CN111703911B - 空中物流运输系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空中物流运输系统，包括：多个提升机；多个功能区，其中，每个功能区设置有多个提升机，提升机用以述功能区的物料运提升至预设高度；空中物流线，空中物流线设置在提升机和工作区域之间，用以将提升机输出的物料输送至相应的工作区域；控制器，用以根据物料输送指令对提升机、空中物流线进行控制。该系统采用通过采用空中物流线运输物料，既可以提高空间利用率，又可以实现物料的全自动输送。

Description

空中物流运输系统

技术领域

本发明涉及物流技术领域，具体涉及一种空中物流运输系统。

背景技术

如今，由于具备自动化程度高、工作效率高、处理数量大等优势，智能物流线已被广泛应用于各行各业中。

然而，相关技术中，物流线一般采用物流车实现物料运输，占用空间。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种空中物流运输系统，该系统采用通过采用空中物流线运输物料，既可以提高空间利用率，又可以实现物料的全自动输送。

本发明的实施例提出了一种空中物流运输系统包括：多个提升机；多个功能区，其中，每个所述功能区设置有多个提升机，所述提升机用以将所述功能区的物料运提升至预设高度；空中物流线，所述空中物流线设置在所述提升机和工作区域之间，用以将所述提升机输出的物料输送至相应的工作区域。

根据本发明实施例的空中物流运输系统，每个功能区设置有多个提升机，提升机将功能区的物料运提升至预设高度，空中物流线设置在提升机和工作区域之间，空中物流线将提升机输出的物料输送至相应的工作区域。该系统采用通过采用空中物流线运输物料，既可以提高空间利用率，又可以实现物料的全自动输送。

另外，本发明上述实施例的空中物流运输系统还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述功能区包括：原材料提升区，所述物料包括原材料，所述原材料提升区设置有四台原材料提升机，所述原材料提升机用以将所述原材料从第一预设高度提升至第三预设高度，其中，所述第三预高度大于所述第一预设高度。

根据本发明的一个实施例，所述功能区包括：电芯提升区，所述物料包括电芯和承托所述电芯的卡板，所述电芯提升区设置有两台电芯升机，所述电芯提升机用以将所述电芯、所述卡板从所述第一预设高度提升至所述第三预设高度，并将所述卡板从所述第三预设高度输送至所述第一预设高度。

根据本发明的一个实施例，所述功能区包括：待灌胶模组提升区，所述物料包括待灌胶模组，所述待灌胶模组提升区设置有四台待灌胶模组提升机，所述工作区域包括设置在第二预设高度的灌胶房，所述空中物流线包括设置在所述待灌胶模组提升机与所述灌胶房之间的第一空中物流线，其中，所述待灌胶模组提升机用以将所述待灌胶模组从所述第三预设高度运输至所述第二预设高度，所述待灌胶模组提升机与所述第一空中物流线线对接，以使所述待灌胶模组通过第一空中物流线运输至所述灌胶房，所述第二预设高度小于所述第三预设高度且大于所述第一预设高度。

根据本发明的一个实施例，所述空中物流线还包括第一进料空中物流线，所述待灌胶模组提升机与所述第一进料空中物流线对接，以使所述第一进料空中物流线上的待灌胶模组通过所述待灌胶模组提升机从所述第三预设高度运输至所述第二预设高度。

根据本发明的一个实施例，所述功能区包括：待包装模组提升区，所述物料包括待包装模组，所述待包装模组提升区设置有四台待包装模组提升机，所述工作区域包括设置在所述第一预设高度的包装线，所述空中物流线包括设置在所述待包装模组提升机与所述包装线之间的第二空中物流线，其中，

所述待包装模组提升机用以将所述待包装模组从所述第二预设高度运输至所述第一预设高度，所述待包装模组提升机与所述第二空中物流线对接，以使所述待包装模组通过第二空中物流线运输至所述包装线。

