CN113666091A - 一种自动化物料接驳系统及接驳方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种自动化物料接驳系统及接驳方法，系统包括用于对物料进行分拣、将物料逐一码放至其上所设置的料盒内的分拣机；用于放置空料盒以备取用的中转码头；用于放置满载有物料的料盒的接驳货架；用于将中转码头内的空料盒送入分拣机中、将分拣机上满载的料盒取出并送至接驳货架、根据加工需要对接驳货架进行搬运的AGV小车；及用于控制AGV小车的全部运行过程的工控平台。本发明以自动化的方式完成了一整套的物料接驳流程，实现了工业生产企业内分拣区域、中转码头以及货架区域之间的有机结合，显著提升了工业生产企业内的物料周转效率。

Description

一种自动化物料接驳系统及接驳方法

技术领域

本发明涉及一种物料转运系统及相对应的物料转运方法，具体涉及一种在工业生产过程中所使用的自动化的物料接驳系统及接驳方法，属于工业自动化领域。

背景技术

随着近年来我国工业化进程的不断加快，国内各工业生产企业的生产规模逐步扩大，生产过程中所利用到的机械设备也日益丰富，可以说，如何更好地实现生产过程中的自动化，也就成为了现阶段各工业生产企业的首要目标。

以电子产品制造过程中的物料接驳流程为例，物料经由分拣机被分拣进入料盒内，再由加工人员从分拣机中取出已满的料盒，经运送后将其卸载到接驳货架上。由于整个接驳流程在工业生产企业的车间内占用的区域面积很大，对于各部分作业的衔接要求较高，因此虽然上述整个流程中的大部分操作可以借助简单的机械设备完成，但局部细节仍需要辅以人工控制。这样一来，不仅会或多或少的影响到工业生产企业的生产效率，而且由于人工的参与，也会在一定程度上增加出错的概率、影响工业生产企业的正常生产。

对此，也有部分企业开始尝试使用AGV小车来完成物料接驳，但是在长时间的应用后使用者发现，由于缺乏系统性、闭环性的控制，物料接驳、转运的过程中仍然会存在出错的机率，而且先行的AGV小车在定位精度上存在明显的不足，在取、放物料的过程中均可能会出现操作失误的情况。

综上所述，如何在提出一种在工业生产过程中所使用的自动化的物料接驳系统及接驳方法，以克服现有技术中的诸多不足，就成为本领域内技术人员所亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种在工业生产过程中所使用的自动化的物料接驳系统及接驳方法，具体方案如下。

一种自动化物料接驳系统，覆盖于工业生产企业内的分拣区域、中转区域以及货架区域，包括：

分拣机，设置于所述分拣区域内，用于对物料进行分拣、将物料逐一码放至其上所设置的料盒内；

中转码头，设置于所述中转区域内，用于放置空料盒以备取用；

接驳货架，可移动地设置于所述货架区域内，用于放置满载有物料的料盒；

AGV小车，自由活动于所述分拣区域、所述中转区域以及所述货架区域之间，用于将所述中转码头内的空料盒送入所述分拣机中、将所述分拣机上满载的料盒取出并送至所述接驳货架、根据加工需要对所述接驳货架进行搬运；

工控平台，与所述AGV小车信号连接、借助电子标签对所述分拣机及所述料盒进行记录，用于控制AGV小车的全部运行过程。

优选地，所述接驳货架为堆放式货架或导向式货架；当所述接驳货架为堆放式货架时，所述AGV小车为潜伏式AGV小车；当所述接驳货架为导向式货架时，所述AGV小车为滚筒式背负AGV小车。

优选地，当所述接驳货架为堆放式货架、所述AGV小车为潜伏式AGV小车时，所述接驳货架的下端面设置有多个定位销钉，所述AGV小车的上端面固定设置有定位连接块，所述定位连接块上开设有多个与所述定位销钉相匹配的贯穿孔，通过所述定位销钉与所述定位连接块二者间的配合、结合所述AGV小车上所设置的顶升机构，所述AGV小车完成对所述接驳货架的对接；所述接驳货架的下方还设置有万向轮，所述AGV小车与所述接驳货架对接完成后，所述AGV小车可带动所述接驳货架移动。

