CN215159248U - 一种曲砖发酵流转系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种曲砖发酵流转系统，包括制砖机线体控制系统，用于将制砖机生产的湿曲砖输送到机器人抓取位；码垛机器人控制系统，用于抓取到位砖块完成码垛动作；电梯控制系统，用于完成满垛湿砖AGV小车、空托盘AGV和满垛干砖AGV小车上下楼层周转；复合AGV控制系统，用于完成空曲房湿砖块的摆放、干砖的码垛和曲房发酵过程中砖块翻转工作；3D视觉定位系统；AGV调度系统；生产调度管理系统；库位管理系统；数据采集和监控系统。本实用新型采用输送带、码垛机器人、电梯配合AGV实现曲砖输送、码垛、干燥和库存管理自动化，大大节省人力和物理，确保曲砖制作效率，降低曲砖制作成本。

Description

一种曲砖发酵流转系统

技术领域

本实用新型属于曲砖制造领域，尤其涉及一种曲砖发酵流转系统。

背景技术

酒厂里面曲砖一般由制砖机制作完成后先送到专门的地方暂存晾干然后送到曲库内存放，由于数量庞大，曲砖的运输、码垛和管理都非常麻烦，要消耗很大的人力和物力，影响曲砖制作效率，增加曲砖制作成本高。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种将曲砖从制砖机出来后到曲库存放整个过程很好的管理起来，采用输送带、码垛机器人、电梯配合AGV实现曲砖输送、码垛、干燥和库存管理自动化，大大节省人力和物理，确保曲砖制作效率，降低曲砖制作成本的曲砖发酵流转系统。

本实用新型的技术方案：一种曲砖发酵流转系统，包括

制砖机线体控制系统，用于将制砖机生产的湿曲砖输送到机器人抓取位，在线体上完成湿砖块的翻转和定位工作；

码垛机器人控制系统，用于抓取到位砖块完成码垛动作；

电梯控制系统，用于完成满垛湿砖AGV小车、空托盘AGV和满垛干砖AGV小车上下楼层周转；

复合AGV控制系统，用于完成空曲房湿砖块的摆放、干砖的码垛和曲房发酵过程中砖块翻转工作；

3D视觉定位系统，用于配合复合AGV控制系统完成湿砖拆垛、曲砖翻转和干砖码垛任务；

AGV调度系统，用于对多部AGV实行中央监管、控制和调度；

生产调度管理系统，用于组织生产过程中的执行工作，管理生产单元中的物料流或信息流；

库位管理系统，用于入库管理、出库管理、库位库存管理、物流配送管理；

数据采集和监控系统，用于采集现场数据，对工业现场进行本地或远程的自动控制，对生产工艺执行情况进行全面的实时的监控，历史数据的分析统计挖掘，为生产和管理提供必要的数据支撑。

本实用新型将曲砖从制砖机出来后到曲库存放整个过程很好的管理起来，采用输送带、码垛机器人、电梯配合AGV实现曲砖输送、码垛、干燥和库存管理自动化，大大节省人力和物理，确保曲砖制作效率，降低曲砖制作成本。

优选地，所述制砖机线体控制系统包括制砖机、配合制砖机的一号输送带、衔接一号输送带和码垛机器人的二号输送带、驱动一号输送带动作的一号输送电机和驱动二号输送带动作的二号输送电机以及用于控制制砖机线体控制系统动作的第一PLC控制器和连接在第一PLC控制器上的第一报警/紧急处理模块。

优选地，所述一号输送带的底部设有一号输送带高度调节台，所述二号输送带的底部设有二号输送带高度调节台，所述一号输送带上设有一号位置检测传感器，所述二号输送带上设有二号位置检测传感器。

优选地，所述码垛机器人控制系统包括衔接二号输送带的码垛机器人、配合码垛机器人的曲砖托盘、用于控制码垛机器人控制系统动作的第二PLC控制器和连接在第二PLC控制器上的第二报警/紧急处理模块，所述码垛机器人和二号输送带之间设有检测计数传感器。

