CN113651049A - 一种智能无人化后端物流处理系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种智能无人化后端物流处理系统及其运行方法，涉及物流技术领域。包括多个托盘和多个用于运输托盘的运输车；还包括沿生产方向依次设置的用于输送货物的输送装置、用于将输送装置的货物夹持至托盘的机器人组件、用于夹持货物并进行升降的提升装置、用于对货物称重的称重装置和用于对货物贴标的贴标装置。本发明利用运输车和托盘对货物进行转移，自由度高，可调节性好，输送平稳且安全；提升装置、称重装置、贴标装置、输送装置和机器人组件彼此相对独立，节省了车间空间，降低了成本，便于转移和维修，货物转移过程实现完全无人化操作，操作简单。

Description

一种智能无人化后端物流处理系统及其运行方法

技术领域

本发明涉及物流技术领域，具体而言，涉及一种智能无人化后端物流处理系统及其运行方法。

背景技术

近年来，土地和人工成本不断上升，靠低成本或扩大销售难以获得利润，同时，产品高速运转衍生较高物流要求，传统物流运输分散、智能化水平低，极大影响了企业的成本控制，可见，推行自动化物流或者智能化物流是趋势所在。自动化物流指物流作业过程的设备和设施自动化，包括运输、装卸、包装、分拣、识别等作业。

现有技术中的自动化物流设备通常会设置多根输送线，输送线多为滑辊与支架的结合体，支架的占地面积较大，输送线只要某处出现故障，整个输送线会终止运行，输送线固定化，其维修较为麻烦。每条输送线都需要设置打带装置、裹膜装置、称重装置和贴标装置，重复投资的成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能无人化后端物流处理系统，其简化了现有技术中输送线的总体结构，将多条输送线整合成一条输送线，节省了车间空间，降低了成本，操作简单，维修方便。

本发明的另一目的在于提供一种智能无人化后端物流处理系统的运行方法，其操作简单，输送稳定，维修方便。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种智能无人化后端物流处理系统，包括多个托盘和多个用于运输托盘的运输车；还包括沿生产方向依次设置的用于输送货物的输送装置、用于将输送装置的货物夹持至托盘的机器人组件、用于夹持货物并进行升降的提升装置、用于对货物称重的称重装置和用于对货物贴标的贴标装置。

在本发明的一些实施例中，上述运输车设有第一伸缩杆，第一伸缩杆设有与托盘配合的承载板。

在本发明的一些实施例中，上述托盘上端设有用于放置货物的安装块。

在本发明的一些实施例中，上述输送装置包括底座、用于输送货物的输送组件以及用于驱动输送组件移动的驱动电机，输送组件与底座活动连接，驱动电机设于底座。

在本发明的一些实施例中，上述机器人组件包括机械臂，机械臂设有用于夹持货物的第一夹持组件。

在本发明的一些实施例中，上述提升装置包括第一安装架以及滑动设于第一安装架的第二安装架，第一安装架设有用于带动第二安装架升降的第一升降装置，第二安装架设有用于夹持货物的第二夹持组件。

在本发明的一些实施例中，上述称重装置包括秤体，秤体横截面积大于托盘底面积。

在本发明的一些实施例中，上述还包括信号接收模块，称重装置设有与信号接收模块电连接的信号发射模块。

在本发明的一些实施例中，上述贴标装置包括连接架、贴标机和设于连接架的第二升降装置，贴标机设于第二升降装置。

第二方面，本申请实施例提供一种智能无人化后端物流处理系统的运行方法，用于智能无人化后端物流处理系统，包括以下步骤：

操作人员将货物放置于输送装置，运输车携带托盘移动至机器人组件的位置，机器人组件将输送装置上的货物夹持转移至托盘；

第一辆运输车携带托盘移动至提升装置下方，提升装置将托盘上的物料夹持并提升，第一辆运输车携带托盘移动至机器人组件的位置，第二辆运输车携带载有货物的托盘移动至提升装置下方，提升装置将夹持的货物放于第二辆运输车；

