CN114348675B - 一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统，包括进棒区、存储区、冷却区、铝棒搬运小车、送棒区以及控制中心，进棒区包括铝棒架，存储区包括第一存棒架，冷却区包括第二存棒架以及风冷组件，铝棒搬运小车用于搬运铝棒，送棒区用于停放铝棒搬运小车，控制中心用于生成调度指令并根据调度指令控制铝棒搬运小车动作以将位于铝棒架上的铝棒搬运至第一存棒架、将位于第一存棒架上的铝棒搬运至铝棒加热炉、将从铝棒加热炉退出的铝棒搬运至第二存棒架以及将位于第二存棒架的铝棒搬运至第一存棒架。本发明不仅可以提高铝棒的运输效率，还可以避免工作人员进入铝棒运输处理区域，提高铝棒运输过程的安全性能。

Description

一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统

技术领域

本发明涉及铝棒生产线技术领域，具体而言，涉及一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统。

背景技术

随着高铁、散热器和工业化轻型化的快速发展，工业铝型材在生产制造装备领域的应用前景十分庞大，市场对工业铝型材的需求量也迅猛增长。

工业铝型材一般先通过高压力的大吨位挤压机进行挤压，再通过特制的冷却装置进行淬火处理而成。工业铝型材不同的产品需要用不同系列的铝棒制成。铝棒大概可以分为8个大系，分别为1000系列、2000系列、3000系列、4000系列、5000系列、6000系列、7000系列以及8000系列。

在生产铝型材前后，需要对铝棒进行存储和运输。现有技术中，一般采用机械手实现铝棒的存储和运输。由于机械手采用桁架搭建方式，其在设计上只能允许一只机械手在运动，无法通过增加机械手数量的方式来提高运输效率，故而其铝棒运输效率较低，有待提高。

发明内容

基于此，为了解决现有技术一般采用机械手实现铝棒的存储和运输，无法通过增加机械手数量的方式来提高运输效率，铝棒运输效率较低的问题，本发明提供了一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统，其具体技术方案如下：

一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统，其包括进棒区、存储区、冷却区、铝棒搬运小车、送棒区以及控制中心。

所述进棒区包括用于存放铝棒的铝棒架，所述存储区包括用于存放铝棒的第一存棒架。

所述冷却区包括用于存放铝棒的第二存棒架以及用于对存放在所述第二存棒架上的铝棒进行冷却降温的风冷组件。

所述铝棒搬运小车用于搬运所述铝棒，所述送棒区位于所述进棒区的一侧且用于停放所述铝棒搬运小车。

所述控制中心与所述铝棒搬运小车通信连接，用于生成调度指令并根据所述调度指令控制所述铝棒搬运小车动作以将位于所述铝棒架上的铝棒搬运至所述第一存棒架、将位于第一存棒架上的铝棒搬运至铝棒加热炉、将从所述铝棒加热炉退出的铝棒搬运至所述第二存棒架以及将位于所述第二存棒架的铝棒搬运至所述第一存棒架。

由于整个过程根据所述调度指令控制所述铝棒搬运小车动作对铝棒进行运输，所述铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统取代了现有技术中通过机械手夹取运输铝棒的工作方式。通过增加多个铝棒搬运小车，所述智能铝棒存储物流系统不仅可以提高铝棒的运输效率，还可以避免工作人员进入铝棒运输处理区域，提高铝棒运输过程的安全性能。

进一步地，所述进棒区还包括自动进给轨道、正对底座以及第一停靠卡位。

所述自动进给轨道安装在所述正对底座的两侧。

所述正对底座位于所述铝棒架的下方且与所述铝棒架可拆卸地连接。

所述第一停靠卡位位于所述正对底座的一侧。

进一步地，所述第一存棒架包括多个仓位并且所述第一存棒架上设有多个第一二维码标签，多个所述第一二维码标签与多个所述仓位一一对应。

进一步地，所述冷却区还包括温度传感器。

所述温度传感器安装在所述第二存棒架上且用于检测存放在所述第二存棒架上的铝棒的实际温度。

进一步地，所述送棒区包括第二停靠卡位。

所述第二停靠卡位包括第二倒角轨道以及第二防撞缓冲条。

其中，所述第二防撞缓冲条安装在所述第二倒角轨道上，所述第二倒角轨道与所述铝棒搬运小车相匹配。

进一步地，所述铝棒上粘贴有第二二维码标签。

进一步地，所述控制中心通过无线蓝牙方式与所述铝棒搬运小车通信连接。

进一步地，所述铝棒搬运小车上安装有用于扫描所述第一二维码标签以及所述第二二维码标签的摄像头。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明一实施例中一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统的整体结构示意图；

