一种全自动仓储货架装配生产线及其运行方法技术

本发明专利技术公开了一种全自动仓储货架装配生产线及其运行方法，该生产线包括物流通道、立柱上料区、支撑梁上料区、线内物流系统、货架装配区、成品区和控制系统，所述立柱上料区、支撑梁上料区、货架装配区、成品区通过线内物流系统串联为一个整体生产线。本发明专利技术的全自动仓储货装配生产线降低了劳动强度，提高了装配生产效率，柔性化程度高，适应多种不同规格货架产品的装配，各部分可根据生产节拍和场地大小设置工位数量和分布方式，实现均衡生产。

A fully automated storage rack assembly line and its operation method

The invention discloses a fully automatic storage rack assembly line and its operation method. The production line includes the logistics channel, the material area on the column, the material area on the supporting beam, the inner logistics system, the shelf assembly area, the finished area and the control system. The material area, the material area on the supporting beam, the shelf assembly area, the finished area and the finished area are passed through the production line. The logistics system in line is connected to a whole production line in series. The full automatic storage assembly line of the invention reduces the labor intensity, improves the assembly production efficiency, has high flexibility, adapts to the assembly of various kinds of different specifications shelf products, each part can set the number and distribution mode according to the production rhythm and the size of the site, and realize the balanced production.

【技术实现步骤摘要】
一种全自动仓储货架装配生产线及其运行方法
本专利技术涉及装配设备产品
，具体涉及一种全自动仓储货架装配生产线及其运行方法。
技术介绍
随着智能制造技术的发展，智能仓储装备作为智能制造的核心组成部分以及构建未来“智能工厂”的重要基石正受到业界的高度关注，仓储货架的装配也成为亟待解决的问题。当前关于仓储货架采用仓储现场人工装配的形式，供应商将货架各零件运输至仓储现场，安装人员现场装配，从货架各零部件的搬运到装配和下料，所有工作均需人工介入，人力成本过高，并且货架产品规格众多、产品尺寸过大、搬运过程复杂，造成了空间的浪费，易对安装人员造成伤害，在装配中涉及多个零部件之间孔位的对齐以及每个零部件在两个位置的配合关系，安装人员人工操作调整频繁，装配效率低，再者装配现场无信息化手段，无法实现对人、机、物、料等有效管控，不利于车间和工厂的有效管理。因此，针对当前仓储货架装配，缺乏信息化和自动化程度高、适应性强、柔性程度好、生产效率高的综合解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全自动仓储货架装配生产线及其运行方法，解决零部件运输过程繁杂、装配效率低的问题。