CN219383938U - 一种自动配料系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自动配料系统，包括物料货架、配料机器人、配料台和控制器，物料盒有序放置在所述物料货架上；配料机器人包括机械臂和设置在机械臂前端与所述物料配合的夹座；物料货架位于所述机械臂的移动范围内；配料台位于所述机械臂的移动范围内，配料台包括第一输送带，配沿第一输送带的输送方向设有物料信息确认工位、人工配料工位和物料盒回收工位。上述方案能够实现自动化的配料操作，相对于人工配料不易出错且能够大幅提高效率。

Description

一种自动配料系统

技术领域

本实用新型涉及智能控制生产线技术领域，尤其涉及一种自动配料系统。

背景技术

在部分材料例如涂料的生产过程中，需要对多种原料按比例进行混合。现有技术中通常需要人工选取材料并手动称重后将材料进行混合。一方面，全程需要通过人工选材、称重、混合，效率比较低；另一方面，由于涉及多种材料，在人工进行上述流程操作的过程中容易出错，对工人的操作熟练度依赖很大；且人工操作过程在出错时无法进行追溯，不便于确定出现问题的步骤。因此，针对多种材料选取、称重、混合的过程有必要提供一种智能化的能够自动实现配料的系统及方法。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种自动配料系统，能够实现自动化的配料操作，相对于人工配料不易出错且能够大幅提高效率。

一种自动配料系统，其特征在于，包括物料货架、配料机器人、配料台和控制器，

物料货架包括多个储物格，物料盒有序放置在所述多个储物格中，物料盒上带有用于表示其中的物料信息的识别码；

配料机器人包括机械臂和设置在机械臂前端与所述物料配合的夹座；机械臂上设有用于识别所述识别码的第一识别装置；物料货架位于所述机械臂的移动范围内；

配料台位于所述机械臂的移动范围内，配料台包括第一输送带，配沿第一输送带的输送方向设有物料信息确认工位、人工配料工位和物料盒回收工位；所述物料信息确认工位上设有用于识别所述物料盒上的识别码的第二识别装置。

作为优选，所述配料机器人包括滑动座，所述滑动座滑动设置在地轨上，物料货架及配料台沿所述地轨设置。

作为优选，所述储物格底板设有在宽度方向上设置的缺口，所述缺口方向朝向配料机器人在储物格的取料方向设置；夹座包括与所述缺口适配的垫块以及位于所述垫板左右两侧的侧板，两侧板之间的距离大于所述物料盒的宽度。

作为优选，所述配料机器人的夹座上设有用于检测储物格中是否存在物料盒的检测装置。

作为优选，所述检测装置为漫反射式光电传感器。

作为优选，物料信息确认工位、人工配料工位和物料盒回收工位之间分别设有隔板，隔板驱动装置驱动隔板在收缩状态和伸展状态切换，在隔板收缩状态下，相邻的工位之间连通；在隔板伸展状态下，相邻的工位之间由隔板隔开。

作为优选，所述配料台的第一输送带为辊筒式第一输送带，其输送表面由多个并排设置的辊筒构成，相邻的辊筒之间存在间隙；所述隔板位于相邻的两个辊筒之间，在隔板收缩状态下，隔板位于所述第一输送带的输送平面下方；在隔板伸展状态下，隔板至少部分位于所述第一输送带的输送平面下方。

作为优选，所述驱动装置为伸缩气缸。

作为优选，包括称重设备，所述称重设备与云端服务器连接，称重设备将称重数据发送到云端服务器进行存储。

作为优选，位于所述机械臂的移动范围内的补料台，补料台包括第二输送带，沿第二输送带的输送方向分别设有进料工位、人工操作工位和出料工位，所述配料机器人将需要补料的物料盒从物料货架搬运至补料台的进料工位，并将位于补料台物料盒搬运至物料货架对应储物格。

本实用新型采用上述技术方案，物料盒在物料货架上有序存储，从而能够确定各物料的存储位置，便于配料机器人确定物料存储位置并移动到对应位置获取目标物料；物料货架和配料台在配料机器人的机械臂的移动范围内，从而可以通过配料机器人将物料盒在物料货架和配料台之间进行转运；并且，配料机器人上设有用于识别物料信息的第一信息识别装置，防止其选取的物料出错；进一步配料台上设置物料信息确认工位，在工位对由配料机器人运送的物料信息进行再次确认；确认物料信息无误后才输送至人工配料工位进行处理。上述过程中，仅对物料按配料单中称取相应重量需要人工操作处理，其余物料选取及收纳的步骤均由配料机器人自动操作，能够大幅提高整个流程的自动化过程，提高配料效率，减少对操作人员的依赖；且整个过程多次对配料机器人选取的物料信息进行核对，能够提高自动配料的准确性。

