一种管件原材料柔性选料立库及其自动存取方法与流程

本发明涉及仓储设备，特别是涉及一种管件原材料柔性选料立库及其自动存取方法。

背景技术：

1、在管道制造、下料及焊接车间中，管件原材料的仓储与搬运是生产流程中的重要环节。目前，行业内常见的管件物料大多采用地面堆叠或平铺存放模式，该模式存在以下显著缺陷：

2、其一，平面堆放占地面积大，空间利用率极低，且管件之间直接接触，在吊运或堆放过程中极易发生磕碰、划伤，严重影响原材料表面质量及后续焊接工艺；

3、其二，物料管理依赖人工，管件编码无序，每次存取均需现场人工测量、登记、备案，账物不同步，信息流转滞后；

4、其三，搬运作业多依赖传统龙门行车或叉车，需人工挂钩、指挥及操作，劳动强度大、安全风险高，且无法与车间mes/wms系统打通，难以实现无人化、柔性化生产。

5、因此，亟需一种能够充分利用立体空间、避免物料磕碰、且具备全自动精准存取能力的管件原材料仓储装备。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种管件原材料柔性选料立库及其自动存取方法。

2、为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一方面，本发明提供了一种管件原材料柔性选料立库，包括：存储架，包括承载框架和若干个管件存放架，承载框架内具有沿竖直方向层叠分布的多个存放空间，管件存放架可抽拉地设置于存放空间内；移载桁架，设置于承载框架的一侧，移载桁架包括桁架本体、设置于桁架本体上的升降驱动机构、由升降驱动机构驱动的水平推拉机构以及设置于桁架本体上的管件抓取机构；

4、其中，水平推拉机构用于与管件存放架连接，以将管件存放架从存放空间内水平抽拉出承载框架；管件抓取机构用于在管件存放架被抽拉出承载框架后，对管件存放架上的管件进行抓取或放置。

5、上述方案通过承载框架内竖直层叠的存放空间与可抽拉的管件存放架配合，将传统平面堆放转化为高密度立体存储，占地面积缩减60%以上；抽屉式独立料位设计彻底隔离了管件间的物理接触，杜绝了吊运堆叠过程中的磕碰划伤，保障了原材料表面质量。

6、另一方面，本发明提供了一种管件原材料柔性选料立库的自动存取方法，包含以下步骤：

7、接收基于生产需求的物料提取指令，解析物料提取指令并在数据终端中调取由位置标识绑定的目标管件位置坐标信息，根据位置坐标信息控制升降驱动机构运行，带动水平推拉机构沿竖直方向移动至与目标管件存放架所在层等高的对齐坐标位置；

8、控制水平推拉机构向前运行，与管件存放架的料盘卡槽对接锁定；锁定后，水平推拉机构向后水平运行，将管件存放架抽拉出承载框架；

9、控制管件抓取机构运行至目标管件的正上方坐标位置，下降并抓取目标管件，随后运送放置至出料架；

10、水平推拉机构反向推动，将管件存放架推回承载框架的容纳空间内，并在推入至极限坐标位置时受压触发解锁动作，直至锁紧端完全脱出料盘卡槽后，水平推拉机构后退分离。

11、本发明的有益效果是：

12、（1）本发明中移载桁架集成z轴升降驱动、x/y轴水平推拉及多自由度管件抓取机构，替代传统人工行车。水平推拉机构负责抽屉整体出库/入库，管件抓取机构负责单根管件的精准寻址与柔性抓取，动作时序解耦，互不干涉，存取节拍提升3倍以上，彻底消除人工高空作业安全隐患。

13、（2）本发明中水平推拉机构前端采用往复式按压锁止组件，利用复位弹簧、径向凸起部与连续导向轮廓的凸轮轨迹配合，实现“一次按压旋转锁紧、二次按压旋转解锁”的纯机械自锁逻辑。该结构无需额外配置锁紧气缸、电磁铁或位置传感器，在车间粉尘、油污、振动等恶劣工况下故障率极低，大幅简化了plc控制逻辑，同时弹簧预紧力确保了重载抽拉过程中的刚性连接不脱钩。

14、（3）本发明通过在存放架的独立料位上均布位置标识，并在控制步骤中引入标识解析与坐标调取逻辑。该方案解决了传统立库只能“整盘调度”的问题，物理层面的料位与信息层面的数据终端形成一一绑定，系统可以精确获知每一根不同管径、不同材质管件的x/y/z绝对三维坐标。即使管件种类繁杂，机械手也能实现毫米级的精准“盲取”，真正实现了散件管材的柔性化按需配料。

1.一种管件原材料柔性选料立库，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的管件原材料柔性选料立库，其特征在于，所述水平推拉机构(230)的前端设置有锁紧端，所述管件存放架(120)朝向所述移载桁架(200)的一侧固定设置有料盘卡槽(121)，所述料盘卡槽(121)包括供所述锁紧端伸入的开口部(121-1)以及与开口部(121-1)连通且周向错位设置的锁止槽(121-2)；

3.根据权利要求2所述的管件原材料柔性选料立库，其特征在于，所述水平推拉机构(230)包括往复式按压锁止组件和用于驱动往复式按压锁止组件沿水平方向往复移动的水平驱动组件；

4.根据权利要求3所述的管件原材料柔性选料立库，其特征在于，所述旋转推拉导杆(232)被配置为：

5.根据权利要求3所述的管件原材料柔性选料立库，其特征在于，所述升降驱动机构(220)与升降台(250)驱动连接，所述水平推拉机构(230)设置于所述升降台(250)上；

6.根据权利要求1所述的管件原材料柔性选料立库，其特征在于，所述桁架本体(210)包括相对设置的两组桁架立柱以及固定设置在桁架立柱上端的导向支架，所述导向支架包括沿第一水平方向设置的第一导向件(235)以及滑动架设于所述第一导向件(235)上且沿第二水平方向延伸的横梁(236)，所述第一水平方向与所述第二水平方向相互垂直，所述横梁(236)上设置有沿第二水平方向设置的第二导向件(237)；

7.根据权利要求1所述的管件原材料柔性选料立库，其特征在于，所述管件存放架(120)上并排设置有若干个用于承载管件的料位，且每个所述料位均设置有位置标识，所述位置标识用于将放置于该料位的管件物料信息与位置坐标信息进行绑定。

8.一种管件原材料柔性选料立库的自动存取方法，应用于如权利要求1至7任一项所述的管件原材料柔性选料立库，其特征在于，包含以下步骤：