CN114604610A - 上料装置及上料方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种上料装置及上料方法，上料装置包括：移动底架、升降平台，升降平台设置在移动底架上，以用于带动横梁升降移动；移送机构，移送机构设置在移动底架上，以通过与升降平台配合将横梁移动至待抓取位置；检测机构，所示检测机构检测待抓取位置处是否有横梁抓取机构，抓取机构与检测机构连接，以在检测机构检测到横梁位于待抓取位置时抓取横梁并移动至车体底架上的待安装位置。本发明的上料装置解决了现有技术中的轨道车辆车体底架横梁安装效率低的问题。

Description

上料装置及上料方法

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，具体而言，涉及一种上料装置及上料方法。

背景技术

随着人们对于出行的要求越来越高，轨道车辆以速度快和乘坐舒适等优点越来越受欢迎，需求量巨大，而轨道车辆的制造周期长、劳动强度大导致了现有的轨道车辆产能严重不足，制约了轨道车辆的发展速度。

现有的轨道车辆在制造过程中依然存在着靠工人识别配合机械手进行上料的问题，尤其对于一些体积大、质量重的物件进行上料时，人工操作十分不便，例如：车体底架横梁进行识别上料定位安装时，需要多个人按照图纸逐一识别，易出现错误，安装时需多人加天车协助进行，定位安装时工人劳动强度较高，效率低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种上料装置及上料方法，以解决现有技术中的轨道车辆车体底架横梁安装效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种上料装置，包括：移动底架；升降平台，升降平台设置在移动底架上，以用于带动横梁升降移动；移送机构，移送机构设置在移动底架上，以通过与升降平台配合将横梁移动至待抓取位置；检测机构，所示检测机构检测待抓取位置处是否有横梁；抓取机构，抓取机构与检测机构连接，以在检测机构检测到横梁位于待抓取位置时抓取横梁并移动至车体底架上的待安装位置。

进一步地，上料装置还包括：定位机构，定位机构与移送机构配合以对移送机构上的横梁进行定位。

进一步地，定位机构包括：定位驱动组件；两个定位板组件，两个定位板组件分别可移动地设置在移送机构的两侧；其中，定位驱动组件与两个定位板组件分别驱动连接，以同时驱动两个定位板组件相对远离或靠近移动。

进一步地，升降平台包括：升降组件；升降框，升降框与升降组件连接，其中，升降框为矩形框，横梁沿矩形框的长度方向布设，两个定位板组件分别设置在矩形框长度方向的两侧。

进一步地，移送机构包括：移送驱动组件；两个传送带组件，两个传送带组件平行地设置在升降平台的两侧，以分别与横梁的两端连接；其中，移送驱动组件与两个传送带组件分别驱动连接，以同时驱动两个传送带组件沿同一方向移动。

进一步地，上料装置包括：识码器，识码器用于扫描横梁上的标识信息，以读取横梁上的信息。

进一步地，检测机构包括：两个位置传感器，两个位置传感器分别设置在待抓取位置的两端，以分别检测待抓取位置的两端是否有横梁。

进一步地，抓取机构包括：机器人；抓手组件，抓手组件可转动地设置在机器人上，以转动横梁的位置。

进一步地，上料装置还包括：导轨组件，导轨组件设置在车体底架的一侧并沿车体底架的长度方向延伸布设，其中，移动底架和抓取机构分别可移动地设置在导轨组件上，以使抓取机构能够抓取升降平台上的各个横梁移动至车体底架的不同位置。

进一步地，上料装置还包括：底架驱动组件，底架驱动组件与移动底架驱动连接，以驱动底架驱动组件沿导轨组件移动；抓取驱动组件，抓取驱动组件与抓取机构驱动连接，以驱动抓取机构沿导轨组件移动。