图2是本发明一实施例中一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统的进棒区的结构示意图；

图3是本发明一实施例中一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统的存储区的结构示意图；

图4是本发明一实施例中一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统的冷却区的结构示意图。

附图标记说明：

1、进棒区；2、存储区；3、冷却区；4、送棒区；5、铝棒加热炉；10、铝棒架；11、自动进给轨道；12、正对底座；20、第一存棒架；21、仓位；30、第二存棒架；31、风冷组件；40、第二停靠卡位。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1至图4所示，本发明一实施例中的一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统，其包括进棒区1、存储区2、冷却区3、铝棒搬运小车、送棒区4以及控制中心。

所述进棒区1包括用于存放铝棒的铝棒架10，所述存储区2包括用于存放铝棒的第一存棒架20。

所述冷却区3包括用于存放铝棒的第二存棒架30以及用于对存放在所述第二存棒架30上的铝棒进行冷却降温的风冷组件31。

所述铝棒搬运小车用于搬运所述铝棒，所述送棒区4位于所述进棒区1的一侧且用于停放所述铝棒搬运小车。

所述控制中心与所述铝棒搬运小车通信连接，用于生成调度指令并根据所述调度指令控制所述铝棒搬运小车动作以将位于所述铝棒架10上的铝棒搬运至所述第一存棒架20、将位于第一存棒架20上的铝棒搬运至铝棒加热炉5、将从所述铝棒加热炉5退出的铝棒搬运至所述第二存棒架30以及将位于所述第二存棒架30的铝棒搬运至所述第一存棒架20。

具体而言，所述控制中心通过无线蓝牙方式与所述铝棒搬运小车通信连接。所述进棒区1、存储区2、冷却区3以及送棒区4位于同一个厂区又或者位于不同厂区。

所述铝棒搬运小车具有十轮自转底盘，其中包括2个主动轮以及4个从动轮，并且所述铝棒搬运小车还包括具有叉起功能的前叉结构。

所述铝棒搬运小车根据调度指令动作，夹取相应铝棒在所述进棒区1、存储区2、冷却区3以及送棒区4之间移动以实现铝棒的搬运以及存储。

所述控制中心包括但不限于智能记录调度软件。

由于整个过程根据所述调度指令控制所述铝棒搬运小车动作对铝棒进行运输，所述铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统取代了现有技术中通过机械手夹取运输铝棒的工作方式。通过增加多个铝棒搬运小车，所述智能铝棒存储物流系统不仅可以提高铝棒的运输效率，还可以避免工作人员进入铝棒运输处理区域，提高铝棒运输过程的安全性能。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述进棒区1还包括自动进给轨道11、正对底座12以及第一停靠卡位。

所述自动进给轨道11安装在所述正对底座12的两侧，所述正对底座12位于所述铝棒架10的下方且与所述铝棒架10可拆卸地连接，所述第一停靠卡位位于所述正对底座12的一侧。

具体而言，所述铝棒架10一次可以存放4根铝棒。所述铝棒架10作为从熔铸车间将铝棒运送至进棒区1的载体。

所述正对底座12与所述铝棒架10相匹配并用于调整所述铝棒架10的位置。即是说，从熔铸车间运输过来的所述铝棒架10，将固定安装在所述正对底座12上以限定所述铝棒架10的位置，进而方便铝棒搬运小车对位于所述铝棒架10上的铝棒进行叉起操作。

所述第一停靠卡位包括第一倒角轨道以及第一防撞缓冲条。所述第一防撞缓冲条安装在所述第一倒角轨道上且所述第一倒角轨道位于所述正对底座12的一侧，并且所述第一倒角轨道与所述正对底座12邻接。

通过所述第一倒角轨道，可以方便调整所述铝棒搬运小车的位置，进而更好地方便铝棒搬运小车对位于所述铝棒架10上的铝棒进行叉起操作。

所述自动进给轨道11安装在所述正对底座12的两侧并用于将从熔铸车间运送过来的铝棒架10运送至正对底座12上。即是说， 所述自动进给轨道11与所述铝棒架10滑动连接，以实现所述铝棒架10的进出，

