一种水平堆垛机及其控制方法与流程

本发明涉及玻璃制造的技术领域，具体是涉及一种水平堆垛机及其控制方法。

背景技术：

玻璃生产过程中，需要进行堆垛操作，将不同规格和等级的玻璃抓取后堆垛于预设等级玻璃承载台上。但是，由于现有设备结构的限制，工作时，一个水平堆垛机的抓手只能抓取生产线一侧的同一规格和同一等级的玻璃板，效率较低，并且在抓取生产线上双侧的玻璃板时，需要在生产线的两侧笔直更多的水平堆垛机才能满足使用需求，不仅增加了成本，同时还造成了资源以及生产车间空间的浪费，不利于行业的可持续发展。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种水平堆垛机及其控制方法，设置一台水平堆垛机对生产线的两侧的玻璃板的分别抓取，同时提供了一种控制方法，分别对生产线两侧的玻璃板的坐标的定位，从而保证了一台水平堆垛机能精确找到各玻璃板的中心位置，并准确且安全的抓取各玻璃板至对应的预设等级承载台上进行堆垛，从而提高了水平堆垛机的利用率，提高了水平堆垛机的堆垛效率，避免在生产线的两侧设置多台水平堆垛机而造成资源和空间的浪费，同时降低了成本，提高了生产效率，更利于行业的发展。

具体技术方案如下：

一种水平堆垛机，用于玻璃生产线上玻璃板的堆垛，具有这样的特征，包括：正位装置、边部位置测量装置、抓手、承载台以及控制装置，正位装置设置于生产线的上方且位于生产线运动方向的下游，边部位置测量装置设置有两个且均位于生产线的辊道的下方，两边部位置测量装置分别位于生产线的中心线的两侧且关于中心线对称布置，抓手位于生产线的上方且沿垂直于生产线长度的方向水平滑动，同时，沿生产线长度方向的两侧对称设置有两承载台，且正位装置、边部位置测量装置以及抓手均电气连接于控制装置上，控制装置还电连接有数据检测装置。

上述的一种水平堆垛机，其中，正位装置包括接近开关检测结构、挡板和正位驱动结构，正位驱动结构竖直设置，且于正位驱动结构的驱动轴的底部设置有挡板，挡板上设置有接近开关检测结构，挡板垂直于生产线的运动方向设置，且开关检测结构和正位驱动结构电气连接于控制装置上。

上述的一种水平堆垛机，其中，每一边部位置测量装置均包括移动驱动器、编码器以及光电开关，移动驱动器在垂直于生产线的运动方向上水平布置，光电开关设置于移动驱动器的驱动端上并电连接有编码器，且每一移动驱动器、光电开关以及编码器均电气连接于控制装置上。

上述的一种水平堆垛机，其中，抓手包括机架、水平行走机构、升降机构以及抓取机构，机架水平架设于生产线的上方且垂直于生产线的运动方向设置，水平行走机构滑设于机架上，同时于水平行走机构上设置有升降机构，并于升降机构的下端设置有抓取机构，并且水平行走机构、升降机构以及抓取机构均电气连接于控制装置上。

上述的一种水平堆垛机，其中，机架包括两上横梁、两下横梁以及若干立柱，两上横梁平行且间隔设置于生产线的上方，两下横梁设置于生产线的下方且与两上横梁一一对应，两上横梁和两下横梁均垂直于生产线的运动方向设置，且两上横梁设置于正位装置的同一侧，若干立柱均设置于上横梁和下横梁之间并与其连接固定。

上述的一种水平堆垛机，其中，两承载台均设置于两上横梁之间，且每一承载台均包括水平导辊装置、运送驱动器以及旋转驱动器，水平导辊装置设置有若干平行且间隔设置的导辊，水平导辊装置上设置有运送驱动器，水平导辊装置的底部设置有旋转驱动器，且运送驱动器和旋转驱动器均电连接于控制装置上。