根据本发明的另一方面，提供了一种上料方法，用于将横梁安装到车体底架上，上料方法采用上述的上料装置进行上料，上料方法包括：

将至少一个横梁放置到升降平台上；

升降平台下降以将横梁移动至移送机构上；

移送机构将横梁移送至待抓取位置；

识码器识别横梁上的信息并控制抓取机构抓取横梁并根据横梁的信息将横梁安装到车体底架的相应位置。

应用本发明的技术方案的上料装置主要应用于轨道车辆上车体底架的横梁进行上料，自动将横梁对应地安装到车体底架上的相应位置，上料装置还包括托盘，托盘用于盛放一个或多个横梁，托盘放在升降平台上，在升降平台的带动下升降移动，升降平台初，下降始位于高处，当放上横梁上，升降平台下降，下降至与移送机构处于同一水平面时，横梁的两端分别与移送机构接触，移送机构将横梁撑起，升降平台继续下降后与横梁分离，此时，移送机构带动横梁沿垂直于横梁长度的方向移动，将横梁带动至靠近车体底架的位置，直至待抓取位置，此时检测机构检测到待抓取位置处有横梁，控制抓取机构抓取待抓取位置上的横梁并将横梁移送至车体底架上相应的位置，通过上述设置实现了横梁的自动上料，降低工人劳动强度，提高工作准确率和效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的上料装置的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、横梁；20、移动底架；30、升降平台；31、升降框；40、移送机构；41、传送带组件；50、检测机构；51、位置传感器；60、抓取机构；61、机器人；62、抓手组件；70、车体底架；80、定位机构；81、定位板组件；82、定位驱动组件；90、导轨组件；91、识码器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了解决现有技术中的轨道车辆车体底架70横梁10安装效率低的问题，本发明提供了一种上料装置及上料方法。

请参考图1，一种上料装置，包括移动底架20、升降平台30、移送机构40、检测机构50和抓取机构60，升降平台30设置在移动底架20上，以用于带动横梁10升降移动；移送机构40设置在移动底架20上，以通过与升降平台30配合将横梁10移动至待抓取位置；所示检测机构50检测待抓取位置处是否有横梁10抓取机构60与检测机构50连接，以在检测机构50检测到横梁10位于待抓取位置时抓取横梁10并移动至车体底架70上的待安装位置。

本发明的上料装置主要应用于轨道车辆上车体底架70的横梁10进行上料，自动将横梁10对应地安装到车体底架70上的相应位置，上料装置还包括托盘，托盘用于盛放一个或多个横梁10，托盘放在升降平台30上，在升降平台30的带动下升降移动，升降平台30初，下降始位于高处，当放上横梁10上，升降平台30下降，下降至与移送机构40处于同一水平面时，横梁10的两端分别与移送机构40接触，移送机构40将横梁10撑起，升降平台30继续下降后与横梁10分离，此时，移送机构40带动横梁10沿垂直于横梁10长度的方向移动，将横梁10带动至靠近车体底架70的位置，直至待抓取位置，此时检测机构50检测到待抓取位置处有横梁10，控制抓取机构60抓取待抓取位置上的横梁10并将横梁10移送至车体底架70上相应的位置，通过上述设置实现了横梁10的自动上料，降低工人劳动强度，提高工作准确率和效率。

上料装置还包括定位机构80，定位机构80与移送机构40配合以对移送机构40上的横梁10进行定位。定位机构80包括定位驱动组件82和两个定位板组件81，两个定位板组件81分别可移动地设置在移送机构40的两侧；其中，定位驱动组件82与两个定位板组件81分别驱动连接，以同时驱动两个定位板组件81相对远离或靠近移动。

本实施例中的定位机构80可以对待抓取位置的横梁10进行定位，也可以在横梁10放到托盘内后和移送至待抓取位置之前对横梁10进行固定，根据一种实施例，两个定位板组件81分别位于横梁10长度方向的两侧，两个定位板组件81向中间移动将横梁10移动至预设的位置，之后移送机构40带动横梁10移动至待抓取位置。定位驱动组件82可以采用电机和同步带同时带动两个定位板组件81移动，也可以采用驱动气缸的形式。

升降平台30包括升降组件和升降框31，升降框31与升降组件连接，其中，升降框31为矩形框，横梁10沿矩形框的长度方向布设，两个定位板组件81分别设置在矩形框长度方向的两侧。移送机构40包括移送驱动组件环绕两个传送带组件41，两个传送带组件41平行地设置在升降平台30的两侧，以分别与横梁10的两端连接；其中，移送驱动组件与两个传送带组件41分别驱动连接，以同时驱动两个传送带组件41沿同一方向移动。

本实施例中升降组件可以采用升降油缸或升降气缸，升降框31采用矩形框，升降框31的长度小于横梁10的长度，以使横梁10的两端伸出升降框31外，两个传送带组件41分别位于升降框31长度方向的两侧，两个传送带组件41之间的距离小于横梁10的长度，定位机构80能够使横梁10的中心位置基本位于升降框31长度方向的中间，以使横梁10在经过定位机构80定位后，其伸出升降框31两侧的长度基本一致，这样保证升降框31降低之后，横梁10的两端能够落在传送带组件41上，不会出现一端掉落的问题。

