CN213356744U - 一种全自动智能存取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全自动智能存取装置，属于车间物流系统的钢管存取作业领域。本实用新型包括机架、架空轨道、水平行走机构、提升机构和旋转托臂，所述架空轨道安装在机架上，所述水平行走机构安装在架空轨道上，所述提升机构安装在水平行走机构上，所述旋转托臂安装在提升机构上。通过水平行走机构和提升机构实现托臂的全方位动作，通过一级和二级导柱实现托臂的伸缩性，降低了存取设备总体的高度，从而提高了立体库存储的存储数量，通过激光位移传感器和伺服电机保证托臂各种动作的同步性和精确性，运行时启动和停止能快速响应，提高了运行效率，通过光电传感器、PLC模块及计算机为存取物料分配最优存取位置，实现全自动存取。

Description

一种全自动智能存取装置

技术领域

本实用新型涉及一种全自动智能存取装置，属于车间物流系统的钢管存取作业领域。

背景技术

在车间物流系统进行成品或坯料钢管存储时，需要将钢管存取在立体库存储料架上，由于管材规格不同，存储料架可用空间位置随机，目前现有的存储方式大部分采用行车和专用吊具吊运，易产生塑性变形，生产效率低下，工人工作强度大，且不能实现自动存取，不能满足大批量规模生产要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，具有运行效率高、自动准确、智能便捷优点的全自动智能存取装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该全自动智能存取装置，其结构特点在于：包括机架、架空轨道、水平行走机构、提升机构和旋转托臂，所述架空轨道安装在机架上，所述水平行走机构安装在架空轨道上，所述提升机构安装在水平行走机构上，所述旋转托臂安装在提升机构上。

进一步地，所述机架包括立柱和机架横梁，所述立柱包括支柱、柱顶板和柱脚板，所述柱顶板和柱脚板分别安装在支柱的两端，所述机架横梁安装在柱顶板上，所述架空轨道安装在机架横梁上。

进一步地，所述架空轨道包括轨道压板和钢轨，所述钢轨通过轨道压板安装在机架横梁上，所述水平行走机构安装在钢轨上。

进一步地，所述水平行走机构包括一号伺服电机、一号减速机、车架、主动车轮、被动车轮、靠轮装置和滑块装置，所述车架包括横梁和纵梁，所述横梁与纵梁垂直连接，所述横梁下端安装有主动车轮、被动车轮和靠轮装置，所述纵梁上安装有滑块装置，所述主动车轮与一号减速机连接，所述一号减速机与一号伺服电机连接，所述一号减速机安装在横梁上，所述主动车轮和被动车轮均安装在钢轨上，所述提升机构安装在滑块装置上。

进一步地，所述提升机构包括转向滑轮装置、升降导柱装置和升降驱动装置，所述升降导柱装置和升降驱动装置均安装在水平行走机构上、且升降驱动装置与升降导柱装置连接，所述转向滑轮装置安装在升降导柱装置上，所述旋转托臂与转向滑轮装置连接。

进一步地，所述升降驱动装置包括三号伺服电机、二号减速机、联轴器、长轴和齿轮，所述三号伺服电机和二号减速机均安装在车架的中部，所述二号减速机的两端通过联轴器与长轴的一端连接，所述长轴的另一端与齿轮连接，所述二号减速机和齿轮均安装在纵梁上。

进一步地，所述升降导柱装置包括齿轮齿条、一级导柱、导轮和直线导轨，所述齿轮齿条安装在一级导柱的外壁一侧，所述齿轮齿条与齿轮啮合，所述导轮安装在一级导柱的内壁，所述直线导轨安装在一级导柱的外壁另一侧，所述直线导轨与滑块装置配合。

进一步地，所述转向滑轮装置包括转向滑轮、二级导柱和转向链条，所述转向链条的一端与车架连接，所述转向链条的另一端与二级导柱的顶端连接，所述转向链条与转向滑轮啮合，所述转向滑轮安装在一级导柱的顶部，所述二级导柱的两侧设置有导向槽，所述导轮安装在导向槽内。

进一步地，所述旋转托臂包括托臂和二号伺服电机，所述二号伺服电机安装在二级导柱的末端，所述二号伺服电机的输出轴与托臂连接，所述托臂上安装有尼龙垫。

进一步地，所述全自动智能存取装置还包括电气控制系统，所述水平行走机构、提升机构和旋转托臂均与电气控制系统连接，所述电气控制系统包括激光位移传感器、PLC模块和计算机，所述激光位移传感器安装在架空轨道的末端，所述PLC模块和计算机均与激光位移传感器连接。

