CN112299031A - 一种智能码垛装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能码垛装置，包括：码垛平台、控制柜、码垛机器人、顶升装置、气动模组、AGV智能小车，其中：控制柜位于码垛平台的右侧；码垛机器人位于码垛平台的后侧，码垛机器人用于将加工物件进行分类码垛；码垛平台内部设置有气动模组和顶升装置，气动模组用于控制顶升装置横向移动，顶升装置用于将码垛完成后的加工物件顶起；气动模组和顶升装置机械连接；AGV智能小车与控制柜通信连接，AGV智能小车用于在加工物件被顶升装置顶起后对加工物件进行运输；码垛机器人、顶升装置、气动模组均与控制柜电性连接。通过本发明实现了码垛和运输智能一体化，极大地提高了生产作业效率，降低了人工成本。

Description

一种智能码垛装置

技术领域

本发明涉及及智能机械技术领域，特别涉及一种智能码垛装置。

背景技术

目前，在绝大多数的模具制造行业，利用人工进行手动对模具码垛和入库是最普遍采用的方式，在这样的方式下，为许多中小型企业带来非常高的人工成本，不利于企业竞争和行业的发展。

较为高明的企业使用机械码垛、人工运输的方式，虽然减少了人工码垛的环节，但是仍然不够自动化、智能化。所以如何使码垛和运输智能一体化，成为了一个非常重要的问题。

发明内容

本发明目的之一在于提供了一种智能码垛装置，用以解决码垛和运输工作不够自动化、智能化的问题。

本发明实施例提供的一种智能码垛装置，包括：码垛平台、控制柜、码垛机器人、顶升装置、气动模组、AGV智能小车，其中：

所述控制柜位于所述码垛平台的右侧；

所述码垛机器人位于所述码垛平台的后侧，所述码垛机器人用于将加工物件进行分类码垛；

所述码垛平台内部设置有气动模组和顶升装置，所述气动模组用于控制所述顶升装置横向移动，所述顶升装置用于将码垛完成后的所述加工物件顶起；

所述气动模组和所述顶升装置机械连接；

所述AGV智能小车与所述控制柜通信连接，所述AGV智能小车用于在所述加工物件被所述顶升装置顶起后对所述加工物件进行运输；

所述码垛机器人、顶升装置、气动模组均与所述控制柜电性连接。

优选的，所述码垛平台表面的前方边缘处开设有两个矩形缺口；

所述矩形缺口上放置有矩形的物件托盘，所述物件托盘大于所述矩形缺口，所述物件托盘用于放置所述加工物件；

所述顶升装置从所述矩形缺口处顶升所述物件托盘，所述AVG智能小车从所述矩形缺口处接收所述物件托盘；

所述码垛平台远离所述控制柜左侧的表面上固定连接有结构光检测装置，所述结构光检测装置与所述控制柜电性连接，所述结构光检测装置用于对所述加工物件进行结构光检测。

优选的，所述物件托盘上设置有压力传感、微处理器和第二无线通信模块，所述压力传感器用于采集压力值，所述微处理器通过所述第二无线通信模块将所述压力值发送至所述控制柜。

优选的，所述控制柜内设置有工控主板、第一无线通信模块和配线端子；其中，

所述工控主板分别与所述第一无线通信模块和所述配线端子电性连接；

所述工控主板通过所述第一无线通信模块控制所述AGV智能小车执行运输工作；

所述工控主板通过所述配线端子分别与所述码垛机器人、所述顶升装置、所述气动模组电性连接，控制所述码垛机器人(3)执行码垛工作，控制所述顶升装置(4)执行物件托盘顶升工作，控制所述气动模组(5)执行对所述顶升装置(4)的位置调节工作。

