CN113353524A - 一种fms仿真***立体仓库集成模块结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了仓库存储技术领域的一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构，包括支撑底座，支撑底座的顶部通过螺栓固定有定位底座，定位底座的顶部横向固定有水平行走机构，水平行走机构的顶部竖向安装有升降机构，升降机构的前侧水平安装有机械手机构，支撑底座的顶部安装通过螺栓安装有存储仓座，且存储仓座设置在水平行走机构和升降机构的一侧，支撑底座的顶部一角通过螺栓固定有集成控制机构，本发明通过集成控制机构通过水平行走机构以及升降机构来驱动机械手机构完成自动分拣存储的装置，能够完成快速、稳定、智能化的对货物进行存储，且存储仓座的设置能够充分利用存储空间，以及方便对货物的取放。

Description

一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构

技术领域

本发明涉及仓库存储技术领域，具体为一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构。

背景技术

随着国民生活质量的提高和智能制造的快速发展，企业已经对传统的生产模式不再重视，企业更加重视多层次、小批量的生产规模。因此，柔性制造***这种形式的***深受企业喜欢。柔性制造***是由计算机***、生产加工***、检测装配***、存储管理***和自动化加工设备组成的制造***。自动化立体仓库的发展涉及计算机、电气、机械等技术，随着技术不断的改进，越来越智能化，对于企业的发展也是有着不可或缺的重要性。如今工业化发展越来越快，企业的生产规模越来越大，自动化程度越来越高，各个加工设备的相互协作要求也是越来越高，最终会给企业带来良好生产效率，节省大量的人力财力，为企业带来良好的经济收益。

现有的货物都是叠加的堆放在仓库里，这样的存储模式会使货物产生损坏、不易存取、对空间的利用率不够充分等问题，立体仓库的发展对于各行各业有着不可缺少的作用，特别是在制造业有着鲜明的作用，基于此，本发明设计了一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构，包括支撑底座，所述支撑底座的顶部通过螺栓固定有定位底座，所述定位底座的顶部横向固定有水平行走机构，所述水平行走机构的顶部竖向安装有升降机构，所述升降机构的前侧水平安装有机械手机构，所述支撑底座的顶部安装通过螺栓安装有存储仓座，且存储仓座设置在水平行走机构和升降机构的一侧，所述支撑底座的顶部一角通过螺栓固定有集成控制机构，且集成控制机构设置在存储仓座的前侧。

优选的，所述水平行走机构包括通过螺栓固定在定位底座顶部的支撑侧板和支撑立板，且支撑侧板和支撑立板前后平行且对称设置，所述支撑侧板和支撑立板之间横向安装有两个限位横杆和横向定位螺杆，且两个限位横杆关于横向定位螺杆对称设置，所述支撑侧板的前侧壁通过螺栓固定有横向驱动电机，且横向驱动电机与横向定位螺杆的一端通过联轴器连接，所述横向定位螺杆和两个限位横杆之间水平安装有横向位移滑块。

优选的，所述支撑侧板和支撑立板的侧壁分别开设有与限位横杆以及横向定位螺杆相配合的定位插孔，且横向定位螺杆的两端与定位插孔的连接处均安装有耐磨轴承，所述横向位移滑块的侧壁分别开设有与限位横杆以及横向定位螺杆相配合的限位滑槽和定位螺孔，且定位螺孔的内腔侧壁均匀设置有与横向定位螺杆相配合的内螺纹。

优选的，所述升降机构包括竖向对称安装在横向位移滑块顶部的两个限位竖杆，且两个限位竖杆的顶端之间水平安装有支撑顶盖，所述支撑顶盖与横向位移滑块之间竖向安装有竖向定位螺杆，且竖向定位螺杆设置在两个限位竖杆之间，所述支撑顶盖的顶部通过螺栓固定有竖向位移电机，且竖向位移电机的输出轴端通过联轴器与竖向定位螺杆的顶端连接，所述竖向定位螺杆和两个限位竖杆之间水平安装有竖向位移滑块，所述支撑顶盖与横向位移滑块靠近存储仓座的一侧通过螺栓固定有竖向定位机构。

优选的，所述竖向定位机构包括通过螺栓固定在支撑顶盖以及横向位移滑块侧壁的U型支架，所述U型支架的内腔侧壁通过螺栓固定有两个竖向定位传感器。

优选的，所述机械手机构包括通过螺栓水平安装在竖向位移滑块前侧壁的机械手机构，所述机械手机构横板的顶部通过螺栓固定有伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩端固定有抓取机械臂，所述抓取机械臂的顶部远离伸缩气缸的一端竖向安装有两个定位卡销。

