一种物料搬运小车及物料搬运系统的制作方法

本实用新型涉及物料搬运技术领域，尤其涉及一种物料搬运小车及物料搬运系统。

背景技术：

在现代制造业的发展进程中，为了提高生产效率，节约时间及成本，制造设备正朝着智能化、集成化的方向发展。

在钢材行业领域的车间内需要搬运各种形状、规格的物料，以便进行不同加工。目前，搬运钢材物料的设备大多为起重机，在大型钢厂有少许半自动化搬运设备，现有搬运设备智能化程度低，成本较高，且对物料的抓取准确度差，搬运过程中容易出现晃动、物料脱落等问题，可靠性低，危害工作人员以及车间设备的安全。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提出一种物料搬运小车，物料抓取更准确，搬运稳定且可靠性高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种物料搬运小车包括：

车架；

机械手，设置于所述车架的底部，用于抓取物料；

滑轮组件，设置于所述车架上，并与所述机械手连接，用于驱动所述机械手升降；

图像采集模块，设置于所述车架的底部，用于获取物料的图像信息；及

控制系统，所述控制系统分别与所述机械手、所述滑轮组件和所述图像采集模块连接。

其中，所述滑轮组件包括：

定滑轮，所述定滑轮设置于所述车架上；

卷筒组，所述卷筒组设置于所述车架上；

绳索，所述绳索一端与所述机械手连接，另一端绕过所述定滑轮后缠绕在所述卷筒组上。

其中，所述卷筒组包括：

电机；及

卷筒，所述电机与所述卷筒连接，用于驱动所述卷筒转动。

其中，所述物料搬运小车还包括：

起升架，所述机械手固定在所述起升架的底部，所述滑轮组件与所述起升架连接，所述起升架与所述车架滑动连接。

其中，所述车架设置有沿竖直方向延伸的滑槽，所述起升架设置于所述滑槽内，且所述起升架的侧壁上设置有第一导向轮。

其中，所述物料搬运小车还包括：

减震器，所述减震器的一端与所述起升架连接，另一端与所述机械手连接。

其中，所述物料搬运小车还包括：

检测组件，所述检测组件与所述控制系统连接，所述检测组件用于检测所述机械手抓取的物料的重量信息。

其中，所述机械手包括：

多个电磁铁，多个所述电磁铁呈矩阵排列，多个所述电磁铁独立工作，且与所述控制系统连接，所述控制系统根据所述图像信息控制所述电磁铁开闭。

其中，所述物料搬运小车还包括：

运行导轨；及

行走机构，所述行走机构设置于所述车架的顶部，所述行走机构与所述运行导轨连接，用于驱动所述车架相对所述运行导轨滚动。

其中，所述车架的顶部设置有第二导向轮，所述第二导向轮能够沿所述运行导轨的表面滑动。

其中，所述行走机构沿行进方向的两端均设置有缓冲器。

本实用新型的另一个目的在于提出一种物料搬运系统，物料抓取更准确，搬运稳定且可靠性高，避免出现安全隐患。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种物料搬运系统，包括如上所述的物料搬运小车。

有益效果：本实用新型提供了一种物料搬运小车及物料搬运系统。物料搬运小车通过设置与控制系统连接的图像采集模块，可以采集物料的图像信息，该图像信息包括物料的形状及位置信息，控制系统通过获取的形状及位置信息控制升降机构及机械手工作，可以提高物料抓取的准确性，保证搬运中物料的固定效果，避免物料脱落，从而保证工作人员及车间设备的安全，有利于提高工作效率。

附图说明

图1是本实用新型提供的物料搬运小车的结构示意图一；

图2是本实用新型提供的物料搬运小车的结构示意图二；

图3是本实用新型提供的行走机构与运行导轨的结构示意图；

图4是本实用新型提供的物料搬运小车的部分结构示意图。

其中：

11、车架；111、第二导向轮；112、起升架；1121、第二挡板；113、第一导向轮；114、第一挡板；12、运行导轨；13、机械手；14、图像采集模块；151、定滑轮；152、卷筒组；153、绳索；16、行走机构；161、缓冲器；162、主动轮；163、从动轮；164、驱动电机；17、减震器；18、回转机构；181、回转电机；182、回转件；183、回转齿轮；19、检测组件。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供了一种物料搬运系统，用于实现加工所需物料在不同位置之间的传送，代替人工搬运，提高产品加工制造过程的智能化，提高搬运效率。本实施例中物料搬运系统包括运输线及物料搬运小车，运输线用于运输物料，物料搬运小车用于将物料搬运至运输线上或由运输线搬运至其他位置。其中，运输线可以采用皮带式传送、链传送或滚轮传送带。