优选的，所述气动模组固定连接在所述码垛平台内；

所述气动模块由气缸、调节阀、气动滑杆组成；

所述调节阀与所述控制柜电性连接；

所述气动滑杆的一端位于所述气缸内，所述气动滑杆的另一端与所述顶升装置机械连接；

所述控制柜通过向所述调节阀发送电信号调节气缸内的气压，并推动推杆另一端的所述顶升装置横向移动。

优选的，所述顶升装置内设置有电机驱动装置、电机和顶升推杆；其中，

所述电机驱动装置与所述控制柜电性连接，所述电机驱动装置与所述电机电性连接，所述顶升推杆与所述电机通过齿轮啮合连接，所述控制柜通过向所述电机驱动装置发送电信号，所述电机驱动信号根据所述电信号控制驱动电流使电机转动，从而带动顶升推杆进行升降。

优选的，所述顶升推杆降到最低时比所述码垛平台表面低，所述顶升推杆升到最高时比所述码垛平台表面高，所述顶升推杆用于将所述码垛平台上的物件托盘顶起。

优选的，所述AGV智能小车上设置有载物台；

所述载物台与所述AGV智能小车通过螺栓栓接，所述载物台顶端为平躺的U形且内部凹陷；

所述载物台顶端能够进入所述码垛平台上的矩形缺口，所述载物台顶端高于所述码垛平台的表面；

所述载物台顶端的凹陷能够包裹所述顶升装置的顶升推杆，所述AGV智能小车的上表面低于所述顶升装置。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

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为本发明实施例中一种智能码垛装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一种智能码垛装置中物件托盘的结构示意图；

图3为本发明实施例一种智能码垛装置中控制柜的结构示意图。

图中：1、码垛平台；1-1、物件托盘；1-1-1、压力传感器；1-1-2、微处理器；1-1-3、第二无线通信模块；1-2、结构光检测装置；2、控制柜；2-1、工控主板；2-2、配线端子；2-3、第一无线通信模块；3、码垛机器人；4、顶升装置；5、气动模组；6、AGV智能小车。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种智能码垛装置，如图1所示，包括：码垛平台1、控制柜2、码垛机器人3、顶升装置4、气动模组5、AGV智能小车6，其中：：

所述控制柜2位于所述码垛平台1的右侧；

所述码垛机器人3位于所述码垛平台1的后侧，所述码垛机器人3用于将加工物件进行分类码垛；

所述码垛平台1内部设置有气动模组5和顶升装置4，所述气动模组5用于控制所述顶升装置4横向移动，所述顶升装置4用于将码垛完成后的所述加工物件顶起；

所述气动模组5和所述顶升装置4机械连接；

所述AGV智能小车6与所述控制柜2通信连接，所述AGV智能小车6用于在所述加工物件被所述顶升装置4顶起后对所述加工物件进行运输；

所述码垛机器人3、顶升装置4、气动模组5均与所述控制柜2电性连接。

上述技术方案的工作原理为：控制柜2控制码垛机器人3抓取加工物件，在将加工物件抓取后码垛机器人3将加工物件放入码垛平台1上相应的位置。控制柜2控制气动模组5将顶升装置4移动到相应的位置的下方，然后控制顶升装置4将加工物件顶起，随即控制柜2操控AGV智能小车6进入码垛平台1相应位置的下方，AGV智能小车6在归位后向控制柜2发送归位信息，控制柜2在确认AGV智能小车6归位后控制顶升装置4将加工物件放下，随后加工物件便下落到AGV智能小车6上。在顶升装置4下降完成后，控制柜2向AGV智能小车6发送确认命令，随后AGV智能小车6便按照预先设定在内部的行驶路线将加工物件运输到指定的位置。

上述技术方案的有益效果为：通过码垛机器人3对加工物件进行码垛，能够减少人工操作，降低人工投入成本，并且大大地提高了工作效率。通过气动模组5和顶升装置4的组合操作，能够对码垛平台1上多个不同位置上码垛后的加工物件进行装车处理，高效且精准，减少了人工装车的投入成本。通过AGV智能小车6对码垛后的加工物件进行运输，减少了人工运输的投入成本，并且由AGV智能小车6运输比人工运输更为快速，极大地提高了生产作业效率。

