CN112478571B - 一种综合拣选单元自动推拉装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种综合拣选单元自动推拉装置及其控制方法，装置包括框架、流利条、直线导轨搬运装置，在框架上表面两侧安装流利条，在两条流利条之间安装直线导轨搬运装置，在直线导轨搬运装置上设置有定位模块，在控制装置的控制下，实现堆垛机的升降平台与定位模块的高效配合，满足大重量的物料的移动，同时二级传动的结构中一级电机满足快速移动，二级电机微调位置的组合可以更加高效的实现运输的运动过程，以低成本的实现快速移动和准确移动的协调。

Description

一种综合拣选单元自动推拉装置及其控制方法

技术领域

本发明属于物料拣选技术领域，具体涉及一种综合拣选单元自动推拉装及其控制方法。

背景技术

随着时代发展，物料输送的方式成为提升工作效率的方式之一。物料输送最开始是美国应用架空索道传送散状物料；随后各种现代结构的传送带输送机相继出现。如早期在英国出现了皮带式传送带输送机；紧接着在美国出现了螺旋输送机，在瑞士出现了钢带式输送机，在英国和德国出现了惯性输送机等等。此后，传送带输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的传送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。

随后出现的物料拣选设备、物料自动化储存装置、自动化立体仓库等都需要对物料进行搬运输送。在取出货物过程当中需要将物料取出然后运送到指定点，在指定点完成下一步的加工或取用，再复杂一点的则还要在物料取出的过程当中对物料进行计数或者定量裁剪，在取出后还需要进行打包等操作才能完成最终出库；在物料存储过程需要对物料进行打包喷码标记，输送到空置仓位或者相同物品的储存位置，然后记录等。在整个存储取出的过程当中，基本每一个步骤都需要对物品进行搬运，且对搬运的位置是具有一定的要求的。

发明人在实际使用过程中发现，这些现有技术至少存在以下技术问题：

1.现有的物料搬运多使用传送带或者机械臂进行搬运，传送带一旦物品在传动带上打滑或因为加速度产生位移，容易造成移动距离不准确，物品掉落的情况发生；而机械臂配合位移系统成本过高，结构复杂，维护较为困难，且两者对于较大重量的物品都不太实用，物品太重惯性大，物品打滑，机械臂难以夹持称重等。

2.现有的物料搬运装置的移动难以低成本实现快速移动和准确移动的协调，快速移动意味着需要极快的反应速度才能实现精确停止，或者慢速移动才能做到较长的反应时间的精确停止，否则都会造成移动位置的较大误差。

发明内容

为克服上述存在之不足，本发明的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种综合拣选单元自动推拉装置，其可以实现大重量的物料的移动，二级传动的结构可以使得一级电机满足快速移动，二级电机微调位置的作用，以低成本的实现快速移动和准确移动的协调。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：提供一种综合拣选单元自动推拉装置。其包括框架、流利条、直线导轨搬运装置，在框架上表面两侧安装流利条，在两条流利条之间安装直线导轨搬运装置，在直线导轨搬运装置上设置有定位模块。

根据本发明所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其进一步的优选技术方案是：所述框架横截面呈凹型，在框架两个突出台阶上分别安置一组流利条，在框架的凹陷空间内设置直线导轨搬运装置。

根据本发明所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其进一步的优选技术方案是：所述直线导轨搬运装置包括滑轨、滑块、定位模块，滑轨安装在框架上，在滑轨上安装滑块，滑块上安装定位模块，滑块或定位模块上还连接有动力装置。

根据本发明所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其进一步的优选技术方案是：所述定位模块包括顶针基座、顶针、顶针导柱、弹簧，顶针基座安装在滑块上，顶针导柱安装在顶针基座内部，在顶针基座两端边缘位置各设置两根顶针导柱，顶针导柱两端分别连接顶针基座上下面，在顶针导柱上套装弹簧，在顶针基座一侧的顶针导柱弹簧上端安装安装板，安装板套在两根顶针导柱上，在安装板上安装顶针，顶针上端穿出顶针基座上面板。

