專利名稱：智能關節機器人碼垛系統及其控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一 種運輸線包裝產品碼垛系統及其控制系統，特別涉及一種對同類型不同品種的不同包裝產品進行區分和碼垛的智能關節機器人碼垛系統及其控制系統。
背景技術：
隨著科學技術的進步，眾多由人工完成的繁重體力作業越來越多的被智能機械設備所取代，像各類工廠的產品，如袋裝產品、箱裝產品等，由包裝設備完成定量包裝后的人工碼盤，逐步由智能關節機器人自動碼垛機來完成。但以往采用關節機器人自動碼盤操作，僅僅能完成在一條輸送線傳送過來的一種產品進行碼垛操作。在實際應用過程會存在這樣的問題，有的用戶需要同時生產幾個品種的產品，并且每個品種的小時產量又遠遠低于關節機械人的能力，如果要全部實現采用關節機械人碼盤作業，按以往設計就需要分別按品種區分設計幾套裝置。由于場地或資金的限制，很難規劃出最佳的布置方案。為此，需要進行深入研究開發出可應對各種不同需求的用戶，對于同一運輸線上的不同的包裝產品或者不同運輸線送來的不同包裝產品實現采用智能關節機器人進行區分和自動碼垛作業的解決辦法、布置方案及其控制系統。
發明內容
為解決現有的智能關節機器人自動碼垛機在實際應用中的不足，本發明的研究人員經過反復論證，深入研究，開發出可應對各種不同需求的用戶，對不同的包裝產品進行區分和碼垛的智能關節機器人碼垛系統及其控制系統。智能關節機器人碼垛系統及其控制系統，其特征在于，其包括以下部分第一部分，包括前段輸送機、整形輸送機以及抓取位置滾道，接收由前段工序傳輸來的包裝完成的產品，并通過整形輸送機把這些產品整理、理順，所述抓取位置滾道機上設有顏色識別傳感器；第二部分，包括碼垛位置滾道機以及碼垛后重托盤滾道機，所述的碼垛位置滾道機可以針對不同產品設置的碼垛位置布置多個，當碼垛機完成碼垛作業時會向主控單元發出移出重托盤指令，所述重托盤會自動輸送到所述的重托盤滾道機；第三部分，即托盤自動發送部分，包括位于托盤庫的托盤發送鏈條機和轉角滾道機，所述轉角滾道機把由X方向--托盤庫發送過來的空托盤，轉角向Y方向--對應產品碼垛位置傳送；第四部分，即智能關節機器人碼垛機，所述碼垛機由獨立的控制單元控制其進行碼垛作業；第五部分，即裝置控制系統，所述裝置控制系統采用PLC控制技術，把智能碼垛機、智能托盤發送器、輸送皮帶機、動力滾道等設備及各類檢測元件、氣動元件有機的結合在一起，在主控單元的控制下，采用一臺關節機器人碼垛機，實現不同產品的區分和自動碼垛。
采用了上述方案，第一部分，包括前段輸送機、整形輸送機以及抓取位置滾道。工作時，該部分的功能是接收由前段工序傳輸來的包裝完成的產品，并通過整形機把這些產品整理、理順，使它們在進入碼垛抓取區時方向位置更準確；第二部分，包括碼垛位置滾道機以及碼垛后重托盤滾道機。所述的的碼垛位置滾道機可以針對不同產品設置的碼垛位置布置多個，碼垛機根據由安裝在抓取位滾道機上的顏色識別傳感器，發出的產品識別信息，會把不同產品，碼垛在對應的碼垛位置。當碼垛機在進行碼垛作業時，會按預先設置的碼垛層數、每層數量及每層的垛型進行碼垛，當碼垛機完成最后一袋(箱)碼垛作業時會向主控單元發出移出該重托盤指令，此時這些重托盤會自動輸送到所述的重托盤滾道機，然后叉車將碼垛后的產品移出。第三部分即托盤自動發送部分，包括位于托盤庫的托盤發送鏈條機和轉角滾道機。所述轉角滾道機可以把由X方向--托盤庫發送過來的空托盤，轉角向Y方向--對應產品碼垛位置傳送。在主控系統PLC的協調控制下，可實時自動向排空托盤的碼垛位置發送輸送托盤，以保證整條碼垛線不間斷的連續運行。 第四部分即智能關節機器人碼垛機。所述碼垛機為高智能化設備，它由獨立的控制單元控制其進行碼垛作業，如垛型的設置、抓取位置、碼垛位置的確認調試等。該控制單元實時與系統主控單元通訊，接收主控單元發出的產品識別信息、抓取位是否有產品信息、碼垛位置是否有托盤等信息，同時還會向主控單元發出碼垛完成后啟動移出重托盤等信息，在主控單元的協調下完成碼垛作業。