CN113044499B - 一种机械加工用材料运输装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械加工用材料运输装置，包括固定在机加厂房顶端的吊顶，机床一侧设有用于放置物料的运料箱，运料箱的一侧铰接有箱盖，运料箱内部设有全方位移动小车，全方位移动小车的表面固定有用于存放运输物料的存放箱，运料箱内部还固定有用于推动箱盖绕运料箱转动的第一推动件；吊顶上与运料箱相对的位置开设有运料口，机加厂地面上固定有用于带动运料箱和其内部的全方位移动小车上升的升降机构，全方位移动小车的控制系统控制全方位移动小车运送物料；本发明提供一种适用于在机械加工厂中利用厂房上部空间自动运输物料，能提高物料运输效率，同时还能避免在运输过程中对工作人员进行碰撞的机械加工用材料运输装置。

Description

一种机械加工用材料运输装置

技术领域

本发明涉及机械工程技术领域，特别涉及一种机械加工用材料运输装置。

背景技术

机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程，机械加工是指从原材料到制成产品的全部过程，机械加工工艺步骤较多，工序又是组成机械加工工艺过程的基本单元，工序是指一个或一组工人在一台机床上，对同一工件所连续完成的那一部分工艺过程，工序的内容是连续的，所以当一个工序完成后就需要运输物料到另一工序的加工位，现有技术中在转移不同工序之间的物料时一般采用物料车直接在机加厂房内运输，但是这种运输方式仅仅适用于小型零件，由于大型零件一般较重，靠人力或者小型物料车不能直接运输，在运输的过程中一般采用起重绳索将其吊起一段距离，然后两个人配合运输，在运输的过程中由于工件较大，所以运输过程较慢，同时在运输过程中还需要躲避在厂房内来回走动的工人以防碰撞到工人，造成人员受伤。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于在机械加工厂中利用厂房上部空间自动运输物料，能提高物料运输效率，同时还能避免在运输过程中对工作人员进行碰撞的机械加工用材料运输装置。

本发明的技术方案是：

一种机械加工用材料运输装置，包括：

吊顶，固定在机加厂房顶端；

运料箱，位于机床一侧用于放置物料，并且其一侧铰接有箱盖；

全方位移动小车，位于所述运料箱内部，并且其上表面固定有用于存放运输物料的存放箱；

第一推动件，固定在所述运料箱内部用于推动所述箱盖绕运料箱转动；

运料口，开设在所述吊顶上与所述运料箱相对的位置；

升降机构，固定在地面上并且与所述运料箱连接，用于带动所述运料箱和其内部的所述全方位移动小车上升到所述吊顶上方；

控制系统，包括：

距离传感器，固定在所述运料箱上用于监测其与机加厂房顶的距离；

微处理器，与所述距离传感器、所述第一推动件、所述升降机构的驱动件连接以及所述全方位移动小车连接；微处理器启动物料运输起始位置升降机构带动所述运料箱上升到所述吊顶上方；当距离传感器监测到运料箱上升到吊顶上方后将信号发送给微处理器，微处理器关闭该升降机构同时启动第一推动件将所述箱盖推开，微处理器同时还启动物料运输终止位置升降机构的驱动件带动该位置的运料箱上升到所述吊顶上方；当物料运输终止位置的距离传感器监测到运料箱上升到吊顶上方后将信号发送给微处理器，微处理器将信号发送给全方位移动小车的控制系统，全方位移动小车的控制系统控制全方位移动小车从物料运输起始位置运动到物料运输终止位置。

上述全方位移动小车包括：

行走模块，包括四个麦克纳姆全向轮，每个麦克纳姆全向轮分别通过一连轴器与用于带动其转动的电机的输出轴连接；

导航模块，用于对小车的位置进行定位和导航；

视觉模块，用于识别环境中的障碍物和指定物品；

工控计算机，与所述微处理器连接，用于接收微处理器发送的信号，并根据该信号生成对所述行走模块、所述导航模块以及所述视觉模块的控制指令，控制全方位移动小车按预设路线从物料运输起始位置运动到物料运输终止位置。

