一种拆堆垛供料系统的制作方法

本发明涉及工业自动化技术领域，特别涉及一种拆堆垛供料系统。

背景技术：

随着工业自动化的发展，物件搬运和码垛已经由机械设备替代人工，目前主流机械设备都是多关节机械手配合视觉系统来实现，该设备结构复杂，并且具有成本高、占地面积大的缺点。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供了一种拆堆垛供料系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种拆堆垛供料系统，包括：三轴行走机构、堆垛单元、输送单元及拆垛单元；所述堆垛单元通过所述输送单元与所述拆垛单元连接，堆垛的物件整体通过所述输送单元在所述堆垛单元及所述拆垛单元之间输送；所述三轴行走机构设置在所述堆垛单元及所述拆垛单元的上方，用于将物件在所述堆垛单元与所述拆垛单元之间吊装。

进一步的，所述三轴行走机构包括：支撑架、控制箱、第一安装梁、第一导轨、第一滑块、第一同步带、第一驱动机构、第二安装梁、第二导轨、第二滑块、第二同步带、第二驱动机构、第三安装梁、第三导轨、第三同步带、第三驱动机构及夹具；

所述控制箱固定在所述支撑架上，所述控制箱与所述第一驱动机构、第二驱动机构及第三驱动机构电性连接；

所述第一安装梁的两端水平固定在所述支撑架上，所述第一导轨固定在所述第一安装梁上端；所述第一滑块设置在所述第一导轨上，所述第一滑块可沿所述第一导轨在X轴方向往复直线运动；所述第一同步带的一端与所述第一安装梁的一端连接，所述第一同步带的另一端与所述第一安装梁的另一端连接；所述第一驱动机构固定在所述第一滑块上，所述第一驱动机构的输出端与所述第一同步带相啮合，并带动所述第一同步带转动；

所述第二安装梁的一端水平固定在所述第一滑块架上，所述第二安装梁与所述第一安装梁相垂直；所述第二导轨固定在所述第二安装梁上端；所述第二滑块设置在所述第二导轨上，所述第二滑块可沿所述第二导轨在Y轴方向往复直线运动；所述第二同步带的一端与所述第二安装梁的一端连接，所述第二同步带的另一端与所述第二安装梁的另一端连接；所述第二驱动机构固定在所述第二滑块上，所述第二驱动机构的输出端与所述第二同步带相啮合，并带动所述第二同步带转动；

所述第三安装梁竖直设置，所述夹具连接在所述第三安装梁的下端，所述第三安装梁与所述第一安装梁及所述第二安装梁相垂直；所述第三导轨固定在所述第三安装梁上；所述第二滑块设置在所述第三导轨上，所述第三安装梁可沿所述第二滑块在Z轴方向往复直线运动；所述第三同步带的一端与所述第三安装梁的一端连接，所述第三同步带的另一端与所述第三安装梁的另一端连接；所述第三驱动机构固定在所述第二滑块上，所述第三驱动机构的输出端与所述第三同步带相啮合，并带动所述第三同步带转动。

进一步的，所述第一驱动机构、第二驱动机构及所述第三驱动机构为伺服马达。

进一步的，所述夹具包括：第四驱动机构、谐波减速机、快换接头及海绵吸盘；

所述第四驱动机构与所述第三安装梁的下端固定连接，所述第四驱动机构的输出端与所述谐波减速机的输入端连接，带动所述谐波减速机的输入端转动；所述谐波减速机的输出端通过所述快换接头与所述海绵吸盘连接。

进一步的，所述堆垛单元包括：第一防护栏、第一驱动辊组件、第一直线轴承及第一升降机构；

所述第一驱动辊组件水平设置在所述第一防护栏内侧，所述第一驱动辊组件用于放置以及驱动承重板；

所述第一直线轴承竖直设置，所述第一直线轴承的两端固定在所述第一防护栏上，所述第一驱动辊组件与所述第一直线轴承的活动部固定连接；

所述第一升降机构连接在所述第一防护栏上；所述第一升降机构与所述第一驱动辊组件连接，所述第一升降机构用于驱动所述第一驱动辊组件升降。

进一步的，所述第一升降机构包括：第一升降电机、第一皮带、第一同步齿轮、第二同步齿轮、第一转轴、第一转轴支撑件、第三同步齿轮、第一升降链条、第一从动轮、第四同步齿轮、第二升降链条及第二从动轮；

