一种智能上下料搬运系统的制作方法

1.本发明涉及搬运技术、机械自动化技术以及智能机器人技术等领域，具体涉及一种用于上下料的智能搬运系统。


背景技术：

2.在传统的工业生产中，尤其是一些上下料货物搬运的工程项目，需要大量的劳动力，这样会增加项目的成本，同时还会使得工期延长。针对传统劳动力暴露出来的缺点越来越多，企业开始崇尚自动化与生产机械化，也开始加快实现机械自动化、智能化的步伐。
3.随着智能制造技术的发展，制造工艺日趋复杂化和智能化，对企业的物流运输提出了更高的需求，这就使得企业需要对现有的搬运系统进行更新换代以满足制造业的大趋势。在生产过程中以及一些特殊环境下，需要智能化移动机器人来进行搬运，智能移动机器人的实现也是一种必然产物，最重要的作用就是搬运，同时，智能移动机器人可以代替人工作业，能够按照规定的程序进行工作，而且采用智能移动机器人进行搬运具有安全性高、稳定性好、柔性强、实施简单以及操作便捷等优点。
4.作为近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，智能移动机器人、机械爪在现代制造技术领域中扮演了极其重要的角色，其有多个自由度，且能自动化定位控制和可重新编写程序，用来搬运物体以完成在各个不同环节中的任务。目前，智能搬运系统主要朝着以下发展趋势：自动化程度越来越高、高速化、采用模块化结构以及多功能智能搬运机器人。
5.智能搬运系统的设计主要取决于搬运对象以及搬运流程，首先，要进行系统的总体设计；其次，对智能移动机器人进行机械结构的设计；随后，设计智能搬运系统的控制系统。智能搬运系统主要包括三大核心模块，移动机器人、软件系统及项目工程配件，通过这三大核心模块，可以实现搬运系统的无人化作业，打造智能工厂。
6.智能搬运系统的解决方案主要是基于机器人的多传感融合技术、动态路径规划技术以及精确控制定位技术等核心技术。根据不同的搬运流程，针对搬运系统的自检及诊断技术、分布式协同作业、高效率的控制技术、软硬件的自主研发等，提供优化方案，提高系统的搬运效率，实现搬运任务信息的可追踪监控。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是针对人工搬运及现有搬运技术的不足，提供一种用于上下料的智能搬运系统。
8.为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
9.一种智能上下料搬运系统，包括机架、第一智能移动机器人、第二智能移动机器人、传输系统、成品包装区、喷涂烘干区和传动机构；所述的传输系统包括第一传输系统、第二传输系统和第三传输系统均采用滚轮式传送带，并在三段传输系统上安装移动杠杆，分别为第一移动杠杆、第二移动杠杆和第三移动杠杆；所述的第一智能移动机器人设于第一
传输系统与喷涂烘干区之间，所述的第二智能移动机器人设于第二传输系统与喷涂烘干区之间；所述的第三传输系统设于第二传输系统与成品包装区之间；
10.所述机架上端安装有支撑结构，所述支撑结构的下端安装有传动机构，所述传动机构上安装有绳索吊钩，所述绳索吊钩悬挂有气罐，包括未喷涂烘干的气罐和已喷涂烘干的气罐；所述未喷涂烘干的气罐通过第一传输系统进行运输，运送至第一移动杠杆处，所述第一移动杠杆能够旋转使未喷涂烘干的气罐垂直竖立；
11.所述第一智能移动机器人用于抓取绳索吊钩，并将绳索吊钩穿挂于未喷涂烘干的气罐圆孔上；所述传动机构用于将未喷涂烘干的气罐传送至喷涂烘干区，以及将已喷涂烘干的气罐传送至第二智能移动机器人；所述第二智能移动机器人用于抓取悬挂着已喷涂烘干的气罐的绳索吊钩，将已喷涂烘干的气罐放置于第二移动杠杆处；