根据本发明的一个实施例，所述空中物流线还包括第二进料空中物流线，所述待包装模组提升机与所述第二进料空中物流线对接，以使所述第二进料空中物流线上的待包装模组通过所述待包装模组提升机从所述第二预设高度运输至所述第一预设高度。

根据本发明的一个实施例，所述电芯提升机为往复式提升机，所述原材料提升机、待灌胶模组提升机、待包装模组提升机为连续式提升机。

根据本发明的一个实施例，所述空中物流线采用倍速链带工装板形式输送线，且所述倍速链分为上下两层，上层输送物料，下层输送空工装板。

根据本发明的一个实施例，上述的空中物流运输系统还包括：条码扫描设备，所述条码扫描设备设置在所述空中物流线进口和出口出，所述条码扫描设用以对所述物料进行数据采集。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的空中物流运输系统的结构示意图；

图2a是根据本发明一个实施例的第一层空中物流运输系统的结构示意图；

图2b根据本发明一个实施例的第二层空中物流运输系统的结构示意图；

图2c根据本发明一个实施例的第三层空中物流运输系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是根据本发明一个实施例的空中物流运输系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括：多个提升机1、多个功能区2和空中物流线3、控制器(图中未具体示出)。

其中，每个功能区2设置有多个提升机1(图1中以3个为例)，提升机1用以将功能区2的物料运提升至预设高度；空中物流线3设置在提升机1和工作区域4之间，用以将提升机1输出的物料输送至相应的工作区域4，控制器用以根据物料输送指令对提升机1、空中物流线3进行控制。

具体地，提升机1包括进料口和出料口，进料口用以放入待运输物料，出料口可以和控制物流线3对接，以将物料通过空中物流线3输送至相应的工作区域4。可以理解的是，工作区域4即为生产区域，例如包装线、灌胶房等，功能区为即为一区域概念，每个功能区内的提升机1的目的相同，例如，将该区域的物料运送至3楼。上述的系统可以通过控制器根据物料输送指令对提升机1、空中物流线3等系统设备进行控制，实现物料的全自动输送。

由于采用空中物流线，空中物流线3相对地面高预设距离，例如3m，因此空中物流线3的下方可以正常过人、放置物品等，不会占用空间，因此可以提高空间利用率。由此，该系统既可以提高空间利用率，又可以实现物料的全自动输送。

在本发明中，控制器是产品系统中设备执行层的核心，向上联接MES(Manufacturing Execution System，制造企业生产过程执行管理系统)系统，接受物料的输送指令；向下联接各种执行设备实现底层设备的驱动、输送物料的检测与识别，完成物料输送的过程控制及信息的传递。此外还提供内容丰富、形象生动的人机界面、安全保护措施和多种操作模式，辅助工作人员进行设备操作和维护,是自动化产品系统中重要的组成部分。

控制器可以采用采用Profinet(由PROFIBUS国际组织推出的新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准)工业以太网现场总线进行网络控制架构，控制器可以通过工业以太网与上位调度计算机、监控计算机通讯，接收运行任务并反馈执行任务的状态；底层通过Profinet与分布式I/O(输入/输出)、变频器通讯，通过采集到的传感器信号状态，控制驱动器进行相应的任务执行，同时完成产品和信息流的同步控制；控制器提供自动、手动和维护三种操作模式，完成系统设备执行层的工作任务。

本发明的空中物流系统针对电池模组装配时，功能区2可以包括：原材料提升区201、电芯提升区202、待灌胶模组提升区203、待包装模组提升区204等。下面结合具体的实施例对本发明提出的空中物流运输系统进行详细说明。

根据本发明的一个实施例，如图2a-2c所示，功能区2可以包括：原材料提升区201，物料包括原材料，原材料提升区201设置有四台原材料提升机101，原材料提升机101用以将原材料从第一预设高度提升至第三预设高度，其中，第三预高度大于第一预设高度。

