CN118439541A - 一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备 - Google Patents

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陶连松
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Abstract

本申请提供了一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,属于机械加工自动化领域,包括三阶双向伸缩货叉、堆垛机本体、立体库位和堆垛机地轨,三阶双向伸缩货叉安装于堆垛机本体上,堆垛机本体底部与堆垛机地轨滑动连接,堆垛机本体顶部与立体库位滑动连接,堆垛机本体包括天轨导向轮、链条、第一驱动机构、升降梯、龙门框架、检修架、控制箱、滚轮箱和第二驱动机构。堆垛机本体通过三阶双向伸缩货叉智能识别工件的信息,并在控制系统的控制下,沿着堆垛机地轨移动,将工件根据类型以及尺寸放置在立体库位中存储,避免工件零乱,能够对工件进行智能化的监视管理。

Description

一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备
技术领域
本发明属于机械加工自动化领域,尤其涉及一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备。
背景技术
传统大型工件的加工,是人工利用悬臂吊手动搬运单个工件至机床设备上进行上下料,由于工件体积庞大,结构复杂,质量较大,因此靠人工搬运劳动强度大,对点困难,耗时耗力还存在一定安全隐患,也不利于产能提高,以及质量的稳定,物料零乱难以智能化监视管理。
现有公开了一种堆垛机(专利申请号为:CN202111202894.9),其包括机体,所述机体的下方设置有使机体发生移动的地轨组件,所述机体的上方设置有为机体供电的滑触线组件,所述的机体上竖直滑动设置有截面呈U形状的载物台,所述的机体上还设置有能够带动载物台上下升降的升降机构,所述载物台的内侧设置有能够沿着载物台两侧进行伸缩的第一货叉,所述第一货叉的内侧设置有能够沿着第一货叉两侧进行伸缩的第二货叉,所述载物台的底部设置有能够带动第一货叉进行伸缩的驱动机构,所述的第一货叉与第二货叉之间设置有能够使第二货叉在第一货叉伸缩时同时进行伸缩的联动机构。
该公开方案具有双工位取放货物且取放货物灵活性好的优点,但是该堆垛机不能自动识别工件信息,无法根据工件信息进行工件搬运以及在立体库位中存储,不便于工件物料的智能化监视管理。
发明内容
本申请提供了一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,旨在解决现有堆垛机不能自动识别工件信息,无法根据工件信息进行工件搬运以及在立体库位中存储,不便于工件物料的智能化监视管理的问题。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,包括三阶双向伸缩货叉、堆垛机本体、立体库位和堆垛机地轨,三阶双向伸缩货叉安装于堆垛机本体上,堆垛机本体底部与堆垛机地轨滑动连接,堆垛机本体顶部与立体库位滑动连接,堆垛机本体包括天轨导向轮、链条、第一驱动机构、升降梯、龙门框架、检修架、控制箱、滚轮箱和第二驱动机构;
天轨导向轮安装于龙门框架顶部,龙门框架通过天轨导向轮与立体库位滑动连接,链条安装于第一驱动机构、龙门框架和升降梯之间,第一驱动机构通过链条带动升降梯在龙门框架上升降,第一驱动机构固定于龙门框架一侧,检修架固定于龙门框架另一侧,控制箱固定在检修架上,龙门框架底部两端均安装有滚轮箱,第二驱动机构一端与龙门框架底部固定,第二驱动机构另一端与堆垛机地轨啮合,带动堆垛机本体沿堆垛机地轨移动。
