CN104669032B - 物流*** - Google Patents

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Abstract

一种物流***，用于运送工件，物流***包括控制台、中转仓及运送模块，中转仓包括第一收容区及第二收容区，运送模块包括物流车及机械臂，物流车包括第一收容部及第二收容部，第一收容部用于收容从第一收容区中运来的料盘及其上的工件，第二收容部用于收容空的料盘，控制台能够控制物流车停留在中转仓处，中转仓将装有工件的料盘推动至第一收容部中，中转仓将第二收容部中的空料盘拉回第二收容区中，控制台再控制物流车沿预设轨迹行驶，并停留在机械臂处，机械臂从第一收容部中取下装有工件的料盘，并将空料盘放置于第二收容部中，物流车沿预设轨迹行驶回到中转仓处。上述物流***内容能实现全自动化上下料，其工作效率高。

Description

物流***
技术领域
本发明涉及一种物流***，尤其涉及一种全自动化上下料的物流***。
背景技术
在机械制造过程中，工件在第一工站内加工完毕后，需由人工将工件从第一工站中下料，将工件装入料夹并由人工运送至装夹机中上料装夹完毕后，再将工件运送至第二工站进行后续加工。在上述上下料及物流运送过程中，由于采用人工上下料并人工运送工件，耗费较多人力，工作效率低。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种工作效率高的自动化上下料物流***。
一种物流***，用于运送工件，该物流***包括控制台及分别与该控制台电性连接的中转仓及运送模块，该中转仓包括第一收容区及第二收容区，该第一收容区内设置有导轨，并邻近该导轨设置有驱动件，该导轨上设置有用于承载该工件的料盘，该第二收容区内同样设置有导轨及邻近该导轨的驱动件，该第二收容区用于收容空的料盘，该运送模块包括物流车及机械臂，该物流车包括分别与第一收容区及第二收容区对应的第一收容部及第二收容部，该第一收容部用于收容从该第一收容区中运来的该料盘及其上的工件，该第二收容部用于收容空的料盘，该控制台能够控制该物流车停留在该中转仓处，该第一收容区内的驱动件将装有工件的料盘推动至该第一收容部中，该第二收容区中的驱动件将该第二收容部中的空料盘拉回该第二收容区中，该控制台再控制该物流车沿预设轨迹行驶，并停留在该机械臂处，该机械臂从该第一收容部中取下该装有工件的料盘，并将空料盘放置于该第二收容部中，该物流车沿预设轨迹行驶回到该中转仓处；该运送模块还包括邻近该机械臂设置的中转台，该中转台包括支撑框、设于该支撑框上的平移机构及设于该平移机构上的承载件，该支撑框包括与该第一收容部对应的上料区以及与该机械臂对应的中转区，该上料区内设有驱动件及升降机构，该升降机构上设置有转运托架，该上料区的驱动件能够将第一收容部中的料盘拉至上料区内，该升降机构通过该转运托架带动该料盘上升至该承载件处，该承载件固持该料盘上的工件，该平移机构将该承载件移动至该中转区。
本发明的物流***，其中转仓将装有工件的料夹转运至物流车上，物流车沿预设运行轨道行驶，将该料夹送至对应的机械臂处，该机械臂将该料夹运至下一工站，并将空的料夹运至该物流车上，该物流车再沿运行轨道行驶回中转仓处，完成一次工作循环。上述物流运送的过程均能够由控制台控制完成，节省了人力，其工作效率高。
附图说明
图1为本发明物流***的工作循环示意图。
图2为图1所示物流***的中转仓的组装立体示意图。
图3为图1所示物流***的物流车的组装立体示意图。
图4为图1所示物流***的中转台的组装立体示意图。
图5为图1所示物流***的机械臂的组装立体示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明实施方式的物流***100，用于将在第一工站内完成加工的工件200(请参图3)下料并完成装夹，以便将其运送到第二工站进行后续加工。物流***100包括控制台10及分别与控制台10电性连接的加工模块30和运送模块50。