优选的，所述存储仓座包括通过螺栓固定在支撑底座顶部的连接底板，所述连接底板的顶部分别竖向焊接有三个货仓立板和放料立板，且相邻两个货仓立板的侧壁之间通过螺栓上下固定有两组货物仓位，以及放料立板的侧壁与货仓立板的侧壁之间通过螺栓固定有一组货物仓位。

优选的，所述定位底座的顶部通过螺栓分别固定有三个横向定位传感器，且三个横向定位传感器的中线分别与相邻两个货仓立板的中线以及货仓立板与放料立板之间的中线重合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过集成控制机构通过水平行走机构以及升降机构来驱动机械手机构完成自动分拣存储的装置，能够完成快速、稳定、智能化的对货物进行存储，且存储仓座的设置能够充分利用存储空间，以及方便对货物的取放。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明水平行走机构、升降机构以及机械手机构集成结构示意图；

图3为本发明后视轴测图；

图4为本发明支撑底座和定位底座结构示意图；

图5为本发明竖向定位机构结构示意图；

图6为本发明机械手机构结构示意图；

图7为本发明存储仓座结构示意图；

图8为本发明集成控制机构控制电路模块图；

图9为本发明集成控制机构控制芯片电路接线图；

图10为本发明工作流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-支撑底座，11-扶手，2-定位底座，21-横向定位传感器，3-水平行走机构，31-支撑侧板，32-支撑立板，33-限位横杆，34-横向定位螺杆，35-横向驱动电机，36-横向位移滑块，4-升降机构，41-限位竖杆，42-支撑顶盖，43-竖向定位螺杆，44-竖向位移电机，45-竖向位移滑块，46-竖向定位机构，461-U型支架，462-竖向定位传感器，5-机械手机构，51-L形支架，52-伸缩气缸，53-抓取机械臂，54-定位卡销，6-存储仓座，61-连接底板，62-货仓立板，63-放料立板，64-货物仓位，7-集成控制机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构，包括支撑底座1，支撑底座1的顶部两端中部均通过螺栓固定有扶手11，支撑底座1的顶部通过螺栓固定有定位底座2，定位底座2的顶部横向固定有水平行走机构3，水平行走机构3包括通过螺栓固定在定位底座2顶部的支撑侧板31和支撑立板32，且支撑侧板31和支撑立板32前后平行且对称设置，支撑侧板31和支撑立板32之间横向安装有两个限位横杆33和横向定位螺杆34，且两个限位横杆33关于横向定位螺杆34对称设置，支撑侧板31的前侧壁通过螺栓固定有横向定位螺杆35，且横向定位螺杆35与横向定位螺杆34的一端通过联轴器连接，横向定位螺杆34和两个限位横杆33之间水平安装有横向位移滑块36，通过集成控制机构7控制横向驱动电机35的转动，通过横向驱动电机35的转动以及其与横向位移滑块36之间的螺纹作用，使横向位移滑块36能够在两侧限位横杆33的限位作用下在支撑侧板31和支撑立板32之间水平的滑动，从而实现对升降机构4以及机械手机构5水平方向上位置的调整；

支撑侧板31和支撑立板32的侧壁分别开设有与限位横杆33以及横向定位螺杆34相配合的定位插孔，且横向定位螺杆34的两端与定位插孔的连接处均安装有耐磨轴承，方便限位横杆33和定位螺杆34的定位安装，以及减少定位螺杆34的转动磨损，横向位移滑块36的侧壁分别开设有与限位横杆33以及横向定位螺杆34相配合的限位滑槽和定位螺孔，且定位螺孔的内腔侧壁均匀设置有与横向定位螺杆34相配合的内螺纹，方便通过转动调整横向位移滑块36在横向定位螺杆34上的水平方向的位置；

水平行走机构3的顶部竖向安装有升降机构4，升降机构4包括竖向对称安装在横向位移滑块36顶部的两个限位竖杆41，且两个限位竖杆41的顶端之间水平安装有支撑顶盖42，支撑顶盖42与横向位移滑块36之间竖向安装有竖向定位螺杆43，且竖向定位螺杆43设置在两个限位竖杆41之间，支撑顶盖42的顶部通过螺栓固定有竖向位移电机44，且竖向位移电机44的输出轴端通过联轴器与竖向定位螺杆43的顶端连接，竖向定位螺杆43和两个限位竖杆41之间水平安装有竖向位移滑块45，支撑顶盖42与横向位移滑块36靠近存储仓座6的一侧通过螺栓固定有竖向定位机构46，竖向定位机构46包括通过螺栓固定在支撑顶盖42以及横向位移滑块36侧壁的U型支架461，U型支架461的内腔侧壁通过螺栓固定有两个竖向定位传感器462，通过集成控制机构7控制竖向位移电机44的转动带动竖向定位螺杆43的转动，通过竖向定位螺杆43的转动以及其与竖向位移滑块45之间的螺纹作用，使竖向位移滑块45能够在两侧限位竖杆41的限位作用下在竖直方向上滑动，再通过竖向定位传感器462检测竖向位移滑块45的滑动位置，从而方便对械手机构5上下位置的定位调节；

