CN115520554B - 板材柔性分拣***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板材柔性分拣***及方法，所述板材柔性分拣***包括自动化立体仓和设置于自动化立体仓一侧的配板装置，所述自动化立体仓包括用于放置板垛的立体货架和用于移动板垛的堆垛机，所述立体货架靠近配板装置的一侧设置有配板区，所述配板区包括回库位、主出库位和副出库位，所述配板装置包括平行于立体货架长度方向的配板轨道以及同步滑动设置于配板轨道的分拣机械手和配板输送机，所述分拣机械手和配板输送机往复移动于回库位、主出库位和副出库位的侧面。本发明所述的板材柔性分拣***及方法结构紧凑，既可整垛板材出库，又可自动完成配板码垛，提高配板出库效率。

Description

板材柔性分拣***及方法

技术领域

本发明涉及自动化机械领域，特别涉及一种板材柔性分拣***及方法。

背景技术

家具的制造过程，包括有板材处理工艺。所用板材有贴木皮板、贴纸板、实色板、三聚氰胺类板材、还有实木板等。板式家具由以上类别的一种、两种或多种混合类别拼装而成，具有可拆卸、造型富于变化、外观时尚、不易变形、质量稳定等基本特征。板材来料多为40～50张成垛整体来料，板垛与板垛之间层叠放置时，可节省空间，但分拣困难；板垛平铺于地面时，可通过珩架结构完成自动分拣，但需要巨大的储存空间；实际生产过程中，主花色板材用量较大或无需配板时，需要整垛输送加工，需要主花色板材和杂花色板材共同配置后加工时，每种板材需求量小，整垛移动分拣，费时费力，造成生产成本高，效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板材柔性分拣***及方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开了一种板材柔性分拣***，包括自动化立体仓和设置于自动化立体仓一侧的配板装置，所述自动化立体仓包括用于放置板垛的立体货架和用于移动板垛的堆垛机，所述立体货架靠近配板装置的一侧设置有配板区，所述配板区包括回库位、主出库位和副出库位，所述配板装置包括平行于立体货架长度方向的配板轨道以及同步滑动设置于配板轨道的分拣机械手和配板输送机，所述分拣机械手和配板输送机往复移动于回库位、主出库位和副出库位的侧面。

进一步地，在上述的板材柔性分拣***中，所述回库位设置有对接配板输送机和堆垛机的回库输送机。

进一步地，在上述的板材柔性分拣***中，所述立体货架设置有入库口和出库口，所述入库口和出库口分别设置有对接于堆垛机的入库输送线和出库输送机，所述配板轨道背离立体货架的一侧设置有对应于配板输送机的对接输送机。

进一步地，在上述的板材柔性分拣***中，所述入库输送线、出库输送机和对接输送机均对接于叉车。

进一步地，在上述的板材柔性分拣***中，所述配板装置背离自动化立体仓的一侧设置有有轨制导车辆，所述有轨制导车辆的导轨平行于配板轨道设置，且有轨制导车辆传送对接于配板输送机。

进一步地，在上述的板材柔性分拣***中，所述主出库位设置有对接于配板输送机和堆垛机的主出库输送机，所述主出库位的上方设置有空垛板码垛位。

进一步地，在上述的板材柔性分拣***中，所述有轨制导车辆背离自动化立体仓的一侧设置有整垛开料区和单片开料区，所述自动化立体仓靠近整垛开料区的一端设置有原材区。

进一步地，在上述的板材柔性分拣***中，所述整垛开料区设置有若干通过开料输送机对接于有轨制导车辆的整垛开料机，所述单片开料区设置有若干通过开料输送线对接于有轨制导车辆的单片开料机，所述立体货架靠近原材区的一端设置有原材入库口，所述原材入库口设置有对接于有轨制导车辆和堆垛机的原材入库输送机，所述原材区设置有对接于有轨制导车辆的原材出库输送机。

进一步地，在上述的板材柔性分拣***中，所述整垛开料区、单片开料区和原材区均设置有若干对接于有轨制导车辆的缓存输送机，所述整垛开料区靠近单片开料区的一端设置有对接于有轨制导车辆的空垫板缓存输送机。

本发明还公开了一种利用上述板材柔性分拣***的板材柔性分拣方法，包括以下步骤：

(1)、原材整垛送入自动化立体仓，自动化立体仓的堆垛机将其移送至立体货架储存；

(2)、通过堆垛机将需要的板材整垛送至出库口或主出库位和副出库位；

(3)、出库口的板垛直接通过叉车送入整垛开料区，开料并周转至下道工序；主出库位和副出库位处的板垛等待配板装置拣取，叉车叉取或分拣机械手拣取一个空垫板至配板输送机；

