CN113859915B - 生产线的托盘运输装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种生产线的托盘运输装置及其控制方法，所述装置包括：第一托盘载具结构；第一顶升载具结构，用于将第一托盘载具结构中的托盘依次抬升至顶层承托结构中；抓取及运输结构，用于抓取第一托盘载具结构中的托盘并输至移动托盘结构上；移动托盘结构用于将托盘从初始位置运输至生产线上物料输出位置并返回；第二托盘载具结构，用于放置装载物料的托盘；抓取及运输结构还用于抓取移动托盘结构上的装载物料的托盘，并运输至第二托盘载具结构；第二顶升载具结构，用于将第二托盘载具结构的装载物料的托盘依次运输至底层承托结构中。本发明具有生产线自动上下托盘的功能，从而可以减少生产线上的人力投入、节约生产成本、提高生产效率。

Description

生产线的托盘运输装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及自动化设备技术领域，具体涉及一种生产线的托盘运输装置、一种生产线的托盘运输装置的控制方法。
背景技术
随着自动化技术的发展，自动化生产设备逐渐在各行各业普及，在大多的自动化设备上均会涉及到托盘的上料和下料问题。目前在生产线上自动上下料的自动化程度不完善，并且装料后余下的用于承装产品的托盘需要人工进行回收，自动化程度低、上料及回收过程易导致人身安全问题，且对于有洁净度要求的产品人工上、下料容易污染产品。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种生产线的托盘运输装置，本发明具有生产线自动上下托盘的功能，即自动从载具中取下托盘、将托盘自动放置生产线末端、在生产线末端进行物料收集后再将托盘移至相应的托盘载具的功能，从而可以减少生产线上的人力投入、节约生产成本、提高生产效率。
本发明还提出一种生产线的托盘运输装置的控制方法。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的第一方面实施例提出了一种生产线的托盘运输装置，包括：第一托盘载具结构，所述第一托盘载具结构用于放置托盘，且所述第一托盘载具结构包括多层承托结构，每层承托结构对应放置一个托盘；第一顶升载具结构，所述第一顶升载具结构能够沿所述第一托盘载具结构做上下往返运动，所述第一顶升载具结构用于将所述第一托盘载具结构中的每层承托结构中的托盘依次抬升至第一顶升载具结构的顶层承托结构中；抓取及运输结构，所述抓取及运输结构用于抓取所述第一托盘载具结构的顶层承托结构中的托盘，并将抓取的托盘运输至移动托盘结构上；所述移动托盘结构能够在初始位置与生产线上物料输出位置方向上做往返运动，所述移动托盘结构用于将其上放置的托盘从所述初始位置运输至生产线上物料输出位置，以将所述生产线上物料输出位置输出的物料装载进所述托盘，并将装载物料的托盘从所述物料输出位置运输至所述初始位置；第二托盘载具结构，所述第二托盘载具结构用于放置所述装载物料的托盘，且所述第二托盘载具结构包括多层承托结构，每层承托结构对应放置一个所述装载物料的托盘；所述抓取及运输结构还用于抓取所述移动托盘结构上的装载物料的托盘，并将抓取的装载物料的托盘运输至所述第二托盘载具结构的顶层承托结构；第二顶升载具结构，所述第二顶升载具结构能够沿所述第二托盘载具结构做上下往返运动，所述第二顶升载具结构用于将所述第二托盘载具结构的承托结构中的装载物料的托盘依次向下运输一层。
本发明上述提出的生产线的托盘运输装置还具有如下附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述第一托盘载具结构包括：第一支架11，所述第一支架11由14根钣金以及10根金属板组成，所述第二托盘载具结构与所述第一托盘载具结构相同。
根据本发明的一个实施例，所述第一顶升载具结构包括：第二支架21、钢板22、第一电机23、第一丝杠模组24、第一导轨25、固定板26、连接板27、载具托手28、第一同步带轮29，所述第二顶升载具结构与所述第一顶升载具结构相同，其中，所述第二顶升载具结构包括：第二支架21、钢板22、第一电机23、第一丝杠模组24、第一导轨25、固定板26、连接板27、载具托手28、第一同步带轮29，其中，所述第二支架21由10根方钢连接组成，所述第一电机23、所述第一丝杠模组24和所述第一导轨25均安装在所述钢板22上，所述固定板26安装在所述第一导轨25的滑块上，所述连接板27安装在所述固定板26上，所述载具托手28安装在所述连接板27上，所述第一同步带轮29包括2个，2个所述第一同步带轮29分别安装在所述第一电机23和所述第一丝杠模组24上。
根据本发明的一个实施例，所述第一顶升载具结构还包括：第一接近传感器81、第二接近传感器82和第一传感器挡片107，所述第一接近传感器81平行安装于所述第一导轨25右侧并靠近所述第一丝杠模组24的末端，第二接近传感器82平行安装于所述第一导轨25的右侧并靠近所述第一丝杠模组24的首端，所述第一传感器挡片107安装于所述固定板26右侧边上并位于所述固定板26纵向正中位置；所述第二顶升载具结构还包括：第十三接近传感器83、第十四接近传感器84和第六传感器挡片108，且所述第十三接近传感器83平行安装于所述第二顶升载具结构的第一导轨25右侧并靠近所述第一丝杠模组24的末端，且与所述第一接近传感器81对称安装，所述第十四接近传感器84平行安装于所述第二顶升载具结构的第一导轨25的右侧并靠近所述第一丝杠模组24的首端，且与所述第二接近传感器82对称安装，所述第六传感器挡片108安装于所述第二顶升载具结构的固定板26右侧边上并位于所述固定板26纵向正中位置，且与所述第一传感器挡片107对称安装。
