铝车轮自动码垛系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种铝车轮自动码垛系统及方法，包括包材上料机构、包材运输链、铝车轮运输链、码垛机器人及复合夹具、码垛成品运输链、成品输送AGV、成品对接运输链、自动码垛控制单元；自动码垛控制单元控制调度包材上料机构、包材运输链、铝车轮运输链、码垛机器人及复合夹具、码垛成品运输链、成品输送AGV、成品对接运输链之间的相互配合自动码垛并运输。本发明专利技术运用机器人、AGV、自动化立体仓储技术等实现了码垛、输送、仓储全程自动化、无人化；提高了码垛速度、精度和重复性以及存储速度，同时增加了产品的美感与过程的安全性。

【技术实现步骤摘要】
铝车轮自动码垛系统及方法
本专利技术涉及机械运输领域，具体地涉及铝车轮自动码垛系统及方法。
技术介绍
在传统的生产物流中，码垛大多是以人工方式完成的。例如托盘类的码垛，通常人工把托盘放置在地面上，再把产品按照一定的顺序放置在托盘上，之后放置各种包材完成码放。这种方法简单易行，没有初期的设备投资，比较灵活；但是也存在很大的局限性，如生产线的产能很高、产品的重量较重(30kg)，人工码垛就比较困难了，劳动强度过大。同时人工码垛质量低，在输送过程中容易出现倒垛现象，从而增加产品的破损几率，因此传统的码垛方式应用已经越来越少。在现代的生产物流中，码垛输送自动化得到了广泛运用，物料产品采用机器人码垛后再实现自动输送，进而通过自动存储系统实现货物自动存放。这样使得劳动力从繁重而又单调的体力劳动中解放出来，在码垛速度提高的同时，码垛的精度和重复性也得到了大大的提高，又极大的提高了存储速度与效果，同时增加了产品的美感与过程的安全性。铝车轮轮毂生产车间码垛作业现状，目前有两条主产线分别为底粉线和亮粉线，每条产线有2个下料分支，共计4个下料分支。每个下料分支配置一个码垛工位，人工将产线上的轮毂搬运码放到木托架上，每层码好后铺设包材，码好一垛后人工叉车将其移送至自动包装工位。单个轮毂的重量在15～30kg之间，个别的产品重量甚至到50kg。产品属性和存放方式对工人的劳动强度带来了极大的挑战，既不利于产品的管理和输送，也严重影响了生产效率，提高了生产成本。再加上铝车轮型号规格多、包材种类多、难以自动码垛。因此，非常有必要针对铝车轮轮毂生产车间开发一种铝车轮自动码垛系统。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种铝车轮自动码垛系统及方法。根据本专利技术的一个方面，提供一种铝车轮自动码垛系统，包括包材上料机构、包材运输链、铝车轮运输链、码垛机器人及复合夹具、码垛成品运输链、成品输送AGV、成品对接运输链、自动码垛控制单元；自动码垛控制单元控制调度包材上料机构、包材运输链、铝车轮运输链、码垛机器人及复合夹具、码垛成品运输链、成品输送AGV、成品对接运输链之间的相互配合自动码垛并运输。优选地，所述包材上料机构包括木托盘上料机构、木盖板上料机构、纸塑隔板上料机构、珍珠膜上料机构；所述木托盘上料机构包括木托盘料仓、货叉顶升机构、木托盘第一板链移栽机构；货叉顶升机构将木托盘料仓中上层木托盘叉取并顶起，下层的木托盘通过木托盘第一板链移栽机构移栽到包材运输链上；所述木盖板上料机构包括木盖板料仓、气缸吸取机构、木盖板移栽机构；木盖板料仓的木盖板通过气缸吸取机构吸取后再通过木盖板移栽机构移栽到包材运输链上；所述纸塑隔板上料机构包括纸塑隔板第一板链输送机、纸塑隔板板链移栽机构；纸塑隔板板链移栽机构将放置在纸塑隔板第一板链输送机上的纸塑隔板移栽到到包材运输链上；所述珍珠膜上料机构包括珍珠膜第一板链输送机、珍珠膜板链移栽机构；珍珠膜板链移栽机构将放置在珍珠膜板第一板链输送机上的珍珠膜移栽到到包材运输链上。