(4)、分拣机械手依次从主出库位和副出库位拣取主花色板和杂花色板，并层叠至配板输送机上的空垫板内，形成配板板垛；

(5)、配板板垛直接经由对接输送机和叉车出库；或由有轨制导车辆转送至整垛开料区或单片开料区，开料并周转至下道工序；或由回库输送机配合堆垛机将配板板垛送回立体货架的指定空位，主花色板余料由配板输送机、回库输送机配合堆垛机回库；

(6)、配板板垛由堆垛机移送至出库口并通过叉车送入整垛开料区，开料并周转至下道工序；或由堆垛机送至有轨制导车辆，并转送至整垛开料机或单片开料机，开料并周转至下道工序。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该板材柔性分拣***结构紧凑，提高空间利用率，既可整垛板材出库，适用于批量化的标准产品生产，又可自动完成配板码垛，提高配板出库效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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中记载的一些实施例，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所示为本发明一具体实施例中板材柔性分拣***的结构示意图。

图2所示为本发明一具体实施例中板材柔性分拣***的侧视图。

图3所示为本发明一具体实施例中主出库口和回库口的分布示意图。

图4所示为本发明一具体实施例中配板装置的结构示意图。

图5所示为本发明一具体实施例中开料输送线的结构示意图。

图6所示为本发明一具体实施例中上料珩架的结构示意图。

图7所示为本发明一具体实施例中空垫板缓存输送机的结构示意图。

图8所示为本发明一具体实施例中空垫板码垛珩架的结构示意图。

图9所示为本发明另一具体实施例中板材柔性分拣***的结构示意图。

图10所示为本发明另一具体实施例中入库输送线的结构示意图。

图11所示为本发明另一具体实施例中入库输送线和出库输送机的位置示意图。

图12所示为本发明一具体实施例中板材柔性分拣方法的流程示意图。

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详细的描述，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的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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参图1和图8所示，一种板材柔性分拣***，包括自动化立体仓1和设置于自动化立体仓1一侧的配板装置2，自动化立体仓1包括用于放置板垛的立体货架11和用于移动板垛的堆垛机12，立体货架11靠近配板装置2的一侧设置有配板区，配板区包括回库位111、主出库位112和副出库位113，配板装置2包括平行于立体货架11长度方向的配板轨道21以及同步滑动设置于配板轨道21的分拣机械手22和配板输送机23，分拣机械手22和配板输送机23往复移动于回库位111、主出库位112和副出库位113的侧面。

该板材柔性分拣***还包括电脑等人机交互***和逻辑控制器等组成的常规控制装置，可直接利用现有工厂车间全流程智能化管理(MES***等)，就不在此展开详述了，自动化立体仓(线边立体库)属于现有技术，为保证使用安全，***设置保护网或护栏等常规结构，立体货架为通过化学锚栓固定于地基的组合装配横梁式轻型钢结构货架，内置多个储存位，以十三列*四层*四排的立式货架为例，可以设置近二百个储存位，大大减少了占用的空间，靠近配板装置一侧的底层储存位依次为回库位、主出库位和三个副出库位，其中，主出库位用于放置主花色板，三个副出库位的上层储存位亦作为副出库位使用，即设置六个副出库位，用于杂花色板材的拣选，可同时放置六种不同的杂花色板材，可满足大部分配板需求；配板装置可直接利用现有RGV(Rail Guided Vehicle的缩写)小车，在RGV小车上设置带吸盘的机器人作为分拣机械手和滚筒输送机作为配板输送机，具体结构均属于现有技术，就不在此一一赘述了，分拣机械手和配板输送机同步往复移动于回库位、主出库位和副出库位的侧面，机器人将吸盘***对应位置完成分拣，并将拣取的板材依次放置于配板输送机，完成配板；该板材柔性分拣***结构紧凑，提高空间利用率，既可整垛板材出库，适用于批量化的标准产品生产，又可自动完成配板，提高配板出库效率。

示例性地，参见图1至图3所示，回库位111设置有对接配板输送机23和堆垛机12的回库输送机。

该技术方案中，回库输送机选用配合叉车及堆垛机使用的滚筒输送机，同时传送对接于配板输送机，即板垛可以在回库输送机和配板输送机相互传送，配板完成后的板垛或主花色板的余料由配板输送机送入回库输送机，而后堆垛机将其送至指定位置暂存或送回原位置。

