CN112875179A - 自动转运平台和转运方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化领域，公开了一种自动转运平台和转运方法，自动转运平台包括基座，转运装置和传送带，转运装置上设有可以伸出和缩回的挡杆，转运方法是利用自动转运平台进行转运。通过在基座上设置运送槽和转运装置，转运装置的挡杆能够伸出和缩回，转运装置的挡杆伸出时能够运送运输槽内的货物，转运装置的挡杆缩回时能够自由抵达预定位置，再通过传送带的运送，从而使得预定装置能按预定转运运送槽上非均匀分布的货物。

Description

自动转运平台和转运方法

技术领域

本发明涉及自动化领域，尤其涉及一种自动转运平台和转运方法。

背景技术

工业生产中，一般要安装固定的工序将货物进行加工处理，而货物从一个工序转移到下一个工序时，在许多生产环境中，由于下一工序的限制，前一工序中的货物需要按照预定时间或数量进入下一工序，比如对货物进行CCD拍照验证时，CCD在某段时间内只能对一定数量的货物进行拍照验证，而此时来自上一工序的货物数量是不确定的，尤其当前一工序的货物分布较为分散时，难以把控货物进入下一工序的数量，因此该工序常常采用人工的方式进行，通过操作员将指定数量的货物放入CCD的检验区进行检验。此外，在出现对于多个尺寸不同的货物需要进行CCD验证或打标时，一方面，普通的转运方式难以转运不同尺寸的货物，另一方面，如果控制前一工序的输出数量，使每次通过一个货物以通过CCD区域，又会大幅影响整个生产流程的生产效率，因此对于该类情况，仍旧采用人工的方式进行转运，由于人工的成本高昂和效率较低，这种方式制约了整个生产过程，因此，需要一种自动转运平台和转运方法，在应对非均匀分布或是尺寸不同的的多个货物时，能够通过机器自动转运特定数量的货物沿预定方向进入下一工序，以便实现整个生产过程的自动化。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种自动转运平台和转运方法，能够通过机器转运特定数量的货物沿预定方向进入下一工序，以便实现整个生产过程的自动化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供了一种自动转运平台，包括基座，所述基座上设有用于承载货物的运送槽，所述运送槽包括分界线，所述运送槽沿所述分界线分为第一运送区域和第二运送区域，所述第一运送区域和所述第二运送区域的底面从所述分界线的位置倾斜向下延伸至所述运送槽的侧壁；转运装置，所述转运装置的主体沿所述分界线设置，所述转运装置包括挡杆，所述主体包括外轴和套设在所述外轴内的内轴，所述挡杆包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分通过固定轴可转动地固定在所述外轴上，所述第一部分和所述第二部分通过连杆结构可转动地固定在所述内轴上，所述内轴相对于所述外轴发生轴向运动时，所述第一部分和所述第二部分偏离或靠近所述分界线，从而带动所述挡杆伸出或缩回；传送带，所述传送带沿分界线设置于所述转运装置的主体底部，所述传送带带动所述转运装置运动从而带动所述挡杆运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述挡杆伸出时，所述挡杆的自由端到所述分界线的距离大于所述货物靠近所述分界线的表面到所述分界线的距离。

作为上述技术方案的进一步改进，所述挡杆缩回时，所述挡杆的自由端到所述分界线的距离小于所述货物靠近所述分界线的表面到所述分界线的距离。

作为上述技术方案的进一步改进，所述转运装置还包括电机，所述电机的主轴与所述内轴固定连接，所述内轴与所述外轴通过螺纹啮合，所述电机通过所述主轴带动所述内轴相对于所述外轴转动，以实现所述内轴相对于所述外轴的轴向运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连杆结构包括第一活动杆和第二活动杆，所述第一活动杆的第一端和所述第二活动杆的第一端可转动地连接所述内轴，所述第一活动杆的第二端与所述第一部分铰接，所述第二活动轴的第二端与所述第二部分铰接，所述第一部分和所述第二部分铰接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一活动杆的第一端和所述第二活动杆的第一端铰接于柱形件，所述第一活动杆的第二端与所述第一部分铰接于第一活动轴，所述第二活动轴的第二端与所述第二部分铰接于第二活动轴，所述第一部分和所述第二部分铰接于固定轴。