优选地，所述包材运输链包括木托盘运输链、木盖板运输链、纸塑隔板运输链、珍珠膜运输链；所述木托盘运输链包括木托盘板链输送机、木托盘第二板链移栽机构，木托盘第二板链移栽机构、木托盘板链输送机将木托盘输送至木托盘码垛等待位置；所述木盖板运输链包括木盖板滚筒输送机构，木盖板滚筒输送机构将木盖板输送至木盖板码垛等待位置；所述纸塑隔板运输链包括纸塑隔板第二板链输送机，纸塑隔板第二板链输送机将纸塑隔板输送至纸塑隔板码垛等待位置；所述珍珠膜运输链包括珍珠膜第二板链输送机，珍珠膜第二板链输送机将珍珠膜输送至珍珠膜码垛等待位置。优选地，所述铝车轮运输链包括铝车轮滚筒输送机构、气缸阻挡机构、铝车轮定位机构；铝车轮通过铝车轮滚筒输送机构上料，当输送到铝车轮码垛等待位置时，气缸阻挡机构将后面输送的铝车轮挡住，铝车轮定位机构将当前铝车轮进行定位。优选地，所述码垛机器人及复合夹具包括机器人、机器人复合夹具；其中机器人复合夹具包括铝车轮抓取部件、包材抓取部件；在抓取铝车轮时，包材抓取部件通过气缸控制向上抬起，铝车轮抓取部件移动到铝车轮轮毂中心孔的位置，铝车轮抓取部件夹具中心采用胀开方式胀紧轮毂，完成铝车轮抓取动作；在抓取包材时，包材抓取部件通过气缸控制下降，包材抓取部件移动到包材抓取位置，利用真空吸附装置通过正负压之间的转换吸附包材，完成包材抓取动作。优选地，所述码垛成品运输链包括成品板链输送线；码垛完成后，利用成品板链输送线将码垛成品输送至AGV接驳位置。优选地，所述成品输送AGV包括磁导引AGV小车、磁条轨道、成品移栽板链输送线；位于等待位置的磁导引AGV小车通过磁条轨道磁导引运行到成品运输链的AGV接驳位置，通过成品移栽板链输送线进行成品输送对接，完成对接后，磁导引AGV小车将码垛成品输送至成品对接运输链的接驳位置。优选地，所述成品对接运输链包括顶升机构和成品对接链板输送线；利用顶升机构和成品对接链板输送线在成品对接运输链的接驳位置与成品输送AGV的磁导引AGV小车进行成品输送对接，完成对接后，成品输送AGV的磁导引AGV小车回到等待位置。优选地，所述自动码垛控制单元包括机器人控制单元、运输链控制单元、AGV控制单元；机器人控制单元控制码垛机器人及复合夹具的运行；运输链控制单元控制调度包材上料机构、包材运输链、铝车轮运输链、码垛成品运输链、成品对接运输链的运行；AGV控制单元控制调度成品输送AGV的运行。根据本专利技术的另一个方面，提供一种铝车轮自动码垛的方法，包括如下步骤：步骤1：自动码垛控制单元下达包材上料指令，包材上料机构、包材运输链将包材输送到码垛等待位置，铝车轮运输链将铝车轮输送到对应的码垛等待位置；其中所述包材包括木托盘、木盖板、纸塑隔板、珍珠膜；步骤2：自动码垛控制单元下达码垛指令，机器人复合夹具利用铝车轮抓取部件、包材抓取部件分别抓取铝车轮、包材进行码垛；步骤2.1：机器人复合夹具运行至纸塑隔板码垛等待位置，包材抓取部件抓取纸塑隔板后，机器人复合夹具运行至木托盘上码垛指定位置，将纸塑隔板放在木托盘上；步骤2.2：机器人复合夹具运行至铝车轮码垛等待位置，铝车轮抓取部件抓取铝车轮后，机器人复合夹具运行至纸塑隔板上对应铝车轮型腔位置，将铝车轮放到对应铝车轮型腔位置；步骤2.3：循环执行步骤.直至将整个纸塑隔板上对应铝车轮型腔位置放满；步骤2.4：机器人复合夹具运行至珍珠膜码垛等待位置，包材抓取部件抓取珍珠膜后，机器人复合夹具运行至铝车轮上方码垛位置，将珍珠膜放在铝车轮上；步骤2.5：循环执行步骤.至步骤.一次或多次；步骤2.6：机器人复合夹具运行至木盖板码垛等待位置，包材抓取部件抓取木盖板后，机器人复合夹具运行至码垛上方指定位置，将木盖板放在码垛上，完成码垛；步骤3：码垛完成后，成品运输链将码垛成品输送至AGV接驳位；...