作为优选,升降梯包括梯体、第一梯臂和第二梯臂,第一梯臂和第二梯臂分别固定于梯体两侧,第一梯臂和第二梯臂分别安装有导向滚轮和升降滑轮组,导向滚轮与龙门框架连接,升降滑轮组与链条连接。
作为优选,升降滑轮组外侧安装有防护盖,梯体边角处固定有拖链固定座。
作为优选,滚轮箱包括箱体、防撞装置和滚轮组件,防撞装置和滚轮组件均固定于箱体远离第二驱动机构的一端,防撞装置位于滚轮组件上方,滚轮组件与堆垛机地轨滑动连接。
作为优选,第二驱动机构包括驱动伺服电机、减速器和传动齿轮,驱动伺服电机输出端与减速器连接,减速器输出端与传动齿轮连接,传动齿轮与堆垛机地轨啮合。
作为优选,堆垛机地轨包括钢轨硬限位、两端固定底座、钢轨底板、钢轨、固定底板、压轨器、空心调节螺栓、高精度齿条和通信线缆拖链槽,钢轨硬限位的数量为两个,两个钢轨硬限位固定于钢轨两端,钢轨底板通过空心调节螺栓与固定底板固定,两端固定底座安装于钢轨底板两端,两端固定底座底部与固定底板固定,钢轨通过压轨器与钢轨底板固定,高精度齿条固定于钢轨侧面,高精度齿条与传动齿轮啮合,通信线缆拖链槽位于钢轨远离立体库位的一侧,通信线缆拖链槽底部与钢轨底板固定。
作为优选,立体库位包括线缆安装架、堆垛机天轨和货架本体,线缆安装架底部与货架本体顶部固定,线缆安装架安装有用于向堆垛机本体提供电力的滑触线动力线缆,堆垛机天轨固定于货架本体顶部且与滑触线动力线缆相邻,货架本体设有若干数量的库位。
作为优选,货架本体底部安装有接水盘,接水盘的流水口处设有接水槽,接水槽固定于堆垛机地轨与货架本体之间。
作为优选,三阶双向伸缩货叉包括第三节伸缩模块、第二节伸缩模块和底座固定模块,第三节伸缩模块滑动连接于第二节伸缩模块顶部,第二节伸缩模块底部滑动连接在底座固定模块上,底座固定模块一侧安装有电机驱动组件,第三节伸缩模块安装有用于识别子板托盘的射频识别模块,第二节伸缩模块一侧安装有激光位移传感器。
作为优选,升降梯两侧分别连接有链条,升降梯通过双链条在龙门框架上上下移动。
本发明具有以下有益效果:
(1)堆垛机本体通过三阶双向伸缩货叉智能识别工件的信息,并在控制系统的控制下,沿着堆垛机地轨移动,将工件根据类型以及尺寸放置在立体库位中存储,避免工件零乱,能够对工件进行智能化的监视管理;
(2)堆垛机本体与三阶双向伸缩货叉结合后,可以智能化的将流水线中加工好的工件进行夹取并进行存储,通过同一三阶双向伸缩货叉可以夹取不同类型的工件,具有更好的实用性,且整体过程自动化进行,不需要人工参与,大大提高了工作效率和安全性;
(3)立体库位设有多个库位,能够将工件有序的进行存储,便于工件的管理,立体库位底部设置有接水盘和接水槽,能够将工件表面的水分有效收集,避免水分乱流,弄脏工作区域或造成工作设备的受潮短路。
附图说明
图1为本发明中多库位智能堆垛机设备的结构示意图;
图2为本发明中堆垛机地轨的结构示意图;
图3为本发明中堆垛机本体的结构示意图;
图4为图3中A区域的局部放大图;
图5为本发明中堆垛机本体的正视图;
图6为本发明中升降梯的结构示意图;
图7为本发明中立体库位的结构示意图;
图8为本发明中三阶双向伸缩货叉的结构示意图。
其中,1-三阶双向伸缩货叉,11-第三节伸缩模块,111-射频识别模块,12-第二节伸缩模块,121-激光位移传感器,13-底座固定模块,131-电机驱动组件,2-堆垛机本体,21-天轨导向轮,22-链条,23-第一驱动机构,24-升降梯,241-升降滑轮组,242-防护盖,243-梯体,244-拖链固定座,245-导向滚轮,246-第一梯臂,247-第二梯臂,25-龙门框架,26-检修架,27-控制箱,28-滚轮箱,281-箱体,282-防撞装置,283-滚轮组件,29-第二驱动机构,291-驱动伺服电机,292-减速器,293-传动齿轮,3-立体库位,31-线缆安装架,32-滑触线动力线缆,33-堆垛机天轨,34-库位,35-货架本体,36-接水盘,37-接水槽,4-堆垛机地轨,41-钢轨硬限位,42-两端固定底座,43-钢轨底板,44-钢轨,45-固定底板,46-压轨器,47-空心调节螺栓,48-高精度齿条,49-通信线缆拖链槽,5-工件,6-子板托盘。