上述视觉模块包括：

摄像头，固定在所述全方位移动小车上端用于识别环境中的障碍物和指定物品；

红外发射器，固定在所述运料箱内侧；

红外接收器，固定在所述全方位移动小车上用于接收红外发射器发射的信号进一步确定所述运料箱的位置。

上述升降机构包括：

第一支撑杆，位于所述运料箱一侧；

第二支撑杆，位于所述运料箱另一侧；

第一螺杆，位于所述第一支撑杆上开设的凹槽内；

第二螺杆，位于所述第二支撑杆上开设的凹槽内；

第一螺母，与所述第一螺杆螺纹连接，并且第一螺母的侧壁与所述运料箱左侧固定连接；

第二螺母，与所述第二螺杆螺纹连接，并且第二螺母的侧壁与所述运料箱右侧固定连接；

第一电机，其输出轴与所述第一螺杆一端连接，并且第一电机固定在所述第一支撑杆上，第一电机与所述微处理器信号连接；

第二电机，其输出轴与所述第二螺杆一端连接，并且第二电机固定在所述第二支撑杆上，第二电机与所述微处理器信号连接。

上述运料口的下方设有用于开关运料口的开关组件，所述开关组件包括：

滑槽，固定在所述吊顶下方，并且滑槽横跨所述运料口；

门体，与所述滑槽滑动连接；

齿条，固定在所述门体上侧；

齿轮，与所述齿条啮合；

第一转轴，贯穿所述齿轮并且与齿轮固定连接；

第三电机，固定在所述吊顶上开设的凹槽内，并且其输出轴与所述第一转轴连接，并且第三电机固定在所述吊顶上开设的凹槽内。

上述吊顶上方与所述运料口相对的位置固定有固定防护栏，固定防护栏三侧面固定连接成一体，剩余侧面为活动防护栏，活动防护栏底部与所述固定防护栏底面一侧铰接；所述固定防护栏与活动防护栏相邻的一侧固定有与所述微处理器连接的第二推动件，第二推动件的伸缩端与活动防护栏铰接用于推动活动防护栏绕固定防护栏转动；所述活动防护栏与所述箱盖位于一侧。

上述全方位移动小车上表面固定的存放箱内设有用于存放半成品以及成品的存放架。

本发明的有益效果：

1、本发明提供的一种机械加工用材料运输装置，适用于在机械加工厂中运输物料使用，在运输物料时利用厂房上部空间自动运输物料，能提高物料运输效率，同时还能避免在运输过程中对工作人员进行碰撞。

2、本发明利用升降机构带动运料箱和其内部的全方位移动小车一起升高到吊顶上方，全方位移动小车升高到吊顶上方后其内部放置的存放架一起升高到吊顶上方，之后将信号发送给全方位移动小车的控制系统，全方位移动小车的接收控制系统的控制指令，按预设路线从物料运输起始位置运动到物料运输终止位置。

3、本发明在运料口的下方设有开关组件，当需要运料时就通过齿轮与齿条配和将门体打开，当部需要运送物料时将门体关闭，能避免上方意外坠落物体砸伤工人，同时本发明在与运料口相对的位置还设有防护栏，当全方位移动小车需要从防护栏移出时才启动第二推动件推动活动防护栏绕固定防护栏转动。

附图说明

图1为本发明的地面结构示意图。

图2为本发明的顶部结构示意图。

图3为本发明全方位移动小车的结构示意图。

图4为本发明固定防护栏与活动防护栏铰接的结构示意图。

图5为本发明升降机构的结构示意图。

图6为本发明开关组件的正视结构示意图。

图7为本发明开关组件的侧式结构示意图。

图8为本发明的控制原理框图。

附图标记说明：

1、吊顶；2、运料箱；3、箱盖；4、全方位移动小车；5、存放箱；6、第一推动件；7、运料口；8、距离传感器；9、微处理器；10、第一支撑杆；11、第二支撑杆；12、第一螺杆；13、第二螺杆；14、第一螺母；15、第二螺母；16、第一电机；17、第二电机；18、滑槽；19、门体；20、齿条；21、齿轮；22、第一转轴；23、第三电机；24、固定防护栏；25、活动防护栏；26、第二推动件。