上述的一种水平堆垛机，其中，控制装置为plc控制装置。

一种控制方法，用于上述任意一项所述水平堆垛机的控制，包括以下几个步骤：

步骤s1:数据检测装置检测生产线上玻璃板的来板片数、玻璃尺寸和玻璃等级信息并传送至控制装置；

步骤s2：控制装置控制正位装置落下，并控制生产线的输送辊道减速直至停止；

步骤s3：控制装置控制两边部位置测量装置移动至玻璃板外侧边后测距并将信息反馈至控制装置；

步骤s4：建立水平堆垛智能控制系统坐标系；

步骤s5：控制装置控制抓手移动至其中一玻璃板的中心位置并抓取，然后移动至对应的预设等级的承载台上；

步骤s6：控制装置控制抓手移动至另一玻璃板的中心位置并抓取，然后移动至另一对应的预设等级的承载台上；

步骤s7：控制装置控制抓手返回至起始位置，等待下次抓取。

上述技术方案的积极效果是：

上述的水平堆垛机，通过正位装置落下后对生产线上的玻璃板在垂直于其运动方向的方向上对齐并停止，再通过两边部位置测量装置伸出后测量各玻璃板外侧的边沿至对应的边部位置测量装置的距离，从而得到建立各玻璃板在水平堆垛智能控制系统坐标系中的具体位置，从而实现对各玻璃板中心位置的精确定位，再控制抓手分步移动至各玻璃板的中心位置处对玻璃板进行抓取，并结合数据检测装置检测到的玻璃尺寸和玻璃等级信息，将抓取的玻璃板放置预设等级的承载台上，从而实现了一台水平堆垛机对生产线上多个位置以及不同尺寸和等级的玻璃板的堆垛操作，利用率更高，同时也能提高堆垛效率，避免在生产线的两侧设置多台堆垛机来实现对多块玻璃板抓取的目的，有效节省了成本和空间，避免了资源的浪费，促进了行业的发展；另外提供了一种控制上述水平堆垛机的控制方法，能实现对生产线上的各玻璃板的快速且准确的定位，也能控制抓手精确且准确的将不同等级和规格的玻璃板抓取后放置于预设等级的承载台上并堆垛，堆垛效率更高。

附图说明

图1为本发明的一种水平堆垛机的实施例的结构图；

图2为本发明一较佳实施例的控制方法的流程图。

附图中：1、正位装置；2、边部位置测量装置；3、抓手；31、机架；4、承载台；5、生产线；6、控制装置。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图2对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。

图1为本发明的一种水平堆垛机的实施例的结构图。如图1所示，本实施例提供的水平堆垛机设置于玻璃生产线5的上方，水平堆垛机包括正位装置1、边部位置测量装置2、抓手3、承载台4以及控制装置6。

具体的，正位装置1设置于生产线5的上方且位于生产线5的运动方向的下游，使得在正位装置1启动后，生产线5上的玻璃板能在垂直于生产线5的运动方向的方向上对齐并停止，为玻璃板的准确坐标定位提供基础，同时也便于抓手3后期的准确抓取和堆垛，另外，边部位置测量装置2设置有两个，且两边部位置测量装置2均设置于生产线5的辊道的下方，并且两边部位置测量装置2分别位于生产线5的中心线的两侧，两边部位置测量装置2敢于生产线5的中心线对称设置，使得可通过各边部位置测量装置2伸出后测量生产线5上各玻璃板的外侧的边沿至对应的边部位置测量装置2的距离，从而结合正位装置1的对齐定位，实现了生产线5上各玻璃板在水平堆垛智能控制系统坐标系中的坐标定位，从而可得到各玻璃板的中心位置的精确坐标，利于后续的抓手3对各玻璃板的抓取和堆垛，实现了通过一台设备即可实现对生产线5上多个不同规格和等级的玻璃板的堆垛，不仅设备利用率高，同时还能避免设置多台设备造成的空间和资源浪费，促进行业的发展。

具体的，抓手3位于生产线5的上方且沿垂直于生产线5长度的方向水平滑动，使得抓手3能沿着垂直于生产线5长度方向的方向上水平滑动，从而抓取生产线5上两侧的玻璃板，实现一机多用，设备利用率更高，同时，沿生产线5长度方向的两侧对称设置有两承载台4，使得抓手3每次抓取的不同规格和等级的玻璃板能被堆垛至不同的承载台4上，另外，正位装置1、边部位置测量装置2以及抓手3均电气连接于控制装置6上，可通过控制装置6控制设备各部分的动作，实现对生产线5上各玻璃板的堆垛。

