CN111204589A - 一种多自由度高速码垛系统 - Google Patents

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刘衍
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    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G57/00—Stacking of articles
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Abstract

本发明提供一套包含输送线，多自由度码垛系统，视觉位置测量系统和控制器在内的完整解决方案，通过多个输送单元的功能组合，实现对不同类型和尺寸的产品进行快速精确码垛。与现有的机器人码垛系统相比，本发明产生的有益效果是：大幅提升产品码垛效率，实现产品的高速精确码垛；可代替传统码垛机器人的搬运、定位和抓取等功能，提升物流码垛系统的设计便捷性。

Description

一种多自由度高速码垛系统
所属技术领域
本发明属于物流码垛领域，特别涉及一种多自由度高速码垛系统。
背景技术
目前，在高速物流行业中，在高速输送的末端要求产品能够实现快速码垛，传统的实现方式使用6自由度关节机器人或者桁架机器人在夹具的配合下实现码垛，这种方式的优点是可灵活编程并改变产品的搬运位置，但是其效率较低。这是由于一方面机器人需要往复运动导致运动速度低下，另一方面夹具夹紧和放下产品同样属于往复操作，动作缓慢。因此要满足高速物流系统码垛的需求，必须采用全新的高速码垛系统设计方案。
为解决以上难题，本发明给出了一种多自由度高速码垛系统。
发明内容
本发明提供一套包含输送线，多自由度码垛系统，视觉位置测量系统和控制器在内的完整解决方案，通过多个输送单元的功能组合，实现对不同类型和尺寸的产品进行快速精确码垛。
与现有的机器人码垛系统相比，本发明产生的有益效果是：大幅提升产品码垛效率，实现产品的高速精确码垛；可代替传统码垛机器人的搬运、定位和抓取等功能，提升物流码垛系统的设计便捷性。
附图说明
图1为本发明的伸缩输送单元结构示意图；
图2为本发明的码垛输送系统结构示意图；
图3为本发明的码垛系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明：
如图1所示为本发明的伸缩输送单元结构示意图，伸缩单元水平布置，依靠伺服电机(1)旋转带动伸缩轴(2)实现Y向正负移动，伸缩单元上水平布置4个滚筒(4)，滚筒与滚筒之间用同步带连接实现同步旋转，直流电机(5)为其中一个滚筒提供源动力，带动滚筒旋转，通过同步带的传动，实现所用滚筒同步同向运转。
如图2所示为本发明的码垛输送系统结构示意图，产品(2)通过输送线(1)运输到码垛区域，码垛区域由多列独立平行排列的伸缩输送单元(3)组成，每列由两个伸缩输送单元(3)对称安装形成，所有伸缩输送单元均固定安装于安装支架(4)上。系统开始码垛时，首先根据产品大小，两两对称的伸缩输送单元自动调整Y向伸缩量，形成一个适合产品尺寸的输送通道，当产品进入第一列输送通道时，产品随着伸缩输送单元的滚筒旋转而向X方向运动，同时伸缩输送单元沿Y方向做伸缩运动，使产品能自动衔接进入第二列输送通道，以此类推，当产品进入最后一列输送通道时，最后一列伸缩输送单元确定好产品放置位置后，首先停止滚筒转动，然后两对称伸缩输送单元沿相反方向伸缩，将产品放置于码垛地板(5)上，完成产品码垛。
图3为本发明的码垛系统结构示意图，码垛地板(6)放置于升降平台(3)上，升降平台(3)由交流电机(4)控制可以实现上下升降。产品(5)由伸缩输送单元(2)运输到指定区域后，由定位相机(1) 以及系统软件算法共同确定产品放置于码垛底板的位置，两对称伸缩输送单元反向伸缩，将产品(5)放置于码垛底板(6)上，待码垛底板(6)放满一层后，升降平台(3)下降一定距离，然后开始码垛第二层，以此类推，直到码垛达到设定层数，码垛完成。
应用时，该系统可根据产品尺寸和码垛区域的尺寸扩展码垛线的宽度和长度，产品进入码垛区域后根据码垛位置需要编程改变各输送单元垂直方向位置，实现产品灵活码垛。通过升降系统实现产品的多层叠放码垛。
以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种多自由度高速码垛系统设计方法，其特征在于：所述方法包括伸缩单元、多自由度码垛系统、视觉位置测量以及多层重叠码垛方法。
2.根据权利要求1所述的伸缩输送单元，其特征在于：伸缩单元水平布置，依靠伺服电机旋转带动伸缩轴实现Y向正负移动，伸缩单元上水平布置4个滚筒，滚筒与滚筒之间用同步带连接实现同步旋转，直流电机为其中一个滚筒提供源动力，带动滚筒旋转，通过同步带的传动，实现所用滚筒同步同向运转。
3.根据权利要求1所述的多自由度码垛系统，其特征在于：码垛区域由多列独立平行排列的伸缩输送单元组成，每列由两个伸缩输送单元对称安装形成。系统开始码垛时，首先根据产品大小，两两对称的伸缩输送单元自动调整Y向伸缩量，形成一个适合产品尺寸的输送通道，当产品进入第一列输送通道时，产品随着伸缩输送单元的滚筒旋转而向X方向运动，同时伸缩输送单元沿Y方向做伸缩运动，使产品能自动衔接进入第二列输送通道，以此类推，当产品进入最后一列输送通道时，最后一列伸缩输送单元确定好产品放置位置后，首先停止滚筒转动，然后两对称伸缩输送单元沿相反方向伸缩，将产品放置于码垛底板上，完成产品码垛。
4.根据权利要求1所述的视觉位置测量以及多层重叠码垛方法，其特征在于：产品由伸缩输送单元运输到指定区域后，由定位相机以及系统软件算法共同确定产品放置于码垛底板的位置，两对称伸缩输送单元反向伸缩，将产品放置于码垛底板上，待码垛底板放满一层后，升降平台下降一定距离，然后开始码垛第二层，以此类推，直到码垛达到设定层数，码垛完成。
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