优选地，当所述接驳货架为导向式货架、所述AGV小车为滚筒式背负AGV小车时，所述接驳货架的下端面开设有多个定位孔，所述AGV小车的上端面固定设置有定位销钉，通过所述定位孔与所述定位销钉二者间的配合、结合所述AGV小车上所设置的顶升机构，所述AGV小车完成对所述接驳货架的对接和顶升；所述接驳货架的下方还设置有万向轮，所述AGV小车与所述接驳货架对接完成后，所述AGV小车可带动所述接驳货架移动；所述接驳货架的下方还设置有多个限位套筒，工业生产企业内的地面上固定设置有与所述定位套筒相对应的限位销桩，通过所述限位套筒与所述限位销桩二者间的配合，所述接驳货架被固定于地面上。

优选地，所述电子标签至少包括设备电子标签及物料电子标签两类，所述设备电子标签与所述物料电子标签内的信息均被所述工控平台记录并保存，所述AGV小车上设置有与所述电子标签相匹配、用于识别所述电子标签的标签识别装置。

优选地，所述设备电子标签设置于所述分拣机上，所述设备电子标签内至少存储有分拣机编号信息、分拣机作业频次信息以及分拣机作业排程信息；所述物料电子标签设置于所述料盒上，所述物料电子标签至少存储有物料种类信息、物料品质信息、物料批次信息以及料盒容量信息。

优选地，所述工控平台为MES工控系统，所述AGV小车均与所述MES工控系统信号连接并由其控制驱动。

一种自动化物料接驳方法，基于如上所述的一种自动化物料接驳方法，包括如下步骤：

S1、分拣机完成对物料的分拣，将物料分拣、码放至其上所设置的料盒内，当所述分拣机完成对一个料盒的上料分拣后，该满载料盒被送至所述分拣机的下料工位；

S2、所述工控平台接收到来自所述分拣机的信号，所述工控平台发送操作指令给AGV小车；

S3、所述AGV小车依据所述工控平台的操作指令，执行相应的操作流程；

其中，S3包括，

S31、所述AGV小车从中转码头处取出空料盒，并移动至对应的所述分拣机位置；

S32、所述AGV小车将空料盒转载至所述分拣机中，再从所述分拣机的下料工位取出满载料盒；

S33、所述AGV小车将所述满载料盒卸载至接驳货架，随后与所述接驳货架对接、带动所述接驳货架移动至生产所需位置。

与现有技术相比，本发明的优点主要体现在以下几个方面：

本发明所提供的一种物料接驳系统，以自动化的方式完成了一整套的物料接驳流程，实现了工业生产企业内分拣区域、中转码头以及货架区域之间的有机结合，显著提升了工业生产企业内的物料周转效率。而且由于整个过程均无需人工过度干预，不仅避免了因人工操作所可能带来的误差，而且降低了加工企业的人力资源成本。

同时，本发明的自动化程度高，系统中对于AGV小车的使用，也克服了现有技术中所存在的定位精度差的问题，提升了系统的操作精度。而且整个系统可以自由地与工业生产企业内的其他工业生产系统相结合，对接过程简单快速。

此外，本发明整体架构简洁明晰，所选用的设备、部件均现有且应用较广，各工业生产企业可以通过对现有设备、部件的简单组合而获得本发明的技术方案，系统设置成本相对低，为其后续的推广应用提供了良好的硬件基础。

与系统相对应的，本发明所提供的一种物料接驳方法，真正做到了对于物料接驳的闭环控制，保证了物料中转的效率，且整体的管理过程更为准确，方法流程清晰、可重复性强，具有很高的使用及推广价值。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1为本发明的系统整体架构示意图；

图2为本发明中所使用的堆放式货架的结构示意图；

图3为本发明中所使用的导向式货架的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种在工业生产过程中所使用的自动化的物料接驳系统及接驳方法，具体如下。

如图1所示，一种自动化物料接驳系统，覆盖于工业生产企业内的分拣区域、中转区域以及货架区域，包括：

分拣机，设置有多台，设置于所述分拣区域内，用于对物料进行分拣、将物料逐一码放至其上所设置的料盒内；

中转码头，设置于所述中转区域内，用于放置空料盒以备取用；

接驳货架，设置有多个，可移动地设置于所述货架区域内，用于放置满载有物料的料盒；

AGV（Automated Guided Vehicle）小车，设置有多台，自由活动于所述分拣区域、所述中转区域以及所述货架区域之间，用于将所述中转码头内的空料盒送入所述分拣机中、将所述分拣机上满载的料盒取出并送至所述接驳货架、根据加工需要对所述接驳货架进行搬运；

工控平台，与所述AGV小车信号连接、借助电子标签对所述分拣机及所述料盒进行记录，用于控制AGV小车的全部运行过程。

具体而言，所述接驳货架可以为堆放式货架或导向式货架；而当所述接驳货架为堆放式货架时，所述AGV小车为潜伏式AGV小车；当所述接驳货架为导向式货架时，所述AGV小车为滚筒式背负AGV小车。

