CN111846849A - 一种自动与agv和后道设备对接托盘的缓存设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动化技术领域，具体是一种自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，包括：机架，所述机架上安装有主线体机构，所述主线体机构接入生产线，用于输送托盘至后道设备或缓存装置；安装在所述主线体机构侧部的缓存装置，用于接收主线体机构输送的托盘，并进行堆垛后缓存，还用于输送托盘至主线体机构；以及控制模块，所述控制模块控制各部件工作，所述控制模块还控制所述缓存装置与AGV接驳，用于交接托盘。本发明的有益效果是：通过控制模块判别托盘并完成托盘的放行或者缓存的控制，自动接驳AGV；还通过缓存装置调节前后道工艺时间节拍，减少过多等待，避免主线体机构拥堵；适用于自动及柔性控制生产线生产时应急情况的处理。
Description
技术领域
本发明涉及自动化技术领域，具体是一种自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备。
背景技术
工厂中生产线的设备覆盖多个领域，生产线是加工技术、控制工程和自动化技术集中体现；近年来，越来越多地使用AGV小车（AGV小车，又叫AGV机器人，简称AGV，被广泛应用于自动化生产中）代替人工为生产线缺料进行补充物料，用以提高生产效率。
在实际生产中，由于机械故障或电气控制的运行，经常会出现主线体某个节点的故障停机，影响其他节点的正常运行；需要采取措施减少和消除由于停机造成的损失。
现有技术中，通常产品在生产时容易产生前后设备件节拍不匹配的问题，会导致一台设备等待的情况，也可能会导致设备产品过多等待，使主线体拥堵。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，包括：机架，所述机架上安装有主线体机构，所述主线体机构接入生产线，用于输送托盘至后道设备或缓存装置；安装在所述主线体机构侧部的缓存装置，用于接收主线体机构输送的托盘，并进行堆垛后缓存，还用于输送托盘至主线体机构；以及控制模块，所述控制模块控制各部件工作，所述控制模块还控制所述缓存装置与AGV接驳，用于交接托盘。
作为本发明进一步的方案：还包括不良品出料线体，所述不良品出料线体安装在所述主线体机构远离缓存装置的一侧，用于接收、输送所述主线体机构输送的载有不良品的托盘。
作为本发明再进一步的方案：所述控制模块包括主机和传感器组件，若干所述传感器组件设置在所述主线体机构和缓存装置上，用于监测和识别托盘，并将监测和识别的信息发送给主机，所述主机控制主线体机构、不良品出料线体和缓存装置工作，所述主机与生产线的控制中心和AGV通讯连接。
作为本发明再进一步的方案：所述传感器组件包括扫码器，所述扫码器安装在所述主线体机构的前端，用于录入主线体机构输送的托盘上的二维码，并将录入的二维码发送给主机，所述主机根据接收的二维码控制所述主线体机构做出相应动作。
作为本发明再进一步的方案：所述相应动作包括输送载有不良品的托盘至不良品出料线体、输送载有良品的托盘至后道设备或缓存装置。
作为本发明再进一步的方案：所述主线体机构包括主传送带线体和顶升横移线体，所述主传送带线体连接生产线的前道设备和后道设备，所述顶升横移线体安装在所述顶升横移线体设有的间隙处，用于将主传送带线体上的托盘顶升后转移至缓存装置或外部。
作为本发明再进一步的方案：所述主线体机构还包括可伸缩线体，所述可伸缩线体安装在所述主传送带线体的前端，用于调节主传送带线体与前道设备之间的对接间隙。
作为本发明再进一步的方案：所述缓存装置包括托盘堆叠与拆分机构和线体升降机构，所述托盘堆叠与拆分机构安装在所述主线体机构的侧部，用于缓存所述主线体机构输送的托盘，或将托盘输送至主线体机构，所述线体升降机构用于在托盘堆叠与拆分机构和AGV之间传送托盘。
