CN111071708A - 一种高效自动上下料系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化物流领域，具体涉及不同工位的上下料系统及其控制方法。本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种高效自动上下料系统，包含固定轨，所述固定轨包含轨段一和轨段二，该种自动上下料系统还包含载具和用于搬运所述载具相对于所述固定轨移动的举升车；所述载具包含用于存放物料的载物框；所述举升车包含举升装置。本发明的目的是提供一种高效自动上下料系统及其控制方法，能自动对大批量货物进行工位上小料，全程人工参与度少，高效快捷。

Description

一种高效自动上下料系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及自动化物流领域，具体涉及不同工位的上下料系统及其控制方法。

背景技术

一个工业产品的生产，往往包含多个加工工序。每个加工工序都有独立的加工工位，产品物料在各个工位中流转。在传统加工方式中，往往依靠工人对物料进行人工搬运，将物料移动至下一加工位。但对于工序繁多、重量较大的货品来说，人工强度大，效率低。在这背景下，也有厂商使用自动化设备来进行物料的工位间转移。

如公开号为CN206154118的中国专利文件公开的一种多工位自动同步上下料喷砂机，其包含多个喷砂工位，使用自动化设备如上下料机械手对物料进行工位之间的转移。又如公开号为CN201744909的中国专利文件公开的一种磨抛机的上下料工位自动循坏机构，采用了旋转的方式来进行工位位置循环。这两种技术方案都采用了自动化设备达到了节约人工，提高效率的作用。然而随着现代加工行业的发展，工位之间的距离越来越大，工序变换也越来越灵活多样。采用现有技术中的技术方案很难满足长距离的工位上下料，也无法适应灵活多变的生产工序。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效自动上下料系统及其控制方法，能自动对大批量货物进行工位上小料，全程人工参与度少，高效快捷。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高效自动上下料系统，包含固定轨，所述固定轨包含轨段一和轨段二，该种自动上下料系统还包含载具和用于搬运所述载具相对于所述固定轨移动的举升车；所述载具包含用于存放物料的载物框；所述举升车包含在举升装置。

