一种离散型产线无人自动运输机器人系统及方法与流程

本发明涉及自动搬运领域，尤其涉及一种离散型产线无人自动运输机器人系统及方法。

背景技术：

1、在离散型流水线工厂，各流水线之间物理上分离，中间过程的物料运输一般采用人工转运，效率低下，制造业正面临从传统制造向智能制造转型的关键阶段，许多传统手工线已开始更新为自动化产线，工厂越来越少人甚至无人，因此，产线之间的智能转运成为行业亟待解决的问题，并且工厂车间坪效要求越来越高，布局越来越紧凑，留给移动机器人对接空间越来越小，不仅涉及单层运输，而且同一运输设备需要进行单层和多层不同高度的同时运输。而现有技术使用转运机器人一般仅能满足某些产线端到端的运输，缺少整体系统的自动化和智能化，且现有技术也有采用箱式机器人进行多层物料的运输，但该机器人类型通常所能运输的货箱重量较轻，无法满足离散型产线中大型物料的无人运输的需求，合体式的运输及升降方式，效率低下。

2、因此，有必要开发一种离散型产线无人自动运输机器人系统及方法，以提高物料转运效率以及实现无人化生产运输。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的技术问题，本技术的目的在于提供一种离散型产线无人自动运输机器人系统及方法。

2、为实现本发明的目的，本发明提出如下技术解决方案：

3、一种离散型产线无人自动运输机器人系统，包括生产产线、辊筒机器人、机器人管理系统、工厂管理系统，所述生产产线包括多层产线、单层产线，所述多层产线前方设置第一升降接驳平台，所述第一升降接驳平台根据物料传输信号升降至对应多层产线层传输物料，并根据所述辊筒机器人高度升降至对应高度传输物料，所述生产产线出口前方设置读码器，通过读取物料码，与所述工厂管理系统交互，确定该物料在工艺流程中的目标生产产线，所述生产产线设置入口传感器、出口传感器，通过所述生产产线的入口传感器、出口传感器识别有无物料，所述机器人管理系统根据所述读码器信息、所述入口传感器、出口传感器信息生成运输任务，指派所述辊筒机器人执行运输任务，所述辊筒机器人在所述生产产线之间运输物料。

4、进一步地，所述辊筒机器人包括移动机器人底盘及辊筒工装，所述辊筒工装包括工装控制器、工装动力辊筒、工装电动推杆、工装限位连杆、工装限位板，所述工装控制器与所述移动机器人底盘通讯，控制所述工装动力辊筒的转动以及所述工装电动推杆的动作，所述工装电动推杆与所述工装限位板通过所述工装限位连杆连接，所述工装限位板安装在所述辊筒工装两侧，通过所述工装电动推杆伸缩运动带动所述工装限位板的升降。

5、进一步地，所述辊筒工装设置对接传感器，所述对接传感器安装在所述辊筒工装两侧，通过所述对接传感器识别所述辊筒机器人是否与所述生产产线接驳到位。

6、进一步地，所述辊筒工装传输方向与所述移动机器人底盘车头车尾方向垂直，所述移动机器人底盘对接完成后，当需从所述辊筒工装的一侧接收物料时，所述工装控制器控制所述工装动力辊筒向接收侧的相反方向转动，同时接收侧的所述工装限位板下降，接收完成后，所述工装限位板升起，当需从所述辊筒工装的一侧传送物料时，所述工装控制器控制所述工装动力辊筒向传送侧的同一方向转动，同时传送侧的所述工装限位板下降，传送完成后，所述工装限位板升起。

7、进一步地，所述生产产线还包括中间处理设备，所述中间处理设备设置多层，前方设置第二升降接驳平台，所述第二升降接驳平台根据传输物料数量升降至对应层传输物料，并根据所述辊筒机器人高度升降至对应高度传输。

8、进一步地，所述辊筒机器人从所述生产产线入口处传送物料，从出口处接收物料，所述辊筒机器人左右两侧均可接收和传送物料，所述辊筒机器人根据入口处和出口处的空间及过道方向设置不同对接方向，进而通过所述辊筒机器人的不同侧面来接收和传送物料。