如图1所示，物料搬运小车为悬挂式小车机构，包括运行导轨12、车架11、机械手13、升降机构及控制系统，控制系统与机械手13和升降机构连接。车架11设置于运行导轨12的底部，并与运行导轨12滑动连接。具体地，车架11与运行导轨12通过行走机构16连接，行走机构16与控制系统连接。机械手13设置于车架11的底部，用于抓取物料。升降机构设置于车架11上，并与机械手13连接，升降机构用于驱动机械手13升降。

工作时，控制系统控制行走机构16工作，以使车架11相对运行导轨12滑动，移动至待搬运的物料上方，之后升降机构驱动机械手13向下移动，以便抓取物料。抓取物料后，车架11继续在运行导轨12上滑动，以便将物料搬运至指定位置，之后升降机构调整机械手13至合适高度后，机械手13松开物料，完成物料搬运。

现有技术中，机械手13与待抓取物料的位置精度差，容易出现偏差，导致机械手13无法牢固地抓取物料，物料容易脱落，存在安全隐患。

为解决上述问题，物料搬运小车还包括图像采集模块14，图像采集模块可以包括摄像设备。图像采集模块14设置在车架11的底部，并与控制系统电连接。图像采集模块14可以获取待抓取物料的图像信息，并发送至控制系统内，以便控制系统控制行走机构16、升降机构及机械手13工作。其中，图像信息包括物料的位置信息和形状信息，控制组件通过物料的位置信息控制行走机构16工作，使得机械手13移动至物料的正上方；之后控制升降机构工作，调整机械手13的高度，以便抓取物料。控制系统通过获取的形状及位置信息控制升降机构及机械手13工作，可以提高物料抓取的准确性，保证搬运中物料的固定效果，避免物料脱落，从而保证工作人员及车间设备的安全，有利于提高工作效率。

为使机械手13能够更好地抓取不同形状及大小的物料，以进一步提高物料搬运的可靠性，本实施例中的机械手13通过吸附固定物料，且机械手13形成的吸附区域可以与物料的形状相适配。具体地，以物料为钢材为例，钢材多为板状结构，机械手13可以包括多个电磁铁，且多个电磁铁呈矩阵分布，多个电磁铁的吸附面位于同一平面内，多个电磁铁的开闭独立控制，控制系统可以根据物料的形状选择矩阵中对应的电磁铁启动，使得启动的电磁铁形成的吸附区域与物料的形状及大小相对应，有利于提高物料的吸附效果，且能够避免多余电磁铁空吸，避免电能浪费。

以物料为L型为例，图像采集模块14获取物料的图像信息，并将图像信息发送至控制系统。控制系统控制机械手13移动至物料上方后，通过控制对应位置处的电磁铁开启，使得开启的电磁铁呈L型排列，从而增大机械手13对物料的吸附面积，提高吸附固定的牢固性。在其他实施例中，电磁铁也可以通过吸盘代替，通过真空吸附固定物料。

继续如图1所示，升降机构包括滑轮组件，通过滑轮组件调整机械手13的高度。具体地，滑轮组件包括定滑轮151、卷筒组152及绳索153。定滑轮151和卷筒组152均设置在车架11的顶部，绳索153的一端与机械手13连接，另一端绕过定滑轮151后缠绕在卷筒组152上。当需要调整机械手13的高度时，卷筒组152通过收卷或放松绳索153可以带动机械手13升降。其中，卷筒组152包括电机及卷筒，电机与卷筒连接，可以驱动卷筒正转收卷绳索153或反转放松绳索153。当机械手13需要向上移动时，电机驱动卷筒正转，使得绳索153收卷在卷筒上，绳索153将带动机械手13向上移动。当机械手13需要向下移动时，如图2所示，电机驱动卷筒反转，使得绳索153逐渐放松，机械手13将在自身重力的作用下向下移动。