第二辆运输车携带载有货物的托盘转移至称重装置进行称重，当称重装置检测到第二辆运输车携带的货物重量在阈值内，第二辆运输车携带载有货物的托盘移向贴标装置；当第二辆运输车携带的货物重量在阈值外，信号发射模块向信号接收模块传送不合格信号；

第二辆运输车携带载有货物的托盘移向贴标装置，贴标装置对托盘上的货物进行贴标。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本发明的智能无人化后端物流处理系统利用运输车和托盘对货物进行转移，自由度高，可调节性好，输送平稳且安全；提升装置、称重装置、贴标装置、输送装置和机器人组件彼此相对独立，节省了车间空间，便于转移和维修，货物转移过程实现完全无人化操作，操作简单。

本发明的智能无人化后端物流处理系统的运行方法，保证货物转移过程实现完全无人化操作，操作简单，输送稳定，维修方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例智能无人化后端物流处理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例图1中A处放大图；

图3为本发明实施例提升装置的结构示意图；

图4为本发明实施例运输车和托盘的结构示意图；

图5为本发明实施例输送装置的剖视图；

图6为本实施例第一夹持组件的结构示意图。

图标：1-托盘；2-运输车；3-第一伸缩杆；4-承载板；5-第一红外线传感器；6-安装块；7-底座；8-驱动电机；9-传送带；10-主动辊；11-从动辊；12-机械臂；13-连接件；14-第一夹持爪；15-第一气缸；16-第一安装架；17-第二安装架；18-滑轨；19-减速电机；20-传送链；21-主动齿轮；22-第一从动齿轮；23-第二从动齿轮；24-传动轴；25-配重块；26-第二伸缩杆；27-第二夹持爪；28-秤体；29-连接架；30-贴标机；31-安装台；32-第三伸缩杆；33-滑移槽；34-第一输送线；35-第二输送线；36-第二红外线传感器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1，本实施例提供一种智能无人化后端物流处理系统，包括多个托盘1和多个用于运输托盘1的运输车2；还包括沿生产方向依次设置的用于输送货物的输送装置、用于将输送装置的货物夹持至托盘1的机器人组件、用于夹持货物并进行升降的提升装置、用于对货物称重的称重装置、用于对货物贴标的贴标装置。

在本实施例中，智能无人化后端物流处理系统设置于厂房的地面，操作人员将货物搬运至输送装置，输送装置带动货物移向机器人组件，此时第一辆运输车2移动至靠近机器人组件的位置，机器人组件再将输送装置上的货物夹持并转移至第一辆运输车2的托盘1上。

第一辆运输车2携带货物移动至提升装置下方，提升装置将托盘1上的货物夹取提升至高处，此时第一辆运输车2携带托盘1回到机器人组件处，第二辆运输车2携带货物移动至提升装置下方，提升装置再将夹持的货物放于第二辆运输车2。第二辆运输车2带动货物转移至称重装置，称重装置检测到第二辆运输车2的重量在阈值内，第二辆运输车2便带动货物移动至贴标装置进行贴标，最后第二辆运输车2将货物转移至空地，此时操作人员操作叉车将货物进行转移，第二辆运输车2则回到机器人组件处。

本实施例的智能无人化后端物流处理系统整体高度较低，便于监控，便于维修维护；运输车2均为无人操控，减少了劳动成本，智能化高。

在本实施例中，运输车2设有第一伸缩杆3，第一伸缩杆3设有与托盘1配合的承载板4。

详细地，第一伸缩杆3可为液压杆，第一伸缩杆3的轴线处于竖直状态，第一伸缩杆3的数量可为4个且分别位于运输车2的四角。托盘1的形状类似方桌，运输车2可移动至托盘1下方，第一伸缩杆3上升，承载板4便能带动托盘1远离地面，保证运输车2能带动托盘1移动。

厂房地面设有黄色第一输送线34和黄色的第二输送线35，厂房地面可为绿色，第一输送线34呈环形且穿过提升装置、称重装置和贴标装置，第二输送线35位于提升装置处，第二输送线35两端均与第一输送线34相连。运输车2下端设有用于识别第一运输线和第二运输线的第一红外线传感器5，运输车2还设有第一控制模块和第一红外线传感器5，第一红外线传感器5和第一控制模块电连接。