控制台10能够控制加工模块30在第一工站内加工工件200，并控制运送模块50将已完成加工的工件200进行装夹后运送至第二工站(图未示)。
加工模块30包括加四个加工区31、分别对应四个加工区31设置的四个装料台33及第一机器人34、设置于四个装料台33一侧的流水线35、设置于流水线35一侧的第二机器人36及邻近第二机器人36设置的中转仓37。四个加工区31分别为一号至四号加工区31，一号至四号加工区31分别用于同时加工四种不同的工件200。四个装料台33上均设置有料夹331(请参图2)，料夹331用于收容并固持工件200。第一机器人34能够将在加工区31内完成加工的工件200放入装料台33的料夹331中，再将盛有工件200的料夹331运送至流水线35上。在本实施例中，流水线35为四道循环式流水线，每道流水线35分别对应于一个加工区31及一个装料台33，以分别运送一种工件200。流水线35将盛有工件200的料夹331运送至第二机器人36处，第二机器人36将盛有工件200的料夹331转运至中转仓37内，再将中转仓37内空的料夹331转移至流水线35上。流水线35将该空的料夹331运回第一机器人34处，第一机器人34将该空的料夹331转移至装料台33上，以等待收容下一个完成加工的工件200。
请同时参阅图2，中转仓37分为并列设置的两个第一收容区373及两个第二收容区375。第一收容区373用于收容第二机器人36运来的装有工件200的料夹331，其内设置有用于支撑并运送料夹331的多个料盘371。每个第一收容区373内均设置有用于承载料盘371的导轨3731。在本实施例中，导轨3731的数量为两个，两个导轨3731平行间隔设置。每个导轨3731上均设置有滚动件3733，以减少料盘371与导轨3731之间的摩擦。两个导轨3731之间设置有驱动件3735，驱动件3735用于将料盘371推出第一收容区373。第二收容区375用于收容从运送模块50运回的空的料夹331及料盘371。第二收容区375的结构与第一收容区373的结构相同，其内设置有料盘371，且同样包括导轨3751、滚动件3753及驱动件3755。第二收容区375内的驱动件3755用于将运送模块50中的料盘371拉回第二收容区375。在本实施例中，驱动件3735及驱动件3755均为气缸。中转仓37的侧壁上还设置有定位装置377。定位装置377包括固定于中转仓37上的动作件3771及连接于动作件3771上的定位件3773。动作件3771能够带动定位件3773运动，以卡合运送模块50的部分结构，并将运送模块50的部分结构定位于中转仓37旁。
运送模块50包括运行轨道51、设置于运行轨道51上的五个物流车53、邻近运行轨道51设置的四个中转台55、四个机械臂57以及分别对应四个机械臂57设置的四个装夹机59。
在本实施例中，运行轨道51呈封闭的环状，其邻近中转仓37设置，用于设定物流车53的运行轨迹。在本实施例中，运行轨道51为由磁条所铺设的轨道。运行轨道51上间隔设置有五个***511，其中一个***511靠近中转仓37，其余四个***511从中转仓37旁依次沿顺时针间隔设置于运行轨道51上。***511用于对行驶在运行轨道51上的物流车53进行定位。
请同时参阅图3，五个物流车53分别为一号至五号物流车53，五个物流车53间隔并可行驶地设置于运行轨道51上。在本实施例中，物流车53为与控制台10无线通讯连接的自动无线导航车。控制台10能够控制物流车53沿着运行轨道51行驶。物流车53包括车架531及设置于该车架上的控制单元533、驱动装置(图未示)和安全装置535，该驱动装置及安全装置535分别与控制单元533电性连接，控制单元533控制该驱动装置带动车架531行驶。
