CN212314609U - 一种生产线自动化配送系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生产线自动化配送系统，包括：行驶路径地标，设置于生产场所的地面上或墙面上；移动机器人，包括机器人本体及对接机构，机器人本体上设置有控制器、行走轮、视觉装置、及避障传感器；对接机构包括两个对接支架及设置于对接支架后部的夹持组件，两个对接支架设置于机器人本体上方，且两组对接支架之间留有间隙；移动货架，其包括移动轮、底座及若干层运货架，移动轮设于底座下端，底座下方设置有横梁，横梁后部设有供夹持端，两组对接支架插入横梁，使夹持组件与供夹持端固定。本实用新型可实现小空间内的物流配送，减少配送人力成本，方便生产管理。

Description

一种生产线自动化配送系统

技术领域

本实用新型涉及物流配送技术领域，具体为一种生产线自动化配送系统。

背景技术

在自动化生产环节中使用移动机器人(agv)进行产品、零件的配送，移动机器人将移动货架从仓库的料区中移动到相对应的工位上再通过自动机构进行下料。

公开号为CN207917736U的专利公开了一种移动搬动机器人及货物转运系统，其公开了基于指令卡牌的动作命令学习方法，使得移动搬动机器在人可通过多种不同的指令卡牌或不同指令卡牌组合进行指令学习，并获得相应的动作命令，从而实现在行驶地标上的自行行驶。

现有的仓库料区基于场地的高效利用，往往设计得十分狭小，移动货架(移动货架)可能有双层至多层结构，需要放置有多个物流筐(或物流周转箱)。现有的移动机器人对移动货架(或移动货架)进行移载时，对接机构设置于移动机器人前面，对接机构体积较大，需要占据较大的空间，无法实现狭小生产线中物流配送。公开号为CN207917736U的专利将运输货架固定在移动底盘上，无法实现不同货物的灵活配送。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种生产线自动化配送系统，实现小空间内的物流配送，减少配送人力成本，方便生产管理。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型公开了一种生产线自动化配送系统，包括：行驶路径地标，设置于生产场所的地面上或墙面上；移动机器人，包括机器人本体及对接机构，所述的机器人本体上设置有控制器、行走轮、用于读取行驶路径地标的视觉装置、及用于躲避碍障物的避障传感器，所述的控制器控制行走轮转向及行走，所述的视觉装置及避障传感器与控制器信号连接；所述的对接机构包括两个对接支架及设置于对接支架后部的夹持组件，所述的两个对接支架设置于机器人本体上方，且两组对接支架之间留有间隙；移动货架，其包括移动轮、底座及若干层运货架，所述的移动轮设于底座下端，所述的底座下方设置有横梁，横梁后部设有供夹持端，所述的两组对接支架插入横梁，使夹持组件与供夹持端固定；所述的运货架设于底座上方。

进一步地，所述的对接支架上设有第一容置槽，所述的供夹持端设有第二容置槽，所述的对接支架插入横梁，使第一容置槽与第二容置槽重合；所述的夹持组件包括凸轮及伺服组件，所述的凸轮安装在伺服组件的传动轴端，所述的凸轮设置有第一弧面部及第二弧面部，第一弧面部始终位于对接支架下方；所述的伺服组件安装在机器人本体内部，机器人本体上方设置有盖板槽，所述的伺服组件驱动凸轮旋转使第二弧面部旋转至上方时从盖板槽伸出并卡置于第一容置槽内。

优选地，所述的凸轮的第一弧面部为半径为R1的第一半圆，第二弧面部为半径为R2的第二半圆，且R1＜R2，所述的第一半圆与第二半圆的圆心重合且与伺服组件同轴联接。

优选地，所述的两个对接支架的端部倾斜形成喇叭形入口。

还包括安装于对接支架上的若干导轮，所述的对接支架上设置有开槽，所述的导轮部分穿过开槽位于间隙内。

其中，所述的机器人本体上还设置有用于感应移动机器人与移动货架是否对接的传感器。

优选地，所述的运货架包括支撑立柱及设置于支撑立柱上的若干层支架，所述的支架两侧设有传输组件，每一层支架均倾斜设置，支架的最低端中部设置有推杆，所述的推杆与控制器信号连接实现推杆轴的上、下伸缩运动。