实现本专利技术目的的技术方案为：一种全自动仓储货架装配生产线，该生产线包括物流通道、立柱上料区、支撑梁上料区、线内物流系统、货架装配区、成品区和控制系统，所述立柱上料区、支撑梁上料区、货架装配区、成品区通过线内物流系统串联为一个整体生产线，其中：所述物流通道作为货架装配生产线中所需零件输送和货架成品转移的通道；所述立柱上料区包括立柱上料桁架机器人和轨道式立柱上料车，所述轨道式立柱上料车用于立柱料盘的运输，轨道式立柱上料车集成有机械定位系统，机械定位系统将轨道式立柱上料车限定至指定工位；立柱上料桁架机器人用于将立柱抓取至立柱传送带，立柱上料桁架机器人集成有视觉测量系统，视觉测量系统负责测量立柱的安装孔的加工误差；所述支撑梁上料区包括支撑梁上料机器人、螺栓上料机器人和螺栓振动上料盘，所述支撑梁上料机器人用于将支撑梁放置在线内物流系统的货架装配模具的定位销上，螺栓上料机器人用于将螺栓放置在线内物流系统的货架装配模具的螺栓孔上，螺栓振动上料盘为螺栓上料机器人提供摆放规则一致的螺栓；所述线内物流系统包括支撑梁上料区升降传送带、成品区升降传送带、货架装配区固定传送带、立柱传送带和货架装配模具，货架装配模具集成有立柱撑开机构；所述立柱撑开机构用于将立柱槽口撑开一定距离，同时限制立柱的位置，保证支撑梁与立柱装配孔对齐；所述货架装配模具为支撑梁的摆放和立柱装配提供定位基准，货架装配模具能够在支撑梁上料区升降传送带、成品区升降传送带和货架装配区固定传送带上移动；货架装配区固定传送带包含高度不同的两层独立的传送带系统，支撑梁上料区升降传送带、成品区升降传送带能够在两层独立传送带之间运动；所述货架装配区包括螺母装配桁架机器人、螺母振动上料盘、立柱顶进机构和支撑梁压紧机构；当所述货架装配模具到达货架装配区后，螺母装配桁架机器人将螺母振动上料盘提供的螺母抓取至装配孔位置安装，立柱顶进机构将立柱由立柱传送带推顶至指定装配位置，支撑梁压紧机构用于约束支撑梁的运动；所述成品区包括成品转移桁架机器人和货架暂存台，货架桁架机器人用于将装配完成的货架成品转移至货架暂存台。所述控制系统用于装配生产线总体控制。本专利技术还提供一种全自动仓储货架装配生产线的运行方法，包括以下步骤：步骤1，将待装配货架立柱、支撑梁、螺栓、螺母从仓库依靠叉车输送至各个上料盘；步骤2，立柱上料桁架机器人、立柱上料输送车、货架装配模具、螺栓上料机器人、螺栓自动装配桁架机器人和货架成品桁架机器人同步获取货架规格信息并进行自动调整至指定工位；步骤3，货架装配模具从装配工位进入支撑梁上料区，控制系统控制螺栓上料机器人将螺栓振动上料盘提供的螺栓摆放至模具螺栓槽内，货架装配模具完全进入支撑梁上料区后，螺栓上料工作全部完成，线内物流系统升降传送带升高至支撑梁上料工位，支撑梁上料机器人等待总控系统的上料信息；步骤4，立柱上料桁架机器人将立柱抓取至线内物流系统的立柱传送带上后，视觉测量系统拍照识别距离端面的第一个孔和最后一个孔，计算出冲孔累计误差，并将该误差反馈给伺服电机调整货架装配模具支撑梁装配孔间距；支撑梁上料机器人将支撑梁摆放至货架装配模具的指定位置，完成支撑梁上料并将完工信号反馈至控制系统；步骤5，控制系统接收到上述完工信号后，控制货架装配模具和立柱进入货架装配区，之后支撑梁压紧机构下压固定各支撑梁，货架装配模具的旋转气缸下降，立柱撑开机构驱动气缸伸出至撑开工位，等待立柱装配；步骤6，立柱顶进机构推顶立柱与支撑梁装配孔对齐，之后立柱撑开机构气缸缩回、支撑梁压紧机构提升，旋转气缸对装配孔进行导向，导向完成后旋转气缸旋转并将螺栓推顶至装配工位，并将该信号反馈至控制系统。步骤7，控制系统根据上述信号发送螺栓装配指令，螺母自动装配桁架机器人接收到指令后，先到预定位置取得螺母，然后运动至货架装配位置，通过末端视觉测量系统矫正气动拧紧枪位置误差，满足要求后实现单侧多个螺钉的装配工作，完成后螺母自动装配桁架机器人回归至初始位置，并将完工信号反馈至控制系统；步骤8，控制系统接收到上述信号后，驱动线内物流系统将货架装配模具输送至成品区，位置传感器将获取货架装配模具的到位信号，控制系统根据此信号控制成品转移桁架机器人抓取货架装配模具上的货架，摆放至暂存区；步骤9，上述工序完成后，成品区传送系统下降并将货架装配模具输送至货架装配区，等待下一装配环节的指令。