根据本发明的一个实施例，所述抓取及运输结构包括：第三支架31、横板32、第一安装板33、同步齿形带34，第二导轨35、第三导轨78、第二同步带轮36、第二电机37、第三电机38、第四电机73、第五电机79、第一丝杠74、第二丝杠77、第三丝杠99、第一丝杠螺母100、第二丝杠螺母101、第三丝杠螺母102、电机支撑块39、第一固定块70、渡洛棒71、无油衬套72、抓手75、抓手安装板76、第三接近传感器88、第四接近传感器89、第五接近传感器90、第六接近传感器91、第七接近传感器92、第八接近传感器93、第九接近传感器94、第十接近传感器95、第十一接近传感器87、第二传感器挡片96、第三传感器挡片97、第四传感器挡片98、第五传感器挡片106、第一联轴器103、第二联轴器104和第三联轴器105，其中，所述同步齿形带34安装在所述第一安装板33侧边上，所述第二导轨35安装在所述第一安装板33底部，所述第二同步带轮36安装在所述第三电机38上并配合所述同步齿形带34，所述第二电机37安装在所述第一固定块70凹槽中，所述第三电机38安装在所述电机支撑块39上，所述电机支撑块39安装在第一固定块70上，所述第一固定块70安装在所述第二导轨35的滑块上，所述渡洛棒71安装在所述第一固定块70上并穿过所述无油衬套72，所述无油衬套72安装在所述抓手安装板76里，所述第四电机73和所述第五电机79均包括两个，所述第四电机73和所述第五电机79安装在所述抓手安装板76上并形成对称安装，所述第二丝杠77的一端通过第二联轴器104连接所述第二电机37，所述第二丝杠77的另一端通过第二丝杠螺母101接连于所述抓手安装板76，所述抓手75连接所述第一丝杠螺母100和第三丝杠螺母102后安装在所述第三导轨78上，所述第一丝杠74通过第一联轴器103连接所述第四电机上后与所述抓手75连接，所述第三丝杠99通过所述第三联轴器105连接所述第五电机79上后所述抓手75连接，所述第三导轨78包括4组，且4组第三导轨成对角对称安装在所述抓手安装板76底部，所述第二传感器挡片96和所述第三传感器挡片97分别安装于所述抓手75上，所述第四传感器挡片98安装于所述抓手安装板76上，第五传感器挡片106安装于所述抓手安装板76后侧边上并处于抓手安装板76横向正中位置，第三接近传感器88平行安装于所述第一安装板33侧边上并位于所述第一安装板33横向正中位置，第四接近传感器89平行安装于所述第一安装板33并位于所述第一托盘载具结构横向正中位置，所述第五接近传感器90安装于所述抓手安装板76上并靠近所述第三导轨78左侧，所述第六接近传感器91安装于所述抓手安装板76上并靠近所述第三导轨78右侧，所述第七接近传感器92、所述第八接近传感器93与所述第五接近传感器90、所述第六接近传感器91对称安装于所述抓取及运输结构上，所述第九接近传感器94、所述第十接近传感器95均安装于所述电机支撑块39右侧并处于竖直线上，所述第二传感器挡片96安装于所述抓手75上，所述第三传感器挡片97与所述第二传感器挡片96对称安装于所述抓手75上，所述第四传感器挡片98安装于所述抓手安装板76上并与传感器所述第九接近传感器94、所述第十接近传感器95处于同一竖直线上，第十一接近传感器87平行安装于所述第一安装板33侧边上并位于所述第二托盘载具结构横向正中位置。
根据本发明的一个实施例，所述移动托盘结构包括：第四支架41、第二安装板42、第四导轨43、第二丝杠模组44、挡块45、托板46、支柱47、第二固定块48、电机固定块49、第六电机80、第十二接近传感器85、第十五接近传感器86，其中，所述第四支架41由8根钣金组成搭建于地面，所述第二安装板42安装在所述第四支架41顶部，所述第四导轨43安装在所述第二安装板42上，所述第二丝杠模组44安装在所述第二安装板42上，所述挡块45包括4个且对称安装在所述托板46上，所述支柱47有4根，且所述支柱47的一端连接于所述托板46中另一端连接于所述第二固定块48中，所述第二固定块48安装在所述第四导轨43的滑块上，所述电机固定块49安装在所述第二安装板42上，所述第六电机80安装在所述电机固定块49上，第十二接近传感器85平行安装于所述第四导轨43右侧并靠近第二丝杠模组44的末端，第十五接近传感器86平行安装于所述第四导轨43右侧并位于所述抓取及运输结构纵向正中位置。
本发明的第二方面实施例提出了一种基于本发明第一方面实施例所述的生产线的托盘运输装置的控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，控制所述生产线的托盘运输装置处于初始化状态，其中，所述初始化状态为：所述第一顶升载具结构中的第一电机23启动以使所述第一顶升载具结构中的所述第一丝杠模组24做往返运动并停留在第二接近传感器82位置，所述第二顶升载具结构中的第一电机23启动以使所述第二顶升载具结构中的所述第一丝杠模组24做往返运动并停留在所述第十三接近传感器83位置，所述抓取及运输结构中的第三电机38启动并停留在第三接近传感器88位置，所述移动托盘结构中的第六电机80启动并停留在第十五接近传感器86位置，所述抓取及运输结构中的第二电机37上设定的第四传感器挡片98位于第九接近传感器94，所述抓取及运输结构中的第二传感器挡片96位于第五接近传感器90、第三传感器挡片97位于第八接近传感器93；
