一种智能物料运送设备的制作方法

1.本发明涉及生产线设备技术领域，特别涉及一种智能物料运送设备。


背景技术：

2.在工厂中，为了减少人工作业量，不同工段之间通过传送带结构进行工件的传送，但是，有些工段之间，并不适合采用传送带结构传送，此时，为了方便运送，会使用到运送车进行辅助转运，在转运钱，需要工人将待传输的工件一个个的放置到运送框中，装载完成后再将运送框放置到运送车上，这样就需要工人频繁的弯腰拿取工件和放置工件，及抬放运送框，工人的人工作业量大，费时费力，易产生腰肌损伤。


技术实现要素：

3.鉴于以上内容，有必要提供一种智能物料运送设备，以方便工人装载待转运的工件，并便于工件的转运，减少人工作业量，提高智能化程度。
4.为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
5.一种智能物料运送设备，包括
6.叉车装置：所述叉车装置的每一叉齿的顶面开设有若干叉齿卡槽，所述叉齿卡槽沿着叉齿的长度方向依次间隔设置，相邻两叉齿卡槽的间距相同；
7.物料框：所述物料框设置若干个；每一物料框的底面间隔设有若干叉齿卡块，所述叉齿卡块至少排成两列，相邻两列之间的间距等于相邻两叉齿上叉齿卡槽之间的间距，每一列的相邻两叉齿卡块之间的间距均等于同一叉齿上相邻两叉齿卡槽之间的间距，每一叉齿卡块的水平横截面尺寸不大于叉齿卡槽的水平横截面尺寸；每一物料框的底部相对两侧具有板式支撑脚，该两侧的板式支撑脚位于叉齿卡块的外侧，每一板式支撑脚的板面平行于每一列所有叉齿卡块所在的竖直平面，每一板式支撑脚的底部开设有料框卡槽；每一物料框的顶面相对两侧均开设有料框容置槽，每一侧的料框容置槽与该一侧的料框卡槽上下正对，每一料框容置槽内设置有料框弹簧，并通过所述料框弹簧连接料框卡块，所述料框卡块活动安装在料框容置槽上，其背离所述料框弹簧的一端在料框弹簧自然状态下凸出物料框顶面，所述料框卡块凸出的部分呈半球状，所述料框卡块在两物料框上下叠置时卡入处于上方的物料框的料框卡槽中；
8.进料框升降装置：包括进料框升降平台和进料框升降器；所述进料框升降平台的底部安装在进料框升降器上，所述进料框升降平台在进料框升降器的作用下上下升降；所述进料框升降平台的顶部开设有两进料框滑槽，两进料框滑槽平行设置，两者的间距等于同一物料框上两侧板式支撑脚之间的间距，所述物料框放置在进料框升降平台上时，所述板式支撑脚滑动嵌在进料框滑槽上，每一进料框滑槽的槽底上均开设有进料升降容置槽，所述进料升降容置槽内设置有进料升降弹簧，并通过所述进料升降弹簧连接进料升降卡块，所述进料升降卡块滑动安装在进料升降容置槽上，其背离所述进料升降弹簧的一端在进料升降弹簧自然状态下凸出进料框滑槽槽底，所述进料升降卡块凸出的部分呈半球状，
所述进料升降卡块在物料框的板式支撑脚嵌在进料框滑槽上并且板式支撑脚上的料框卡槽正对进料升降容置槽时卡入料框卡槽中；
9.进料驱动装置：设置在所述进料升降装置的一侧，该一侧为所述进料框滑槽长度方向上的一侧；所述进料驱动装置包括竖直升降器和水平推进器，所述竖直升降器通过支架悬挂在进料框升降装置的上方，所述竖直升降器的升降方向为上下方向，所述竖直升降器的活动端安装所述水平推进器，所述水平推进器的活动方向平行于进料框滑槽的长度方向；