更进一步而言，当所述接驳货架为如图2所示的堆放式货架、所述AGV小车为潜伏式AGV小车时，所述接驳货架的下端面设置有多个定位销钉，所述AGV小车的上端面固定设置有定位连接块，所述定位连接块上开设有多个与所述定位销钉相匹配的贯穿孔，通过所述定位销钉与所述定位连接块二者间的配合、结合所述AGV小车上所设置的顶升机构，所述AGV小车完成对所述接驳货架的对接；所述接驳货架的下方还设置有万向轮，所述AGV小车与所述接驳货架对接完成后，所述AGV小车可带动所述接驳货架移动。

当所述接驳货架为如图3所示的导向式货架、所述AGV小车为滚筒式背负AGV小车时，所述接驳货架上设置有与料盒相匹配的导向轮结构，所述接驳货架的下端面开设有多个定位孔，所述AGV小车的上端面固定设置有定位销钉，通过所述定位孔与所述定位销钉二者间的配合、结合所述AGV小车上所设置的顶升机构，所述AGV小车完成对所述接驳货架的对接和顶升；所述接驳货架的下方还设置有万向轮，所述AGV小车与所述接驳货架对接完成后，所述AGV小车可带动所述接驳货架移动；所述接驳货架的下方还设置有多个限位套筒，工业生产企业内的地面上固定设置有与所述定位套筒相对应的限位销桩，通过所述限位套筒与所述限位销桩二者间的配合，所述接驳货架被固定于地面上。

在本实施例中，所述电子标签至少包括设备电子标签及物料电子标签两类，所述设备电子标签与所述物料电子标签内的信息均被所述工控平台记录并保存，所述AGV小车上设置有与所述电子标签相匹配、用于识别所述电子标签的标签识别装置。

就设置和记录信息的方面而言，所述设备电子标签设置于所述分拣机上，所述设备电子标签内至少存储有分拣机编号信息、分拣机作业频次信息以及分拣机作业排程信息；所述物料电子标签设置于所述料盒上，所述物料电子标签至少存储有物料种类信息、物料品质信息、物料批次信息以及料盒容量信息。

此外，还需要说明的是，在本方案中，所述工控平台为MES工控系统，所述AGV小车均与所述MES工控系统信号连接并由其控制驱动。

本发明所提供的一种物料接驳系统，以自动化的方式完成了一整套的物料接驳流程，实现了工业生产企业内分拣区域、中转码头以及货架区域之间的有机结合，显著提升了工业生产企业内的物料周转效率。而且由于整个过程均无需人工过度干预，不仅避免了因人工操作所可能带来的误差，而且降低了加工企业的人力资源成本。

同时，本发明的自动化程度高，系统中对于AGV小车的使用，也克服了现有技术中所存在的定位精度差的问题，提升了系统的操作精度。而且整个系统可以自由地与工业生产企业内的其他工业生产系统相结合，对接过程简单快速。

此外，本发明整体架构简洁明晰，所选用的设备、部件均现有且应用较广，各工业生产企业可以通过对现有设备、部件的简单组合而获得本发明的技术方案，系统设置成本相对低，为其后续的推广应用提供了良好的硬件基础。

本发明还提供了一种自动化物料接驳方法，基于如前所述的一种自动化物料接驳方法，包括如下步骤：

S1、分拣机完成对物料的分拣，将物料分拣、码放至其上所设置的料盒内，当所述分拣机完成对一个料盒的上料分拣后，该满载料盒被送至所述分拣机的下料工位；

S2、所述工控平台接收到来自所述分拣机的信号，所述工控平台发送操作指令给AGV小车；

S3、所述AGV小车依据所述工控平台的操作指令，执行相应的操作流程。

其中，S3具体包括如下步骤：

S31、所述AGV小车从中转码头处取出空料盒，并移动至对应的所述分拣机位置；

S32、所述AGV小车将空料盒转载至所述分拣机中，再从所述分拣机的下料工位取出满载料盒；

S33、所述AGV小车将所述满载料盒卸载至接驳货架，随后与所述接驳货架对接、带动所述接驳货架移动至生产所需位置。

与系统相对应的，本发明所提供的一种物料接驳方法，真正做到了对于物料接驳的闭环控制，保证了物料中转的效率，且整体的管理过程更为准确，方法流程清晰、可重复性强，具有很高的使用及推广价值。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