所述第一升降电机固定在所述第一防护栏底部；所述第一同步齿轮与所述第一升降电机的输出端固定连接；

所述第一转轴穿过所述第二同步齿轮并所述第二同步齿轮固定连接，所述第一同步齿轮通过所述第一皮带与所述第二同步齿轮连接；所述第一转轴支撑件固定在所述第一防护栏底部，所述第一转轴穿过所述第一转轴支撑件；

所述第三同步齿轮固定在所述第一转轴的一端，所述第四同步齿轮固定在所述第一转轴的另一端；所述第三从动齿轮通过所述第一升降链条与所述第一从动轮连接；所述第四从动齿轮通过所述第二升降链条与所述第二从动轮连接；所述第一升降链条与所述第一驱动辊组件的一侧连接，所述第二升降链条与所述第一驱动辊组件的另一侧连接。

进一步的，所述拆垛单元包括：第二防护栏、第二驱动辊组件、第二直线轴承及第二升降机构；

所述第二驱动辊组件水平设置在所述第二防护栏内侧，所述第二驱动辊组件用于放置以及驱动承重板；

所述第二直线轴承竖直设置，所述第二直线轴承的两端固定在所述第二防护栏上，所述第一驱动辊组件与所述第二直线轴承的活动部固定连接；

所述第二升降机构连接在所述第二防护栏上；所述第二升降机构与所述第二驱动辊组件连接，所述第一升降机构用于驱动所述第一驱动辊组件升降。

进一步的，所述第二升降机构包括：第二升降电机、第二皮带、第五同步齿轮、第六同步齿轮、第二转轴、第二转轴支撑件、第七同步齿轮、第三升降链条、第三从动轮、第八同步齿轮、第四升降链条及第四从动轮；

所述第二升降电机固定在所述第二防护栏底部；所述第五同步齿轮与所述第二升降电机的输出端固定连接；

所述第二转轴穿过所述第六同步齿轮并所述第六同步齿轮固定连接，所述第五同步齿轮通过所述第二皮带与所述第六同步齿轮连接；所述第二转轴支撑件固定在所述第一防护栏底部，所述第二转轴穿过所述第二转轴支撑件；

所述第七同步齿轮固定在所述第二转轴的一端，所述第八同步齿轮固定在所述第二转轴的另一端；所述第七从动齿轮通过所述第三升降链条与所述第三从动轮连接；所述第八从动齿轮通过所述第四升降链条与所述第四从动轮连接；所述第三升降链条与所述第二驱动辊组件的一侧连接，所述第四升降链条与所述第二驱动辊组件的另一侧连接。

进一步的，所述输送单元包括：第三防护栏及第三驱动辊组件；

所述第三驱动辊组件水平设置在所述第三防护栏内侧，所述第三驱动辊组件用于放置及驱动承重板。

进一步的，所述第三驱动辊组件设置为上、下两个；两个所述第三驱动组件平行设置。

本发明提供的拆堆垛供料系统，至少具备以下有益效果：

本发明提供的拆堆垛供料系统，堆垛单元通过输送单元与拆垛单元连接，堆垛的物件整体通过输送单元在堆垛单元及拆垛单元之间输送；三轴行走机构设置在堆垛单元及拆垛单元的上方，可物件在堆垛单元与拆垛单元之间吊装。本发明提供的拆堆垛供料系统，能够通过三轴行走机构将物件从拆垛单元吊装至堆垛单元进行码放，码放完成后，物件整体通过输送单元运输至拆垛单元，该拆堆垛供料系统可实现物件从供料侧到用料侧的自动化输送，提高了生产效率。此外，本发明提供的拆堆垛供料系统，结构简单，工业成本交底，可广泛应用于工业自动化领域中。

附图说明

图1为本发明实施例提供的拆堆垛供料系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的三轴行走机构结构示意图；

图3为本发明实施例提供的三轴行走机构局部示意图；

图4为本发明实施例提供的第二安装梁结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第三安装梁机构示意图；

