本发明涉及钢丝制品技术领域，尤其涉及一种自动运送装置。
背景技术：
钢丝制品的生产车间中，噪音大，生产过程中会产生铜粉尘，且工字轮在卷满钢丝帘线后整体重量可到60公斤，现有技术中，未卷钢丝帘线的空盘工字轮通过分层叠放在预定的托盘上，再将托盘和工字轮利用运送工具运送至车间的预定位置。
工字轮无论是空盘还是满盘状态，一般是通过人工将工字轮搬运的方式，将工字轮分层叠放在托盘上，实现工字轮的上下料。此种工作方式工人的劳动强度大，且工人长期在噪音大，有铜粉尘的车间环境内工作，会对身体健康产生不良影响。此外，工字轮的重量大，在向托盘上下料时，工人易出现砸伤事故。
同时，因车间内的物料流转距离长，工字轮在搬运过程中浪费大量的时间和人工，工作效率低，生产成本高。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种自动运送装置，用于解决现有技术中工字轮在搬运过程中，工人工作量大，生产成本高，工作效率低的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种自动运送装置，包括：
自动引导运输车；
输送单元，设置于所述自动引导运输车上，待运送的工件设置于所述输送单元；
y向移动单元，设置于所述自动引导运输车上，且能够相对于所述自动引导运输车沿y向往复运动；
x向移动单元，设置于所述y向移动单元上，x向指与所述自动引导运输车的前后运动方向相同；
z向移动单元，设置于所述y向移动单元上，z向指与地面垂直的方向；
夹取单元，连接于所述z向移动单元，所述夹取单元设置于所述x向移动单元下方，且位于所述工件上方。
优选地，还包括y1向移动单元，其连接于所述z向移动单元和所述夹取单元，y1向与所述y向移动单元的运动方向平行，所述y1向移动单元包括：
y1向支撑架，连接于所述z向移动单元和所述夹取单元；
y1向伺服电机，设置于所述y1向支撑架上，且其输出端连接有y1向丝杠，所述夹取单元连接于所述y1向丝杠。
优选地，所述夹取单元包括：
固定架单元，设置于所述y1向支撑架上，所述固定架单元包括第一旋转板、第二旋转板及设置于所述第一旋转板和所述第二旋转板之间的支撑柱；
第一驱动单元，设置于所述第二旋转板上；
吸附单元，设置于所述第二旋转板上，用于吸附工件；
夹紧单元，设置于所述固定架单元上，所述夹紧单元连接于所述第一驱动单元，所述第一驱动单元驱动所述夹紧单元夹紧或松开所述工件。
优选地，所述吸附单元包括连接件，所述连接件的一端连接于所述第二旋转板，其另一端设置有磁铁。
优选地，所述连接件包括圆柱杆和与所述圆柱杆连接的圆台，所述圆柱杆的一端连接于所述第二旋转板，所述圆台和所述第二旋转板之间设置有弹簧，所述弹簧穿设于所述圆柱杆上，所述圆台上设置有使所述磁铁嵌入的凹槽。
优选地，所述夹紧单元包括：
至少两个转轴，所述转轴在所述第二旋转板上以所述第二旋转板的中心周向均布，所述转轴穿设于所述第二旋转板，所述转轴位于所述第一旋转板和所述第二旋转板之间的一端连接于所述第一驱动单元，所述转轴能够相对于所述第二旋转板绕自身中心轴线转动；
夹紧块，设置于所述转轴的另一端。
优选地，还包括激光测距单元和相机单元，所述激光测距单元设置于所述固定架单元上，所述激光测距单元用于测量所述夹紧块至所述工件的距离；
所述相机单元设置于所述固定架单元，用于定位待放置的所述工件的位置。
优选地，所述第一驱动单元包括：
第一电机，所述第一电机的输出端设置有主动轮，每个所述转轴上位于所述第一旋转板和所述第二旋转板之间的一端均设置有从动轮，所述主动轮和所述从动轮通过皮带传动；及
至少一个压紧轮，设置于所述皮带外侧，用于压紧所述皮带。