相比现有技术，本实用新型具有以下优点：通过水平行走机构和提升机构实现托臂的全方位动作，通过一级和二级导柱实现托臂的伸缩性，降低了存取设备总体的高度，从而提高了立体库存储的存储数量，通过激光位移传感器和伺服电机保证托臂各种动作的同步性和精确性，运行时启动和停止能快速响应，提高了运行效率，通过光电传感器、PLC模块及计算机为存取物料分配最优存取位置，实现全自动存取。

附图说明

图1是本实用新型实施例的全自动智能存取装置的主视结构示意图。

图2是本实用新型实施例的全自动智能存取装置的左视结构示意图。

图3是本实用新型实施例的机架的结构示意图。

图4是图1中的A-A剖面结构示意图。

图5是图1中的B部放大结构示意图。

图中：机架1、架空轨道2、水平行走机构3、提升机构4、旋转托臂5、电气控制系统6、

立柱11、机架横梁12、

轨道压板21、钢轨22、

一号伺服电机31、一号减速机32、车架33、主动车轮34、被动车轮35、靠轮装置36、滑块装置37、

转向滑轮装置41、升降导柱装置42、升降驱动装置43、

托臂51、二号伺服电机52、

激光位移传感器61、PLC模块62、计算机63、

支柱111、柱顶板112、柱脚板113、

横梁331、纵梁332、

转向滑轮411、二级导柱412、转向链条413、

齿轮齿条421、一级导柱422、导轮423、直线导轨424、

三号伺服电机431、二号减速机432、联轴器433、长轴434、齿轮435、

尼龙垫511。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例

参见图1至图5所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若有引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实施例中的全自动智能存取装置，包括机架1、架空轨道2、水平行走机构3、提升机构4、旋转托臂5和电气控制系统6，架空轨道2安装在机架1上，水平行走机构3安装在架空轨道2上，提升机构4安装在水平行走机构3上，旋转托臂5安装在提升机构4上，水平行走机构3、提升机构4和旋转托臂5均与电气控制系统6连接。

本实施例中的机架1包括立柱11和机架横梁12，立柱11包括支柱111、柱顶板112和柱脚板113，柱顶板112和柱脚板113分别安装在支柱111的两端，机架横梁12安装在柱顶板112上，架空轨道2安装在机架横梁12上。

支柱111通过柱脚板113和地脚螺栓连接，高度可适当调节，保证立柱11上端安装面高度一致，支柱111采用双槽钢加缀板的形式，机架横梁12是两个平行机架横梁12，机架横梁12采用H型钢加筋板的形式，采用螺栓与柱顶板112固定连接，方便拆卸；通过这样设置，实现两个机架横梁12在同一个水平高度。

本实施例中的架空轨道2包括轨道压板21和钢轨22，钢轨22通过轨道压板21安装在机架横梁12上，水平行走机构3安装在钢轨22上。

钢轨22通过轨道压板21压紧在机架横梁12上，轨道压板21与机架横梁12采用螺栓连接；通过这样设置，实现架空轨道2平行并处同一个水平高度。

本实施例中的水平行走机构3包括一号伺服电机31、一号减速机32、车架33、主动车轮34、被动车轮35、靠轮装置36和滑块装置37，车架33包括横梁331和纵梁332，横梁331与纵梁332垂直连接，横梁331下端安装有主动车轮34、被动车轮35和靠轮装置36，纵梁332上安装有滑块装置37，主动车轮34与一号减速机32连接，一号减速机32与一号伺服电机31连接，一号减速机32安装在横梁331上，主动车轮34和被动车轮35均安装在钢轨22上，提升机构4安装在滑块装置37上。

主动车轮34和被动车轮35均采用双轮缘结构，两端设置有轴承，并通过轴连接，主动车轮34同轴设置有一号减速机32和一号伺服电机31，一号减速机32通过螺栓连接在横梁331上，靠轮装置36设置在横梁331前、后两端，通过螺栓连接，靠轮装置36采用双靠轮形式，纵梁332采用箱型梁结构形式；通过这样设置，主动车轮34和被动车轮35的双轮缘结构和靠轮装置36保证车轮不偏离钢轨22，保证车轮行驶方向的精度，主动车轮34采用一号伺服电机31实现车轮行走速度的精度，一号减速机32实现足够的输出扭矩和转速。