当运输车2移动至第一输送线34和第二输送线35上方，第一红外线传感器5能检测到第一输送线34和第二输送线35，第一红外线传感器5将信号传至第一控制模块，运输车2的4个车轮均设有与第一控制模块电连接的电机，第一控制模块不断调整运输车2各电机的转速，以保证运输车2始终位于第一输送线34或第二输送线35正上方，保证运输车2能沿第一输送线34和第二输送线35移动。第一控制模块型号可为STM32F407IGT6。

机器人组件前方的地面设有第一重量传感器，机器人组件设有第二控制模块，第一重量传感器与第二控制模块电连接。当运输车2移动至机器人组件前方，第一重量传感器检测到地面重量出现变化，第一重量传感器便将信号传递至第二控制模块，第二控制模块控制机器人组件将输送装置上的货物夹持至运输车2的托盘1上，运输车2再携带货物转移至提升装置下方。

在本实施例中，托盘1上端设有用于放置货物的安装块6。

详细地，安装块6的主要作用是将货物与托盘1隔开，避免机器人组件或提升装置夹持货物时剐蹭托盘1。

在本实施例中，输送装置包括底座7、用于输送货物的输送组件以及用于驱动输送组件移动的驱动电机8，输送组件与底座7活动连接，驱动电机8设于底座7。

详细地，输送组件包括传送带9、主动辊10和从动辊11，主动辊10和从动辊11均与底座7转动连接，传送带9套设于主动辊10和从动辊11外侧，主动辊10与驱动电机8连接，驱动电机8转动，传送带9便带动货物转移至机器人组件。

在本实施例中，机器人组件包括机械臂12，机械臂12设有用于夹持货物的第一夹持组件。

详细地，机械臂12型号可为JZJ25B-180。第一夹持组件包括连接件13、第一夹持爪14和第一气缸15，连接件13设于机械臂12，第一气缸15一端与连接件13铰接，第一气缸15另一端与第一夹持爪14铰接，第一气缸15伸长便能带动第一夹持爪14张开，第一气缸15缩短带动第一夹持爪14夹紧，从而实现第一夹持组件夹持货物的动作。

在本实施例中，提升装置包括第一安装架16以及滑动设于第一安装架16的第二安装架17，第一安装架16设有用于带动第二安装架17升降的第一升降装置，第二安装架17设有用于夹持货物的第二夹持组件。

详细地，第一安装架16设有滑轨18，第二安装架17滑动设于滑轨18。第一升降装置包括减速电机19和传送链20；减速电机19设于第一安装架16，减速电机19设有主动齿轮21，第一安装架16设有与主动齿轮21啮合的第一从动齿轮22，第一从动齿轮22设有与第一安装架16转动连接的传动轴24，传动轴24设有与传送链20配合的第二从动齿轮23，传送链20一端与第二安装架17连接，传送链20另一端设有配重块25，配重块25的主要作用是用于平衡第二安装架17的重量，避免减速电机19的负载较大。

第二夹持组件包括第二伸缩杆26和第二夹持爪27，第二伸缩杆26可为液压杆，第二伸缩杆26数量可为四个，每两个位于第二安装架17的两端且连接一个第一夹持爪14，第二伸缩杆26带动第二夹持爪27向中间靠拢便能实现第二夹持爪27将货物进行夹取。

运输车2内部设有第二重量传感器，第二重量传感器与运输车2的第一控制模块电连接。当托盘1上的货物被提升，运输车2的第二重量传感器检测到托盘1重量的变化，第二重量传感器向第一控制模块传递信号，此时第一控制模块控制运输车2移向称重装置。

在本实施例中，称重装置包括秤体28，秤体28横截面积大于托盘1底面积。

在本实施例中，还包括信号接收模块，称重装置设有与信号接收模块电连接的信号发射模块。

详细地，称重装置设有信号发射模块，当运输车2携带货物移动至秤体28上方，秤体28检测出货物重量后，假如货物的重量在阈值内，运输车2携带货物移动至贴标装置，假如货物重量在阈值外，信号发射模块向信号接收模块发送信号，操作人员根据信号接收模块的提示查看运输车2上货物情况。秤体28横截面积大于托盘1面积，而托盘1面积大于运输车2的横截面积，保证运输车2能移动至秤体28上。信号发射模块可为WIFI模块或蓝牙模块，信号接收模块可为手机或平板电脑等。

