CN112645067A - 码垛系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种码垛系统及方法，用于对物料进行码垛，所述码垛系统包括：控制装置、上料机、码垛机及上料装置，所述控制装置将需进行码垛的物料的数据发送至所述上料机、所述码垛机及所述上料装置；所述上料机及所述码垛机接收所述物料数据，并根据所述物料数据调节夹爪的位置；所述上料装置接收所述物料数据，根据所述物料数据将对应的物料运输至上料位，所述控制装置控制所述上料机从所述物料车抓取物料，并将所抓取的物料传输至所述码垛机的取料位，所述控制装置控制所述码垛机抓取所述物料，并将所述物料放至垛位的栈板。本发明可实现对物料的自动码垛，且码垛过程不易发生物料掉落。

Description

码垛系统及方法
技术领域
本发明涉及机器人码垛技术领域，具体涉及一种自动化的码垛系统及方法。
背景技术
现有技术中部分行业机器人码垛技术比较落后，大部分还处于人员密集型作业阶段，例如，服务器行业中对PCB的码垛过程，从装板到卸板过程中，需要多次人为干预，效率低，为了解决上述问题，部分企业使用了半自动码垛机，然而因PCB的尺寸较大，码垛过程容易发生物料掉落，存在品质风险。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种码垛系统及方法，可实现对物料的自动码垛，且码垛过程不易发生物料掉落。
本发明第一方面提供一种码垛系统，用于对物料进行码垛，所述码垛系统包括：控制装置、上料机、码垛机、上料装置、第一输送线及第二输送线，所述控制装置将需进行码垛的物料的数据发送至所述上料机、所述码垛机及所述上料装置，所述物料数据包括物料的形状、尺寸、重量以及预设夹点位置；所述上料机及所述码垛机接收所述物料数据，并根据所述物料数据调节夹爪的位置；所述上料装置接收所述物料数据，根据所述物料数据将对应的物料运输至上料位，所述控制装置控制所述上料机从所述物料车抓取物料，并将所抓取的物料放至所述第一输送线，经所述第一输送线将所述物料传输至所述码垛机的取料位，所述控制装置控制所述码垛机抓取所述物料，并将所述物料放至所述第二输送线的垛位的栈板，放料完毕后所述码垛机返回至所述取料位，重复抓取物料并将物料放至垛位的栈板的操作。
可选的，所述码垛系统还包括设置于第一输送线的扫码装置，所述控制装置还将所述物料数据发送至所述扫码装置，当所述物料放至所述第一输送线时，所述扫码装置获取预设于所述物料的编码信息，所述编码信息包括预存物料数据，当所述预存物料数据与从所述控制装置发送的物料数据一致，则所述第一输送线将所述物料传输至所述码垛机的取料位。
可选的，当所述预存物料数据与从所述控制装置发送的物料数据不一致，则通过报警装置发出警报。
可选的，所述码垛系统还包括移栽机、第三输送线及下料AGV，当放至所述垛位的所述物料达到预设条件，所述移栽机将所述栈板运输至所述第三输送线；所述第三输送线经所述控制装置控制所述下料AGV将所述栈板运输至预设位置。
可选的，所述码垛系统还包括送栈板AGV及栈板机，所述控制装置控制所述送栈板AGV将空栈板送至栈板机，所述栈板机通过所述移栽机将所述空栈板送入所述第二输送线的垛位。
可选的，所述物料的数据包括多种型号的物料的数据，每种型号的物料的数据还包括码垛时间，所述上料机及所述码垛机根据所述码垛时间动态调节与所述型号对应的夹爪的位置。
可选的，所述第二输送线包括多个垛位，每个垛位的尺寸与其中一种型号物料的尺寸一致。
可选的，所述物料数据还包括预设安全距离，所述上料机及所述码垛机根据所述预设安全距离设置机械手臂抓取所述物料至放下所述物料的运动轨迹。
本发明第二方面提供一种物料码垛方法，所述物料码垛方法包括：
根据需进行码垛的物料的数据调节上料机及码垛机夹爪的位置，所述物料数据包括物料的形状、尺寸、重量及预设夹点位置；
根据所述物料数据将装有对应的物料运输至上料位；
当所述物料到达所述上料位时，控制所述上料机抓取物料，并将所抓取的物料放至第一输送线，经所述第一输送线将所述物料传输至所述码垛机的取料位；以及
当所述物料到达所述取料位时，控制所述码垛机抓取所述物料，并将所述物料放至第二输送线的垛位的栈板。