其中，所述的运货架包括两层支架，两层支架的倾斜方向相反。

进一步地，所述的生产线上设置有与运货架上盛装的料箱对应设置的下料工装，所述的下料工装与倾斜设置的传输组件对应抵靠，所述的下料工装下方设置有若干刹车脚轮。

由于采用了上述结构，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型可适用于狭小空间生产线的物料配送，移动机器人的对接结构采用背负式的对接支架，不占用外部空间，有效的提高了移动机器人与移动货架对接的效率。本实用新型移动机器人的对接结构可适配不同尺寸，不同种类的移动货架，从而装载不同的货物，适用性广，自动化程度高，方便生产管理。

2、在机器人本体上设置传感器，可用于判断移动机器人的夹持组件是否有夹住移动货架，提高对接的精准度。

3、在对接支架上设置有导轮，当对接支架插入对接横梁时，导轮起引导对接的作用，使对接更加快捷。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的另一种分布结构示意图。

图3是本实用新型移动机器人的结构示意图。

图4是图3的分解结构示意图。

图5是图3的俯视示意图。

图6是本实用新型移动货架的结构示意图。

图7是移动机器人与移动货架对接前的状态示意图。

图8是移动机器人与移动货架对接时的状态示意图。

图9是图8的C向示意图。

图10是凸轮与第一容置槽未卡接的状态示意图。

图11是凸轮与第一容置槽卡接时的状态示意图。

图12是移动货架上设置有多组运货架的结构示意图。

图13是移动机器人进入卸货工位的状态示意图。

图14是在卸货工位进行下料的状态示意图。

主要组件符号说明：

1：行驶路径地标，2：移动机器人，21：机器人本体，22：行走轮，23：避障传感器，24：传感器，25：盖板槽，3：移动货架，31：移动轮，32：底座，33：横梁，34：第二容置槽，4：对接机构，41：对接支架，42：连接板，43：第一容置槽，44：喇叭形入口，45：连接筋，46：开槽，5：运货架，51：支撑立柱，52：支架，53：传输组件，54：推杆，6：导轮，7：凸轮，71：第一弧面部，72：第二弧面部，8：电机，91：待发货工位，92:等候区域，93：卸货工位，94：空料箱装载工位，95：回收工位，96：料箱，97：空料箱，10：下料工装，11：刹车脚轮。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

如图1、图2所示，本实用新型公开了一种生产线自动化配送系统，包括：行驶路径地标1、移动机器人2及移动货架3。行驶路径地标1设置于生产场所的地面上或墙面上。

行驶路径地标1可采用公开号为CN207917736U的专利公开的指色带或磁条地标，地标上设置指令卡牌，移动机器人2下方设置有扫描器，通过扫描器读取指令卡牌上的识别码，该识别码可以是条形码、二维码或矩形码，利用识别码获得卡牌编码并通过查找卡牌编码与动作命令对应表获得相应的动作命令，然后根据动作命令执行相应的动作。

行驶路径地标1也可以采用公开号为CN205991807U的专利公开的基准标识，该基准标识包括标识体，标识体的表层上设有多个二维码标识形成的主标识，二维码标识所包含的信息包括该基准标识的编号，标识体的表层中心设有用于标识方向的方向标识，移动机器人2下方设置有二维扫描器和用于捕获方向标识的摄像头。

如图3～5所示，移动机器人2包括机器人本体21及对接机构4。机器人本体21上设置有控制器(图中未示出)、行走轮22、用于读取行驶路径地标的视觉装置(图中未示出)、用于躲避碍障物的避障传感器23、用于感应对接机构与移动货架3卡接状况的传感器24。根据行驶路径地标1的不同，视觉装置可以为扫描器或者摄像头。控制器控制行走轮22转向及行走，视觉装置、避障传感器23、传感器24与控制器信号连接。

如图6、7所示，移动货架3包括移动轮31、底座32及若干运货架5。移动轮31设于底座32下端，底座32下方设置有横梁33，横梁33后部设有供夹持端，供夹持端设有第二容置槽34。

如图12所示，为了提高运货的数量，运货架5可以设置多个，每一个运货架5可以设置多层，如设置三组运货架5，每组运货架5设置有两层支架52。运货架5包括支撑立柱51及设置于支撑立柱51上的两层支架52。支架两侧设有传输组件53，每一层支架52均倾斜设置，两层支架52的倾斜方向相反。支架52的最低端中部设置有推杆54，推杆54与控制器信号连接实现推杆轴的上、下伸缩运动。传输组件53可以设置多种形式，如皮带传输、滚珠传输或滚筒传输等。