具体实施方式
实施例1
如图1-8所示,一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,包括三阶双向伸缩货叉1、堆垛机本体2、立体库位3和堆垛机地轨4,三阶双向伸缩货叉1安装于堆垛机本体2上,堆垛机本体2底部与堆垛机地轨4滑动连接,堆垛机本体2顶部与立体库位3滑动连接,堆垛机本体2包括天轨导向轮21、链条22、第一驱动机构23、升降梯24、龙门框架25、检修架26、控制箱27、滚轮箱28和第二驱动机构29;
天轨导向轮21安装于龙门框架25顶部,龙门框架25通过天轨导向轮21与立体库位3滑动连接,链条22安装于第一驱动机构23、龙门框架(25)和升降梯24之间,第一驱动机构23通过链条22带动升降梯24在龙门框架25上升降,第一驱动机构23固定于龙门框架25一侧,检修架26固定于龙门框架25另一侧,控制箱27固定在检修架26上,龙门框架25底部两端均安装有滚轮箱28,第二驱动机构29一端与龙门框架25底部固定,第二驱动机构29另一端与堆垛机地轨4啮合,带动堆垛机本体2沿堆垛机地轨4移动。
升降梯24包括梯体243、第一梯臂246和第二梯臂247,第一梯臂246和第二梯臂247分别固定于梯体243两侧,第一梯臂246和第二梯臂247分别安装有导向滚轮245和升降滑轮组241,导向滚轮245与龙门框架25连接,升降滑轮组241与链条22连接。
升降梯24两侧分别连接有链条22,升降梯24通过双链条22在龙门框架25上上下移动。双链条22传动,提升货叉时更安全。
升降梯24上下运动时由12个导向滚轮245(第一梯臂246和第二梯臂247分别安装六个导向滚轮245)安装如图6所示方式安装作导向使其做直线升降。
升降滑轮组241外侧安装有防护盖242,梯体243边角处固定有拖链固定座244。
升降滑轮组241的数量有多个,升降滑轮组241外侧可以安装防护盖242,也可以不安装防护盖242,根据实际升降梯24的安装环境所确定。
滚轮箱28包括箱体281、防撞装置282和滚轮组件283,防撞装置282和滚轮组件283均固定于箱体281远离第二驱动机构29的一端,防撞装置282位于滚轮组件283上方,滚轮组件283与堆垛机地轨4滑动连接。
滚轮箱28起支撑和导向的作用,防撞装置282起到防撞的作用,在龙门框架25滑动到堆垛机地轨4边缘的时候,防撞装置282先与钢轨硬限位41接触,从而限位,防撞。
第二驱动机构29包括驱动伺服电机291、减速器292和传动齿轮293,驱动伺服电机291输出端与减速器292连接,减速器292输出端与传动齿轮293连接,传动齿轮293与堆垛机地轨4啮合。
通过伺服电机291和减速器292带动传动齿轮293转动,从而使得龙门框架25可以沿堆垛机地轨4移动。
堆垛机地轨4包括钢轨硬限位41、两端固定底座42、钢轨底板43、钢轨44、固定底板45、压轨器46、空心调节螺栓47、高精度齿条48和通信线缆拖链槽49,钢轨硬限位41的数量为两个,两个钢轨硬限位41固定于钢轨44两端,钢轨底板43通过空心调节螺栓47与固定底板45固定,两端固定底座42安装于钢轨底板43两端,两端固定底座42底部与固定底板45固定,钢轨44通过压轨器46与钢轨底板43固定,高精度齿条48固定于钢轨44侧面,高精度齿条48与传动齿轮293啮合,通信线缆拖链槽49位于钢轨44远离立体库位3的一侧,通信线缆拖链槽49底部与钢轨底板43固定。
堆垛机地轨4固定在地面上,化学螺栓穿过空心调节螺栓47打入地面下,需要调整钢轨44平行度时,调节空心调节螺栓47。钢轨硬限位41底部与钢轨44底部均设置钢轨底板43和固定底板45,由其组合后垫起。
立体库位3包括线缆安装架31、堆垛机天轨33和货架本体35,线缆安装架31底部与货架本体35顶部固定,线缆安装架31安装有用于向堆垛机本体2提供电力的滑触线动力线缆32,堆垛机天轨33固定于货架本体35顶部且与滑触线动力线缆32相邻,货架本体35设有若干数量的库位34。
