CN113895898B - 用于柔性传送系统的微输送单元及应用其的柔性传送系统 - Google Patents

Abstract

本说明书一个或多个实施例提供一种用于柔性传送系统的微输送单元及应用其的柔性传送系统，通过设置底座和旋转平台，可以对安装在旋转平台上的双层伸缩装置的位置和姿态进行调整，通过将双层伸缩装置设置为包括固定的第一传送带和可伸缩的第二传送带，可以调整整个微输送单元的传送范围，通过设置对接机构，可以通过可伸缩漏斗的伸缩和夹紧机构的夹紧，将相邻微输送单元对接，使物料能够从第一台微输送单元的第二传送带经漏斗落入另一台微输送单元的第一传送带上，从而实现多个微输送单元的自由拼接，相比于传统的输送方式，本发明更具灵活性，适用于现场条件复杂的环境，可大大降低人工成本，提高传送效率，并保证物料输送的连贯性。

Description

用于柔性传送系统的微输送单元及应用其的柔性传送系统

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及物料输送技术领域，尤其涉及一种用于柔性传送系统的微输送单元及应用其的柔性传送系统。

背景技术

物料输送是工业现场中至关重要的工作流程之一，传统方式主要通过人力与轨道铺设的方式对物料进行输送，但工业现场环境复杂、障碍区间时变，常常需要重新规划和调整传送路径，人力和轨道铺设的方式无疑成本较高，效率较低，而现有技术中虽然有通过agv小车进行物料传输的方式，但物料输送缺乏连贯性和整体性。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种用于柔性传送系统的微输送单元及应用其的柔性传送系统，以解决小车物料输送缺乏连贯性的问题。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种用于柔性传送系统的微输送单元，用于一种柔性传送系统，各微输送单元依次对接形成传送路径，微输送单元包括：

底座，底座底部安装有带动其移动的移动机构；

旋转平台，安装在底座上，旋转平台与底座构成旋转结构；

双层伸缩装置，安装在旋转平台上，包括固定的第一传送带和可活动的传送机构，传送机构包括第二传送带和用于控制其伸缩的驱动机构；

对接机构，包括可伸缩漏斗和夹紧机构，可伸缩漏斗安装在第二传送带的伸出侧，并随第二传送带移动，可伸缩漏斗包括上层漏斗与下层漏斗，上层漏斗与下层漏斗之间通过伸长机构连接，夹紧机构安装在第一传送带上方远离可伸缩漏斗的一侧，用于夹紧相邻微输送单元中的可伸缩漏斗；

电控板，安装在旋转平台上，电控板用于控制底座的移动、第二传送带的伸缩和对接机构将相邻微输送单元对接。

优选地，移动机构包括麦克纳姆轮。

优选地，旋转平台包括底板和步进电机，步进电机用于带动底板旋转，进而对安装在旋转平台上的双层伸缩装置姿态进行调整。

优选地，驱动机构包括驱动电机，驱动电机的输出轴上连接有丝杠，丝杠上安装有滑块组，滑块组与第二传送带连接。

优选地，可伸缩漏斗设置为圆形。

优选地，夹紧机构包括两个电动伸缩杆和分别与其连接的两个夹紧部，两个电动伸缩杆用于带动两个夹紧部对向移动，对下层漏斗进行夹紧。

优选地，下层漏斗上安装有导电金属片，夹紧部上设置有与导电金属片匹配的导电接头，导电接头与导电金属片接触时，形成电线通路。

优选地，夹紧部上安装有压力传感器，压力传感器与电控板电连接，电控盘判断当测得压力达到设定值时，停止电动伸缩杆动作。

优选地，伸长机构上安装有向下测距的激光传感器，激光传感器与电控板电连接，电控板判断激光传感器检测到伸长机构到达指定位置后，停止驱动机构，并控制伸长机构带动下层漏斗下降，直到距离相邻微输送单元中的第一传送带一定距离时停下。

本说明书还提供一种应用上述任意一项的微输送单元的柔性传送系统，包括上位机和微输送单元，上位机用于对环境进行障碍地图建模，并计算出规避障碍物到达目的地的最短路径，基于微输送单元的传送范围将最短路径分解为由多个微输送单元组成的传送路径，控制对应的各微输送单元移动到指定的位置，并发送指令使各微输送单元调整姿态和第二传送带的伸出长度，将各微输送单元依次通过对接机构对接。