上料装置包括识码器91，识码器91用于扫描横梁10上的标识信息，以读取横梁10上的信息。

本实施例中的识别器用于识别横梁10上提前预制的二维码，为了便于对车体底架70不同位置的横梁10进行识别，本实施例中需要对横梁10提前根据其位置关系进行标示，可以采用在横梁10表面贴二维码的方式来记载该横梁10的尺寸信息以对应车体底架70上的安装位置，识别器识别到横梁10上的二维码并判断该横梁10的位置，如果识别的二维码与预设的安装位置处的横梁10的信息不匹配，则识码器91会发出报警信号，提醒错误，本实施例中通过设置识别器避免了车体底架70上横梁10位置安装错误的问题。

检测机构50包括两个位置传感器51，两个位置传感器51分别设置在待抓取位置的两端，以分别检测待抓取位置的两端是否有横梁10。

两个位置传感器51分别用于检测横梁10的两端，当待抓取位置有横梁10时，两个位置传感器51均能够感应到横梁10，当只有一个位置传感器51或者一个位置传感器51也没有感应到横梁10时，抓取机构60不会进行抓取横梁10的动作。

抓取机构60包括机器人61和抓手组件62，抓手组件62可转动地设置在机器人61上，以转动横梁10的位置。

本实施例中的机器人61带动抓手组件62抓取待抓取位置上的横梁10，通过旋转将横梁10精准的放到车体底架70相应的安装位置，上料装置还包括控制机构，控制机构与机器人61控制连接，以控制机器人61运动。

上料装置还包括导轨组件90，导轨组件90设置在车体底架70的一侧并沿车体底架70的长度方向延伸布设，其中，移动底架20和抓取机构60分别可移动地设置在导轨组件90上，以使抓取机构60能够抓取升降平台30上的各个横梁10移动至车体底架70的不同位置。上料装置还包括底架驱动组件和抓取驱动组件，底架驱动组件与移动底架20驱动连接，以驱动底架驱动组件沿导轨组件90移动；抓取驱动组件与抓取机构60驱动连接，以驱动抓取机构60沿导轨组件90移动。

本实施例中的上料装置在车体底架70的一侧布置导轨组件90，导轨组件90具有两个平行地导轨，导轨的布设方向与车体底架70的延伸方向保持一致，底架驱动组件和抓取驱动组件采用同一个电机或者分别采用不同的电机来带动移动底架20和抓取机构60沿着导轨组件90移动，从而能够使抓取机构60抓取各个横梁10分别安装到车体底架70的不同位置处，实现了一个上料装置安装车体底架70上的多个横梁10的目的。

本发明为了提高安装横梁10的效率，在升降平台30上设置多个横梁10，多个横梁10沿垂直于车辆底架的长度方向间隔地布设在升降平台30上。

本发明还提供了一种上料方法，用于将横梁10安装到车体底架70上，上料方法采用上述的上料装置进行上料，上料方法包括：

将至少一个横梁10放置到升降平台30上；

升降平台30下降以将横梁10移动至移送机构40上；

移送机构40将横梁10移送至待抓取位置；

识码器91识别横梁10上的信息并控制抓取机构60抓取横梁10并根据横梁10的信息将横梁10安装到车体底架70的相应位置。

本发明的上料装置的上料过程为，首选通过将装有横梁10的托盘放入升降平台30上，升降组件的气缸带动升降平台30下降，由移送驱动组件的电机驱动传送带输送横梁10，当横梁10到达待抓取位置后，将横梁10托起，识码器91进行扫描，横梁10前工序加工时已贴识别二维码，读码正确后，机器人61进入工作模式，如不正确，发出报警提示，由人工进行修改。控制机构通过调用程序中各车型的程序，识别不同车型横梁10的定位信息，通过智能机器人61控制抓取机构60上的机械手自动在升降平台30上抓取横梁10，旋转一定角度，并根据程序中横梁10定位信息自动移动到横梁10安装位置，控制机械手落料从而实现横梁10自动抓取及定位安装。当完成一根横梁10定位夹紧后，纵向移动机构随机器人61进入下一个工位，重复上述的步骤。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明提供了一种对车体底架70铝合金横梁10进行自动识别上料、自动抓取安装的上料装置，该装置主要包括移动底架20、升降平台30、移送机构40、检测机构50、抓取机构60和控制机构等组成。本发明的上料装置主要应用于轨道车辆上车体底架70的横梁10进行上料，自动将横梁10对应地安装到车体底架70上的相应位置，上料装置还包括托盘，托盘用于盛放一个或多个横梁10，托盘放在升降平台30上，在升降平台30的带动下升降移动，升降平台30初，下降始位于高处，当放上横梁10上，升降平台30下降，下降至与移送机构40处于同一水平面时，横梁10的两端分别与移送机构40接触，移送机构40将横梁10撑起，升降平台30继续下降后与横梁10分离，此时，移送机构40带动横梁10沿垂直于横梁10长度的方向移动，将横梁10带动至靠近车体底架70的位置，直至待抓取位置，此时检测机构50检测到待抓取位置处有横梁10，控制抓取机构60抓取待抓取位置上的横梁10并将横梁10移送至车体底架70上相应的位置，通过上述设置实现了横梁10的自动上料，降低工人劳动强度，提高工作准确率和效率。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述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 (11)

