CN112572558A - 一种智能工件存储转运车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能工件存储转运车，其特征在于，包括转运车主体、防护罩、控制单元、蓄电池、触摸屏、自动门、观察窗、脚轮、把手，所述防护罩覆盖转运车主体，自动门、触摸屏、观察窗布置于防护罩侧壁上、两个把手布置于防护罩的前、后壁上，脚轮布置于转运车主体底部，蓄电池和控制单元布置于转运车主体上。上述技术方案中的智能工件存储转运车可兼容多种类似工件、多工序的混合存放及转运；通过点选触摸屏选择需要的物料，省时省力；采用蓄电池作为动力源，现场不需要外接电源及导线，扩大了该转运车的适用范围；可作为标准化产品，相似工件可同时使用；最后，本转运车占地面积小，操作简单，能有效减少工件在搬运过程中出现的磕碰损伤。

Description

一种智能工件存储转运车

技术领域

本发明涉及存储转运工装技术领域，具体是涉及一种基于PLC控制的智能工件存储转运车。

背景技术

随着对产品的外观要求愈加严格，在实际生产过程中，要保证产品表面质量，不仅要严格控制加工质量，更贯穿在各工序之间转运过程中，尤其是对于一些精密零件或当工件表面有某些喷涂要求时，对工序间的转运要求及存储要求将更加严格。虽然可以通过转运过程中加装保护、小心吊选、选择正确的压紧位置等方式对工件进行防护，但是在一般的转运过程中，工人需要将工件搬运放入工序旁存储托盘，再把存储托盘搬运至下一工序，下一工序完成后，再次搬运，如此高频次的搬运极其容易造成工件表面的磕碰、划伤。

此外现代化产品趋向个性化，产品的批次数量逐渐变小，种类越来越丰富，对于同一个工序而言，其工件也趋于小批量、多种类加工，在一个时间段内，其设备旁货架上可能会堆放几种差别较小的工件，有时甚至肉眼很难区分，当转运至下一个工序时，很容易混淆，这种情况下不仅加大了工人的劳动强度，降低劳动效率，甚至有导致加工错误的风险，造成经济损失，所以对工件的转运、存储、拣选工作都提出了新的要求。

已公布的申请号为201510078798.6的发明专利公开了一种物料转运车，该物料转运车包括隔离罩、动力单元和物料板，通过隔离罩实现密封，通过动力单元将放有物料（该专利中为药品）的物料板垂直运输到下游工位，该专利所述的物料转运车一次操作仅能完成一种物料单一方向转运，不利于提高生产效率，并且物料板无定位装置，不利于物料准运过程中的稳定性。

发明内容

本发明目的是提供一种智能工件存储转运车，用于解决工件转运效率低、外观保护困难、相近工件易混淆的问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种智能工件存储转运车，其特征在于，包括转运车主体、防护罩、控制单元、蓄电池、触摸屏、自动门、观察窗、脚轮、把手，所述防护罩覆盖转运车主体，自动门、触摸屏、观察窗布置于防护罩侧壁上、两个把手布置于防护罩的前、后壁上，脚轮布置于转运车主体底部，蓄电池和控制单元布置于转运车主体上。

优选的，所述脚轮有制动功能。

优选的，所述转运车主体包括框架基体、存储料架、上下料位、移载单元、物料单元；所述存储料架、移载单元与框架基体连接，上下料位与存储料架连接，存储料架上有若干存储工位，物料单元放置在存储料架上。

优选的，可通过所述控制单元和触摸屏实现显示各存储工位状态、输入工件信息、选取工件存储工位。

优选的，所述物料单元，通过V型定位块及防护层支撑工件，框架底部设有两组定位孔，分别与移载单元、存储工位、上下料位进行定位；所述V型定位块可以根据物料性质进行调换，使物料单元可存放不同类型、不同工序状态的若干工件。

优选的，所述存储料架上下料位和各存储工位均设计了定位销，保证转运过程中物料单元的稳定性。

优选的，所述存储料架上上下料位和各存储工位均匹配了传感器，可反馈各存储工位的状态。

优选的，所述上下料位设有双层直线导轨，双层直线导轨顶层可完全伸出自动门；所述上下料位设有弹簧插销，确保上下料位能完全回位，且匹配传感器，进行二次确认。

优选的，所述移载单元包括升降部分和水平伸出部分；所述升降部分包括立柱、调整组件、同步驱动机构、传动机构、导向装置，同步驱动机构包括伺服电机、减速器，传动机构包括链轮、链条、传动轴和联轴器，导向装置分为左右导向和前后导向两部分，保证在升降过程中物料平稳。

