CN114751130A - 一种智能工厂用立体智能循环储料架 - Google Patents

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Abstract

一种智能工厂用立体智能循环储料架，包括机架、循环装置、多个物料输送装置、输送检测及驱动装置和智能控制***；本发明的立体智能循环储料架主要应用于具有AGV物料运输小车的智能工厂，立体智能循环储料架由AGV小车顶升或牵引到指定工作台，智能控制***与工作台无线通讯，获取工作台输送高度并控制输送检测及驱动装置的检测高度，待物料输送装置触发检测设备时，停止转动，并与工作台完成物料对接，实现AGV小车一次能运输多个物料且智能输送的目的。本发明有着机构巧妙、操控简单、空间利用率高等优点，减少了AGV小车运输次数，进而提高了工厂生产效率。

Description

一种智能工厂用立体智能循环储料架
技术领域
本发明属于智能工厂仓储设备技术领域，具体涉及一种智能工厂用立体智能循环储料架。
背景技术
随着工业4.0、中国智能制造2025的实施，构建智能工厂逐渐成为产业转型升级的有效途径。由于客户对产品需求逐渐多样化、个性化，要实现柔性制造的智能工厂，不仅受时间、成本等因素制约，还对场地、生产设备、运输设备等有着硬性条件限制，目前，大多企业只对生产线的某生产设备进行了智能升级，每个生产设备间的物料运输还是由人工完成，阻碍了智能工厂建设进程。
多数企业通过AGV小车解决生产设备间物料运输问题，由人工或额外设备将物料放在托盘里再放AGV小车上，AGV小车将货物拉到指定地点后，再由人工或额外设备将物料从AGV小车取下。要实现智能运输，不同的加工场景有着不同的需求，针对高用量物料，AGV小车需往返多次或多台协作运输；针对工厂不同的工作台，又需要柔性机械臂等装置取放；针对个性化、大批量零件，又需要有序存储堆放，因此需要一台智能储料架来解决运输效率、自动存储及占地面积等问题。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种智能工厂用立体智能循环储料架，控制简单，可储放物料多，空间利用率高，能适用不同高度工作台的物料转接，还能将储料信息及时反馈给智能工厂控制***。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种智能工厂用立体智能循环储料架，包括机架、循环装置、多个物料输送装置、垂直移动装置、输送检测及驱动装置和智能控制***；
所述的机架内设有循环装置，并绕循环装置均匀安装有多个物料输送装置；垂直移动装置安装在物料输送装置传动侧的机架上，输送检测及驱动装置安装在垂直移动装置上；循环装置、垂直移动装置和输送检测及驱动装置的传动电机、检测设备分别与智能控制***相连。
所述机架包括型材架、U型槽导轨和水平调节支撑型脚轮，型材架的底板设有牵引孔，不仅适用背负式AGV小车，还能适用牵引式AGV小车；U型槽导轨固定在型材架上，U型槽导轨路线根据物料输送装置循环时始终保持水平姿态的路线而定；水平调节支撑型脚轮固定在型材架的四个支撑角上，可通过水平调节旋钮实现地支撑脚和万向脚轮间的转换，满足了AGV小车对负载的要求。
所述循环装置包括转轴、链传动装置、支撑块、伺服电机和平带传动装置，转轴和伺服电机安装在型材架上，转轴两端各安装有链传动装置，支撑块等间距分布在链条上，安装保证了两端支撑块上支撑孔的同轴度；伺服电机通过平带传动装置将力输送给驱动转轴，驱动转轴通过链条带动从动转轴转动，两端支撑块随链条循环转动。
所述物料输送装置包括输送架、滚轮、挡片、转辊、同步带传动装置和从动齿轮，输送架的两端安装在支撑块的支撑孔内，输送架装有四个滚轮，其滚轮在U型槽导轨的导槽内，旋转时引导物料输送装置始终保持水平状态；挡片和转辊安装在输送架上，每个转辊的同侧均装有同步带传动装置，从动齿轮安装在最边上的转辊上，实现一个转辊带动其他转辊同方向转动。
所述垂直移动装置包括框架、带传动装置、移动平台和限位开关，框架固定在型材架上，带传动装置和限位开关安装在框架上，移动平台安装在带传动装置上，电机能够带动平台上下移动。
所述输送检测及驱动装置包括行程开关、距离传感器、输送电机、主动齿轮，行程开关、距离传感器、输送电机均安装在移动平台上，当行程开关被输送架上的挡片拨动时，输送电机的主动齿轮与从动齿轮啮合，距离传感器可以检测转辊上是否有物料。
所述智能控制***包括设备控制模块和信息交互模块。
所述设备控制模块通过行程开关和距离传感器判断设备状态，并根据设备状态控制循环装置、垂直移动装置和输送检测及驱动装置的电机启停及正反转，设备启动时，处于等待状态，当接收到进料或出料的指令时，根据工作台高度控制垂直移动装置将移动平台结合限位开关复位后移动到对应高度，循环装置带动多个物料输送装置旋转，当其中一个输送架的挡片拨动行程开关时，循环装置停止旋转，距离传感器判断检测物***置，根据进料或出料指令控制输送电机正转或反转，当物体达到相应的距离时，停止输送电机转动，完成进料或出料过程，继续处于等待状态。
