CN113369170A - 一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，属于零件分拣技术领域，包括标准件存储单元、标准件自动分拣单元和人工存取货单元，标准件存储单元包括智能仓储货架和料盒拾取机器人；标准件自动分拣单元包括暂存及回料平台、料盒倒料桁架机器人、震盘计数传输线封袋机、提升机、自动贴标校验系统和成品收料盒；人工存取货单元包括工台人机界面和订单软件系统和PLC控制系统。本发明通过控制“代码”设计，实现了非标准模块的自动化标准件分拣，与现有技术相比，具有更高的工作效率和准确性，提高了分拣控制精度和生成速度。解决了现有技术在产品齐配套过程中，标准件分拣与配套工作效率低、劳动强度大，容易出错的问题。

Description

一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统
技术领域
本发明属于零件分拣技术领域，具体涉及一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统。
背景技术
产品齐配套是各型号总装测试过程中重要的工序之一。齐配套的及时性与准确性确保了产品能否按时、按量完成，是影响产品能否按时交付的重要环节。标准件的分拣与配套是整个产品齐配套工序的重要环节，占据了近60％以上的工作量。近年来，各型号批产任务激增，对产品配套工作的需求急剧加大，特别是标准件的分拣与配套，占用了大量的人力资源和生产时间。针对目前标准件分拣的情况，对现有方式方法进行分析与改进，提出运用现代化的工业机器人进行标准件的自动分拣系统。该系统有效的减少标准件分拣的时间，提高了产品分拣配套效率，降低了产品生产周期风险，对任务的按时交付具有重要意义。
现有标准件分拣配套工作为纯手工分拣和清点。在进行标准件分拣时，需要库管人员按照工艺配套表进行操作，现有技术中标准件分拣及配套的工作内容及流程如下：
第一步、人工将标准件从中央仓库领取(含合格证和标准件产品，有塑料袋或纸质包装，包含数量信息)，相应的电子库存信息通过ERP或QMS系统转入车间账目；
第二步、人工将领取回的标准件摆放入标准件库进行存储；
第三步、依据配套表，手动将标准件从库房取出；
第四步、人工清点出所需要数量和规格；
第五步、使用牛皮纸叠成小包装或使用塑料包装袋进行包装；
第六步、在小包装外层按照配套表，填写本包产品的工序号，规格等信息；
第七步、将剩余标准件放回库房内。
在此过程中，要求库管人员精神集中，对所需标准件一一清点和包装，并填写相关信息，属于长时间机械性重复工作，给操作人员带来了极大的疲劳，给标准件分拣与配套的准确性和及时性带来了隐患。
申请号为CN201520599184.8，名称为封装标准件分拣设备的中国实用新型专利公开了一种封装标准件分拣设备，采用皮带和动态计量秤实现了将信件按重量进行分拣和异常信件回收，但只能针对一种产品即信件，不能实现多种产品自动分拣。
综上，现有技术在产品齐配套过程中，标准件分拣与配套工作效率低、劳动强度大，容易出错，需要进行改进。
发明内容
本发明提供一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，目的是解决现有技术在产品齐配套过程中，标准件分拣与配套工作效率低、劳动强度大，容易出错的问题。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，包括标准件存储单元、标准件自动分拣单元和人工存取货单元，
标准件存储单元包括智能仓储货架和料盒拾取机器人；
标准件自动分拣单元包括暂存及回料平台、料盒倒料桁架机器人、震盘计数传输线封袋机、提升机、自动贴标校验系统和成品收料盒；
人工存取货单元包括工台人机界面和订单软件系统和PLC控制系统。
作为进一步优化，智能仓储货架主体采用4080型材搭建，托板为不锈钢折弯件。
作为进一步优化，料盒拾取机器人为三轴机器人，定义沿智能仓储货架长度方向平行于地面的轴为Y轴，垂直于底面且与Y轴相交的轴为Z轴，垂直于Z轴和Y轴方向为X轴，Y轴和Z轴均采用定制地轨，伺服电机驱动齿条进行传动，X轴采用上银导轨、TBI丝杠和滑台，丝杠用电机驱动。
作为进一步优化，暂存及回料平台上设置有料盒，料盒倒料桁架机器人抓取暂存及回料平台上的料盒进行上料，上料由震盘计数传输线封袋机的震盘补料仓完成，空料盒放回暂存及回料平台的暂存平台，再由料盒拾取机器人取走，放回智能仓储货架上的原仓位，清料回斗时，传输线反转，余料回到料盒，料盒拾取机器人取走料盒，放回智能仓储货架。
作为进一步优化，震盘计数传输线封袋机包括十二套独立的震盘点数系统，按物料规格进行分类。