优选地，所述复合AGV控制系统包括复合AGV机器人、配合曲砖托盘的运输AGV小车、配合复合AGV机器人的转运AGV小车、连接在复合AGV机器人上的复合AGV执行机构、连接在复合AGV执行机构上的曲砖夹爪机构和用于控制复合AGV控制系统动作的第四PLC控制器。

优选地，所述电梯控制系统由机械结构+电控系统+调度系统组成，其中机械结构和电控系统控制电梯的运动，调度系统则根据实际作用流程，负责对接AGV调度系统和对各个电梯进行调度和发送指令。

优选地，所述电梯控制系统具体包括衔接运输AGV小车和转运AGV小车的电梯、用于控制电梯控制系统动作的第三PLC控制器和配合第三PLC控制器的控制收发器，所述控制收发器安装在电梯上。

优选地，所述复合AGV机器人和转运AGV小车之间设有3D视觉定位系统，所述复合AGV执行机构和曲砖夹爪机构之间也设有3D视觉定位系统。

优选地，所述第一PLC控制器、第二PLC控制器、第三PLC控制器和第四PLC控制器均连接在一后台服务器上。

一种曲砖发酵流转系统的控制方法，步骤如下：

1)一楼制砖机将生产的湿砖输送给码垛机器人，码垛机器人将湿砖抓取码垛；

2)码垛机器人码垛完成呼叫运输AGV小车，前道AGV小车装载满垛湿砖后呼叫电梯；

3)湿砖满垛AGV小车进入电梯，电梯根据系统调度到达2-12层指定楼层；

4)电梯到达，湿砖满垛AGV小车根据系统指令到达指定曲房门口缓存工位，然后根据系统调度运载周围的空托盘到1楼或将出库干砖运送到曲库；

5)转运AGV小车将曲房门口满垛砖块运送到曲房内，配合复合AGV机器人拆垛完成曲房砖块摆放；

6)曲房内按照一层砖块一层竹垫板的方式完成摆放；

7)根据生产工艺要求，复合AGV机器人将定期对曲房内的砖块进行翻转；

8)曲砖发酵完成，库位管理系统呼叫复合AGV机器人，完成干砖码垛工作；转运AGV小车将满垛干砖运输到对应楼层的缓存区域；

9)干砖满垛AGV根据调度系统指令将干砖运送到本层曲库或1楼曲库入库位；

10)入库位进行托盘信息绑定后，由无人叉车运输托盘完成入库操作；

11)粉碎设备请料，库位管理系统根据先入先出的原则，由无人叉车完成出库操作AGV小车将砖块送到粉碎设备由叉车完成上料；

12)粉碎完成无人叉车将空托盘摞起完成托盘回收；

13)运输AGV小车将空托盘运输到1楼湿砖生产线，由叉车完成分拣和上托盘的任务。

本实用新型将曲砖从制砖机出来后到曲库存放整个过程很好的管理起来，采用输送带、码垛机器人、电梯配合AGV实现曲砖输送、码垛、干燥和库存管理自动化，大大节省人力和物理，确保曲砖制作效率，降低曲砖制作成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的流程示意图；

图3为本实用新型的通讯架构示意图；

图中1.制砖机，2.曲砖，3.一号输送带，4.二号输送带，5.一号输送电机，6.二号输送电机，7.一号输送带高度调节台，8.二号输送带高度调节台，9.一号位置检测传感器，10.码垛机器人，11.检测计数传感器，12.曲砖托盘，13.运输AGV小车，14.电梯，15.转运AGV小车，16.复合AGV机器人，17.3D视觉定位系统，18.曲砖夹爪机构，19.二号位置检测传感器，20.控制收发器，21.AGV执行机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，但并不是对本实用新型保护范围的限制。