步骤S2，控制所述抓取及运输结构中的第三电机38启动向所述第四接近传感器89方向运动并在第四接近传感器89位置停止；
步骤S3，控制所述抓取及运输结构中的第二电机37执行动作将第四传感器挡片98运行至第十接近传感器95；
步骤S4，控制所述抓取及运输结构中的第四电机73以及第五电机79执行动作，以将第二传感器挡片96、第三传感器挡片97运行至第六接近传感器91、第七接近传感器92；
步骤S5，控制所述抓取及运输结构中的第二电机37执行动作将第四传感器挡片98运行至第九接近传感器94后，控制所述抓取及运输结构中的抓手75抓取所述第一托盘载具结构的顶层承托结构中的托盘；
步骤S6，控制所述抓取及运输结构中的第三电机38启动向所述第十一接近传感器87方向运动并在第三接近传感器88位置停止；
步骤S7，控制所述抓取及运输结构中的第二电机37执行动作，使第四传感器挡片98运行至第十接近传感器95；
步骤S8，控制所述抓取及运输结构中的第四电机73以及第五电机79执行动作，以分别将第二传感器挡片96、第三传感器挡片97运行至所述第五接近传感器90、第八接近传感器93；
步骤S9，控制所述抓取及运输结构中的第二电机37执行动作将第四传感器挡片98运行至第九接近传感器94，以将所述抓取及运输结构中的托盘放置在所述移动托盘结构上；
步骤S10，控制所述移动托盘结构中的第六电机80启动并以预设速度向第十二接近传感器85方向运动，在运动至第十二接近传感器85位置时立刻控制所述第六电机80返回运动至第十五接近传感器86位置，以将所述生产线上物料输出位置输出的物料装载进所述托盘，并将装载物料的托盘从所述物料输出位置运输至所述初始位置；
步骤S11，控制所述抓取及运输托盘结构3中的第二电机37执行动作至第四传感器挡片98运行至第十接近传感器95；
步骤S12，所述抓取及运输结构中的第四电机73以及第五电机79执行动作分别将第二传感器挡片96、第三传感器挡片97运行至第六接近传感器91、第七接近传感器92；
步骤S13，控制所述抓取及运输结构中的第二电机37执行动作将第四传感器挡片98运行至第九接近传感器94，以使所述抓取及运输结构抓取所述移动托盘结构上的装载物料的托盘；
步骤S14，控制所述抓取及运输结构中的第三电机38启动向所述第十一接近传感器87方向运动并在所述第十一接近传感器87位置停止；
步骤S15，控制所述抓取及运输结构中的第二电机37执行动作将第四传感器挡片98运行至第十接近传感器95；
步骤S16，控制所述抓取及运输结构中的第四电机73以及第五电机79执行动作分别将第二传感器挡片96、第三传感器挡片97运行至第五接近传感器90、第八接近传感器93；
步骤S17，控制所述抓取及运输结构中的第二电机37执行动作将第四传感器挡片98运行至第九接近传感器94，以将所述抓取及运输结构抓取的装载物料的托盘运输至第二托盘载具结构的顶层承托结构；
步骤S18，控制所述第二顶升载具结构中的第一电机23启动并使第一丝杠模组24中的轴承反转运动指定长度；
步骤S19，控制所述抓取及运输结构中的第三电机38启动向所述第四接近传感器89方向运动并在第三接近传感器88位置停止；
步骤S20，控制所述第二顶升载具结构中的第一电机23将启动并使第一丝杠模组24中的轴承正转运动指定长度，以将所述第二托盘载具结构的顶层承托结构的装载物料的托盘依次运输至第二托盘载具结构的下一层承托结构中；
循环步骤S2-S20，直至所述第一顶升载具结构中第一丝杠模组24中的轴承停留在第二接近传感器位置。
本发明的有益效果为：
具有生产线自动上下托盘的功能，即自动从载具中取下托盘、将托盘自动放置生产线末端、在生产线末端进行物料收集后再将托盘移至相应的托盘载具的功能，从而可以减少生产线上的人力投入、节约生产成本、提高生产效率。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的生产线的托盘运输装置的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的第一托盘载具结构和第二托盘载具结构的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的第一顶升载具结构和第二顶升载具结构的结构示意图；
图4是根据本发明另一个实施例的第一顶升载具结构的结构示意图；
图5是根据本发明另一个实施例的第二顶升载具结构的结构示意图；
图6-10是根据本发明一个实施例的抓取及运输结构的结构示意图；
图11-12是根据本发明一个实施例的移动托盘结构的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。
图1是根据本发明一个实施例的生产线的托盘运输装置的结构示意图，如图1所示，该系统包括：第一托盘载具结构1、第一顶升载具结构2、抓取及运输结构3、移动托盘结构4、第二顶升载具结构5和第二托盘载具结构6。
其中，第一托盘载具结构1用于放置托盘，且第一托盘载具结构1包括多层承托结构，每层承托结构对应放置一个托盘；
第一顶升载具结构2能够沿第一托盘载具结构1做上下往返运动，第一顶升载具结构2用于将第一托盘载具结构1中的每层承托结构中的托盘依次抬升至第一顶升载具结构1的顶层承托结构中；抓取及运输结构3用于抓取第一托盘载具结构1的顶层承托结构中的托盘，并将抓取的托盘运输至移动托盘结构4上；移动托盘结构4能够在初始位置与生产线上物料输出位置方向上做往返运动，移动托盘结构4用于将其上放置的托盘从初始位置运输至生产线上物料输出位置，以将生产线上物料输出位置输出的物料装载进托盘，并将装载物料的托盘从物料输出位置运输至初始位置；第二托盘载具结构6用于放置装载物料的托盘，且第二托盘载具结构6包括多层承托结构，每层承托结构对应放置一个装载物料的托盘；抓取及运输结构3还用于抓取移动托盘结构4上的装载物料的托盘，并将抓取的装载物料的托盘运输至第二托盘载具结构6的顶层承托结构；第二顶升载具结构5能够沿第二托盘载具结构6做上下往返运动，第二顶升载具结构5用于将第二托盘载具结构的承托结构中的装载物料的托盘依次向下运输一层。
