CN114871121A - 一种板材分拣设备及方法 - Google Patents

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CN114871121A CN202210308367.4A CN202210308367A CN114871121A CN 114871121 A CN114871121 A CN 114871121A CN 202210308367 A CN202210308367 A CN 202210308367A CN 114871121 A CN114871121 A CN 114871121A
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Abstract

本发明提供一种板材分拣设备及方法，包括。天轨、地轨、立柱、外移动框、内移动框、驱动装置和转动装置；立柱分别和天轨、地轨滑动连接，外移动框通过滑轮与立柱滑动连接，外移动框内固设有内移动框，内移动框内设有转动装置，驱动装置设在立柱上；平台固设在内移动框内，平台上开设有凹槽，主转动件和从转动件均转动设在凹槽内，电动机输出端与主转动件连接；主转动件上固设有凸起，从转动件上设有四个开口，凸起与开口相配合。如此，本发明的板材分拣设备在完成整垛板材入库作业和出库作业的基础上，还可以实现了不同型号、不同规格的板材自动化分拣堆垛作业，提高了分拣堆垛的作业效率。

Description

一种板材分拣设备及方法
技术领域
本发明涉及板材分拣技术领域，具体涉及一种板材分拣设备及方法。
背景技术
目前，针对板材仓储物流技术，作业人员一般是通过叉车等搬运设备完成板材在库房、场地内的转移作业，并通过堆垛机完成板材的堆垛作业。通常情况下，堆垛机一次性完成同类型的整垛板材的入库作业或者出库作业，而在针对不同类型的板材的分拣作业时，需要将多种不同类型的整垛板材取出，然后通过人工或者半机械化的方式进行不同类型、规格的目标单元板材的分拣堆垛作业，再将不同类型的整垛板材重新入库存储，导致不同类型、规格的板材的分拣作业繁琐，分拣效率低。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种板材分拣设备及方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种板材分拣设备，包括天轨、地轨、立柱、外移动框、内移动框、驱动装置和转动装置；
所述立柱分别和所述天轨、所述地轨滑动连接，所述外移动框通过滑轮与所述立柱滑动连接，所述外移动框内固设有所述内移动框，所述内移动框内设有所述转动装置，所述驱动装置设在所述立柱上；
所述驱动装置用于带动所述外移动框沿所述立杆做升降运动；
所述转动装置用于控制所述伸缩货叉转动方向；
所述转动装置包括平台、主转动件、从转动件和电动机；
所述平台固设在所述内移动框内，所述平台上开设有凹槽，所述主转动件和所述从转动件均转动设在所述凹槽内，所述电动机输出端与所述主转动件连接；
所述主转动件上固设有凸起，所述从转动件上设有四个开口，所述凸起与所述开口相配合。
可选地，在本发明中，所述从转动件上有伸缩货叉，所述伸缩货叉上设有采集器和若干个吸盘。
可选地，在本发明中，所述驱动装置包括驱动电机、转轴、卷线盘和拉绳；
所述驱动电机设在所述立柱上，所述转轴与所述立柱转动连接，所述卷线盘设在所述转轴上，所述拉绳的一端缠绕在所述卷线盘上，所述拉绳的另一端与所述外移动框固定连接。
可选地，在本发明中，所述地轨的两端设有到位限位开关；
所述立柱上设有上限位开关、下限位开关、绳断传感器和失速传感器。