在本实施例中，贴标装置包括连接架29、贴标机30和设于连接架29的第二升降装置，贴标机30设于第二升降装置。

详细地，第二升降装置包括安装台31和第三伸缩杆32，第三伸缩杆32一端设于连接架29，第三伸缩杆32与安装台31相连。贴标机30设于安装台31，连接架29设有滑移槽33，第三伸缩杆32可带动安装台31沿滑移槽33移动。第三伸缩杆32可为液压杆。滑移槽33的长边和第三伸缩杆32轴线均处于竖直状态。贴标机30属于现有技术，这里不再赘述其结构。

托盘1上的货物呈长方体形状，货物由上而下堆叠在一起，贴标机30可设置第二红外线传感器36，当第二红外线传感器36检测到货物的存在，贴标机30便对货物进行贴标，第三伸缩杆32伸长或缩短，便能带动贴标机30对不同高度的货物贴标。

贴标机30还可以为打码机或者喷码机，操作人员根据需要设置。

实施例2

请参照图2，本实施例提供一种智能无人化后端物流处理系统的运行方法，用于智能无人化后端物流处理系统，包括以下步骤：

操作人员将货物放置于输送装置，运输车2携带托盘1移动至机器人组件的位置，机器人组件将输送装置上的货物夹持转移至托盘1；

详细地，货物从外界运至传送带9，传送带9朝机器人组件移动，机器人组件再将传送带9上物料夹持至运输车2的托盘1上，然后运输车2沿第一输送线34向提升装置移动。

第一辆运输车2携带托盘1移动至提升装置下方，提升装置将托盘1上的物料夹持并提升，第一辆运输车2携带托盘1移动至机器人组件的位置，第二辆运输车2携带载有货物的托盘1移动至提升装置下方，提升装置将夹持的货物放于第二辆运输车2；

详细地，设机器人组件前方地面为第一工位，叉车卸货的地面为第二工位，运输车2移动至第一工位、提升装置、称重装置、贴标装置和第二工位时，运输车2会自动停止，操作人员可将第一工位、提升装置、称重装置、贴标装置和第二工位对应的第一输送线34改变颜色，以便运输车2的第一红外线传感器5能够识别，第一红外线传感器5再向第一控制模块传递信号，第一控制模块控制运输车2停止。

第二辆运输车2携带载有货物的托盘1转移至称重装置进行称重，当称重装置检测到第二辆运输车2携带的货物重量在阈值内，第二辆运输车2携带载有货物的托盘1移向贴标装置；当第二辆运输车2携带的货物重量在阈值外，信号发射模块向信号接收模块传送不合格信号；

第二辆运输车2携带载有货物的托盘1移向贴标装置，贴标装置对托盘1上的货物进行贴标。

详细地，贴标装置将托盘1上的货物全部贴标后，第二辆运输车2携带货物移动至第二工位，操作人员操作叉车移动至第二工位并进行卸货，卸货完成第二辆运输车2移动至第一工位处。

综上，本发明的实施例提供一种智能无人化后端物流处理系统及其运行方法：

包括多个托盘1和多个用于运输托盘1的运输车2；还包括沿生产方向依次设置的用于输送货物的输送装置、用于将输送装置的货物夹持至托盘1的机器人组件、用于夹持托盘1的货物升降的提升装置、用于对货物称重的称重装置、用于对货物贴标的贴标装置。

本发明的智能无人化后端物流处理系统利用运输车2和托盘1对货物进行转移，自由度高，可调节性好，输送平稳且安全；提升装置、称重装置、贴标装置、输送装置和机器人组件彼此相对独立，节省了车间空间，降低了成本，便于转移和维修，货物转移过程实现完全无人化操作，操作简单。

