一种新型无人化下料系统的制作方法

1.本实用新型属于钢板切割生产设备技术领域，涉及一种新型无人化下料系统。


背景技术：

2.在德国提出“工业4.0”，中国提出“中国制造2025”的大背景下，众多装备制造企业开始向智能制造迈出坚实的步伐，根据《国家智能制造标准体系建设指南》总体要求，建设引领制造业各个领域的灯塔级智能工厂，实现少人化甚至无人化，提高生产效率，降低劳动强度。
3.传统装备制造下料多是采用单机下料模式，人员劳动强度大，自动化率低、生产效率及人均产值较低，且切割设备空载率较高，已经远远不能满足瞬息万变的市场需求。
4.现有技术中，如公开号为cn110202214a的中国专利文件，公开了一种钢板切割系统，其包括：数控切割机，包括至少一组，每一组所述数控切割机分别独立的用于对钢板进行切割作业，获得零件；分拣工位，包括分别排列在每一组所述数控切割机后端的多个，每一个所述分拣工位分别用于对所述数控切割机切割后所获得的零件进行分拣；输送线单元，包括间隔地排列在所述各组数控切割机之间、各分拣工位之间的驱动轮和支撑轮，所述驱动轮和支撑轮之上设置有多个小车单元，每一个所述小车单元上还分别设置有钢料托盘；所述驱动轮驱动所述小车单元，由所述小车单元运输装载于所述钢料托盘之上的钢板或零件到达对应的数控切割机或分拣工位；程控行车，设置在钢料堆场附近，其配备有真空吸盘吊具，所述真空吸盘吊具上设置有吸盘，所述吸盘能够根据钢板的尺寸调整开闭数量和开闭范围，以将切割所需的钢板由所述钢料堆场吊入至输送线单元中对应的钢料托盘上。其通过高效的输送线单元和在其上高效流转的小车单元，将生产所需的每张板材以及钢板切割所获得的零件有序的输送到指定的数控切割机位置和分拣工位，使钢板的输送、切割、分拣等环节精准衔接，保证生产节拍的连贯性，实现了柔性分拣，大幅提高了钢板下料的效率，但仍存在以下缺陷：其切割机只能并排设置，在每个切割机后均设置分拣工位，整体布局占地面积较大；并且当生产量减少时，大量设备闲置，设备利用率较低，并不能适应快速变化的市场需求。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于解决设备利用率低、占地面积大，经济性差的问题，提供一种新型无人化下料系统。
6.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种新型无人化下料系统，包括依次设置上料单元、切割单元、分拣单元，以及在各单元之间输送物料的输送单元，所述切割单元包括切割机组，所述切割机组包括多个串联布置的切割机；所述输送单元包括辊道，所述辊道包括上层辊道、下层辊道，所述上层辊道与下层辊道运动方向相反；所述上层辊道与下层辊道两端通过辊道切换机构连接。
8.本基础方案的原理在于：切割单元中，多个切割机串联布置，占地空间小；输送单
元中采用上下两层辊道，上层辊道用以输送物料，下层辊道用以回收托盘。
9.本基础方案的有益效果在于：切割单元中，多个切割机串联布置，利于物料运输，且占地空间小；输送单元采用上下两层辊道，使托盘循环利用，整体占地面积小，集中处理的方式提高了设备利用率。
10.进一步，所述输送单元还包括升降机构；所述升降机构设于辊道外侧；所述升降机构包括支撑托盘的支撑杆，设于支撑杆下方的液压缸；所述支撑杆与上层辊道齐平，有益效果：采用升降机构，使托盘脱离辊道，便于托盘的位置切换。
11.进一步，所述切割机下方设有升降平台、上层辊道，所述升降平台包括两个对称设于上层辊道两侧的升降机构；两个所述升降机构上升高度相同且同步运行；所述升降机构上升高度大于原材料在托盘上的堆积高度；所述升降机构上升高位为与切割机台面齐平，有益效果：升降平台将托盘从上层辊道托举到切割机台面高度，进行切割加工，加工完毕后，托盘重新回到上层辊道进行运输，而升降机构上升高度大于原材料在托盘上的堆积高度，使得前面的切割机在切割加工时，辊道上的托盘仍可以从其下方通过，输送到后面的切割机，进行切割加工，切割机之间互不干扰，提高了切割机的利用率。
12.进一步，所述切割机组有多个且并排布置；所述切割单元与上料单元、分拣单元之间均设有在各切割机组之间移动的平移机构；所述平移机构与上层辊道对接，有益效果：切割机组并排设置，提高了产量，平移机构在各切割机组之间移动以运输托盘，精了输送机构，并采用平移机构调配物料输送路径，运输效率更高。