10.放料框升降装置：与所述进料驱动装置分设在进料升降装置的相对两侧；所述放料框升降装置包括放料框支撑板、放料框升降器和放料框升降平台；所述放料框支撑板的底部安装在放料框升降器上，所述放料框支撑板在放料框升降器的作用下上下升降；所述放料框支撑板的顶部安装有重力感应器，并安装所述放料框升降平台，所述放料框升降平台连接在重力感应器的感应部上，所述重力感应器用于感应放料框升降平台上的重量；所述放料框升降平台的顶部开设有两放料框滑槽，两放料框滑槽与两进料框滑槽一一对应，且一个放料框滑槽与一个进料框滑槽位于同一直线上，所述物料框在水平推进器的作用下从进料框升降平台滑动到放料框升降平台上，此时，所述板式支撑脚嵌在放料框滑槽上，每一放料框滑槽的槽底上均开设有放料升降容置槽，所述放料升降容置槽内设置有放料升降弹簧，并通过所述放料升降弹簧连接放料升降卡块，所述放料升降卡块滑动安装在放料升降容置槽上，其背离所述放料升降弹簧的一端在放料升降弹簧自然状态下凸出放料框滑槽槽底，所述放料升降卡块凸出的部分呈半球状，所述放料升降卡块在物料框的板式支撑脚嵌在放料框滑槽上并且板式支撑脚上的料框卡槽正对放料升降容置槽时卡入料框卡槽中；
11.控制器：其与所述叉齿装置、进料框升降器、竖直升降器、水平推进器、放料框升降器、重力感应器连接。
12.优选地，同一物料框上的板式支撑脚的底部至叉齿卡块底部的间距不小于叉车装置的叉齿厚度。
13.优选地，所述叉齿装置具有两叉齿，两叉齿相互背离的一侧侧壁之间的间距小于同一物料框上两侧板式支撑脚之间的间距。
14.优选地，所述进料框升降装置还包括进料框底板，所述进料框升降器的底部固连在进料框底板上，所述进料框底板的一侧设置有挡板，所述挡板位于进料框升降平台与放料框升降平台之间，并靠近所述进料框升降平台设置，所述挡板的板面正对进料框升降平台，所述挡板顶部的高度不高于进料框升降器处于最大伸展量时进料框升降平台所在的高度，也不高于所述放料框升降器处于最大伸展量时放料框升降平台所在的高度。
15.优选地，所述水平推进器的活动端位于进料框升降平台的两进料框滑槽之间。
16.优选地，所述放料框升降装置还包括放料框底板，所述放料框升降器的底部固连在放料框底板上，所述放料框底板的一侧竖直设置有竖直支撑杆，该一侧与所述进料框升降装置所在侧相邻，所述竖直支撑杆竖直设置，其顶部安装有测距仪，所述测距仪的采集部朝向进料框升降平台所在侧，所述测距仪连接控制器。
17.优选地，所述竖直支撑杆为伸缩结构。
18.优选地，所述测距仪为激光测距仪。
19.优选地，所述进料框升降器、放料框升降器和竖直升降器均为剪叉结构；所述水平
推进器为电动推杆、液压缸或者气压缸。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
21.本发明通过叉车装置、物料框、进料框升降装置、进料驱动装置、放料框升降装置和控制器的设置，能够方便待运送工件的放置及运送，且一次运送能够运送多件，整个过程，只需人工站着或者坐着放置装载待运送的工件，无需人工搬运拾捡，操作简便，工序简单，具体的：通过叉车装置实现空置的物料框或者装有待运送工件的物料框的运送，通过物料框放置在放料框升降装置上来抬高物料框，使得物料框的高度匹配工人工作时的高度，方便工人放置待转运的工件至物料框中，通过放料框升降装置上设置的重力感应器来感应一个物料框中所放置的工件是否为满额数量，并在判断满额后通过进料驱动装置推送进料框升降装置上的空的物料框叠置到放料框升降装置的顶部物料框上，放料框升降装置再下调至新的物料框匹配工人工作时的高度，这样又方便工人装载待转运的工件至空的物料框中，通过上述一系列运作，可一次性装载多个物料框，而后利用叉车装置进行转运，节约了人力物力，提高了生产效率。
附图说明
22.图1是本发明叉齿装置叉齿部分的结构示意图；