堆垛机天轨33安装在货架本体35顶端,给堆垛机本体2水平运动作辅助支撑及导向。
三阶双向伸缩货叉1包括第三节伸缩模块11、第二节伸缩模块12和底座固定模块13,第三节伸缩模块11滑动连接于第二节伸缩模块12顶部,第二节伸缩模块12底部滑动连接在底座固定模块13上,底座固定模块13一侧安装有电机驱动组件131,第三节伸缩模块11安装有用于识别子板托盘6的射频识别模块111,第二节伸缩模块12一侧安装有激光位移传感器121。
三阶双向伸缩货叉1在射频识别模块111的作用下,可以识别子板托盘6的信息,即获取子板托盘6安装的工件5的信息,反馈到控制箱27的控制系统中,由控制系统控制堆垛机本体2移动,从而将工件5放置在立体库位3的库位34中进行存储。
本装置的工作原理:机加工过程中,人工将多种毛坯工件5安装在子板托盘6上放入装在站,三阶双向伸缩货叉1将带工件5的子板托盘6搬运至立体库位3的不同库位34中存放;
需要生产的工件5由FMS系统调用,由堆垛机本体2从立体库位3中对应的库位34中搬运出工件5直接或间接给加工设备上料;
加工完的工件5由堆垛机本体2直接或间接搬运回对应的库位34中存放;
FMS系统监视每一个工件5信息,堆垛机本体2能智能化、数字化的将工件5搬运、交换、存放等。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于:货架本体35底部安装有接水盘36,接水盘36的流水口处设有接水槽37,接水槽37固定于堆垛机地轨4与货架本体35之间。
一搬工件5在加工过程中,工件5表面附带较多的水切削液等,接水槽37收集从接水盘36流出的水及切削液等统一排放。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于:将库位34设计成不同大小的规格,并进行分区集中设置,以对不同尺寸的工件5进行更整齐的放置和管理。
以上所述仅为本发明的具体实施例,但本发明的技术特征并不局限于此,任何本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,包括三阶双向伸缩货叉(1)、堆垛机本体(2)、立体库位(3)和堆垛机地轨(4),三阶双向伸缩货叉(1)安装于堆垛机本体(2)上,堆垛机本体(2)底部与堆垛机地轨(4)滑动连接,堆垛机本体(2)顶部与立体库位(3)滑动连接,其特征在于,堆垛机本体(2)包括天轨导向轮(21)、链条(22)、第一驱动机构(23)、升降梯(24)、龙门框架(25)、检修架(26)、控制箱(27)、滚轮箱(28)和第二驱动机构(29);
天轨导向轮(21)安装于龙门框架(25)顶部,龙门框架(25)通过天轨导向轮(21)与立体库位(3)滑动连接,链条(22)安装于第一驱动机构(23)、龙门框架(25)和升降梯(24)之间,第一驱动机构(23)通过链条(22)带动升降梯(24)在龙门框架(25)上升降,第一驱动机构(23)固定于龙门框架(25)一侧,检修架(26)固定于龙门框架(25)另一侧,控制箱(27)固定在检修架(26)上,龙门框架(25)底部两端均安装有滚轮箱(28),第二驱动机构(29)一端与龙门框架(25)底部固定,第二驱动机构(29)另一端与堆垛机地轨(4)啮合,带动堆垛机本体(2)沿堆垛机地轨(4)移动。
2.根据权利要求1所述的一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,其特征在于,升降梯(24)包括梯体(243)、第一梯臂(246)和第二梯臂(247),第一梯臂(246)和第二梯臂(247)分别固定于梯体(243)两侧,第一梯臂(246)和第二梯臂(247)分别安装有导向滚轮(245)和升降滑轮组(241),导向滚轮(245)与龙门框架(25)连接,升降滑轮组(241)与链条(22)连接。