可选的，所述物料的数据还包括预设安全距离，所述码垛方法还包括：根据所述预设安全距离设置所述上料机及所述码垛机的机械手臂抓取所述物料至放下所述物料的运动轨迹。
本发明实施例提供所述码垛系统可实现对物料的自动码垛，码垛过程不需要人为干预，效率高，且可降低人力成本，提高产品线自动化程度，另外，可通过物料数据调节所述上料机及所述码垛机的夹爪的位置，防止物料在被抓取的过程中掉落而损坏，降低品质风险。
本发明实施例提供所述码垛系统在码垛过程，可对物料数据再次确认，防止码垛过程中抓取物料错误。
本发明实施例提供所述码垛系统的所述上料机及所述码垛机根据所述码垛时间动态调节与所述型号对应的夹爪的位置，实现对不同型号的物料进行码垛。
本发明实施例提供所述码垛系统根据所述预设安全距离设置机械手臂抓取所述物料至放下所述物料的运动轨迹，防止所述上料机及所述码垛机在移动发生碰撞。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，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的附图。
图1是本发明较佳实施例提供的码垛系统的结构示意图。
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、完整的描述，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，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
请参阅图1，本发明较佳实施例提供的一种码垛系统100的示意图。码垛系统100用于对物料进行码垛，在本实施例中，码垛系统100用于PCB的测试生产线上，对已打包或者装箱的服务器的PCB进行码垛。
所述码垛系统100包括控制装置10、上料机20、码垛机30、上料装置40、第一输送线50及第二输送线60。
控制装置10将需进行码垛的物料数据发送至上料机20、码垛机30及上料装置40，所述物料数据包括物料的形状、尺寸、重量及预设夹点位置。所述上料机20及所述码垛机30接收所述物料数据，并根据所述物料数据调节夹爪的位置。所述上料装置40接收所述物料数据，根据所述物料数据将对应的物料运输至上料位，控制装置10控制所述上料机20从上料装置40抓取物料，并将所抓取的物料放至所述第一输送线50，经所述第一输送线50将所述物料传输至所述码垛机30的取料位，例如，取料位4、5、6，控制装置10控制所述码垛机30抓取所述物料，并将所述物料放至所述第二输送线60的垛位的栈板，放料完毕后所述码垛机30返回至所述取料位，重复抓取物料并将物料放至垛位的栈板的操作。
具体地，所述物料的形状为正方体或者长方体，所述物料的尺寸包括长度、宽度及高度。所述预设夹点位置可根据物料的形状、尺寸、重量设置，使得上料机20及码垛机30在抓取物料时不易掉落。
在本实施例中，控制装置10包括MES系统(manufacturing execution system，制造执行系统)11及工控机12，MES系统11通过工控机12与上料机20、码垛机30、上料装置40相连，MES系统11通过工控机12控制上料机20、码垛机30、上料装置40。在实施例中，工控机通过AP(Wireless Access Point，无线访问接入点)13与上料机20、码垛机30、上料装置40进行无线通信。
在本实施例中，上料机20为SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm，选择顺应性装配机器手臂)上料机器人。码垛机30为六轴码垛机器人。
具体地，上料装置40包括上料AGV(Automated GuidedVehicle，无人搬运车)41及物料车42。物料车42用于装载物料，上料AGV 41在控制装置10的控制下将物料车42运输至上料位。
第一输送线50包括分拣输送线51及来料滚筒线52，所述上料机20从所述物料车42抓取物料后，放至分拣输送线51，经分拣输送线51及来料滚筒线52传送至取料位，例如，取料位3。分拣输送线51及来料滚筒线52的设置使得上料机20有较大的操作空间。