优选地，所述夹取单元还包括第二驱动单元，所述第二驱动单元位于所述第一旋转板的上方，所述第二驱动单元包括固定板，及固定于所述固定板上的第二电机，所述第二电机通过皮带带轮组件连接于所述第一旋转板，所述第二驱动单元驱动所述固定架单元相对于所述固定板旋转。
优选地，所述自动引导运输车上设置有支撑框架，所述y向移动单元设置所述支撑框架，所述y向移动单元包括：
第一齿条，沿y向设置于所述支撑框架；
y向电机固定板，连接于所述x向移动单元；及
y向伺服电机，固定于所述y向电机固定板，且其输出端设置有与所述第一齿条啮合的第一齿轮；
所述x向移动单元包括：
x向支撑架，设置于所述支撑框架，并连接于所述y向电机固定板，所述x向支撑架能够相对于所述支撑框架沿y向运动；及
x向伺服电机，设置于所述x向支撑架，且其输出端连接有x向丝杠，所述x向丝杠沿x向设置，所述z向移动单元连接于所述x向丝杠；
所述z向移动单元包括：
z向支撑架，设置于所述x向支撑架上；
z向伺服电机，设置于所述z向支撑架，且其输出端连接有第二齿轮；及
第二齿条，连接于所述夹取单元，所述第二齿轮和所述第二齿条啮合。
本发明的有益效果：
本发明中通过x向移动单元、y向移动单元和z向移动单元能够带动夹取单元沿三个方向往复运动，再配合夹取单元可以夹取不同位置的工件，将夹取的工件放置在输送单元上，输送单元可以将工件导入到自动引导运输车上，并通过自动引导运输车可以运送到任意预定位置。当到达预定位置后，通过输送单元可以将工件导出自动引导运输车。
通过上述自动运送装置，可以将工件运送至各个预定的位置，在车间内，实现工位件的工件的自动流转，通过上述装置替代了人工上下料的方式，减少了人工工作量，降低了工人的劳动强度，大大地提高了生产效率，避免了人工浪费，降低了生产成本，同时，也便于车间实现智能管理。
附图说明
图1是本发明的自动运送装置的结构示意图；
图2是本发明的自动运送装置的结构示意图(不包括部分外壳)；
图3是本发明的自动运送装置的一个角度的部分结构示意图；
图4是本发明的自动运送装置的另一个角度的部分结构示意图；
图5是本发明的x向移动单元、y向移动单元和z向移动单元的一个角度的结构示意图；
图6是本发明的夹取单元、工字轮、相机单元和激光测距单元的结构示意图；
图7是本发明的夹取单元、工字轮、相机单元和激光测距单元一个角度的结构示意图(不包括第二驱动单元和第一旋转板)；
图8是本发明的夹取单元、相机单元和激光测距单元的一个角度的结构示意图(不包括第二驱动单元和第一旋转板)；
图9是本发明的夹取单元、相机单元和激光测距单元的另一个角度的结构示意图(不包括第二驱动单元和第一旋转板)；
图10是本发明的夹取单元、相机单元和激光测距单元的一个角度的结构示意图(不包括第二驱动单元、第一旋转板和弹簧)。
图中：
1、自动引导运输车；11、支撑框架；
2、输送单元；
3、工件；
4、y向移动单元；41、第一齿条；42、y向电机固定板；43、y向伺服电机；44、第一齿轮；
5、x向移动单元；51、x向支撑架；52、x向伺服电机；53、x向丝杠；
6、z向移动单元；61、z向支撑架；62、z向伺服电机；63、第二齿轮；64、第二齿条；
7、夹取单元；
71、固定架单元；711、第一旋转板；712、第二旋转板；713；支撑柱；
72、第一驱动单元；721、第一电机；722、主动轮；723、从动轮；724、皮带；725、压紧轮；
73、吸附单元；731、连接件；7311、圆柱杆；7312、圆台；732、磁铁；733、弹簧；
74、夹紧单元；741、转轴；742、夹紧块；
75、第二驱动单元；751、固定板；752、第二电机；
76、导向柱；
8、y1向移动单元；81、y1向支撑架；82、y1向伺服电机；83、y1向丝杠；
9、激光测距单元；