作为进一步优化，物料中，所有螺钉长度均小于等于60mm，M3、M4、M5的螺钉、螺母、平垫、弹垫标准件采用同一套震盘点数系统；
M6、M8的螺钉、螺母、平垫、弹垫标准件采用同一套震盘点数系统；
M10、M12的螺钉、螺母、平垫、弹垫标准件采用同一套震盘点数系统。
本发明同时还提供一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统使用方法，采用上述任意一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，按如下步骤进行：
Step1、从中央仓库领取标准件，相应的ERP或Q系统记录则通过软件转入车间库存账目；
Step2、准备工作
Step3、入库
Step4、分拣
至此，完成标准件自动分拣。
作为进一步优化，步骤Step2包括如下步骤：
Step2.1、系统提前规定好物料盒对应的标准件规格；
Step2.2、系统提前录入需要分拣的不同标准件的数量、规格等信息，形成分拣“配方”。
作为进一步优化，步骤Step3包括如下步骤：
Step3.1、人工选择标准件规格或扫描合格证二维码；
Step3.2、料盒拾取机器人自动从库存区选择相应的物料盒至人工存取货区；
Step3.3、人工将标准件倒入物料盒，并在单元软件中输入入库数量，特殊批次、合格证的可在备注中注明；
Step3.4、料盒拾取机器人自动将准备好的物料盒放入标准件库中存储。
作为进一步优化，步骤Step4包括如下步骤：
Step4.1、可自动分拣的配方，由人工根据配套表选择配方，并输入分拣包数，配方顺序等信息；
Step4.2、确认配方无误后，选择开始自动分拣。由系统自动将所需标准件倒入不同规格的分拣线路中进行分拣，成包，打印标签和粘贴工作；
Step4.3、当分拣单元的标准件数量不足时，先由系统从标准件储存单元抓取进行补充，若库存不足时，则进行库存报警；
Step4.4、当前配方分拣完成后，可将分拣单元中的剩余标准件回收至物料盒中，继续存储在标准件库中，并更新库存信息；
Step4.5、若有不适合自动分拣的标准件，则可由系统直接将所需标准件从标准件库中拿至人工存取货区，由人工分拣后，将物料盒送回标准件库，并更新库存信息。
本发明所取得的有益技术效果是：
根据现有工作流程，提出自动化、模块化的设计，将人工操作转化为机械代替。机械化操作可以实现类似于人的手拿取和清点所进行的操作，可代替人的长时间重复劳动以实现生产的机械化和自动化。
通过控制“代码”设计，实现非标准模块的自动化标准件分拣。与现有技术相比，具有更高的工作效率和准确性，提高了分拣控制精度和生成速度。根据需要更换不同的分拣模块，可以实现不同规格，多种工序的标准件分拣工作。解决了现有技术在产品齐配套过程中，标准件分拣与配套工作效率低、劳动强度大，容易出错的问题，具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明
图1是本发明其中一种具体实施例的系统构成示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1的左视图；
图4是本发明其中一种具体实施例的料盒拾取机器人结构示意图；
附图标记：1、智能仓储货架；2、料盒拾取机器人；3、暂存及回料平台；4、料盒倒料桁架机器人；5、震盘计数传输线封袋机；6、提升机；7、自动贴标校验系统；8、成品收料盒；9、工台人机界面及订单软件系统；10、PLC控制系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明要求保护的范围。
如图1～4所示，一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统的具体实施例，兼顾批产型号和研制型号，本具体实施例中的标准件自动分拣系统包括标准件存储单元、标准件自动分拣单元和人工存取货单元。
标准件存储单元包括智能仓储货架1和料盒拾取机器人2，主要功能为多种规格和数量的标准件的存储，以及物料盒在标准件存储单元、人工存取货单元和标准件自动分拣单元之间的流转。
本具体实施例中的智能仓储货架1尺寸为8840mm×300mm×3600mm，每个料盒的尺寸为245mm×170mm×75mm，货架仓位数为25(层)×40(列)＝1000格，仓位间距为120mm×220mm，机器人插取定位精度0.5mm～1mm，本具体实施例中的智能仓储货架1主体采用4080型材搭建，托板为不锈钢折弯件。需要说明的是，根据实际需要，所有尺寸、数量、精度均可以进行调整，采用的材料和搭建方式也可以根据实际需要而定，本具体实施例中给出的所有参数仅为对技术方案进行更清楚的说明，不应因此对所要保护的权利范围造成限制。