升降机构4的前侧水平安装有机械手机构5，机械手机构5包括通过螺栓水平安装在竖向位移滑块45前侧壁的机械手机构51，机械手机构51横板的顶部通过螺栓固定有伸缩气缸52，伸缩气缸52的伸缩端固定有抓取机械臂53，抓取机械臂53的顶部远离伸缩气缸52的一端竖向安装有两个定位卡销54，通过集成控制机构7控制伸缩气缸52的伸长，方便将带有定位卡销54的抓取机械臂53伸入到货物的底部，且利用定位卡销54对货物底部进行定位，再控制伸缩气缸52的缩短，实现将货物从货架上取下，或者与货物脱离后对抓取机械臂53的回收；

支撑底座1的顶部安装通过螺栓安装有存储仓座6，且存储仓座6设置在水平行走机构3和升降机构4的一侧，存储仓座6包括通过螺栓固定在支撑底座1顶部的连接底板61，连接底板61的顶部分别竖向焊接有三个货仓立板62和放料立板63，且相邻两个货仓立板62的侧壁之间通过螺栓上下固定有两组货物仓位64，以及放料立板63的侧壁与货仓立板62的侧壁之间通过螺栓固定有一组货物仓位64，货仓立板62之间的四组货物仓位64分别为1号仓位、2号仓位、3号仓位和4号仓位，放料立板63与货仓立板62之间的货物仓位64为0号仓位，定位底座2的顶部通过螺栓分别固定有三个横向定位传感器21，且三个横向定位传感器21的中线分别与相邻两个货仓立板62的中线以及货仓立板62与放料立板63之间的中线重合，方便横向定位传感器21对横向位移滑块36位置的定位，以及对货物仓位64上是否存在货物的定位；

支撑底座1的顶部一角通过螺栓固定有集成控制机构7，且集成控制机构7设置在存储仓座6的前侧，集成控制机构7采用S7-1200 PLC作为控制器，分别与横向驱动电机35、竖向位移电机44、竖向定位传感器462以及横向定位传感器21之间通过导线连接；

本发明工作分为三个阶段：

第一阶段：启动设备，设备自动进行自检复位，且通过横向定位传感器21通过红外线检测0号仓位、1号仓位、2号仓位、3号仓位、4号仓位是否存在货物，存在货物的仓位进行标记，且0号仓位布存在货物时，集成控制机构7控制升降机构3和升降机构4中横向驱动电机35以及竖向位移电机44的转动，使机械手机构5处于初始位置；

第二阶段：当0号仓位放置有货物时，集成控制机构7控制伸缩气缸52伸长，使抓取机械臂53能够伸入到0号仓位货仓的下方，再通过集成控制机构7控制竖向位移电机44转动，使竖向位移滑块45在竖向位移电机44的转动下向上运动，使带有定位卡销54的抓取机械臂53能够将0号仓位上的货物抬起，再通过集成控制机构7控制伸缩气缸52缩短，使货物离开0号仓位，再根据标记1号仓位、2号仓位、3号仓位、4号仓位上不存在货物的仓位上依次进行存储，例如1号仓位上存在货物，2号仓位上不存在货物，即依次将取出的货物依次存放到2号仓位上，存放的过程为通过集成控制机构7控制横向驱动电机35的转动带动横向位移滑块36移动，使带有货物的机械手机构5移动到2号仓位的平行位置，横向位移滑块36的水平位置的确定由机械手机构21进行定位，再通过集成控制机构7控制竖向位移电机44的转动带动竖向定位螺杆43向上滑动，竖向定位螺杆43的竖向运动位置由竖向定位螺杆462进行定位，使带有货物的机械手机构5运动到2号仓位对应的位置，再通过集成控制机构7控制伸缩气缸52伸长，使抓取机械臂53上的货物存放到2号仓位的集成控制机构64上，最后通过集成控制机构7控制43向下滑动，使带有定位卡销54的抓取机械臂53与货物脱离，再通过控制横向驱动电机35以及竖向位移电机44的转动，使竖向位移电机5恢复到初始位置，如此反复，实现货物快速有序的存放；