第五部分即裝置控制系統，所述裝置控制系統采用PLC控制技術，把智能碼垛機、智能托盤發送器、輸送皮帶機、動力滾道等設備及各類檢測元件、氣動元件有機的結合在一起，在主控單元(系統控制柜中PLC)的控制下，采用一臺關節機器人碼垛機，實現不同產品的區分和自動碼垛。在本發明的一實施例中，在主控單元的控制下，采用一臺關節機器人碼垛機，可以把一條輸送線輸送來的同類型且不同品種的2-4種產品，實現托盤自動發送、自動分揀、自動按對應位置碼垛。在本發明的另一實施例中，在主控單元的控制下，采用一臺關節機器人碼垛機，可以把不同生產線上輸送過來不同規格的產品，實現托盤自動發送、自動分揀、自動按對應位置碼垛。優選的，在主控制柜中裝有觸摸屏作為該控制系統的人機界面，采用模擬流程圖的形式，以圖塊、信號燈、數字、字母符號等展現出系統工作狀態，使操作人員對系統工作狀態一目了然。觸摸屏中還裝有該系統的PLC地址分配表及系統調試界面，方便維護人員對系統的維護。本發明的智能關節機器人碼垛系統及其控制系統拓展了職能關節機器人應用領域，為各類裝備實現全方位自動化增添了新的措施；節省人力，把繁重的體力勞動解放出來，避免了人為工操作可能出現的各種差錯；提高了生產效率，系統工作穩定可靠，提高了設備的利用率，節省投資，降低了能耗及人工。
通過下面結合附圖的詳細描述，本發明前述的和其他的目的、特征和優點將變得顯而易見。其中圖I所示為本發明的一實施例的智能機器人碼垛系統設置架構位置分布示意圖；圖2所示為實 施例一的智能機器人碼垛系統的各組成設備與控制系統之間的電氣連接控制架構圖；圖2A至2F為圖2中A至F各部分的放大圖示；圖3所示為本發明的另一實施例的智能機器人碼垛系統設置架構位置分布示意圖；圖4所示為另一實施例一智能機器人碼垛系統的各組成設備與控制系統之間的電氣連接控制架構圖；圖4A至4E為圖4中A至E部分的放大圖示。
具體實施例方式如圖I所示的本發明的一實施例的對由一條輸送線輸送過來的多種同類型(如袋裝產品或箱裝產品)但不同品種的產品進行區分碼垛用的智能機器人碼垛系統設置架構位置分布示意圖。本實施例以同時輸送3種不同品種的產品進行碼垛作業為例來說明智能機器人碼垛系統及其控制系統。本實施例中，所述的智能機器人碼垛系統設置架構位置分布包括以下部分第一部分，包括前段輸送機、整形輸送機以及抓取位置滾道(碼垛機將在該抓取位置抓取要進行碼垛的產品)。該部分的功能是接收由前段工序傳輸來的包裝完成的產品，并通過整形機把這些產品整理、理順，使它們在進入碼垛抓取區時方向位置更準確，比如當輸送的是袋裝物品時，在通過整形機時會對袋裝物品進行壓平，以保證碼垛后垛型整齊。第二部分，針對3種不同的產品碼垛區，包括碼垛位置滾道機以及碼垛后重托盤滾道機。布置中的碼垛位置滾道機是針對不同產品設置的碼垛位置，碼垛機根據由安裝在抓取位滾道機上的顏色識別傳感器，發出的產品識別信息，會把不同產品，碼垛在對應的碼垛位置。在更優的實施例中，如果該類布置得前段裝有質量檢驗設備，如金屬探測、動態復檢稱等，還可以增加對不合格產品的碼垛機剔除投放區(未圖示)，碼垛機在主控系統PLC的控制下，會把傳送到抓取位滾道的不合格產品，抓取投放到剔除投放位置。當碼垛機在進行碼垛作業時，會按預先設置的碼垛層數、每層數量及每層的垛型進行碼垛，如預置每層5個(2-3排列)，共5層，當碼垛機完成最后一袋(箱)碼垛作業時會向主控單元發出移出該重托盤指令(附帶條件是此時重托盤滾道機為空)，此時這些重托盤會自動輸送到重托盤滾道機，然后叉車將碼垛后的產品移出。第三部分，托盤自動發送部分，包括位于托盤庫的托盤發送鏈條機，轉角滾道機。這些轉角滾道機可以把由X方向--托盤庫發送過來的空托盤，轉角向Y方向--對應產品碼垛位置傳送。在主控系統PLC的協調控制下，可實時自動向排空托盤的碼垛位置發送輸送托盤，以保證整條碼垛線不間斷的連續運行。第四部分，智能關節機器人碼垛機。所述碼垛機為高智能化設備，它由獨立的控制單元控制其進行碼垛作業，如垛型的設置、抓取位置、碼垛位置的確認調試等。該控制單元實時與系統主控單元通訊，接收主控單元發出的產品識別信息、抓取位是否有產品信息、碼垛位置是否有托盤等信息，同時還會向主控單元發出碼垛完成后啟動移出重托盤等信息，在主控單元的協調下完成碼垛作業。