10、相机单元。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-图2所示，本实施例中提供了一种自动运送装置，包括自动引导运输车1、输送单元2、y向移动单元4、x向移动单元5、z向移动单元6和夹取单元7。其中，自动引导运输车1(agv，即automatedguidedvehicle)是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运送车。自动引导运输车1自身带有控制系统，本实施例中的对其他单元的控制系统均集成到自动引导运输车1的控制系统中。本实施例中自动运送装置运送的工件3为工字轮。
输送单元2和y向移动单元4均设置于自动引导运输车1上，待运送的工字轮设置于输送单元2。其中输送单元2包括输送安装架、多个辊轴、电机及链条，其中，辊轴依次安装在输送安装架上，且能够相对于输送安装架转动，辊轴的中心轴线平行，每个辊轴的一端均安装有从链轮，电机的输出端设置有主链轮，主链轮和从链轮通过链条连接传动。电机可以带动辊轴进行正向转动或反向转动。
y向移动单元4能够相对于自动引导运输车1沿y向往复运动。x向移动单元5设置于y向移动单元4上，x向指与自动引导运输车1的前后运动方向相同。z向移动单元6设置于y向移动单元4上，z向指与地面垂直的方向。夹取单元7连接于z向移动单元6，夹取单元设置于x向移动单元5下方，且位于工字轮上方。
如图3-图5所示，自动引导运输车1上设置有支撑框架11，y向移动单元4设置于支撑框架11，y向移动单元4包括第一齿条41、y向电机固定板42、y向伺服电机43。其中，第一齿条41沿y向固定在支撑框架11上，y向电机固定板42连接于x向移动单元5，y向伺服电机43固定于y向电机固定板42，y向伺服电机43输出端设置有与第一齿条41啮合的第一齿轮44。通过y向伺服电机43带动第一齿轮44转动，因第一齿条41固定在支撑框上，因此，y向伺服电机43、第一齿轮44和y向电机固定板42一起沿y向往复运动，通过y向电机固定板42从而带动x向移动单元5和z向移动单元6一起沿y向往复运动。
x向移动单元5包括x向支撑架51和x向伺服电机52。x向支撑架51设置于支撑框架11，x向伺服电机52设置于x向支撑架51，y向电机固定板42固定连接在x向支撑架51上，x向伺服电机52的输出端连接有x向丝杠53。x向丝杠53沿x向设置，z向移动单元6连接于x向丝杠53。通过x向伺服电机52驱动x向丝杠53沿x向运动，从而通过x向支撑架51带动z向移动单元6一起沿x向运动。
其中，在支撑框架11上沿y向还设置有两条平行的第一滑轨，上述两条第一滑轨间隔预设距离。x向支撑架51的下方安装有第一滑块，第一滑块在第一滑轨上沿y向滑动，且x向支撑架51连接于y向电机固定板42，x向支撑架51能够相对于支撑框架11沿y向运动，第一滑轨为x向移动单元5沿y向运动提供导向。
同理，在x向支撑架51上沿x向设置有两条平行的第二滑轨，在z向支撑架61下方也安装有第二滑块，第二滑块沿第二滑轨沿y向运动，第二滑轨为z向移动单元6沿x向运动提供导向。
z向移动单元6包括z向支撑架61、z向伺服电机62和第二齿条64。其中，z向支撑架61设置于x向支撑架51，z向伺服电机62设置于z向支撑架61，且z向伺服电机62的输出端连接有第二齿轮63，第二齿条64的下端连接于夹取单元7，第二齿轮63和第二齿条64啮合。在z向支撑架61上还设置有第三滑块和第三滑轨，第三滑轨沿z向设置，且固定在夹取单元7上。工作时，第三滑块固定不动，第三滑轨、z向支撑架61和第二齿条64一起沿z向运动，从而带动夹取单元7沿z向运动。