在另一实施例中，所述码垛系统100还包括设置于第一输送线50的扫码装置70，所述控制装置10还将所述物料数据发送至所述扫码装置70，当所述物料放至所述第一输送线50时，所述扫码装置70扫描预设于所述物料的编码信息，以获取所述编码图像中预存物料数据，当所述预存物料数据与从所述工控机12发送的物料数据一致，则所述第一输送线50将所述物料传输至所述码垛机30的取料位。当所述预存物料数据与从所述工控机12发送的物料数据不一致，则通过报警装置发出警报。编码信息可为二维码或者条形码。
可以理解，所述码垛系统100还包括下料装置80，所述下料装置80包括移栽机81、第三输送线82及下料AGV 83，当放至所述第二输送线60的垛位的所述物料达到预设条件，所述移栽机81将所述栈板运输至所述第三输送线82；所述第三输送线82经所述MES系统11通知所述下料AGV 83将所述栈板运输至预设位置，例如，下一工站。所述预设条件可为所述物料已放满所述第二输送线60的垛位的栈板，或者放至所述第二输送线60的垛位的栈板的物料已达到预设数量。
可以理解，所述码垛系统100还包括栈板运输装置90，所述栈板运输装置90包括送栈板AGV 91及栈板机92，所述EMS系统11控制所述送栈板AGV 91将空栈板送至栈板机92，所述栈板机92通过所述移栽机81将所述空栈板送入所述第二输送线60的垛位。
可以理解，对于不同型号的PCB，所述物料的数据包括多种型号的物料的数据，每种型号的物料的数据还包括码垛时间，所述上料机20及所述码垛机30根据所述码垛时间动态调节与所述型号对应的夹爪的位置。在本实施例中，所述物料的数据可根据排产计划机种信息得到。例如，码垛时间A，对型号A1的物料进行码垛；码垛时间B、对型号B1的物料进行码垛，当前时间为码垛时间A，所述上料机20及所述码垛机30调节夹爪为适合抓取型号A1的物料的位置，当前时间为码垛时间B，所述上料机20及所述码垛机30调节夹爪为适合抓取型号B1的物料的位置，从而使得码垛系统100可以自动实现对不同型号的物料进行码垛。
可以理解，所述第二输送线60包括多个垛位，例如，垛位4、5、6，每个垛位的尺寸与其中一种型号物料的尺寸一致。
可以理解，所述物料数据还包括预设安全距离，所述上料机20及所述码垛机30根据所述预设安全距离设置机械手臂抓取所述物料至放下所述物料的运动轨迹。具体地，所述预设安全距离可根据所述物料的形状、尺寸及所述上料机20及所述码垛机30的周围环境参数确定，使得机械手臂抓取所述物料至放下所述物料的运动轨迹的整个过程中，不容易碰撞到其它物体，避免发生撞板。所述周围环境参数可通过现有的摄像装置获取图像确定。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种码垛方法，所述码垛方法包括以下步骤：
步骤S1，根据需进行码垛的物料的数据调节上料机20及码垛机30夹爪的位置，所述物料数据包括物料的形状、尺寸、重量及预设夹点位置。
步骤S2，根据所述物料数据将装有对应的物料运输至上料位。
步骤S3，当所述物料到达所述上料位时，控制所述上料机20抓取物料，并将所抓取的物料放至第一输送线50，经所述第一输送线50将所述物料传输至所述码垛机30的取料位。
步骤S4，当所述物料到达所述取料位时，控制所述码垛机30抓取所述物料，并将所述物料放至第二输送线60的垛位的栈板。
所述物料的数据还包括预设安全距离，所述码垛方法还包括：
步骤S5，当所述物料放至所述第一输送线60时，获取预设于所述物料的编码信息，所述编码信息包括预存物料数据，当所述预存物料数据与需进行码垛的物料的数据一致，则所述第一输送线60将所述物料传输至所述码垛机30的取料位，当所述预存物料数据与需进行码垛的物料的数据不一致，则发出警报。
步骤S6，当放至所述垛位的所述物料达到预设条件，将所述栈板运输至所述第三输送线82；所述第三输送线82将所述栈板运输至预设位置。
步骤S7，将空栈板送入所述第二输送线60的垛位。
步骤S9，根据所述预设安全距离设置所述上料机20及所述码垛机30的机械手臂抓取所述物料至放下所述物料的运动轨迹。
在一个实施例中，步骤S1，具体包括：所述物料的数据包括多种型号的物料的数据，每种型号的物料的数据还包括码垛时间，根据所述码垛时间动态调节所述上料机20及所述码垛机30的夹爪的位置与所述型号对应。