12.所述第二传输系统用于将已喷涂烘干的气罐由第二移动杠杆处传送至第三移动杠杆处，所述第三移动杠杆能够旋转，将已喷涂烘干的气罐传送至第三传输系统，所述的第三传输系统将已喷涂烘干的气罐运送至成品包装区。
13.进一步的，所述的第一移动杠杆、第二移动杠杆和第三移动杠杆均能进行90
°
的旋转以便气罐的中转运输，并在第一移动杠杆和第二移动杠杆上安装有挡板。
14.进一步的，所述传动机构的下方安装有均匀排布的绳索吊钩，且传动机构按照逆时针的方向对气罐进行循环传送。
15.作为优选的方案，所述的绳索吊钩采用绳索结构加末端吊钩的形式。
16.进一步的，所述的第一智能移动机器人、第二智能移动机器人均安装有机械臂、机械爪、360
°
旋转平台、视觉传感器、中央控制器、底盘驱动、触觉传感器和红外传感器。
17.进一步的，所述的360
°
旋转平台根据要抓取的物体配合机械臂、机械爪进行360
°
的旋转。
18.进一步的，所述的视觉传感器、触觉传感器、红外传感器用来判断所要抓取物体的方位。
19.进一步的，所述的机械爪在中央控制器的作用下来抓取绳索吊钩。
20.本发明的有益效果：
21.本发明提供了一种智能上下料搬运系统，通过采用滚轮式传输系统、智能移动机器人、传动机构等，实现了搬运系统的自动化、智能化，解决了人工搬运成本高以及所存在的潜在隐患的问题，保证了上下料搬运的有效性、安全性和集中性，有利于提升企业的经济效益、减少流动资金的占用和货物破损，对物流搬运总体效益的提高也有十分显著的作用。
22.本发明通过采用滚轮式传输系统，使得运输过程中的气罐得到了集中运输，并受到了良好的保护，提高了搬运的效率。
23.本发明通过采用气罐移动杠杆和挡板，可以使得气罐垂直站立至90
°
，方便智能移动机器人抓取绳索吊钩穿在气罐的圆孔中。
24.本发明通过采用智能移动机器人，可以针对滚轮式传输系统的位置以及绳索吊钩的方位，来调整智能移动机器人的位置，具有良好的适应性。
25.本发明通过采用视觉传感器、触觉传感器等，智能移动机器人的机械爪可以在空中判断绳索吊钩的位置并进行精准抓取。
26.本发明通过采用传动机构并将绳索吊钩按照一定的距离安装在传动机构上，提高
了搬运质量，减少了搬运时间，节省了搬运费用，实现了搬运的合理化目标。
27.本发明的智能移动机器人具有很强的通用性和适应能力，从而实现了上下料搬运系统的灵活性、合理性和可靠性。
28.本发明的智能移动机器人设计了360
°
旋转平台、底盘驱动以及中央控制器等，能根据搬运的实际情况，进行实时调整控制和灵活移动。
29.本发明的滚轮式传送带是根据传送物体的外形尺寸、传送面的底面长度、传送物体的软硬度以及载运时承受的冲击载荷等进行设计的，实现了传输过程中的省力节能、科学化、安全效率化、程序化、集装散装化、通用标准化。
附图说明
30.图1：本发明的智能上下料搬运系统结构示意图。
31.图2：智能移动机器人结构示意图。
32.图3：智能上下料搬运系统的三视图。
33.图4：智能上下料搬运系统三维结构示意图。
34.图5：本发明的智能移动机器人放大图。
35.图6：本发明的吊钩放大图。
36.图7：本发明的第二气罐移动杠杆的放大图。
37.图8：本发明的第三气罐移动杠杆的放大图。
38.图9：本发明的总体结构三视图。
39.附图标记为：地面1、机架2、第一传输系统3
‑
1、第二传输系统3
‑
2、第三传输系统3
‑
3、成品包装区4、喷涂烘干区5、第一智能移动机器人6
‑
1、第二智能移动机器人6
‑
2、机械爪7、未喷涂烘干气罐8
‑
1、已喷涂烘干气罐8
‑
2、支撑结构9、360
°
旋转平台10、机械臂11、绳索吊钩12、视觉传感器13、第一移动杠杆14
‑
1、第二移动杠杆14
‑
2、第三移动杠杆14
‑
3、挡板15。
具体实施方式
40.以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
