CN112478586A - 一种物料自动换驳输送装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物料自动换驳输送装置及其控制方法，自动换驳输送装置包括机架、上层伸缩输送线、料斗、中间旋转输送线、下层伸缩输送线，上层伸缩输送线安装在机架的顶部，在上层伸缩输送线的下方安装料斗，料斗下方安装中间旋转输送线，中间旋转输送线下方安装下层伸缩输送线，料斗、中间旋转输送线、下层伸缩输送线均固定在机架上，在控制装置的作用下，根据需求灵活调整物料的输送线路，伸缩式的输送线以及旋转式的输送线的组合实现将物料输送到不同位置，该组合输送线均是采用成熟的机械结构，成本低，维护简单。

Description

一种物料自动换驳输送装置及其控制方法

技术领域

本发明属于物料拣选技术领域，具体涉及一种物料自动换驳输送装置及其控制方法。

背景技术

随着时代发展，物料输送的方式成为提升工作效率的方式之一。物料输送最开始是美国应用架空索道传送散状物料；随后各种现代结构的传送带输送机相继出现。如早期在英国出现了皮带式传送带输送机；紧接着在美国出现了螺旋输送机，在瑞士出现了钢带式输送机，在英国和德国出现了惯性输送机等等。此后，传送带输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的传送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运***机械化和自动化不可缺少的组成部分。

随后出现的物料拣选设备、物料自动化储存装置、自动化立体仓库等都需要对物料进行搬运输送。在取出货物过程当中需要将物料取出然后运送到指定点，在指定点完成下一步的加工或取用，现有的物料拣选储存设备趋于智能化、集成化，需要将拣选、存储、包装等功能集中在一起，则需要在物料取出的过程当中对物料进行计数或者定量裁剪，在取出后还需要进行打包等操作才能完成最终出库；在物料存储过程需要对物料进行打包喷码标记，输送到空置仓位或者相同物品的储存位置，然后记录等。在整个存储取出的过程当中，基本每一个步骤都需要对物品进行搬运，且对搬运的位置是具有一定的要求的。

发明人在实际使用过程中发现，这些现有技术至少存在以下技术问题：

在立体仓库等对物料进行出库拣选打包过程中，需要根据情况将物料输送到不同地方进行打包再出库或者直接出库，现有的物料搬运至不同位置多使用机械臂进行搬运，机械臂配合位移***成本过高，结构复杂，维护较为困难，且对于较大重量的物品都不太实用，物品太重惯性大，物品在夹持时容易打滑，机械臂难以夹持沉重物品等。

发明内容

为克服上述存在之不足，本发明的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种物料自动换驳输送装置，其可以通过伸缩式的输送线以及旋转式的输送线的组合实现将物料输送到不同位置，成熟的输送线的组合成本低，维护简单。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：提供一种物料自动换驳输送装置。其包括机架、上层伸缩输送线、料斗、中间旋转输送线、下层伸缩输送线，上层伸缩输送线安装在机架的顶部，在上层伸缩输送线的下方安装料斗，料斗下方安装中间旋转输送线，中间旋转输送线下方安装下层伸缩输送线，料斗、中间旋转输送线、下层伸缩输送线均固定在机架上。

根据本发明所述的一种物料自动换驳输送装置，其进一步的优选技术方案是：所述上层伸缩输送线与下层输送线结构一致，包括伸缩机构、传送带，传送带安装在伸缩机构上，伸缩机构安装在机架上，传送带的电源线和控制线集束成为拖链。

根据本发明所述的一种物料自动换驳输送装置，其进一步的优选技术方案是：所述伸缩机构为滑轮滑轨结构或导轨滑块结构，并在伸缩机构上设置限位块或者限位轮，传送带安装在滑轨或滑块上，传送带通过连接片连接有伸缩动力装置。

根据本发明所述的一种物料自动换驳输送装置，其进一步的优选技术方案是：所述伸缩动力装置包括电机、皮带、U型惰轮，电机与U型惰轮分别固定在传送带两端位置，皮带两端通过连接片连接在传送带上后再绕接在电机与U型惰轮上，皮带运动方向与传送带滑动方向一致。