23.图2是本发明物料框的俯视图；
24.图3是图2对应的仰视图；
25.图4是图2中a-a向视图；
26.图5是图2中b-b向视图；
27.图6是本发明进料框升降装置的结构示意图；
28.图7是物料框叠置在进料框升降装置上的结构示意图；
29.图8是图7中a处放大图；
30.图9是本发明放料框升降装置的结构示意图；
31.图10是本发明进料框升降装置、进料驱动装置、放料框升降装置安装时的结构示意图，图中，物料框叠置在进料框升降装置上。
32.主要元件符号说明
33.图中：叉车装置1、叉齿11、叉齿卡槽12、物料框2、叉齿卡块21、板式支撑脚22、料框卡槽23、料框容置槽24、料框弹簧25、料框卡块26、料框滑道27、进料框升降装置3、进料框底板31、进料框升降器32、进料框升降平台33、进料升降容置槽331、进料升降弹簧332、进料升降卡块333、进料框滑槽334、挡板34、进料驱动装置4、竖直升降器41、水平推进器42、放料框升降装置5、放料框底板51、放料框升降器52、放料框支撑板53、重力感应器54、放料框升降平台55、放料升降容置槽551、放料升降弹簧552、放料升降卡块553、放料框滑槽554、竖直支撑杆56、测距仪57。
34.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
35.请参阅图1至图10，在本发明的一种较佳实施方式中，一种智能物料运送设备，包括叉车装置1、物料框2、进料框升降装置3、进料驱动装置4、放料框升降装置5和控制器。其
中，
36.请参阅图1，叉车装置1：用于空的物料框2的转运和装载有工件的物料框2的转运，该叉车装置1的车体可做成自动巡航小车，以实现自动化运转，而自动巡航小车为现有技术，在此不再详细介绍。在本发明中，所述叉车装置1的每一叉齿11的顶面开设有若干叉齿卡槽12，所述叉齿卡槽12沿着叉齿11的长度方向依次间隔设置，相邻两叉齿卡槽12的间距相同。
37.请参阅图2-5，物料框2：物料框2用于装载待运送的工件，在本发明中，所述物料框2设置若干个。每一物料框2的底面间隔设有若干叉齿卡块21，所述叉齿卡块21至少排成两列，相邻两列之间的间距等于相邻两叉齿11上叉齿卡槽12之间的间距，每一列的相邻两叉齿卡块21之间的间距均等于同一叉齿11上相邻两叉齿卡槽12之间的间距，每一叉齿卡块21的水平横截面尺寸不大于叉齿卡槽12的水平横截面尺寸，所述叉齿卡块21在叉车装置1的叉齿11插设至物料框2底部，并且叉齿卡块21正对叉齿卡槽12时，叉车装置1上抬叉齿11，使得叉齿卡块21插至叉齿卡槽12内时，叉齿11与物料框2连接，在叉齿卡块21不脱离叉齿卡槽12时，物料框2不会从叉车装置1的叉齿11上滑落，从而避免了叉车装置1运送物料框2的过程物料框2从叉齿11上滑脱，即，物料框2上叉齿卡槽12和叉齿11装置上叉齿卡块21的设置实现了物料框2的防滑脱效果。
38.每一物料框2的底部相对两侧具有板式支撑脚22，该两侧的板式支撑脚22位于叉齿卡块21的外侧，每一板式支撑脚22的板面平行于每一列所有叉齿卡块21所在的竖直平面，每一板式支撑脚22的底部开设有料框卡槽23；每一物料框2的顶面相对两侧均开设有料框容置槽24，每一侧的料框容置槽24与该一侧的料框卡槽23上下正对，每一料框容置槽24内设置有料框弹簧25，并通过所述料框弹簧25连接料框卡块26，所述料框卡块26活动安装在料框容置槽24上，其背离所述料框弹簧25的一端在料框弹簧25自然状态下凸出物料框2顶面，所述料框卡块26凸出的部分呈半球状，所述