所述信息交互模块能与智能工厂管理***、AGV小车、工作台及其他工厂智能设备进行无线信息交互，具有辅助AGV小车完成定位及运输任务、接收工作台对接高度及物料信息、向智能工厂管理***发送储料架上的货物清单及所在工厂位置功能。
与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：
本发明公开的一种智能工厂用立体智能循环储料架，采用立体循环装置带动多个物料输送装置循环转动，在垂直移动装置上设有行程开关、距离传感器和输送电机，能控制物料输送装置转接高度与转动方向，也能判断物料的转接状态；储料架还设有智能控制***，可对物料自动存储及信息统计，同时能与智能工厂控制***实时信息交互，所以具有结构巧妙、空间利用率高、运输次数少、适用场景广、智能程度高的优点。
附图说明
图1是本发明智能工厂用立体智能循环储料架的总体结构示意图。
图2是本发明立体智能循环储料架中机架和循环装置的总体结构示意图。
图3是本发明立体智能循环储料架中物料输送装置的结构示意图。
图4是本发明立体智能循环储料架中垂直移动装置和输送检测及驱动装置结构示意图。
图5是本发明立体智能循环储料架智能控制***设备控制流程图。
图中：001-小车；002-物料；003-工作台；100-机架；101-型材架；102-U型槽导轨；103-水平调节支撑型脚轮；104-牵引孔；200-循环装置；201-转轴；201-1-驱动转轴；201-2-从动转轴；202-链传动装置；203-链条；204-支撑块；205-伺服电机；206-平带传动装置；300-物料输送装置；301-输送架；302-滚轮；303-挡片；304-转辊；305-同步带传动装置；306-从动齿轮；400-垂直移动装置；401-框架；402-带传动装置；403-移动平台；404-限位开关；500-输送检测及驱动装置；501-行程开关；502-距离传感器；503-输送电机；504-主动齿轮。
具体实施方式
以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
如图1所示，一种智能工厂用立体智能循环储料架，包括机架100、循环装置200、多个物料输送装置300、垂直移动装置400、输送检测及驱动装置500和智能控制***。
如图2所示，机架100包括型材架101、U型槽导轨102和水平调节支撑型脚轮103，型材架101的底板设有牵引孔104，不仅适用背负式AGV小车001，还能适用牵引式AGV小车001；U型槽导轨102固定在型材架101上，导轨路线根据物料输送装置300循环时始终保持水平姿态的路线而定；水平调节支撑型脚轮103固定在型材架101的四个支撑角上，可通过水平调节旋钮实现地支撑脚和万向脚轮间的转换，满足了AGV小车001对负载的要求。
如图2所示，循环装置200包括转轴201、链传动装置202、支撑块204、伺服电机205和平带传动装置206，转轴201和伺服电机205安装在型材架101上，转轴201两端各安装有链传动装置202，支撑块204等间距分布在链条203上，安装保证了两端支撑块204上支撑孔的同轴度；伺服电机205通过平带传动装置206将力输送给驱动转轴201-2，驱动转轴201-1通过链条203带动从动转轴201-2转动，两端支撑块204随链条203循环转动。
如图3所示，物料输送装置300包括输送架301、滚轮302、挡片303、转辊304、同步带传动装置305和从动齿轮306，输送架301的两端安装在支撑块204的支撑孔内，输送架301装有四个滚轮302，其滚轮302在U型槽导轨102的导槽内，旋转时引导物料输送装置300始终保持水平状态；挡片303和转辊304安装在输送架301上，每个转辊304的同侧均装有同步带传动装置305，从动齿轮306安装在最边上的转辊304上，实现一个转辊304带动其他转辊304同方向转动。
如图4所示，垂直移动装置400包括框架401、带传动装置402、移动平台403和限位开关404，框架401固定在型材架101上，带传动装置402和限位开关404安装在框架401上，移动平台403安装在带传动装置402上，电机能够带动平台上下移动。
如图4所示，输送检测及驱动装置500包括行程开关501、距离传感器502、输送电机503、主动齿轮504，行程开关501、距离传感器502、输送电机503均安装在移动平台403上，当行程开关501被输送架301上的挡片303拨动时，输送电机503的主动齿轮504与从动齿轮306啮合，距离传感器502可以检测转辊304上是否有物料002。