如图4所示，本具体实施例中的料盒拾取机器人2为三轴机器人，定义沿智能仓储货架1长度方向平行于地面的轴为Y轴，垂直于底面且与Y轴相交的轴为Z轴，垂直于Z轴和Y轴方向为X轴，本具体实施例中Y轴和Z轴均采用定制地轨，伺服电机驱动齿条进行传动，X轴采用上银导轨、TBI丝杠和滑台，丝杠用电机驱动。根据实际需要，也可以采用其他传动形式。
标准件自动分拣单元包括暂存及回料平台3、料盒倒料桁架机器人4、震盘计数传输线封袋机5、提升机6、自动贴标校验系统7和成品收料盒8。主要功能为将标准件存储单元送来的物料盒放入料盘进行上料，通过震盘计数传输线封袋机5进行标准件的分拣、计数、运送、包装，再由提升机6和自动贴标校验系统7完成标签打印和黏贴工作，最终进入成品收料盒8中。本具体实施例中的暂存及回料平台3上设置有料盒，料盒倒料桁架机器人4抓取暂存及回料平台3上的料盒进行上料，上料由震盘计数传输线封袋机5的震盘补料仓完成，空料盒放回暂存及回料平台3的暂存平台，再由料盒拾取机器人2取走，放回智能仓储货架1上的原仓位，清料回斗时，传输线反转，余料回到料盒，料盒拾取机器人2取走料盒，放回智能仓储货架1。
本具体实施例中的全自动智能料仓自动完成震盘补料，物料经震盘自动完成计数后掉落在传输线料斗中，逐一向前进行输送，通过震盘计数传输线封袋机5包装系统完成打包封袋。切换物料时，料斗传输线翻转，在暂存平台处，将物料倾倒到原料盒中，料盒拾取机器人2取走料盒，放回智能仓储货架1。
本具体实施例中的震盘计数传输线封袋机5包括十二套独立的震盘点数系统，按物料规格进行分类，本具体实施例的物料中，所有螺钉长度均小于等于60mm，M3、M4、M5的螺钉、螺母、平垫、弹垫标准件采用同一套震盘点数系统；M6、M8的螺钉、螺母、平垫、弹垫标准件采用同一套震盘点数系统；M10、M12的螺钉、螺母、平垫、弹垫标准件采用同一套震盘点数系统。如需对其他类型或规格的物料进行管理，根据所需物料改变相应尺寸即可，与本具体实施例中所述的内容并无实质性的区别。
人工存取货单元包括工台人机界面和订单软件系统9和PLC控制系统10。主要功能为：人工对标准件存储单元内进行补料；不能自动分拣或不便于自动分拣的标准件，由人工在次单元内进行快速分拣；提取自动分拣完成的标准件。
本具体实施例采用上述标准件自动分拣系统，使用时按如下步骤进行：
Step1、从中央仓库领取标准件(有合格证、纸质或塑料袋包装，有数量)，相应的ERP或Q系统记录则通过软件转入车间库存账目；
Step2、准备工作
Step2.1、系统提前规定好物料盒对应的标准件规格；
Step2.2、系统提前录入需要分拣的不同标准件的数量、规格等信息，形成分拣“配方”；
Step3、入库
Step3.1、人工选择标准件规格或扫描合格证二维码；
Step3.2、料盒拾取机器人2自动从库存区选择相应的物料盒至人工存取货区；
Step3.3、人工将标准件倒入物料盒，并在单元软件中输入入库数量，特殊批次、合格证的可在备注中注明；
Step3.4、料盒拾取机器人2自动将准备好的物料盒放入标准件库中存储；
Step4、分拣
Step4.1、可自动分拣的配方，由人工根据配套表选择配方，并输入分拣包数，配方顺序等信息；
Step4.2、确认配方无误后，选择开始自动分拣。由系统自动将所需标准件倒入不同规格的分拣线路中进行分拣，成包，打印标签和粘贴工作；
Step4.3、当分拣单元的标准件数量不足时，先由系统从标准件储存单元抓取进行补充，若库存不足时，则进行库存报警；
Step4.4、当前配方分拣完成后，可将分拣单元中的剩余标准件回收至物料盒中，继续存储在标准件库中，并更新库存信息；
Step4.5、若有不适合自动分拣的标准件，则可由系统直接将所需标准件从标准件库中拿至人工存取货区，由人工分拣后，将物料盒送回标准件库，并更新库存信息；
至此，完成标准件自动分拣。
本具体实施例实现了如下有益技术效果：
根据现有工作流程，提出自动化、模块化的设计，将人工操作转化为机械代替。机械化操作可以实现类似于人的手拿取和清点所进行的操作，可代替人的长时间重复劳动以实现生产的机械化和自动化。
通过控制“代码”设计，实现非标准模块的自动化标准件分拣。与现有技术相比，具有更高的工作效率和准确性，提高了分拣控制精度和生成速度。根据需要更换不同的分拣模块，可以实现不同规格，多种工序的标准件分拣工作。解决了现有技术在产品齐配套过程中，标准件分拣与配套工作效率低、劳动强度大，容易出错的问题，具有突出的实质性特点和显著的进步。

Claims (10)

1.一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，其特征在于，包括标准件存储单元、标准件自动分拣单元和人工存取货单元，
所述标准件存储单元包括智能仓储货架(1)和料盒拾取机器人(2)；