最后，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种自动化物料接驳系统，覆盖于工业生产企业内的分拣区域、中转区域以及货架区域，其特征在于，包括：

分拣机，设置于所述分拣区域内，用于对物料进行分拣、将物料逐一码放至其上所设置的料盒内；

中转码头，设置于所述中转区域内，用于放置空料盒以备取用；

接驳货架，可移动地设置于所述货架区域内，用于放置满载有物料的料盒；

AGV小车，自由活动于所述分拣区域、所述中转区域以及所述货架区域之间，用于将所述中转码头内的空料盒送入所述分拣机中、将所述分拣机上满载的料盒取出并送至所述接驳货架、根据加工需要对所述接驳货架进行搬运；

工控平台，与所述AGV小车信号连接、借助电子标签对所述分拣机及所述料盒进行记录，用于控制AGV小车的全部运行过程。

2.根据权利要求1所述的一种自动化物料接驳系统，其特征在于：所述接驳货架为堆放式货架或导向式货架；当所述接驳货架为堆放式货架时，所述AGV小车为潜伏式AGV小车；当所述接驳货架为导向式货架时，所述AGV小车为滚筒式背负AGV小车。

3.根据权利要求2所述的一种自动化物料接驳系统，其特征在于：当所述接驳货架为堆放式货架、所述AGV小车为潜伏式AGV小车时，所述接驳货架的下端面设置有多个定位销钉，所述AGV小车的上端面固定设置有定位连接块，所述定位连接块上开设有多个与所述定位销钉相匹配的贯穿孔，通过所述定位销钉与所述定位连接块二者间的配合、结合所述AGV小车上所设置的顶升机构，所述AGV小车完成对所述接驳货架的对接；所述接驳货架的下方还设置有万向轮，所述AGV小车与所述接驳货架对接完成后，所述AGV小车可带动所述接驳货架移动。

4.根据权利要求2所述的一种自动化物料接驳系统，其特征在于：当所述接驳货架为导向式货架、所述AGV小车为滚筒式背负AGV小车时，所述接驳货架的下端面开设有多个定位孔，所述AGV小车的上端面固定设置有定位销钉，通过所述定位孔与所述定位销钉二者间的配合、结合所述AGV小车上所设置的顶升机构，所述AGV小车完成对所述接驳货架的对接和顶升；所述接驳货架的下方还设置有万向轮，所述AGV小车与所述接驳货架对接完成后，所述AGV小车可带动所述接驳货架移动；所述接驳货架的下方还设置有多个限位套筒，工业生产企业内的地面上固定设置有与所述定位套筒相对应的限位销桩，通过所述限位套筒与所述限位销桩二者间的配合，所述接驳货架被固定于地面上。

5.根据权利要求1所述的一种自动化物料接驳系统，其特征在于：所述电子标签至少包括设备电子标签及物料电子标签两类，所述设备电子标签与所述物料电子标签内的信息均被所述工控平台记录并保存，所述AGV小车上设置有与所述电子标签相匹配、用于识别所述电子标签的标签识别装置。

6.根据权利要求5所述的一种自动化物料接驳系统，其特征在于：所述设备电子标签设置于所述分拣机上，所述设备电子标签内至少存储有分拣机编号信息、分拣机作业频次信息以及分拣机作业排程信息；所述物料电子标签设置于所述料盒上，所述物料电子标签至少存储有物料种类信息、物料品质信息、物料批次信息以及料盒容量信息。

7.根据权利要求1所述的一种自动化物料接驳系统，其特征在于：所述工控平台为MES工控系统，所述AGV小车均与所述MES工控系统信号连接并由其控制驱动。

8.一种自动化物料接驳方法，基于如权利要求1~7任一所述的一种自动化物料接驳方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、分拣机完成对物料的分拣，将物料分拣、码放至其上所设置的料盒内，当所述分拣机完成对一个料盒的上料分拣后，该满载料盒被送至所述分拣机的下料工位；

S2、所述工控平台接收到来自所述分拣机的信号，所述工控平台发送操作指令给AGV小车；

S3、所述AGV小车依据所述工控平台的操作指令，执行相应的操作流程；

其中，S3包括，

S31、所述AGV小车从中转码头处取出空料盒，并移动至对应的所述分拣机位置；

S32、所述AGV小车将空料盒转载至所述分拣机中，再从所述分拣机的下料工位取出满载料盒；

S33、所述AGV小车将所述满载料盒卸载至接驳货架，随后与所述接驳货架对接、带动所述接驳货架移动至生产所需位置。

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