在一些实施方式中，参见图1、图2和图5所示，配板装置2背离自动化立体仓1的一侧设置有有轨制导车辆3，有轨制导车辆3的导轨平行于配板轨道21设置，且有轨制导车辆3传送对接于配板输送机23。

该技术方案中，有轨制导车辆，即RGV小车，又叫有轨穿梭小车，RGV小车可用于各类高密度储存方式的仓库，小车通道可设计任意长，可提高整个仓库储存量，并且在操作时无需叉车驶入巷道，使其安全性会更高；有轨制导车辆选用带滚筒输送机的有轨制导车辆，便于和配板输送机等传送对接使用。

在一些实施方式中，参见图2和图4所示，主出库位112设置有对接于配板输送机23和堆垛机12的主出库输送机，主出库位112的上方设置有空垛板码垛位。

该技术方案中，主出库输送机和回库输送机结构相同，主花色板通常使用量较大，主花色板分为正配和反配，当正配时，机器人自动从空垛板码垛位拣选一张空垫板，并拣出对应数量的主花色板和杂花色板材，主花色板余料直接回转或等待从回库输送机重新入库；当反配时，机器人自动从空垛板码垛位拣选一张空垫板，将多余的主花色板拣出，再通过回库输送机重新入库，然后剩余的主花色板整垛输送至配板输送机，并拣取对应的杂花色板材，完成配板。

在一些实施方式中，参见图1和图2所示，有轨制导车辆3背离自动化立体仓1的一侧设置有整垛开料区和单片开料区，自动化立体仓1靠近整垛开料区的一端设置有原材区。

该技术方案中，根据实际厂房面积，将板材柔性分拣***、原材区和开料区(整垛开料区和单片开料区)集中设置，通过有轨制导车辆组成生产流水线，可实现自动化生产，提高效率。

在一些实施方式中，参见图1、图2和图5所示，整垛开料区设置有若干通过开料输送机41对接于有轨制导车辆3的整垛开料机(电子锯)4，单片开料区设置有若干通过开料输送线51对接于有轨制导车辆3的单片开料机5，立体货架11靠近原材区的一端设置有原材入库口，原材入库口设置有对接于有轨制导车辆3和堆垛机12的原材入库输送机，原材区设置有对接于有轨制导车辆3的原材出库输送机。

该技术方案中，开料输送机、整垛开料机、单片开料机、原材入库输送机和原材出库输送机的结构及连接关系均属于现有技术，开料输送线包括和有轨制导车辆对接的滚筒输送机511、上料珩架512、皮带输送机513和包胶滚筒输送机514，板垛由有轨制导车辆移送至滚筒输送机，上料珩架的吸盘依次将单张的板材移送至皮带输送机，而后传送至包胶滚筒输送机，包胶滚筒输送机自带顶升移载装置515，将单片的板材单片开料机的进料端，开料完成后，直接由外部珩架或机械手等周转至下道工序，滚筒输送机留下的空垛板送回有轨制导车辆，重新回收码垛并投入使用，来料整垛放置于原材区，而后由叉车一垛一垛移送至原材出库输送机，而后由有轨制导车辆转送至原材入库口的原材入库输送机，并由堆垛机送至指定位置储存；批量标准品生产时，原材整垛由有轨制导车辆转送至开料输送机，而后由整垛开料机完成开料；配板板垛需要单张开料时，由配板装置完成配板，配板板垛由有轨制导车辆转送至开料输送线，而后依次开料。

在一些实施方式中，参见图1、图7和图8所示，整垛开料区、单片开料区和原材区均设置有若干对接于有轨制导车辆3的缓存输送机6，整垛开料区靠近单片开料区的一端设置有对接于有轨制导车辆3的空垫板缓存输送机7。

该技术方案中，缓存输送机亦为滚筒输送机，用于等待开料板垛的缓冲区，避免堆积于有轨制导车辆或开料输送机等，提高工作效率；空垫板缓存输送机配合空垫板码垛珩架使用，完成开料等遗留的空垫板通过有轨制导车辆转送至空垫板缓存输送机，并由空垫板码垛珩架71完成码垛，而后整垛空垫板由有轨制导车辆转送至原材入库输送机，并由堆垛机送至空垛板码垛位，用于配板成垛使用。