根据本发明所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其进一步的优选技术方案是：所述动力装置为二级结构，在顶针基座的一侧横向设置二级电机丝杆，在二级电机丝杆上套装二级电机，在框架上平行二级电机丝杆安装一级电机丝杆，在一级电机丝杆上套装一级电机，一级电机与二级电机通过L型板连接。

根据本发明所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其进一步的优选技术方案是：所述顶针中部中空，在顶针中空内部设置激光漫反射传感器，顶针上部开孔作为激光发射通道。

根据本发明所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其进一步的优选技术方案是：所述顶针基座低于流利条的高度，顶针的上端高于流利条。

根据本发明所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其进一步的优选技术方案是：在框架上设置有导向装置，导向装置包括导向轮固定板、导向轮，导向轮固定板设置在在框架上，导向固定板呈L型，在导向轮固定板上端呈水平，在导向轮固定板的水平面的上表面或下表面安装导向轮。

根据本发明所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其进一步的优选技术方案是：所述导向装置有四组，同一侧的导向装置的导向轮在导向轮固定板的水平面的上表面或下表面交错安装，两侧相对的导向装置的导向轮也在导向轮固定板的水平面的上表面或下表面交错安装。

根据本发明所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其进一步的优选技术方案是：在框架上设置有防倒挡板，两个防倒挡板分别位于两条流利条中部位置的外侧。

一种综合拣选单元自动推拉装置的控制方法，所述综合拣选单元自动推拉装置外接ARM控制器，其控制方法如下：1)控制器控制一级电机运行，综合拣选单元自动推拉装置进行快速移动到达指定位置，一级电机停止运行；2)控制器控制二级电机运行，推动自动推拉装置及顶针水平运动，使得顶针到达顶针孔位对应位置附近，然后再进行精确的位置调整，直到顶针对准顶针孔位对应位置；3)控制器控制堆垛机升降平台向上移动，激光漫反射传感器将顶升距离传输到控制器，顶升到位后升降平台停止运行；4)一级电机运行，将转运箱整体拖出货架，移动到流利条上；5)二级电机运行，把转运箱再移动到设定居中位置；6)控制器控制升降平台移动，一级电机、二级电机配合运行将转运箱出库。

相比现有技术，本发明的技术方案具有如下优点/有益效果：

1、依靠流利条辅助物品移动，顶针配合传感器可以精确判断是否顶升到位，配合物料盒或其他设备上的顶针孔实现对于物品的精确定位，同时顶针可以防止物料盒或其他设备在移动时滑动，流利条方便滚动，能够承受质量很大的物品。

2、二级传动的结构可以使得一级电机满足快速移动，二级电机微调位置的作用，以低成本的实现快速移动和准确移动的协调。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明一种综合拣选单元自动推拉装置的结构示意图。

图2是本发明一种综合拣选单元自动推拉装置的俯视图。

图3是本发明一种综合拣选单元自动推拉装置的侧视图。

图4是本发明一种综合拣选单元自动推拉装置的直线导轨搬运装置的俯视图。

图5是本发明一种综合拣选单元自动推拉装置的直线导轨搬运装置的侧视图。

图6是本发明一种综合拣选单元自动推拉装置的顶针的结构示意图。

图7是本发明一种综合拣选单元自动推拉装置的顶针的剖视图。

图8是一种综合拣选单元自动推拉装置的控制装置的结构示意图。

图中标记分别为：1.框架 2.流利条 3.直线导轨搬运装置 301.滑轨 302.滑块4.定位模块 401.顶针基座 402.顶针 403.顶针导柱 404.弹簧 405.激光漫反射传感器406.安装板 5.动力装置 501.二级电机丝杆 502.二级电机 503.一级电机丝杆 504.一级电机 505.L型板 6.导向装置 601.导向轮固定板 602.导向轮 7.防倒挡板。

具体实施方式

为使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

实施例1：

如图1图2图3所示，一种综合拣选单元自动推拉装置。其包括框架1、流利条2、直线导轨搬运装置3，在框架1上表面两侧安装流利条2，在两条流利条2之间安装直线导轨搬运装置3，在直线导轨搬运装置3上设置有定位模块4。