车架531内活动悬挂有托盘536，托盘536外侧设置有与中转仓37上的定位装置377对应的卡合部5361，卡合部5361上开设有卡合孔5363。卡合孔5363用于与定位件3773相卡合，以将物流车53定位于中转仓37旁。托盘536分为分别与两个第一收容区373及两个第二收容区375相对应的两个第一收容部537及两个第二收容部539。第一收容部537用于收容从第一收容区373内转运来的装有工件200的料夹331及料盘371。每个第一收容部537内设有两个相平行的导轨5371，导轨5371上设置有滚动件5373。导轨5371旁设置有定位组件5375，定位组件5375包括感应件5376及限位件5377。当感应件5376感应到对应的导轨5371上存有料盘371时，限位件5377卡持料盘371，以将料盘371固定于第一收容部537中。在本实施例中，感应件5376为电磁阀，限位件5377为由感应件5376驱动的销轴。第二收容部539用于收容从中转台55内转运来的未装有工件200的料夹331及料盘371。第二收容部539内同样设置有导轨5391、滚动件5393以及定位组件5395。安全装置535设于车架531前端，用于防止物流车53与障碍物发生碰撞。初始状态下，五个物流车53分别邻近对应的***511静止于运行轨道51上，其中一号物流车53邻近中转仓37，二号至五号物流车53依次间隔并沿顺时针分布于运行轨道51上。
请同时参阅图4，四个中转台55间隔设置于运行轨道51外侧，每个中转台55对应于一个***511。每个中转台55均包括支撑框551。支撑框551外侧设置有定位装置552，定位装置552与定位装置377结构相同，其同样包括动作件5521及定位件5523。定位装置552用于将物流车53定位至中转台55旁。支撑框551顶部设置有平移机构553，平移机构553上装设有承载件5531。承载件5531大致呈环形板状，用于承载料盘371。承载件5531的四周间隔分布有夹紧件5533，夹紧件用于夹紧料盘371。在本实施例中，平移机构553为丝杠螺母机构，平移机构553能够带动承载件5531在水平方向上作平移运动。支撑框551分为依次排列的上料区555、中转区557以及下料区559。平移机构553横跨上料区555、中转区557及下料区559。上料区555与物流车53上的第一收容部537相对应，用于收容从第一收容部537中转运来的装有工件200的料盘371及料夹331，并将其运送至中转区557。上料区555底部与第一收容区373类似设置有导轨5551、滚动件5553以及驱动件5555(未标号)。驱动件5555用于将物流车53的第一收容部537中的装有工件200的料夹331及料盘371拉至上料区555的导轨5551上。上料区555内邻近导轨5551设置有升降机构5557，升降机构5557垂直于平移机构553。升降机构5557上装设有转运托架5559。转运托架5559大致呈“ㄩ”型，其两臂分别位于两个导轨5551的外侧，用于承载料盘371。在本实施例中，升降机构5557为丝杠螺母机构，其能够带动转运托架5559在竖直方向上运动，通过转运托架5559将导轨5551上的料盘371运送至上料区555的顶部，以将该料盘371转运至承载件5531上，再通过平移机构553将料盘371运送至中转区557。下料区559与物流车53上的第二收容部539相对应，用于收容从中转区557中转运来的未装有工件200的料盘371及料夹331，并将其运送至物流车53上的第二收容部539中。下料区559结构与上料区555的结构相同，其内同样设置有导轨5591、滚动件5593、驱动件5595、升降机构5597以及转运托架5599。驱动件5595用于将下料区559的导轨5591上的空的料夹331及料盘371推送至物流车53的第二收容部539的导轨5552上。
请同时参阅图5，四个机械臂57分别邻近四个中转台55设置。每个机械臂57均包括第一支撑架571、设置于第一支撑架571一端的第二支撑架573、设置于第二支撑架573上的驱动机构575以及连接于驱动机构575上的抓取件577。第一支撑架571邻近对应的中转台55竖直设置，第二支撑架573水平固定设置于第一支撑架571末端。在本实施例中，驱动机构575为由电机带动的同步传送带。抓取件577滑动设置于第二支撑架573上并与驱动机构575相连接，其用于抓取中转区557上装有工件200的料盘371及料夹331。驱动机构575能够驱动抓取件577沿水平方向运动，以将抓取件577上的料夹331运送至对应的装夹机59内。