根据本发明所述的一种物料自动换驳输送装置，其进一步的优选技术方案是：在左滑轮支架侧面上开有传感器孔，在传感器孔对应位置设置有金属接近开关，所述金属接近开关的数量为4个。

根据本发明所述的一种物料自动换驳输送装置，其进一步的优选技术方案是：所述中间旋转输送线包括旋转机构、传送带，传送带安装在旋转装置上，旋转装置安装在机架中部。

根据本发明所述的一种物料自动换驳输送装置，其进一步的优选技术方案是：所述旋转装置包括基础旋转盘、交叉滚子轴承、旋转电机，基础旋转盘边缘设置有齿轮，旋转电机旋转轴上安装齿轮并与基础旋转盘边缘啮合，交叉滚子轴承设置在基础旋转盘中部，交叉滚子轴承另一面通过底板安装在机架上，在基础旋转盘上设置有转角控制器，转角控制器包括指针、槽型光电开关，在初始位置和目标位置分别设置一个指针，在初始位置的指针处设置有槽型光电开关。

根据本发明所述的一种物料自动换驳输送装置，其进一步的优选技术方案是：在中间旋转输送线的传送带中部设置旋转挡边，在出料位置设置固定料斗，在输送带与侧边的接触位置两侧均设置挡边，挡边下端紧贴输送带。

根据本发明所述的一种物料自动换驳输送装置，其进一步的优选技术方案是：在机架底部安装称重传感器后将其组合再安装在吊篮框架上。

一种物料自动换驳输送装置的控制方法，其特征在于，所述综合拣选单元自动推拉装置外接ARM控制器，其控制方法如下：

1)堆垛机的升降平台移动到指定拣选单元，ARM控制器控制上层伸缩输送线伸缩电机与传送带的电机运行，上层伸缩输送线伸长，金属接近开关判断伸长是否到位，上层伸缩输送线承接拣选完成的物料并输送到料斗内部，上层伸缩输送线收回；

2)若需要包装，中间旋转输送线的旋转电机运行，槽型光电开关判断旋转到位后启动中间旋转输送线的传送带的电机，将物料送入包装机；

若无需包装，堆垛机的升降平台移动到出库位置，下层伸缩输送线的伸缩电机和传送带的电机运行，下层伸缩输送线伸长并与出库位置对接，金属接近开关判断伸长是否到位，到位后ARM控制器控制中间输送线的传送带电机旋转，使得物料从中间旋转输送线上到下层伸缩输送线然后完成出库；

3)称重传感器判断物料自动换驳输送装置的重量是否与初始状态一致从而判断是否有物料残留，若数据大于初始状态则发出警报。

相比现有技术，本发明的技术方案具有如下优点/有益效果：

1、采用伸缩式输送线以及旋转式输送线构成整体的物料自动换驳输送装置，均为现有结构，技术成本低，维护简单，使用便捷。

2、根据需求将物料输送到不同位置，无需打包可以直接送出，需要打包时输送到打包机，实现自动化打包的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明一种物料自动换驳输送装置的结构示意图。

图2是本发明一种物料自动换驳输送装置的正视图。

图3是本发明一种物料自动换驳输送装置的中间旋转输送线的结构示意图。

图4是图3去掉底板后的仰视图。

图5是本发明一种物料自动换驳输送装置的下层伸缩输送线的结构示意图。

图6是图5去掉右滑轮支架的结构示意图。

图7是图5去掉右滑轮支架的侧视图。

图8是本发明一种物料自动换驳输送装置的传送带的结构示意图。

图9是图8的侧视图。

图10是一种物料自动换驳输送装置的控制装置。

图中标记分别为：1.机架 2.上层伸缩输送线 3.料斗 4.中间旋转输送线 5.下层伸缩输送线

6.伸缩机构 601.左滑轮支架 602.右滑轮支架 603.左框板 604.右框板 605.导向轮 606.限位轮 607.金属接近开关 608.拖链

7.旋转机构 701.基础旋转盘 702.交叉滚子轴承 703.旋转电 机704.直齿圆柱外齿轮 705.圆柱齿轮 706.指针 707.槽型光电开关 708.底板