进一步优选的，所述移载单元的水平伸出部分包括伺服电机、减速器、齿轮、齿条、链轮、链条、传动轴、传动固定层、二层伸出板、三层伸出板，齿轮系为三角形布置，水平伸出部分双向伸出行程超过自身长度的一半。

上述技术方案中的智能工件存储转运车可兼容多种类似工件、多工序的混合存放及转运；通过点选触摸屏选择需要的物料，省时省力；采用蓄电池作为动力源，现场不需要外接电源及导线，扩大了该转运车的适用范围；可作为标准化产品，相似工件可同时使用；最后，本转运车占地面积小，操作简单，能有效减少工件在搬运过程中出现的磕碰损伤。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为转运车主体结构示意图；

图3为物料单元轴侧图；

图4为物料单元仰视图；

图5为存储工位及上下料位正视图；

图6为存储工位及上下料位截面图K-K；

图7为上下料位截面图B-B；

图8为上下料位伸出示意图；

图9为移载单元左视图；

图10移载单元截面图A-A；

图11移载单元轴测图；

图12为移载单元伸出部分结构图；

图13为移载单元伸出部分截面图A-A；

图14为移载单元伸出部分截面图B-B；

图15为移载单元伸出部分截面图C-C(伸出原理)；

图16为移载单元伸出部分截面图D-D（缩回原理）。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

如图1，一种智能工件存储转运车，包括转运车主体1、防护罩2、控制单元、蓄电池、触摸屏5、自动门4、观察窗3、脚轮6、把手7，防护罩覆盖2转运车主体1，自动门4、触摸屏5、观察窗3布置于防护罩2侧壁上、两个把手7布置于防护罩2的前、后壁上，若干脚轮6布置于转运车主体1底部，脚轮6带有制动功能，可使转运车可靠停止在某一位置；蓄电池和控制单元布置于转运车主体1上。

如图2，转运车主体1包括框架基体1-1、存储料架1-2、上下料位1-3、移载单元1-4、物料单元1-5；存储料架1-2、移载单元1-4与框架基体1-1连接，上下料位1-3与存储料架1-2连接，存储料架1-2上有若干存储工位，物料单元1-5放置在存储料架1-2上。

如图3和图4，焊接框架1-5-1上部设有两组V型定位块1-5-2，并在V型定位块1-5-2工作面上装有橡胶防护层1-5-3，工件1-5-4放置在橡胶防护层1-5-3上，在焊接框架1-5-1的底部分别设有与存储工位上定位销相配合的两处定位孔1-5-6，与移载单元上定位销相配合的两处定位孔1-5-5.图示工件1-5-4的直径和长度可在一定范围内变化，可实现对多种工件的兼容，同一物料单元1-5上所装工件种类可以不同，根据工件大小及重量不同，工件数量可根据实际情况进行调整。

如图5和图6，存储料架1-2上共设置了5个存储工位，每个存储工位上都设有用于物料单元1-5定位的定位面1-2-1、定位销1-2-2和传感器1-2-3.其中定位面1-2-1和两处定位销1-2-2用以保证物料单元1-5在存储料架1-2位置的准确性及稳定性，保证移载单元1-4抓取工件时定位准确及在整车转运过程中的稳定性。传感器1-2-3用于检测物料单元1-5的有无，并把信息反馈给控制单元（PLC系统）,确保移载单元1-4在存储料架1-2取放物料单元1-5的可靠性。

如图6、图7，上下料位1-3设置在存储料架1-2上，第一组直线导轨1-3-1固定在存储料架1-2上，滑块1-3-2通过滑块连接板1-3-3固定在在中间横梁1-3-4上，第二组直线导轨1-3-5连接在中间横梁1-3-4上，滑块1-3-6通过滑块连接板1-3-11连接在顶层横梁1-3-7上，同步连接杆1-3-12把两组顶层横梁1-3-7连接在一起，实现两组横梁动作的同步性。