具体实施方式

下面结合附图1，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例提供了一种机械加工用材料运输装置，包括吊顶1，固定在机加厂房顶端；运料箱2，位于机床一侧用于放置物料，并且其一侧铰接有箱盖3；全方位移动小车4，位于所述运料箱2内部，并且其上表面固定有用于存放运输物料的存放箱5；第一推动件6，固定在所述运料箱2内部用于推动所述箱盖3绕运料箱2转动；运料口7，开设在所述吊顶1上与所述运料箱2相对的位置；升降机构，固定在地面上并且与所述运料箱2连接，用于带动所述运料箱2和其内部的所述全方位移动小车4上升到所述吊顶1上方；控制系统，包括距离传感器8，固定在所述运料箱2上用于监测其与机加厂房顶的距离；微处理器9，与所述距离传感器8、所述第一推动件6、所述升降机构的驱动件连接以及所述全方位移动小车4连接；微处理器9启动物料运输起始位置升降机构带动所述运料箱2上升到所述吊顶1上方；当距离传感器8监测到运料箱2上升到吊顶1上方后将信号发送给微处理器9，微处理器9关闭该升降机构同时启动第一推动件6将所述箱盖3推开，微处理器9同时还启动物料运输终止位置升降机构的驱动件带动该位置的运料箱2上升到所述吊顶1上方；当物料运输终止位置的距离传感器8监测到运料箱2上升到吊顶1上方后将信号发送给微处理器9，微处理器9将信号发送给全方位移动小车4的控制系统，全方位移动小车4的控制系统控制全方位移动小车4从物料运输起始位置运动到物料运输终止位置。

本发明提供的一种机械加工用材料运输装置，适用于在机械加工厂中运输物料使用，在运输物料时利用厂房上部空间自动运输物料，能提高物料运输效率，同时还能避免在运输过程中对工作人员的碰撞。

实施例2：

本实施例基于实施例1，所述全方位移动小车4包括行走模块，包括四个麦克纳姆全向轮，每个麦克纳姆全向轮分别通过一连轴器与用于带动其转动的电机的输出轴连接；导航模块，用于对小车的位置进行定位和导航；视觉模块，用于识别环境中的障碍物和指定物品；工控计算机，与所述微处理器连接，用于接收微处理器发送的信号，并根据该信号生成对所述行走模块、所述导航模块以及所述视觉模块的控制指令，控制全方位移动小车按预设路线从物料运输起始位置运动到物料运输终止位置。

进一步地，所述视觉模块包括摄像头，固定在所述全方位移动小车4上端用于识别环境中的障碍物和指定物品；红外发射器，固定在所述运料箱2内侧；红外接收器，固定在所述全方位移动小车4上用于接收红外发射器发射的信号进一步确定所述运料箱2的位置。

本发明利用摄像头识别环境中的障碍物和指定物品，同时利用红外发射器和红外接收器的配合来进一步确定运料箱所在的位置。

实施例3：

本实施例基于实施例1，所述升降机构包括第一支撑杆10，位于所述运料箱2一侧；第二支撑杆11，位于所述运料箱2另一侧；第一螺杆12，位于所述第一支撑杆10上开设的凹槽内；第二螺杆13，位于所述第二支撑杆11上开设的凹槽内；第一螺母14，与所述第一螺杆12螺纹连接，并且第一螺母14的侧壁与所述运料箱2左侧固定连接；第二螺母15，与所述第二螺杆13螺纹连接，并且第二螺母15的侧壁与所述运料箱2右侧固定连接；第一电机16，其输出轴与所述第一螺杆12一端连接，并且第一电机16固定在所述第一支撑杆10上，第一电机16与所述微处理器9信号连接；第二电机17，其输出轴与所述第二螺杆13一端连接，并且第二电机17固定在所述第二支撑杆11上，第二电机17与所述微处理器9信号连接。

本发明利用升降机构带动运料箱和其内部的全方位移动小车一起升高到吊顶上方，全方位移动小车升高到吊顶上方后其内部放置的存放架一起升高到吊顶上方，之后将信号发送给全方位移动小车的控制系统，全方位移动小车的接收控制系统的控制指令，按预设路线从物料运输起始位置运动到物料运输终止位置。