作为上述技术方案的进一步改进，所述固定轴固定在所述外轴上，所述第一活动轴和所述第二活动轴相互靠近时，所述柱形件远离所述固定轴，带动所述第一部分的自由端靠近所述第二部分的自由端，所述第一活动轴和所述第二活动轴相互远离时，所述柱形件远离所述固定轴，带动所述第一部分的自由端远离所述第二部分的自由端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述转运装置还包括轴承，所述轴承设置在所述内轴的端部，所述柱形件固定连接所述轴承，所述内轴相对于所述外轴旋转时，所述轴承带动所述柱形件沿轴向运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述传送带表面设有若干突出部，所述外轴的靠近所述传送带的一侧设有若干凸起，所述传送带运动时，所述突出部抵持所述凸起以带动所述传动装置运动。

还提供了一种转运方法，其步骤包括：

S1货物运至输送槽，第一传送带带动货物运动预定距离，压力传感器确认货物的数量和位置；

S2转运装置在第二传送带的作用下向远端运动至预定位置；

S3电机启动，带动内轴相对于外轴转动，挡杆伸出；

S4传送带反转，带动转运装置朝向近端运动，挡杆带动货物朝向近端运动。

本发明的有益效果是：

提供一种自动转运平台和转运方法，在基座上设置运送槽和转运装置，运送槽沿所述分界线设置底面倾斜的第一运送区域和第二运送区域，从而使得货物在第一运送区域和第二运送区域的运送中贴紧运送槽的侧壁以实现定位。转运装置的挡杆能够伸出和缩回，在转运装置的挡杆缩回时，转运装置的档杆与货物保持距离，从而能够自由运动抵达预定位置；转运装置的挡杆伸出时，档杆接触货物的端部，通过传送带带动转运装置的运动，从而带动档杆继而推动货物向预定方向运输，从而使得转运装置能按预定转运运送槽上非均匀分布的货物。档杆在缩回状态下始终与货物保持距离，在伸出时能够接触货物的端部，从而可以对不同尺寸的货物进行运送。通过自动转运平台的转运，前一工序输出货物的效率不受影响，并保证货物可靠转移到后一工序。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明一个实施例中自动转运平台的结构示意图；

图2是本发明一个实施例中自动转运平台的俯视图；

图3是本发明一个实施例中转运装置的结构示意图；

图4是图3中A区域的内部放大示意图；

图5是图3中B区域的内部放大示意图；

图6是本发明一个实施例中自动转运平台的工作示意图；

图7是本发明一个实施例中转运装置的工作示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1-2，图1是本发明一个实施例中自动转运平台的结构示意图，图2是本发明一个实施例中自动转运平台的俯视图。自动转运平台包括基座10和转运装置20，基座10承载了若干货物30，基座10的表面设有用以运送货物的运送槽，运送槽的两侧侧壁分别为第一侧壁和第二侧壁，运送槽沿着分界线1011分为运送区域101和运送区域102。以货物30的运送方向为第一方向，即说明书附图2中的下方为第一方向，在对货物30进行运送时，通过转运装置20运动到指定起始位置，然后将预选的货物30沿第一方向推出，通过转运装置20起始位置的不同，可以运送不同数量的货物30。

运送区域101的底面为斜面，斜面从分界线1011的位置倾斜向下延伸至运送槽的第一侧壁位置。也就是说，对于运输区域101而言，承载货物30的底面在分界线1011一侧的高度高于其在第一侧壁一侧的高度，在未受外力的自然状态下，位于第一运送区域101的货物30会受重力作用贴紧第一侧壁或有朝着第一侧壁方向运动的趋势。