本发明实施例提供所述码垛系统100可实现对物料的自动码垛，码垛过程不需要人为干预，效率高，且可降低人力成本，提高产品线自动化程度，另外，可通过物料数据调节所述上料机20及所述码垛机30的夹爪的位置，防止物料在被抓取的过程中掉落而损坏，降低品质风险。
本发明实施例提供所述码垛系统100在码垛过程，可对物料数据再次确认，防止码垛过程中抓取物料错误。
本发明实施例提供所述码垛系统100的所述上料机20及所述码垛机30根据所述码垛时间动态调节与所述型号对应的夹爪的位置，实现对不同型号的物料进行码垛。
本发明实施例提供所述码垛系统100根据所述预设安全距离设置机械手臂抓取所述物料至放下所述物料的运动轨迹，防止所述上料机20及所述码垛机30在移动发生碰撞。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种码垛系统，用于对物料进行码垛，其特征在于，所述码垛系统包括：控制装置、上料机、码垛机、上料装置、第一输送线及第二输送线；所述控制装置将需进行码垛的物料的数据发送至所述上料机、所述码垛机及所述上料装置，所述物料数据包括物料的形状、尺寸、重量以及预设夹点位置；所述上料机及所述码垛机接收所述物料数据，并根据所述物料数据调节夹爪的位置；所述上料装置接收所述物料数据，根据所述物料数据将对应的物料运输至上料位，所述控制装置控制所述上料机从所述物料车抓取物料，并将所抓取的物料放至所述第一输送线，经所述第一输送线将所述物料传输至所述码垛机的取料位，所述控制装置控制所述码垛机抓取所述物料，并将所述物料放至所述第二输送线的垛位的栈板，放料完毕后所述码垛机返回至所述取料位，重复抓取物料并将物料放至垛位的栈板的操作。
2.根据权利要求1所述的码垛系统，其特征在于，所述码垛系统还包括设置于第一输送线的扫码装置，所述控制装置还将所述物料数据发送至所述扫码装置，当所述物料放至所述第一输送线时，所述扫码装置获取预设于所述物料的编码信息，所述编码信息包括预存物料数据，当所述预存物料数据与从所述控制装置发送的物料数据一致，则所述第一输送线将所述物料传输至所述码垛机的取料位。
3.根据权利要求2所述的码垛系统，其特征在于，当所述预存物料数据与从所述控制装置发送的物料数据不一致，则通过报警装置发出警报。
4.根据权利要求1所述的码垛系统，其特征在于，所述码垛系统还包括移栽机、第三输送线及下料无人搬运车AGV，当放至所述垛位的所述物料达到预设条件，所述移栽机将所述栈板运输至所述第三输送线；所述第三输送线经所述控制装置控制所述下料AGV将所述栈板运输至预设位置。
5.根据权利要求4所述的码垛系统，其特征在于，所述码垛系统还包括送栈板AGV及栈板机，所述控制装置控制所述送栈板AGV将空栈板送至栈板机，所述栈板机通过所述移栽机将所述空栈板送入所述第二输送线的垛位。
6.根据权利要求1所述的码垛系统，其特征在于，所述物料的数据包括多种型号的物料的数据，每种型号的物料的数据还包括码垛时间，所述上料机及所述码垛机根据所述码垛时间动态调节与所述型号对应的夹爪的位置。
7.根据权利要求6所述的码垛系统，其特征在于，所述第二输送线包括多个垛位，每个垛位的尺寸与其中一种型号物料的尺寸一致。
8.根据权利要求6所述的码垛系统，其特征在于，所述物料数据还包括预设安全距离，所述上料机及所述码垛机根据所述预设安全距离设置机械手臂抓取所述物料至放下所述物料的运动轨迹。
9.一种物料码垛方法，其特征在于，所述物料码垛方法包括：
根据需进行码垛的物料的数据调节上料机及码垛机夹爪的位置，所述物料数据包括物料的形状、尺寸、重量及预设夹点位置；
根据所述物料数据将装有对应的物料运输至上料位；
当所述物料到达所述上料位时，控制所述上料机抓取物料，并将所抓取的物料放至第一输送线，经所述第一输送线将所述物料传输至所述码垛机的取料位；以及
当所述物料到达所述取料位时，控制所述码垛机抓取所述物料，并将所述物料放至第二输送线的垛位的栈板。
10.根据权利要求9所述的码垛方法，其特征在于，所述物料的数据还包括预设安全距离，所述码垛方法还包括：根据所述预设安全距离设置所述上料机及所述码垛机的机械手臂抓取所述物料至放下所述物料的运动轨迹。
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