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的各机器人系统集成有视觉识别系统，可以准确识别物料信息，避免误抓、漏抓的情况，各运输系统集成有定位系统，可以实现高精度定位操作；(2)本专利技术的全自动仓储货装配生产线减少了操作人员，降低了劳动强度，人员缩减80％以上；提高了装配生产效率，生产周期缩短50％以上，产能提高200％；(3)本专利技术柔性化程度高，适应多种不同规格货架产品的装配，各部分可根据生产节拍和场地大小设置工位数量和分布方式，实现均衡生产。附图说明图1为全自动仓储货架装配生产线平面布局图。图2为全自动仓储货架装配生产线结构示意图。图3为货架装配模具组成图。图4为模具单元组成图。图5为仓储货架组成图。具体实施方式针对现有技术的缺陷或改进需求，本专利技术提出一种全自动仓储货架装配生产线及其运行方法，结合装配生产线自身的特点，对其关键部分的布局及其具体装配方式进行研究和设计，可以有效解决零部件运输过程繁杂、装配效率低的问题，同时还具备装配柔性好、适应性强的优点，因而尤其适用于相互分离的一批空心带槽缝的结构支承件的全自动仓储货架的装配。结合图1、图2，一种全自动仓储货架装配生产线，该生产线包括物流通道22、立柱上料区23、支撑梁上料区24、线内物流系统25、货架装配区26和成品区27，所述立柱上料区23、支撑梁上料区24、货架装配区26和成品区27通过线内物流系统25串联为一个整体生产线，其中：所述物流通道22是所述货架装配生产线中所需零件输送和货架成品转移的通道，其范围可以满足叉车1的运行。所述立柱上料区23包括立柱上料桁架机器人2和轨道式立柱上料车3。所述轨道式立柱上料车3负责立柱料盘的运输，集成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动仓储货架装配生产线，其特征在于，该生产线包括物流通道(22)、立柱上料区(23)、支撑梁上料区(24)、线内物流系统(25)、货架装配区(26)、成品区(27)和控制系统，所述立柱上料区(23)、支撑梁上料区(24)、货架装配区(26)、成品区(27)通过线内物流系统(25)串联为一个整体生产线，其中：所述物流通道(22)作为货架装配生产线中所需零件输送和货架成品转移的通道；所述立柱上料区(23)包括立柱上料桁架机器人(2)和轨道式立柱上料车(3)，所述轨道式立柱上料车(3)用于立柱料盘的运输，轨道式立柱上料车(3)集成有机械定位系统，机械定位系统将轨道式立柱上料车(3)限定至指定工位；立柱上料桁架机器人(2)用于将立柱抓取至立柱传送带(20)，立柱上料桁架机器人(2)集成有视觉测量系统，视觉测量系统负责测量立柱安装孔的加工误差；所述支撑梁上料区(24)包括支撑梁上料机器人(6)、螺栓上料机器人(17)和螺栓振动上料盘(18)，所述支撑梁上料机器人(6)用于将支撑梁放置在线内物流系统(25)的货架装配模具(4)的定位销上，螺栓上料机器人(17)用于将螺栓放置在线内物流系统(25)的货架装配模具(4)的螺栓孔上，螺栓振动上料盘(18)为螺栓上料机器人(17)提供摆放规则一致的螺栓；所述线内物流系统(25)包括支撑梁上料区升降传送带(8)、成品区升降传送带(13)、货架装配区固定传送带(14)、立柱传送带(20)和货架装配模具(4)，货架装配模具(4)集成有立柱撑开机构(21)；所述立柱撑开机构(21)用于将立柱槽口撑开一定距离，同时限制立柱的位置，保证支撑梁与立柱装配孔对齐；所述货架装配模具(4)为支撑梁的摆放和立柱装配提供定位基准，货架装配模具(4)能够在支撑梁上料区升降传送带(8)、成品区升降传送带(13)和货架装配区固定传送带(14)上移动；货架装配区固定传送带(14)包含高度不同的两层独立的传送带系统，支撑梁上料区升降传送带(8)、成品区升降传送带(13)能够在两层独立传送带之间运动；所述货架装配区(26)包括螺母装配桁架机器人(10)、螺母振动上料盘(9)、立柱顶进机构(15)和支撑梁压紧机构(16)；当所述货架装配模具(4)到达货架装配区(26)后，螺母装配桁架机器人(10)将螺母振动上料盘(9)提供的螺母抓取至装配孔位置安装，立柱顶进机构(15)将立柱由立柱传送带(20)推顶至指定装配位置，支撑梁压紧机构(16)用于限制支撑梁的运动；所述成品区(27)包括成品转移桁架机器人(11)和货架暂存台(12)，货架桁架机器人(11)用于将装配完成的货架成品转移至货架暂存台(12)。所述控制系统用于装配生产线总体控制。...