可选地，在本发明中，还包括用于检测所述主转动件转动圈数的转数计数器和用于当所述转数计数器的数值达到预定值时控制所述电动机启停的控制器；
所述转数计数器和所述控制器电连接。
一种板材分拣方法，包括板材分拣设备，还包括待分拣仓、存储仓和上位机；
所述待分拣仓内叠放设有若干个板材，每一板材上均贴有属性信息标签；
所述存储仓内设有若干个隔板，将所述存储仓分成若干个子存储仓，所述子存储仓用于存放不同尺寸的板材；
S101、所述采集器采集所述待分拣仓内板材上的所述属性信息标签，并发送至所述上位机，以使上位机获取到该板材的尺寸信息和重量信息；
S102、所述上位机根据所述尺寸信息，利用第一预设规则，确定第一结果；
S103、所述上位机根据所述重量信息，利用第二预设规则，确定第二结果；
S104、所述板材分拣设备接收所述第一结果和所述第二结果后，开启相应数量的吸盘，伸缩货叉从待分拣仓中取出板材并转移至相应的子存储仓。
可选地，在本发明中，所述第一预设规则为：尺寸信息与预设尺寸信息进行对比，确定出与尺寸信息相同的预设尺寸信息所对应的子存储仓编号，即为第一结果；
或，尺寸信息与预设尺寸信息进行对比，确定出与尺寸信息最接近的预设尺寸信息所对应的子存储仓编号，即为第一结果。
可选地，在本发明中，所述第二预设规则为：重量信息与预设重量信息进行对比，确定出与重量信息相同的预设重量信息所对应的吸盘数量，即为第二结果；
或，重量信息与预设重量信息进行对比，确定出大于重量信息且最接近重量信息的预设重量信息所对应的子存储仓编号，即为第二结果。
可选地，在本发明中，所述上位机内预存有子存储仓编号与预设尺寸信息，子存储仓编号与预设尺寸信息一一对应；
所述上位机内还预存有吸盘数量与预设重量信息，吸盘数量与预设重量信息一一对应。
可选地，在本发明中，所述步骤S104具体包括：
控制器控制伸缩货叉在待分拣仓内取板材后，控制驱动电机转动，使数计数器的数值达到预定值，控制器控制驱动电机停止转动，通过伸缩货叉将板材转移至存储仓内。
本发明具有的优点和积极效果是：
板材分拣设备在完成整垛板材入库作业和出库作业的基础上，还可以实现了不同型号、不同规格的板材自动化分拣堆垛作业，提高了分拣堆垛的作业效率，全过程无需人工参与，自动化程度较高。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的一种板材分拣设备的结构图；
图2是本发明的转动装置的俯视图；
图3是本发明的到位限位开关、上限位开关、下限位开关、绳断传感器和失速传感器串联的电气图；
图4是本发明的一种板材分拣方法的流程图；
图中：1、天轨；2、地轨；3、立柱；4、外移动框；5、内移动框；6、滑轮；7、平台；8、主转动件；9、从转动件；10、凹槽；11、凸起；12、开口；13、伸缩货叉；14、驱动电机；15、转轴；16、卷线盘；17、拉绳；18、到位限位开关；19、上限位开关；20、下限位开关；21、绳断传感器；22、失速传感器。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一种板材分拣设备，如图1所示，包括：天轨1、地轨2、立柱3、外移动框4、内移动框5、驱动装置和转动装置；
所述立柱3分别和所述天轨1、所述地轨2滑动连接，所述外移动框4通过滑轮6与所述立柱3滑动连接，所述外移动框4内固设有所述内移动框5，所述内移动框5内设有所述转动装置，所述驱动装置设在所述立柱3上；
所述驱动装置用于带动所述外移动框4沿所述立杆做升降运动；
所述转动装置用于控制所述伸缩货叉13转动方向；
