一种自动下料方法及系统与流程

本发明涉及物流技术领域，特别涉及一种自动下料方法及系统。

背景技术：

随着自动下料设备的自动化及智能化水平的提升，其自动下料方法的工作可靠性成为影响其性能的关键指标之一，而自动下料设备广泛应用于制造领域和物料领域，因此优化其自动下料方法显得尤为必要。

以手机视窗面板玻璃为例，在清洗、厚度分类、良品等级分类、移印、丝印、喷砂及喷涂等环节均涉及利用自动下料设备转运承托有手机视窗面板玻璃的料盘。在下料过程中，自动下料系统控制自动下料设备沿其高度方向升降，自动下料设备先移动至最高位并在最高位接收空料盘，再下降至中间位并利用空料盘在中间位接料，最后继续下降至最低位并将料盘堆垛至托盘上，如此循环往复，直至托盘上堆垛预设数量的料盘，自动下料系统控制托盘沿承载架伸出，方便操作取出托盘上堆垛的料盘。

然而，在实际生产过程中，托盘可能在操作人员未完全取出料盘的情况下退回至自动下料设备内，自动下料系统控制料盘在遗漏的料盘上继续堆垛预设数量的料盘，导致托盘实际所承托的托盘数量大于预设数量，极可能造成料盘卡死及料盘内的手机视窗面板玻璃被压坏等问题，工作可靠性较差。

因此，如何提升自动下料方法的工作可靠性是本领域技术人员需解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动下料方法及系统，在托盘复位阶段同时检测托盘复位状态和托盘上的料盘遗漏状态，并以此作为在托盘上继续堆垛料盘的依据，防止料盘遗漏于托盘上，从而避免料盘卡死或压坏物料，因此工作可靠性较高。

其具体方案如下：

本发明提供一种自动下料方法，步骤包括：

当托盘所堆垛的料盘达到预设数量时，根据伸出指令控制取料架进入禁止放料状态并控制托盘沿取料架滑出以取出料盘；

当料盘检测件检测到托盘未放置料盘且复位检测件检测到托盘滑动复位时，控制取料架由禁止放料状态切换至允许取放料状态以使料盘堆垛至托盘上；否则，启动报警器并控制取料架继续保持禁止放料状态。

优选的，允许取放料状态包括：

控制取料架上升至第一位，取料架拾取空料盘；

控制取料架由第一位下降至第二位，取料架所置的空料盘接收物料；

控制取料架由第二位继续下降至托盘，取料架将盛有物料的料盘置于托盘；

依次重复上述步骤，直至托盘所堆垛的料盘达到预设数量。

本发明还提供一种自动下料系统，包括：

用于沿高度方向升降以实现取料的取料架；

可滑动地设于取料架底部并用于承托料盘的托盘；

用于检测托盘是否堆垛有料盘的料盘检测件；

用于检测托盘是否退回复位的复位检测件；

当托盘所堆垛的料盘达到预设数量时，控制器用于根据伸出指令控制取料架进入禁止放料状态并控制托盘沿取料架滑出以取出料盘；

当料盘检测件检测到托盘未放置料盘且复位检测件检测到托盘滑动复位时，控制器用于控制取料架由禁止放料状态切换至允许取放料状态以使料盘堆垛至托盘上；否则，控制器用于启动报警器并控制取料架继续保持禁止放料状态。

优选的，还包括：

与取料架相连并用于驱动取料架沿高度方向升降的直线驱动件，直线驱动件与控制器相连；控制器用于根据伸出指令控制直线驱动件停止；控制器根据料盘检测件和复位检测件发送的信号在料盘检测件检测到托盘未放置料盘且复位检测件检测到托盘滑动复位时控制直线驱动件启动，否则，控制器用于控制直线驱动件停止。

优选的，还包括用于检测取料架位置的位置检测件，位置检测件与控制器相连；

控制器用于在取料架切换至允许取放料状态后控制取料架上移至第一位，并用于根据位置检测件发送的信号在取料架移动至第一位时控制取料架拾取空料盘；

控制器还用于根据位置检测件发送的信号在取料架由第一位下降至第二位时控制取料架所置的空料盘接收物料；

控制器又用于根据位置检测件发送的信号在取料架由第二位继续下降至托盘时控制取料架将盛有物料的料盘置于托盘直至托盘所堆垛的料盘达到预设数量。

优选的，第二位设有止挡伸缩件，止挡伸缩件与控制器相连，控制器用于根据位置检测件发送的信号在取料架移动至第二位时控制止挡伸缩件伸出直至与取料架相抵以阻止取料架在接收物料的过程中坠落。