如图1所示，一种曲砖发酵流转系统，包括

制砖机线体控制系统，用于将制砖机生产的湿曲砖输送到机器人抓取位，在线体上完成湿砖块的翻转和定位工作；

码垛机器人控制系统，用于抓取到位砖块完成码垛动作；

电梯控制系统，用于完成满垛湿砖AGV小车、空托盘AGV和满垛干砖AGV小车上下楼层周转；

复合AGV控制系统，用于完成空曲房湿砖块的摆放、干砖的码垛和曲房发酵过程中砖块翻转工作；

3D视觉定位系统，用于配合复合AGV控制系统完成湿砖拆垛、曲砖翻转和干砖码垛任务；

AGV调度系统，用于对多部AGV实行中央监管、控制和调度；

生产调度管理系统，用于组织生产过程中的执行工作，管理生产单元中的物料流或信息流；

库位管理系统，用于入库管理、出库管理、库位库存管理、物流配送管理；

数据采集和监控系统，用于采集现场数据，对工业现场进行本地或远程的自动控制，对生产工艺执行情况进行全面的实时的监控，历史数据的分析统计挖掘，为生产和管理提供必要的数据支撑。

制砖机线体控制系统包括制砖机1、配合制砖机1的一号输送带3、衔接一号输送带3和码垛机器人10的二号输送带4、驱动一号输送带3动作的一号输送电机5和驱动二号输送带4动作的二号输送电机6以及用于控制制砖机线体控制系统动作的第一PLC控制器和连接在第一PLC控制器上的第一报警/紧急处理模块。一号输送带3的底部设有一号输送带高度调节台7，二号输送带4的底部设有二号输送带高度调节台8，一号输送带3上设有一号位置检测传感器9，二号输送带4上设有二号位置检测传感器19。

码垛机器人控制系统包括衔接二号输送带4的码垛机器人10、配合码垛机器人10的曲砖托盘12、用于控制码垛机器人控制系统动作的第二PLC控制器和连接在第二PLC控制器上的第二报警/紧急处理模块，码垛机器人10和二号输送带4之间设有检测计数传感器11。

复合AGV控制系统包括复合AGV机器人16、配合曲砖托盘12的运输AGV小车13、配合复合AGV机器人16的转运AGV小车15、连接在复合AGV机器人15上的复合AGV执行机构21、连接在复合AGV执行机构21上的曲砖夹爪机构18和用于控制复合AGV控制系统动作的第四PLC控制器。

电梯控制系统具体包括衔接运输AGV小车13和转运AGV小车15的电梯14、用于控制电梯控制系统动作的第三PLC控制器和配合第三PLC控制器的控制收发器20，控制收发器20安装在电梯14上。

复合AGV机器人16和转运AGV小车15之间设有3D视觉定位系统17，复合AGV执行机构21和曲砖夹爪机构18之间也设有3D视觉定位系统17。

第一PLC控制器、第二PLC控制器、第三PLC控制器和第四PLC控制器均连接在一后台服务器上。

如图2所示，一种曲砖发酵流转系统的控制方法，步骤如下：

1)一楼制砖机将生产的湿砖输送给码垛机器人，码垛机器人将湿砖抓取码垛；

2)码垛机器人码垛完成呼叫运输AGV小车，前道AGV小车装载满垛湿砖后呼叫电梯；

3)湿砖满垛AGV小车进入电梯，电梯根据系统调度到达2-12层指定楼层；

4)电梯到达，湿砖满垛AGV小车根据系统指令到达指定曲房门口缓存工位，然后根据系统调度运载周围的空托盘到1楼或将出库干砖运送到曲库；

5)转运AGV小车将曲房门口满垛砖块运送到曲房内，配合复合AGV机器人拆垛完成曲房砖块摆放；

6)曲房内按照一层砖块一层竹垫板的方式完成摆放；

7)根据生产工艺要求，复合AGV机器人将定期对曲房内的砖块进行翻转；

8)曲砖发酵完成，库位管理系统呼叫复合AGV机器人，完成干砖码垛工作；转运AGV小车将满垛干砖运输到对应楼层的缓存区域；

9)干砖满垛AGV根据调度系统指令将干砖运送到本层曲库或1楼曲库入库位；

10)入库位进行托盘信息绑定后，由无人叉车运输托盘完成入库操作；

11)粉碎设备请料，库位管理系统根据先入先出的原则，由无人叉车完成出库操作AGV小车将砖块送到粉碎设备由叉车完成上料；

12)粉碎完成无人叉车将空托盘摞起完成托盘回收；

13)运输AGV小车将空托盘运输到1楼湿砖生产线，由叉车完成分拣和上托盘的任务。

本实用新型中各个控制系统的具体介绍如下：

制砖机线体控制系统，将制砖机生产的湿曲砖输送到机器人抓取位。在线体上完成湿砖块的翻转和定位工作。由机械部件和电气控制系统组成，电气控制部分预留接口分别和制砖机、码垛机器人进行信号交互。共8条线，6用2备。