四个装夹机59分别为一号至四号装夹机59，每个装夹机59对应一个机械臂57设置，且初始状态下，一号至四号装夹机59分别对应于二号至五号物流车53。
使用本实施方式的物流***100时，首先，将四种不同的工件200分别装设于一号至四号加工区31中，启动控制台10。控制台10控制加工区31对工件200进行加工。第一机器人34将完成加工的工件200放入对应的装料台33的料夹331中，再将装有工件200的料夹331转移对应的一道流水线35上，流水线35将该装有工件200的料夹331运送至中转仓37处。第二机器人36将装有工件200的料夹331转移至中转仓37的第一收容区373内的料盘371上。
其次,控制台10控制一号物流车53行驶至中转仓37处，使得卡合部5361朝向中转仓37。动作件3771驱动定位件3773凸伸入卡合孔5363内，以将托盘536定位，使得两个第一收容区373及两个第二收容区375分别对应于两个第一收容部537及两个第二收容部539。驱动件3735动作，将第一收容区373内的料盘371推入第一收容部537内。若第二收容部539内存有未装有工件200的料盘371及料夹331，驱动件3755同时动作，将该空的料盘371及料夹331从第二收容部539拉回第二收容区375中。
当控制台10检测到一号物流车53上放入料盘371时，其控制五个物流车53均在运行轨道51上沿同一方向运行。在本实施例中，物流车53的运行方向为顺时针。当一号物流车53运行至一号装夹机59处时，控制台10控制运行轨道51上的***511将一号物流车53定位，同时，二号至四号物流车53分别对应运行至二号至四号装夹机59处，五号物流车53运行至中转仓37处。
然后，中转台55的动作件5521驱动定位件5523凸伸入卡合孔5363内，以将托盘536定位，使得其中一个第一收容区373及其中一个第二收容区375分别对应于上料区555及下料区559。机械臂57的抓取件577抓取装夹机59中的空料夹331，并将其运放置于中转台55的中转区557的承载件5531上，夹紧件5533夹紧空料夹331。平移机构553将承载件5531运送至下料区559顶部，下料区559的升降机构5597驱动转运托架5599及其上的空料盘371上升至下料区559顶部与承载件5531对应。夹紧件5533释放空料夹331，使得空料夹331从承载件5531上落入料盘371中。升降机构5597驱动转运托架5599下降至下料区559底部，使得料盘371支承于导轨5591上。驱动件5595运动，将该空的料盘371及料夹331推入物流车53的第二收容部539中。平移机构553驱动承载件5531复位。
与上述过程同时，控制台10控制上料区555内的驱动件5555运动，将第一收容区373内装有工件200的料盘371及料夹331拉至上料区555的导轨5551上，并支承于转运托架5559上。同时，平移机构553将承载件5531运送至上料区555顶部，升降机构5557带动转运托架5559上升，直至料夹331及其中的工件300从承载件5531中凸伸出。夹紧件5533从四周夹紧料夹331，使得料夹331与工件200固定于承载件5531中。平移机构553再次带动承载件5531及其中的料夹331运动至中转区557。机械臂57的抓取件577抓取承载件5531上装有工件200的料夹331，并将料夹331运送至一号装夹机59内。一号装夹机59从该料夹中取下工件并装夹。
