CN114933131A - 成卷材料转运方法及系统 - Google Patents
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Abstract
成卷材料转运方法及系统，属于物料搬运技术领域，其中成卷材料转运方法，包括以下步骤：接收转运指令并控制料卷车移动到指定机位旁，料卷车继续移动到成卷材料下方，启动料卷车上的升降机构，升降机构举升托架并由托架承载成卷材料，料卷车带着成卷材料离开指定机位，料卷车通过升降机构和托架将成卷材料放置于料架上，由叉车将装有成卷材料的料架转运到指定区域。本发明能够解决现有工厂中成卷材料从生产设备下料和转运缺少配套的下料转运方法和自动化设备的技术问题的成卷材料转运方法及系统，可大大提高生产效率，提升新旧工厂的自动化水平。
Description
技术领域
本发明涉及物料搬运技术领域，具体是成卷材料转运方法及系统。
背景技术
目前的纺织行业成品布料卷的下料和运输主要仍以人工为主，布料卷本身较长且重达数十公斤至上百公斤，人工搬运劳动强度大且效率低，工人的劳动保护也是问题，工人使用现有工具搬运布料卷不易，且顾此失彼，难以应对多台机械的下料需求；尚无设计完备的机械实现自动化下料及布料卷搬运，也无其他行业的成卷材料搬运机械可以借用，工厂内的成卷材料生产设备布置对搬运机械的尺寸和运行范围有一定的限制，需要一种可配套成卷材料生产设备的下料转运方法和系统。
发明内容
本发明目的在于提供一种能够解决现有工厂中成卷材料从生产设备下料和转运缺少配套的下料转运方法和自动化设备的技术问题的成卷材料转运方法及系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
成卷材料转运方法，包括以下步骤：接收转运指令并控制料卷车移动到指定机位旁，料卷车继续移动到成卷材料下方，启动料卷车上的升降机构，升降机构举升托架并由托架承载成卷材料，料卷车带着成卷材料离开指定机位，料卷车通过升降机构和托架将成卷材料放置于料架上，由叉车将装有成卷材料的料架转运到指定区域。
可选地，所述料卷车通过导航雷达引导移动到指定机位旁，所述料卷车横向移动到成卷材料下方。
可选地，所述升降机构举升托架之前成卷材料落在料卷车上，或者所述升降机构举升托架之后升降机构将成卷材料转移到料卷车上。
可选地，还包括通过料卷限位机构确定成卷材料在料卷车上的位置。
可选地，成卷材料放置于料架上后托架下降，所述料卷车继续接收转运指令。
本发明还提供一种成卷材料转运系统，包括料卷车，所述料卷车的车头和/或车尾设有雷达，所述料卷车的中部具有承载台和控制台，所述承载台中设有托架，所述控制台中设有升降机构，所述托架与所述升降机构连接。
可选地，所述承载台的顶面设有开口，所述托架位于所述开口中，所述控制台位于所述承载台的一侧，所述承载台下方设有电池。
可选地，所述承载台下方设有单层主板和通信模块，所述承载台的顶面设有可拆卸的盖板。
可选地，所述承载台的一侧设有料卷限位机构。
可选地，所述料卷车具有全向轮，所述料卷车的宽度小于620mm，所述承载台的顶面离地高度小于200mm。所述全向轮优选为麦克纳姆轮。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：料卷车可自主导航移动到指定机位，实现成卷材料的机械化搬运，料卷车承载力较大，具有全向轮的料卷侧可自由移动，并可横向移动到成卷材料下方，系统运行的自由度更大，托架可稳定承托成卷材料，料卷车的升降机构能够举升托架，可主动将成卷材料码垛到料架上，集中转运；单层主板可显著减小料卷车的高度，使得料卷车能够到达成卷材料的下方，便于执行下料操作，料卷车上的可拆卸盖板设计便利了后期维护操作，料卷限位机构的设置使得成卷材料在料卷车上的位置限定更加简便，有利于简化成卷材料在料架上的码垛，提高搬运效率。
附图说明
图1是本发明实施例的料卷车立体图；
图2是本发明实施例的料卷车升降机构结构示意图；
图3是本发明实施例的料卷限位机构结构示意图；
图4是本发明实施例的料卷限位机构伸展后的结构示意图；
图5是本发明实施例的料卷车承载成卷材料时的侧视图；
图6是本发明实施例的料卷车另一侧的立体图；
图7是本发明实施例的料卷车将成卷材料放置于料架时的状态图；
图8是本发明实施例的叉车叠放料架时的状态图。