具体地，一般电池模组装配车间具有三层，层高一般为5m，每层中具有不同的工作区域、功能区。第一预设高度可以理解为第一层，第一预设高度为水平面高度，第三预设高度可以理解为第三层，第三预设高度可以为15m。原材料提升区201可以设置在第一层，设置有四台原材料提升机101。原材料为装在体积在350mm*150mm～800mm*600mm之间的料框中，且重量在20kg以下的物料。第一层物料员把装有原材料的料框放至原材料提升机101进料口上，原材料提升机101将原材料运输至第三层，料框自动从原材料提升机101出料后出来，然后通过AGV(Automated Guided Vehicle，自动导航车)自动运输至相应的工作区域4。

根据本发明的一个实施例，有些原材料需要从立库输送至三层，因此，如图2a所示，在立库5和原材料提升机101之间具有第三进料空中物流线305。原材料提升机101与第三进料空中物流线305对接，以使第三进料空中物流线305上的原材料通过原材料提升机101从第一预设高度运输至所述第三预设高度。即，立库5中的原材料通过三进料空中物流线进入原材料提升机101，再通过原材料提升机101从一层运输至三层。

根据本发明的一个实施例，如图2a-2c所示，功能区2可以包括：电芯提升区202，物料包括电芯和承托电芯的卡板，电芯提升区202设置有两台电芯提升机102，电芯提升机102用以将电芯、卡板从第一预设高度提升至第三预设高度，并将卡板从第三预设高度输送至第一预设高度。

具体地，卡板尺寸可以为：1100mm*1200mm或者1200mm*1000mm，电芯加卡板的最大重量为800kg，当然，电芯提升机102也可以用以提升模组，模组尺寸重量满足上述要求即可。将电芯放至电芯提升机102进料口上的卡板上，电芯提升机102将电芯运输至第三层，电芯自动从电芯提升机102出料后出来，然后通过AGV(Automated Guided Vehicle，自动导航车)自动运输至相应的工作区域4。电芯提升机102的节拍要求：单座提升机运送节拍<3min/板。

根据本发明的一个实施例，如图2b所示，功能区2可以包括：待灌胶模组提升区203，物料包括待灌胶模组，待灌胶模组提升区203设置有四台待灌胶模组提升机103，工作区域4包括设置在第二预设高度的灌胶房402，空中物流线包括设置在待灌胶模组提升机103与灌胶房401之间的第一空中物流线301，其中，待灌胶模组提升机103用以将待灌胶模组从第三预设高度运输至第二预设高度，待灌胶模组提升机103与第一空中物流线301对接，以使待灌胶模组通过第一空中物流线301运输至灌胶房401，第二预设高度小于第三预设高度且大于第一预设高度。

进一步而言，如图2a-2b所示，空中物流线3还可以包括第一进料空中物流线302，待灌胶模组提升机103与第一进料空中物流线302对接，以使第一进料空中物流线302上的待灌胶模组通过待灌胶模组提升机103从第三预设高度运输至第二预设高度。

具体地，第二预设高度相当于第二层，例如10m，从二层的电源测试区6输出的待灌胶模组通过设置在二层的提升机提升至相对于二层地面一定高度后，通过第一进料空中物流线302输送至待灌胶模组提升机103，待灌胶模组提升机103将待灌胶模组从三层运输至二层，然后通过第一空中物流线301运输至灌胶房401进行灌胶。由此，通过提升机与空中物流线的配合，既可以提高空间利用率，又可以实现物料的全自动输送。

根据本发明的一个实施例，如图2a-2c所示，功能区2可以包括：待包装模组提升区204，物料包括待包装模组，待包装模组提升区204设置有四台待包装模组提升机104，工作区域4包括设置在第一预设高度的包装线402，空中物流线3包括设置在待包装模组提升机104与包装线402之间的第二空中物流线303，其中，待包装模组提升机104用以将待包装模组104从第二预设高度运输至第一预设高度，待包装模组提升机104与第二空中物流线303对接，以使待包装模组通过第二空中物流线303运输至包装线402。

进一步而言，如图2a-2c示，空中物流线3还可以包括：第二进料空中物流线304，待包装模组提升机104与第二进料空中物流线304对接，以使第二进料空中物流线304上的待包装模组通过待包装模组提升机104从第二预设高度运输至第一预设高度。