在一个优选实施例中，所述码垛平台1表面的前方边缘处开设有两个矩形缺口；

所述矩形缺口上放置有矩形的物件托盘1-1，所述物件托盘1-1大于所述矩形缺口，所述物件托盘1-1用于放置所述加工物件；

所述顶升装置4从所述矩形缺口处顶升所述物件托盘1-1，所述AVG智能小车6从所述矩形缺口处接收所述物件托盘1-1；

所述码垛平台1远离所述控制柜2左侧的表面上固定连接有结构光检测装置1-2，所述结构光检测装置1-2与所述控制柜2电性连接，所述结构光检测装置1-2用于对所述加工物件进行结构光检测。

上述技术方案的工作原理为：在码垛平台1表面的前方边缘处开设多个矩形缺口，能让顶升装置4能够将物件托盘1-1顶起，也能让AGV智能小车6能够从矩形缺口处将物件托盘1-1装车，在矩形缺口上放置物件托盘1-1，码垛机器人3将加工物件放入物件托盘1-1上。码垛平台1上设置结构光检测装置1-2，控制柜2通过结构光检测装置1-2对加工物件投射第一结构光信息，并从结构光检测装置1-2接收反射回来的第一反射光信息，根据第一反射光信息与控制柜2内存储的第一反射光信息特征模板进行匹配，根据匹配度最高的特征模板确定加工物件的类型，从而可通过控制码垛机器人3将不同的加工物件放到不同位置的托盘上去。同样的，控制柜2可调整结构光检测装置1-2的面向方向向码垛平台1上的各个矩形缺口投射第二结构光信息，根据第二反射光信息与控制柜2内存储的第二反射光信息特征模板进行匹配，根据匹配结果确定相应的矩形缺口上是否存在物件托盘1-1，在确定没有物件托盘1-1的时候将此类型的加工物件暂时放置在码垛平台1的空余位置，或者放回生产线由其他的码垛机器人进行抓取。

上述技术方案的有益效果为：开设多个矩形缺口方便放置物件托盘1-1的同时，能让顶升装置4能够将物件托盘1-1稳稳地顶起，也能让AGV智能小车6能够从矩形缺口处将物件托盘1-1装车，提高了装车过程的稳定性。通过结构光检测装置1-2，方便对加工物件进行类型识别，方便码垛机器人3对加工物件进行分类码垛，同时通过结构光检测装置1-2也能检测矩形缺口上是否存在物件托盘，从而方便判断该矩形缺口位置是否可以放置加工物件。

在一个优选实施例中，所述物件托盘1-1上设置有压力传感1-1-1、微处理器1-1-2和第二无线通信模块1-1-3，所述压力传感器1-1-1用于采集压力值，所述微处理器1-1-2通过所述第二无线通信模块1-1-3将所述压力值发送至所述控制柜2。

上述技术方案的工作原理为：在物件托盘1-1上设置压力传感器1-1-1，通过压力传感器1-1-1采集物件托盘1-1上的压力值，通过微处理器1-1-2简单处理后将压力值通过第二无线通信模块1-1-3发送至控制柜2，控制柜2根据压力值的大小和该物件托盘上1-1装载的加工物件的类型，确定该物件托盘1-1是否满载。在确认满载后控制柜2对该物件托盘1-1进行装车工作。

上述技术方案的有益效果为：通过物件托盘1-1上的压力值判断该物件托盘1-1是否满载，从而对码垛情况进行实时检测，方便控制柜2对整个码垛工作进行优化调控工作，从而间接地提升了码垛效率。

在一个优选实施例中，所述控制柜2内设置有工控主板2-1、第一无线通信模块2-3和配线端子2-2；其中，

所述工控主板2-1分别与所述第一无线通信模块2-3和所述配线端子2-3电性连接；

所述工控主板2-1通过所述第一无线通信模块2-3控制所述AGV智能小车6执行运输工作；

所述工控主板2-1通过所述配线端子2-2分别与所述码垛机器人3、所述顶升装置4、所述气动模组5电性连接，控制所述码垛机器人(3)执行码垛工作，控制所述顶升装置(4)执行物件托盘顶升工作，控制所述气动模组(5)执行对所述顶升装置(4)的位置调节工作。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：由控制柜2内的工控主板2-1通过配线端子2-2同时连接码垛机器人3、顶升装置4、气动模组5，控制码垛机器人3、顶升装置4、气动模组5进行相关的工作。通过工控主板2-1连接第一无限通信模块2-3，从而通过第一无限通信模块2-3与物件托盘1-1、AGV智能小车6进行信息交流，操控AGV智能小车6进行相关工作。由工控主板2-1统一调控，从而提高了生产作业效率。