1.一种上料装置，其特征在于，包括：

移动底架(20)；

升降平台(30)，所述升降平台(30)设置在所述移动底架(20)上，以用于带动横梁(10)升降移动；

移送机构(40)，所述移送机构(40)设置在所述移动底架(20)上，以通过与所述升降平台(30)配合将所述横梁(10)移动至待抓取位置；

检测机构(50)，所示检测机构(50)检测所述待抓取位置处是否有所述横梁(10)；

抓取机构(60)，所述抓取机构(60)与所述检测机构(50)连接，以在所述检测机构(50)检测到所述横梁(10)位于所述待抓取位置时抓取所述横梁(10)并移动至车体底架(70)上的待安装位置。

2.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述上料装置还包括：

定位机构(80)，所述定位机构(80)与所述移送机构(40)配合以对所述移送机构(40)上的所述横梁(10)进行定位。

3.根据权利要求2所述的上料装置，其特征在于，所述定位机构(80)包括：

定位驱动组件(82)；

两个定位板组件(81)，两个所述定位板组件(81)分别可移动地设置在所述移送机构(40)的两侧；

其中，所述定位驱动组件(82)与两个定位板组件(81)分别驱动连接，以同时驱动两个所述定位板组件(81)相对远离或靠近移动。

4.根据权利要求3所述的上料装置，其特征在于，所述升降平台(30)包括：

升降组件；

升降框(31)，所述升降框(31)与所述升降组件连接，其中，所述升降框(31)为矩形框，所述横梁(10)沿所述矩形框的长度方向布设，两个所述定位板组件(81)分别设置在所述矩形框的长度方向的两侧。

5.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述移送机构(40)包括：

移送驱动组件；

两个传送带组件(41)，两个所述传送带组件(41)平行地设置在所述升降平台(30)的两侧，以分别与所述横梁(10)的两端连接；

其中，所述移送驱动组件与两个所述传送带组件(41)分别驱动连接，以同时驱动两个所述传送带组件(41)沿同一方向移动。

6.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述上料装置包括：

识码器(91)，所述识码器(91)用于扫描所述横梁(10)上的标识信息，以读取所述横梁(10)上的信息。

7.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述检测机构(50)包括：

两个位置传感器(51)，两个所述位置传感器(51)分别设置在待抓取位置的两端，以分别检测所述待抓取位置的两端是否有所述横梁(10)。

8.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述抓取机构(60)包括：

机器人(61)；

抓手组件(62)，所述抓手组件(62)可转动地设置在所述机器人(61)上，以转动所述横梁(10)的位置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的上料装置，其特征在于，所述上料装置还包括：

导轨组件(90)，所述导轨组件(90)设置在所述车体底架(70)的一侧并沿所述车体底架(70)的长度方向延伸布设，其中，所述移动底架(20)和所述抓取机构(60)分别可移动地设置在所述导轨组件(90)上，以使所述抓取机构(60)能够抓取所述升降平台(30)上的各个所述横梁(10)移动至所述车体底架(70)的不同位置。

10.根据权利要求9所述的上料装置，其特征在于，所述上料装置还包括：

底架驱动组件，所述底架驱动组件与所述移动底架(20)驱动连接，以驱动所述底架驱动组件沿所述导轨组件(90)移动；

抓取驱动组件，所述抓取驱动组件与所述抓取机构(60)驱动连接，以驱动所述抓取机构(60)沿所述导轨组件(90)移动。

11.一种上料方法，用于将横梁(10)安装到车体底架(70)上，其特征在于，所述上料方法采用权利要求1至10中任一项所述的上料装置进行上料，所述上料方法包括：

将至少一个横梁(10)放置到升降平台(30)上；

所述升降平台(30)下降以将所述横梁(10)移动至移送机构(40)上；

所述移送机构(40)将所述横梁(10)移送至待抓取位置；

识码器识别所述横梁(10)上的信息并控制抓取机构(60)抓取所述横梁(10)并根据所述横梁(10)的信息将所述横梁(10)安装到车体底架(70)的相应位置。

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