CN204021675U

CN204021675U - 小型自动货架

Info

Publication number: CN204021675U
Application number: CN201420127030.4U
Authority: CN
Inventors: 张卫星; 陆文灏; 沈玲莉
Original assignee: Suzhou Vocational Institute of Industrial Technology
Current assignee: Suzhou Vocational Institute of Industrial Technology
Priority date: 2013-09-23
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2024-03-20

Abstract

本实用新型涉及一种小型自动货架，包括有设有移动组件的支撑平台，在支撑平台设有多个横向支撑架，连接所述横向支撑架的竖直支撑架，其特点是：竖直支撑架上设有成对分布的放置板构成货位，货位上设置有位置传感器，移动组件为横向导轨，横向导轨上连接有机械手为主的运动机械组件。在支撑平台上设置有PLC控制组件，让其与机械手相连。这样，依托于货位、机械手以及参与控制的PLC控制组件的相互配合，能够通过上位机控制软件，实现了远程实时监控和管理。同时，依托于PLC作为下位机，实现可靠有效的控制。并且，整体构造简单，可以有效应用在自动化生产领域。

Description

小型自动货架

技术领域

本实用新型涉及一种货架，尤其涉及一种小型自动货架。

背景技术

物流系统是现代生产制造系统中非常重要的组成部分，自动化仓库系统也成为现代生产中的物流中心，但大型的自动化仓库系统由于控制复杂，价格昂贵等特点，在中小型企业的小批量生产中很难推广，小型自动货架系统则应运而生了。但是，现有的货架在使用期间还需要进行人工干预，无法通便编程与自动化装置的配合，满足货物的自动化存取。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的所述问题，提供一种小型自动货架。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

小型自动货架，包括有设有移动组件的支撑平台，所述的支撑平台设有多个横向支撑架，连接所述横向支撑架的竖直支撑架，其中：所述竖直支撑架上设有成对分布的放置板构成货位，所述的货位上设置有位置传感器，所述移动组件为横向导轨，所述的横向导轨上连接有运动机械组件，所述的运动机械组件包括有传动带，所述的传送带上连接有位移电机，所述的位移电机上连接有Z方向运动组件，所述的Z方向运动组件上连接有机械手，所述Z方向运动组件与驱动组件均为相互独立的气缸，所述的支撑平台上设置有PLC控制组件，所述PLC控制组件的控制端口与机械手相连。

进一步地，所述的小型自动货架，其中：所述的货位上设置有X方向限位开关与Y方向限位开关。

更进一步地，所述的小型自动货架，其中：所述的位移电机包括有X方向电机与Y方向电机，所述X方向电机与Y方向电机的输出轴上均安装有蜗轮蜗杆减速器。

更进一步地，所述的小型自动货架，其中：所述的气缸为单活塞杆双作用气缸，气缸的阀门控制端口上连接有二位五通电磁换向阀。

更进一步地，所述的小型自动货架，其中：所述的PLC控制组件包括有组件本体，所述的组件本体上安装有操作按钮、指示灯、行程开关、限位开关、电磁阀，所述组件本体内设置有PLC承载主板，所述的操作按钮、指示灯、行程开关、限位开关、电磁阀与PLC承载主板相连。

更进一步地，所述的小型自动货架，其中：所述的机械手上通过驱动组件连接有气动夹爪，所述的机械手上安装有工件传感器。

再进一步地，所述的小型自动货架，其中：所述的传动带为多楔带。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：依托于货位、机械手以及参与控制的PLC控制组件的相互配合，能够通过上位机控制软件，实现了远程实时监控和管理。同时，依托于PLC作为下位机，实现可靠有效的控制。并且，整体构造简单，可以有效应用在自动化生产领域。

附图说明

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。

图1是小型自动货架的构造示意图。

图2是气缸的气动控制回路示意图。

图3是小型自动货架工作流程示意图。

1	横向支撑架	2	竖直支撑架
				3	位置传感器	4	横向导轨
5	传动带	6	气动夹爪
				7	机械手	8	PLC控制组件
9	X方向限位开关	10	Y方向限位开关
				11	X方向电机	12	Y方向电机
13	工件传感器	14	工件
				15	Z方向运动组件	16	驱动组件
17	放置板	18	阀岛
				19	Z方向气缸	20	机械手控制气缸