在其中一个实施例中，如图3所示，所述第一存棒架20包括多个仓位21并且所述第一存棒架上设有多个第一二维码标签，多个所述第一二维码标签与多个所述仓位21一一对应。

具体而言，所述第一存棒架20分为三层。每一层所述第一存棒架20可以存放多根铝棒。每一个所述仓位21设置一个单独的所述第一二维码标签以记录所述仓位21的位置信息。

通过所述第一二维码标签记录所述仓位21的位置信息，可以记录所述仓位21中铝棒的存储信息。

而通过增加或者减少所述第一存棒架20的数量，可以根据实际生产需要动态调整所述存储区2大小。

在其中一个实施例中，所述冷却区3还包括温度传感器。所述第二存棒架30用来存放铝棒搬运小车从铝棒加热炉5运送过来的热铝棒。所述风冷组件31通过吹送冷风至热铝棒以对热铝棒进行冷却降温操作，使热铝棒的温度降低至室温。

所述温度传感器安装在所述第二存棒架30上且用于检测存放在所述第二存棒架30上的铝棒的实际温度，并将铝棒的实际温度反馈至控制中心。

当铝棒的实际温度达到设定温度时，所述控制中心控制风冷组件停止工作。

在其中一个实施例中，所述送棒区4包括第二停靠卡位40。

所述第二停靠卡位40包括第二倒角轨道以及第二防撞缓冲条。

其中，所述第二防撞缓冲条安装在所述第二倒角轨道上，所述第二倒角轨道与所述铝棒搬运小车相匹配。

所述第二停靠卡位40的设置，可以方便所述铝棒搬运小车调整位置，进而对送棒区4存放的铝棒进行叉起操作。

在其中一个实施例中，所述铝棒上粘贴有第二二维码标签，所述铝棒搬运小车上安装有用于扫描所述第一二维码标签以及所述第二二维码标签的摄像头。

具体而言，所述铝棒搬运小车上还包括工控电脑以及蓝牙传输模块，所述工控电脑以及蓝牙传输模块结合起来，用于往控制中心发送信息。

所述控制中心根据所述铝棒搬运小车反馈回来的位置信息，进行路线规划并生成调度指令后，将所述调度指令发送至所述铝棒搬运小车以控制所述铝棒搬运小车动作，进而实现铝棒的搬运存放。

所述控制中心具有一个数据库功能以记录铝棒的型号信息。另外，所述控制中心还具有路径规划和调度所述铝棒搬运小车的算法功能，以同时协调多个铝棒搬运小车进行行驶。

在其中一个实施例中，所述冷却区3的第二存棒架30上设置有多个冷却库位，从铝棒加热炉5退棒回库的热铝棒存放在所述冷却库位中。所述第二存棒架30上安装有多个与所述冷却库位一一对应的温度传感器，所述温度传感器用于检测所述冷却库位的实际温度。

所述风冷组件包括冷却风机以及与冷却风机入口连通的冷却管道。所述风冷组件位于第二存棒架30的上方并且冷却气流通过冷却风机吹向所述第二存棒架30。

具体而言，所述冷却风机的出口安装有一个分流管道，分流管道的入口与冷却风机的出口连通，分流管道的出口包括多个且多个分流管道的出口正对所述第二存棒架30。

所述安装在所述第二存棒架30上的与所述冷却库位一一对应的温度床传感器检测冷却库位的实际温度并将多个所述冷却库位的实际温度反馈至控制中心。

所述控制中心比较多个冷却库位的实际温度并获取实际温度最低且处在空闲状态的冷却库位信息，然后生成相应的调度指令并将所述调度指令发送至铝棒搬运小车。所述铝棒搬运小车根据调度指令将热铝棒搬运存放至所述第二存棒架30相应的冷却库位中。

由于冷却气流流动的不均匀，第二存棒架30上多个冷却库位的温度可能存在较大差异。通过将热铝棒搬运存放至实际温度最低且处在空闲状态的冷却库位中，可以加快热铝棒的冷却效率。

在其中一个实施例中，所述冷却区3的第二存棒架30上的多个冷却库位由上而下分为多排，所述智能铝棒存储物流系统还包括用于获取多个冷却库位中铝棒实际温度的温度获取装置以及与每一排冷却库位相对应的预设温度值；在这里，每一排冷却库位对应的预设温度值均相等。