同样的，对于运送区域102而言，运送区域102的底面为斜面，斜面从分界线1011的位置倾斜向下延伸至运送槽的第二侧壁位置，对于运输区域102而言，承载货物30的底面在分界线1011一侧的高度高于其在运输区域102的第二侧壁一侧的高度，在未受外力的自然状态下，位于第二运送区域102的货物30会受重力作用贴紧第二侧壁或有朝着第二侧壁方向运动的趋势。

第一运送区域101和第二运送区域102的表面覆盖有第一传送带，在第一传送带运送货物30时，货物30和第一传送带表面保持静止，此时货物30和第一传送带之间为静摩擦，转运装置20沿第一方向推动货物30时，货物30与第一传送带间为动摩擦。静摩擦力远大于动摩擦力，货物30在相对于第一传送带运动时受到重力作用产生向运送槽侧壁方向的偏转，因此，在转运装置20沿第一方向推动货物30时，货物30会在重力的作用下逐渐朝向运送槽的侧壁滑动直至紧贴侧壁，从而保证了货物30在运出时紧贴运送槽的侧壁，方便对货物30进行定位和收集。

转运装置20的主体部分沿着分界线1011设置，货物30分布在分界线1011的两侧，转运装置20包括设置在其端部的挡杆21，档杆21用于推动货物30运动。挡杆21从转运装置20的主体部分的端部分别朝向第一转运区域101和第二转运区域102伸出第一部分和第二部分。档杆21包括伸出状态和缩回状态，档杆21处于伸出状态时，第一部分和第二部分的自由端相互远离，且偏离分界线1011，从而使得档杆21沿第一方向运动时，档杆21的第一部分和第二部分的自由端抵持和推动货物30；档杆21处于缩回状态时，第一部分和第二部分的自由端相互靠近，且靠近分界线1011，从而使得档杆21沿第一方向运动时，档杆21的第一部分和第二部分的自由端远离货物30，即转运装置20可以带动档杆21沿分界线1011运动到指定位置。这样设置的转运装置20，可以根据实际需要将转运装置20在档杆21缩回状态下运动到指定位置以选择特定数量的货物30，然后档杆21伸出，转运装置20沿第一方向运动，以带动货物30朝向第一方向运动，从而避免进入下一位置的货物30过多或过少。

为了保证档杆21伸出到最大角度时能够接触货物30，第一部分和第二部分的自由端到转运装置20的主体部分的端部的距离大于货物30靠近分界线1011的表面到分界线1011的距离。

在另一实施例中，第一部分和第二部分张开到最大角度时，挡杆21的第一部分和/或第二部分与分界线1011垂直，从而使得档杆21的第一部分和/或第二部分的自由端的伸出角度最大，与货物30的接触更加充分。

为了说明转运装置20的具体工作方式，结合图3-5进行说明，图3是本发明一个实施例中转运装置的结构示意图，图4是图3中A区域的内部放大示意图，图5是图3中B区域的内部放大示意图。转运装置20除了包括挡杆21，还包括沿分界线1011设置的主体23和电机22，具体的，主体23包括外轴231和套设在外轴231内部的内轴232，内轴232与电机22的主轴固定连接，外轴231与电机22的基座固定连接，内轴232能在电机22的带动下相对于外轴231转动。

外轴231和内轴232上分别设有互相啮合的螺纹槽2331和螺纹槽2332，当内轴232和外轴231相对转动时，内轴232相对于外轴231发生沿主体纵向回转轴的轴向位移，也就是沿着第一方向或者背离第一方向的位移。螺纹槽2331和螺纹槽2332的相互啮合，使得内轴232和外轴231在受到轴向力时相互抵持，即外轴231对内轴232实现了轴向的支撑，只有在电机22带动内轴232旋转时，内轴232才会相对于外轴231发生轴向位移。