本实施例中还包括y1向移动单元8，其连接于z向移动单元6和夹取单元7，y1向与y向移动单元4的运动方向平行，y1向移动单元8包括y1向支撑架81和y向伺服电机43。其中，y1向支撑架81连接于z向移动单元6和夹取单元7。y1向伺服电机82设置于y1向支撑架81上，且y向伺服电机43的输出端连接有y1向丝杠83，夹取单元7通过与y1丝杠匹配的直线轴承连接于y1向丝杠83。具体地，上述第二齿条64的下端和第三滑轨的下端均连接于y1向支撑架81，通过y向伺服电机43驱动y1向丝杠83转动，进而通过与y1向丝杠83连接的直线轴承带动y1向支撑架81沿y1向运动，进而带动夹取单元7沿y1向运动，可以增加夹取单元7沿y向运动的行程，但还能够保持整体机构紧凑，占地面积小。上述z向移动单元6能够带动y1向移动单元8和夹取单元7一起沿z向往复运动。
如图6-10所示，上述夹取单元7包括固定架单元71、第一驱动单元72、吸附单元73和夹紧单元74。上述固定架单元71设置于y1向支撑架81上，固定架单元71包括第一旋转板711、第二旋转板712及设置于第一旋转板711和第二旋转板712之间的支撑柱713。第一驱动单元72设置于第二旋转板712上。吸附单元73设置于固定架单元71上，用于吸附工字轮。夹紧单元74设置于固定架单元71上，夹紧单元74连接于第一驱动单元72，第一驱动单元72驱动夹紧单元74夹紧或松开工字轮。可以得知，上述的第一驱动单元72和吸附单元73均连接于自动引导运输车1的控制系统。
具体地，上述第一旋转板711和第二旋转板712均为圆形，也可以根据实际需要为其他的形状。
吸附单元73包括连接件731，连接件731的一端连接于第二旋转板712，其另一端设置有磁铁732。
连接件731包括圆柱杆7311和与圆柱杆7311连接的圆台7312，圆柱杆7311的一端连接于第二旋转板712，圆台7312和第二旋转板712之间设置有弹簧733，弹簧733穿设于圆柱杆7311上，圆台7312上设置有使磁铁732嵌入的凹槽。上述磁铁732在圆台7312上设置有四个，且以圆台7312的中心轴线为中心周向均布。
上述圆台7312与圆柱杆7311相对的一侧设置有导向柱76，导向柱76能够伸入工字轮的中心孔内。
通过导向柱76对工字轮进行定位，因工字轮和磁铁732的下表面、圆台7312的下表面可能存在接触不平的情况，上述吸附单元73通过在连接件731上设置弹簧733，可以调整磁铁732与工字轮表面尽量完全接触，实现了对工字轮的柔性连接，提高上述夹具的稳定性，减少了人工干预，对工字轮的抓取速度提高，同时，提高了生产效率。
上述连接件731在安装时，连接件731的中心与第二旋转板712的中心重合，也可以根据实际需要进行调整，上述连接件731至少两个，以第二旋转板712的中心周向均布，通过多个夹紧结构的共同作用，利用磁铁732将工字轮吸附起来，这样，可以使作用在工字轮端面上吸附力更均匀，吸附更稳定。
如图6和图8所示，上述夹紧单元74包括至少两个转轴741和夹紧块742。其中，转轴741在第二旋转板712上以第二旋转板712的中心周向均布。转轴741穿设于第二旋转板712，转轴741位于第一旋转板711和第二旋转板712之间的一端均连接于第一驱动单元72，转轴741能够相对于第二旋转板712绕自身中心轴线转动，夹紧块742设置于转轴741的另一端。
优选地，上述夹紧块742为凸轮。通过转轴741带动凸轮旋转，从而将工字轮的侧边夹紧。上述夹紧块742还可以为通过转轴741带动夹紧块742旋转，从而使夹紧块742旋转到与工字轮的上部圆形平面的下表面接触，从而能够使夹紧块742承载工字轮的重量。
通过夹紧单元74可以防止当上述工字轮自动夹具突然断电时，磁铁732不再吸附工字轮，工字轮掉落，产生危险事故。同时，通过机械结构能够保证工字轮在夹取的过程中更加保持平稳。