具体地，如图1所示，将空托盘放入第一托盘载具结构1中，每层承托结构对应放置一个托盘，可以利用相关的自动化设备自动将第一托盘载具结构1的每层承托结构对应放置一个托盘。空托盘放置完成后，控制抓取及运输结构3抓取第一托盘载具结构1的顶层承托结构中的托盘，并将抓取的托盘运输至移动托盘结构4上，此时移动托盘结构4处于初始位置，然后控制移动托盘结构4将托盘从初始位置运输至生产线上物料输出位置，此时相关的自动化设备自动将产线上产生的物料装载在物料输出位置的移动托盘结构4上的托盘中，待生产线上的物料装载完成后，控制移动托盘结构4从物料输出位置返回至初始位置。然后，控制抓取及运输结构3抓取移动托盘结构4上的装载物料的托盘，并将抓取的装载物料的托盘运输至第二托盘载具结构6的顶层承托结构。然后，控制第二顶升载具结构5运行以将第二托盘载具结构6的承托结构中的装载物料的托盘向下运输一层，再控制第一顶升载具结构2运行以将述第一托盘载具结构中的每层承托结构中的托盘依次抬升一层。循环上述过程，直至第一顶升载具结构1中的底层承托结构中的托盘被抬升至顶层承托结构中，并运输至第二托盘载具结构6中后，控制整个装置停止运行。在第一托盘载具结构1中重新放入新的空托盘后，可再次进行上述操作。
由此，完成生产线自动上下托盘的功能，即自动从载具中取下托盘、将托盘自动放置生产线末端、在生产线末端进行物料收集后再将托盘移至相应的托盘载具的功能，从而可以减少生产线上的人力投入、节约生产成本、提高生产效率。
可以理解，本发明中，可以采用微处理器完成相关的控制。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，第一托盘载具结构1可以包括：第一支架11，第一支架11由14根钣金以及10根金属板组成，第二托盘载具结构6与第一托盘载具结构1相同。
根据本发明的一个实施例，如图3所示，第一顶升载具结构2可以包括：第二支架21、钢板22、第一电机23、第一丝杠模组24、第一导轨25、固定板26、连接板27、载具托手28、第一同步带轮29；第二顶升载具结构5可以包括：第二支架21、钢板22、第一电机23、第一丝杠模组24、第一导轨25、固定板26、连接板27、载具托手28、第一同步带轮29；
其中，第二支架21由10根方钢连接组成，所第一电机23、第一丝杠模组24和第一导轨25均安装在钢板22上，固定板26安装在第一导轨25的滑块上，连接板27安装在固定板26上，载具托手28安装在连接板27上，第一同步带轮29包括2个，2个第一同步带轮29分别安装在第一电机23和第一丝杠模组24上。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，第一顶升载具结构2还可以包括：第一接近传感器81、第二接近传感器82和第一传感器挡片107，第一接近传感器81平行安装于第一导轨25右侧并靠近第一丝杠模组24的末端，第二接近传感器82平行安装于第一导轨25的右侧并靠近第一丝杠模组24的首端，第一传感器挡片107安装于固定板26右侧边上并位于固定板26纵向正中位置；
根据本发明的一个实施例，如图5所示，第二顶升载具结构5还可以包括：第十三接近传感器83、第十四接近传感器84和第六传感器挡片108，且第十三接近传感器83平行安装于第二顶升载具结构的第一导轨25右侧并靠近第一丝杠模组24的末端，且与第一接近传感器81对称安装，第十四接近传感器84平行安装于第二顶升载具结构的第一导轨25的右侧并靠近第一丝杠模组24的首端，且与第二接近传感器82对称安装，第六传感器挡片108安装于第二顶升载具结构的固定板26右侧边上并位于固定板26纵向正中位置，且与第一传感器挡片107对称安装。
可以理解的是，第二顶升载具结构2与第一顶升载具结构3的结构相同，且各传感器和传感器挡片对称安装。
根据本发明的一个实施例，如图6-10所示，抓取及运输结构3可以包括：第三支架31、横板32、第一安装板33、同步齿形带34，第二导轨35、第三导轨78、第二同步带轮36、第二电机37、第三电机38、第四电机73、第五电机79、第一丝杠74、第二丝杠77、第三丝杠99、第一丝杠螺母100、第二丝杠螺母101、第三丝杠螺母102、电机支撑块39、第一固定块70、渡洛棒71、无油衬套72、抓手75、抓手安装板76、第三接近传感器88、第四接近传感器89、第五接近传感器90、第六接近传感器91、第七接近传感器92、第八接近传感器93、第九接近传感器94、第十接近传感器95、第十一接近传感器87、第二传感器挡片96、第三传感器挡片97、第四传感器挡片98、第五传感器挡片106、第一联轴器103、第二联轴器104和第三联轴器105，其中，