料框卡块26在两物料框2上下叠置时卡入处于上方的物料框2的料框卡槽23中，从而使得上下叠置的物料框2之间在无外力或者外力作用较小的情况下能够稳定连接，不会滑落，当外力作用大到可以克服料框弹簧25对料框卡块26的作用时，料框卡块26被挤压至料框容置槽24种，板式支撑脚22可在处于下方的物料框2的顶面滑动，从而使得处于上方的物料框2和处于下方的物料框2分离，为了便于相邻两物料框2之间的滑动，每一物料框2顶面的相对两侧开设有料框滑道27，所述料框容置槽24设置在料框滑道27的底部，所述板式支撑脚22嵌在料框滑道27上滑动。需要说明的是，叉车装置1的叉齿11插设物料框2时，叉齿11位于两侧板式支撑脚22之间，为了便于叉齿11插设架起物料框2，所述叉齿11装置具有两叉齿11，两叉齿11相互背离的一侧侧壁之间的间距小于同一物料框2上两侧板式支撑脚22之间的间距；同一物料框2上的板式支撑脚22的底部至叉齿卡块21底部的间距不小于叉车装置1的叉齿11厚度。
39.请参阅图6-8，进料框升降装置3：进料框升降装置3用于放置多个叠置的空的待使用的物料框2，其包括进料框升降平台33和进料框升降器32。所述进料框升降平台33的底部安装在进料框升降器32上，所述进料框升降平台33在进料框升降器32的作用下上下升降，从而将物料框2升降，在本实施方式中，所述进料框升降器32优选采用剪叉结构。所述进料框升降平台33的顶部开设有两进料框滑槽334，两进料框滑槽334平行设置，两者的间距等于同一物料框2上两侧板式支撑脚22之间的间距，所述物料框2放置在进料框升降平台33上
时，所述板式支撑脚22滑动嵌在进料框滑槽334上，即，物料框2可在进料框升降平台33上滑动，滑动时，由物料框2底部的板式支撑脚22接触进料框滑槽334，每一进料框滑槽334的槽底上均开设有进料升降容置槽331，所述进料升降容置槽331内设置有进料升降弹簧332，并通过所述进料升降弹簧332连接进料升降卡块333，所述进料升降卡块333滑动安装在进料升降容置槽331上，其背离所述进料升降弹簧332的一端在进料升降弹簧332自然状态下凸出进料框滑槽334槽底，所述进料升降卡块333凸出的部分呈半球状，所述进料升降卡块333在物料框2的板式支撑脚22嵌在进料框滑槽334上并且板式支撑脚22上的料框卡槽23正对进料升降容置槽331时卡入料框卡槽23中，以通过进料升降卡块333卡入料框卡槽23中的方式使得物料框2能够稳定的放置在进料框升降平台33上，从而随进料框升降平台33升降。
40.请参阅图10，进料驱动装置4：设置在所述进料框升降装置3的一侧，该一侧为所述进料框滑槽334长度方向上的一侧，其用以推动进料框升降平台33上的物料框2相对进料框升降平台33滑动。所述进料驱动装置4包括竖直升降器41和水平推进器42，所述竖直升降器41通过支架悬挂在进料框升降装置3的上方，所述竖直升降器41的升降方向为上下方向，所述竖直升降器41的活动端安装所述水平推进器42，所述水平推进器42的活动方向平行于进料框滑槽334的长度方向，所述水平推进器42为推动物料框2滑动的执行件，竖直升降器41用以将水平推进器42上下移动，以将水平推进器42调整至上方进行收纳，避免干扰叉车装置1将叠放好的物料框2放置到进料框升降平台33上，或者将水平推进器42下方至合适位置以推动进料框升降平台33上处于最上方的物料框2滑动。在本实施方式中，竖直升降器41优选采用剪叉结构，水平推进器42为电动推杆、液压缸或者气压缸中的一种。优选的，所述水平推进器42的活动端位于进料框升降平台33的两进料框滑槽334之间，以便于推动物料框2滑动。
