一种自动化生产线用轨道物流立体交叉通行系统的制作方法

本发明涉及自动化生产线物料转运，具体涉及一种自动化生产线用轨道物流立体交叉通行系统。

背景技术：

1、在重型工业生产如金属卷材加工、重型机械制造等场景中，生产物料多为重量达数吨至数十吨的重型工件，其车间内转运多依赖天车吊装或轨道式转运设备。

2、现有轨道式物流系统多为单层平面布局，仅能在同楼层内通过子母车完成物料转运，难以适配多层厂房。跨楼层转运时，需依靠天车或叉车配合货运电梯，过程衔接断点多、人工干预频繁，自动化程度与转运效率均较低；中国专利cn116142715b公开了一种生产物流转运方法，采用轨道式重型子母车运输装置配合控制中心统一调度，可实现同楼层跨车间的重型物料自动化转运，解决了传统天车运输效率低、存在作业死角的问题。

3、但上述方案均仅适配单层平面车间布局，无法打通不同楼层的轨道物流网络。此外，现有系统中不同工序的物料形态差异较大，而子车及承接架多为统一规格，难以适配各工序的差异化物料交接需求；各物料存储区域之间也缺乏轨道网络连通，物料流转需依赖人工或额外设备中转。

4、因此，现有重型轨道物流系统难以适配多层厂房的立体布局，跨层转运效率低、工序适配性差、存储区域孤立，有待开发一种可打通多层轨道网络、实现差异化物料交接与存储区域网络化连通的全自动化立体转运方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种自动化生产线用轨道物流立体交叉通行系统，打通多层厂房的平面轨道物流网络，实现重型物料跨楼层的全自动化无缝转运，同时实现全局统一调度，提升转运效率、定位精度与运行安全性，适配多层立体生产布局。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种自动化生产线用轨道物流立体交叉通行系统，包括主轨道、子轨道、母车、子车、管控单元以及跨层通行单元；所述母车上设有第一子轨道，所述子车对应物料运输需求设置不同的运输承接结构，构成多种类型的子车，工作时每台母车携带一台子车进行物料运输；

4、存在物料往来的生产工序节点间通过主轨道互连，所述布设于各楼层的生产区域内及生产区域之间，为楼层内的干线运输通道，主轨道一侧或两侧按需设置物料交换暂存区，所述暂存区设置若干对应物料承接架，所述承接架根据不同物料设置对应承接结构，每个所述物料承接架区域通过第二子轨道与主轨道上的母车第一子轨道对接，两段轨道接口面水平和垂直位置一致，子车可无障碍通行，实现物流交互；每个所述工序节点或生产加工设备通过第三子轨道与主轨道上的母车第一子轨道对接实现物流交互，所述第三子轨道的两侧设置至少一个对应物料承接架，确保物料靠近工序节点的生产加工设备，就地取材；

5、所述主轨道交叉点设置换向机构，所述子车和母车上设置定位装置；所述定位装置包括无线定位装置、导航定位装置、条形码定位装置、特助标志定位等中的一种或多种。

6、所述跨层通行单元包括电梯，所述电梯里设有转运装置，用于实现物料在不同楼层之间的垂直转运；所述管控单元与跨层通行单元、母车、子车通信连接，根据各工序节点物料运输需求、暂存区物料存放信息、各母车和子车的定位信息统筹调度各工序节点和暂存区间的物料转运作业。

7、进一步地，所述转运装置包括至少一台子车和第四子轨道，所述第四子轨道铺设于电梯轿厢内部，其延伸方向与电梯开门方向对应；电梯停靠目标楼层时，所述第四子轨道与对应目标楼层电梯门外地面第五子轨道对接，所述第五子轨道与对应主轨道上的母车第一子轨道对接，接入该楼层的轨道物流网络；所述第五子轨道的两侧设置若干对应物料承接架，作为跨层物料的临时缓存位。

8、进一步地，所述转运装置包括电梯里设置的主轨道，电梯停靠目标楼层时，轿厢内的主轨道与对应目标楼层电梯门外地面主轨道对接，母车可载带子车整体驶入或驶出电梯，实现整车子母车的跨层通行；所述电梯门外地面主轨道接入系统主轨道网络；所述电梯门外地面主轨道一侧或两侧设置物料交换暂存区，用于跨层物料的缓冲中转。

9、进一步地，所述生产工序节点可根据生产线类型配置，例如针对金属卷材加工生产线，所述工序节点包括轧机区、分切区、精切区和退火区；针对重型机械加工生产线，所述工序节点包括锻造区、加工区、焊接装配区以及成品区。

10、进一步地，所述主轨道的横跨通行位置设置有通行过桥机构，所述横跨通行位置对应车间的人行通道、消防通道或车辆通道；所述通行过桥机构为翻板式结构或开合拱桥式结构，用于供行人或厂区车辆横跨主轨道通行，实现人车与轨道物流的兼容运行。