如图6，在上下料架1-2上设有弹簧插销1-3-9，在顶层横梁1-3-7上开有垂直于运动方向的通槽，当人工将带有物料单元1-5的上下料结构1-3推入车体时，弹簧插销1-3-9滑入顶层横梁1-3-7上的通槽内，确保上下料位置准确可靠。当需要将带有物料的上下料结构1-3拉出车体时，人工拉动弹簧插销1-3-9，使得弹簧插销1-3-9从顶层横梁1-3-7上通槽退出，不再限制顶层横梁1-3-7的位置，人工拉动上下料机构1-3伸出车体。

如图8，第一组直线导轨1-3-1和第二组直线导轨1-3-5的端部设有限位块1-3-13，保证上下料机构拉出车体时，滑块不与直线导轨脱落。如图7，在顶层横梁1-3-7的顶部设有两处定位销1-3-8，与物料单元1-5底部的定位孔相配合；在存储料架1-2上设有传感器1-3-10，用来检测物料单元是否在车体内指定位置，只有确定物料单元1-5在该位置时，才允许移载单元1-4把物料单元1-5取走（或确定该位置没有任何物料时，才允许移载单元1-4将选定的物料放入上下料位1-3）。

移载单元1-4包括升降部分和水平伸出部分。

如图9、图10、图11，升降部分包括立柱1-4-1、调整组件1-4-2、同步驱动机构、传动机构、导向装置。同步驱动机构包括伺服电机1-4-6、减速机1-4-7；传动机构包括主动链轮1-4-11、从动链轮1-4-5、支架1-4-3、第一传动轴1-4-8、负载块1-4-12,链条1-4-4、第二传动轴1-4-10、联轴器1-4-9；链条两端通过链条连接螺栓1-4-13连接在负载块1-4-12上，负载块1-4-12固定在水平伸出部分立板1-4-14上；4根立柱1-4-1装配在框架基体1-1上；调整组件1-4-2用来调整立柱1-4-1之间的距离，距离调整完成后，调整组件1-4-2和立柱1-4-1之间用螺钉锁紧，保证升降部分的结构刚性；立柱顶部设置限位装置1-4-17，用来限制升降部分上升的极限位置。

伺服电机1-4-6通过减速机1-4-7将动力传递至第一传动轴1-4-8，第一传动轴带动主动链轮1-4-11转动，同时第一传动轴通过联轴器1-4-9将动力传递给第二传动轴1-4-10，第二传动轴1-4-10带动另外一个主动链轮转动，通过链轮链条传动完成升降部分的同步升降运动。

导向装置分为左右导向轮组件1-4-15和前后导向轮组件1-4-16，如图11，4组左右导向轮组件1-4-15布置在水平伸出部分立板1-4-14的两个侧面上，用来限制升降部分的左右运动，8组前后导向轮组件1-4-16布置在水平伸出部分立板1-4-14的上下平面上，用来限制升降部分的前后运动，防止水平伸出部分出现左右摆动和前后翻转。

如图12、图13，水平伸出部分包括伺服电机1-4-22、减速器1-4-23、齿轮系、齿条1-4-32、链轮1-4-34、链条1-4-33、传动轴、传动固定层1-4-18、二层伸出板1-4-19、三层伸出板1-4-20，齿轮系为三角形布置，保证水平伸出部分双向伸出行程超过自身长度的一半。如图13，减速机1-4-23的输出轴和齿轮1-4-24相连，齿轮1-4-24与齿轮1-4-25啮合，齿轮1-4-25和Ⅰ轴1-4-26和Ⅱ轴1-4-27相连，Ⅱ轴1-4-27和齿轮1-4-28相连，齿轮1-4-28和齿轮1-4-29啮合，齿轮1-4-29同时和齿轮1-4-30、齿轮1-4-31啮合，齿轮1-4-30、齿轮1-4-31和固定在二层伸出板1-4-19上的齿条1-4-32啮合，其中齿轮1-4-30和齿轮1-4-31中心距为齿距的整数倍，可保证齿条1-4-32向左或者向右伸出超过自身长度的一半，有效增加行程。

如图15，链条1-4-33的一端固定在三层伸出板1-4-20另一端固定在传动固定层1-4-18上，链条1-4-33和传动固定层1-4-18间布置链条张紧装置1-4-32，链轮1-4-34固定在二层伸出板1-4-19上。