从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的用于柔性传送系统的微输送单元及应用其的柔性传送系统，通过设置底座和旋转平台，可以对安装在旋转平台上的双层伸缩装置的位置和姿态进行调整，通过将双层伸缩装置设置为包括固定的第一传送带和可伸缩的第二传送带，可以调整整个微输送单元的传送范围，通过设置对接机构，可以通过可伸缩漏斗的伸缩和夹紧机构的夹紧，将相邻微输送单元对接，使物料能够从第一台微输送单元的第二传送带经漏斗落入另一台微输送单元的第一传送带上，从而实现多个微输送单元的自由拼接，进而为实现柔性传送路径提供可能性，相比于传统的输送方式，本发明更具灵活性，适用于现场条件复杂的环境，可大大降低人工成本，提高传送效率，并保证物料输送的连贯性。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，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的附图。

图1为本说明书一个或多个实施例的微输送单元整体结构示意图；

图2为本说明书一个或多个实施例的底座和旋转平台示意图；

图3为本说明书一个或多个实施例的麦克纳姆轮结构示意图；

图4为本说明书一个或多个实施例的旋转平台结构示意图；

图5为本说明书一个或多个实施例的双层伸缩装置与对接机构结构示意图；

图6为本说明书一个或多个实施例的双层伸缩装置结构示意图；

图7为本说明书一个或多个实施例的可伸缩漏斗结构示意图；

图8为本说明书一个或多个实施例的夹紧机构结构示意图；

图9为本说明书一个或多个实施例的微输送单元拼接示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本说明书实施例提供一种用于柔性传送系统的微输送单元，用于一种柔性传送系统，各微输送单元依次对接形成传送路径，微输送单元包括：

底座，底座底部安装有带动其移动的移动机构；

旋转平台2，安装在底座上，旋转平台2与底座构成旋转结构；

双层伸缩装置，安装在旋转平台2上，包括固定的第一传送带81和可活动的传送机构，传送机构包括第二传送带82和用于控制其伸缩的驱动机构；

对接机构，包括可伸缩漏斗6和夹紧机构3，可伸缩漏斗6安装在第二传送带82的伸出侧，并随第二传送带82移动，可伸缩漏斗6包括上层漏斗61与下层漏斗62，上层漏斗61与下层漏斗62之间通过伸长机构连接，夹紧机构3安装在第一传送带81上方远离可伸缩漏斗6的一侧，用于夹紧相邻微输送单元中的可伸缩漏斗6；

电控板7，安装在旋转平台2上，电控板7用于控制底座的移动、第二传送带82的伸缩和对接机构将相邻微输送单元对接。

举例来说，伸长机构可设置为带动下层漏斗62升降的伸缩杆，上层漏斗61和下层漏斗62之间设置有可伸缩的折叠伸缩布料。

本说明书实施例提供的微输送单元，通过设置底座和旋转平台2，可以对安装在旋转平台2上的双层伸缩装置的位置和姿态进行调整，通过将双层伸缩装置设置为包括固定的第一传送带81和可伸缩的第二传送带82，可以调整整个微输送单元的传送范围，通过设置对接机构，可以通过可伸缩漏斗6的伸缩和夹紧机构3的夹紧，将相邻微输送单元对接，使物料能够从第一台微输送单元的第二传送带82经漏斗落入另一台微输送单元的第一传送带81上，从而实现多个微输送单元的自由拼接，进而为实现柔性传送路径提供可能性，相比于传统的输送方式，本发明更具灵活性，适用于现场条件复杂的环境，可大大降低人工成本，提高传送效率。

作为一种实施方式，移动机构包括麦克纳姆轮1，麦克纳姆轮1被安装在底座上，在它的轮缘上斜向分布着许多小滚子，故轮子可以横向滑移。小滚子的母线很特殊，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个小滚子的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续地向前滚动，麦克纳姆轮1结构紧凑，运动灵活，是很成功的一种全方位轮。有4个这种新型轮子进行组合，可以更灵活方便的实现全方位移动功能。