码垛机器人控制系统：无人叉车将空托盘放到机器人码垛位，机器人抓取到位砖块完成码垛动作,每次抓取2块，层与层之间交叉排列。机器人左右两侧各一个托盘位，可实现空托盘的缓存。码垛完成后发出码垛完成信号，AGV调度系统安排空小车将湿砖运走到指定曲房门口缓存位。

电梯控制系统：完成满垛湿砖AGV小车、空托盘AGV和满垛干砖AGV小车上下楼层周转的机构。由机械结构+电控系统+调度系统组成，其中机械结构和电控系统控制电梯的运动，调度系统则根据实际作用流程，负责对接AGV调度系统和对各个电梯进行调度和发送指令。其具体工作流程为：一楼湿砖满垛AGV装完湿砖后发出呼叫电梯信号。电梯控制系统根据当前任务情况分析计算，给某一电梯下发AGV小车输送任务。电梯到达一楼后AGV小车进入电梯，电梯将AGV小车送到指定楼层。AGV小车离开电梯，电梯完成本次任务，等待下次任务。输送干砖码垛AGV和空托盘AGV同样道理，完成上下层之间的周转。目前可采用2种方式实现电梯系统与AGV调度系统的信号交互。通过无线IO模块；MFIO模块充当AGV的电梯助手，用继电器触点开闭模拟人手操作按键，只需控制电梯按键面板的触点信号，不会影响电梯原来的电气系统为前提，实现AGV与电梯通信对接。通过光电传感器检测门是否已完全打开，避免AGV与电梯门发生碰撞，安全可靠。通过网络通讯，电梯控制系统和AGV调度系统直接进行通讯交互信号。

复合AGV控制系统由AGV小车、协作机器人和视觉定位系统组成，主要任务是完成空曲房湿砖块的摆放、干砖的码垛和曲房发酵过程中砖块翻转工作。工作流程，1.空曲房湿砖摆放：根据曲房管理系统给出的任务请求，湿砖满垛AGV将湿砖输送到指定楼层指定房间门口缓存支架上，同时转运AGV从竹垫板缓存区取一托盘竹垫板放到房间门口缓存位。然后转运AGV从门口缓存支架上取下货物输送到复合AGV工作区域。复合AGV通过3D视觉引导完成砖块抓取和砖块单列的摆放。完成后转运AGV将门口竹垫板运送到复合AGV工作区，复合AGV依次将该列砖块上方放上竹垫板。2.曲砖翻转：曲房管理系统根据生成工艺的需求将定期给AGV调度系统下发翻砖请求，复合AGV接受任务，通过3D视觉引导砖块抓取对房间内的砖块依次翻转。3.干砖码垛：曲砖发酵完成，曲房管理系统给MES系统发出出库请求。MES给AGV调度系统下发出库任务，AGV调度系统将同时给转运AGV和复合AGV下发出库指令，由转运AGV、复合AGV搭配3D视觉协同工作完成干砖出库任务。

3D视觉定位系统，采用先进的3D视觉定位系统，精度高、大视野、大景深、采用人工智能算法专门为拆码垛场景设计，配合机器人完成湿砖拆垛、曲砖翻转和干砖码垛任务。

本实用新型需要提供跟生产业务相关的调度、库存、设备、生产过程、流程监控采集和分析相关数据的集中管理界面，包括设备管理系统、生产过程管理控制系统内、生产调度管理系统、库位管理系统、数据采集监控分析系统、制造数据管理系统，并要求软件系统具备一定的扩展性，大体通信架构如图3。