实施例4：

本实施例基于实施例1，所述运料口7的下方设有用于开关运料口7的开关组件，所述开关组件包括滑槽18，固定在所述吊顶1下方，并且滑槽18横跨所述运料口7；门体19，与所述滑槽18滑动连接；齿条20，固定在所述门体19上侧；齿轮21，与所述齿条20啮合；第一转轴22，贯穿所述齿轮21并且与齿轮21固定连接；第三电机23，固定在所述吊顶1上开设的凹槽内，并且其输出轴与所述第一转轴22连接，并且第三电机23固定在所述吊顶1上开设的凹槽内。

本发明在运料口的下方设有开关组件，当需要运料时就通过齿轮与齿条配和将门体打开，当部需要运送物料时将门体关闭，能避免上方意外坠落物体砸伤工人，同时本发明在与运料口相对的位置还设有防护栏，当全方位移动小车需要从防护栏移出时才启动第二推动件推动活动防护栏绕固定防护栏转动。

实施例5：

本实施例基于实施例1，所述吊顶1上方与所述运料口7相对的位置固定有固定防护栏24，固定防护栏24三侧面固定连接成一体，剩余侧面为活动防护栏25，活动防护栏25底部与所述固定防护栏24底面一侧铰接；所述固定防护栏24与活动防护栏25相邻的一侧固定有与所述微处理器9连接的第二推动件26，第二推动件26的伸缩端与活动防护栏25铰接用于推动活动防护栏25绕固定防护栏24转动；所述活动防护栏25与所述箱盖3位于一侧。

本发明在与运料口7相对的位置固定有固定防护栏24，能避免全方位移动小车4在厂房上方移动时从运料口7掉落。

实施例6：

本实施例基于实施例1，所述全方位移动小车4上表面固定的存放箱5内设有用于存放半成品以及成品的存放架。

本发明的工作原理：

本发明在使用时先通过微处理器9启动物料运输起始位置升降机构带动所述运料箱2上升到所述吊顶1上方；当距离传感器8监测到运料箱2上升到吊顶1上方后将信号发送给微处理器9，微处理器9关闭该升降机构同时启动第一推动件6将所述箱盖3推开，微处理器9同时还启动物料运输终止位置升降机构的驱动件带动该位置的运料箱2上升到所述吊顶1上方；当物料运输终止位置的距离传感器8监测到运料箱2上升到吊顶1上方后将信号发送给微处理器9，微处理器9将信号发送给全方位移动小车4的控制系统，全方位移动小车4的控制系统控制全方位移动小车4从物料运输起始位置运动到物料运输终止位置。

综上所述，本发明提供一种适用于在机械加工厂中利用厂房上部空间自动运输物料，能提高物料运输效率，同时还能避免在运输过程中对工作人员进行碰撞的机械加工用材料运输装置。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种机械加工用材料运输装置，其特征在于，包括：

吊顶(1)，固定在机加厂房顶端；

运料箱(2)，位于机床一侧用于放置物料，并且其一侧铰接有箱盖(3)；

全方位移动小车(4)，位于所述运料箱(2)内部，并且其上表面固定有用于存放运输物料的存放箱(5)；

第一推动件(6)，固定在所述运料箱(2)内部用于推动所述箱盖(3)绕运料箱(2)转动；

运料口(7)，开设在所述吊顶(1)上与所述运料箱(2)相对的位置；

升降机构，固定在地面上并且与所述运料箱(2)连接，用于带动所述运料箱(2)和其内部的所述全方位移动小车(4)上升到所述吊顶(1)上方；

控制系统，包括：

距离传感器(8)，固定在所述运料箱(2)上用于监测其与机加厂房顶的距离；

微处理器(9)，与所述距离传感器(8)、所述第一推动件(6)、所述升降机构的驱动件连接以及所述全方位移动小车(4)连接；微处理器(9)启动物料运输起始位置升降机构带动所述运料箱(2)上升到所述吊顶(1)上方；当距离传感器(8)监测到运料箱(2)上升到吊顶(1)上方后将信号发送给微处理器(9)，微处理器(9)关闭该升降机构同时启动第一推动件(6)将所述箱盖(3)推开，微处理器(9)同时还启动物料运输终止位置升降机构的驱动件带动该位置的运料箱(2)上升到所述吊顶(1)上方；当物料运输终止位置的距离传感器(8)监测到运料箱(2)上升到吊顶(1)上方后将信号发送给微处理器(9)，微处理器(9)将信号发送给全方位移动小车(4)的控制系统，全方位移动小车(4)的控制系统控制全方位移动小车(4)从物料运输起始位置运动到物料运输终止位置；