同时，二号至四号装夹机59及其对应的机械臂57分别对二号至四号物流车53上的由二号至四号加工区31所加工的工件200执行同样的操作。中转仓37则取下五号物流车53上的所有空料夹331，第二机器人36将空料夹331分别运至四道流水线35上，流水线35空料夹331运至对应的加工区31处，第一机器人34将空料夹331搬运至装料台33上。流水线35继续运转，第二机器人36将流水线35上运送来的装有工件200的料夹331搬运至中转仓37内，中转仓37再将该料夹331装入五号物流车53。
控制台10再次控制五个物流车53顺时针运行，使一号物流车53定位于二号装夹机59处。控制台10控制二号装夹机59处的机械臂57取下二号装夹机59上的未装有工件200的料夹331并将该料夹331装入一号物流车53中，再抓取一号物流车53上的装有由二号加工区31所加工的工件200的料夹331，并将该料夹331运送至二号装夹机59上，二号装夹机59从该料夹331中取下工件200并装夹，其余物流车53及对应的装夹机59和机械臂57的动作类似。再次，控制台10控制五个物流车53继续顺时针运行，使得一号物流车53依次停留在三号及四号装夹机59处，并使机械臂57依次将三号及四号装夹机59上的空料夹331装入一号物流车53中，再将一号物流车53上的由三号及四号加工区31所加工的工件200及料夹331依次运至三号及四号装夹机59内，由装夹机59对工件200进行装夹。当一号物流车53在运行轨道51上运行一圈，再次回到中转仓37处时，一号物流车53上的所有工件200均已装入对应的装夹机59中，其上所有的料夹331均为空料夹。最后，控制台10控制中转仓37取下一号物流车53上的所有空料夹331，并由第二机器人36将空料夹运至流水线35上，流水线35将空料夹331运回对应的加工区31处。物流***100完成一个工作循环。
本发明的物流***100，其使用控制台10控制加工区31对工件200进行加工，第一机器人34将工件200装入料夹331，并将该装有工件的料夹331放置于流水线35上，流水线35将该料夹331送至中转仓37处，再由第二机器人36将该料夹331及工件200搬运至中转仓37内，中转仓37将该料夹331转运至物流车53上，物流车53沿预设运行轨道51行驶，将该料夹331送至对应的装夹机59处，由机械臂57将该装有工件200的料夹运至装夹机59内，再从装夹机59中取回空料夹331并放置于物流车53上，物流车53沿运行轨道51行驶回中转仓37处，完成一次工作循环。在上述物流运送的过程中，工件200从加工区31完成加工至装入装夹机59时，均能够由控制台10控制完成，节省了人力，其工作效率高。
可以理解，物流***100中的加工区31的数量可以为一个或多个，对应地，流水线35、物流车53、机械臂57及装夹机59的数量可以分别为一个或多个。
可以理解，运行轨道51可以为实体导轨式，也可以为仅贴有运行标记的导航线或其他的轨道形式。甚至，运行轨道51及其上的***511均可以省略，而仅需使控制台10控制物流车53沿预设轨迹行驶，并能够依次停留在中转仓37及一号至四号装夹机59处即可。
可以理解，装料台33、流水线35及第二机器人36均可以省略，仅需将中转仓37邻近加工区31设置，将料夹331装设于中转仓37上，并将物流车53的运行轨道51铺设至中转仓37旁，使加工区31对工件200完成加工后，第一机器人34直接将工件200放置于中转仓37上的空料夹331中，并由中转仓37将该装有工件200的料夹331转运至物流车53上即可。
可以理解，中转台55可以省略，仅需采用机械臂57采用机械臂57从对应的装夹机59中取下空的料夹331，并将空料夹331搬运至五物流车53中，或从物流车53上取下装有工件200的料夹331并运送至装夹机59中即可。
可以理解，装夹机59可以不局限于装夹工件用，其可以为加工机台或其他流水线。
可以理解，料夹331可以省略，而仅需使用料盘371承载工件即可。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (9)