同步齿形带34安装在第一安装板33侧边上，第二导轨35安装在第一安装板33底部，第二同步带轮36安装在第三电机38上并配合同步齿形带34，第二电机37安装在第一固定块70凹槽中，第三电机38安装在电机支撑块39上，电机支撑块39安装在第一固定块70上，第一固定块70安装在第二导轨35的滑块上，渡洛棒71安装在第一固定块70上并穿过无油衬套72，无油衬套72安装在抓手安装板76里，第四电机73和第五电机79均包括两个，第四电机73和第五电机79安装在抓手安装板76上并形成对称安装，第二丝杠77的一端通过第二联轴器104连接第二电机37，第二丝杠77的另一端通过第二丝杠螺母101接连于抓手安装板76，抓手75连接第一丝杠螺母100和第三丝杠螺母102后安装在第三导轨78上，第一丝杠74通过第一联轴器103连接第四电机上后与抓手75连接，第三丝杠99通过第三联轴器105连接第五电机79上后抓手75连接，第三导轨78包括4组，且4组第三导轨成对角对称安装在抓手安装板76底部，第二传感器挡片96和第三传感器挡片97分别安装于抓手75上，第四传感器挡片98安装于抓手安装板76上，第五传感器挡片106安装于抓手安装板76后侧边上并处于抓手安装板76横向正中位置，第三接近传感器88平行安装于第一安装板33侧边上并位于第一安装板33横向正中位置，第四接近传感器89平行安装于第一安装板33并位于第一托盘载具结构横向正中位置，第五接近传感器90安装于抓手安装板76上并靠近第三导轨78左侧，第六接近传感器91安装于抓手安装板76上并靠近第三导轨78右侧，第七接近传感器92、第八接近传感器93与第五接近传感器90、第六接近传感器91对称安装于抓取及运输结构上，第九接近传感器94、第十接近传感器95均安装于电机支撑块39右侧并处于竖直线上，第二传感器挡片96安装于抓手75上，第三传感器挡片97与第二传感器挡片96对称安装于抓手75上，第四传感器挡片98安装于抓手安装板76上并与传感器第九接近传感器94、第十接近传感器95处于同一竖直线上，第十一接近传感器87平行安装于第一安装板33侧边上并位于第二托盘载具结构横向正中位置。
根据本发明的一个实施例，如图11-12所示，移动托盘结构4可以包括：第四支架41、第二安装板42、第四导轨43、第二丝杠模组44、挡块45、托板46、支柱47、第二固定块48、电机固定块49、第六电机80、第十二接近传感器85、第十五接近传感器86，其中，
第四支架41由8根钣金组成搭建于地面，第二安装板42安装在第四支架41顶部，第四导轨43安装在第二安装板42上，第二丝杠模组44安装在第二安装板42上，挡块45包括4个且对称安装在托板46上，支柱47有4根，且支柱47的一端连接于托板46中另一端连接于第二固定块48中，第二固定块48安装在第四导轨43的滑块上，电机固定块49安装在第二安装板42上，第六电机80安装在电机固定块49上，第十二接近传感器85平行安装于第四导轨43右侧并靠近第二丝杠模组44的末端，第十五接近传感器86平行安装于第四导轨43右侧并位于抓取及运输结构纵向正中位置。
综上所述，根据本发明实施例的生产线的托盘运输装置，第一顶升载具结构能够沿第一托盘载具结构做上下往返运动，第一顶升载具结构用于将第一托盘载具结构中的每层承托结构中的托盘依次抬升至第一顶升载具结构的顶层承托结构中，抓取及运输结构用于抓取第一托盘载具结构的顶层承托结构中的托盘，并将抓取的托盘运输至移动托盘结构上；移动托盘结构能够在初始位置与生产线上物料输出位置方向上做往返运动，移动托盘结构用于将其上放置的托盘从初始位置运输至生产线上物料输出位置，以将生产线上物料输出位置输出的物料装载进托盘，并将装载物料的托盘从物料输出位置运输至初始位置，抓取及运输结构抓取移动托盘结构上的装载物料的托盘，并将抓取的装载物料的托盘运输至第二托盘载具结构的顶层承托结构，第二顶升载具结构能够沿第二托盘载具结构做上下往返运动，第二顶升载具结构用于将第二托盘载具结构的承托结构中的装载物料的托盘依次向下运输一层。由此，该装置具有生产线自动上下托盘的功能，即自动从载具中取下托盘、将托盘自动放置生产线末端、在生产线末端进行物料收集后再将托盘移至相应的托盘载具的功能，从而可以减少生产线上的人力投入、节约生产成本、提高生产效率。
基于上述的生产线的托盘运输装置，本发明还提提出一种生产线的托盘运输装置的控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，控制生产线的托盘运输装置处于初始化状态，其中，初始化状态为：第一顶升载具结构中的第一电机23启动以使第一顶升载具结构中的第一丝杠模组24做往返运动并停留在第二接近传感器82位置，第二顶升载具结构中的第一电机23启动以使第二顶升载具结构中的第一丝杠模组24做往返运动并停留在第十三接近传感器83位置，抓取及运输结构中的第三电机38启动并停留在第三接近传感器88位置，移动托盘结构中的第六电机80启动并停留在第十五接近传感器86位置，抓取及运输结构中的第二电机37上设定的第四传感器挡片98位于第九接近传感器94，抓取及运输结构中的第二传感器挡片96位于第五接近传感器90、第三传感器挡片97位于第八接近传感器93；
步骤S2，控制抓取及运输结构中的第三电机38启动向第四接近传感器89方向运动并在第四接近传感器89位置停止；
步骤S3，控制抓取及运输结构中的第二电机37执行动作将第四传感器挡片98运行至第十接近传感器95；
步骤S4，控制抓取及运输结构中的第四电机73以及第五电机79执行动作，以将第二传感器挡片96、第三传感器挡片97运行至第六接近传感器91、第七接近传感器92；
步骤S5，控制抓取及运输结构中的第二电机37执行动作将第四传感器挡片98运行至第九接近传感器94后，控制抓取及运输结构中的抓手75抓取第一托盘载具结构的顶层承托结构中的托盘；
步骤S6，控制抓取及运输结构中的第三电机38启动向第十一接近传感器87方向运动并在第三接近传感器88位置停止；