在一个优选实施例中，所述气动模组5固定连接在所述码垛平台1内；

所述气动模块5由气缸、调节阀、气动滑杆组成；

所述调节阀与所述控制柜2电性连接；

所述气动滑杆的一端位于所述气缸内，所述气动滑杆的另一端与所述顶升装置4机械连接；

所述控制柜2通过向所述调节阀发送电信号调节气缸内的气压，并推动推杆另一端的所述顶升装置4横向移动。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过控制柜2调节气动模组5的调节阀，从而使气缸内产生气压差，带动气动滑杆移动，并带动顶升装置4移动，通过控制柜2能够实现对调节阀的精准调控，从而使顶升装置能够精准地位移到指定的矩形缺口下。

在一个优选实施例中，所述顶升装置4内设置有电机驱动装置、电机和顶升推杆；其中，

所述电机驱动装置与所述控制柜2电性连接，所述电机驱动装置与所述电机电性连接，所述顶升推杆与所述电机通过齿轮啮合连接，所述控制柜2通过向所述电机驱动装置发送电信号，所述电机驱动信号根据所述电信号控制驱动电流使电机转动，从而带动顶升推杆进行升降。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过控制柜2向驱动电机发送电信号电机驱动信号根据所述电信号控制驱动电流使电机转动，从而带动顶升推杆进行升降，方便控制顶升装置4对物件托盘1-1进行升降。

在一个优选实施例中，所述顶升推杆降到最低时比所述码垛平台1表面低，所述顶升推杆升到最高时比所述码垛平台1表面高，所述顶升推杆用于将所述码垛平台1上的物件托盘1-1顶起。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：顶升推杆在不工作时应该保持低于码垛平台1表面一个预设的第一高度，方便气动模组5带动顶升装置4进行横向移动，防止顶升装置4磕碰损坏。顶升推杆在工作时应该高于码垛平台1表面一个预设的第二高度，方便对AGV智能小车6进行装车。

在一个优选实施例中，所述AGV智能小车6上设置有载物台；

所述载物台与所述AGV智能小车6通过螺栓栓接，所述载物台顶端为平躺的U形且内部凹陷；

所述载物台顶端能够进入所述码垛平台1上的矩形缺口，所述载物台顶端高于所述码垛平台1的表面；

所述载物台顶端的凹陷能够包裹所述顶升装置4的顶升推杆，所述AGV智能小车6的上表面低于所述顶升装置4。

上述技术方案的工作原理为:AGV智能小车6在顶升装置4将物件托盘1-1顶起时，进入所述码垛平台1下面，同时载物台进入矩形缺口和顶升推杆之间，随后顶升推杆降落，物件托盘1-1随之降落到所述载物台上完成装车工作。通过特殊形状的载物台顶端，避免了顶升工作和装车工作发生冲突。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种智能码垛装置，其特征在于，包括：码垛平台(1)、控制柜(2)、码垛机器人(3)、顶升装置(4)、气动模组(5)、AGV智能小车(6)，其中：

所述控制柜(2)位于所述码垛平台(1)的右侧；

所述码垛机器人(3)位于所述码垛平台(1)的后侧，所述码垛机器人(3)用于将加工物件进行分类码垛；

所述码垛平台(1)内部设置有气动模组(5)和顶升装置(4)，所述气动模组(5)用于控制所述顶升装置(4)横向移动，所述顶升装置(4)用于将码垛完成后的所述加工物件顶起；