作为本发明再进一步的方案：所述线体升降机构包括升降支架、传送齿形带线体A、升降导向件及升降驱动件，所述升降支架通过升降导向件安装在所述机架上，所述传送齿形带线体A安装在所述升降支架上，所述升降驱动件带动所述升降支架升降，所述升降支架带动传送齿形带线体A接驳AGV。
作为本发明再进一步的方案：所述托盘堆叠与拆分机构包括传送齿形带线体B、侧叉气缸、拆分气缸及电缸，所述传送齿形带线体B通过支撑件安装在机架上，所述电缸安装在所述传送齿形带线体B中部的支撑件上，所述电缸顶升传送齿形带线体B上的托盘，所述侧叉气缸、拆分气缸安装在电缸的四周，分别用于执行托盘的堆垛和分盘动作。
作为本发明再进一步的方案：所述不良品出料线体包括传送齿形带线体C和无动力滚筒，所述传送齿形带线体C设置在所述主线体机构远离缓存装置的一侧，若干所述无动力滚筒间隔设置在传送齿形带线体C的端部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过控制模块判别托盘并完成托盘的放行或者缓存的控制，自动接驳AGV；还通过缓存装置调节前后道工艺时间节拍，使生产线各工艺的节拍相匹配，减少过多等待，避免主线体机构拥堵；适用于自动及柔性控制生产线生产时应急情况的处理。
附图说明
图1为本发明实施例中自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备的结构示意图。
图2为本发明实施例中线体升降机构的结构示意图。
图3为本发明实施例中托盘堆叠与拆分机构的结构示意图。
图4为本发明实施例中主线体机构的结构示意图。
图5为本发明实施例中不良品出料线体的结构示意图。
附图中：10-机架、20-线体升降机构、30-托盘堆叠与拆分机构、40-主线体机构、50-不良品出料线体；21-光通讯模块、22-传送齿形带线体A、23-直线导轨滑块A、24-滚珠丝杆、25-伺服电机；31-传送齿形带线体B、32-直线导轨滑块B、33-侧叉气缸、34-拆分气缸、35-电缸；41-主传送带线体、42-顶升横移线体、43-可伸缩线体、44-扫码枪；51-传送齿形带线体C、52-无动力滚筒。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
请参阅图1，本发明实施例中，一种自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，包括：机架10，所述机架10上安装有主线体机构40，所述主线体机构40接入生产线，用于输送托盘至后道设备或缓存装置；安装在所述主线体机构40侧部的缓存装置，用于接收主线体机构40输送的托盘，并进行堆垛后缓存，还用于输送托盘至主线体机构40；以及控制模块，所述控制模块控制各部件工作，所述控制模块还控制所述缓存装置与AGV接驳，用于交接托盘。
具体的，所述机架10由铝型材、支撑脚杯、脚轮、钢板及钣金片拼接组成，所述控制模块包括主机和传感器组件，若干所述传感器组件设置在所述主线体机构40和缓存装置上，用于监测和识别托盘，并将监测和识别的信息发送给主机，所述主机控制主线体机构、不良品出料线体和缓存装置工作，所述主机与生产线的控制中心和AGV通讯连接。托盘经过前道设备进入主线体机构40，传感器组件对托盘进行监测识别，判断托盘上装载物料的加工工序，物料具有完成设定加工工序和未完成设定加工工序这两种状态，对于未完成设定加工工序的物料。主机控制主线体机构40将其输送至外部，对于完成设定加工工序的物料，主机根据后道设备对物料的需求情况，控制主线体机构40将装载完成设定加工工序的物料的托盘输送至后道设备或缓存装置。所述缓存装置对托盘进行缓存；当后道设备急需物料时，主机控制缓存装置将其缓存的托盘输送给所述主线体机构40，再由主线体机构40将托盘输送给后道设备；在所述缓存装置缓存的托盘消耗完的情况下，还可通过主机控制缓存装置接驳AGV，AGV将载有物料的托盘传送给缓存装置，缓存装置再将载有物料的托盘输送给主线体机构40。而当后道设备出现故障或其他事故时，为保证前道设备的正常运行，可将载有前道设备加工的物料的托盘经过主线体机构40、缓存装置传送给AGV；AGV运走进行外部缓存。通过控制模块判别托盘并完成托盘的放行或者缓存的控制，自动接驳AGV；还通过缓存装置调节前后道工艺时间节拍，使生产线各工艺的节拍相匹配，减少过多等待，避免主线体机构拥堵；适用于自动及柔性控制生产线生产时应急情况的处理。