13.进一步，所述平移机构包括移动平台、轨道，所述移动平台设于轨道上，与轨道滑动配合；所述移动平台与上层辊道对接，并承载托盘，有益效果：移动平台在轨道上滑动，以切换对应的上层辊道，使托盘运输到指定的位置，采用平移机构调配物料输送路径，运输效率更高。
14.进一步，所述切割机组中至少有一组切割机组下方设有下层辊道；所述平移机构下方设有下层辊道，分别与切割机组、分拣单元中下层辊道相对接，有益效果：所有作业单元中均有下层辊道，便于托盘回收使用。
15.进一步，所述辊道切换机构设于辊道两端；所述辊道切换机构包括两个对称设于上层辊道两侧的升降机构，所述辊道切换机构下方设有下层辊道；两个所述升降机构承载托盘，并在上层辊道与下层辊道之间升降，有益效果：辊道切换机构带动托盘在上、下层辊道之间切换，使托盘循环利用。
16.进一步，所述分拣单元包括对切割后的零件进行分拣的分拣机组以及废料收集装置；所述分拣机组包括分拣小件的小件机械手与分拣大件的桁架机械手；所述小件机械手、桁架机械手串联布置；所述小件机械手、桁架机械手一侧均设有放置零件的成品托盘；所述废料收集装置包括废料箱、设于废料箱一侧的废料倾倒机构，有益效果：分拣机组集中设置，并将零件集中分类处理，分拣设备利用率高，且占地面积小。
17.进一步，所述废料倾倒机构包括两个对称设于上层辊道两侧的升降机构，两个所述升降机构上升高度不同，使托盘向一侧倾斜，有益效果：将两侧升降机构上升高度设置不同，使托盘向一侧倾斜，将携带的废料倒入废料箱。
18.进一步，所述升降机构一侧还设有感应托盘位置的感应器、以及限制托盘移动的限位器；所述限位器根据感应器的信号反馈而动作，有益效果：通过感应器感应托盘位置，
以控制相关机构动作，实现了智能控制，无人化生产。
19.本实用新型的有益效果在于：上料单元采用集中上料，切割单元集中切割，分拣单元集中分拣，输送单元采用上下两层辊道，使托盘循环利用，整体占地面积小，集中处理的方式提高了设备利用率；切割机下方设置升降平台，使托盘运输互不干扰，各切割机均能独立工作，提高了切割机的利用率，同时更适宜柔性生产需求。
20.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
21.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：
22.图1为本实用新型下料系统整体示意图；
23.图2为输送单元示意图；
24.图3为上料单元示意图；
25.图4为切割单元示意图；
26.图5为分拣单元示意图；
27.图6为升降机构示意图；
28.图7为升降平台示意图；
29.图8为平移机构示意图；
30.图9为辊道切换机构示意图；
31.附图标记：1
‑
智能行车；2
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托盘；3
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辊道；4
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第一平移机构；5
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切割机组；6
‑
第二平移机构；7
‑
小件机械手；8
‑
桁架机械手；9
‑
废料箱；10
‑
废料倾倒机构；11
‑
第一辊道切换机构；12
‑ꢀ
第二辊道切换机构；13
‑
升降机构；14
‑
限位器；15
‑
感应器；131
‑
支撑杆；132
‑
液压缸；31
‑
上层辊道；32
‑
下层辊道；41
‑
移动平台；42
‑
轨道。
具体实施方式
32.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
34.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用
新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
35.实施例1
36.请参阅图1～图9，为一种新型无人化下料系统，包括：
37.上料单元：包括安装在原材料码垛区的吊装原材料的智能行车1；
38.切割单元：包括安装在上料单元后的并排布置3组的切割机组5，其中切割机组5包括3 台串联布置的切割机；