41.请参阅图9，放料框升降装置5：与所述进料驱动装置4分设在进料框升降装置3的相对两侧，能够接收被水平推进器42推送过来的物料框2，并将物料框2进行升降，从而匹配工人工作时的工作平台，方便工人放置待转运的工具。在本发明中，所述放料框升降装置5包括放料框支撑板53、放料框升降器52和放料框升降平台55；所述放料框支撑板53的底部安装在放料框升降器52上，所述放料框支撑板53在放料框升降器52的作用下上下升降，所述放料框升降器52在本实施方式优选采用剪叉结构；所述放料框支撑板53的顶部安装有重力感应器54，并安装所述放料框升降平台55，所述放料框升降平台55连接在重力感应器54的感应部上，所述重力感应器54用于感应放料框升降平台55上的重量，以根据重量检测情况获知物料框2内的待转运工件是否为物料框2所装载的定额装载量，以在接近或者靠近定额装载量时请求放置新的物料框2至放料框升降装置5处于顶层的物料框2上，从而继续进行装载，在再次装载前，先驱动放料框升降器52运行以将放料框升降平台55下降，使得此时处于顶层的物料框2匹配工人工作时的工作平台高度。
42.所述放料框升降平台55的顶部开设有两放料框滑槽554，两放料框滑槽554与两进料框滑槽334一一对应，且一个放料框滑槽554与一个进料框滑槽334位于同一直线上，所述物料框2在水平推进器42的作用下从进料框升降平台33滑动到放料框升降平台55上，此时，所述板式支撑脚22嵌在放料框滑槽554上，每一放料框滑槽554的槽底上均开设有放料升降容置槽551，所述放料升降容置槽551内设置有放料升降弹簧552，并通过所述放料升降弹簧552连接放料升降卡块553，所述放料升降卡块553滑动安装在放料升降容置槽551上，其背
离所述放料升降弹簧552的一端在放料升降弹簧552自然状态下凸出放料框滑槽554槽底，所述放料升降卡块553凸出的部分呈半球状，所述放料升降卡块553在物料框2的板式支撑脚22嵌在放料框滑槽554上并且板式支撑脚22上的料框卡槽23正对放料升降容置槽551时卡入料框卡槽23中，以通过放料升降卡块553卡入料框卡槽23的方式使得接触放料框升降平台55的物料框2能够稳定的放置在放料框升降平台55上。
43.控制器：其与所述叉齿11装置、进料框升降器32、竖直升降器41、水平推进器42、放料框升降器52、重力感应器54连接，所述控制器用于集中控制，实现本装置的自动化控制。
44.进一步地，所述进料框升降装置3还包括进料框底板31，所述进料框升降器32的底部固连在进料框底板31上，所述进料框底板31的一侧设置有挡板34，所述挡板34位于进料框升降平台33与放料框升降平台55之间，并靠近所述进料框升降平台33设置，所述挡板34的板面正对进料框升降平台33，所述挡板34顶部的高度不高于进料框升降器32处于最大伸展量时进料框升降平台33所在的高度，也不高于所述放料框升降器52处于最大伸展量时放料框升降平台55所在的高度，所述挡板34能够阻挡位于挡板34顶部所在高度之下的物料框2随处于顶层的物料框2的滑动，提高进料框升降平台33上物料框2放置的稳定性。
45.进一步地，所述放料框升降装置5还包括放料框底板51，所述放料框升降器52的底部固连在放料框底板51上，所述放料框底板51的一侧竖直设置有竖直支撑杆56，该一侧与所述进料框升降装置3所在侧相邻，所述竖直支撑杆56竖直设置，其顶部安装有测距仪57，所述测距仪57的采集部朝向进料框升降平台33所在侧，所述测距仪57连接控制器，所述测距仪57用于检测放料框升降平台55上顶层物料框2与工人工作的工作平台之间的高度差，使得该顶层的物料框2能够与工作平台齐平。优选地，所述竖直支撑杆56为伸缩结构，如电动伸缩杆，其连接控制器，以自动化调平，匹配不同高度的工作平台。在本实施方式中，所述测距仪57为激光测距仪57。