所述升降机构包括：

第一支撑杆(10)，位于所述运料箱(2)一侧；

第二支撑杆(11)，位于所述运料箱(2)另一侧；

第一螺杆(12)，位于所述第一支撑杆(10)上开设的凹槽内；

第二螺杆(13)，位于所述第二支撑杆(11)上开设的凹槽内；

第一螺母(14)，与所述第一螺杆(12)螺纹连接，并且第一螺母(14)的侧壁与所述运料箱(2)左侧固定连接；

第二螺母(15)，与所述第二螺杆(13)螺纹连接，并且第二螺母(15)的侧壁与所述运料箱(2)右侧固定连接；

第一电机(16)，其输出轴与所述第一螺杆(12)一端连接，并且第一电机(16)固定在所述第一支撑杆(10)上，第一电机(16)与所述微处理器(9)信号连接；

第二电机(17)，其输出轴与所述第二螺杆(13)一端连接，并且第二电机(17)固定在所述第二支撑杆(11)上，第二电机(17)与所述微处理器(9)信号连接；

所述运料口(7)的下方设有用于开关运料口(7)的开关组件，所述开关组件包括：

滑槽(18)，固定在所述吊顶(1)下方，并且滑槽(18)横跨所述运料口(7)；

门体(19)，与所述滑槽(18)滑动连接；

齿条(20)，固定在所述门体(19)上侧；

齿轮(21)，与所述齿条(20)啮合；

第一转轴(22)，贯穿所述齿轮(21)并且与齿轮(21)固定连接；

第三电机(23)，固定在所述吊顶(1)上开设的凹槽内，并且其输出轴与所述第一转轴(22)连接，并且第三电机(23)固定在所述吊顶(1)上开设的凹槽内。

2.如权利要求1所述的一种机械加工用材料运输装置，其特征在于，所述全方位移动小车(4)包括：

行走模块，包括四个麦克纳姆全向轮，每个麦克纳姆全向轮分别通过一连轴器与用于带动其转动的电机的输出轴连接；

导航模块，用于对小车的位置进行定位和导航；

视觉模块，用于识别环境中的障碍物和指定物品；

工控计算机，与所述微处理器连接，用于接收微处理器发送的信号，并根据该信号生成对所述行走模块、所述导航模块以及所述视觉模块的控制指令，控制全方位移动小车按预设路线从物料运输起始位置运动到物料运输终止位置。

3.如权利要求2所述的一种机械加工用材料运输装置，其特征在于，所述视觉模块包括：

摄像头，固定在所述全方位移动小车(4)上端用于识别环境中的障碍物和指定物品；

红外发射器，固定在所述运料箱(2)内侧；

红外接收器，固定在所述全方位移动小车(4)上用于接收红外发射器发射的信号进一步确定所述运料箱(2)的位置。

4.如权利要求1所述的一种机械加工用材料运输装置，其特征在于，所述吊顶(1)上方与所述运料口(7)相对的位置固定有固定防护栏(24)，固定防护栏(24)三侧面固定连接成一体，剩余侧面为活动防护栏(25)，活动防护栏(25)底部与所述固定防护栏(24)底面一侧铰接；所述固定防护栏(24)与活动防护栏(25)相邻的一侧固定有与所述微处理器(9)连接的第二推动件(26)，第二推动件(26)的伸缩端与活动防护栏(25)铰接用于推动活动防护栏(25)绕固定防护栏(24)转动；所述活动防护栏(25)与所述箱盖(3)位于一侧。

5.如权利要求1所述的一种机械加工用材料运输装置，其特征在于，所述全方位移动小车(4)上表面固定的存放箱(5)内设有用于存放半成品以及成品的存放架。

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