如图2所示，所述转动装置包括平台7、主转动件8、从转动件9和电动机；
所述平台7固设在所述内移动框5内，所述平台7上开设有凹槽10，所述主转动件8和所述从转动件9均转动设在所述凹槽10内，所述电动机输出端与所述主转动件8连接；
所述主转动件8上固设有凸起11，所述从转动件9上设有四个开口12，所述凸起11与所述开口12相配合。
如此，在本发明中，通过设置的驱动装置和转动装置，使得板材分拣设备能够灵活的吸取、转移板材，实现板材的分拣和堆垛。
可选地，在本发明中，所述从转动件9上有伸缩货叉13，所述伸缩货叉13上设有采集器和若干个吸盘。
其中，采集器用于采集板材上的属性信息标签。采集器可以但不限于为摄像头。
吸盘用于吸取板材，以便于后续伸缩货叉13转移板材。
可选地，在本发明中，所述驱动装置包括驱动电机14、转轴15、卷线盘16和拉绳17；
所述驱动电机14设在所述立柱3上，所述转轴15与所述立柱3转动连接，所述卷线盘16设在所述转轴15上，所述拉绳17的一端缠绕在所述卷线盘16上，所述拉绳17的另一端与所述外移动框4固定连接。
其中，驱动电机14与下文的控制器电连接。
可选地，在本发明中，所述地轨2的两端设有到位限位开关18；
所述立柱3上设有上限位开关19、下限位开关20、绳断传感器21和失速传感器22。
其中，到位限位开关18、上限位开关19、下限位开关20、绳断传感器21、失速传感器22均和控制器连接。
并且，到位限位开关18还可以设在天轨1的两端，当立柱3左右移动时，到极限位置时，到位限位开关18向控制器发送信号，控制器通过控制外部的驱动设备以使立柱3暂停运动，外部的驱动设备为现有结构，此处不再赘述；
此外，立柱3的端部设有绳断传感器21、失速传感器22、上限位开关19，立柱3的底部设有下限位开关20。
设置上限位开关19和下限位开关20的目的在于：实现限制外移动框4上下运动行程，即外移动框4的运动极限位置时，上限位开关19和下限位开关20向控制器发送信号，控制器通过控制驱动电机14停止转动，从而外移动框4停止运行，有利于提高板材分拣设备的运行安全性。
需要说明的是，绳断传感器21用于检测拉绳17在工作时是否出现了断裂，当拉绳17断裂时，绳断传感器21向控制器发送信号，同时失速传感器22检测到外移动框4加速度下降时，也向控制器发送信号，控制器通过控制驱动电机14停止转动，有利于提高板材分拣设备的运行安全性。
如图3所示，当到位限位开关18、上限位开关19、下限位开关20、绳断传感器21、失速传感器22中任意一个向控制器发送信号后，控制器均控制驱动电机14停止转动，提高板材分拣设备的运行安全性。
并且，若需要恢复供电，可通过强制供电旋钮开关D2SB1进行强制上电。
可选地，在本发明中，还包括用于检测所述主转动件8转动圈数的转数计数器和用于当所述转数计数器的数值达到预定值时控制所述电动机启停的控制器；
所述转数计数器和所述控制器电连接。
结合图2所示，主转动件8转动一圈，拨动从转动件9旋转九十度，同时，转数计数器加一，当主转动件8转动两圈后，从转动件9旋转一百八十度，而伸缩货叉13设在从转动件9上，因此，从转动件9能够带动伸缩货叉13转动方向，以便于后续实现转移板材。
一种板材分拣方法，如图4所示，包括板材分拣设备，还包括待分拣仓、存储仓和上位机；
所述待分拣仓内叠放设有若干个板材，每一板材上均贴有属性信息标签；
所述存储仓内设有若干个隔板，将所述存储仓分成若干个子存储仓，所述子存储仓用于存放不同尺寸的板材；
S101、所述采集器采集所述待分拣仓内板材上的所述属性信息标签，并发送至所述上位机，以使上位机获取到该板材的尺寸信息和重量信息；