生产调度管理系统：是组织生产过程中的执行工作，管理生产单元中的物料流或信息流，且在生产过程中是事件产生，需要进行实时地进行处理工作，这些处理工作必须按照一定的约束进行，调度信息就是根据这些约束的任务安排序列，主要包括AGV调度管理模块、复合机器人调度管理模块、设备调度管理模块。

AGV调度系统，是一个能同时对多部AGV实行中央监管、控制和调度的系统，主要用于AGV数量比较多、运输路线较多、且运输较频繁复杂的应用场景，使物料运输系统更加人性化、自动化、无人化。用户可以从系统界面实时的了解每部受控AGV的设备状态、位置、工作状态等情况，还可以自动或者手动的呼叫空闲AGV分配任务。根据用户实际需要，还可以增加AGV故障报警、复杂路段交通管制、AGV系统远程升级维护等功能。AGV调度系统的功能包括：AGV任务调度、路径规划、交通管制、与设备或电梯控制系统等对接。1.AGV任务调度：AGV任务调度，就是与AGV进行通信，从空闲AGV中选择一台，并指导AGV按照一定的路线完成运输的功能。本方案中涉及到湿砖满垛AGV、干砖满垛AGV以及翻砖AGV的调度任务。2.路径规划：实时路径规划，就是根据选中的AGV所在的位置，以及目标站点位置，对AGV的行进路线进行较优规划，并指导AGV按照规划该路线行进，以完成运输功能。3.交通管制：在某些特定区域，由于空间原因或工艺要求，同时只能有一辆AGV通过，或者两辆AGV不能对头行驶，则需要调度系统对AGV进行管理，指导某一AGV优先通过，其它AGV再按照一定的次序依次通过，这个过程就叫交通管制。4.与设备对接：在自动化物流系统中有些设备需要与AGV进行物理对接，实现物料的自动装卸车，在此情况下，AGV调度系统起到采集现场设备的运行状态信息，并且在某些时候需要发送信号控制现场设备的动作的作用。本系统中AGV调度系统将分别与码垛机器人、电梯控制系统、曲库入库输送系统、每个楼层的缓存机构、碎砖设备进行信号的对接。

库位管理系统，是一款可实现入库管理、出库管理、库位库存管理、物流配送等仓储管理功能的仓库管理系统。仓储本身在整个供应链中起着至关重要的作用，库位管理系统的出现，保证了仓库资源的高效利用，在减少人工成本的同时更以快速、准确、低成本的方式为客户提高更好的服务，进而提高企业竞争力。1.曲房管理系统：曲房管理系统是对整个曲房状态和发酵状态进行管理，包括房间内湿砖块请料、干砖块出料请求以及砖块翻转请求等。与AGV调度系统对接。2.曲库管理系统：1)任务批次管理：该功能提供完善的物料批次信息、批次管理设置、批号编码规则设置、日常业务处理、报表查询，以及库存管理等综合批次管理功能，使企业进一步完善批次管理，满足经营管理的需求。2)保质期管理：在批次管理基础上，针对曲砖提供保质期管理及到期存货预警，以满足生产工艺保质期管理需求。用户可以设置保质期物料名称、录入初始数据、处理日常单据，以及查询即时库存和报表等。3)即时库存智能管理：该功能用来查询当前物料即时库存数量和其他相关信息，库存更新控制随时更新当前库存数量，查看方式有如下多种：所有仓库、仓位、物料和批次的数量信息、当前物料在仓库和仓位中的库存情况、当前仓库中物料的库存情况、当前物料的各批次在仓库和仓位中的库存情况、当前仓库及当前仓位中的物料库存情况。4)系统参数设置：该功能初始设置业务操作的基本业务信息和操作规则，包括设置系统参数、单据编码规则、打印及单据类型等，帮助用户把握业务操作规范和运作控制。

数据采集监控分析系统，可以实时的采集现场数据，对工业现场进行本地或远程的自动控制，对生产工艺执行情况进行全面的实时的监控，历史数据的分析统计挖掘，为生产和管理提供必要的数据支撑。