图6为本发明实施例提供的堆垛单元、输送单元及拆垛单元结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-控制箱，2-支撑架，3-三轴行走机构，31-第一安装梁，32-第一导轨，33-第一同步带，34-第三安装梁，35-第三导轨，36-拖链，37-第二安装梁，38-第二导轨，39-夹具，310-第一滑块，311-第一驱动机构，312-第二滑块，314-第三驱动机构，4-堆垛单元，41-第一防护栏，42-第一驱动辊组件，43-第一升降链条，44-第一直线轴承，45-第二升降链条，5-输送单元，51-第三防护栏，52-第三驱动辊组件，6-拆垛单元，61-第二防护栏，62-第二升降电机，63-第二皮带，64-第二转轴支撑件，65-第二转轴，66-第三升降链条，67-第四升降链条。

具体实施方式

本发明实施例针对现有技术中存在的技术问题，提供了一种拆堆垛供料系统。

本发明解决技术问题的总体构思如下：提供了一种拆堆垛供料系统，它主要包括：轴行走机构、堆垛单元、输送单元及拆垛单元；堆垛单元通过输送单元与拆垛单元连接，堆垛的物件整体通过输送单元在堆垛单元及拆垛单元之间输送；三轴行走机构设置在堆垛单元及所述拆垛单元的上方，用于将物件在堆垛单元与拆垛单元之间吊装。

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。

本发明实施例提供了一种拆堆垛供料系统，参见图1-图4，包括：三轴行走机3、堆垛单元4、输送单元5及拆垛单元6。堆垛单元4通过输送单元5与拆垛单元6连接，堆垛的物件整体通过输送单元5在堆垛单元4及拆垛单元6之间输送；三轴行走机3设置在堆垛单元4及拆垛单元6的上方，将物件在堆垛单元4与拆垛单元6之间吊装。

其中，三轴行走机3包括：支撑架2、控制箱1、第一安装梁31、第一导轨32、第一滑块310、第一同步带33、第一驱动机构311、第二安装梁37、第二导轨38、第二滑块312、第二同步带(图中未示出)、第二驱动机构(图中未示出)、第三安装梁34、第三导轨35、第三同步带(图中未示出)、第三驱动机构314及夹具39。支撑架2包括：对称设置的两根纵梁、以及一端与一根纵梁的顶端固定连接，另一端与另一根纵梁的顶端固定连接的横梁。控制箱1为驱动机构的上级控制设备，控制箱1固定在支撑架2上，控制箱1与第一驱动机构311、第二驱动机构及第三驱动机构314电性连接；其中，可采用拖链36集成连接线，实现对连接线的保护。

第一安装梁31的两端水平固定在支撑架2上，第一导轨32固定在第一安装梁31上端；其中，第一导轨32设置为平行设置的两根；第一滑块310固定在第一导轨32上，第一滑块310可沿第一导轨32在X轴方向往复直线运动。第一同步带33的内侧设置为齿状结构，第一同步带33的一端与第一安装梁31的上表面的一端连接，第一同步带33的另一端与第一安装梁31的上表面的另一端连接；第一驱动机构311固定在第一滑块310上；第一驱动机构311的输出端上固定有齿轮，第一驱动机构311的输出端通过所连接的齿轮与第一同步带33相啮合，并带动第一同步带33转动，实现第一滑块310在X轴方向上的行走。第二安装梁37的一端水平固定在第一滑块310架上，第二安装梁37与第一安装梁31相垂直；第二导轨38固定在第二安装梁37上端；第二滑块312设置在第二导轨38上，第二滑块312可沿第二导轨38在Y轴方向往复直线运动。第二同步带的内侧设置为齿状结构，第二同步带的一端与第二安装梁37的上表面的一端连接，第二同步带的另一端与第二安装梁37的上表面的另一端连接；第二驱动机构固定在第二滑块312上，第二驱动机构的输出端固定一齿轮，第二驱动机构的输出端通过所连接的齿轮与第二同步带相啮合，并带动第二同步带转动，实现第二滑块312在Y轴方向的行走。第三安装梁34竖直设置，夹具39连接在第三安装梁34的下端，夹具39用于吊装物件。第三安装梁34与第一安装梁31及第二安装梁37相垂直；第三导轨35固定在第三安装梁34上；第二滑块312设置在第三导轨35上，第三安装梁34可沿第二滑块312在Z轴方向往复直线运动；第三同步带的一端与第三安装梁34的一端连接，第三同步带的另一端与第三安装梁34的另一端连接；第三驱动机构314固定在第二滑块312上，第三同步带的内侧设置为齿状结构，第三驱动机构314的输出端固定一齿轮，第三驱动机构314的输出端通过所连接的齿轮与第三同步带相啮合，并带动第三同步带转动，实现第三安装梁34在Z轴方向的行走。本发明实施例中，第一驱动机构311、第二驱动机构及第三驱动机构314为伺服马达。三轴行走机构3中的X轴、Y轴及Z轴方向上的行走结构及原理基本相同，可以相互参照理解。