本实施例中的提升机构4包括转向滑轮装置41、升降导柱装置42和升降驱动装置43，升降导柱装置42和升降驱动装置43均安装在水平行走机构3上、且升降驱动装置43与升降导柱装置42连接，转向滑轮装置41安装在升降导柱装置42上，旋转托臂5与转向滑轮装置41连接。

本实施例中的升降驱动装置43包括三号伺服电机431、二号减速机432、联轴器433、长轴434和齿轮435，三号伺服电机431和二号减速机432均安装在车架33的中部，二号减速机432的两端通过联轴器433与长轴434的一端连接，长轴434的另一端与齿轮435连接，二号减速机432和齿轮435均安装在纵梁332上。

二号减速机432的两端通过联轴器433和长轴434驱动两端的齿轮435转动，二号减速机432和齿轮435通过螺栓连接在纵梁332上；通过这样设置，三号伺服电机431实现齿轮435转速的精度，二号减速机432实现足够的输出扭矩和转速，联轴器433和长轴434实现各个机械手升降驱动的同步性。

本实施例中的升降导柱装置42包括齿轮齿条421、一级导柱422、导轮423和直线导轨424，齿轮齿条421安装在一级导柱422的外壁一侧，齿轮齿条421与齿轮435啮合，导轮423安装在一级导柱422的内壁，直线导轨424安装在一级导柱422的外壁另一侧，直线导轨424与滑块装置37配合。

齿轮齿条421安装在一级导柱422的一侧，通过螺栓连接固定，齿轮齿条421与升降驱动装置43的齿轮435啮合，将升降驱动装置43的齿轮435转动转化为升降导柱装置42的直线移动，导轮423安装在一级导柱422的内壁一侧，并通过轴连接，直线导轨424安装在一级导柱422外壁一侧，通过螺栓连接固定，直线导轨424与滑块装置37配合；通过这样设置，齿轮435与齿轮齿条421配合实现一级导柱422的升降运动，滑块装置37与滑块装置37实现导向。

本实施例中的转向滑轮装置41包括转向滑轮411、二级导柱412和转向链条413，转向链条413的一端与车架33连接，转向链条413的另一端与二级导柱412的顶端连接，转向链条413与转向滑轮411啮合，转向滑轮411安装在一级导柱422的顶部，二级导柱412的两侧设置有导向槽，导轮423安装在导向槽内。

转向链条413一端与车架33连接，另一端与一级导柱422顶端连接，并啮合转向滑轮411，转向滑轮411设置在一级导柱422顶部，二级导柱412两侧设置有导向槽，升降导柱装置42的导轮423在导向槽内滚动，导向槽和二级导柱412的一侧对导轮423形成三面约束；通过这样设置，转向滑轮411和转向链条413实现二级导柱412的升降运动，导向槽和导轮423实现导向。

本实施例中的旋转托臂5包括托臂51和二号伺服电机52，二号伺服电机52安装在二级导柱412的末端，二号伺服电机52的输出轴与托臂51连接，托臂51上安装有尼龙垫511。

尼龙垫511减少物料存放时的冲击；通过这样设置，二号伺服电机52实现托臂51360度旋转，便于全自动智能存取装置在料架上双向取料，存取便捷。

本实施例中的电气控制系统6包括激光位移传感器61、PLC模块62和计算机63，激光位移传感器61安装在架空轨道2的末端，PLC模块62和计算机63均与激光位移传感器61连接。

激光位移传感器61测量并记录到水平行走机构3的直线距离，并将测量信号传输至PLC模块62和计算机63；此外，立体库存储料架上均设有光电开关，用于检测存取位置是否空余，并将测量信号传输至PLC模块62和计算机63；通过这样设置，计算机63根据两个平行架空轨道直线距离的偏差，输出信号至PLC模块62，控制水平行走机构3两端的一号伺服电机31，保证水平行走机构3的同步性，计算机63根据空余位置及来料的物流信息，为其分配最优存取位置，并输出信号至PLC模块62，实现全自动智能存取装置的自动存取动作执行。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动智能存取装置，其特征在于：包括机架（1）、架空轨道（2）、水平行走机构（3）、提升机构（4）和旋转托臂（5），所述架空轨道（2）安装在机架（1）上，所述水平行走机构（3）安装在架空轨道（2）上，所述提升机构（4）安装在水平行走机构（3）上，所述旋转托臂（5）安装在提升机构（4）上。