第五部分，裝置控制系統，所述裝置控制系統采用PLC控制技術，把智能碼垛機、智能托盤發送器、輸送皮帶機、動力滾道等設備及各類檢測元件、氣動元件有機的結合在一起，在主控單元(系統控制柜中PLC)的控制下，采用一臺關節機器人碼垛機，可以把一條輸送線輸送來的同類形且不同品種的產品，實現托盤自動發送、產品自動識別、自動分揀、自動按對應位置碼垛。在優選實施例中，在主控制柜中裝有觸摸屏作為該控制系統的人機界面，采用模擬流程圖的形式，以圖塊、信號燈、數字、字母符號等展現出系統工作狀態，使操作人員對系統工作狀態一目了然。觸摸屏中還裝有該系統的PLC地址分配表及系統調試界面，方便維護人員對系統的維護，系統工作穩定可靠，提高了設備的利用率，節省投資，降低了能耗及人工。圖2顯示了控制系統與本實施例的智能機器人碼垛系統的各組成設備之間的電氣連接控制架構圖，圖2A至2F為圖2中A至F各部分的放大圖示。下表一顯示了本發明的智能機器人碼垛系統中的各組成設備與控制系統的電氣控制、檢測點的對應關系。
表一各組成設備與控制系統的電氣控制、檢測點的對應關系
權利要求
1.ー種智能關節機器人碼垛系統及其控制系統，其特征在于，其包括以下部分 第一部分，包括前段輸送機、整形輸送機以及抓取位置滾道，接收由前段エ序傳輸來的包裝完成的產品，并通過整形輸送機把這些產品整理、理順，所述抓取位置滾道機上設有顏色識別傳感器； 第二部分，包括碼垛位置滾道機以及碼垛后重托盤滾道機，所述的碼垛位置滾道機可以針對不同產品設置的碼垛位置布置多個，當碼垛機完成碼垛作業時會向主控單元發出移出重托盤指令，所述重托盤會自動輸送到所述的重托盤滾道機； 第三部分，即托盤自動發送部分，包括位于托盤庫的托盤發送鏈條機和轉角滾道機，所述轉角滾道機把由X方向--托盤庫發送過來的空托盤，轉角向Y方向--對應產品碼垛位置傳送； 第四部分，即智能關節機器人碼垛機，所述碼垛機由獨立的控制單元控制其進行碼垛作業； 第五部分，即裝置控制系統，所述裝置控制系統采用PLC控制技木，把智能碼垛機、智能托盤發送器、輸送皮帶機、動カ滾道等設備及各類檢測元件、氣動元件有機的結合在一起，在主控單元的控制下，采用一臺關節機器人碼垛機，實現不同產品的區分和自動碼垛。
2.如權利要求I所述的智能關節機器人碼垛系統及其控制系統，其特征在于，本發明的所述智能關節機器人碼垛系統在主控單元的控制下，采用一臺關節機器人碼垛機，將ー條輸送線輸送來的同類型且不同品種的多種產品，實現托盤自動發送、自動分揀、自動按對應位置碼垛。
3.如權利要求I所述的智能關節機器人碼垛系統及其控制系統，其特征在于，本發明的所述智能關節機器人碼垛系統在主控單元的控制下，采用一臺關節機器人碼垛機，將不同生產線上輸送過來不同規格的產品，實現托盤自動發送、自動分揀、自動按對應位置碼垛。
4.如權利要求I所述的智能關節機器人碼垛系統及其控制系統，其特征在于，所述裝置控制系統在主控制柜中裝有觸摸屏作為該控制系統的人機界面。
全文摘要
本發明提出一種智能關節機器人碼垛系統及其控制系統，其包括前段輸送機、整形輸送機、抓取位置滾道、碼垛位置滾道機、碼垛后重托盤滾道機、位于托盤庫的托盤發送鏈條機和轉角滾道機，智能關節機器人碼垛機以及裝置控制系統，所述裝置控制系統采用PLC控制技術，把智能碼垛機、智能托盤發送器、輸送皮帶機、動力滾道等設備及各類檢測元件、氣動元件有機的結合在一起，在主控單元的控制下，采用一臺關節機器人碼垛機，實現不同產品的區分和自動碼垛。本發明的智能關節機器人碼垛系統及其控制系統可以節省人力，把繁重的體力勞動解放出來，避免了人為工操作可能出現的各種差錯；提高了生產效率，系統工作穩定可靠，提高了設備的利用率，節省投資，降低了能耗。
文檔編號B65G61/00GK102633129SQ20121009768
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月1日 優先權日2012年4月1日
發明者邱恩博, 陸志鋒, 陳壽榮 申請人:無錫大東機械制造有限公司