优选的，还包括：

用于支撑取料架的承载架，承载架底部设有用于引导托盘滑动的导向槽；

与托盘相连并用于驱动托盘沿导向槽滑动的滑动驱动件，滑动驱动件与控制器相连，控制器用于根据伸出指令启动滑动驱动件驱动托盘沿取料架滑出。

相对于背景技术，本发明所提供的自动下料方法，当托盘所堆垛的料盘达到预设数量时，根据伸出指令控制取料架进入禁止放料状态，并控制托盘沿取料架滑出，方便取出料盘；取出料盘后，当料盘检测件检测到托盘未放置料盘且复位检测件检测到托盘滑动复位时，控制取料架由禁止放料状态切换至允许取放料状态，使料盘堆垛至托盘上；否则，启动报警器并控制取料架继续保持禁止放料状态。

相较于现有技术而言，在托盘复位阶段增加同时检测托盘复位状态和托盘上的料盘遗漏状态，并以此作为在托盘上继续堆垛料盘的依据，防止料盘遗漏于托盘上，保证托盘每次所堆垛的料盘数量均能够保持为预设数量，避免托盘实际所承托的托盘数量大于预设数量，从而避免料盘卡死或压坏物料，因此本发明所提供的自动下料方法能够有效提升工作可靠性。

鉴于技术方案相同，本发明所提供的自动下料系统具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供的自动下料方法的工作流程图；

图2为本发明一种具体实施方式所提供的自动下料方法的整体工作流程图；

图3为本发明中一种具体实施例所提供的自动下料系统的结构图；

图4为图2中各部件的电连接结构图。

附图标记如下：

取料架1、托盘2、料盘3、料盘检测件4、复位检测件5、直线驱动件6、承载架7、报警器8、启动开关9和控制器10。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明一种具体实施方式所提供的自动下料方法的工作流程图；图2为本发明一种具体实施方式所提供的自动下料方法的整体工作流程图。

本发明实施例公开了一种自动下料方法，其关键改进点在于在托盘复位阶段同时检测托盘复位状态和托盘上的料盘遗漏状态，防止取料后料盘遗漏于托盘上，消除因料盘遗漏而引发的安全风险，工作可靠性较高。

本发明所提供的自动下料方法的步骤如下：

第一步：当托盘所堆垛的料盘达到预设数量时，根据伸出指令控制取料架进入禁止放料状态，并控制托盘沿取料架滑出，方便取出料盘；

可增设计数器记录托盘当前所堆垛的料盘数量，计数器实时发送计数信号至控制器。当托盘上所堆垛的料盘数量达到预设数量时，计数器发送脉冲信号至控制器，控制器此时生成伸出指令，并将伸出指令分别发送至取料架和托盘，控制取料架进入禁止放料状态，自动停止取料；控制器同时控制托盘沿取料架滑出，方便操作人员取下托盘上所堆垛的料盘。当然，伸出指令的生成方式不限于此，例如，利用高度传感器或图像识别设备等取代计数器仍能使控制器生成伸出指令。

需补充的是，当托盘所堆垛的料盘未达到预设数量时，控制器控制取料架持续保持允许取放料状态，直至托盘所堆垛的料盘达到预设数量为止。

第二步：当料盘检测件检测到托盘未放置料盘且复位检测件检测到托盘滑动复位时，控制取料架由禁止放料状态切换至允许取放料状态以使料盘堆垛至托盘上；否则，启动报警器并控制取料架继续保持禁止放料状态；

在取下托盘上所堆垛的料盘后，所设置的托盘伸出/退回按钮发送信号至控制器，控制器根据接收的信号控制托盘复位。托盘复位后，料盘检测件检测托盘上是否放置有料盘，若是，则料盘检测件发送on信号至控制器；若否，则料盘检测件发送off信号至控制器。与此同时，复位检测件检测托盘是否复位，若是，则复位检测件发送on信号至控制器；若否，则复位检测件发送off信号至控制器。具体地，料盘检测件可以是光电传感器，复位检测件可以是接近传感器，但不限于此。