具体地，从二层的静置后吊装区6输出的待灌胶模组通过第二进料空中物流线304输送至待包装模组提升机104，待包装模组提升机104将待包装模组从二层运输至一层，然后通过第二空中物流线303运输至包装线进行包装。由此，通过提升机与空中物流线的配合，既可以提高空间利用率，又可以实现物料的全自动输送。

本发明中模组规格为：模组尺寸：350mm*150mm*100mm～700mm*500mm*150mm；模组最大重量：70kg。

在本发明的实施例中，电芯提升机102可以为往复式提升机，原材料提升机101、待灌胶模组提升机103、待包装模组提升机104可以为连续式提升机。

往复式提升机可以根据使用要求，可配置附属装置，进行任意组合，如固定式升降机的安全防护装置、电器控制方式、工作平台形式、动力形式等。，其产品特点为：结构简单，模块化组合，组装比较简单、方便、快捷；运行平稳、维护方便；可输送各种形状，大小和重量的物品；可以实现货物的升降运输和水平运输；配合平面输送机可实现自动搬运，节省工人操作环节；

连续式提升机具有如下产品特点：产品特点：占地面积小，结构及组装简单方便；可以实现无间断产品的输送；运载提升高度达到15m，载荷能力≤200kg，运行效率达＞99％；设备框架为铝型材结构。

可以理解的是，连续式提升机每分钟可以输送5.95次，而工厂需要提升机每分钟完成4.29次输送产品，提升机能力为138.89％。往复式提升机一次输送需求时间为2.08分钟，而工厂需要往复提升在3分钟内完成输送，提升机能力为144.46％。

在本发明的实施例中，空中物流线3采用倍速链带工装板形式输送线，工装板规格尺寸800mm*600mm，可以兼容150mm-500mm宽度的的模组在倍速链输送机上运输，且所述倍速链分为上下两层，上层输送物料，下层输送空工装板。其中，待灌胶模组提升机103与灌胶房401之间的第一空中物流线301，每层高空倍速链对应一组灌胶线；第一进料空中物流线302每层高空倍速链对应一组电源测试线；待包装模组提升机104与包装线402之间的第二空中物流线303每层高空倍速链对应2条包装线；第二进料空中物流线304每层高空倍速链对应一组静置库吊装线。

空中物流线3采用倍速链进行输送，具有如下效果：1.输送工件平稳，工装板跳动小；2.载重量大，单位面积可承载比较重的产品；3.输送产品可以实现积放，单个动力可传送多个产品且可以实现工装板堆积；4.输送噪音小，更换配件快且成本低；5.传动方式为链条，安装方便,造价低；6.导轨采用不锈钢，适用于无尘车间。

根据本发明的一个实施例，上述的空中物流运输系统还可以包括条码扫描设备，条码扫描设备设置在空中物流线3的进口和出口出，条码扫描设备用以对物料进行数据采集。

具体地，条码扫描设备可以对于设置在卡板、模组等上的条码进行识别，并根据识别结果对物料进行数据采集，进而使控制器根据采集的数据对空中物流运输系统进行控制，使完成物料的自动运输。

条码扫描设备5可以可通过相机完成扫描目的，由于相机条码扫描对环境要求高，相机焦距无法有效自动变焦，当产品规格变化大时无法有效稳定的读取条码，导致分拣失败，我们建议使用高效动态条码扫描仪。

条码分辨率0.5mm的时候，可以有效的覆盖扫描该区域的条码。在条码有效高度100mm,传输速度2m/s时，扫描的速度约1000次/s，每秒最高可以读取98次条码数据，极大的保证条码的读取效率。同时具有CRT(残码阅读功能)，该功能对迷糊缺损条码不严重以及有角度倾斜的条码可以进行有效的读取。