在另一些实施方式中，参见图9至图11所示，立体货架11设置有入库口和出库口，入库口和出库口分别设置有对接于堆垛机12的入库输送线8和出库输送机9，配板轨道21背离立体货架11的一侧设置有对应于配板输送机23的对接输送机。

该技术方案中，受厂房面积限制，开料机等无法和板材柔性分拣***设置于同一厂房内，需要借助叉车转运，不在区分主出库位和副出库位，沿配板装置设置的五个储存位的上下两层均作为配板使用的库位，即共设置十个配板库位，其中一个作为空垛板码垛位使用，主花色板、杂花色板和空垛板均通过配板装置配板，配板完成后的，入库输送线、出库输送机和对接输送机均可对接叉车使用，其中，入库输送线包括回流线81和入库线82，且均对接于堆垛机，其中，回流线外侧设置有上料输送机83，配合叉车临时上料，回流线和入库线之间设置过度输送机84，对应入库线外侧设置有板垛整形机构85，用于临时上料等板垛入库前整形，对应的回流线和入库线均设置有顶升移载装置，以实现板垛在回流线和入库线之间转运，具体结构均属于现有技术，就不在此一一赘述了，为避免入库输送线长度过长等，回流线和/或入库线末端通过辊筒旋转台86连接于外部送料辊等，提高空间利用率；配板装置配板完成后需要直接开料的，将配板板垛移送至对接输送机，而后叉车将其转运至开料机所在区域。

在另一些实施方式中，入库输送线、出库输送机和对接输送机均对接于叉车。

该技术方案中，入库口和出库口还可以同时设置于立体货架的两端，一端利用入库输送线作为原材入库，另一端单独设置入库线，作为开料后板垛或外协板垛等的入库口，库外整形后叉车入库，出库口可根据开料机的实际布局，配置多个，为避免叉车和出库输送机等碰撞，还可以设置限位护栏等。

参见图12所示，一种利用上述板材柔性分拣***的板材柔性分拣方法，包括以下步骤：

(1)、批量化生产标准产品时，原材整垛送入整垛开料区，整垛开料机开料后出库或送入自动化立体仓的堆垛机将其移送至立体货架储存待用；需要不同花色板材时，需要配板等，原材整垛送入自动化立体仓，堆垛机将其移送至立体货架储存；

(2)、根据生产需要，堆垛机将对应的板材或待用预存的板垛整垛送至出库口或主出库位和副出库位；

(3)、出库口的板垛直接通过叉车送入整垛开料区，整垛开料机开料后出库；主出库位和副出库位处的板垛等待配板装置拣取，叉车叉取或分拣机械手拣取一个空垫板至配板输送机；

(4)、分拣机械手依次从主出库位和副出库位拣取主花色板和杂花色板，并层叠至配板输送机上的空垫板内，形成配板板垛；其中，主花色板拣取分为正配和反配，当正配时，机器人自动从空垛板码垛位拣选一张空垫板，并拣出对应数量的主花色板和杂花色板材，主花色板余料直接回转或等待从回库输送机重新入库；当反配时，机器人自动从空垛板码垛位拣选一张空垫板，将多余的主花色板拣出，再通过回库输送机重新入库，然后剩余的主花色板整垛输送至配板输送机，并拣取对应的杂花色板材，完成配板；

(5)、配板板垛直接经由对接输送机和叉车出库，并移送至对应开料机等加工区域，完成后续处理；或由有轨制导车辆转送至整垛开料区或单片开料区，开料并周转至下道工序；或由回库输送机配合堆垛机将配板板垛送回立体货架的指定空位待用，主花色板余料由配板输送机、回库输送机配合堆垛机回库；

(6)、配板板垛由堆垛机移送至出库口并通过叉车送入整垛开料区，整垛开料机开料后周转至下道工序；或由堆垛机送至有轨制导车辆，并转送至整垛开料机或单片开料机开料后成垛出货，后续备料，原材输送再重复步骤(1)。

综上所述，该板材柔性分拣***结构紧凑，利用现有结构重新布局，提高空间利用率，既可整垛板材出库，适用于批量化的标准产品生产，又可自动完成配板码垛，提高配板出库效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，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 (9)

1.一种板材柔性分拣***，其特征在于，包括自动化立体仓和设置于自动化立体仓一侧的配板装置，所述自动化立体仓包括用于放置板垛的立体货架和用于移动板垛的堆垛机，所述立体货架靠近配板装置的一侧设置有配板区，所述配板区包括回库位、主出库位和副出库位，所述配板装置包括平行于立体货架长度方向的配板轨道以及同步滑动设置于配板轨道的分拣机械手和配板输送机，所述分拣机械手和配板输送机往复移动于回库位、主出库位和副出库位的侧面，所述回库位设置有对接配板输送机和堆垛机的回库输送机；所述主出库位的上方设置有空垛板码垛位；