8.传送带 801.侧板 802.输送带 803.主动轮 804.从动轮 805.电机 806.第一安装孔 807.电机安装架 808.挡边 809.旋转挡边 810.固定料斗

9.伸缩动力装置 901.电机 902.皮带 903.U型惰轮。

具体实施方式

为使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

实施例1：

如图1所示，一种物料自动换驳输送装置。其包括机架1、上层伸缩输送线2、料斗3、中间旋转输送线4、下层伸缩输送线5，上层伸缩输送线2安装在机架1的顶部，在上层伸缩输送线2的下方安装料斗3，料斗3下方安装中间旋转输送线4，中间旋转输送线4下方安装下层伸缩输送线5，料斗3、中间旋转输送线4、下层伸缩输送线5均固定在机架1上。

所述上层伸缩输送线2与下层输送线结构一致，包括伸缩机构6、传送带，传送带安装在伸缩机构6上，伸缩机构6安装在机架1上，传送带的电源线和控制线集束成为拖链608。传送带由主动轮、从动轮、电机、皮带组成，主动轮与从动轮并列布置，环形皮带套装在主动轮与从动轮上，主动轮连接电机，电机的电源线以及控制线集束成为拖链608

所述伸缩机构6为滑轮滑轨结构或导轨滑块结构，并在伸缩机构6上设置限位块或者限位轮606，传送带安装在滑轨或滑块上，传送带通过连接片连接有伸缩动力装置。所述伸缩机构6包括左滑轮支架601、右滑轮支架602、左框板603、右框板604、导向轮605、限位轮606，左框板603与右框板604分别位于传动带左侧与右侧，在左滑轮支架601与右滑轮支架602上均安装有导向轮605及限位轮606，左滑轮支架601安装在左框板603上，右滑轮支架602安装在右框板604上，导向轮605与限位轮606均对应的位于左框板603与右框板604上设置的滑轮槽当中。本实施列中传送带的两侧板801边缘分别固定左框板603、右框板604，左框板603与右框板604在导向轮605的支撑下可以在伸缩滑动，使得整个传送带实现伸缩滑动功能。

所述伸缩动力装置包括电机901、皮带902、U型惰轮903，电机901与U型惰轮903分别固定在传送带两端位置，皮带902两端通过连接片连接在传送带上后再绕接在电机901与U型惰轮903上，皮带902运动方向与传送带滑动方向一致，通过电机带动传送带在伸缩机构6内滑动，便于将物料送到指定位置。

在左滑轮支架601侧面上开有传感器孔，在传感器孔对应位置设置有金属接近开关607，所述金属接近开关607的数量为4个。

所述中间旋转输送线4包括旋转机构7、传送带，传送带安装在旋转装置上，旋转装置安装在机架1中部。

所述旋转装置包括基础旋转盘701、交叉滚子轴承702、旋转电机703，基础旋转盘701边缘设置有直齿圆柱外齿轮704，直齿圆柱外齿轮704通过螺钉安装在基础旋转盘701的边缘，可以较为便利的进行更换，旋转电机703旋转轴上安装一个圆柱齿轮705并与基础旋转盘701边缘啮合，基础旋转盘701的转速、转角等可以根据齿数、转速、旋转时间或圈数等进行控制。交叉滚子轴承702设置在基础旋转盘701中部，交叉滚子轴承702另一面通过底板708安装在机架1上，在基础旋转盘701上设置有转角控制器，转角控制器包括指针706、槽型光电开关707，在初始位置和目标位置分别设置一个指针706，在初始位置的指针处设置有槽型光电开关707。

在中间旋转输送线4的传送带中部设置旋转挡边，在出料位置设置固定料斗810，在输送带与侧边的接触位置两侧均设置挡边，挡边下端紧贴输送带。

在机架1底部安装称重传感器后将其组合再安装在吊篮框架上，通过吊篮安装在其他的设备上作为中间转运的设备使用。

本实施例所述的传动带4包括侧板801、输送带802、主动轮803、从动轮804和电机805。其中所述侧板801为两个，且该侧板801设置为呈箱体结构，两个侧板801相对设置，输送带802位于两侧板801之间。主动轮803和从动轮804都安装在该侧板801上，侧板801上从动轮804的第一安装孔806为长条形的滑孔，同时在该第一安装孔806处的侧板上设置一个锁紧销，当从动轮804的位置调整好后，通过锁紧销将其固定锁紧。