请参阅图5，本发明的另一个实施例中，还包括不良品出料线体50，所述不良品出料线体50安装在所述主线体机构40远离缓存装置的一侧，用于接收、输送所述主线体机构输送的载有不良品的托盘。
具体的，所述不良品即是未完成设定加工工序的物料和存在其他缺陷的物料，完成设定加工工序的物料作为良品；所述不良品出料线体50包括传送齿形带线体C51和无动力滚筒52，所述传送齿形带线体C51设置在所述主线体机构40远离缓存装置的一侧，若干所述无动力滚筒52间隔设置在传送齿形带线体C51的端部。所述无动力滚筒52的末端接有收集设备，在设置在所述主线体机构40首端的传感器组件识别到不良品时，向传感器组件反馈信号，主机控制主线体机构40将不良品输送给传送齿形带线体C51，传送齿形带线体C51将不良品输送至无动力滚筒52，不良品经无动力滚筒52流至收集设备，收集设备用于收集不良品等待进行后续处理。
请参阅图4，本发明的另一个实施例中，所述传感器组件包括扫码器，所述扫码器安装在所述主线体机构40的前端，用于录入主线体机构40输送的托盘上的二维码，并将录入的二维码发送给主机，所述主机根据接收的二维码控制所述主线体机构40做出相应动作。
具体的，所述扫码器是扫码枪44，所述扫码枪44安装在所述主线体机构40的前端，
所述相应动作包括输送载有不良品的托盘至不良品出料线体50、输送载有良品的托盘至后道设备或缓存装置。
所述传感器组件包括光电传感器，若干光电传感器安装在所述主线体机构40和缓存装置上，用于监测托盘在所述主线体机构40和缓存装置的运动位置。
请参阅图4，本发明实施例中，所述主线体机构40包括主传送带线体41和顶升横移线体42，所述主传送带线体41连接生产线的前道设备和后道设备，所述顶升横移线体42安装在所述顶升横移线体42设有的间隙处，用于将主传送带线体上的托盘顶升后转移至缓存装置或外部。
具体的，托盘经过主传送带线体41时，通过扫码枪44扫托盘上的二维码，经由主机确认前道设备的工艺流程是否完成，并且确认后道设备是否缺料，如果前道设备的工艺流程完成、后道设备缺料将直接通行，如果托盘二维码扫码确认为不良品，通过顶升横移线体42将装载不良品的托盘运送至不良品出料线体50，如果托盘上的二维码确认为良品，并且后道设备不缺料，则通过顶升横移线体42将装载良品的托盘送到缓存装置，缓存装置可作为托盘堆叠缓存，在后道设备需要产品并前道设备缺料时再拆分托盘送料至后道设备，如果托盘缓存过多时，缓存装置也可与AGV自动对接下料。
请参阅图4，本发明的一个优选实施例中，所述主线体机构还包括可伸缩线体43，所述可伸缩线体43安装在所述主传送带线体41的前端，用于调节主传送带线体41与前道设备之间的对接间隙。
具体的，所述可伸缩线体43在主传送带线体41与前道设备对接时，调节与前道设备的对接间隙，防止因前道设备外形干涉的原因导致对接不上，可伸缩线体43通过调节部分主传送带线体41达到适应线体对接的调节便利性。
请参阅图1-3，本发明的另一个实施例中，所述缓存装置包括托盘堆叠与拆分机构30和线体升降机构20，所述托盘堆叠与拆分机构30安装在所述主线体机构40的侧部，用于缓存所述主线体机构40输送的托盘，或将托盘输送至主线体机构40，所述线体升降机构20用于在托盘堆叠与拆分机构30和AGV之间传送托盘。