上述第一驱动单元72包括第一电机721、主动轮722、从动轮723、皮带724和至少一个压紧轮725。其中，第一电机721通过电机安装板固定在第二旋转板712上，第一电机721的输出端朝上安装。主动轮722安装在第一电机721的输出端，每个转轴741上位于第一旋转板711和第二旋转板712之间的一端均设置有从动轮723，主动轮722和从动轮723通过皮带724传动。本实施例中的压紧轮725为两个，压紧轮725安装在上述电机安装板上，压紧轮725设置于皮带724外侧，用于压紧皮带724。
本实施例中上述夹取单元7还包括第二驱动单元75，第二驱动单元75位于第一旋转板711的上方，第二驱动单元75包括固定板751，及固定于固定板751上的第二电机752，第二电机752通过皮带带轮组件连接于第一旋转板711，第二驱动单元75驱动固定架单元71相对于固定板751旋转。上述皮带带轮组件属于现有技术，在此不再赘述。如图6所示，第二电机752的输出端朝下安装，且输出端上安装有主动带轮，在第一旋转板711的上方也安装有从动带轮，主动带轮和从动带轮也是通过皮带传动。
如图6-图10所示，在本实施例中的工字轮自动夹具，还包括激光测距单元9和相机单元10，上述激光测距单元9和相机单元10均连接于自动引导运输车1的控制系统。激光测距单元9设置于第二旋转板712，激光测距单元9为激光测距传感器，激光测距单元9用于测量上述激光测距传感器发出信号至最上层工字轮的上表面的距离，通过控制系统计算后，即可以转换计算得到凸轮下表面与最上层工字轮的上表面之间的距离，从而测量得到当前待夹取的工字轮的坐标，并传送给控制系统。上述相机单元10设置于固定架单元71，用于定位工字轮的位置。
本实施例中的工作台上的工字轮通过一层层的叠摞在一起，工字轮的中心孔上下对齐，放置在工作台的托盘(图中未示出)上，托盘上设置有定位销(图中未示出)，在最下层的工字轮通过定位销进行定位。通过激光测距单元9测量凸轮和待夹取工字轮之间的坐标位置，从而控制系统控制上述y向移动单元4、x向移动单元5、z向移动单元6、y1向移动单元8带动夹取单元7将上述工字轮自动夹具移动至待夹取的工字轮的位置，从而夹取工字轮。控制系统中已设定了工字轮应放置的坐标位置，因此，上述各个移动单元可以带动夹取单元7运动到工字轮应放置的位置的附近。
当控制系统控制夹取的工字轮运动到预设位置附近后，再通过相机单元10拍摄定位销的位置进行精确定位，将工字轮的中心孔放置在与定位销的中心重合的位置。通过第二驱动单元75驱动第一驱动单元72、吸附单元73和夹紧单元74进行整体旋转，防止当前正在放置的工字轮和相邻的工字轮产生碰撞。
放置第二层工字轮时，通过相机单元10拍摄第一层的工字轮的中心孔的位置，将夹取的工字轮的中心孔和相机单元10拍照的第一层的工字轮的中心孔的位置重合放置，即完成了第二层的工字轮的放置，以此类推，向托盘上放置第三层和第四层工字轮。上述工字轮自动夹具具有整体旋转的功能，可任意角度抓取工字轮。
在输送单元2上叠放完成的工字轮通过电机带动辊轴运动，从而将托盘和工字轮输送出，或者将托盘和其上的工字轮导入。
当托盘内的工字轮叠放完成后，通过自动引导运输车1按照轨道自动运送到预定的位置，当到达位置后，通过输送单元2将托盘和其上的工字轮一起输送出。
通过上述自动运送装置，可以自动识别工字轮的位置，通过吸附装置将工字轮吸起，再通过夹取单元7将工字轮夹紧，当将工字轮在托盘上装载放置完成后，通过自动引导运输车1将工字轮运送至工字轮的各个预定位置，可以实现工位间的自动流转。通过上述装置替代人工上下料的方式，减少了人工工作量，降低了工人的劳动强度，大大地提高了生产效率。同时，也便于车间实现智能管理。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。