其中，所述主出库位用于放置主花色板，所述副出库位用于放置杂花色板材；

当正配时，分拣机械手从空垛板码垛位拣选一张空垫板，并拣出对应数量的主花色板和杂花色板材，主花色板余料直接回转或等待从回库输送机重新入库；

当反配时，分拣机械手从空垛板码垛位拣选一张空垫板，将多余的主花色板拣出，再通过回库输送机重新入库，然后剩余的主花色板整垛输送至配板输送机，并拣取对应的杂花色板材，完成配板。

2.根据权利要求1所述的板材柔性分拣***，其特征在于：所述立体货架设置有入库口和出库口，所述入库口和出库口分别设置有对接于堆垛机的入库输送线和出库输送机，所述配板轨道背离立体货架的一侧设置有对应于配板输送机的对接输送机。

3.根据权利要求2所述的板材柔性分拣***，其特征在于：所述入库输送线、出库输送机和对接输送机均对接于叉车。

4.根据权利要求1所述的板材柔性分拣***，其特征在于：所述配板装置背离自动化立体仓的一侧设置有有轨制导车辆，所述有轨制导车辆的导轨平行于配板轨道设置，且有轨制导车辆传送对接于配板输送机。

5.根据权利要求4所述的板材柔性分拣***，其特征在于：所述主出库位设置有对接于配板输送机和堆垛机的主出库输送机。

6.根据权利要求4所述的板材柔性分拣***，其特征在于：所述有轨制导车辆背离自动化立体仓的一侧设置有整垛开料区和单片开料区，所述自动化立体仓靠近整垛开料区的一端设置有原材区。

7.根据权利要求6所述的板材柔性分拣***，其特征在于：所述整垛开料区设置有若干通过开料输送机对接于有轨制导车辆的整垛开料机，所述单片开料区设置有若干通过开料输送线对接于有轨制导车辆的单片开料机，所述立体货架靠近原材区的一端设置有原材入库口，所述原材入库口设置有对接于有轨制导车辆和堆垛机的原材入库输送机，所述原材区设置有对接于有轨制导车辆的原材出库输送机。

8.根据权利要求6所述的板材柔性分拣***，其特征在于：所述整垛开料区、单片开料区和原材区均设置有若干对接于有轨制导车辆的缓存输送机，所述整垛开料区靠近单片开料区的一端设置有对接于有轨制导车辆的空垫板缓存输送机。

9.一种板材柔性分拣方法，其特征在于，应用于如权利要求1～8任一项所述的板材柔性分拣***，包括以下步骤：

（1）原材整垛送入整垛开料区或自动化立体仓，整垛开料机开料后出库，自动化立体仓的堆垛机将其移送至立体货架储存；

（2）通过堆垛机将需要的板材整垛送至出库口或主出库位和副出库位；

（3）出库口的板垛直接通过叉车送入整垛开料区，整垛开料机开料后出库；主出库位和副出库位处的板垛等待配板装置拣取，叉车叉取或分拣机械手拣取一个空垫板至配板输送机；

（4）分拣机械手依次从主出库位和副出库位拣取主花色板和杂花色板，并层叠至配板输送机上的空垫板内，形成配板板垛；

其中，主花色板拣取分为正配和反配；

当正配时，分拣机械手自动从空垛板码垛位拣选一张空垫板，并拣出对应数量的主花色板和杂花色板材，主花色板余料直接回转或等待从回库输送机重新入库；

当反配时，分拣机械手自动从空垛板码垛位拣选一张空垫板，将多余的主花色板拣出，再通过回库输送机重新入库，然后剩余的主花色板整垛输送至配板输送机，并拣取对应的杂花色板材，完成配板；

（5）配板板垛直接经由对接输送机和叉车出库；或由有轨制导车辆转送至整垛开料区或单片开料区，开料完成后出库；或由回库输送机配合堆垛机将配板板垛送回立体货架的指定空位，主花色板余料由配板输送机、回库输送机配合堆垛机回库；

（6）配板板垛由堆垛机移送至出库口并通过叉车送入整垛开料区，整垛开料机开料后出库；或由堆垛机送至有轨制导车辆，并转送至整垛开料机或单片开料机开料后成垛出货。