步骤S7，控制抓取及运输结构中的第二电机37执行动作，使第四传感器挡片98运行至第十接近传感器95；
步骤S8，控制抓取及运输结构中的第四电机73以及第五电机79执行动作，以分别将第二传感器挡片96、第三传感器挡片97运行至第五接近传感器90、第八接近传感器93；
步骤S9，控制抓取及运输结构中的第二电机37执行动作将第四传感器挡片98运行至第九接近传感器94，以将抓取及运输结构中的托盘放置在移动托盘结构上；
步骤S10，控制移动托盘结构中的第六电机80启动并以预设速度向第十二接近传感器85方向运动，在运动至第十二接近传感器85位置时立刻控制第六电机80返回运动至第十五接近传感器86位置，以将生产线上物料输出位置输出的物料装载进托盘，并将装载物料的托盘从物料输出位置运输至初始位置；
步骤S11，控制抓取托盘及运输托盘结构3中的第二电机37执行动作至传感器挡片98运行至第十接近传感器95；
步骤S12，抓取及运输结构中的第四电机73以及第五电机79执行动作分别将第二传感器挡片96、第三传感器挡片97运行至第六接近传感器91、第七接近传感器92；
步骤S13，控制抓取及运输结构中的第二电机37执行动作将第四传感器挡片98运行至第九接近传感器94，以使抓取及运输结构抓取移动托盘结构上的装载物料的托盘；
步骤S14，控制抓取及运输结构中的第三电机38启动向第十一接近传感器87方向运动并在第十一接近传感器87位置停止；
步骤S15，控制抓取及运输结构中的第二电机37执行动作将第四传感器挡片98运行至第十接近传感器95；
步骤S16，控制抓取及运输结构中的第四电机73以及第五电机79执行动作分别将第二传感器挡片96、第三传感器挡片97运行至第五接近传感器90、第八接近传感器93；
步骤S17，控制抓取及运输结构中的第二电机37执行动作将第四传感器挡片98运行至第九接近传感器94，以将抓取及运输结构抓取的装载物料的托盘运输至第二托盘载具结构的顶层承托结构；
步骤S18，控制第二顶升载具结构中的第一电机23启动并使第一丝杠模组24中的轴承反转运动指定长度；
步骤S19，控制抓取及运输结构中的第三电机38启动向第四接近传感器89方向运动并在第三接近传感器88位置停止；
步骤S20，控制第二顶升载具结构中的第一电机23将启动并使第一丝杠模组24中的轴承正转运动指定长度，以将第二托盘载具结构的顶层承托结构的装载物料的托盘依次运输至第二托盘载具结构的下一层承托结构中；
循环步骤S2-S20，直至第一顶升载具结构中第一丝杠模组24中的轴承停留在第二接近传感器位置。
由此，实现生产线自动上下托盘的功能，即自动从载具中取下托盘、将托盘自动放置生产线末端、在生产线末端进行物料收集后再将托盘移至相应的托盘载具的功能，从而可以减少生产线上的人力投入、节约生产成本、提高生产效率。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种生产线的托盘运输装置，其特征在于，包括：
第一托盘载具结构，所述第一托盘载具结构用于放置托盘，且所述第一托盘载具结构包括多层承托结构，每层承托结构对应放置一个托盘；
第一顶升载具结构，所述第一顶升载具结构沿所述第一托盘载具结构做上下往返运动，所述第一顶升载具结构用于将所述第一托盘载具结构中的每层承托结构中的托盘依次抬升至至第一托盘载具结构的顶层承托结构中；
抓取及运输结构，所述抓取及运输结构用于抓取所述第一托盘载具结构的顶层承托结构中的托盘，并将抓取的托盘运输至移动托盘结构上；
所述移动托盘结构能够在初始位置与生产线上物料输出位置方向上做往返运动，所述移动托盘结构用于将其上放置的托盘从所述初始位置运输至生产线上物料输出位置，以将所述生产线上物料输出位置输出的物料装载进所述托盘，并将装载物料的托盘从所述物料输出位置运输至所述初始位置；
第二托盘载具结构，所述第二托盘载具结构用于放置所述装载物料的托盘，且所述第二托盘载具结构包括多层承托结构，每层承托结构对应放置一个所述装载物料的托盘；
所述抓取及运输结构还用于抓取所述移动托盘结构上的装载物料的托盘，并将抓取的装载物料的托盘运输至所述第二托盘载具结构的顶层承托结构；
第二顶升载具结构，所述第二顶升载具结构能够沿所述第二托盘载具结构做上下往返运动，所述第二顶升载具结构用于将所述第二托盘载具结构的承托结构中的装载物料的托盘依次向下运输一层；
所述第一顶升载具结构包括：第二支架(21)、钢板(22)、第一电机(23)、第一丝杠模组(24)、第一导轨(25)、固定板(26)、连接板(27)、载具托手(28)、第一同步带轮(29)；
所述第二顶升载具结构包括：第二支架(21)、钢板(22)、第一电机(23)、第一丝杠模组(24)、第一导轨(25)、固定板(26)、连接板(27)、载具托手(28)、第一同步带轮(29)；
其中，所述第二支架(21)由10根方钢连接组成，所述第一电机(23)、所述第一丝杠模组(24)和所述第一导轨(25)均安装在所述钢板(22)上，所述固定板(26)安装在所述第一导轨(25)的滑块上，所述连接板(27)安装在所述固定板(26)上，所述载具托手(28)安装在所述连接板(27)上，所述第一同步带轮(29)包括2个，2个所述第一同步带轮(29)分别安装在所述第一电机(23)和所述第一丝杠模组(24)上；
所述第一顶升载具结构还包括：第一接近传感器(81)、第二接近传感器(82)和第一传感器挡片(107)，所述第一接近传感器(81)平行安装于所述第一导轨(25)右侧并靠近所述第一丝杠模组(24)的末端，第二接近传感器(82)平行安装于所述第一导轨(25)的右侧并靠近所述第一丝杠模组(24)的首端，所述第一传感器挡片(107)安装于所述固定板(26)右侧边上并位于所述固定板(26)纵向正中位置；