内轴232包括第一段2321和第二段2322，其中，螺纹槽2332设置在第一段2321上，本实施例中设置在第一段2321的远端。第二段2322与固定在电机22的主轴上。内轴232的第一段2321上设有多个沿周向分布并沿轴向延伸的卡接槽2324，第二段2322上设有多个对应卡接槽2324分布的凸起2325，凸起2325伸入卡接槽2324中，限制第一段2321和第二段2322的相对转动，电机22带动第二段2322转动时，第一段2321也随之转动，在螺纹槽2331和螺纹槽2322的限制下，第一段2311与外轴231发生相对转动和轴向位移，带动第一段2321相对于第二段2322发生轴向移动，在整个转运过程中，凸起2325始终有部分位于卡接槽2324内，以防止第一段2321和第二段2322完全脱离。内轴232的端部设有轴承24，轴承24的通过连杆固定连接柱形件25，柱形件25可以为销钉结构，也能为表面光滑的圆柱体结构。电机22转动带动内轴232转动和轴向位移，继而带动轴承24转动和轴向位移，但是轴承24只带动柱形件25发生轴向运动，通过轴承24可以避免内轴232的转动带动柱形件25转动，从而保证柱形件25只能发生轴向运动。柱形件25上铰接设置第一活动杆241和第二活动杆242，第一活动杆241和第二活动杆242可以分别绕柱形件25转动。

挡杆21的第一部分211和第二部分212分别连接第一活动杆241和第二活动杆242，值得说明的是，第一部分211和第一活动杆241通过活动轴251相连，活动轴251可以为销钉结构，也能为表面光滑的圆柱体结构，第一部分211和第一活动杆241相对可以发生转动。同样的，第二部分212和第二活动杆242通过活动轴252相连，活动轴252可以为销钉结构，也能为表面光滑的圆柱体结构，第二部分212和第二活动杆242相对可以发生转动。

此外，第一部分211和第二部分212通过固定轴26铰接，固定轴26固定在外轴231上。也就是说，第一部分211和第二部分212通过固定轴26活动固定在外轴231上。固定轴26可以为销钉结构，也能为表面光滑的圆柱体结构。固定轴26设置在第一部分211和第二部分212的中部，活动轴251设置在第一部分211和第二部分212的端部。

当内轴232和外轴231相对转动时，内轴232带动轴承24相对于固定轴26发生轴向运动。具体如下：

当轴承24朝向固定轴26运动时，柱形件25靠近固定轴26，此时活动轴251和活动轴252相互远离，第一活动杆241和第二活动杆242打开，第一部分211靠近轴承24的一端和第二部分212靠近轴承24的一端相互远离，即带动第一部分211和第二部分212绕固定轴26发生转动，从而使得第一部分211和第二部分212的自由端相互远离，也就是第一部分211和第二部分212的自由端偏离分界线1011，反应在整体上，即转运装置20的挡杆21伸出(张开)，此时挡杆21的自由端到分界线1011的距离大于货物30靠近分界线1011的表面到分界线1011的距离，在这个状态下，在转运装置20朝第一方向运动时，档杆21的自由端会推动货物30朝向第一方向运送以实现转运。

当轴承24远离固定轴26时，柱形件25远离固定轴26，此时活动轴251和活动轴252相互靠近，第一活动杆241和第二活动杆242合拢，第一部分211靠近轴承24的一端和第二部分212靠近轴承24的一端相互靠近，即带动第一部分211和第二部分212绕固定轴26发生转动，从而使得第一部分211和第二部分212的自由端相互靠近，也就是第一部分211和第二部分212的自由端靠近分界线1011，反应在整体上，即转运装置20的挡杆21缩回(合拢),此时挡杆21的自由端到分界线1011的距离小于货物30靠近分界线1011的表面到分界线1011的距离，在这个状态下，在转运装置20沿着分界线1011运动时，档杆21与货物30始终保持一定距离，继而使得转运装置20能沿分界线1011移动到预定位置。