具体实施方式

如图1～3所示的小型自动货架，包括有设有移动组件的支撑平台，该支撑平台设有多个横向支撑架1，连接所述横向支撑架1的竖直支撑架2，其与众不同之处在于：本实用新型所采用的竖直支撑架2上设有成对分布的放置板17，构成货位。为了便于对后续工件14放入后进行感知，货位上设置有位置传感器3。同时，移动组件为横向导轨4。为了便于实现自动化的货物取放，在横向导轨4上连接有运动机械组件。具体来说，为了实现顺畅的位移，运动机械组件包括有传动带5，在传送带上连接有位移电机。结合运动机械组件的工作稳定来看，采用的传动带5为多楔带。

为了满足Z轴方向的运动，位移电机上连接有Z方向运动组件15，该Z方向运动组件15上连接有机械手7。并且，机械手7上通过驱动组件16连接有气动夹爪6。同时，为了满足精确定位，机械手7上安装有工件14传感器13。考虑到实现独立的运动控制，Z方向运动组件15与驱动组件16均为相互独立的气缸。再者，为了满足自动编程和手动控制需要，支撑平台上设置有PLC控制组件8，PLC控制组件8的控制端口与机械手7相连。

就本实用新型一较佳的实施方式来看，货位上设置有X方向限位开关9与Y方向限位开关10，满足机械手7对货位的精确定位。同时，为了满足X、Y方向的精确运动，位移电机包括有X方向电机11与Y方向电机12。具体来说，X方向电机11与Y方向电机12采用常见的步进电机，其在运转时转速较高，且在停止时惯性较大。为此，在X方向电机11与Y方向电机12的输出轴上均安装有蜗轮蜗杆减速器，以此来降低转速，从而减小机械手7的惯性。

进一步结合图2来看，气缸为单活塞杆双作用气缸，气缸的阀门控制端口上连接有二位五通电磁换向阀。具体来说，一个气缸实现Z方向的运动，成为Z方向气缸19。另一个气缸实现机械手7的动作，成为机械手控制气缸20。同时，从应用稳定性考虑，气源气压不超过8bar。并且，二位五通电磁换向阀可以构成先进的阀岛18，从最大程度上减少能源消耗，简化结构，有效提高气动系统的效率，并可手动控制气缸的运动，气缸的速度调节通过节流阀来控制，选择合适的速度，从而达到精确定位。

再进一步来看，为了实现PLC控制的需要，本实用新型采用的PLC控制组件8包括有组件本体，在组件本体上安装有操作按钮、指示灯、行程开关、限位开关、电磁阀。同时，为了满足编程自动化需要，同时拥有较佳的独立数据存储能力，在组件本体内设置有PLC承载主板，令操作按钮、指示灯、行程开关、限位开关、电磁阀与PLC承载主板相连。

结合本实用新型的实际使用情况来看，首先，工件14由外部传送带送至机械手7位置原点。之后，机械手7上的传感器检测到工件14进入时，机械手7实行抓工件14。接着，X方向电机11与Y方向电机12分别进行运转，将工件14送到指定目标位置，位于该对应货位的传感器检测到工件14进入后，传送电机停止。然后，Z方向气缸19伸出，然后机械手7实行放工件14。最火，Z方向气缸19回原点，X、Y方向电机12回原点，等待下一个工件14。

并且，结合PLC的自动化实施来看，其内置的自动控制程序有存放工件程序、取工件程序、意外处理程序、空缺位置判断和查找子程序，下面以存放工件为例，分析其工作基本和步骤。

结合图3来看，本实用新型的工作运行基本步骤如下：在外部发出存放工件信号后，① 根据检测系统进行检测，若检测到合格工件，则将工件送到货架系统原点（由传感器判断是否有工件）。

② 若工件到达原点位置，则机械手实行抓动作（抓动作是否到位通过限位开关来判断），并延时2秒，延时的目的主要是保证机械手能够抓牢工件，然后通过步进驱动器驱动X、Y方向步进电机转动，将工件送到指定位置，当碰到指定位置上的X、Y方向的限位开关，两个电机就停止动作。