附图说明

图1为自动配料系统的结构图；

图2为图1的俯视图；

图3为配料机器人夹座的结构示意图；

图4为配料台的结构示意图。

附图标记：

物料货架1，物料盒12，

配料机器人2，地轨21，机械臂22，夹座23，漫反射式光电传感器231，垫块232，侧板233，

配料台3，物料信息确认工位311，人工配料工位312，物料盒回收工位313，隔板32，

称重设备4，

补料台5，进料工位511，人工操作工位512，出料工位513。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例。

实施例1：

该实施例提供了一种自动配料系统，如图1-2所示，该系统包括物料货架1、配料机器人2、配料台3和控制器。

物料货架1包括多个储物格，物料盒12有序放置在所述多个储物格中，每个物料盒12中存储单一种类的物料。所述物料货架1为立体货架，每个物料货架1分隔为单排多列重叠的多个储物格，所述储物格开口朝向配料机器人2设置，便于配料机器人2从储物格中夹取物料盒12，或者将物料盒12送至的储物格中。本实施例中，为了便于将储物格和物料盒12设置一一对应关系，设置每个储物格中仅容纳一个物料盒12。作为可选的实施方式，所述物料盒12有序放置在所述多个储物格中，可以是为每个储物格编码，将物料盒12与所述储物格一一对应存储，于实施例中，可以是通过条形码或二维码等包含储物格信息的编码为储物格编码。还记录物料货架1上每个储物格的位置信息，以便于物料机器人确定对应物料在物料货架1上的存储位置。物料盒12上带有用于表示其中的物料信息的识别码，在后续工作过程中，通过识别该识别码可以对物料信息进行核验，避免后续过程中的各工序造成的物料盒12管理混乱。

物料机器人包括机械臂22和和设置在机械臂22前端与所述物料盒12配合的夹座23，机械臂22具有多个自动度，能够带动夹座23在上下高度方向和周向上自动运动，并且机械臂22与夹座23的连接处也设置多个自由度以使加座始终保持水平以便于夹取物料盒12，防止在通过配料机器人2夹持物料盒12的过程中，由于夹座23倾斜导致物料盒12从夹座23上滑落。机械臂22的多自由度结构为本领域的常规设置，在此不再展开描述。作为优选，为了增加配料机器人2的活动范围，以便用于多种物料存储的应用场景，设置配料机器人2包括滑动座，滑动座滑动设置在地轨21上，物料货架1及配料台3沿所述地轨21设置，从而配料机器人2可以沿地轨21滑动以增大配料机器人2的活动范围。作为优选，物料盒12为盒状结构，可以采用标准的立方体等结构，从而可以直接从市面采购，能够节省生产成本，并且盒状结构能够稳定的存储在物料货架1上。并基于此，将机械臂22前端的夹座23设置为包括位于底部的垫块232以及位于垫块232左右两侧的侧板233结构，使用时，垫块232从物料盒12下部支撑物料盒12，侧板233从物料盒12左右两侧进行防护，防止物料盒12从侧边滑落。夹座23的结构简单，相对于采用夹爪结构，控制方式也更加简单；在其他可选实施方式中，也可以在夹持和张开状态切换的夹爪作为设置在机械臂22前端的夹持座。作为优选，储物格底板设有在宽度方向上设置的缺口，所述缺口方向朝向配料机器人2在储物格的取料方向设置；夹座23包括与所述缺口适配的垫块232，这样，垫块232可从缺口处伸入物料盒12底部进行搬运，并且通过垫块232和缺口的位置配合可以方便左右侧板233与物料盒12的左右两侧的位置进行定位。进一步，作为优选，垫块232的长度在物料盒12长度的一半以上，从而使夹座23能够稳定支撑其上的物料盒12。