所述智能铝棒存储物流系统将从铝棒加热炉退棒回库的热铝棒优先存放至最上一排的处在空闲状态的冷却库位中；当最上一排冷却库位均存放有铝棒且其中一个铝棒的温度小于预设温度值时，将最上一排冷却库中的其中一根温度小于预设温度值的铝棒搬运存放至其它排处在空闲状态的冷却库位中，然后将从铝棒加热炉退棒回库的热铝棒存放至最上一排的处在空闲状态的冷却库位中。

当最上一排冷却库位均存放有铝棒且所有铝棒的温度大于等于预设温度值，次上一排冷却库位均存放有铝棒且其中一个铝棒的温度小于预设温度值时，将次上排冷去库位中的其中一根温度小于预设温度值的铝棒搬运存放至除最上排外的其它在空闲状态的冷却库位中，然后将从铝棒加热炉退棒回库的热铝棒存放至次一排的处在空闲状态的冷却库位中。

依次类推，通过由上往下选择性地将温度小于预设温度的铝棒挪移至下层的其它库位中并将热铝棒优先存放在离风冷组件最近的处在空闲状态的冷却库位中。由于冷却气流由上往下吹向冷却库位后，温度降逐渐升高，通过上述方法将热铝棒尽可能存放至冷却气流温度较低的冷却库位，可以提高热铝棒的冷却降温效率。

通过设置预设温度，也可以兼顾冷却库位中其它铝棒的降温冷却效率，以对位于冷却库位中的所有铝棒进行整体快速降温。

其中，所述温度获取装置包括但不限于红外热成像仪。所述红外热成像仪通过获取冷却库位中铝棒的红外热成像并将所述红外热成像反馈至控制中心。控制中心根据所述红外热成像获取冷却库位中的铝棒的实际温度。

所述智能铝棒存储物流系统的整体工作流程包括进棒入库、送棒入炉以及退棒回库三个过程。

所述进棒入库的具体过程包括如下步骤：

S001，原始成品铝棒从熔铸车间运送过来后，通过车间行吊放入进棒区1。其中，铝棒上贴有二维码贴纸，记录铝棒的材质系列、长度和重量等信息。

S002，所述铝棒搬运小车通过无线蓝牙途径，接收控制中心发过来的进库指令，然后执行进库指令动作，即去进棒区1，先用摄像头扫描读取单根铝棒上的二维码信息，回传至控制中心。

S003，控制中心通过二维码信息在数据库中进行处理对比，采取材质相同，长度相同统一摆放的原则，把需要调用的存储区2的仓位21信息发送给所述铝棒搬运小车。

S004，所述铝棒搬运小车接收到仓位21信息后，把铝棒叉起后，运送到存储区2的指定仓位21进行存储。

S005，控制中心记录下存储区2增加的铝棒数量和位置，实时更新数据库中的数据。

所述送棒入炉的具体过程包括如下步骤：

S006，根据挤压机的生产需求，调用不同材质系列、不同长度的铝棒并通过铝棒搬运小车运送至棒炉加热。

S007，所述控制中心根据输入的铝棒需求，通过数据库筛选，调取出来库位信息，通过无线蓝牙途径发送调度指令给铝棒搬运小车。

S008，铝棒搬运小车接收到调度指令之后，自动行驶至指定的库位位置，将指定铝棒叉起，然后运送至送棒区4的指定工位。

S009，通过送棒区4上的滚轮将铝棒送入棒炉中加热。

S010，所述控制中心记录下减少的铝棒数量和位置，实时更新数据库中的数据。

所述退棒回库的具体过程包括如下步骤：

S011，获取退棒回库请求。实际生产过程中，由于排产计划改变、模具损坏或者挤压机设备故障等因素，导致铝棒加热炉5内正在加热的铝棒需要退回去棒库中存放，并生成退棒回库请求。

S012，所述控制中心根据退棒回库请求，在查询匹配数据库记录的铝棒数据后，通过无线蓝牙途径发送相应的调度指令给铝棒搬运小车，并通过铝棒搬运小车将热铝棒运送至冷却区3。