第三阶段：工作人员通过上位机向集成控制机构7中发出取货命令，以及取货的货仓编号，集成控制机构7根据上位机的命令，将5移动到命令仓位的仓号出，通过集成控制机构7控制伸缩气缸52的伸长，将抓取机械臂53伸入到货物的底部，再通过控制竖向定位螺杆43的上移，将货物从该号仓位上抬升，并通过伸缩气缸52缩短取出，再控制升降机构4和水平行走机构3的运动恢复到初始位置，最后控制机械手机构5与升降机构4的运动，将取出的货物放置的0号仓位上，以方便工作人员通过叉车将货物取走。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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发明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。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构，包括支撑底座(1)，其特征在于：所述支撑底座(1)的顶部通过螺栓固定有定位底座(2)，所述定位底座(2)的顶部横向固定有水平行走机构(3)，所述水平行走机构(3)的顶部竖向安装有升降机构(4)，所述升降机构(4)的前侧水平安装有机械手机构(5)，所述支撑底座(1)的顶部安装通过螺栓安装有存储仓座(6)，且存储仓座(6)设置在水平行走机构(3)和升降机构(4)的一侧，所述支撑底座(1)的顶部一角通过螺栓固定有集成控制机构(7)，且集成控制机构(7)设置在存储仓座(6)的前侧。

2.根据权利要求1所述的一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构，其特征在于：所述水平行走机构(3)包括通过螺栓固定在定位底座(2)顶部的支撑侧板(31)和支撑立板(32)，且支撑侧板(31)和支撑立板(32)前后平行且对称设置，所述支撑侧板(31)和支撑立板(32)之间横向安装有两个限位横杆(33)和横向定位螺杆(34)，且两个限位横杆(33)关于横向定位螺杆(34)对称设置，所述支撑侧板(31)的前侧壁通过螺栓固定有横向驱动电机(35)，且横向驱动电机(35)与横向定位螺杆(34)的一端通过联轴器连接，所述横向定位螺杆(34)和两个限位横杆(33)之间水平安装有横向位移滑块(36)。

3.根据权利要求2所述的一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构，其特征在于：所述支撑侧板(31)和支撑立板(32)的侧壁分别开设有与限位横杆(33)以及横向定位螺杆(34)相配合的定位插孔，且横向定位螺杆(34)的两端与定位插孔的连接处均安装有耐磨轴承，所述横向位移滑块(36)的侧壁分别开设有与限位横杆(33)以及横向定位螺杆(34)相配合的限位滑槽和定位螺孔，且定位螺孔的内腔侧壁均匀设置有与横向定位螺杆(34)相配合的内螺纹。

4.根据权利要求2所述的一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构，其特征在于：所述升降机构(4)包括竖向对称安装在横向位移滑块(36)顶部的两个限位竖杆(41)，且两个限位竖杆(41)的顶端之间水平安装有支撑顶盖(42)，所述支撑顶盖(42)与横向位移滑块(36)之间竖向安装有竖向定位螺杆(43)，且竖向定位螺杆(43)设置在两个限位竖杆(41)之间，所述支撑顶盖(42)的顶部通过螺栓固定有竖向位移电机(44)，且竖向位移电机(44)的输出轴端通过联轴器与竖向定位螺杆(43)的顶端连接，所述竖向定位螺杆(43)和两个限位竖杆(41)之间水平安装有竖向位移滑块(45)，所述支撑顶盖(42)与横向位移滑块(36)靠近存储仓座(6)的一侧通过螺栓固定有竖向定位机构(46)。

5.根据权利要求4所述的一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构，其特征在于：所述竖向定位机构(46)包括通过螺栓固定在支撑顶盖(42)以及横向位移滑块(36)侧壁的U型支架(461)，所述U型支架(461)的内腔侧壁通过螺栓固定有两个竖向定位传感器(462)。

6.根据权利要求4所述的一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构，其特征在于：所述机械手机构(5)包括通过螺栓水平安装在竖向位移滑块(45)前侧壁的机械手机构(51)，所述机械手机构(51)横板的顶部通过螺栓固定有伸缩气缸(52)，所述伸缩气缸(52)的伸缩端固定有抓取机械臂(53)，所述抓取机械臂(53)的顶部远离伸缩气缸(52)的一端竖向安装有两个定位卡销(54)。

7.根据权利要求1所述的一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构，其特征在于：所述存储仓座(6)包括通过螺栓固定在支撑底座(1)顶部的连接底板(61)，所述连接底板(61)的顶部分别竖向焊接有三个货仓立板(62)和放料立板(63)，且相邻两个货仓立板(62)的侧壁之间通过螺栓上下固定有两组货物仓位(64)，以及放料立板(63)的侧壁与货仓立板(62)的侧壁之间通过螺栓固定有一组货物仓位(64)。

8.根据权利要求7所述的一种FMS仿真***立体仓库集成模块结构，其特征在于：所述定位底座(2)的顶部通过螺栓分别固定有三个横向定位传感器(21)，且三个横向定位传感器(21)的中线分别与相邻两个货仓立板(62)的中线以及货仓立板(62)与放料立板(63)之间的中线重合。

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