更加具体的，正位装置1包括接近开关检测结构、挡板和正位驱动结构，正位驱动结构竖直设置，且于其驱动轴的底部设置有挡板，挡板上设置有接近开关检测结构，挡板垂直于生产线5的运动方向设置，且开关检测结构和正位驱动结构电气连接于控制装置6上，在控制装置6控制正位装置1动作时，正位驱动结构驱动挡板落下，使得挡板横置于生产线5上，通过接近开关检测结构检测生产线5上玻璃板的位置并反馈至控制装置6，通过控制装置6控制玻璃板在生产线5上靠近正位装置1直至停止，使得玻璃板能垂直于生产线5的运动方向对齐，实现了对玻璃板的一侧的调整和定位，从而实现了对玻璃板在生产线5上辊道所在平面的其中一坐标的数值，利于后期对生产线5上各玻璃板的精确坐标位置进行坐标定位，从而使得控制装置6能精确控制抓手3移动至各玻璃板的中心位置处实现后期的抓取堆垛操作。

更加具体的，每一边部位置测量装置2均包括移动驱动器、编码器以及光电开关，移动驱动器在垂直于生产线5的运动方向上水平布置，光电开关设置于移动驱动器的驱动端上并电连接有编码器，且每一移动驱动器、光电开关以及编码器均电气连接于控制装置6上，使得在生产线5上的玻璃板在正位装置1的作用下停止后，两移动驱动器驱动各自的光电开关移动至对应的玻璃板的外侧的边沿处，通过光电开关检测玻璃板的外侧的边沿位置，在光电开关信号变成下跳沿时，编码器产生反馈值至控制装置6，控制装置6内的高数计数模块记录编码器的反馈值，从而计算出各玻璃板的外侧边沿至对应的边部位置检测装置的外侧的位置距离，从而获取玻璃板在生产线5上辊道所在平面的另一坐标的数值，结合前述各玻璃板在正位装置1作用下产生的其中一坐标的数值，得到各玻璃板在生产线5的辊道所在水平面内的双坐标值，确定出各玻璃板在水平面内的中心位置，利于后期抓手3的抓取和堆垛。

更加具体的，抓手3包括机架31、水平行走机构、升降机构以及抓取机构，机架31水平架设于生产线5的上方且垂直于生产线5的运动方向设置，水平行走机构滑设于机架31上，同时于水平行走机构上设置有升降机构，并于升降机构的下端设置有抓取机构，并且水平行走机构、升降机构以及抓取机构均电气连接于控制装置6上，另外，机架31包括两上横梁、两下横梁以及若干立柱，两上横梁平行且间隔设置于生产线5的上方，两下横梁设置于生产线5的下方且与两上横梁一一对应，两上横梁和两下横梁均垂直于生产线5的运动方向设置，且两上横梁设置于正位装置1的同一侧，若干立柱均设置于上横梁和下横梁之间并与其连接固定，为抓取机构在垂直于生产线5的运动方向的水平面内滑动，实现对生产线5上的左右两侧的玻璃板的分步抓取，同时，可通过升降机构实现抓取机构在竖直方向上的升降运动，在抓取时，控制装置6控制水平行走机构移动至水平面内对应的玻璃板的中心位置处，然后控制装置6控制升降机构下降，使得抓取机构接近对应的玻璃板，然后通过控制装置6控制抓取机构实现对玻璃板的抓取，且在抓取后根据抓取的玻璃板的等级，通过升降机构的上升将抓取的玻璃板带离生产线5，然后通过水平行走机构移动至预设等级的承载台4上实现对玻璃板的堆垛，实现了单机多用的操作，提高了设备的使用率，节省了资源和空间。

更加具体的，两承载台4均设置于两上横梁之间，且每一承载台4均包括水平导辊装置、运送驱动器以及旋转驱动器，水平导辊装置设置有若干平行且间隔设置的导辊，水平导辊装置上设置有运送驱动器，水平导辊装置的底部设置有旋转驱动器，且运送驱动器和旋转驱动器均电连接于控制装置6上，可通过控制装置6控制运动驱动器和旋转驱动器动作，分别实现承载台4在水平方向移动和竖直方向的旋转，实现对承载台4上堆垛的玻璃板的转移，并且，为不同规格和等级的玻璃板提供了不同的堆垛平台，结构更合理。

更加具体的，控制装置6为plc控制装置6，且控制装置6还电连接有数据检测装置，通过数据检测装置实现了对生产线5上玻璃板的来板片数、玻璃尺寸和玻璃等级信息的获取并传送至控制装置6，利于后期对各玻璃板的坐标定位以及抓取后堆垛至对应等级的承载台4上提供了数据基础。