配料机器人2的机械臂22或夹座23上设有第一识别装置，所述第一识别装置可以识别物料盒12上的识别码或者储物格的编码，从而确定配料机器人2搬运的是需要种类的物料。配料机器人2的夹座23上设有用于检测储物格中是否存在物料盒12的检测装置，通过该检测装置识别对应储物格中是否存储由物料盒12，便于对配料机器人2整体搬运工序的管理，例如按预设程序，储物格a中存储物料盒12A，但实际工序中可能存在储物格a中物料缺失的情况，设置上述检测装置能够在检测到储物格a中缺少物料盒12A后及时发出错误警报，提示人工进行处理，避免按错误程序继续执行后续操作。可选的，所述检测装置为漫反射式光电传感器231，漫反射式光电传感器231可以通过在夹座23单侧安装即可，安装简单。

配料台3位于所述机械臂22的移动范围内，从而可以实现通过配料机器人2将物料盒12在物料货架1和配料台3之间进行转运。配料台3包括第一输送带，沿第一输送带的输送方向设有物料信息确认工位311、人工配料工位312和物料盒回收工位313。第一输送带由输送带驱动机构驱动从而能带动其上的物料盒12在各工位上传递。在信息确认工位，上设有用于识别所述物料盒12上的识别码的第二识别装置。配料机器人2选取物料货架1上的目标物料盒后先将其搬运至信息确认工位，由第二识别装置识别物料盒12上的识别码，确定其是否为需要本次需要的物料，其中目标物料盒指的是根据本次配料单确定的物料，对于一个配料单，一次进行一次物料货架1上物料位置确定、搬运、人工称重、搬运回物料货架1的处理，循环上述步骤直至一个配料单中的所有物料处理完成。在信息确认工位确认物料信息无误后，控制器控制第一输送带动作将信息确认工位上的物料盒12输送到人工配料工位312。在人工配料工位312，由工人从物料盒12中称取指定重量的物料。本实施例中，通过称重设备4称取物料，所述称取设备为物联网秤，其能够记录称取的物料的重量数据，并将其与本次称重的物料种类一一对应存储。于是实例中，所述称重设备4与云端服务器连接，称重设备4将称重数据发送到云端服务器进行存储，以便于后续对数据进行处理。控制器根据配料单中的物料的重量数据核对称重设置称取的物料的量是否正确，若正确，才控制第一输送带动作将人工配料工位312的物料盒12输送至物料回收工位，等待配料机器人2将其重新搬运回物料货架1的对应储物格。

作为优选，物料信息确认工位311、人工配料工位312和物料盒回收工位313之间分别设有隔板32，隔板32驱动装置驱动隔板32在收缩状态和伸展状态切换，在隔板32收缩状态下，相邻的工位之间连通；在隔板32伸展状态下，相邻的工位之间由隔板32隔开。于实施例中，所述驱动装置为伸缩气缸，由伸缩气缸驱动隔板32在收缩状态和伸展状态进行切换。作为可选实施方式，所述配料台3的第一输送带为辊筒式第一输送带，其输送表面由多个并排设置的辊筒构成，相邻的辊筒之间存在间隙；所述隔板32位于相邻的两个辊筒之间，且设置隔板32厚度小于两个辊筒之间的缝隙，从而使隔板32可从所述缝隙处伸缩。在隔板32收缩状态下，隔板32位于所述第一输送带的输送平面下方；在隔板32伸展状态下，隔板32至少部分位于所述第一输送带的输送平面下方。

作为优选，包括位于所述机械臂22的移动范围内的补料台5，补料台5包括第二输送带，沿第二输送带的输送方向分别设有进料工位511、人工操作工位512和出料工位513，所述配料机器人2将需要补料的物料盒12从物料货架1搬运至补料台5的进料工位511，并将位于补料台5的物料盒12搬运至物料货架1对应储物格。进料工位511、人工操作工位512之间，以及人工操作工位512、出料工位513之间设有隔板32，上述隔板32的设置与配料台3上的隔板32设置结构相同，且补料台5的第二输送带的结构也可以设置为第一输送带的结构相同以实现与隔板32结构的配合。

上述自动配料系统，由于系统记录每个物料盒12的重量，在监测到对应物料盒12需要补料时，控制配料机器人2将对应物料盒12由物料货架1搬运至补料台5的进料工位511，进料工位511上设有用于识别物料盒12上信息码的第三识别装置，由第三识别装置识别物料盒12上的识别码，确定其是否为需要本次需要补料的物料。确认通过后，控制进料工位511和人工操作工位512之间的隔板32切换至收缩状态，将物料盒12由进料工位511输送至人工操作工位512，进行人工补料，并更新物料盒12中的物料重量；补料完成后控制人工操作工位512和出料工位513之间的隔板32切换至收缩状态，第二输送带动作将物料盒12由人工操作工位512输送至出料工位513。配料机器人2运动至出料工位513将其上的物料盒12搬运至物料货架1上对应位置，在配料机器人2搬运之前，先由配料机器人2上的识别装置进一步核对物料盒12是否为本次进行补料的物料盒12，核对通过后才进行搬运，否则发出错误提示，由人工进行处理。