如图4示，对接机构4包括两组对接支架41及夹持组件，夹持组件设置于对接支架41后部。两个对接支架41底部设置有连接板42，两组对接支架41安装于连接板42上，连接板42安装在机器人本体21上方，且两组对接支架41之间留有间隙。对接支架41后部设有第一容置槽43，对接支架41插入横梁33，使第一容置槽43与第二容置槽34重合。两组对接支架41的端部倾斜形成喇叭形入口44，喇叭形入口44使得与横梁33的插接更加容易。两个对接支架41底部设置有连接筋45，连接筋45连接于喇叭形入口44端部。对接支架41上安装有若干导轮6，对接支架41上设置有开槽46，导轮6部分穿过开槽46位于间隙内。

结合图10所示，夹持组件包括凸轮7及伺服组件。本实施例中伺服组件为电机8。凸轮7安装在电机8的轴端，电机8安装在机器人本体21内部，机器人本体21上方设置有供凸轮7伸出的盖板槽24，凸轮7设置有第一弧面部71及第二弧面部72。凸轮7的第一弧面部71为半径为R1的第一半圆，第二弧面部72为半径为R2的第二半圆，且R1＜R2，第一半圆与第二半圆的圆心重合且与电机同轴联接。电机8驱动凸轮7旋转，第一弧面部71始终位于对接支架41下方，第二弧面部72旋转至上方时卡置于第一容置槽43内，如图11所示。

本实施例移动机器人与移动货架的对接过程如下详述：

(1)如图7所示，初始状态时，移动机器人2上的凸轮7的第一弧面部71在上方，第二弧面部72在下方，第一弧面部71位于对接支架41下方(如图10所示状态)。移动机器人2移动至移动货架3底部，喇叭形入口44对准移动货架3底部的横梁33。

(2)移动机器人向前移动，导轮6引导使横梁33插接入对接支架41的间隙中。

(3)如图8、9所示，当机器人本体21移动至第一容置槽43与第二容置槽34重合时，停止移动。电机8驱动凸轮7旋转，使第二弧面部72旋转至上方，第一弧面部71旋转至下方(如图11所示状态)。此时凸轮7卡接于第一容置槽43与第二容置槽34内，实现对接机器人2与移动货架3的卡接。传感器24感应到对接机构4与移动货架3已卡接，则将信号发送至移动机器人2的控制器。移动机器人2带动移动货架3按即定的轨道移动，实现移动机器人2对移动货架3的配送。

本实用新型系统在使用时，配送过程原理如下详述。

S1.如图1所示，在生产线场地上设置待发货工位91、等候区域92、卸货工位93、空料箱装载工位94、回收工位95并放置行驶路径地标1，形成移动机器人2依次经过待发货工位91、等候区域92、卸货工位93、空料箱装载工位94、回收工位95的行驶路径。

待发货工位91包括卸载点A和装载点B，卸载点B位于装载点A前端。装载点A上放置有移动货架3，操作工人在装载点B将料箱96装载进移动货架3上。此时支架52上的推杆轴端向上伸出，料箱96放置于两层支架52的传输组件53上，料箱96的端部由推杆轴阻挡，不会下滑。

S2.移动机器人2前往待发货工位91的装载点B，通过对接机构4与装载好料箱96的移动货架3对接。

S3.移动机器人2沿行驶路径将移动货架3送至等候区域92，若卸货工位93无其它移动机器人2，则直接进入卸货工位93，若卸货工位93有其它移动机器人2，则在等候区域92进行等待。

S4.如图13所示，移动机器人2进入卸货工位93将移动货架3上的料箱96下料至生产线上。

结合图14所示，生产线上设置有与运货架5上盛装的料箱96对应设置的下料工装10，下料工装10与倾斜设置的传输组件对应倾斜设置，以便于承接从传输组件53上传输滑下的料箱96。下料工装10可以固定在生产线上，或者通过可移动的定位方式设置在生产线上：比如下料工装10下方设置有若干刹车脚轮11，通过控制刹车脚轮11，可以将下料工装10移动至合适的位置然后固定。

移动机器人2进入卸货工位93后停止移动，控制器控制推杆54的推杆轴向下收缩，传输组件53运动，料箱96受重力作用并且在传输组件53的作用下向下缓慢运动，从支架52上滑出至生产线上。本实施例中，左、右两边均设置有生产线，卸货工位93位于两条生产线之间，两层支架52上的料箱96分别向两条生产线配送。