一种智能无人化后端物流处理系统的运行方法，包括以下步骤：

操作人员将货物放置于输送装置，运输车2携带托盘1移动至机器人组件的位置，机器人组件将输送装置上的货物夹持转移至托盘1；

第一辆运输车2携带托盘1移动至提升装置下方，提升装置将托盘1上的物料夹持并提升，第一辆运输车2携带托盘1移动至机器人组件的位置，第二辆运输车2携带载有货物的托盘1移动至提升装置下方，提升装置将夹持的货物放于第二辆运输车2；

第二辆运输车2携带载有货物的托盘1转移至称重装置进行称重，当称重装置检测到第二辆运输车2携带的货物重量在阈值内，第二辆运输车2携带载有货物的托盘1移向贴标装置；当第二辆运输车2携带的货物重量在阈值外，信号发射模块向信号接收模块传送不合格信号；

第二辆运输车2携带载有货物的托盘1移向贴标装置，贴标装置对托盘1上的货物进行贴标。

本发明的智能无人化后端物流处理系统的运行方法，保证货物转移过程实现完全无人化操作，操作简单，输送稳定，维修方便。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能无人化后端物流处理系统，其特征在于，包括多个托盘和多个用于运输所述托盘的运输车；还包括沿生产方向依次设置的用于输送货物的输送装置、用于将所述输送装置的货物夹持至所述托盘的机器人组件、用于夹持货物并进行升降的提升装置、用于对货物称重的称重装置和用于对货物贴标的贴标装置。

2.根据权利要求1所述的智能无人化后端物流处理系统，其特征在于，所述运输车设有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆设有与所述托盘配合的承载板。

3.根据权利要求1所述的智能无人化后端物流处理系统，其特征在于，所述托盘上端设有用于放置货物的安装块。

4.根据权利要求1所述的智能无人化后端物流处理系统，其特征在于，所述输送装置包括底座、用于输送货物的输送组件以及用于驱动所述输送组件移动的驱动电机，所述输送组件与所述底座活动连接，所述驱动电机设于所述底座。

5.根据权利要求1所述的智能无人化后端物流处理系统，其特征在于，所述机器人组件包括机械臂，所述机械臂设有用于夹持货物的第一夹持组件。

6.根据权利要求1所述的智能无人化后端物流处理系统，其特征在于，所述提升装置包括第一安装架以及滑动设于所述第一安装架的第二安装架，所述第一安装架设有用于带动所述第二安装架升降的第一升降装置，所述第二安装架设有用于夹持货物的第二夹持组件。

7.根据权利要求1所述的智能无人化后端物流处理系统，其特征在于，所述称重装置包括秤体，所述秤体横截面积大于所述托盘底面积。

8.根据权利要求1所述的智能无人化后端物流处理系统，其特征在于，还包括信号接收模块，所述称重装置设有与所述信号接收模块电连接的信号发射模块。

9.根据权利要求1所述的智能无人化后端物流处理系统，其特征在于，所述贴标装置包括连接架、贴标机和设于所述连接架的第二升降装置，所述贴标机设于所述第二升降装置。

10.一种智能无人化后端物流处理系统的运行方法，其特征在于，用于如权利要求1-9任一项所述的智能无人化后端物流处理系统，包括以下步骤：

操作人员将货物放置于输送装置，运输车携带托盘移动至机器人组件的位置，机器人组件将输送装置上的货物夹持转移至托盘；

第一辆运输车携带托盘移动至提升装置下方，提升装置将托盘上的物料夹持并提升，第一辆运输车携带托盘移动至机器人组件的位置，第二辆运输车携带载有货物的托盘移动至提升装置下方，提升装置将夹持的货物放于第二辆运输车；

第二辆运输车携带载有货物的托盘转移至称重装置进行称重，当称重装置检测到第二辆运输车携带的货物重量在阈值内，第二辆运输车携带载有货物的托盘移向贴标装置；当第二辆运输车携带的货物重量在阈值外，信号发射模块向信号接收模块传送不合格信号；

第二辆运输车携带载有货物的托盘移向贴标装置，贴标装置对托盘上的货物进行贴标。

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