3.根据权利要求2所述的一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,其特征在于,升降滑轮组(241)外侧安装有防护盖(242),梯体(243)边角处固定有拖链固定座(244)。
4.根据权利要求1所述的一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,其特征在于,滚轮箱(28)包括箱体(281)、防撞装置(282)和滚轮组件(283),防撞装置(282)和滚轮组件(283)均固定于箱体(281)远离第二驱动机构(29)的一端,防撞装置(282)位于滚轮组件(283)上方,滚轮组件(283)与堆垛机地轨(4)滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,其特征在于,第二驱动机构(29)包括驱动伺服电机(291)、减速器(292)和传动齿轮(293),驱动伺服电机(291)输出端与减速器(292)连接,减速器(292)输出端与传动齿轮(293)连接,传动齿轮(293)与堆垛机地轨(4)啮合。
6.根据权利要求5所述的一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,其特征在于,堆垛机地轨(4)包括钢轨硬限位(41)、两端固定底座(42)、钢轨底板(43)、钢轨(44)、固定底板(45)、压轨器(46)、空心调节螺栓(47)、高精度齿条(48)和通信线缆拖链槽(49),钢轨硬限位(41)的数量为两个,两个钢轨硬限位(41)固定于钢轨(44)两端,钢轨底板(43)通过空心调节螺栓(47)与固定底板(45)固定,两端固定底座(42)安装于钢轨底板(43)两端,两端固定底座(42)底部与固定底板(45)固定,钢轨(44)通过压轨器(46)与钢轨底板(43)固定,高精度齿条(48)固定于钢轨(44)侧面,高精度齿条(48)与传动齿轮(293)啮合,通信线缆拖链槽(49)位于钢轨(44)远离立体库位(3)的一侧,通信线缆拖链槽(49)底部与钢轨底板(43)固定。
7.根据权利要求1所述的一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,其特征在于,立体库位(3)包括线缆安装架(31)、堆垛机天轨(33)和货架本体(35),线缆安装架(31)底部与货架本体(35)顶部固定,线缆安装架(31)安装有用于向堆垛机本体(2)提供电力的滑触线动力线缆(32),堆垛机天轨(33)固定于货架本体(35)顶部且与滑触线动力线缆(32)相邻,货架本体(35)设有若干数量的库位(34)。
8.根据权利要求7所述的一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,其特征在于,货架本体(35)底部安装有接水盘(36),接水盘(36)的流水口处设有接水槽(37),接水槽(37)固定于堆垛机地轨(4)与货架本体(35)之间。
9.根据权利要求1-8中任一所述的一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,其特征在于,三阶双向伸缩货叉(1)包括第三节伸缩模块(11)、第二节伸缩模块(12)和底座固定模块(13),第三节伸缩模块(11)滑动连接于第二节伸缩模块(12)顶部,第二节伸缩模块(12)底部滑动连接在底座固定模块(13)上,底座固定模块(13)一侧安装有电机驱动组件(131),第三节伸缩模块(11)安装有用于识别子板托盘(6)的射频识别模块(111),第二节伸缩模块(12)一侧安装有激光位移传感器(121)。
10.根据权利要求9所述的一种柔性制造生产线的多库位智能堆垛机设备,其特征在于,升降梯(24)两侧分别连接有链条(22),升降梯(24)通过双链条(22)在龙门框架(25)上上下移动。
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