S102、所述上位机根据所述尺寸信息，利用第一预设规则，确定第一结果；
S103、所述上位机根据所述重量信息，利用第二预设规则，确定第二结果；
S104、所述板材分拣设备接收所述第一结果和所述第二结果后，开启相应数量的吸盘，伸缩货叉13从待分拣仓中取出板材并转移至相应的子存储仓。
如此，通过获取板材的尺寸信息和重量信息，能够将不同型号、不同规格的板材进行分拣，从而转移到相应的子存储仓，实现精准分拣。
可选地，在本发明中，所述第一预设规则为：尺寸信息与预设尺寸信息进行对比，确定出与尺寸信息相同的预设尺寸信息所对应的子存储仓编号，即为第一结果；
或，尺寸信息与预设尺寸信息进行对比，确定出与尺寸信息最接近的预设尺寸信息所对应的子存储仓编号，即为第一结果。
例1,以上位机获取到该板材的尺寸信息为1m*1.3m、预设尺寸信息分别为1m*1m、1m*1.3m、1m*2m和2m*2m为例进行说明。
假设：1m*1m对应子存储仓编号C1；
1m*1.3m对应子存储仓编号C2；
1m*2m对应子存储仓编号C3；
2m*2m对应子存储仓编号C4。
具体地，将尺寸信息1m*1.3m与各个预设尺寸信息进行对比后，确定出各个预设尺寸信息中存在与尺寸信息相同的预设尺寸信息；
由于1m*1.3m对应子存储仓编号C2，因此，板材分拣设备可以将板材移动至子存储仓编号C2处。
例2,以上位机获取到该板材的尺寸信息为1m*1.2m、预设尺寸信息分别为1m*1m、1m*1.3m、1m*2m和2m*2m为例进行说明。
假设：1m*1m对应子存储仓编号C1；
1m*1.3m对应子存储仓编号C2；
1m*2m对应子存储仓编号C3；
2m*2m对应子存储仓编号C4。
具体地，将尺寸信息1m*1.2m与各个预设尺寸信息进行对比后，确定出各个预设尺寸信息中不存在与尺寸信息相同的预设尺寸信息；
那么，需要确定出各个预设尺寸信息中与尺寸信息最接近的一个预设尺寸信息，具体地，计算尺寸信息1m*1.2m分别与预设尺寸信息1m*1m、1m*1.3m、1m*2m和2m*2m之间的差值；
尺寸信息1m*1.2m与预设尺寸信息1m*1m的差值为0.2；
尺寸信息1m*1.2m与预设尺寸信息1m*1.3m的差值为0.1；
尺寸信息1m*1.2m与预设尺寸信息1m*2m的差值为0.8；
尺寸信息1m*1.2m与预设尺寸信息2m*2m的差值为1.8；
确定尺寸信息和预设尺寸信息的最小差值为0.1，而0.1对应的预设尺寸信息为1m*1.3m；
由于1m*1.3m对应子存储仓编号C2，因此，板材分拣设备可以将板材移动至子存储仓编号C2处。
可选地，在本发明中，所述第二预设规则为：重量信息与预设重量信息进行对比，确定出与重量信息相同的预设重量信息所对应的吸盘数量，即为第二结果；
或，重量信息与预设重量信息进行对比，确定出大于重量信息且最接近重量信息的预设重量信息所对应的子存储仓编号，即为第二结果。
例3，以上位机获取到该板材的重量信息为6KG、预设重量信息分别为5KG、6KG、7KG为例进行说明；
假设：5KG板材对应一个吸盘；
6KG板材对应两个吸盘；
7KG板材对应三个吸盘。
具体地，将重量信息6KG与各个预设重量信息进行对比后，确定出各个预设重量信息中存在与尺寸信息相同的预设尺寸信息；
由于6KG板材对应2个吸盘，因此，在板材分拣设备转移板材时，开启两个吸盘即可吸取住板材。
例4，以上位机获取到该板材的重量信息为6.5KG、预设重量信息分别为5KG、6KG、7KG为例进行说明；
假设：5KG板材对应一个吸盘；
6KG板材对应两个吸盘；
7KG板材对应三个吸盘。
具体地，将重量信息6.5KG与各个预设重量信息进行对比后，确定出各个预设重量信息中不存在与尺寸信息相同的预设尺寸信息；