综上所述，本实施例的自动配料系统，物料盒12在物料货架1上有序存储，从而能够确定各物料的存储位置，便于配料机器人2确定物料存储位置并移动到对应位置获取目标物料；物料货架1和配料台3在配料机器人2的机械臂22的移动范围内，从而可以通过配料机器人2将物料盒12在物料货架1和配料台3之间进行转运；并且，配料机器人2上设有用于识别物料信息的第一信息识别装置，防止其选取的物料出错；进一步配料台3上设置物料信息确认工位311，在工位对由配料机器人2运送的物料信息进行再次确认；确认物料信息无误后才输送至人工配料工位312进行处理。上述过程中，仅对物料按配料单中称取相应重量需要人工操作处理，其余物料选取及收纳的步骤均由配料机器人2自动操作，能够大幅提高整个流程的自动化过程，提高配料效率，减少对操作人员的依赖；且整个过程多次对配料机器人2选取的物料信息进行核对，能够提高自动配料的准确性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种自动配料系统，其特征在于，包括物料货架、配料机器人、配料台和控制器，

物料货架包括多个储物格，物料盒有序放置在所述多个储物格中，物料盒上带有用于表示其中的物料信息的识别码；

配料机器人包括机械臂和设置在机械臂前端与所述物料盒配合的夹座；机械臂或夹座上设有用于识别所述识别码的第一识别装置；物料货架位于所述机械臂的移动范围内；

配料台位于所述机械臂的移动范围内，配料台包括第一输送带，沿第一输送带的输送方向设有物料信息确认工位、人工配料工位和物料盒回收工位；所述物料信息确认工位上设有用于识别所述物料盒上的识别码的第二识别装置。

2.根据权利要求1所述的一种自动配料系统，其特征在于，所述配料机器人包括滑动座，所述滑动座滑动设置在地轨上，物料货架及配料台沿所述地轨设置。

3.根据权利要求1所述的一种自动配料系统，其特征在于，储物格的底板设有在宽度方向上设置的缺口，所述缺口方向朝向配料机器人在储物格的取料方向设置；夹座包括与所述缺口适配的垫块以及位于所述垫块左右两侧的侧板，两侧板之间的距离大于所述物料盒的宽度。

4.根据权利要求1所述的一种自动配料系统，其特征在于，所述配料机器人的夹座上设有用于检测储物格中是否存在物料盒的检测装置。

5.根据权利要求4所述的一种自动配料系统，其特征在于，所述检测装置为漫反射式光电传感器。

6.根据权利要求1所述的一种自动配料系统，其特征在于，物料信息确认工位、人工配料工位和物料盒回收工位之间分别设有隔板，隔板驱动装置驱动隔板在收缩状态和伸展状态切换，在隔板收缩状态下，相邻的工位之间连通；在隔板伸展状态下，相邻的工位之间由隔板隔开。

7.根据权利要求6所述的一种自动配料系统，其特征在于，所述配料台的第一输送带为辊筒式第一输送带，其输送表面由多个并排设置的辊筒构成，相邻的辊筒之间存在间隙；所述隔板位于相邻的两个辊筒之间，在隔板收缩状态下，隔板位于所述第一输送带的输送平面下方；在隔板伸展状态下，隔板至少部分位于所述第一输送带的输送平面下方。

8.根据权利要求6所述的一种自动配料系统，其特征在于，所述驱动装置为伸缩气缸。

9.根据权利要求1所述的一种自动配料系统，其特征在于，包括称重设备，所述称重设备与云端服务器连接，称重设备将称重数据发送到云端服务器进行存储。

10.根据权利要求1所述的一种自动配料系统，其特征在于，包括位于所述机械臂的移动范围内的补料台，补料台包括第二输送带，沿第二输送带的输送方向分别设有进料工位、人工操作工位和出料工位，所述配料机器人将需要补料的物料盒从物料货架搬运至补料台的进料工位，并将位于补料台物料盒搬运至物料货架对应储物格。