具体的，如图2所示，所述线体升降机构20包括升降支架、传送齿形带线体A22、升降导向件及升降驱动件，所述升降支架通过升降导向件安装在所述机架上，所述传送齿形带线体A安装在所述升降支架上，所述升降驱动件带动所述升降支架升降，所述升降支架带动传送齿形带线体A接驳AGV。
所述升降导向件包括直线导轨滑块A23，所述升降支架通过直线导轨滑块A23滑动安装在所述机架上；所述升降驱动件包括滚珠丝杆24及伺服电机25，所述伺服电机25安装在机架上，所述伺服电机25通过滚珠丝杆24带动升降支架升降。所述主机连接有光通讯模块21，所述光通讯模块21安装在升降支架上，所述光通讯模块21设有光通讯传感器与生产线的控制中心和AGV通讯连接。在与载有托盘的AGV接驳时，通过光通讯传感器精确匹配升降支架上的传送齿形带线体A22与AGV，进行交接托盘，托盘被传送至传送齿形带线体A22后，伺服电机25通过滚珠丝杆24带动升降支架升高至与托盘堆叠与拆分机构30等高，主机控制传送齿形带线体A22将托盘输送至托盘堆叠与拆分机构30，托盘堆叠与拆分机构30在将托盘输送至主线体机构40。在与空载的AGV接驳时，伺服电机25通过滚珠丝杆24带动升降支架下降至与AGV顶部等高；通过光通讯传感器精确匹配升降支架上的传送齿形带线体A22与AGV，交接托盘，托盘被传送至AGV，完成对接。
如图3所示，所述托盘堆叠与拆分机构30包括传送齿形带线体B31、侧叉气缸33、拆分气缸34及电缸35，所述传送齿形带线体B通过支撑件安装在机架上，所述支撑件包括呈凹型的支撑板和螺栓，所述支撑板通过螺栓安装在机架上，所述电缸35安装在所述传送齿形带线体B31中部的支撑板上，所述电缸35顶升传送齿形带线体B31上的托盘，所述侧叉气缸33、拆分气缸34安装在电缸35的四周，分别用于执行托盘的堆垛和分盘动作；所述侧叉气缸33的输出端安装有侧叉板，所述侧叉板通过直线导轨滑块B32与支撑件滑动配合。进行托盘堆垛或分盘时，通过电缸35抬升或下降托盘，再配合侧叉气缸33带动直线导轨滑块B32上的侧叉板，支撑固定托盘堆叠或者是拆分，由伺服电机驱动电缸35可将托盘精确升降至指定高度，再配合侧叉气缸33实现10块托盘的堆叠与拆分。
本发明的工作原理：所述机架10由铝型材、支撑脚杯、脚轮、钢板及钣金片拼接组成，所述控制模块包括主机和传感器组件，若干所述传感器组件设置在所述主线体机构40和缓存装置上，用于监测和识别托盘，并将监测和识别的信息发送给主机，所述主机控制主线体机构、不良品出料线体和缓存装置工作，所述主机与生产线的控制中心和AGV通讯连接。托盘经过前道设备进入主线体机构40，传感器组件对托盘进行监测识别，判断托盘上装载物料的加工工序，物料具有完成设定加工工序和未完成设定加工工序这两种状态，对于未完成设定加工工序的物料。主机控制主线体机构40将其输送至外部，对于完成设定加工工序的物料，主机根据后道设备对物料的需求情况，控制主线体机构40将装载完成设定加工工序的物料的托盘输送至后道设备或缓存装置。所述缓存装置对托盘进行缓存；当后道设备急需物料时，主机控制缓存装置将其缓存的托盘输送给所述主线体机构40，再由主线体机构40将托盘输送给后道设备；在所述缓存装置缓存的托盘消耗完的情况下，还可通过主机控制缓存装置接驳AGV，AGV将载有物料的托盘传送给缓存装置，缓存装置再将载有物料的托盘输送给主线体机构40。而当后道设备出现故障或其他事故时，为保证前道设备的正常运行，可将载有前道设备加工的物料的托盘经过主线体机构40、缓存装置传送给AGV；AGV运走进行外部缓存。
需要说明的是，本发明所采用的主机和扫码器均为现有技术的应用，本专业技术人员能够根据相关的描述实现所要达到的功能，或通过相似的技术实现所需完成的技术特性，在这里就不再详细描述。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，其特征在于，包括：
机架，所述机架上安装有主线体机构，所述主线体机构接入生产线，用于输送托盘至后道设备或缓存装置；