所述气动模组(5)和所述顶升装置(4)机械连接；

所述AGV智能小车(6)与所述控制柜(2)通信连接，所述AGV智能小车(6)用于在所述加工物件被所述顶升装置(4)顶起后对所述加工物件进行运输；

所述码垛机器人(3)、顶升装置(4)、气动模组(5)均与所述控制柜(2)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能码垛装置，其特征在于，所述码垛平台(1)表面的前方边缘处开设有两个矩形缺口；

所述矩形缺口上放置有矩形的物件托盘(1-1)，所述物件托盘(1-1)大于所述矩形缺口，所述物件托盘(1-1)用于放置所述加工物件；

所述顶升装置(4)从所述矩形缺口处顶升所述物件托盘(1-1)，所述AVG智能小车(6)从所述矩形缺口处接收所述物件托盘(1-1)；

所述码垛平台(1)远离所述控制柜(2)左侧的表面上固定连接有结构光检测装置(1-2)，所述结构光检测装置(1-2)与所述控制柜(2)电性连接，所述结构光检测装置(1-2)用于对所述加工物件进行结构光检测。

3.根据权利要求1所述的一种智能码垛装置，其特征在于，所述物件托盘(1-1)上设置有压力传感(1-1-1)、微处理器(1-1-2)和第二无线通信模块(1-1-3)，所述压力传感器(1-1-1)用于采集压力值，所述微处理器(1-1-2)通过所述第二无线通信模(1-1-3)块将所述压力值发送至所述控制柜(2)。

4.根据权利要求1所述的一种智能码垛装置，其特征在于，所述控制柜(2)内设置有工控主板(2-1)、第一无线通信模块(2-3)和配线端子(2-2)；其中，

所述工控主板(2-1)分别与所述第一无线通信模块(2-3)和所述配线端子(2-3)电性连接；

所述工控主板(2-1)通过所述第一无线通信模块(2-3)控制所述AGV智能小车6执行运输工作；

所述工控主板(2-1)通过所述配线端子(2-3)分别与所述码垛机器人(3)、所述顶升装置(4)、所述气动模组(5)电性连接，控制所述码垛机器人(3)执行码垛工作，控制所述顶升装置(4)执行物件托盘顶升工作，控制所述气动模组(5)执行对所述顶升装置(4)的位置调节工作。

5.根据权利要求1所述的一种智能码垛装置，其特征在于，所述气动模组(5)固定连接在所述码垛平台(1)内；

所述气动模块(5)由气缸、调节阀、气动滑杆组成；

所述调节阀与所述控制柜(2)电性连接；

所述气动滑杆的一端位于所述气缸内，所述气动滑杆的另一端与所述顶升装置(4)机械连接；

所述控制柜(2)通过向所述调节阀发送电信号调节气缸内的气压，并推动推杆另一端的所述顶升装置(4)横向移动。

6.根据权利要求1所述的一种智能码垛装置，其特征在于，所述顶升装置(4)内设置有电机驱动装置、电机和顶升推杆；其中，

所述电机驱动装置与所述控制柜(2)电性连接，所述电机驱动装置与所述电机电性连接，所述顶升推杆与所述电机通过齿轮啮合连接，所述控制柜(2)通过向所述电机驱动装置发送电信号，所述电机驱动信号根据所述电信号控制驱动电流使电机转动，从而带动所述顶升推杆进行升降。

7.根据权利要求6所述的一种智能码垛装置，其特征在于，所述顶升推杆降到最低时比所述码垛平台(1)表面低，所述顶升推杆升到最高时比所述码垛平台(1)表面高，所述顶升推杆用于将所述码垛平台(1)上的物件托盘(1-1)顶起。

8.根据权利要求1所述的一种智能码垛装置，其特征在于，所述AGV智能小车(6)上设置有载物台；

所述载物台与所述AGV智能小车(6)通过螺栓栓接，所述载物台顶端为平躺的U形且内部凹陷；

所述载物台顶端能够进入所述码垛平台(1)上的矩形缺口，所述载物台顶端高于所述码垛平台(1)的表面；

所述载物台顶端的凹陷能够包裹所述顶升装置(4)的顶升推杆，所述AGV智能小车(6)的上表面低于所述顶升装置(4)。

Images