1.一种物流***，用于运送工件，其特征在于：该物流***包括控制台及分别与该控制台电性连接的中转仓及运送模块，该中转仓包括第一收容区及第二收容区，该第一收容区内设置有导轨，并邻近该导轨设置有驱动件，该导轨上设置有用于承载该工件的料盘，该第二收容区内同样设置有导轨及邻近该导轨的驱动件，该第二收容区用于收容空的料盘，该运送模块包括物流车及机械臂，该物流车包括分别与第一收容区及第二收容区对应的第一收容部及第二收容部，该第一收容部用于收容从该第一收容区中运来的该料盘及其上的工件，该第二收容部用于收容空的料盘，该控制台能够控制该物流车停留在该中转仓处，该第一收容区内的驱动件将装有工件的料盘推动至该第一收容部中，该第二收容区中的驱动件将该第二收容部中的空料盘拉回该第二收容区中，该控制台再控制该物流车沿预设轨迹行驶，并停留在该机械臂处，该机械臂从该第一收容部中取下该装有工件的料盘，并将空料盘放置于该第二收容部中，该物流车沿预设轨迹行驶回到该中转仓处；该运送模块还包括邻近该机械臂设置的中转台，该中转台包括支撑框、设于该支撑框上的平移机构及设于该平移机构上的承载件，该支撑框包括与该第一收容部对应的上料区以及与该机械臂对应的中转区，该上料区内设有驱动件及升降机构，该升降机构上设置有转运托架，该上料区的驱动件能够将第一收容部中的料盘拉至上料区内，该升降机构通过该转运托架带动该料盘上升至该承载件处，该承载件固持该料盘上的工件，该平移机构将该承载件移动至该中转区。
2.如权利要求1所述的物流***，其特征在于：该运送模块还包括邻近该中转仓设置的运行轨道，该运行轨道为封闭的环状，该物流车能够沿着该运行轨道行驶，该运行轨道上分别对应该中转仓及该机械臂设置有***，该***能够将该物流车定位于该中转仓或该机械臂处。
3.如权利要求1所述的物流***，其特征在于：该支撑框还包括与该第二收容部对应的下料区，该下料区内设有驱动件及升降机构，该升降机构上设置有转运托架，该平移机构能够将该中转区上的空的料盘运至该下料区并使该料盘支承于该下料区的转运托架上，该下料区的升降机构带动该转运托架及该料盘下落至对应的驱动件处，该驱动件将该空的料盘推送至该第二收容部中。
4.如权利要求1所述的物流***，其特征在于：该机械臂包括第一支撑架、设置于该第一支撑架一端的第二支撑架、设置于该第二支撑架上的驱动机构以及连接于该驱动机构上的抓取件，抓取件滑动设置于该第二支撑架上并能够抓取该第一收容部中装有工件的料盘，该驱动机构能够驱动该抓取件运动，以搬运该抓取件上的料盘。
5.如权利要求1所述的物流***，其特征在于：该物流车包括车架及设置于该车架内的控制单元、驱动装置以及托盘，控制单元控制该驱动装置带动该车架行驶，该托盘悬挂于该车架内，该第一收容部及该第二收容部均设于该托盘上，该第一收容部及该第二收容部内均设置有导轨，并邻近该导轨设置有定位组件，该定位组件能够将该物流车内的料盘定位并固定。
6.如权利要求5所述的物流***，其特征在于：该物流车还包括设置于该车架前端的安全装置，该安全装置与该控制单元电性连接，用于防止物流车与障碍物发生碰撞。
7.如权利要求1所述的物流***，其特征在于：该物流***还包括加工区及邻近该加工区设置的第一机器人，通过该第一机器人，能够将在该加工区完成加工的工件运送至该中转仓。
8.如权利要求7所述的物流***，其特征在于：该物流***还包括邻近该第一机器人设置的装料台、流水线，以及邻近该中转仓设置的第二机器人，该装料台上设置有料夹，该第一机器人能够将完成加工的工件放入该装料台的料夹中，该第一机器人将该料夹运送至该流水线上，该装料台设置于该流水线一侧，该第二机器人能够将该流水线上的装有工件的料夹搬运至该第一收容区的料盘上，并将该第二收容区中的空的料夹搬运至该流水线上，该流水线为循环式流水线，其能将在该加工区完成加工的工件运送至该中转仓中，并能将该空的料夹运送至该装料台处。
9.如权利要求1所述的物流***，其特征在于：该运送模块还包括邻近该机械臂设置的装夹机，该机械臂将该工件运至该装夹机上，该装夹机对该工件进行装夹。
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