【技术保护点】
1.一种铝车轮自动码垛系统，其特征在于，包括包材上料机构、包材运输链、铝车轮运输链、码垛机器人及复合夹具、码垛成品运输链、成品输送AGV、成品对接运输链、自动码垛控制单元；自动码垛控制单元控制调度包材上料机构、包材运输链、铝车轮运输链、码垛机器人及复合夹具、码垛成品运输链、成品输送AGV、成品对接运输链之间的相互配合自动码垛并运输。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝车轮自动码垛系统，其特征在于，包括包材上料机构、包材运输链、铝车轮运输链、码垛机器人及复合夹具、码垛成品运输链、成品输送AGV、成品对接运输链、自动码垛控制单元；自动码垛控制单元控制调度包材上料机构、包材运输链、铝车轮运输链、码垛机器人及复合夹具、码垛成品运输链、成品输送AGV、成品对接运输链之间的相互配合自动码垛并运输。


2.根据权利要求1所述的铝车轮自动码垛系统，其特征在于，所述包材上料机构包括木托盘上料机构、木盖板上料机构、纸塑隔板上料机构、珍珠膜上料机构；
所述木托盘上料机构包括木托盘料仓(1)、货叉顶升机构(2)、木托盘第一板链移栽机构(3)；货叉顶升机构(2)将木托盘料仓(1)中上层木托盘(33)叉取并顶起，下层的木托盘(33)通过木托盘第一板链移栽机构(3)移栽到包材运输链上；
所述木盖板上料机构包括木盖板料仓(4)、气缸吸取机构(5)、木盖板移栽机构(6)；木盖板料仓(4)的木盖板(34)通过气缸吸取机构(5)吸取后再通过木盖板移栽机构(6)移栽到包材运输链上；
所述纸塑隔板上料机构包括纸塑隔板第一板链输送机(7)、纸塑隔板板链移栽机构(13)；纸塑隔板板链移栽机构(13)将放置在纸塑隔板第一板链输送机(7)上的纸塑隔板(32)移栽到到包材运输链上；
所述珍珠膜上料机构包括珍珠膜第一板链输送机(8)、珍珠膜板链移栽机构(15)；珍珠膜板链移栽机构(15)将放置在珍珠膜板第一板链输送机(8)上的珍珠膜(35)移栽到到包材运输链上。


3.根据权利要求1所述的铝车轮自动码垛系统，其特征在于，所述包材运输链包括木托盘运输链、木盖板运输链、纸塑隔板运输链、珍珠膜运输链；
所述木托盘运输链包括木托盘板链输送机(9)、木托盘第二板链移栽机构(10)，木托盘第二板链移栽机构(10)、木托盘板链输送机(9)将木托盘(33)输送至木托盘码垛等待位置；
所述木盖板运输链包括木盖板滚筒输送机构(11)，木盖板滚筒输送机构(11)将木盖板(34)输送至木盖板码垛等待位置；
所述纸塑隔板运输链包括纸塑隔板第二板链输送机(12)，纸塑隔板第二板链输送机(12)将纸塑隔板(32)输送至纸塑隔板码垛等待位置；
所述珍珠膜运输链包括珍珠膜第二板链输送机(14)，珍珠膜第二板链输送机(14)将珍珠膜(35)输送至珍珠膜码垛等待位置。


4.根据权利要求1所述的铝车轮自动码垛系统，其特征在于，所述铝车轮运输链包括铝车轮滚筒输送机构(16)、气缸阻挡机构(17)、铝车轮定位机构(18)；铝车轮通过铝车轮滚筒输送机构(16)上料，当输送到铝车轮码垛等待位置时，气缸阻挡机构(17)将后面输送的铝车轮挡住，铝车轮定位机构(18)将当前铝车轮进行定位。


5.根据权利要求1所述的铝车轮自动码垛系统，其特征在于，所述码垛机器人及复合夹具包括机器人(19)、机器人复合夹具(20)；其中机器人复合夹具(20)包括铝车轮抓取部件(21)、包材抓取部件(22)；
在抓取铝车轮时，包材抓取部件(22)通过气缸控制向上抬起，铝车轮抓取部件(21)移动到铝车轮轮毂中心孔的位置，铝车轮抓取部件(21)夹具中心采用胀开方式胀紧轮毂，完成铝车轮抓取动作；
在抓取包材时，包材抓取部件(22)通过气缸控制下降，包材抓取部件(22)移动到包材抓取位置，利用真空吸附装置通过正负压之间的转换吸附包材，完成包材抓取动作。


6.根据权利要求1所述的铝车轮自动码垛系统，其特征在于，所述码垛成品运输链包括成品板链输送线(23)；码垛完成后，利用成品板链输送线(23)将码垛成品输送至AGV接驳位置。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：张衍均，钱荣，陈剑华，李华超，周晓明，
申请(专利权)人：上海宝信软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31