附图标记：1、承载台；2、控制台；3、料卷限位机构；4、防撞条；5、车头；6、车尾；7、充电接口；8、全向轮；9、清洁毛刷；11、盖板；12、手抬把手；13、雷达；21、托架；22、直线导轨；23、推杆电机；24、驱动板；31、滑轨；32、限位挡板。
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。
本发明实施例提供成卷材料转运方法，包括以下步骤：接收转运指令并控制料卷车移动到指定机位旁，料卷车继续移动到成卷材料下方，启动料卷车上的升降机构，升降机构举升托架并由托架承载成卷材料，料卷车带着成卷材料离开指定机位，料卷车通过升降机构和托架将成卷材料放置于料架上，由叉车将装有成卷材料的料架转运到指定区域。转运指令包括成卷材料生产设备的编号和指定机位的位置信息，成卷材料转运系统将该生产设备的编号或位置信息与料卷车编号进行关联，在转运期间排除其他料卷车到该生产设备去。料卷车通过导航雷达引导移动到指定机位旁，料卷车横向移动到成卷材料下方。成卷材料生产设备上或指定机位旁设有射频识别标签或二维码，料卷车到达指定机位旁后可通过识别射频信号或扫描二维码先行验证生产设备的编号，确认位置是否正确，然后再借助料卷车的全向轮横向移动到成卷材料下方。升降机构举升托架之前成卷材料落在料卷车上，成卷材料从生产设备上被移除，落于料卷车的承载台上，承载台中的托架位于成卷材料下方，启动升降机构带动托架上升，由托架承托成卷材料。还包括通过料卷限位机构确定成卷材料在料卷车上的位置。料卷限位机构位于料卷车上，由料卷限位机构确定成卷材料与料卷车的相对位置，可确定在料卷车的托架上成卷材料的放置位置，以保持一致的承托位置，便于料卷车后续将成卷材料运送到料架上。
在其他实施方式中，升降机构举升托架之后升降机构将成卷材料转移到料卷车上，升降机构可主动驱动托架承托在生产设备上的成卷材料，依靠升降机构的举升动作带动成卷材料离开生产设备，可实现下料操作的自动化，在此过程中，料卷车可配合移动位置以带动成卷材料顺利离开生产设备。
前述步骤中，托架已经被举升，位于托架上的成卷材料中心高度高于料架上的放置处，成卷材料放置于料架上后托架下降，料卷车继续接收转运指令。成卷材料转运系统还包括料架，料架上的放置处为对称设置的横杆，横杆相对于水平面具有一定坡度，成卷材料的中心具有辊子，成卷材料借助辊子被放置于横杆，成卷材料被放置于料架上的横杆上后，成卷材料顺着坡度向前滚动，如图7所示，一个料架上可放置多个成卷材料。料架为可层叠料架，两个料架之间可以叠放，可通过叉车将料架层叠放置后，再由叉车集中运送。
本发明实施例还提供一种成卷材料转运系统，如图1至6所示，包括料卷车，料卷车采用AGV车体，料卷车的车头5和车尾6设有雷达13，雷达13为可用于导航和定位的激光雷达13，车头5和车尾6还设有防撞条4，防撞条4为安全触边，料卷车的中部具有承载台1和控制台2，承载台1的顶面为一水平面，承载台1的长度超过料卷车总长度的一半，承载台1中设有托架21，控制台2中设有升降机构，托架21与升降机构连接；承载台1的一侧设有料卷限位机构3。车头5和车尾6的侧面还设有手抬把手12，控制台2的顶面设有运行指示灯和急停按钮，控制台2的侧面下部设有充电接口7，充电接口7位于料卷车的侧面，方便料卷车自行返回充电；升降机构隐藏于控制台2中。承载台1的顶面设有开口，控制台2侧面设有与该开口对应的缺口，托架21位于开口中，托架21在该开中中上升或下降，托架21下降后隐藏于承载台1中，控制台2位于承载台1的一侧，承载台1下方设有电池和工控机。承载台1下方设有单层主板和通信模块(图中未示出)，通信模块可以为WiFi模块、5G模块等，通信模块用于数据的收发，承载台1的顶面设有可拆卸的盖板11。单层主板的设计降低了承载台1的高度。
料卷车具有全向轮8，料卷车在水平面上的投影大体上为矩形，四个全向轮8位于承载台下方，料卷车的宽度小于620mm，以利于进入多排生产设备之间的通道；承载台的顶面离地高度小于200mm，优选为170mm或以下，以利于进入还在生产设备上的成卷材料下方。料卷车的总长度大于1500mm，全向轮8优选为麦克纳姆轮，以利于稳定运送成卷材料。