所述第二顶升载具结构还包括：第十三接近传感器(83)、第十四接近传感器(84)和第六传感器挡片(108)，且所述第十三接近传感器(83)平行安装于所述第二顶升载具结构的第一导轨(25)右侧并靠近所述第一丝杠模组(24)的末端，且与所述第一接近传感器(81)对称安装，所述第十四接近传感器(84)平行安装于所述第二顶升载具结构的第一导轨(25)的右侧并靠近所述第一丝杠模组(24)的首端，且与所述第二接近传感器(82)对称安装，所述第六传感器挡片(108)安装于所述第二顶升载具结构的固定板(26)右侧边上并位于所述固定板(26)纵向正中位置，且与所述第一传感器挡片(107)对称安装；
所述抓取及运输结构包括：第三支架(31)、横板(32)、第一安装板(33)、同步齿形带(34)，第二导轨(35)、第三导轨(78)、第二同步带轮(36)、第二电机(37)、第三电机(38)、第四电机(73)、第五电机(79)、第一丝杠(74)、第二丝杠(77)、第三丝杠(99)、第一丝杠螺母(100)、第二丝杠螺母(101)、第三丝杠螺母(102)、电机支撑块(39)、第一固定块(70)、渡洛棒(71)、无油衬套(72)、抓手(75)、抓手安装板(76)、第三接近传感器(88)、第四接近传感器(89)、第五接近传感器(90)、第六接近传感器(91)、第七接近传感器(92)、第八接近传感器(93)、第九接近传感器(94)、第十接近传感器(95)、第十一接近传感器(87)、第二传感器挡片(96)、第三传感器挡片(97)、第四传感器挡片(98)、第五传感器挡片(106)、第一联轴器(103)、第二联轴器(104)和第三联轴器(105)，其中，
所述同步齿形带(34)安装在所述第一安装板(33)侧边上，所述第二导轨(35)安装在所述第一安装板(33)底部，所述第二同步带轮(36)安装在所述第三电机(38)上并配合所述同步齿形带(34)，所述第二电机(37)安装在所述第一固定块(70)凹槽中，所述第三电机(38)安装在所述电机支撑块(39)上，所述电机支撑块(39)安装在第一固定块(70)上，所述第一固定块(70)安装在所述第二导轨(35)的滑块上，所述渡洛棒(71)安装在所述第一固定块(70)上并穿过所述无油衬套(72)，所述无油衬套(72)安装在所述抓手安装板(76)里，所述第四电机(73)和所述第五电机(79)均包括两个，所述第四电机(73)和所述第五电机(79)安装在所述抓手安装板(76)上并形成对称安装，所述第二丝杠(77)的一端通过第二联轴器(104)连接所述第二电机(37)，所述第二丝杠(77)的另一端通过第二丝杠螺母(101)接连于所述抓手安装板(76)，所述抓手(75)连接所述第一丝杠螺母(100)和第三丝杠螺母(102)后安装在所述第三导轨(78)上，所述第一丝杠(74)通过第一联轴器(103)连接所述第四电机上后与所述抓手(75)连接，所述第三丝杠(99)通过所述第三联轴器(105)连接所述第五电机(79)上后所述抓手(75)连接，所述第三导轨(78)包括4组，且4组第三导轨成对角对称安装在所述抓手安装板(76)底部，所述第二传感器挡片(96)和所述第三传感器挡片(97)分别安装于所述抓手(75)上，所述第四传感器挡片(98)安装于所述抓手安装板(76)上，第五传感器挡片(106)安装于所述抓手安装板(76)后侧边上并处于抓手安装板(76)横向正中位置，第三接近传感器(88)平行安装于所述第一安装板(33)侧边上并位于所述第一安装板(33)横向正中位置，第四接近传感器(89)平行安装于所述第一安装板(33)并位于所述第一托盘载具结构横向正中位置，所述第五接近传感器(90)安装于所述抓手安装板(76)上并靠近所述第三导轨(78)左侧，所述第六接近传感器(91)安装于所述抓手安装板(76)上并靠近所述第三导轨(78)右侧，所述第七接近传感器(92)、所述第八接近传感器(93)与所述第五接近传感器(90)、所述第六接近传感器(91)对称安装于所述抓取及运输结构上，所述第九接近传感器(94)、所述第十接近传感器(95)均安装于所述电机支撑块(39)右侧并处于竖直线上，所述第二传感器挡片(96)安装于所述抓手(75)上，所述第三传感器挡片(97)与所述第二传感器挡片(96)对称安装于所述抓手(75)上，所述第四传感器挡片(98)安装于所述抓手安装板(76)上并与传感器所述第九接近传感器(94)、所述第十接近传感器(95)处于同一竖直线上，第十一接近传感器(87)平行安装于所述第一安装板(33)侧边上并位于所述第二托盘载具结构横向正中位置；
所述移动托盘结构包括：第四支架(41)、第二安装板(42)、第四导轨(43)、第二丝杠模组(44)、挡块(45)、托板(46)、支柱(47)、第二固定块(48)、电机固定块(49)、第六电机(80)、第十二接近传感器(85)、第十五接近传感器(86)，其中，
所述第四支架(41)由8根钣金组成搭建于地面，所述第二安装板(42)安装在所述第四支架(41)顶部，所述第四导轨(43)安装在所述第二安装板(42)上，所述第二丝杠模组(44)安装在所述第二安装板(42)上，所述挡块(45)包括4个且对称安装在所述托板(46)上，所述支柱(47)有4根，且所述支柱(47)的一端连接于所述托板(46)中另一端连接于所述第二固定块(48)中，所述第二固定块(48)安装在所述第四导轨(43)的滑块上，所述电机固定块(49)安装在所述第二安装板(42)上，所述第六电机(80)安装在所述电机固定块(49)上，第十二接近传感器(85)平行安装于所述第四导轨(43)右侧并靠近第二丝杠模组(44)的末端，第十五接近传感器(86)平行安装于所述第四导轨(43)右侧并位于所述抓取及运输结构纵向正中位置。