结合上述，当档杆21的自由端抵持并推动货物时，货物对档杆21的反作用力的一部分沿档杆21的第一部分和/或第二部分传递至固定轴26位置，另一部分沿档杆21的第一部分和/或第二部分传递至第一活动杆241和/或第二活动杆242，再传递到柱形件25上。固定轴26固定在外轴231上，柱形件25通过轴承24固定在内轴232上，则货物对档杆21的反作用力分散到外轴231和内轴232上，由于螺纹槽2331和螺纹槽2332相互啮合，内轴232和外轴231只能通过旋转发生轴向位移，货物对档杆21的反作用力被螺纹槽2331和螺纹槽2332的相互作用抵消，从而使得档杆21在受力时保持伸出状态。

应当说明的是，通过上述设置，档杆21的第一部分和第二部分的长度可以不做限定，从而在面对各种尺寸的货物时均能可靠运送货物，且由于档杆21缩回时，第一部分和第二部分靠近分界线1011接近直线布置，从而使得缩回状态的档杆21始终与运送槽内的货物保持距离，尤其在运送槽上同时存在小型货物和大型货物时，档杆21在伸出时其第一部分和第二部分的自由端可以接触小型货物，但是在档杆21缩回时，档杆21又与大型货物保持距离，从而使得转运装置20可以应对多种转运情况。

还应当注意的是，档杆21可以选用实心杆件以保证档杆21的强度。

参照图6-7，图6是本发明一个实施例中自动转运平台的工作示意图，图7是本发明一个实施例中转运装置的工作示意图。

图6中省略了转运装置20，在基座10上设有运送槽，运送槽分为互成角度的第一运送区域101和第二运送区域102，其中，第一运送区域101和第二运送区域102的底面上覆盖有第一传送带以运送来自前一工序的货物30，第一传送带的底部均匀分布有若干压力传感器103，由于压力传感器103的体积远小于货物30的体积，利用压力传感器103可以确定货物30的位置以及大致尺寸。

此外，沿分界线1011设置有沿着分界线1011延伸的第二传送带1012，在本实施例中，第二传送带1012上设有若干突出部1013，转运装置20的外轴231的底部也设有若干凸起部2311，转运装置20的外轴231在重力的作用下压紧在第二传送带1012的表面。在突出部1013随着传送带第二1012运动时，抵持凸起部2311，并带动外轴231运动，继而带动整个转运装置20运动。

对于自动转运平台而言，货物30需要从远端运往近端，存在如下转运方法：

对于转运全部货物的情形，挡杆21的初始状态为缩回状态，当货物进入运送槽后，转运装置20在传送带1012的作用下向远端运动，带动挡杆21运动到运送槽的最远端处。然后电机22启动，带动内轴232相对于外轴231转动，挡杆21伸出。然后传送带1012反转，带动转运装置20朝向近端运动，挡杆21带动货物30朝向近端运动。

对于转运部分货物的情形，挡杆21的初始状态为缩回状态，当货物进入运送槽后，转运装置20在第二传送带1012的作用下向远端运动到预定位置，以外轴231的远端为边界，位于外轴231近端一侧的货物为待运输货物，当待运输的货物数量符合设定值时，电机22启动，带动内轴232相对于外轴231转动，挡杆21伸出。然后第二传送带1012反转，带动转运装置20朝向近端运动，挡杆21带动货物30朝向近端运动。

而从整体上看，来自前一工序的主传送带110带动多个货物30运至自动转运平台的运送槽内，在分界线1011位置，多个货物30相互分离分别进入第一运送区域101和第二运送区域102。然后第一传送带将货物30向第一方向运送一段距离，压力传感器103确认第一运送区域101和第二运送区域102上分布的货物30数量和位置。接着转运装置20被第二传动带1012带动运动到预定位置，电机启动，使得转运装置20的档杆21伸出到预定角度，然后第二传送带1012反转，带动带动转运装置20朝向第一方向运动，挡杆21带动货物30朝向第一方向运动，在档杆21的运动过程中，货物30逐渐滑向运送槽的侧壁，直至最终贴着运送槽的侧壁运出。

在整个过程中，第一传送带可以设计为匀速工作状态或是快速-缓速(在转运装置启动时缓速)工作状态，来自前一工序的货物可以持续向自动转运平台上输送，这样设计的自动转运平台，可以维持整个生产工序的连续性。也就是说，无论货物尺寸大小变化，自动转运平台可以稳定转运货物至下一工序，且前一工序的输出货物的速度保持不变。