那么，需要从各个预设重量信息中确定出与尺寸信息最接近的一个预设重量信息，且该预设重量信息大于重量信息，具体地，计算出与重量信息6.5KG最接近的预设重量信息；
6.5KG板材分别接近6KG板材、7KG板材，而7KG板材大于6.5KG板材，因此，需要开启7KG板材所对应的三个吸盘，以吸取板材。
可选地，在本发明中，所述上位机内预存有子存储仓编号与预设尺寸信息，子存储仓编号与预设尺寸信息一一对应；
所述上位机内还预存有吸盘数量与预设重量信息，吸盘数量与预设重量信息一一对应。
其中，一个子存储仓存在唯一一个编号。
例3，存储仓内存在5个子存储仓，5个子存储仓的编号分别为A1、A2、A3、A4和A5；
相应的，预设尺寸信息分别为1m*1m、1m*1.5m、1.5m*2m、2m*2m和2m*2.5m；
那么，子存储仓A1对应的预设尺寸信息1m*1m；
子存储仓A2对应的预设尺寸信息1m*1.5m；
子存储仓A3对应的预设尺寸信息1.5m*2m；
子存储仓A4对应的预设尺寸信息2m*2m；
子存储仓A5对应的预设尺寸信息2m*2.5m。
并且，由于板材的重量不同，因此，需要启动的吸盘数量也不同，具体地，板材的重量较轻，启动的吸盘数量较少；板材的重量较中，启动的吸盘数量较多。
例4，伸缩货叉13上设有5个吸盘，板材的重量分别为B1、B2、B3、B4和B5，其中，B1>B2>B3>B4>B5。
那么，B1板材对应5个吸盘；
B2板材对应4个吸盘；
B3板材对应3个吸盘；
B4板材对应2个吸盘；
B5板材对应1个吸盘。
可选地，在本发明中，所述步骤S104具体包括：
控制器控制伸缩货叉13在待分拣仓内取板材后，控制驱动电机14转动，使数计数器的数值达到预定值，控制器控制驱动电机14停止转动，通过伸缩货叉13将板材转移至存储仓内。
实施例：
通过驱动装置和转动装置，使伸缩货叉13移动到待分拣仓处，伸缩货叉13上的采集器采集待分拣仓内最上层板材的属性信息标签，发送至上位机，上位机根据属性信息标签识别出板材的尺寸信息和重量信息；根据尺寸信息，确定出各个预设尺寸信息内存在与尺寸信息相同的预设尺寸信息，从而确定该预设尺寸信息对应的子存储仓编号；再根据重量信息，确定出各个预设重量信息内存在与重量信息相同的预设重量信息，从而确定该预设重量信息对应的吸盘数量；板材分拣设备开启相同的吸盘个数，吸取板材，通过转动装置将板材转移到子存储仓编号处。
如此，板材分拣设备在完成整垛板材入库作业和出库作业的基础上，还可以实现了不同型号、不同规格的板材自动化分拣堆垛作业，提高了分拣堆垛的作业效率，全过程无需人工参与，自动化程度较高。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种板材分拣设备，其特征在于，包括：天轨(1)、地轨(2)、立柱(3)、外移动框(4)、内移动框(5)、驱动装置和转动装置；
所述立柱(3)分别和所述天轨(1)、所述地轨(2)滑动连接，所述外移动框(4)通过滑轮(6)与所述立柱(3)滑动连接，所述外移动框(4)内固设有所述内移动框(5)，所述内移动框(5)内设有所述转动装置，所述驱动装置设在所述立柱(3)上；
所述驱动装置用于带动所述外移动框(4)沿所述立杆做升降运动；
所述转动装置用于控制所述伸缩货叉(13)转动方向；
所述转动装置包括平台(7)、主转动件(8)、从转动件(9)和电动机；
所述平台(7)固设在所述内移动框(5)内，所述平台(7)上开设有凹槽(10)，所述主转动件(8)和所述从转动件(9)均转动设在所述凹槽(10)内，所述电动机输出端与所述主转动件(8)连接；