③ 根据数据库的位置数据，查找该位置是否已经有工件，若该位置已满，则在数据库中查找空缺位置，然后再通过步进驱动器驱动X、Y方向步进电机运动到该位置。

④ 若在X、Y方向已到达指定目的位置，则Z方向气缸伸出，当碰到Z方向的“前”限位开关时，气缸停止前进，机械手实行放工件，并延时2s。

⑤ Z方向气缸缩回，当碰到Z方向的“后”限位开关时，气缸停止后退。

⑥ X、Y方向电机往原点方向运动，当碰到原点的X、Y方向限位开关时，两电机停止，准备下一步动作。

若在运动过程中发生意外情况，则启动意外处理程序，进行原点复位动作。同时，可以根据各程序框图，考虑整个系统动作的协调性、安全性，以及各个动作间的自锁、互锁，编制PLC程序。

结合实际的应用来看，为了便于对小型自动货架进行操作控制、参数的设置，对货架的信息进行实时显示，选用北京亚控自动化软件科技有限公司开发的组态王工业监控组态软件6.51作为货架系统的上位机软件开发平台，该软件是运行于Microsoft Window98\2000\NT\Vista版本的一种工业监控组态软件，它集控制技术、人机界面技术、图形技术、数据库技术于一身，包括动态显示、报警、趋势、控制策略和通信等组件，提供一个友好的用户界面，使用户可根据实际需要生成相应应用软件，组态王工业监控组态软件可以用清晰准确的画面描述货架的各个部分的运行情况，动态显示各设备的操作状态、货物的运动位置；设定监控和报警信号；显示实时趋势曲线和历史趋势曲线；实时监控货架系统运行情况，方便了管理人员对货架系统的管理和维护，极大的提高了系统的稳定性和可靠性。

通过所述的文字表述可以看出，采用本实用新型后，依托于货位、机械手以及参与控制的PLC控制组件的相互配合，能够通过上位机控制软件，实现了远程实时监控和管理。同时，依托于PLC作为下位机，实现可靠有效的控制。并且，整体构造简单，可以有效应用在自动化生产领域。

这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims

1.小型自动货架，包括有设有移动组件的支撑平台，所述的支撑平台设有多个横向支撑架，连接所述横向支撑架的竖直支撑架，其特征在于：所述竖直支撑架上设有成对分布的放置板构成货位，所述的货位上设置有位置传感器，所述移动组件为横向导轨，所述的横向导轨上连接有运动机械组件，所述的运动机械组件包括有传动带，所述的传送带上连接有位移电机，所述的位移电机上连接有Z方向运动组件，所述的Z方向运动组件上连接有机械手，所述Z方向运动组件与驱动组件均为相互独立的气缸，所述的支撑平台上设置有PLC控制组件，所述PLC控制组件的控制端口与机械手相连。

2.根据权利要求1所述的小型自动货架，其特征在于：所述的货位上设置有X方向限位开关与Y方向限位开关。

3.根据权利要求1所述的小型自动货架，其特征在于：所述的位移电机包括有X方向电机与Y方向电机，所述X方向电机与Y方向电机的输出轴上均安装有蜗轮蜗杆减速器。

4.根据权利要求1所述的小型自动货架，其特征在于：所述的气缸为单活塞杆双作用气缸，气缸的阀门控制端口上连接有二位五通电磁换向阀。

5.根据权利要求1所述的小型自动货架，其特征在于：所述的PLC控制组件包括有组件本体，所述的组件本体上安装有操作按钮、指示灯、行程开关、限位开关、电磁阀，所述组件本体内设置有PLC承载主板，所述的操作按钮、指示灯、行程开关、限位开关、电磁阀与PLC承载主板相连。

6.根据权利要求1所述的小型自动货架，其特征在于：所述的机械手上通过驱动组件连接有气动夹爪，所述的机械手上安装有工件传感器。

7.根据权利要求1所述的小型自动货架，其特征在于：所述的传动带为多楔带。