9、进一步地，所述第一升降接驳平台包括升降单元、传输单元，所述传输单元安装在所述升降单元上，所述升降单元包括平台升降执行器、剪叉机构，通过所述平台升降执行器驱动所述剪叉机构升降至对应高度，所述传输单元包括平台限位执行器、平台控制器、平台动力辊筒、平台限位板、平台限位连接件，所述平台控制器与所述辊筒机器人通讯，控制所述平台动力辊筒的转动以及所述平台限位执行器的动作，所述平台限位执行器与所述平台限位板通过所述平台限位连接件连接，所述平台限位板安装在所述传输单元两侧，通过所述平台限位执行器伸缩运动带动所述平台限位板的升降。

10、进一步地，所述第一升降接驳平台还包括水平移动单元、底部固定单元，所述升降单元通过水平移动单元与底部固定单元连接，所述水平移动单元包括平台水平执行器、滚轮，所述平台水平执行器一端固定在所述底部固定单元，一端固定在所述升降单元上，通过所述平台水平执行器的伸缩运动使所述升降单元通过所述滚轮在所述底部固定单元上滑动。

11、此外，本发明还提供一种流水线自动运输机器人方法，应用上述离散型产线无人自动运输系统，自动运输物料，具体包括：

12、多层产线自动运输方法：

13、s1：所述多层产线出口传感器识别到有物料，读码器读取物料码，与所述工厂管理系统交互，确定该物料在工艺流程中的目标生产产线；

14、s2：所述机器人管理系统读取所述目标生产产线入口传感器信号，如无物料，则生成运输任务，如有物料则等待不生成运输任务；

15、s3：所述第一升降接驳平台升降至所述多层产线物料层高度，所述多层产线将物料传送至所述第一升降接驳平台，所述第一升降接驳平台升降至所述辊筒机器人高度；

16、s4：所述辊筒机器人对接第一升降接驳平台，接收物料，行驶至所述目标生产产线，将物料传送至所述目标生产产线；

17、单层产线的自动运输方法：

18、t1：所述生产产线出口传感器识别到有物料，读码器读取物料码，与所述工厂管理系统交互，确定该物料在工艺流程中的目标生产产线；

19、t2：所述机器人管理系统读取所述目标生产产线入口传感器信号，如无物料，则生成运输任务，如有物料则等待不生成运输任务；

20、t3：所述辊筒机器人对接所述生产产线，接收物料，行驶至所述目标生产产线，将物料传送至所述目标生产产线。

21、进一步地，所述自动运输物料方法还包括：

22、中间处理设备的自动运输方法：

23、r1：当所述中间处理设备为空闲时，所述机器人管理系统读取前段工序的生产产线的传感器，识别物料数量，当物料数量为所述中间处理设备可处理数量时，可处理数量为1个或多个，生成运输任务；

24、r2：所述辊筒机器人对接前段工序的生产产线，接收物料，行驶至所述中间处理设备前；

25、r3：所述辊筒机器人对接所述第二升降接驳平台，所述第二升降接驳平台升降至所述辊筒机器人高度，所述辊筒机器人将物料传送至所述第二升降接驳平台上；

26、r4：所述第二升降接驳平台根据任务数及已传输物料数，升降至所述中间处理设备的对应层高度，将物料传输到所述中间处理设备里；

27、r5：任务完成后，所述中间处理设备开始处理程序；

28、r6：当所述中间处理设备处理完成后，所述第二升降接驳平台接收到信号，与所述机器人管理系统交互；

29、r7：所述机器人管理系统读取传输数量，并读取下一工序的生产产线入口处传感器信号，如无物料则生成运输任务，如有物料则等待不生成任务；

30、r8：第二升降接驳平台升降至对应层高度，所述中间处理设备将物料传输至所述第二升降接驳平台上；

31、r9：所述第二升降接驳平台升降至所述辊筒机器人高度，所述辊筒机器人对接所述第二升降接驳平台，所述第二升降接驳平台将物料传输至所述辊筒机器人上；

32、r10：所述辊筒机器人行驶至下一工序的生产产线，将物料传输至生产产线上。

33、与现有技术相比，本发明利用上述离散型产线无人自动运输机器人系统及方法，具有如下优势或有益效果：

34、采用升降接驳平台结合辊筒机器人，实现同一运输设备对不同高度的设备或产线的物料运输，满足中大型物料的智能运输，并且传送和升降分开进行，运输效率高；

35、辊筒机器人根据站点位置的空间不同，设置不同的对接模式，实现不同空间大小的精准对接和传输；

36、读码器及机器人管理系统、工厂管理系统结合，实现整体系统自主识别工艺路线精准配送物料；

37、全程无人自主触发任务、智能物料转运等；

38、物料可实时监控、可追溯。