S5.配送结束后，移动机器人2继续向前运动，至生产线末端进入空料箱装载工位94时停止移动。生产线上料箱96上的物料在生产线上使用后，空料箱97传送至生产线末端，操作工人将空料箱97装载至空料箱装载工位94的移动机器人2上。

S6.移动机器人2行走至回收工位95将空料箱97下料至回收区。下料的过程与步骤S4一致。空料箱97分别从两侧的回收区下料。操作工人将回收区的空料箱97装载物料后的料箱96放置于卸载点A。

S7.移动机器人2行走至待发货工位的卸载点A，对接机构4与移动货架3分离。卸载点的移动货架3装载好料箱96后放入装载点。

重复步骤S2～S7进行下一轮的配送。

本实用新型根据生产线场地的情况，可以将上述工位和区域进行不同的排布，以利于实现空间的最大利用。如图1所示，当空间较大时，移动机器人2在生产线从卸货工位93将料箱放至生产线上后，旋转90度进入空料箱装载工位94，装载上空料箱96后再旋转90度从生产线侧边行走。如图2所示，当生产线场地的空间较小情况，场地上设置有多条生产线，每条生产线之间距离小，此时移动机器人2从卸货工作93将料箱96放至生产线上后，行至生产线末端的空料箱装载工位94，然后再沿原线路返回行至下一个工位。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生产线自动化配送系统，其特征在于，包括：

行驶路径地标，设置于生产场所的地面上或墙面上；

移动机器人，包括机器人本体及对接机构，所述的机器人本体上设置有控制器、行走轮、用于读取行驶路径地标的视觉装置、及用于躲避碍障物的避障传感器，所述的控制器控制行走轮转向及行走，所述的视觉装置及避障传感器与控制器信号连接；所述的对接机构包括两个对接支架及设置于对接支架后部的夹持组件，所述的两个对接支架设置于机器人本体上方，且两组对接支架之间留有间隙；

移动货架，其包括移动轮、底座及若干运货架，所述的移动轮设于底座下端，所述的底座下方设置有横梁，横梁后部设有供夹持端，所述的两组对接支架插入横梁，使夹持组件与供夹持端固定；所述的运货架设于底座上方。

2.如权利要求1所述的生产线自动化配送系统，其特征在于，所述的对接支架上设有第一容置槽，所述的供夹持端设有第二容置槽，所述的对接支架插入横梁，使第一容置槽与第二容置槽重合；

所述的夹持组件包括凸轮及伺服组件，所述的凸轮安装在伺服组件的传动轴端，所述的凸轮设置有第一弧面部及第二弧面部，第一弧面部始终位于对接支架下方；所述的伺服组件安装在机器人本体内部，机器人本体上方设置有盖板槽，所述的伺服组件驱动凸轮旋转使第二弧面部旋转至上方时从盖板槽伸出并卡置于第一容置槽内。

3.如权利要求2所述的生产线自动化配送系统，其特征在于，所述的凸轮的第一弧面部为半径为R1的第一半圆，第二弧面部为半径为R2的第二半圆，且R1＜R2，所述的第一半圆与第二半圆的圆心重合且与伺服组件同轴联接。

4.如权利要求1所述的生产线自动化配送系统，其特征在于，所述的两个对接支架的端部倾斜形成喇叭形入口，还包括安装于对接支架上的若干导轮，所述的对接支架上设置有开槽，所述的导轮部分穿过开槽位于间隙内。

5.如权利要求2所述的生产线自动化配送系统，其特征在于，所述的机器人本体上还设置有用于感应移动机器人与移动货架是否对接的传感器。

6.如权利要求1所述的生产线自动化配送系统，其特征在于，所述的运货架包括支撑立柱及设置于支撑立柱上的若干层支架，所述的支架两侧设有传输组件，每一层支架均倾斜设置，支架的最底端中部设置有推杆，所述的推杆与控制器信号连接实现推杆轴的上、下伸缩运动。

7.如权利要求6所述的生产线自动化配送系统，其特征在于，所述的运货架包括两层支架，两层支架的倾斜方向相反。

8.如权利要求6或7所述的生产线自动化配送系统，其特征在于，所述的生产线上设置有与运货架上盛装的料箱对应设置的下料工装。

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