所述输送带802套装在主动轮803和从动轮804上形成一个循环的输送带。

所述电机805安装在侧板801的外侧与主动轮803连接并带动主动轮803转动。由于侧板801呈箱体结构，因此电机805是安装在侧板801的箱体内的，可以进一步规范输送装置的整体结构，使得外观更好看，同时避免电机长时间暴露，沾染过多灰尘，延长电机的使用寿命。

具体安装电机805时，电机805是通过一个的电机安装架807安装在侧板801上的，具体的是电机安装架807的一条边固定在侧板801上，电机安装架807的另一条边上固定安装电机805，采用电机安装架使得安装箱的空间利用更加合理，从而减小了整个装置的体积，使得装置在后续安装上的空间利用更加方便合理。

本实施例中，两侧板801的内侧都安装有挡边808，挡边808的下端紧贴输送带802，本实施例的挡边为L型，同时将挡边808两条边的夹角可以根据具体情况进行设置，本实施例设置为60°，这样挡边808安装在侧板801上后与侧板之间形成一个三角形。所述挡边的顶角为弧形倒角，这样可以进一步避免损坏物料。挡边808的上端设置为安装部，这样可以通过安装部与侧板801紧贴，然后采用螺钉将挡边808固定在侧板801上。除此之外挡边还可以防止物料进入输送带侧面的缝隙内，从而损害电机的情况出现。

本实施中，所述侧板801内侧位于输送带802上下边之间还设置有支撑板，这样输送带802同时还套装在支撑板上，这样可以进一步提高输送带的承重强度，同时增加输送带的使用寿命。

同时本实施例中所述挡边808为中空体，其截面呈直角三角形，其两直角边通过螺钉分别固定在侧板801和支撑板上。

一种物料自动换驳输送装置的控制方法，在所述物料自动换驳输送装置的上层伸缩输送线的伸缩电机和传送带的电机、中间旋转输送线的旋转电机和传送带的电机、下层伸缩输送线的伸缩电机和传送带的电机均连接在ARM控制器的电机驱动输出接口，称重传感器、槽型光电开关、金属接近开关均连接在ARM控制器的DI输入接口，ARM控制器通信模块连接上位机，ARM控制器连接堆垛机升降平台，ARM控制器与升降平台的连接方式可以是升降平台的电机与ARM控制器连接，也可以是ARM控制器与升降平台对应的控制器之间相互连接，其控制方法如下：

1)ARM接收到拣选指令，升降平台移动到指定拣选单元，上层伸缩输送线伸缩电机与传送带的电机运行，上层伸缩输送线伸长，金属接近开关布置在左滑轮支架601侧面上的传感器孔内，金属接近开关607的数量可以根据输送线的长度以及伸缩的位置点灵活设置，金属接近开关用于判断伸长是否到位，到位后拣选机拣选，上层伸缩输送线承接拣选完成的物料并输送到料斗内部，上层伸缩输送线收回；

2)若需要包装，中间旋转输送线的旋转电机运行，槽型光电开关判断旋转到位后启动中间旋转输送线的传送带的电机，将物料送入包装机，然后利用包装机部分的传送带将包装好的物料出库；若不需包装，升降平台移动到出库位置，下层伸缩输送线的伸缩电机和传送带的电机运行，下层伸缩输送线伸长并与出库位置对接，金属接近开关判断伸长是否到位，到位后ARM控制器控制中间输送线的传送带电机旋转，使得物料从中间旋转输送线上到下层伸缩输送线然后完成出库；