11、进一步地，每个所述物料承接架下方靠近子轨道的前端位置固设有身份标识件，所述身份标识件内存储有对应缓存位的编号、允许存放的物料类型、物料属性等信息。

12、进一步地，所述子车上设置有识别检测件，所述识别检测件的检测端朝向所述身份标识件的布设侧设置，子车驶入物料承接架时，识别检测件自动读取身份标识件的信息，核对物料匹配性并上传至管控单元。

13、进一步地，所述管控单元采用分层控制架构，包括分布于各生产区域的现场控制台，以及全局调度的控制中心，所述现场控制台与控制中心通过工业网络通信连接；现场控制台用于本区域的物料转运请求发起与状态监控，控制中心用于全局路径规划、任务分配与设备协同调度。

14、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

15、1、实现重型物料的立体跨层自动化转运：本发明通过跨层通行单元将各楼层独立的平面轨道运输系统打通，以货运电梯为垂直运输载体，配合楼层暂存工位与电梯有转运装置，实现转运子车在楼层轨道与货梯轿厢之间的无缝通行，全程无需吊装或人工辅助，解决了传统重型物料跨层转运断点多、自动化程度低的难题，构建了多层立体轨道物流网络。

16、2、适配差异化工序的物料交接需求：子车采用可更换的转运承接结构，可根据不同工序的物料形态灵活配置对应的承托结构，配合延伸至生产设备位的第三子轨道，实现物料与生产设备的直接对接，提升了系统对不同类型生产线的适配性。

17、3、构建全网络化的物料流转体系。通过主轨道配合第二子轨道、第三子轨道，将所有工序节点、物料交换暂存区全部接入轨道网络，物料可在任意工序节点与暂存区之间柔性流转，解决了传统存储区域孤立、需要额外设备中转的问题，提升了生产物流的柔性化程度。

18、4、实现平面交叉有序通行与人车兼容：主轨道交叉点设置换向机构，配合管控单元的全局调度，可实现多车在交叉点的有序通行，避免通行冲突；主轨道横跨通道处设置通行过桥机构，在不影响轨道物流运行的前提下，保障行人与厂区车辆的正常通行，提升了车间布局的合理性与安全性。

19、5、具备智能物料识别与管控能力：通过身份标识件与识别检测件的配合，可自动核对物料信息与缓存位的匹配性，防止错运错放，同时管控单元可实时掌握全车间的物料位置与状态，实现物流全流程的可视化管控。

1.一种自动化生产线用轨道物流立体交叉通行系统，其特征在于，包括主轨道、子轨道、母车、子车、管控单元以及跨层通行单元；所述母车上设有第一子轨道，所述子车对应物料运输需求设置不同的转运承接结构，工作时每台母车携带一台子车进行物料运输；

2.根据权利要求1所述的轨道物流立体交叉通行系统，其特征在于，所述转运装置包括至少一台子车和第四子轨道，所述第四子轨道与对应目标楼层电梯门外地面第五子轨道对接，所述第五子轨道与对应主轨道上的母车第一子轨道对接；所述第五子轨道的两侧设置若干对应物料承接架。

3.根据权利要求1所述的轨道物流立体交叉通行系统，其特征在于，所述转运装置包括电梯里设置的主轨道，与对应目标楼层电梯门外地面主轨道对接，所述电梯门外地面主轨道接入系统主轨道网络；所述电梯门外地面主轨道一侧或两侧设置物料交换暂存区。

4.根据权利要求1所述的轨道物流立体交叉通行系统，其特征在于，所述工序节点包括轧机区、分切区、精切区和退火区。

5.根据权利要求1所述的轨道物流立体交叉通行系统，其特征在于，所述工序节点包括锻造区、加工区、焊接装配区以及成品区。

6.根据权利要求1所述的轨道物流立体交叉通行系统，其特征在于，所述主轨道的横跨通行位置设置有通行过桥机构；所述通行过桥机构为翻板式结构或开合拱桥式结构，用于供行人或厂区车辆横跨主轨道通行。

7.根据权利要求1所述的轨道物流立体交叉通行系统，其特征在于，所述各应物料承接架下方靠近子轨道的前端位置固设有身份标识件，所述身份标识件存储有对应缓存位的物料属性信息。

8.根据权利要求7所述的轨道物流立体交叉通行系统，其特征在于，所述运输子车上设置有识别检测件，所述识别检测件的检测端朝向所述身份标识件的布设侧设置。

9.根据权利要求1所述的轨道物流立体交叉通行系统，其特征在于，所述管控单元包括分布于各生产区域的现场控制台，所述现场控制台与控制中心通信连接。