以上是对本发明的较佳实施进行的具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种自动转运平台，其特征在于，包括

基座，所述基座上设有用于承载货物的运送槽，所述运送槽包括分界线，所述运送槽沿所述分界线分为第一运送区域和第二运送区域，所述第一运送区域和所述第二运送区域的底面从所述分界线的位置倾斜向下延伸至所述运送槽的侧壁；

转运装置，所述转运装置的主体沿所述分界线设置，所述转运装置包括挡杆，所述主体包括外轴和套设在所述外轴内的内轴，所述挡杆包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分通过固定轴可转动地固定在所述外轴上，所述第一部分和所述第二部分通过连杆结构可转动地固定在所述内轴上，所述内轴相对于所述外轴发生轴向运动时，所述第一部分和所述第二部分偏离或靠近所述分界线，从而带动所述挡杆伸出或缩回；

传送带，所述传送带沿分界线设置于所述转运装置的主体底部，所述传送带带动所述转运装置运动从而带动所述挡杆运动。

2.根据权利要求1所述的自动转运平台，其特征在于，所述挡杆伸出时，所述挡杆的自由端到所述分界线的距离大于所述货物靠近所述分界线的表面到所述分界线的距离。

3.根据权利要求1所述的自动转运平台，其特征在于，所述挡杆缩回时，所述挡杆的自由端到所述分界线的距离小于所述货物靠近所述分界线的表面到所述分界线的距离。

4.根据权利要求1所述的自动转运平台，其特征在于，所述转运装置还包括电机，所述电机的主轴与所述内轴固定连接，所述内轴与所述外轴通过螺纹啮合，所述电机通过所述主轴带动所述内轴相对于所述外轴转动，以实现所述内轴相对于所述外轴的轴向运动。

5.根据权利要求1所述的自动转运平台，其特征在于，所述连杆结构包括第一活动杆和第二活动杆，所述第一活动杆的第一端和所述第二活动杆的第一端可转动地连接所述内轴，所述第一活动杆的第二端与所述第一部分铰接，所述第二活动轴的第二端与所述第二部分铰接，所述第一部分和所述第二部分铰接。

6.根据权利要求5所述的自动转运平台，其特征在于，所述第一活动杆的第一端和所述第二活动杆的第一端铰接于柱形件，所述第一活动杆的第二端与所述第一部分铰接于第一活动轴，所述第二活动轴的第二端与所述第二部分铰接于第二活动轴，所述第一部分和所述第二部分铰接于固定轴。

7.根据权利要求6所述的自动转运平台，其特征在于，所述固定轴固定在所述外轴上，所述第一活动轴和所述第二活动轴相互靠近时，所述柱形件远离所述固定轴，带动所述第一部分的自由端靠近所述第二部分的自由端，所述第一活动轴和所述第二活动轴相互远离时，所述柱形件远离所述固定轴，带动所述第一部分的自由端远离所述第二部分的自由端。

8.根据权利要求6所述的自动转运平台，其特征在于，所述转运装置还包括轴承，所述轴承设置在所述内轴的端部，所述柱形件固定连接所述轴承，所述内轴相对于所述外轴旋转时，所述轴承带动所述柱形件沿轴向运动。

9.根据权利要求1所述的自动转运平台，其特征在于，所述传送带表面设有若干突出部，所述外轴的靠近所述传送带的一侧设有若干凸起，所述传送带运动时，所述突出部抵持所述凸起以带动所述传动装置运动。

10.一种转运方法，其步骤包括：

S1货物运至输送槽，第一传送带带动货物运动预定距离，压力传感器确认货物的数量和位置；

S2转运装置在第二传送带的作用下向远端运动至预定位置；

S3电机启动，带动内轴相对于外轴转动，挡杆伸出；

S4传送带反转，带动转运装置朝向近端运动，挡杆带动货物朝向近端运动。

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