2.根据权利要求1所述的生产线的托盘运输装置，其特征在于，所述第一托盘载具结构包括：第一支架(11)，所述第一支架(11)由14根钣金以及10根金属板组成，所述第二托盘载具结构与所述第一托盘载具结构相同。
3.一种基于权利要求1或2任意一项所述的生产线的托盘运输装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，控制所述生产线的托盘运输装置处于初始化状态，其中，所述初始化状态为：所述第一顶升载具结构中的第一电机(23)启动以使所述第一顶升载具结构中的所述第一丝杠模组(24)做往返运动并停留在第二接近传感器(82)位置，所述第二顶升载具结构中的第一电机(23)启动以使所述第二顶升载具结构中的所述第一丝杠模组(24)做往返运动并停留在所述第十三接近传感器(83)位置，所述抓取及运输结构中的第三电机(38)启动并停留在第三接近传感器(88)位置，所述移动托盘结构中的第六电机(80)启动并停留在第十五接近传感器(86)位置，所述抓取及运输结构中的第二电机(37)上设定的第四传感器挡片(98)位于第九接近传感器(94)，所述抓取及运输结构中的第二传感器挡片(96)位于第五接近传感器(90)、第三传感器挡片(97)位于第八接近传感器(93)；
步骤S2，控制所述抓取及运输结构中的第三电机(38)启动向所述第四接近传感器(89)方向运动并在第四接近传感器(89)位置停止；
步骤S3，控制所述抓取及运输结构中的第二电机(37)执行动作将第四传感器挡片(98)运行至第十接近传感器(95)；
步骤S4，控制所述抓取及运输结构中的第四电机(73)以及第五电机(79)执行动作，以将第二传感器挡片(96)、第三传感器挡片(97)运行至第六接近传感器(91)、第七接近传感器(92)；
步骤S5，控制所述抓取及运输结构中的第二电机(37)执行动作将第四传感器挡片(98)运行至第九接近传感器(94)后，控制所述抓取及运输结构中的抓手(75)抓取所述第一托盘载具结构的顶层承托结构中的托盘；
步骤S6，控制所述抓取及运输结构中的第三电机(38)启动向所述第十一接近传感器(87)方向运动并在第三接近传感器(88)位置停止；
步骤S7，控制所述抓取及运输结构中的第二电机(37)执行动作，使第四传感器挡片(98)运行至第十接近传感器(95)；
步骤S8，控制所述抓取及运输结构中的第四电机(73)以及第五电机(79)执行动作，以分别将第二传感器挡片(96)、第三传感器挡片(97)运行至所述第五接近传感器(90)、第八接近传感器(93)；
步骤S9，控制所述抓取及运输结构中的第二电机(37)执行动作将第四传感器挡片(98)运行至第九接近传感器(94)，以将所述抓取及运输结构中的托盘放置在所述移动托盘结构上；
步骤S10，控制所述移动托盘结构中的第六电机(80)启动并以预设速度向第十二接近传感器(85)方向运动，在运动至第十二接近传感器(85)位置时立刻控制所述第六电机(80)返回运动至第十五接近传感器(86)位置，以将所述生产线上物料输出位置输出的物料装载进所述托盘，并将装载物料的托盘从所述物料输出位置运输至所述初始位置；
步骤S11，控制所述抓取及运输结构(3)中的第二电机(37)执行动作至第四传感器挡片(98)运行至第十接近传感器(95)；
步骤S12，所述抓取及运输结构中的第四电机(73)以及第五电机(79)执行动作分别将第二传感器挡片(96)、第三传感器挡片(97)运行至第六接近传感器(91)、第七接近传感器(92)；
步骤S13，控制所述抓取及运输结构中的第二电机(37)执行动作将第四传感器挡片(98)运行至第九接近传感器(94)，以使所述抓取及运输结构抓取所述移动托盘结构上的装载物料的托盘；
步骤S14，控制所述抓取及运输结构中的第三电机(38)启动向所述第十一接近传感器(87)方向运动并在所述第十一接近传感器(87)位置停止；
步骤S15，控制所述抓取及运输结构中的第二电机(37)执行动作将第四传感器挡片(98)运行至第十接近传感器(95)；
步骤S16，控制所述抓取及运输结构中的第四电机(73)以及第五电机(79)执行动作分别将第二传感器挡片(96)、第三传感器挡片(97)运行至第五接近传感器(90)、第八接近传感器(93)；
步骤S17，控制所述抓取及运输结构中的第二电机(37)执行动作将第四传感器挡片(98)运行至第九接近传感器(94)，以将所述抓取及运输结构抓取的装载物料的托盘运输至第二托盘载具结构的顶层承托结构；
步骤S18，控制所述第二顶升载具结构中的第一电机(23)启动并使第一丝杠模组(24)中的轴承反转运动指定长度；
步骤S19，控制所述抓取及运输结构中的第三电机(38)启动向所述第四接近传感器(89)方向运动并在第三接近传感器(88)位置停止；
步骤S20，控制所述第二顶升载具结构中的第一电机(23)将启动并使第一丝杠模组(24)中的轴承正转运动指定长度，以将所述第二托盘载具结构的顶层承托结构的装载物料的托盘依次运输至第二托盘载具结构的下一层承托结构中；
循环步骤S2-S20，直至所述第一顶升载具结构中第一丝杠模组(24)中的轴承停留在第二接近传感器位置。
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