作为一种实施方式，旋转平台2包括底板22和步进电机21，步进电机21用于带动底板22旋转，进而对安装在旋转平台2上的双层伸缩装置姿态进行调整。

作为一种实施方式，驱动机构包括驱动电机4，驱动电机4的输出轴上连接有丝杠41，丝杠41上安装有滑块组5，滑块组5与第二传送带82连接，驱动电机4启动时，驱动丝杠41带动滑块组5移动，从而带动第二传送带82整体移动，举例来说，第二传送带82以斜向角度安装在第一传送带81底部，当第二传送带82一侧伸出时，与第一传送带81共同组成一条长度可调节的传送平台，举例来说，第一传送带81是固定在一侧板83上。

作为一种实施方式，可伸缩漏斗6设置为圆形，更好地输送物料。

作为一种实施方式，夹紧机构3包括两个电动伸缩杆31和分别与其连接的两个夹紧部32，两个电动伸缩杆31用于带动两个夹紧部32对向移动，对下层漏斗62进行夹紧，举例来说，两个夹紧部32对向移动时，其间的距离缩短，从而夹紧下层漏斗62。

作为一种实施方式，下层漏斗62上安装有导电金属片，夹紧部32上设置有与导电金属片匹配的导电接头，导电接头与导电金属片接触时，形成电线通路，举例来说，当可伸缩漏斗6设置为圆形时，导电金属片设置为两个半圆形金属片，导电接头可设置为与其贴合接触的金属片。

作为一种实施方式，夹紧部32上安装有压力传感器，压力传感器与电控板7电连接，电控盘判断当测得压力达到设定值时，停止电动伸缩杆31动作，避免装置损坏，实现自动化。

本说明书实施例还提供一种应用上述任意一项微输送单元的柔性传送系统，该柔性传送系统包括上位机和微输送单元，上位机用于对环境进行障碍地图建模，并计算出规避障碍物到达目的地的最短路径，基于微输送单元的传送范围将最短路径分解为由多个微输送单元组成的传送路径，控制对应的各微输送单元移动到指定的位置，并发送指令使各微输送单元调整姿态和第二传送带82的伸出长度，将各微输送单元依次通过对接机构对接。

举例来说，在进行障碍地图构建时，对障碍地图中的障碍区间进行膨胀，得到膨胀障碍区间图形；

根据膨胀后的障碍区间图形，对障碍地图进行重构，得到重构后的障碍地图；

基于重构后的障碍地图，将传送起点和传送终点连接构成原始传送线段，基于原始传送线段，判断其与障碍地图中的膨胀障碍区间是否存在交集，若不存在交集，则将原始传送线段输出为最优路径；

若存在交集，则将有交集的膨胀障碍区间距起点最近的端点作为中继点，继续判断中继点与终点连接形成的中继路径是否与膨胀障碍区间存在交集，若存在则继续形成新的中继点，直到新的中继路径与膨胀障碍区间不存在交集；

依次连接起点、各按序生成的中继点和终点，输出为最优路径；

将最优路径分割为多段依次连接的直线路径，对于其中每一段直线路径，基于微输送单元的最小长度和最大长度，分解为由若干个微输送单元拼接而成的直线路径，得到该直线路径上微输送单元的数量与各微输送单元的传送范围长度。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于柔性传送系统的微输送单元，其特征在于，用于一种柔性传送系统，各所述微输送单元依次对接形成传送路径，所述微输送单元包括：

底座，所述底座底部安装有带动其移动的移动机构；

旋转平台，安装在所述底座上，所述旋转平台与所述底座构成旋转结构；

双层伸缩装置，安装在所述旋转平台上，包括固定的第一传送带和可活动的传送机构，所述传送机构包括第二传送带和用于控制其伸缩的驱动机构；

对接机构，包括可伸缩漏斗和夹紧机构，所述可伸缩漏斗安装在所述第二传送带的伸出侧，并随所述第二传送带移动，所述可伸缩漏斗包括上层漏斗与下层漏斗，所述上层漏斗与所述下层漏斗之间通过伸长机构连接，所述夹紧机构安装在所述第一传送带上方远离所述可伸缩漏斗的一侧，用于夹紧相邻所述微输送单元中的所述可伸缩漏斗；