所述框架1横截面呈凹型，在框架1两个突出台阶上分别安置一组流利条2，在框架1的凹陷空间内设置直线导轨搬运装置3，直线导轨搬运装置3带动搬运的物料在流利条2上滑动。

如图4图5所示，所述直线导轨搬运装置3包括滑轨301、滑块302、定位模块4，滑轨301安装在框架1上，在滑轨301上安装滑块302，滑块302上安装定位模块4，滑块302或定位模块4上还连接有动力装置5。

所述定位模块4包括顶针基座401、顶针402、顶针导柱403、弹簧404，顶针基座401安装在滑块302上，顶针导柱403安装在顶针基座401内部，在顶针基座401两端边缘位置各设置两根顶针导柱403，顶针导柱403两端分别连接顶针基座401上下面，在顶针导柱403上套装弹簧404，在顶针基座401一侧的顶针导柱403弹簧404上端安装安装板406，安装板406套在两根顶针导柱403上，在安装板406上安装顶针402，顶针402上端穿出顶针基座401上面板。如图6图7所示，所述顶针402中部中空，在顶针402中空内部设置激光漫反射传感器405，顶针402上部开孔作为激光发射通道。在实际的使用过程当中，整个综合拣选单元自动推拉装置位于一个升降机构上，顶针402在升降机构的作用下进入顶针402孔，顶针402孔的上部设置有盖板，盖板闭合则传感器收到光信号继续顶升，当顶针402将盖板顶开时，顶针402内部的传感器发出的光信号不能返回到传感器，证明盖板被顶开了，顶针402顶升到位，升降机构停止运行，顶针402孔设置在其他的机构底部。

所述动力装置5为二级结构，在顶针基座401的一侧横向设置二级电机502丝杆501，在二级电机502丝杆501上套装二级电机502，在框架1上平行二级电机502丝杆501安装一级电机504丝杆503，在一级电机504丝杆503上套装一级电机504，一级电机504与二级电机502通过L型板505连接。一级电机504可以用于快速的移动，二级电机502可以用于位置的细微调整，实现了快速移动与精确定位的协调配合，大大提高了物料的搬运速度。

所述顶针基座401低于流利条2的高度，顶针402的上端高于流利条2，避免顶针基座401影响物料移动，保证物料在重力的作用下可以落在流利条2上，流利条2起到承接的作用，订针提供水平方向运动的力即可。

在框架1上设置有导向装置6，导向装置6包括导向轮固定板601、导向轮602，导向轮固定板601设置在在框架1上，导向固定板呈L型，在导向轮固定板601上端呈水平，在导向轮固定板601的水平面的上表面或下表面安装导向轮602。导向装置6可以保证物料不会偏离流利条2的运动路线。所述导向装置6有四组，同一侧的导向装置6的导向轮602在导向轮固定板601的水平面的上表面或下表面交错安装，两侧相对的导向装置6的导向轮602也在导向轮固定板601的水平面的上表面或下表面交错安装，使得导向的高度、物料受到的方向作用力的位置是一个范围值，更加稳定。