作为本发明的优选，所述载具包含与所述载物框连接的行走轮和用于连接相邻的所述载具的牵引结构。

作为本发明的优选，所述牵引结构包含安装在所述载物框一侧的套孔和安装在所述载物框另一侧的牵引销。

作为本发明的优选，所述举升车包含车体，所述举升装置安装在所述车体上，所述举升装置包含举升架。

作为本发明的优选，所述举升架上外凸设有对位柱，所述载具包含限位板，所述限位板上设有供所述对位柱进入的对位孔。

作为本发明的优选，所述车体上设有在竖直方向上延伸的立架和安装在所述立架上且用于为所述举升车提供定位数据的感应器。

作为本发明的优选，所述固定轨包含竖板，所述载具包含用于与所述竖板配合的对位装置。

作为本发明的优选，所述对位装置包含延伸架和两个连接在所述延伸架下方的对位片，两个所述对位片之间存在供所述竖板进入的对位缝隙。

作为本发明的优选，所述对位片 包含竖延部和位于所述竖延部下方的外斜部，两个所述外斜部之间的间隙按向上方向逐渐减小。

作为本发明的优选，每个所述载具均至少设有两个对位装置，两个所述对位装置一前一后安装在所述载具上。

作为本发明的优选，所述轨段一和所述轨段二之间设有安装在所述固定轨上的中限位装置。

作为本发明的优选，所述中限位装置包含铰接座、安装在所述铰接座上的铰接轴和转动连接在所述铰接轴上的翻转板，所述翻转板包含一侧的下压部和另一侧的上扬部。

作为本发明的优选，所述固定轨上设有与所述对位装置配合使用的前限位结构和后限位片，所述前限位结构位于所述轨段一的前段，所述后限位片位于所述轨段二的后段。

作为本发明的优选，所述前限位结构包含前挡片和限位座，所述前挡片和所述限位座之间存在供所述对位装置进入的空隙。

一种高效自动上下料系统的控制方法，包含如下步骤：

S01、后载具入位步骤；

所述举升车移动到空载的载具下方，顶起空载的载具，移动到所述轨段二的位置；

S02、双载具连接步骤；

所述举升车脱离空载的载具，行驶到停在所述轨段一处的已经满载的载具下方，升起载具，依靠安装在载具上的起牵引结构使得前方的满载的载具与后方的空载的载具相互连接；

S03、双载具前行步骤；

所述举升车顶着满载的载具前行，行驶至所述轨段一的前方，而空载的载具则从轨段二牵引至所述轨段一的位置；

S04、双载具分离步骤；

所述举升车降低举升高度，使得两个载具之间的牵引结构分离，两个载具不再互相连接；

S05、前载具出位步骤；

所述举升车顶着满载的载具至下一道工序的工位位置。

作为本发明的优选，所述举升车对载具的举升高度包含载具着地高度、载具脱钩高度、载具连接高度三种高度，这三种高度的举升离地高度依次增加。

综上所述，本发明具有如下有益效果：

1、利用载具与举升车的配合，实现自动上料下料和物料在工位间的转移。

2、利用固定轨与对位装置的配合，完成载具在前后左右四个方向上的位置锁定。

3、中限位装置完成正式工位位置和等候工位位置的分隔。

附图说明：

图1是实施例一的剖面示意图；

图2是载具的示意图；

图3是举升车的示意图；

图4是图2中的A处的放大示意图；

图5是图1中的B处的放大示意图；

图6是图1中的C处的放大示意图。

图中：

1、固定轨，11、轨段一，12、轨段二，13、竖板，2、载具，21、载物框，22、行走轮，23、对位装置，231、延伸架，232、对位片，2321、外斜部，2322、竖延部，24、牵引结构，241、套孔，242、牵引销，25、限位板，251、对位孔，3、举升车，31、车体，32、举升装置，321、举升架，322、对位柱，33、立架，34、感应器，4、中限位装置，41、铰接座，42、铰接轴，43、翻转板，431、下压部，432、上扬部，5、前限位结构，51、前挡片，52、限位座，6、后限位片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1，包含固定轨1，固定轨1在本案中可视为两个部分，分别为前方的轨段一11和后方的轨段二12。在图1中，前后方向即图中的左右方向。轨段一11对应的位置为该工序的正常工位，而轨道二12对应的位置为一个等待位。

图1中包含两个载具2，每个载具2的结构相同，如图2所示，主体为框架结构，包含载物框21，框内用于存放物料。下方四角位置设有行走轮22，便于载具2的移动。在行走轮22附近设有对位装置23，用于锁定自身位置。每个载具2均包含有一组牵引结构24，牵引结构24用于相邻的载具2的彼此连接。

载具2自身无动力结构，其行走依赖于举升车3。如图3所示，举升车3可以使用AGV，包含车体31，车体31下方同样包含有驱动轮。车体31上设有举升装置32，举升装置32的驱动方式可以为电机、传动齿轮或升降杆等现有技术中的常见方案。举升装置32包含举升架321，其在水平方向延伸，每个举升车3上可一左一右各配一组，均匀稳定的将载具2升起。在载具2上设有限位板25，其中开设有对位孔251。在举升架321上外凸设有对位柱322，用于伸入对位孔251，从而加强举升过程的稳定性。

下文对具体的上下料步骤做进一步说明。

如图1所示，在生产加工过程中，图中左侧的载具2，（下文简称前载具）已经在轨段一11的位置。物料逐渐放入前载具的载物框21，前载具的位置固定如图4和图6所示。每个对位装置23结构都相同，包含延伸架231和连接在延伸架231的两片对位片232。两个对位片232之间存在间隙。每个对位片232包含竖延部2322和外斜部2321，外斜部2321倾斜设置，按照向下的方向，两个外斜部2321的间距逐渐增加。在固定轨1上设有竖直方向延伸的竖板13，两个对位片232夹住竖板13，完成载具2相对于固定轨1在左右方向上的限位。而外斜部2321的倾斜设置使得竖板13进入两个对位片232之间更为方便便捷。