电控板，安装在所述旋转平台上，所述电控板用于控制所述底座的移动、所述第二传送带的伸缩和所述对接机构将相邻所述微输送单元对接；

所述旋转平台包括底板和步进电机，所述步进电机用于带动所述底板旋转，进而对安装在所述旋转平台上的双层伸缩装置姿态进行调整；

所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴上连接有丝杠，所述丝杠上安装有滑块组，所述滑块组与所述第二传送带连接;

所述微输送单元用于在柔性传送系统对环境进行障碍地图建模，并计算出规避障碍物到达目的地的最优路径，基于所述微输送单元的传送范围将最短路径分解为由多个微输送单元组成的传送路径后，分别移动到柔性传送系统指定的位置，并调整姿态和第二传送带的伸出长度，使各微输送单元依次通过所述对接机构对接，其中各微输送单元的传送范围长度由柔性传送系统基于微输送单元的最小长度和最大长度，将最优路径分解为由若干个微输送单元拼接而成的直线路径得到。

2.根据权利要求1所述的微输送单元，其特征在于，所述移动机构包括麦克纳姆轮。

3.根据权利要求1所述的微输送单元，其特征在于，所述可伸缩漏斗设置为圆形。

4.根据权利要求1所述的微输送单元，其特征在于，所述夹紧机构包括两个电动伸缩杆和分别与其连接的两个夹紧部，两个所述电动伸缩杆用于带动两个所述夹紧部对向移动，对所述下层漏斗进行夹紧。

5.根据权利要求4所述的微输送单元，其特征在于，所述下层漏斗上安装有导电金属片，所述夹紧部上设置有与所述导电金属片匹配的导电接头，所述导电接头与所述导电金属片接触时，形成电线通路。

6.根据权利要求4所述的微输送单元，其特征在于，所述夹紧部上安装有压力传感器，所述压力传感器与所述电控板电连接，所述电控板判断当测得压力达到设定值时，停止所述电动伸缩杆动作。

7.根据权利要求1所述的微输送单元，其特征在于，所述伸长机构上安装有向下测距的激光传感器，所述激光传感器与所述电控板电连接，所述电控板判断所述激光传感器检测到所述伸长机构到达指定位置后，停止所述驱动机构，并控制所述伸长机构带动所述下层漏斗下降，直到距离相邻所述微输送单元中的第一传送带一定距离时停下。

8.一种应用如权利要求1-7中任意一项所述的微输送单元的柔性传送系统，其特征在于，包括上位机和所述微输送单元，所述上位机用于对环境进行障碍地图建模，并计算出规避障碍物到达目的地的最短路径，基于所述微输送单元的传送范围将最短路径分解为由多个微输送单元组成的传送路径，控制对应的各所述微输送单元移动到指定的位置，并发送指令使各所述微输送单元调整姿态和第二传送带的伸出长度，将各微输送单元依次通过所述对接机构对接；

所述柔性传送系统工作过程为：

在进行障碍地图构建时，对障碍地图中的障碍区间进行膨胀，得到膨胀障碍区间图形；

根据膨胀后的障碍区间图形，对障碍地图进行重构，得到重构后的障碍地图；

基于重构后的障碍地图，将传送起点和传送终点连接构成原始传送线段，基于原始传送线段，判断其与障碍地图中的膨胀障碍区间是否存在交集，若不存在交集，则将原始传送线段输出为最优路径；

若存在交集，则将有交集的膨胀障碍区间距起点最近的端点作为中继点，继续判断中继点与终点连接形成的中继路径是否与膨胀障碍区间存在交集，若存在则继续形成新的中继点，直到新的中继路径与膨胀障碍区间不存在交集；

依次连接起点、各按序生成的中继点和终点，输出为最优路径；

将最优路径分割为多段依次连接的直线路径，对于其中每一段直线路径，基于微输送单元的最小长度和最大长度，分解为由若干个微输送单元拼接而成的直线路径，得到该直线路径上微输送单元的数量与各微输送单元的传送范围长度。