46.本发明的工作原理为：
47.若干空的物料框2上下叠置成一竖直列，其中，下方的物料框2顶部的料框卡块26嵌入上方的物料框2底部的料框卡槽23中；竖直支撑杆56调整长度使得测距仪57略低于工人工作的工作平台台面；
48.接着，叉车装置1将叉齿11插设至底层空的物料框2的下方，具体是该物料框2的两侧板式支撑脚22之间，并上抬使得叉齿卡槽12套接在叉齿卡块21上，此时，叉齿11托起物料框2，可运送物料框2，具体运送至进料框升降平台33上，物料框2在接触到进料框升降平台33上时，底层物料框2的两侧板式支撑脚22嵌在进料框滑槽334上，并沿着进料框滑槽334滑动，直至进料升降卡块333嵌至该底层物料框2的料框卡槽23中，叉车装置1将叉齿11下移使得叉齿卡槽12脱离叉齿卡块21，叉齿11可随着叉车装置1脱离物料框2；
49.然后，进料框升降器32使得进料框升降平台33上的处于顶层的物料框2高于挡板34，竖直升降器41伸展使得水平推进器42下移至该顶层物料框2的一侧，放料框升降器52使得放料框升降平台55的放料框滑槽554的槽底与该顶层物料框2两侧板式支撑脚22的底部齐平，水平推进器42伸展推动该顶层物料框2朝放料框升降平台55所在侧滑动，直至该顶层物料框2完全移动至放料框升降平台55上，且该顶层物料框2的料框卡槽23被放料升降卡块553插设，水平推进器42复位，放料框升降器52回缩至放料升降平台上顶层物料框2的顶面略低于工作平台，此时，测距仪57不被物料框2、放料框升降平台55和放料框升降器52遮挡，
即，在放料框升降器52上升使得放料升降平台及物料框2高于工作平台时，测距仪57测的距离为测距仪57至放料框升降平台55或者放料框升降器52或者物料框2的间距，该间距小于测距仪57至工作平台的间距，通过测距仪57测量得到的间距获知放料框升降平台55上顶层物料框2是否落在工作平台下，在测得的间距一旦判定该顶层物料框2落在工作平台之下时，放料框升降器52停止运行，工人可以开始放置工作平台上的待转运工件至顶层物料框2上，放料框支撑板53上的重量传感器检测放料框升降平台55上的重量，当通过检测的重量判定顶层物料框2放置的工件达到额定放置量时，放料框升降器52与进料框升降器32同时运行，直至放料框升降平台55上的顶层物料框2的顶部与进料框升降平台33上的顶层物料框2的板式支撑脚22的底部齐平，水平推进器42再次运行，使得进料框升降平台33上的顶层物料框2移动至放料框升降平台55上的顶层物料框2的顶部上，水平推进器42再次复位，放料框升降器52再次回缩至放料升降平台上顶层物料框2的顶面略低于工作平台，重复上述动作，直至放料框升降器52处于最大回缩量时测距仪57测量得到的距离为测距仪57至放料框升降平台55上的顶层物料框2之间的间距，完成单次装载工件程序；
50.最后，叉车装置1移动至放料框升降装置5的一侧，叉车装置1利用叉车插设放料框升降平台55上的底层物料框2底部，托起放料框升降平台55上的所有物料框2，并将所托的物料框2运送至目的地，即完成单次转运，若还有待转运的工件，重复上述操作即可。
51.上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。