本发明实施例中，夹具39包括：第四驱动机构(图中未示出)、谐波减速机(图中未示出)、快换接头(图中未示出)及海绵吸盘(图中未示出)。第四驱动机构与第三安装梁34的下端固定连接，第四驱动机构的输出端做旋转运动。第四驱动机构的输出端与谐波减速机的输入端连接，第四驱动机构带动谐波减速机的输入端转动，谐波减速器可平稳的输出转矩，实现夹具39的精确旋转；谐波减速机的输出端通过快换接头与海绵吸盘连接，通过海绵吸盘对物件进行抓取。

本发明实施例中，堆垛单元4包括：第一防护栏41、第一驱动辊组件42、第一直线轴承44及第一升降机构(图中未示出)。其中，第一防护栏41设置为上部及一侧常开的矩形结构；第一驱动辊组件42水平设置在第一防护栏41内侧，第一驱动辊组件42用于放置以及驱动承重板。第一驱动辊组件42包括多个并列设置的传送辊，通过驱动设备(如电机)驱动传送辊。第一直线轴承44竖直设置，主要对第一驱动辊组件42起导向作用。第一直线轴承44的两端固定在第一防护栏41上，第一驱动辊组件42与第一直线轴承44的活动部固定连接；本发明实施例中，在第一防护栏41四个对称的位置分别设置一个第一直线轴承44。第一升降机构连接在第一防护栏41上；第一升降机构与第一驱动辊组件42连接，第一升降机构用于驱动第一驱动辊组件42升降。

具体的，第一升降机构包括：第一升降电机(图中未示出)、第一皮带(图中未示出)、第一同步齿轮(图中未示出)、第二同步齿轮(图中未示出)、第一转轴(图中未示出)、第一转轴支撑件(图中未示出)、第三同步齿轮(图中未示出)、第一升降链条43、第一从动轮(图中未示出)、第四同步齿轮(图中未示出)、第二升降链条45及第二从动轮(图中未示出)。第一升降电机固定在第一防护栏41底部；第一同步齿轮与第一升降电机的输出端固定连接。第一转轴穿过第二同步齿轮并第二同步齿轮固定连接，第一同步齿轮通过第一皮带与第二同步齿轮连接；第一转轴支撑件固定在第一防护栏41底部，第一转轴穿过第一转轴支撑件。第三同步齿轮固定在第一转轴的一端，第四同步齿轮固定在第一转轴的另一端；第三从动齿轮通过第一升降链条43与第一从动轮连接；第四从动齿轮通过第二升降链条45与第二从动轮连接；第一升降链条43与第一驱动辊组件42的一侧连接，第二升降链条45与第一驱动辊组件42的另一侧连接。

本发明实施例中，参见图1-图4，拆垛单元6包括：第二防护栏61、第二驱动辊组件(图中未示出)、第二直线轴承(图中未示出)及第二升降机构；其中，第二防护栏设置61为上部及一侧常开的矩形结构；第二驱动辊组件水平设置在第二防护栏61内侧，第一驱动辊组件42包括多个并列设置的传送辊，通过驱动设备(如电机)驱动传送辊；第二驱动辊组件用于放置以及驱动承重板。第二直线轴承竖直设置，第二直线轴承的两端固定在第二防护栏61上，第一驱动辊组件42与第二直线轴承的活动部固定连接。第二升降机构连接在第二防护栏61上；第二升降机构与第二驱动辊组件连接，第一升降机构用于驱动第一驱动辊组件42升降。