所述标准件自动分拣单元包括暂存及回料平台(3)、料盒倒料桁架机器人(4)、震盘计数传输线封袋机(5)、提升机(6)、自动贴标校验系统(7)和成品收料盒(8)；
所述人工存取货单元包括工台人机界面和订单软件系统(9)和PLC控制系统(10)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，其特征在于：所述智能仓储货架(1)主体采用4080型材搭建，托板为不锈钢折弯件。
3.根据权利要求1所述的一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，其特征在于：所述料盒拾取机器人(2)为三轴机器人，定义沿智能仓储货架(1)长度方向平行于地面的轴为Y轴，垂直于底面且与Y轴相交的轴为Z轴，垂直于Z轴和Y轴方向为X轴，Y轴和Z轴均采用定制地轨，伺服电机驱动齿条进行传动，X轴采用上银导轨、TBI丝杠和滑台，丝杠用电机驱动。
4.根据权利要求1所述的一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，其特征在于：所述暂存及回料平台(3)上设置有料盒，所述料盒倒料桁架机器人(4)抓取暂存及回料平台(3)上的料盒进行上料，上料由震盘计数传输线封袋机(5)的震盘补料仓完成，空料盒放回暂存及回料平台(3)的暂存平台，再由料盒拾取机器人(2)取走，放回智能仓储货架(1)上的原仓位，清料回斗时，传输线反转，余料回到料盒，料盒拾取机器人(2)取走料盒，放回智能仓储货架(1)。
5.根据权利要求1所述的一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，其特征在于：所述震盘计数传输线封袋机(5)包括十二套独立的震盘点数系统，按物料规格进行分类。
6.根据权利要求5所述的一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，其特征在于：所述物料中，所有螺钉长度均小于等于60mm，M3、M4、M5的螺钉、螺母、平垫、弹垫标准件采用同一套震盘点数系统；
M6、M8的螺钉、螺母、平垫、弹垫标准件采用同一套震盘点数系统；
M10、M12的螺钉、螺母、平垫、弹垫标准件采用同一套震盘点数系统。
7.一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统使用方法，其特征在于，采用如权利要求1～6其中任意一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，按如下步骤进行：
Step1、从中央仓库领取标准件，相应的ERP或Q系统记录则通过软件转入车间库存账目；
Step2、准备工作
Step3、入库
Step4、分拣
至此，完成标准件自动分拣。
8.根据权利要求7所述的一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，其特征在于：所述步骤Step2包括如下步骤：
Step2.1、系统提前规定好物料盒对应的标准件规格；
Step2.2、系统提前录入需要分拣的不同标准件的数量、规格等信息，形成分拣“配方”。
9.根据权利要求8所述的一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，其特征在于：所述步骤Step3包括如下步骤：
Step3.1、人工选择标准件规格或扫描合格证二维码；
Step3.2、料盒拾取机器人(2)自动从库存区选择相应的物料盒至人工存取货区；
Step3.3、人工将标准件倒入物料盒，并在单元软件中输入入库数量，特殊批次、合格证的可在备注中注明；
Step3.4、料盒拾取机器人(2)自动将准备好的物料盒放入标准件库中存储。
10.根据权利要求9所述的一种适用于型号批产的标准件自动分拣系统，其特征在于：所述步骤Step4包括如下步骤：
Step4.1、可自动分拣的配方，由人工根据配套表选择配方，并输入分拣包数，配方顺序等信息；
Step4.2、确认配方无误后，选择开始自动分拣。由系统自动将所需标准件倒入不同规格的分拣线路中进行分拣，成包，打印标签和粘贴工作；
Step4.3、当分拣单元的标准件数量不足时，先由系统从标准件储存单元抓取进行补充，若库存不足时，则进行库存报警；
Step4.4、当前配方分拣完成后，可将分拣单元中的剩余标准件回收至物料盒中，继续存储在标准件库中，并更新库存信息；
Step4.5、若有不适合自动分拣的标准件，则可由系统直接将所需标准件从标准件库中拿至人工存取货区，由人工分拣后，将物料盒送回标准件库，并更新库存信息。
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