为避免绳索153晃动导致机械手13运动不稳定，物料搬运小车还包括起升架1112，机械手13固定在起升架1112的底部，起升架1112与车架11滑动连接，绳索153与起升架1112连接，绳索153通过控制起升架1112的高度调整机械手13的高度。通过设置于车架11滑动连接的起升架1112，可以确保机械手13升降过程中的稳定性，避免机械手13晃动磕碰。

具体地，车架11上设置有沿竖直方向延伸的滑槽，起升架1112设置于滑槽内，且起升架1112的侧壁上设置有第一导向轮113，第一导向轮113可以沿滑槽的内壁滚动。通过设置第一导向轮113，可以减小起升架1112与车架11相对滑动时的摩擦力，降低滑轮组件的启动载荷，机械手13升降更加灵活、快速。

为避免机械手13向下移动时，限制机械手13的最低高度，避免起升架1112脱离滑槽，如图2所示，滑槽的下端部还可以设置有第一挡板114，起升架1112的侧壁上设置有第二挡板11121，当机械手13向下移动至最低高度时，第一挡板114与第二挡板11121抵接，限制机械手13继续向下移动，从而避免机械手13掉落磕碰损坏。

为减少碰撞冲击，第一挡板114的上表面和/或第二挡板11121的下表面上设置有缓冲层，缓冲层可以为海绵、橡胶或硅胶等弹性材料制成。

如图2和图3所示，车架11的顶部设置有行走机构16，行走机构16与运行导轨12连接，用于驱动车架11沿运行导轨12滑动，从而实现物料的搬运。为使车架11滑动更加顺畅，车架11的顶部设置有第二导向轮111，第二导向轮111能够沿运行导轨12的表面滚动，有利于减小车架11相对运行导轨12滑动时的摩擦力，使得车架11移动更加灵活、轻便。

行走机构16沿行进方向的两端设置有缓冲器161，缓冲器161可以避免行走机构16运行过程中与其他结构磕碰损坏，减少物料搬运小车的振动冲击。

如图3所示，运行导轨12可以为工字型导轨，行走机构16包括驱动电机164和齿轮组件。齿轮组件包括啮合传动的主动轮162和从动轮163，主动轮162与驱动电机164连接，且二者固定在车架11上。从动轮163与行走轮同轴转动，行走轮与运行导轨12配合，并可以沿运行导轨12滚动。当驱动电机164工作时，带动主动轮162转动，通过主动轮162与从动轮163的啮合传动，带动从动轮163转动，从而驱动车架11沿运行导轨12移动。本实施例中，一个主动轮162可以同时与两个从动轮163啮合传动。

如图4所示，为调整机械手13的角度，以使机械手13上形成的吸附区域与物料的形状相匹配或是机械手13按照一定的方位将物料放置到指定位置处，机械手13与起升架1112之间还设置有回转机构18。回转机构18包括回转电机181、连接件及回转件182。具体地，本实施例中，连接件为与回转电机181连接的回转齿轮183，回转件182设置有与回转齿轮183啮合的内齿面，回转件182与起升架1112转动连接，机械手13设置于回转件182的底面。

当回转电机181转动时，回转齿轮183转动，通过回转齿轮183与回转件182的啮合传动，带动回转件182绕自身中心线转动，从而实现机械手13角度的调整。

为减少物料搬运小车的震动，回转机构18与机械手13之间还设置有减震器17，减震器17的一端与起升架1112连接，另一端与机械手13连接。减震器17可以通过弹性件的缓冲作用实现减震的目的。减震器17可以采用现有技术中的任一种减震器17，其具体结构不再赘述。

为避免机械手13搬运的物料过重而引发安全隐患，物料搬运小车还包括过载保护模块。过载保护模块包括检测组件19，检测组件19与控制系统电连接，检测组件19用于检测机械手13抓取的物料的重量信息。工作时，检测组件19检测机械手13抓取的物料的重量，向发送至控制系统内，控制系统对比检测的重量与预设的额定重量，当重量超出预设的额定重量时，控制系统发送超重报警信号，避免发生安全隐患。其中，检测组件19可以为压力传感器。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。