在前后方向上，如图6所示，在固定轨1的前端方向上安装有前限位结构5，其包含有前挡片51和限位座52，而前载具的其中一个对位装置23就位于前挡片51和限位座52之间，这两个部件在前后方向上完成对前载具的限位固定。

至此，前载具的前后左右四向都已完成位置锁定。

S01，后载具入位步骤。在该步骤中，举升车3进入到空载的载具2（下文简称后载具）的下方，启动举升装置32运作，抬起2空载的载具2。后载具的行走轮22离地，举升车3将后载具移动到图1中的轨段二12的位置，并放下后载具。

举升车3上包含有立架33和安装在立架33上的感应器34。感应器34具备定位与导引等功能，可以使用现有技术中的成熟定位感应器，用于举升车3的自动导引和定位功能。

放下后载具后，后载具在左右方向同样依靠对位装置23与竖板13的配合完成限位，而在前后方向上则如图1和图5所示。在轨段二12的后段，设有后限位片6，抵住后载具一个对位装置23的后方。

而在前方向上，则依靠中限位装置4。在固定轨1的中端位置，即轨段一11和轨段二12的中间设有中限位装置4。如图5所示，中限位装置4包含铰接座41和安装在机上的铰接轴42。铰接轴42上转动连接有翻转板43。图5中，翻转板43的左边部分为下压部431，右边部分为上扬部432。此时前载具的对位装置23压着下压部431，上扬部432自然上翘，从而上扬部432的后表面（即图5的右表面），顶住了后载具的对位装置23的前表面（即图5中的左表面）。至此，后载具也完成了前后左右的对位。

随后，进入S02，双载具连接步骤。此时举升车3放下了后载具，行驶到前载具的下方。此时前载具已经盛满了物料。举升车3的举升装置32升起，举升的行程到达载具连接高度。在该种高度下，前载具和后载具连接。

具体的，如图1和图2所示，每个载具2上均设有一套牵引结构24，其包含在前端的套孔241和后端的牵引销242。在该种高度下，前载具的牵引销242上升，进入到后载具的套孔241，两个载具完成连接。

而当前载具升起后，图5中标识的下压部431没被前载具的对位装置23压着，这里上扬部432的重量更大一点，受重力影响，上扬部432下降，不再抵触住后载具的对位装置23。

随后进入S03，双载具前行步骤。举升车3顶着前载具前进，前载具移出轨段一11。而前载具依靠牵引结构24牵引着后载具，后载具从轨段二移动到轨段一11，进入到原本前载具的位置上。

此时进入S04，双载具分离步骤。后载具处于轮子着地状态，举升车3的举升装置32下降高度，到达载具脱钩高度。这一高度低于载具连接高度。在该种高度下，前载具的行走轮22并未着地，但是其牵引销242已经低于套孔241，两个载具之间已经不再连接。

进入最后一步S05，前载具出位步骤，举升车3带着满载的前载具进入下一工序，完成物料的出料。而后载具出于空载状态，位于轨段一11，物料开始正常上料。

在后载具上料完毕，也出于满载状态时，又重复以上步骤，整个工位实现自动的上料下料。

Claims (16)

1.一种高效自动上下料系统，其特征在于：包含固定轨（1），所述固定轨（1）包含轨段一（11）和轨段二（12），该种自动上下料系统还包含载具（2）和用于搬运所述载具（2）相对于所述固定轨（1）移动的举升车（3）；所述载具（2）包含用于存放物料的载物框（21）；所述举升车（3）包含在举升装置（32）。

2.根据权利要求1所述的一种高效自动上下料系统，其特征在于：所述载具（2）包含与所述载物框（21）连接的行走轮（22）和用于连接相邻的所述载具（2）的牵引结构（24）。

3.根据权利要求2所述的一种高效自动上下料系统，其特征在于：所述牵引结构（24）包含安装在所述载物框（21）一侧的套孔（241）和安装在所述载物框（21）另一侧的牵引销（242）。