S013，铝棒搬运小车接收到调度指令之后，将热的铝棒叉起，然后送至冷却区3。

S014，所述控制中心开启风冷组件31，快速将热铝棒冷却到室温，温度传感器检测到铝棒温度到达37摄氏度时，将铝棒的实际温度信息反馈给控制中心。

S015，所述控制中心根据铝棒的实际温度信息，通过数据库筛选，调取出来空余的库位信息，通过无线蓝牙途径发送相应的调度指令给铝棒搬运小车。

S016，所述铝棒搬运小车接收到相应的调度指令之后，自动行驶至冷却区3，将指定铝棒叉起，然后将铝棒运送至存储区2的指定仓位21进行存储。

S017，所述控制中心记录下增加的铝棒数量和位置，实时更新数据库中的数据。

综上所述，本发明所述的智能铝棒存储物流系统可以取得以下有益效果：

1.可以根据实际生产需要动态调整所述存储区大小，以容纳更多的铝棒数量和种类，避免产生铝棒存储的混乱。

2.由于整个过程根据所述调度指令控制所述铝棒搬运小车动作对铝棒进行运输，所述智能铝棒存储物流系统取代了现有技术中通过机械手夹取运输铝棒的工作方式。通过增加多个铝棒搬运小车，所述智能铝棒存储物流系统可以提高铝棒的运输效率。

3.整个过程由铝棒搬运小车进行铝棒的运送，可以避免工作人员进入铝棒运输处理区域，提高铝棒运输过程的安全性能。

4.所述智能铝棒存储物流系统采用铝棒搬运小车进行铝棒的搬运，可以解决传统机械手夹取装置因需要搭建桁架而导致仓库空间不能随着生产的需求变大或缩小，造成场地的资源浪费的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统，其特征在于，所述智能铝棒存储物流系统包括：

进棒区，包括用于存放铝棒的铝棒架；

存储区，包括用于存放铝棒的第一存棒架；

冷却区，包括用于存放铝棒的第二存棒架以及用于对存放在所述第二存棒架上的铝棒进行冷却降温的风冷组件；

铝棒搬运小车，用于搬运所述铝棒；

送棒区，位于所述进棒区的一侧且用于停放所述铝棒搬运小车；

控制中心，与所述铝棒搬运小车通信连接，用于生成调度指令并根据所述调度指令控制所述铝棒搬运小车动作以将位于所述铝棒架上的铝棒搬运至所述第一存棒架、将位于第一存棒架上的铝棒搬运至铝棒加热炉、将从所述铝棒加热炉退出的铝棒搬运至所述第二存棒架以及将位于所述第二存棒架的铝棒搬运至所述第一存棒架；

冷却区的第二存棒架上设置有多个冷却库位，从铝棒加热炉退棒回库的热铝棒存放在所述冷却库位中，所述第二存棒架上安装有多个与所述冷却库位一一对应的温度传感器，所述温度传感器用于检测所述冷却库位的实际温度；

所述风冷组件包括冷却风机以及与冷却风机入口连通的冷却管道，所述风冷组件位于第二存棒架的上方并且冷却气流通过冷却风机吹向所述第二存棒架；

所述安装在所述第二存棒架上的与所述冷却库位一一对应的温度传感器检测冷却库位的实际温度并将多个所述冷却库位的实际温度反馈至控制中心；

所述控制中心比较多个冷却库位的实际温度并获取实际温度最低且处在空闲状态的冷却库位信息，然后生成相应的调度指令并将所述调度指令发送至铝棒搬运小车，所述铝棒搬运小车根据调度指令将热铝棒搬运存放至所述第二存棒架相应的冷却库位中；

所述进棒区还包括：

自动进给轨道，安装在正对底座的两侧；

正对底座，位于所述铝棒架的下方且与所述铝棒架可拆卸地连接；

第一停靠卡位，位于所述正对底座的一侧；

所述送棒区包括：

第二停靠卡位，包括第二倒角轨道以及第二防撞缓冲条；

其中，所述第二防撞缓冲条安装在所述第二倒角轨道上，所述第二倒角轨道与所述铝棒搬运小车相匹配。

2.如权利要求1所述的一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统，其特征在于，所述第一存棒架包括多个仓位并且所述第一存棒架上设有多个第一二维码标签，多个所述第一二维码标签与多个所述仓位一一对应。

3.如权利要求2所述的一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统，其特征在于，所述铝棒上粘贴有第二二维码标签。

4.如权利要求1所述的一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统，其特征在于，所述控制中心通过无线蓝牙方式与所述铝棒搬运小车通信连接。

5.如权利要求3所述的一种铝挤压生产线用的智能铝棒存储物流系统，其特征在于，所述铝棒搬运小车上安装有用于扫描所述第一二维码标签以及所述第二二维码标签的摄像头。