作为优选的实施方式，抓手3的水平行走机构和升降机构均设置有限位保护开关和阻挡机构，同时，在承载台4的运送驱动器和旋转驱动器同样设置有限位保护开关和阻挡机构，能有效控制设备上对应的部分的运动行程，提高了安全性。

作为优选的实施方式，在实现玻璃板在生产线5上定位时，设备自动建立水平堆垛智能控制系统坐标系，其中坐标系的原点位于生产线5的辊道的中心线上，同时，垂直生产线5的运动方向的方向为x轴方向，沿着生产线5的运动方向的方向为y轴方向，另外，垂直于辊道所在水平面的方向为z轴方向，即垂直生产线5所在平面的方向为z轴方向，使得每一玻璃板在水平堆垛智能控制系统坐标系中均有一个准确的坐标位置，利于控制装置6控制抓手3找到各玻璃板的中心位置并进行抓取和堆垛。因此，正位装置1和边部位置测量装置2的移动驱动器以及承载台4在水平堆垛智能控制系统坐标系中的位置固定，抓手3的水平行走机构、升降机构以及抓取机构在水平堆垛智能控制系统坐标系的y轴方向上的位置固定。

另外，本实施例还提供了用于上述水平堆垛机的控制方法，图2为本发明一较佳实施例的控制方法的流程图，包括以下几个步骤：

步骤s1:数据检测装置检测生产线5上玻璃板的来板片数、玻璃尺寸和玻璃等级信息并传送至控制装置6；

步骤s2：控制装置6控制正位装置1落下，并控制生产线5的输送辊道减速直至停止；

控制装置6控制正位装置1的挡板落下，通过接近开关检测结构使得玻璃板在正位装置1前方停止，实现玻璃板能垂直于生产线5的运动方向对齐；

步骤s3：控制装置6控制两边部位置测量装置2移动至玻璃外侧边后测距并将信息反馈至控制装置6；

在正位装置1定位完成后，控制装置6控制两边部位置测量装置2的光电开关移动至对应的玻璃板的外侧的边沿处，检测玻璃板的外侧边沿至边部位置测量装置2的外侧的距离。

步骤s4：建立水平堆垛智能控制系统坐标系；

通过正位装置1和边部位置测量装置2测量的距离信息整合对应到坐标系中，实现各玻璃板在水平堆垛智能控制系统中的精确坐标定位。

步骤s5：控制装置6控制抓手3移动至其中一玻璃板的中心位置并抓取，然后移动至对应的预设等级的承载台4上；

在各玻璃板坐标定位完成后，控制装置6控制水平行走机构和升降机构带动抓取机构移动至生产线5一侧的待抓取的玻璃板的中心位置并抓取，结合步骤s1中检测的玻璃板的信息，将抓取后的玻璃板运送至预设等级的承载台4上并进行堆垛；

步骤s6：控制装置6控制抓手3移动至另一玻璃板的中心位置并抓取，然后移动至另一对应的预设等级的承载台4上；

在步骤s5中对其中一玻璃板堆垛完成后，控制装置6控制水平行走机构和升降机构带动抓取机构移动至生产线5另一侧的待抓取的玻璃板的中心位置并抓取，同样结合步骤s1中检测的玻璃板的信息，将抓取后的玻璃板运送至预设等级的承载台4上并进行堆垛。

步骤s7：控制装置6控制抓手3返回至起始位置，等待下次抓取。

本实施例提供的水平堆垛机及其控制方法，水平堆垛机包括正位装置1、边部位置测量装置2、抓手3、承载台4以及控制装置6；通过正位装置1实现玻璃板在垂直于生产线5的运动方向上对齐并停止，同时通过边部位置测量装置2测量各玻璃板外侧的边沿至对应的边部位置测量装置2的距离，从而得到建立各玻璃板在水平堆垛智能控制系统坐标系中的具体位置，从而便于控制装置6控制抓手3移动至各玻璃板的中心位置实施抓取并转移至对应的预设等级的承载台4上并堆垛，实现了一台水平堆垛机便能实现对生产线5上的多个玻璃板的堆垛，不仅提高了设备利用率，同时避免资源和空间的浪费，提高堆垛效率，促进行业的发展；另外提供了一种控制方法，能快速且准确的实现对生产线5上个玻璃板的坐标定位，控制抓手3准确抓取玻璃板至对应的承载台4上并堆垛，堆垛效率更高。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。