具体的，第二升降机构包括：第二升降电机62、第二皮带63、第五同步齿轮(图中未示出)、第六同步齿轮(图中未示出)、第二转轴65、第二转轴支撑件64、第七同步齿轮(图中未示出)、第三升降链条66、第三从动轮(图中未示出)、第八同步齿轮(图中未示出)、第四升降链条67及第四从动轮(图中未示出)。第二升降电机62固定在第二防护栏61底部；第五同步齿轮与第二升降电机62的输出端固定连接。第二转轴65穿过第六同步齿轮并第六同步齿轮固定连接，第五同步齿轮通过第二皮带63与第六同步齿轮连接；第二转轴支撑件64固定在第一防护栏41底部，第二转轴65穿过第二转轴支撑件64。第七同步齿轮固定在第二转轴65的一端，第八同步齿轮固定在第二转轴65的另一端；第七从动齿轮通过第三升降链条66与第三从动轮连接；第八从动齿轮通过第四升降链条67与第四从动轮连接；第三升降链条66与第二驱动辊组件的一侧连接，第四升降链条67与第二驱动辊组件的另一侧连接。

显然，堆垛单元4中的第一升降机构及拆垛单元6中的第二升降机构的结构及工作原理基本相同，可以互相参照理解。

本发明实施例中，参见图1-图4，输送单元5包括：第三防护栏及第三驱动辊组件；第三驱动辊组件水平设置在第三防护栏内侧，第一驱动辊组件42包括多个并列设置的传送辊，通过驱动设备(如电机)驱动传送辊。第三驱动辊组件用于放置及驱动承重板。其中，第三驱动辊组件设置为上、下两个；两个第三驱动组件平行设置。

本发明实施例中，X轴、Y轴及Z轴上采用齿轮带动同步带的驱动方式，各驱动组件的结构及原理可互相参见理解。

本发明实施例提供的拆堆垛供料系统的工作过程为：参见图1-图4，初始状态，物件(如空的物料箱)整齐码放在承重板上，码放物件的承重板放置在拆垛单元6的第二驱动辊组件上。首先对上层空的物料箱进行装料，通过在控制箱1设置夹具39的走行程序，走形程序控制第一驱动机构311及第二驱动机构的运行步长，实现夹具39在X、Y轴方向的行走并达到指定已装料的物料箱正上方，控制箱1进一步控制夹具39在Z轴方向上行走，控制夹具39抓取指定的已装料的物料箱。抓取成功后，通孔控制向控制夹具39在X、Y轴方向的行走，并到达堆垛单元4中第一驱动辊组件42上方的承重板放置点的正上方，控制箱1进一步控制夹具39在Z轴方向上行走，将已装料的物料箱放置在指定位置后松开。按照上述过程，逐一将装料的物料箱抓取并整齐码放在堆垛单元4中第一驱动辊组件42上方的承重板上。物件码放完成后，通过第一升降机构调节第一驱动辊组件42的高度，通过第二升降机构调节第二驱动辊组件的高度，使第一驱动辊组件42、第二驱动辊组件及第三驱动辊组件平齐。开启第一驱动辊组件42、第二驱动辊组件及第三驱动辊组件，码放物件的承重板依次通过第一驱动辊组件42、第二驱动辊组件输送至第三输送辊组件上。自此，将码放在拆垛区的空的物料箱全部装料后，整齐码放在堆垛单元4，然后通过运输单元重新输送至拆垛单元6。

本发明实施例提供的拆堆垛供料系统，至少具备以下有益效果：

本发明实施例提供的拆堆垛供料系统，堆垛单元通过输送单元与拆垛单元连接，堆垛的物件整体通过输送单元在堆垛单元及拆垛单元之间输送；三轴行走机构设置在堆垛单元及拆垛单元的上方，可物件在堆垛单元与拆垛单元之间吊装。本发明实施例提供的拆堆垛供料系统，能够通过三轴行走机构将物件从拆垛单元吊装至堆垛单元进行码放，码放完成后，物件整体通过输送单元运输至拆垛单元，该拆堆垛供料系统可实现物件从供料侧到用料侧的自动化输送，提高了生产效率。此外，本发明实施例提供的拆堆垛供料系统，结构简单，工业成本交底，可广泛应用于工业自动化领域中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。