如图13、图14、图15，伺服电机1-4-22通过减速机1-4-23将动力传递给齿轮1-4-24，齿轮1-4-24通过Ⅰ轴1-4-26、Ⅱ轴1-4-24将动力同时传递给两侧齿轮系，带动两侧二层伸出板1-4-19同步伸出和缩回，二层伸出板1-4-19通过链传动带动三层伸出板1-4-20伸出和缩回。三层伸出板1-4-20上设置定位销1-4-35与物料单元1-5配合，保证物料转运过程的稳定。

如图2，存入物料时，人工点选触摸屏5，控制单元（PLC系统）控制转运车内部将需要的物料单元1-5移载至自动门4所对应的上下料位1-3，自动门4开启，人工将相应的工件放入物料单元1-5，并把物料单元1-5推入自动门4，再次点选触摸屏5上按钮，则自动门4关闭，移载单元1-4将物料移送至选定位置，触摸屏5上显示当前各存储工位存储信息。

取出物料时，人工点选触摸屏5，控制单元（PLC系统）控制转运车内部将需要的物料单元1-5移载至自动门4对应的上下料位1-3，自动门4开启，人工将工件取出物料单元1-5（也可将其它需要装入的物料再次装入物料单元1-5），人工点选触摸屏5按钮，并输入相应信息后，自动门4关闭，移载单元1-4将物料移送至选定位置，触摸屏5上显示当前各存储工位存储信息。

上述技术方案中的智能工件存储转运车通过调换物料单元1-5可兼容多种类似工件、多工序的混合存放及转运；通过点选触摸屏5选择需要的物料，省时省力并且可以有效减少工件在搬运过程中出现的磕碰损伤。

本实施例只是对本发明构思和实现的说明，并非对其进行限制，在本发明构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能工件存储转运车，其特征在于，包括转运车主体、防护罩、控制单元、蓄电池、触摸屏、自动门、观察窗、脚轮、把手，所述防护罩覆盖转运车主体，自动门、触摸屏、观察窗布置于防护罩侧壁上、两个把手布置于防护罩的前、后壁上，脚轮布置于转运车主体底部，蓄电池和控制单元布置于转运车主体上。

2.如权利要求1所述的智能工件存储转运车，其特征在于，所述脚轮有制动功能。

3.如权利要求1所述的智能工件存储转运车，其特征在于，所述转运车主体包括框架基体、存储料架、上下料位、移载单元、物料单元；所述存储料架、移载单元与框架基体连接，上下料位与存储料架连接，存储料架上有若干存储工位，物料单元放置在存储料架上。

4.如权利要求1所述的智能工件存储转运车，其特征在于，可通过所述控制单元和触摸屏实现显示各存储工位状态、输入工件信息、选取工件存储工位。

5.如权利要求3所述的智能工件存储转运车，其特征在于，所述物料单元，通过V型定位块及防护层支撑工件，框架底部设有两组定位孔，分别与移载单元、存储工位、上下料位进行定位；所述V型定位块可以根据物料性质进行调换，使物料单元可存放不同类型、不同工序状态的若干工件。

6.如权利要求3所述的智能工件存储转运车，其特征在于，所述存储料架上下料位和各存储工位均设计了定位销，保证转运过程中物料单元的稳定性。

7.如权利要求3所述的智能工件存储转运车，其特征在于，所述存储料架上上下料位和各存储工位均匹配了传感器，可反馈各存储工位的状态。

8.如权利要求1或3所述的智能工件存储转运车，其特征在于，所述上下料位设有双层直线导轨，双层直线导轨顶层可完全伸出自动门；所述上下料位设有弹簧插销，确保上下料位能完全回位，且匹配传感器，进行二次确认。

9.如权利要求3所述的智能工件存储转运车，其特征在于，所述移载单元包括升降部分和水平伸出部分；所述升降部分包括立柱、调整组件、同步驱动机构、传动机构、导向装置，同步驱动机构包括伺服电机、减速器，传动机构包括链轮、链条、传动轴和联轴器，导向装置分为左右导向和前后导向两部分，保证在升降过程中物料平稳。

10.如权利要求9所述的智能工件存储转运车，其特征在于，所述移载单元的水平伸出部分包括伺服电机、减速器、齿轮、齿条、链轮、链条、传动轴、传动固定层、二层伸出板、三层伸出板，齿轮系为三角形布置，水平伸出部分双向伸出行程超过自身长度的一半。

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