曲砖流转项目中，数据采集与监控系统将对现场制砖机、工业机器人、湿砖输送线体、粉碎机、拆堆垛机、缓存支架及AGV调度系统中的设备(AGV、复合AGV、无人叉车、电梯等)进行监控和设备数据信息的采集。

Claims (9)

1.一种曲砖发酵流转系统，其特征在于：其包括

制砖机线体控制系统，用于将制砖机生产的湿曲砖输送到机器人抓取位，在线体上完成湿砖块的翻转和定位工作；

码垛机器人控制系统，用于抓取到位砖块完成码垛动作；

电梯控制系统，用于完成满垛湿砖AGV小车、空托盘AGV和满垛干砖AGV小车上下楼层周转；

复合AGV控制系统，用于完成空曲房湿砖块的摆放、干砖的码垛和曲房发酵过程中砖块翻转工作；

3D视觉定位系统，用于配合复合AGV控制系统完成湿砖拆垛、曲砖翻转和干砖码垛任务；

AGV调度系统，用于对多部AGV实行中央监管、控制和调度；

生产调度管理系统，用于组织生产过程中的执行工作，管理生产单元中的物料流或信息流；

库位管理系统，用于入库管理、出库管理、库位库存管理、物流配送管理；

数据采集和监控系统，用于采集现场数据，对工业现场进行本地或远程的自动控制，对生产工艺执行情况进行全面的实时的监控，历史数据的分析统计挖掘，为生产和管理提供必要的数据支撑。

2.根据权利要求1所述的一种曲砖发酵流转系统，其特征在于：所述制砖机线体控制系统包括制砖机、配合制砖机的一号输送带、衔接一号输送带和码垛机器人的二号输送带、驱动一号输送带动作的一号输送电机和驱动二号输送带动作的二号输送电机以及用于控制制砖机线体控制系统动作的第一PLC控制器和连接在第一PLC控制器上的第一报警/紧急处理模块。

3.根据权利要求2所述的一种曲砖发酵流转系统，其特征在于：所述一号输送带的底部设有一号输送带高度调节台，所述二号输送带的底部设有二号输送带高度调节台，所述一号输送带上设有一号位置检测传感器，所述二号输送带上设有二号位置检测传感器。

4.根据权利要求2所述的一种曲砖发酵流转系统，其特征在于：所述码垛机器人控制系统包括衔接二号输送带的码垛机器人、配合码垛机器人的曲砖托盘、用于控制码垛机器人控制系统动作的第二PLC控制器和连接在第二PLC控制器上的第二报警/紧急处理模块，所述码垛机器人和二号输送带之间设有检测计数传感器。

5.根据权利要求4所述的一种曲砖发酵流转系统，其特征在于：所述复合AGV控制系统包括复合AGV机器人、配合曲砖托盘的运输AGV小车、配合复合AGV机器人的转运AGV小车、连接在复合AGV机器人上的复合AGV执行机构、连接在复合AGV执行机构上的曲砖夹爪机构和用于控制复合AGV控制系统动作的第四PLC控制器。

6.根据权利要求5所述的一种曲砖发酵流转系统，其特征在于：所述电梯控制系统由机械结构+电控系统+调度系统组成，其中机械结构和电控系统控制电梯的运动，调度系统则根据实际作用流程，负责对接AGV调度系统和对各个电梯进行调度和发送指令。

7.根据权利要求6所述的一种曲砖发酵流转系统，其特征在于：所述电梯控制系统具体包括衔接运输AGV小车和转运AGV小车的电梯、用于控制电梯控制系统动作的第三PLC控制器和配合第三PLC控制器的控制收发器，所述控制收发器安装在电梯上。

8.根据权利要求7所述的一种曲砖发酵流转系统，其特征在于：所述复合AGV机器人和转运AGV小车之间设有3D视觉定位系统，所述复合AGV执行机构和曲砖夹爪机构之间也设有3D视觉定位系统。

9.根据权利要求7所述的一种曲砖发酵流转系统，其特征在于：所述第一PLC控制器、第二PLC控制器、第三PLC控制器和第四PLC控制器均连接在一后台服务器上。

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