当控制器同时接收到料盘检测件发送的off信号和复位检测检测件发送的on信号时，意味着复位后的托盘上并未放置料盘，此时控制器控制取料架自动进入允许取放料状态，使取料架沿高度方向循环往复移动，以便将料盘堆垛托盘上。当料盘检测件发送on信号至控制器和/或复位检测件发送off信号至控制器时，意味着托盘遗留有未被操作人员取走的料盘或托盘未完全复位，此时不宜再继续往托盘堆垛料盘，此时控制器启动报警器并控制取料架继续保持禁止放料状态，报警器及时提醒操作人员检查托盘，同时避免继续在托盘上堆垛料盘。报警器可以是与控制器电连接的声光报警器，但不限于此。

相较于现有技术而言，在托盘复位阶段增加同时检测托盘复位状态和托盘上的料盘遗漏状态，并以此作为在托盘上继续堆垛料盘的依据，防止料盘遗漏于托盘上，保证托盘每次所堆垛的料盘数量均能够保持为预设数量，避免托盘实际所承托的托盘数量大于预设数量，从而避免料盘卡死或压坏物料，因此本发明所提供的自动下料方法能够有效提升工作可靠性。

上述允许取放料状态包括多个步骤，首先，控制取料架上升至第一位，取料架拾取空料盘；接着，控制取料架由第一位下降至第二位，取料架所置的空料盘接收物料；再接着，控制取料架由第二位继续下降至托盘，取料架将盛有物料的料盘置于托盘；最后，依次重复上述步骤，直至托盘所堆垛的料盘达到预设数量。

在本发明中，取料架能够沿高度方向升降。第一位优选位于最高位，当取料架上升至第一位时，控制器控制取料架在停留于第一位，取料架在第一位拾取空料盘。在第一位可增设空料盘转运设备，以便将空料盘转运至取料架上。空料盘转运设备可以是取料架相对接的输送带或机械手，保证空料盘顺利落于取料架上。

在取料架拾取完空料盘后，控制器控制取料架由第一位下降至第二位，方便利用取料架上的空料盘接收物料，此处的物料可以是手机视窗面板玻璃。第二位处于第一位与托盘之间，可在第二位增设物料转运设备，以便利用物料转运设备将物料转运至空料盘中。此处的物料转运设备也可以是输送带，当然可以是机械手，在此不做具体限定。

在料盘盛放物料后，控制器控制取料架由第二位下降至托盘，方便取料架将盛有物料的料盘置于托盘上，这样便完成堆垛一个料盘，如此循环，以便托盘上堆垛预设数量的料盘。需补充说明的是，取料架的下降高度随着料盘堆垛高度的增大而减小，可依据料盘的实际高度预先将取料架每次取料所需下降的高度输入至控制器中。当然，也可以借助传感器实时采集所堆垛的料盘高度，进而利用控制器精确控制取料架的下降高度。

请参考图3和图4，图3为本发明中一种具体实施例所提供的自动下料系统的结构图；图4为图2中各部件的电连接结构图。

本发明还提供一种自动下料系统，包括取料架1、托盘2、料盘检测件4和复位检测件5，其中，取料架1沿高度方向升降，用于接收空料盘和物料。托盘2可滑动地设于取料架1的底部，用于承托料盘3。当托盘2从取料架1底部滑出时，托盘2上所堆垛的料盘3随之从取料架1的底部滑出，方便操作人员取料。取料完成后，托盘2再滑动复位，为下一次堆垛料盘3做准备。

料盘检测件4用于检测托盘2是否堆垛有料盘3，复位检测件5用于检测托盘2是否退回复位，料盘检测件4和复位检测件5的类型及工作原理均可参照上述内容。

当托盘2所堆垛的料盘3达到预设数量时，控制器10生成伸出指令并将伸出指令发送至取料架1，控制器10控制取料架1自动进入禁止放料状态，并同时控制托盘2沿取料架1滑出，方便取出料盘3。

取出料盘3后，当料盘检测件4检测到托盘2未放置料盘3且复位检测件5检测到托盘2滑动复位时，控制器10根据料盘检测件4和复位检测件5同时发送的信号控制取料架1由禁止放料状态切换至允许取放料状态，使料盘3堆垛至托盘2上；当料盘检测件4检测到托盘2放置有料盘3和/或复位检测件5检测到托盘2未滑动复位时，控制器10根据料盘检测件4和复位检测件5同时发送的信号，启动报警器8并同时控制取料架1继续保持禁止放料状态。