智能控制***包括设备控制模块和信息交互模块。所述设备控制模块通过行程开关501和距离传感器502判断设备状态，并根据设备状态控制循环装置200、垂直移动装置400和输送检测及驱动装置500的电机启停及正反转。设备控制模块根据行程开关501、距离传感器502等获取信息对执行电机的控制。如图5所示，设备启动时，处于等待状态，当接收到进料或出料的指令时，根据工作台003高度控制垂直移动装置400将移动平台403结合限位开关404复位后移动到对应高度，循环装置200带动多个物料输送装置300旋转，当其中一个输送架301的挡片303拨动行程开关501时，循环装置200停止旋转，距离传感器502判断检测物***置，根据进料或出料指令控制输送电机503正转或反转，当物体达到相应的距离时，停止输送电机503转动，完成进料或出料过程，继续处于等待状态。
信息交互模块能与智能工厂管理***、AGV小车001、工作台003及其他工厂智能设备进行无线信息交互，具有辅助AGV小车001完成定位及运输任务、接收工作台003对接高度及物料002信息、向智能工厂管理***发送储料架上的货物清单及所在工厂位置等功能。
本发明公开的一种智能工厂用立体智能循环储料架，结构巧妙、控制简单，可储放物料多，空间利用率高，减少运输次数，不仅能适用不同高度工作台的物料转接，还能自动存储及物料信息统计，与智能工厂控制***实时通讯反馈，实现生产设备间的物料智能运输、智能取放、智能存储等功能。
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能工厂用立体智能循环储料架，其特征在于，包括机架、循环装置、物料输送装置、垂直移动装置、输送检测及驱动装置和智能控制***；
所述机架内设有循环装置，并绕循环装置均匀安装有多个物料输送装置；垂直移动装置安装在物料输送装置传动侧的机架上，输送检测及驱动装置安装在垂直移动装置上；循环装置、垂直移动装置和输送检测及驱动装置的传动电机、检测设备分别与智能控制***相连。
2.根据权利要求1所述的一种智能工厂用立体智能循环储料架，其特征在于，所述机架包括型材架、U型槽导轨和水平调节支撑型脚轮；型材架的底板设有牵引孔；U型槽导轨固定在型材架上，U型槽导轨路线根据物料输送装置循环时始终保持水平姿态的路线确定；水平调节支撑型脚轮固定在型材架的四个支撑角上，通过水平调节旋钮实现地支撑脚和万向脚轮间的转换。
3.根据权利要求1所述的一种智能工厂用立体智能循环储料架，其特征在于，所述循环装置包括转轴、链传动装置、支撑块、伺服电机和平带传动装置；转轴和伺服电机设在型材架上，转轴两端各安装有一链传动装置，支撑块等间距分布在链条上；伺服电机通过平带传动装置将力输送给驱动转轴，驱动转轴通过链条带动从动转轴转动，两端支撑块随链条循环转动。
4.根据权利要求1所述的一种智能工厂用立体智能循环储料架，其特征在于，所述物料输送装置包括输送架、滚轮、挡片、转辊、同步带传动装置和从动齿轮；输送架的两端安装在支撑块的支撑孔内，输送架装有四个滚轮，其滚轮设在U型槽导轨的导槽内，引导物料输送装置移动；挡片和转辊安装在输送架上，每个转辊的同侧均装有同步带传动装置，从动齿轮安装在最边上的转辊上。
5.根据权利要求1所述的一种智能工厂用立体智能循环储料架，其特征在于，所述垂直移动装置包括框架、带传动装置、移动平台和限位开关；框架固定在型材架上，带传动装置和限位开关安装在框架上，移动平台安装在带传动装置上。
6.根据权利要求1所述的一种智能工厂用立体智能循环储料架，其特征在于，所述输送检测及驱动装置包括行程开关、距离传感器、输送电机、主动齿轮；行程开关、距离传感器、输送电机均安装在移动平台上，当行程开关被输送架上的挡片拨动时，输送电机的主动齿轮与从动齿轮啮合，距离传感器可检测转辊上是否有物料。
7.根据权利要求1所述的一种智能工厂用立体智能循环储料架，其特征在于，所述智能控制***包括设备控制模块和信息交互模块。
8.根据权利要求7所述的一种智能工厂用立体智能循环储料架，其特征在于，所述的设备控制模块通过行程开关和距离传感器判断设备状态，并根据设备状态控制循环装置、垂直移动装置和输送检测及驱动装置的电机启停及正反转，设备启动时，处于等待状态，当接收到进料或出料的指令时，根据工作台高度控制垂直移动装置将移动平台结合限位开关复位后移动到对应高度，循环装置带动多个物料输送装置旋转，当其中一个输送架的挡片拨动行程开关时，循环装置停止旋转，距离传感器判断检测物***置，根据进料或出料指令控制输送电机正转或反转，当物体达到相应的距离时，停止输送电机转动，完成进料或出料过程，继续处于等待状态。
9.根据权利要求7所述的一种智能工厂用立体智能循环储料架，其特征在于，所述的信息交互模块能与智能工厂管理***、AGV小车、工作台及其他工厂智能设备进行无线信息交互，具有辅助AGV小车完成定位及运输任务、接收工作台对接高度及物料信息、向智能工厂管理***发送储料架上的货物清单及所在工厂位置功能。
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