4.根据权利要求1所述的一种高效自动上下料系统，其特征在于：所述举升车（3）包含车体（31），所述举升装置（32）安装在所述车体（31）上，所述举升装置（32）包含举升架（321）。

5.根据权利要求4所述的一种高效自动上下料系统，其特征在于：所述举升架（321）上外凸设有对位柱（322），所述载具（2）包含限位板（25），所述限位板（25）上设有供所述对位柱（322）进入的对位孔（241）。

6.根据权利要求4所述的一种高效自动上下料系统，其特征在于： 所述车体（31）上设有在竖直方向上延伸的立架（33）和安装在所述立架（33）上且用于为所述举升车（3）提供定位数据的感应器（34）。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种高效自动上下料系统，其特征在于：所述固定轨（1）包含竖板（13），所述载具（2）包含用于与所述竖板（13）配合的对位装置（23）。

8.根据权利要求7所述的一种高效自动上下料系统，其特征在于：所述对位装置（23）包含延伸架（231）和两个连接在所述延伸架（231）下方的对位片（232），两个所述对位片（232）之间存在供所述竖板（13）进入的对位缝隙。

9.根据权利要求8所述的一种高效自动上下料系统，其特征在于：所述对位片（232） 包含竖延部（2322）和位于所述竖延部（2322）下方的外斜部（2321），两个所述外斜部（2321）之间的间隙按向上方向逐渐减小。

10.根据权利要求7所述的一种高效自动上下料系统，其特征在于：每个所述载具（2）均至少设有两个对位装置（23），两个所述对位装置（223）一前一后安装在所述载具（2）上。

11.根据权利要求7所述的一种高效自动上下料系统，其特征在于：所述轨段一（11）和所述轨段二（12）之间设有安装在所述固定轨（1）上的中限位装置（4）。

12.根据权利要求11所述的一种高效自动上下料系统，其特征在于：所述中限位装置（4）包含铰接座（41）、安装在所述铰接座（41）上的铰接轴（42）和转动连接在所述铰接轴（42）上的翻转板（43），所述翻转板（43）包含一侧的下压部（431）和另一侧的上扬部（432）。

13.根据权利要求11所述的一种高效自动上下料系统，其特征在于：所述固定轨（1）上设有与所述对位装置（23）配合使用的前限位结构（5）和后限位片（6），所述前限位结构（5）位于所述轨段一（11）的前段，所述后限位片（6）位于所述轨段二（12）的后段。

14.根据权利要求13所述的一种高效自动上下料系统，其特征在于：所述前限位结构（5）包含前挡片（51）和限位座（52），所述前挡片（51）和所述限位座（52）之间存在供所述对位装置（23）进入的空隙。

15.一种根据权利要求1-14任意一项所述的高效自动上下料系统的控制方法，其特征在于，包含如下步骤： S01、后载具入位步骤； 所述举升车（3）移动到空载的载具（2）下方，顶起空载的载具（2），移动到所述轨段二（12）的位置； S02、双载具连接步骤； 所述举升车（3）脱离空载的载具（2），行驶到停在所述轨段一（11）处的已经满载的载具（2）下方，升起载具（2），依靠安装在载具（2）上的起牵引结构（24）使得前方的满载的载具（2）与后方的空载的载具（2）相互连接； S03、双载具前行步骤； 所述举升车（3）顶着满载的载具（2）前行，行驶至所述轨段一（11）的前方，而空载的载具（2）则从轨段二（12）牵引至所述轨段一（11）的位置； S04、双载具分离步骤； 所述举升车（3）降低举升高度，使得两个载具（2）之间的牵引结构（24）分离，两个载具（2）不再互相连接； S05、前载具出位步骤； 所述举升车（3）顶着满载的载具（2）至下一道工序的工位位置。

16.根据权利要求15所述的一种高效自动上下料系统的控制方法，其特征在于：所述举升车（3）对载具（2）的举升高度包含载具着地高度、载具脱钩高度、载具连接高度三种高度，这三种高度的举升离地高度依次增加。

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