在框架1上设置有防倒挡板7，两个防倒挡板7分别位于两条流利条2中部位置的外侧，用于防止物料在流利条2上倾倒。

一种综合拣选单元自动推拉装置的控制方法，在综合拣选单元自动推拉装置上连接有控制装置，具体的连接结构为综合拣选单元自动推拉装置顶针的激光漫反射传感器连接ARM控制器的DI输入接口，一级电机与二级电机连接ARM控制器的电机驱动输出接口，堆垛机升降平台连接ARM控制器，ARM控制器与升降平台的连接方式可以是升降平台的电机与ARM控制器连接，也可以是ARM控制器与升降平台对应的控制器之间相互连接，ARM控制器通信模块连接上位机，其控制方法如下1)控制器控制一级电机运行，综合拣选单元自动推拉装置进行快速移动到达指定位置，一级电机停止运行；2)控制器控制二级电机运行，推动自动推拉装置及顶针水平运动，使得顶针到达顶针孔位对应位置附近，然后再进行精确的位置调整，直到顶针对准顶针孔位对应位置；3)控制器控制堆垛机升降平台向上移动，激光漫反射传感器将顶升距离传输到控制器，顶升到位后升降平台停止运行；4)一级电机运行，将转运箱整体拖出货架，移动到流利条上；5)二级电机运行，把转运箱再移动到设定居中位置；6)控制器控制升降平台移动，一级电机、二级电机配合运行将转运箱出库。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种综合拣选单元自动推拉装置，其特征在于，其包括框架、流利条、直线导轨搬运装置，在框架上表面两侧安装流利条，在两条流利条之间安装直线导轨搬运装置，在直线导轨搬运装置上设置有定位模块，所述直线导轨搬运装置包括滑轨、滑块、定位模块，滑轨安装在框架上，在滑轨上安装滑块，滑块上安装定位模块，滑块或定位模块上连接有动力装置，动力装置为二级结构，在滑块或定位模块的一侧横向设置二级电机丝杆，在二级电机丝杆上套装二级电机，在框架上平行二级电机丝杆安装一级电机丝杆，在一级电机丝杆上套装一级电机，一级电机与二级电机通过L型板连接，其中一级电机用于快速移动，二级电机用于定位模块的定位时的小距离的精确的位置调整。

2.根据权利要求1所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其特征在于，所述框架横截面呈凹型，在框架两个突出台阶上分别安置一组流利条，在框架的凹陷空间内设置直线导轨搬运装置。

3.根据权利要求1所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其特征在于，所述定位模块包括顶针基座、顶针、顶针导柱、弹簧，顶针基座安装在滑块上，顶针导柱安装在顶针基座内部，在顶针基座两端边缘位置各设置两根顶针导柱，顶针导柱两端分别连接顶针基座上下面，在顶针导柱上套装弹簧，在顶针基座一侧的顶针导柱弹簧上端安装安装板，安装板套在两根顶针导柱上，在安装板上安装顶针，顶针上端穿出顶针基座上面板，顶针基座低于流利条的高度，顶针的上端高于流利条。

4.根据权利要求3所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其特征在于，所述顶针中部中空，在顶针中空内部设置激光漫反射传感器，顶针上部开孔作为激光发射通道。

5.根据权利要求1所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其特征在于，在框架上设置有导向装置，导向装置包括导向轮固定板、导向轮，导向轮固定板设置在框架上，导向固定板呈L型，在导向轮固定板上端呈水平，在导向轮固定板的水平面的上表面或下表面安装导向轮。

6.根据权利要求5所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其特征在于，所述导向装置有四组，同一侧的导向装置的导向轮在导向轮固定板的水平面的上表面或下表面交错安装，两侧相对的导向装置的导向轮也在导向轮固定板的水平面的上表面或下表面交错安装。

7.根据权利要求1所述的一种综合拣选单元自动推拉装置，其特征在于，在框架上设置有防倒挡板，两个防倒挡板分别位于两条流利条中部位置的外侧。

8.一种综合拣选单元自动推拉装置的控制方法，其特征在于，所述综合拣选单元自动推拉装置外接ARM控制器，其控制方法如下：1）控制器控制一级电机运行，综合拣选单元自动推拉装置进行快速移动到达指定位置，一级电机停止运行；2）控制器控制二级电机运行，推动自动推拉装置及顶针水平运动，使得顶针到达顶针孔位对应位置附近，然后再进行精确的位置调整，直到顶针对准顶针孔位对应位置；3）控制器控制堆垛机升降平台向上移动，激光漫反射传感器将顶升距离传输到控制器，顶升到位后升降平台停止运行；4）一级电机运行，将转运箱整体拖出货架，移动到流利条上；5）二级电机运行，把转运箱再移动到设定居中位置；6）控制器控制升降平台移动，一级电机、二级电机配合运行将转运箱出库。

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