安装在所述主线体机构侧部的缓存装置，用于接收主线体机构输送的托盘，并进行堆垛后缓存，还用于输送托盘至主线体机构；以及
控制模块，所述控制模块控制各部件工作，所述控制模块还控制所述缓存装置与AGV接驳。
2.根据权利要求1所述的自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，其特征在于，还包括不良品出料线体，所述不良品出料线体安装在所述主线体机构远离缓存装置的一侧，用于接收、输送所述主线体机构输送的载有不良品的托盘。
3.根据权利要求2所述的自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，其特征在于，所述控制模块包括主机和传感器组件，若干所述传感器组件设置在所述主线体机构和缓存装置上，用于监测和识别托盘，并将监测和识别的信息发送给主机，所述主机控制主线体机构、不良品出料线体和缓存装置工作，所述主机与生产线的控制中心和AGV通讯连接。
4.根据权利要求3所述的自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，其特征在于，所述传感器组件包括扫码器，所述扫码器安装在所述主线体机构的前端，用于录入主线体机构输送的托盘上的二维码，并将录入的二维码发送给主机，所述主机根据接收的二维码控制所述主线体机构做出相应动作。
5.根据权利要求4所述的自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，其特征在于，所述相应动作包括输送载有不良品的托盘至不良品出料线体、输送载有良品的托盘至后道设备或缓存装置。
6.根据权利要求1所述的自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，其特征在于，所述主线体机构包括主传送带线体和顶升横移线体，所述主传送带线体连接生产线的前道设备和后道设备，所述顶升横移线体安装在所述顶升横移线体设有的间隙处，用于将主传送带线体上的托盘顶升后转移至缓存装置或外部。
7.根据权利要求6所述的自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，其特征在于，所述主线体机构还包括可伸缩线体，所述可伸缩线体安装在所述主传送带线体的前端，用于调节主传送带线体与前道设备之间的对接间隙。
8.根据权利要求1所述的自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，其特征在于，所述缓存装置包括托盘堆叠与拆分机构和线体升降机构，所述托盘堆叠与拆分机构安装在所述主线体机构的侧部，用于缓存所述主线体机构输送的托盘，或将托盘输送至主线体机构，所述线体升降机构用于在托盘堆叠与拆分机构和AGV之间传送托盘。
9.根据权利要求8所述的自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，其特征在于，所述线体升降机构包括升降支架、传送齿形带线体A、升降导向件及升降驱动件，所述升降支架通过升降导向件安装在所述机架上，所述传送齿形带线体A安装在所述升降支架上，所述升降驱动件带动所述升降支架升降，所述升降支架带动传送齿形带线体A接驳AGV。
10.根据权利要求8所述的自动与AGV和后道设备对接托盘的缓存设备，其特征在于，所述托盘堆叠与拆分机构包括传送齿形带线体B、侧叉气缸、拆分气缸及电缸，所述传送齿形带线体B通过支撑件安装在机架上，所述电缸安装在所述传送齿形带线体B中部的支撑件上，所述电缸顶升传送齿形带线体B上的托盘，所述侧叉气缸、拆分气缸安装在电缸的四周，分别用于执行托盘的堆垛和分盘动作。
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