如图2所示，升降机构包括托架21、直线导轨22、推杆电机23、推杆与驱动板24，直线导轨22设置有两个，所述直线导轨22分别设置在所述推杆电机23的两侧，。所述推杆电机23与所述直线导轨22被固定安装于同一底板上；推杆与所述驱动板24连接，推杆电机23带动推杆升降进而带动驱动板24的移动，驱动板24的两端与直线导轨活动连接，所述驱动板24的两端与所述托架21固定连接，所述托架21上设有用于承托成卷材料的弧形承托面。所述推杆电机23通过所述驱动板24控制所述托架21进行上下移动，可实现自动装卸成卷材料。
如图3及图4所示，料卷限位机构包括滑轨31与限位挡板32，滑轨31与限位挡板32活动连接，滑轨可以是电动滑轨，滑轨31的端部设有用于连接限位挡板的支架，限位挡板32可以在该支架上垂直翻转，限位挡板的翻转可以是由设于支架上的马达电控驱动的。料卷限位机构用于对成卷材料进行定位，可以保证成卷材料每次放到料卷车上时都能保持一致的承托位置。如图5所示，当成卷材料被放置在托架上时，料卷限位机构已经伸展，限位挡板32转动到水平位置，靠住成卷材料中心的辊子端面，起到成卷材料轴向定位的效果。定位完成后，料卷车横移离开生产设备或指定机位，然后升降机构升起。
在其他实施方式中，料卷车的车头或车尾设有雷达。
料卷车上还设置有二维码相机、电源模块和驱动电机，电源模块与电池连接，电源模块用于向料卷车上的各部件供电，包括给主板供电的5V电源模块、给工控机供电的12V电源模块和24V电源模块。驱动电机与主板连接，主板可以控制所述驱动电机的运行，驱动电机带动全向轮。成卷材料转运系统还包括后台调度系统，后台调度系统通过通信模块与主板连接，可以通过主板控制料卷车的运行。
料卷车上还设有急停模块，急停模块与主板连接，急停模块包括急停开关、安全触边和中间继电器，安全触边与中间继电器连接，中间继电器与急停开关连接，安全触边设置在车尾和车头。当安全触边接触硬物或受到挤压时，中间继电器向急停开关发送信号，使料卷车停止。推杆电机23也连接有中间继电器。
料卷车的车头两侧底部还设有清洁毛刷9，用于清洁地面，阻挡杂物进入料卷车底部，避免杂物对全向轮的不利影响。
成卷材料转运系统还包括料架和叉车，如图8所示，多个料架可以相互层叠放置，一个料架的底部与另一个料架的顶部连接，叉车可以是自动叉车，用于搬运料架，后台调度系统控制叉车将放置有成卷材料的料架运送到指定区域。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.成卷材料转运方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收转运指令并控制料卷车移动到指定机位旁，料卷车继续移动到成卷材料下方，启动料卷车上的升降机构，升降机构举升托架并由托架承载成卷材料，料卷车带着成卷材料离开指定机位，料卷车通过升降机构和托架将成卷材料放置于料架上，由叉车将装有成卷材料的料架转运到指定区域。
2.根据权利要求1所述的成卷材料转运方法，所述料卷车通过导航雷达引导移动到指定机位旁，所述料卷车横向移动到成卷材料下方。
3.根据权利要求1或2所述的成卷材料转运方法，所述升降机构举升托架之前成卷材料落在料卷车上，或者所述升降机构举升托架之后升降机构将成卷材料转移到料卷车上。
4.根据权利要求3所述的成卷材料转运方法，还包括通过料卷限位机构确定成卷材料在料卷车上的位置。
5.根据权利要求4所述的成卷材料转运方法，成卷材料放置于料架上后托架下降，所述料卷车继续接收转运指令。
6.成卷材料转运系统，其特征在于，包括料卷车，所述料卷车的车头和/或车尾设有雷达，所述料卷车的中部具有承载台和控制台，所述承载台中设有托架，所述控制台中设有升降机构，所述托架与所述升降机构连接。
7.根据权利要求6所述的成卷材料转运系统，所述承载台的顶面设有开口，所述托架位于所述开口中，所述控制台位于所述承载台的一侧，所述承载台下方设有电池。
8.根据权利要求6所述的成卷材料转运系统，所述承载台下方设有单层主板和通信模块，所述承载台的顶面设有可拆卸的盖板。
9.根据权利要求6至8任一项所述的成卷材料转运系统，所述承载台的一侧设有料卷限位机构。
10.根据权利要求9所述的成卷材料转运系统，所述料卷车具有全向轮，所述料卷车的宽度小于620mm，所述承载台的顶面离地高度小于200mm。
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