所述主转动件(8)上固设有凸起(11)，所述从转动件(9)上设有四个开口(12)，所述凸起(11)与所述开口(12)相配合。
2.根据权利要求1所述的一种板材分拣设备，其特征在于，所述从转动件(9)上有伸缩货叉(13)，所述伸缩货叉(13)上设有采集器和若干个吸盘。
3.根据权利要求2所述的一种板材分拣设备，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机(14)、转轴(15)、卷线盘(16)和拉绳(17)；
所述驱动电机(14)设在所述立柱(3)上，所述转轴(15)与所述立柱(3)转动连接，所述卷线盘(16)设在所述转轴(15)上，所述拉绳(17)的一端缠绕在所述卷线盘(16)上，所述拉绳(17)的另一端与所述外移动框(4)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种板材分拣设备，其特征在于，所述地轨(2)的两端设有到位限位开关(18)；
所述立柱(3)上设有上限位开关(19)、下限位开关(20)、绳断传感器(21)和失速传感器(22)。
5.根据权利要求4所述的一种板材分拣设备，其特征在于，还包括用于检测所述主转动件(8)转动圈数的转数计数器和用于当所述转数计数器的数值达到预定值时控制所述电动机启停的控制器；
所述转数计数器和所述控制器电连接。
6.一种板材分拣方法，其特征在于，包括权利要求1至权利要求5中任意一项权利要求所提到的板材分拣设备，还包括待分拣仓、存储仓和上位机；
所述待分拣仓内叠放设有若干个板材，每一板材上均贴有属性信息标签；
所述存储仓内设有若干个隔板，将所述存储仓分成若干个子存储仓，所述子存储仓用于存放不同尺寸的板材；
S101、所述采集器采集所述待分拣仓内板材上的所述属性信息标签，并发送至所述上位机，以使上位机获取到该板材的尺寸信息和重量信息；
S102、所述上位机根据所述尺寸信息，利用第一预设规则，确定第一结果；
S103、所述上位机根据所述重量信息，利用第二预设规则，确定第二结果；
S104、所述板材分拣设备接收所述第一结果和所述第二结果后，开启相应数量的吸盘，伸缩货叉(13)从待分拣仓中取出板材并转移至相应的子存储仓。
7.根据权利要求6所述的一种板材分拣方法，其特征在于，所述第一预设规则为：尺寸信息与预设尺寸信息进行对比，确定出与尺寸信息相同的预设尺寸信息所对应的子存储仓编号，即为第一结果；
或，尺寸信息与预设尺寸信息进行对比，确定出与尺寸信息最接近的预设尺寸信息所对应的子存储仓编号，即为第一结果。
8.根据权利要求7所述的一种板材分拣方法，其特征在于，所述第二预设规则为：重量信息与预设重量信息进行对比，确定出与重量信息相同的预设重量信息所对应的吸盘数量，即为第二结果；
或，重量信息与预设重量信息进行对比，确定出大于重量信息且最接近重量信息的预设重量信息所对应的子存储仓编号，即为第二结果。
9.根据权利要求8所述的一种板材分拣方法，其特征在于，所述上位机内预存有子存储仓编号与预设尺寸信息，子存储仓编号与预设尺寸信息一一对应；
所述上位机内还预存有吸盘数量与预设重量信息，吸盘数量与预设重量信息一一对应。
10.根据权利要求6所述的一种板材分拣方法，其特征在于，所述步骤S104具体包括：
控制器控制伸缩货叉(13)在待分拣仓内取板材后，控制驱动电机(14)转动，使数计数器的数值达到预定值，控制器控制驱动电机(14)停止转动，通过伸缩货叉(13)将板材转移至存储仓内。
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