【技术特征摘要】
1.一种全自动仓储货架装配生产线，其特征在于，该生产线包括物流通道(22)、立柱上料区(23)、支撑梁上料区(24)、线内物流系统(25)、货架装配区(26)、成品区(27)和控制系统，所述立柱上料区(23)、支撑梁上料区(24)、货架装配区(26)、成品区(27)通过线内物流系统(25)串联为一个整体生产线，其中：所述物流通道(22)作为货架装配生产线中所需零件输送和货架成品转移的通道；所述立柱上料区(23)包括立柱上料桁架机器人(2)和轨道式立柱上料车(3)，所述轨道式立柱上料车(3)用于立柱料盘的运输，轨道式立柱上料车(3)集成有机械定位系统，机械定位系统将轨道式立柱上料车(3)限定至指定工位；立柱上料桁架机器人(2)用于将立柱抓取至立柱传送带(20)，立柱上料桁架机器人(2)集成有视觉测量系统，视觉测量系统负责测量立柱安装孔的加工误差；所述支撑梁上料区(24)包括支撑梁上料机器人(6)、螺栓上料机器人(17)和螺栓振动上料盘(18)，所述支撑梁上料机器人(6)用于将支撑梁放置在线内物流系统(25)的货架装配模具(4)的定位销上，螺栓上料机器人(17)用于将螺栓放置在线内物流系统(25)的货架装配模具(4)的螺栓孔上，螺栓振动上料盘(18)为螺栓上料机器人(17)提供摆放规则一致的螺栓；所述线内物流系统(25)包括支撑梁上料区升降传送带(8)、成品区升降传送带(13)、货架装配区固定传送带(14)、立柱传送带(20)和货架装配模具(4)，货架装配模具(4)集成有立柱撑开机构(21)；所述立柱撑开机构(21)用于将立柱槽口撑开一定距离，同时限制立柱的位置，保证支撑梁与立柱装配孔对齐；所述货架装配模具(4)为支撑梁的摆放和立柱装配提供定位基准，货架装配模具(4)能够在支撑梁上料区升降传送带(8)、成品区升降传送带(13)和货架装配区固定传送带(14)上移动；货架装配区固定传送带(14)包含高度不同的两层独立的传送带系统，支撑梁上料区升降传送带(8)、成品区升降传送带(13)能够在两层独立传送带之间运动；所述货架装配区(26)包括螺母装配桁架机器人(10)、螺母振动上料盘(9)、立柱顶进机构(15)和支撑梁压紧机构(16)；当所述货架装配模具(4)到达货架装配区(26)后，螺母装配桁架机器人(10)将螺母振动上料盘(9)提供的螺母抓取至装配孔位置安装，立柱顶进机构(15)将立柱由立柱传送带(20)推顶至指定装配位置，支撑梁压紧机构(16)用于限制支撑梁的运动；所述成品区(27)包括成品转移桁架机器人(11)和货架暂存台(12)，货架桁架机器人(11)用于将装配完成的货架成品转移至货架暂存台(12)。所述控制系统用于装配生产线总体控制。2.根据权利要求1所述的一种全自动仓储货架装配生产线，其特征在于，所述货架装配模具(4)上设置有支撑梁定位销钉，货架装配模具(4)主要由货架装配模具支撑板(28)和模具单元(29)组成，模具单元(29)设置在货架模具安装板(28)上，每个模具单元(29)包括丝杆系统(30)、锥齿轮系统(31)、旋转气缸(32)、直齿轮系统(33)、轴承座(34)、模具单元安装板(35)和两个伺服电机(36)，定位销钉设置在旋转气缸(32)上，该定位销钉具有4个自由度，包括沿货架装配模具长度方向、宽度方向、厚度方向的移动及沿厚度方向的旋转；伺服电机用于驱动锥齿轮系统(31)和直齿轮系统(33)转动；丝杆系统(30)、锥齿轮系统(31)、旋转气缸(32)、直齿轮系统(33)、轴承座(34)均设置在模具单元安装板(35)上，旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：田晓贺，陶凌峰，李茂盛，杨伟峰，洪鹏，张健，
申请(专利权)人：江苏金陵智造研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32