控制器10优选为plc可编程控制器，包括信号接收部、信号判断部和信号发送部，信号接收部用于接收料盘检测件4和复位检测件5等检测件发送的电信号，信号判断部和接收部电连接，以便信号判断部用于判断接收部所接收的信号是否是触发信号，信号发送部和信号判断部电连接，以便信号发送部将信号判断部的生成的判断信号发送至报警器8及取料架1等执行部件。信号接收部、信号判断部和信号发送部三者的具体设置方式可参考现有技术；在本发明中，仅仅改变了上述三者的应用场景，并非对其进行了实质性改进。本发明的关键点在于，控制器10将各检测件和各执行部件对应结合起来。

本发明还包括与取料架1相连的直线驱动件6，用于驱动取料架1沿高度方向升降。具体地，直线驱动件6包括伺服电机和丝杠螺母副，丝杠与伺服电机相连，当丝杠转动时，螺母沿丝杠直线滑动，从而利用螺母带动与之相连的取料架1沿高度方向直线移动。当然，直线驱动件6还可以是液压缸或气缸，在此不作具体限定。

直线驱动件6与控制器10电连接，控制器10根据所生成的伸出指令控制直线驱动件6停止，从而使取料架1停止取料。进一步地，控制器10还根据料盘检测件4和复位检测件5发送的信号在料盘检测件4检测到托盘2未放置料盘3且复位检测件5检测到托盘2滑动复位时控制直线驱动件6启动，方便在完全取出托盘2所放置的料盘3后控制取料架1自动取料。否则，意味着托盘2遗留有料盘3且托盘2并未复位，控制器10根据料盘检测件4和复位检测件5发送的信号在料盘检测件4检测到托盘2放置有料盘3和/或复位检测件5检测到托盘2滑动复位时控制直线驱动件6停止。

本发明还包括用于检测取料架1位置的位置检测件，位置检测件可以是位置传感器，但不限于此。位置检测件与控制器10相连，在取料架1切换至允许取放料状态后控制器10控制取料架1上移至第一位，并根据位置检测件发送的信号在取料架1移动至第一位时控制取料架1拾取空料盘。控制器10还用于根据位置检测件发送的信号在取料架1由第一位下降至第二位时控制取料架1所置的空料盘接收物料；控制器10又用于根据位置检测件发送的信号在取料架1由第二位继续下降至托盘2时控制取料架1将盛有物料的料盘3置于托盘2上，直至托盘2所堆垛的料盘3达到预设数量。位置检测件的设置能够实时检测取料架1的位置，并根据取料架1的位置精确控制取料架1执行相应的动作，定位精度高，且自动化程度高，有利于工作可靠性。

此外，上述第二位可增设止挡伸缩件，止挡伸缩件可以是若干个伸缩液压缸或伸缩气缸，止挡伸缩件与控制器10相连，在取料架1移动至第二位时，控制器10根据位置检测件发送的信号控制止挡伸缩件伸出，使止挡伸缩件与取料架1相抵，以便利用止挡伸缩件阻止取料架1在接收物料的过程中坠落，安全性较高。本发明还可增设图像识别件，图像识别件与控制器10相连，当料盘3在第二位接收完物料后，图像识别件发送信号至控制器10，控制器10控制止挡伸缩件自动收缩，方便收料架继续下降。

本发明还包括用于支撑取料架1的承载架7，文中的高度方向均是指承载架7的高度方向。承载架7由若干型材搭建而成。承载架7的底部设有用于引用引导托盘2滑动的导向槽。相应地，本发明还包括与托盘2相连的滑动驱动件，滑动驱动件可以是固定承载架7上的液压缸或气缸。

滑动驱动件与控制器10相连，控制器10根据伸出指令控制启动滑动驱动件驱动托盘2沿取料架1滑出，方便实现自动取料，自动化程度进一步有所提升。

此外，本发明还包括与控制器10相连的启动开关9，启动开关9为按钮开关。按下启动开关9后，若托盘2是处于复位状态，则控制器10控制托盘2滑出；若托盘2处于已滑出状态，则控制托盘2滑动复位，滑动复位过程中启动料盘检测件4和复位检测件5先进行检测，当料盘检测件4检测到托盘2未放置料盘3且复位检测件5检测到托盘2滑动复位时，控制器10控制直线驱动件6启动，直线驱动件6驱动相关部件下降放料盘，使取料架1实现自动循环取料。

鉴于本发明所提供的自动下料系统与自动下料方法的技术方案相同，故本发明所提供的自动下料系统的有益效果与所提供的自动下料方法的有益效果相同。

以上对本发明所提供的自动下料方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。