39.分拣单元：包括安装在切割单元后的依次布置的小件机械手7、桁架机械手8、废料收集装置，对切割后的零件进行分类存放；
40.输送单元：包括安装在上料单元、切割单元、分拣单元中间用于传递物料的辊道3，承载物料的托盘2；托盘2设置在辊道3上，并在辊道3上移动；其中辊道3包括输送物料的上层辊道31、回收托盘2的下层辊道32，上层辊道31与下层辊道32运动方向相反；辊道3两端分别安装有第一辊道切换机构11、第二辊道切换机构12；托盘2通过第一辊道切换机构 11、第二辊道切换机构12在上层辊道31与下层辊道32之间切换。
41.本实施例中，输送单元还包括升降机构13；升降机构13安装在辊道3外侧；升降机构 13包括支撑托盘2的支撑杆131，安装在支撑杆131上的液压缸132，支撑杆131与上层辊道31齐平；切割机下方均安装有升降平台、上层辊道31，升降平台包括两个对称安装在上层辊道31两侧的升降机构13；两个升降机构13上升高度相同且同步运行；升降机构13上升时，将托盘2托举，使其脱离上层辊道31，并达到切割机台面高度，供切割机切割原材料，升降机构13下降时，托盘2重回上层辊道31；升降机构13上升高度大于原材料在托盘2上的堆积高度，使得后面的托盘2能够继续通过，为后面的切割机供料。
42.本实施例中，上料单元与切割单元之间还安装有第一平移机构4；切割单元与输送单元之间安装有第二平移机构6；第一平移机构4、第二平移机构6包括移动平台41、轨道42，移动平台41安装在轨道42上，与轨道42滑动配合；移动平台41与上层辊道31对接，并承载托盘2在3个切割机组5之间切换；移动平台41下方还安装有下层辊道32。
43.本实施例中，3个切割机组5中位于中间的切割机组5下方安装有下层辊道32，并使得上料单元、切割单元、分拣单元中的下层辊道32相互连接。
44.本实施例中，第一辊道切换机构11、第二辊道切换机构12包括两个对称设于上层辊道 31两侧的升降机构13，升降机构13承载托盘2，在上层辊道31与下层辊道32之间升降，以切换托盘2的输送路径。
45.本实施例中，废料收集装置包括废料箱9、安装在废料箱9一侧的废料倾倒机构10；废料倾倒机构10包括两个对称安装在上层辊道31两侧的升降机构13，两个升降机构13上升高度不同，使托盘2向一侧倾斜，将携带的废料倒入废料箱9；分拣机组包括分拣小件的小件机械手7与分拣大件的桁架机械手8；小件机械手7、桁架机械手8串联布置；小件机械手 7、桁架机械手8一侧均设置有用于放置零件的成品托盘。
46.本实施例中，升降机构13一侧还设有感应托盘2位置的感应器15、以及限制托盘2
移动的限位器14；限位器14根据感应器15的信号反馈而动作。
47.本实施例的工作过程：智能行车1将原材料抓取并放置在托盘2上，上层辊道31带动托盘2，将其运输至第一平移机构4，移动平台41接过托盘2，并在轨道42上滑动，将托盘2 运输至设定的切割机组5下的上层辊道31，而后托盘2移动至切割机下方，感应器15感应到托盘2，限位器14动作，拦住托盘2，使其停留在切割机下方，此时升降平台开始动作，升降机构13将托盘2顶起，并达到切割机台面高度，切割机开始切割作业。
48.切割完成后，升降机构13下降，托盘2回到上层辊道31，并输送至第二平移机构6，第二平移机构6接过托盘2，将其输送至分拣机组，经过小件机械手7、桁架机械手8分拣后，托盘2输送至废料收集装置，废料倾倒机构10将托盘2顶起，使其倾斜，将托盘2中的废料倾倒至废料箱9中，而后托盘2到达第一辊道切换机构11上，第一辊道切换机构11下降，将托盘2输送至下层辊道32上，下层辊道32将其运输至安装在上料单元的第二辊道切换机构12，第二辊道切换机构12将托盘2输送到上层辊道31，实现托盘2循环使用。
49.当第一台切割机处于工作状态时，由于升降机构13上升高度大于原材料在托盘2上的堆积高度，使得后面的托盘2能够继续运输至后序切割机，实现各切割机独立运行，互不干扰；同时根据生产需求，托盘2可在3个切割机组5中切换，以保证每台切割机均得到有效利用。
50.实施例2
51.本实施例与实施例1的区别在于：切割单元仅包括1组切割机组5，其余设备布置与实施例1相同。
52.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。