3)称重传感器判断物料自动换驳输送装置的重量是否与初始状态一致从而判断是否有物料残留，若数据大于初始状态则发出警报。

工作原理：在物料入库时，物料的移动顺序为上层伸缩输送线-料斗-中间旋转输送线-下层伸缩输送线，此时中间旋转输送线无需旋转，只起到传递作用，并且下层伸缩输送线先伸缩到预定位置后中间旋转输送线再运行，直接将物料输送到储存单元当中，物料无需包装时其物料的移动顺序以及机器的工作的顺序与物料入库动作一致；在物料出库需要包装时，物料在中间旋转输送线位置时中间输送线先旋转，末端与包装机的入口对接，然后再运行将从上层伸缩输送线落下的物料输送到包装机。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种物料自动换驳输送装置，其特征在于，其包括机架、上层伸缩输送线、料斗、中间旋转输送线、下层伸缩输送线，上层伸缩输送线安装在机架的顶部，在上层伸缩输送线的下方安装料斗，料斗下方安装中间旋转输送线，中间旋转输送线下方安装下层伸缩输送线，料斗、中间旋转输送线、下层伸缩输送线均固定在机架上。

2.根据权利要求1所述的一种物料自动换驳输送装置，其特征在于，所述上层伸缩输送线与下层输送线结构一致，包括伸缩机构、传送带，传送带安装在伸缩机构上，伸缩机构安装在机架上，传送带的电源线和控制线集束成为拖链。

3.根据权利要求2所述的一种物料自动换驳输送装置，其特征在于，所述伸缩机构为滑轮滑轨结构或导轨滑块结构，并在伸缩机构上设置限位块或者限位轮，传送带安装在滑轨或滑块上，传送带通过连接片连接有伸缩动力装置。

4.根据权利要求3所述的一种物料自动换驳输送装置，其特征在于，所述伸缩动力装置包括电机、皮带、U型惰轮，电机与U型惰轮分别固定在传送带两端位置，皮带两端通过连接片连接在传送带上后再绕接在电机与U型惰轮上，皮带运动方向与传送带滑动方向一致。

5.根据权利要求3所述的一种物料自动换驳输送装置，其特征在于，在左滑轮支架侧面上开有传感器孔，在传感器孔对应位置设置有金属接近开关，所述金属接近开关的数量为4个。

6.根据权利要求1所述的一种物料自动换驳输送装置，其特征在于，所述中间旋转输送线包括旋转机构、传送带，传送带安装在旋转装置上，旋转装置安装在机架中部。

7.根据权利要求6所述的一种物料自动换驳输送装置，其特征在于，所述旋转装置包括基础旋转盘、交叉滚子轴承、旋转电机，基础旋转盘边缘设置有齿轮，旋转电机旋转轴上安装齿轮并与基础旋转盘边缘啮合，交叉滚子轴承设置在基础旋转盘中部，交叉滚子轴承另一面通过底板安装在机架上，在基础旋转盘上设置有转角控制器，转角控制器包括指针、槽型光电开关，在初始位置和目标位置分别设置一个指针，在初始位置的指针处设置有槽型光电开关。

8.根据权利要求6所述的一种物料自动换驳输送装置，其特征在于，在中间旋转输送线的传送带中部设置旋转挡边，在出料位置设置固定料斗，在所有的输送带与侧边的接触位置两侧均设置挡边，挡边下端紧贴输送带。

9.根据权利要求1所述的一种物料自动换驳输送装置，其特征在于，在机架底部安装称重传感器后将其组合再安装在吊篮框架上。

10.一种物料自动换驳输送装置的控制方法，其特征在于，所述综合拣选单元自动推拉装置外接ARM控制器，其控制方法如下：

1)堆垛机的升降平台移动到指定拣选单元，ARM控制器控制上层伸缩输送线伸缩电机与传送带的电机运行，上层伸缩输送线伸长，金属接近开关判断伸长是否到位，上层伸缩输送线承接拣选完成的物料并输送到料斗内部，上层伸缩输送线收回；

2)若需要包装，中间旋转输送线的旋转电机运行，槽型光电开关判断旋转到位后启动中间旋转输送线的传送带的电机，将物料送入包装机；

若无需包装，堆垛机的升降平台移动到出库位置，下层伸缩输送线的伸缩电机和传送带的电机运行，下层伸缩输送线伸长并与出库位置对接，金属接近开关判断伸长是否到位，到位后ARM控制器控制中间输送线的传送带电机旋转，使得物料从中间旋转输送线上到下层伸缩输送线然后完成出库；

3)称重传感器判断物料自动换驳输送装置的重量是否与初始状态一致从而判断是否有物料残留，若数据大于初始状态则发出警报。

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