41.如图1所示，本发明为一种智能上下料搬运系统，包括机架2，所述机架2固定安装于地面1上，所述机架2的上表面安装有支撑结构9，所述支撑结构的下方安装有传动机构，传动机构的下方安装有绳索吊钩12，且绳索吊钩12是按照一定的距离进行的均匀排布，所述绳索吊钩12的下方悬挂有未喷涂烘干的气罐8
‑
1和已喷涂烘干的气罐8
‑
2，所述的未喷涂烘干的气罐8
‑
1是通过传输系统3
‑
1和第一移动杠杆14
‑
1的共同作用将其传送至第一智能移动机器人6
‑
1处，所述第一智能移动机器人6
‑
1经过判断将绳索吊钩穿挂于未喷涂烘干的气罐的圆孔上，通过传动机构将未喷涂烘干的气罐传送至喷涂烘干区5，所述喷涂烘干区5将未喷涂烘干的气罐进行喷涂烘干后，再一次通过传动机构将已喷涂烘干的气罐传送至第二智能移动机器人6
‑
2处，此时第二移动杠杆14
‑
2垂直竖起，所述第二智能移动机器人6
‑
2经过判断将已喷涂烘干的气罐放置于第二移动杠杆14
‑
2的挡板15上，已喷涂烘干的气罐放置完成后，第二移动杠杆14
‑
2缓慢放平并将已喷涂烘干的气罐传送至第三移动杠杆14
‑
3处，所述第三移动杠杆14
‑
3重复第一移动杠杆14
‑
1的动作，将已喷涂烘干的气罐传送至成
品包装区4进行打包储存。
42.本发明采用第一智能移动机器人6
‑
1和第二智能移动机器人6
‑
2，第一智能移动机器人6
‑
1和第二智能移动机器人6
‑
2是同一型号的机器人，功能和作用相同。所述的智能移动机器人放大示意图如图5所示，其通过360
°
旋转平台10和底盘驱动进行方位的判断和固定，机械臂11根据抓取目标的高度进行旋转调整，通过视觉传感器13、触觉传感器、红外传感器等进行抓取目标的判断，随后采用机械爪7抓取绳索吊钩。
43.如图7和图8所示，为本发明的移动杠杆的放大图，其中图7中所显示的移动杠杆的末端具有挡板，移动杠杆在传送气罐的过程中，可以进行90
°
的旋转，对气罐的运输起到了中间转折的作用，移动杠杆通过旋转将气罐传送至智能移动机器人和下一段传输系统处。
44.如图6所示，为绳索吊钩和气罐的放大图，绳索吊钩采用柔性结构并且末端的吊钩穿挂在气罐的圆孔上。
45.如图3所示，为上下料搬运系统的总体结构三视图。如图1和图4所示，整个搬运传输过程从第一传输系统3
‑
1开始，按照逆时针方向进行循环搬运传输。
46.本发明的使用方法如下：
47.如图1
‑
图9所示，首先，通过第一运输系统3
‑
1将未喷涂的气罐运送至第一移动杠杆14
‑
1处，此时，第一移动杠杆14
‑
1进行90
°
旋转，将未喷涂的气罐垂直竖立起来，随后，第一智能移动机器人6
‑
1通过视觉传感器13、触觉传感器、红外传感器等判断绳索吊钩的位置，采用机械手抓取绳索吊钩，并将绳索吊钩穿挂于未喷涂的气罐的圆孔上，完成上述动作后，机械手松开绳索吊钩，并通过360
°
旋转平台将机械臂和机械手移至他处。悬挂于绳索吊钩上的未喷涂的气罐通过传动机构运送至喷涂烘干区5。
48.未喷涂的气罐经过喷涂烘干后，进一步通过传动机构将已喷涂的气罐传送至第二智能移动机器人6
‑
2处，此时，第二移动杠杆14
‑
2垂直竖起，第二智能移动机器人6
‑
2通过判断，抓住绳索吊钩将已喷涂的气罐放置于第二移动杠杆14
‑
2处，放置完好后，取出绳索吊钩，第二移动杠杆14
‑
2放平，并同时将已喷涂的气罐运送至第三移动杠杆14
‑
3处。
49.第三移动杠杆14
‑
3旋转90
°
，将已喷涂的气罐运送至第三传输系统3
‑
3处，第三传输系统3
‑
3再进一步将已喷涂的气罐传送至成品包装区4，此时，整个上下料搬运过程全部完成。
50.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。