在本发明的实施例中，设有应急装置，可以在发生紧急情况时，紧急停止设备运行。当同一功能区中的空中物流线有一条出现故障，该物流线可以对接输送至另外一条物流线上进行输送，保证不影响产线生产，避免能力浪费。

综上所述，根据本发明实施例的空中物流运输系统，每个功能区设置有多个提升机，提升机将功能区的物料运提升至预设高度，空中物流线设置在提升机和工作区域之间，空中物流线将提升机输出的物料输送至相应的工作区域。该系统采用通过采用空中物流线运输物料，既可以提高空间利用率，又可以实现物料的全自动输送。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种空中物流运输系统，其特征在于，包括：

多个提升机；

多个功能区，其中，每个所述功能区设置有多个提升机，所述提升机用以将所述功能区的物料运输提升至预设高度；

空中物流线，所述空中物流线设置在所述提升机和工作区域之间，用以将所述提升机输出的所述物料输送至相应的工作区域；

控制器，用以根据物料输送指令对所述提升机、所述空中物流线进行控制，

所述功能区包括：

原材料提升区，所述物料包括原材料，所述原材料提升区设置有四台原材料提升机，所述原材料提升机用以将所述原材料从第一预设高度提升至第三预设高度，其中，所述第三预设高度大于所述第一预设高度；

电芯提升区，所述物料包括电芯和承托所述电芯的卡板，所述电芯提升区设置有两台电芯提升机，所述电芯提升机用以将所述电芯、所述卡板从所述第一预设高度提升至所述第三预设高度，并将所述卡板从所述第三预设高度输送至所述第一预设高度；

待灌胶模组提升区，所述物料包括待灌胶模组，所述待灌胶模组提升区设置有四台待灌胶模组提升机，所述工作区域包括设置在第二预设高度的灌胶房，所述空中物流线包括设置在所述待灌胶模组提升机与所述灌胶房之间的第一空中物流线，其中，所述待灌胶模组提升机用以将所述待灌胶模组从所述第三预设高度运输至所述第二预设高度，所述待灌胶模组提升机与所述第一空中物流线对接，以使所述待灌胶模组通过第一空中物流线运输至所述灌胶房，所述第二预设高度小于所述第三预设高度且大于所述第一预设高度。

2.根据权利要求1所述的空中物流运输系统，其特征在于，所述空中物流线还包括第一进料空中物流线，所述待灌胶模组提升机与所述第一进料空中物流线对接，以使所述第一进料空中物流线上的待灌胶模组通过所述待灌胶模组提升机从所述第三预设高度运输至所述第二预设高度。

3.根据权利要求2所述的空中物流运输系统，其特征在于，所述功能区包括：待包装模组提升区，所述物料包括待包装模组，所述待包装模组提升区设置有四台待包装模组提升机，所述工作区域包括设置在所述第一预设高度的包装线，所述空中物流线包括设置在所述待包装模组提升机与所述包装线之间的第二空中物流线，其中，

所述待包装模组提升机用以将所述待包装模组从所述第二预设高度运输至所述第一预设高度，所述待包装模组提升机与所述第二空中物流线对接，以使所述待包装模组通过第二空中物流线运输至所述包装线。

4.根据权利要求3所述的空中物流运输系统，其特征在于，所述空中物流线还包括第二进料空中物流线，所述待包装模组提升机与所述第二进料空中物流线对接，以使所述第二进料空中物流线上的待包装模组通过所述待包装模组提升机从所述第二预设高度运输至所述第一预设高度。

5.根据权利要求4所述的空中物流运输系统，其特征在于，所述电芯提升机为往复式提升机，所述原材料提升机、待灌胶模组提升机、待包装模组提升机为连续式提升机。

6.根据权利要求1所述的空中物流运输系统，其特征在于，所述空中物流线采用倍速链带工装板形式输送线，且所述倍速链分为上下两层，上层输送物料，下层输送空工装板。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的空中物流运输系统，其特征在于，还包括：条码扫描设备，所述条码扫描设备设置在所述空中物流线的进口和出口出，所述条码扫描设备用以对所述物料进行数据采集。

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