2.根据权利要求1所述的全自动智能存取装置，其特征在于：所述机架（1）包括立柱（11）和机架横梁（12），所述立柱（11）包括支柱（111）、柱顶板（112）和柱脚板（113），所述柱顶板（112）和柱脚板（113）分别安装在支柱（111）的两端，所述机架横梁（12）安装在柱顶板（112）上，所述架空轨道（2）安装在机架横梁（12）上。

3.根据权利要求2所述的全自动智能存取装置，其特征在于：所述架空轨道（2）包括轨道压板（21）和钢轨（22），所述钢轨（22）通过轨道压板（21）安装在机架横梁（12）上，所述水平行走机构（3）安装在钢轨（22）上。

4.根据权利要求3所述的全自动智能存取装置，其特征在于：所述水平行走机构（3）包括一号伺服电机（31）、一号减速机（32）、车架（33）、主动车轮（34）、被动车轮（35）、靠轮装置（36）和滑块装置（37），所述车架（33）包括横梁（331）和纵梁（332），所述横梁（331）与纵梁（332）垂直连接，所述横梁（331）下端安装有主动车轮（34）、被动车轮（35）和靠轮装置（36），所述纵梁（332）上安装有滑块装置（37），所述主动车轮（34）与一号减速机（32）连接，所述一号减速机（32）与一号伺服电机（31）连接，所述一号减速机（32）安装在横梁（331）上，所述主动车轮（34）和被动车轮（35）均安装在钢轨（22）上，所述提升机构（4）安装在滑块装置（37）上。

5.根据权利要求4所述的全自动智能存取装置，其特征在于：所述提升机构（4）包括转向滑轮装置（41）、升降导柱装置（42）和升降驱动装置（43），所述升降导柱装置（42）和升降驱动装置（43）均安装在水平行走机构（3）上、且升降驱动装置（43）与升降导柱装置（42）连接，所述转向滑轮装置（41）安装在升降导柱装置（42）上，所述旋转托臂（5）与转向滑轮装置（41）连接。

6.根据权利要求5所述的全自动智能存取装置，其特征在于：所述升降驱动装置（43）包括三号伺服电机（431）、二号减速机（432）、联轴器（433）、长轴（434）和齿轮（435），所述三号伺服电机（431）和二号减速机（432）均安装在车架（33）的中部，所述二号减速机（432）的两端通过联轴器（433）与长轴（434）的一端连接，所述长轴（434）的另一端与齿轮（435）连接，所述二号减速机（432）和齿轮（435）均安装在纵梁（332）上。

7.根据权利要求6所述的全自动智能存取装置，其特征在于：所述升降导柱装置（42）包括齿轮齿条（421）、一级导柱（422）、导轮（423）和直线导轨（424），所述齿轮齿条（421）安装在一级导柱（422）的外壁一侧，所述齿轮齿条（421）与齿轮（435）啮合，所述导轮（423）安装在一级导柱（422）的内壁，所述直线导轨（424）安装在一级导柱（422）的外壁另一侧，所述直线导轨（424）与滑块装置（37）配合。

8.根据权利要求7所述的全自动智能存取装置，其特征在于：所述转向滑轮装置（41）包括转向滑轮（411）、二级导柱（412）和转向链条（413），所述转向链条（413）的一端与车架（33）连接，所述转向链条（413）的另一端与二级导柱（412）的顶端连接，所述转向链条（413）与转向滑轮（411）啮合，所述转向滑轮（411）安装在一级导柱（422）的顶部，所述二级导柱（412）的两侧设置有导向槽，所述导轮（423）安装在导向槽内。

9.根据权利要求8所述的全自动智能存取装置，其特征在于：所述旋转托臂（5）包括托臂（51）和二号伺服电机（52），所述二号伺服电机（52）安装在二级导柱（412）的末端，所述二号伺服电机（52）的输出轴与托臂（51）连接，所述托臂（51）上安装有尼龙垫（511）。

10.根据权利要求9所述的全自动智能存取装置，其特征在于：所述全自动智能存取装置还包括电气控制系统（6），所述水平行走机构（3）、提升机构（4）和旋转托臂（5）均与电气控制系统（6）连接，所述电气控制系统（6）包括激光位移传感器（61）、PLC模块（62）和计算机（63），所述激光位移传感器（61）安装在架空轨道（2）的末端，所述PLC模块（62）和计算机（63）均与激光位移传感器（61）连接。

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