一种智能立体仓储配棉输送系统

技术领域

本发明涉及纺织领域的棉包储存与输送领域，具体涉及一种智能立体仓储配棉输送系统。

背景技术

现有的周转仓储棉包直接放在车间地面上，为按序平面化存储，存储数量有限，不能够满足及时化、批量化生产需求，并且平面化存储会造成车间上部空间浪费。另外，因下到工序工艺要求，目前全部由人工进行配棉，并由人工依次将配好的棉包拉到相应工序，配棉劳动强度大、配棉时间长，并且存在配棉出错率高的情况。

发明内容

针对现有的棉包存储和输送部分存在的问题，本发明提供了一种智能立体仓储配棉输送系统，不仅能实现棉包的自动立体存储，而且能自动配置和输送棉包。

本发明采用以下的技术方案：

一种智能立体仓储配棉输送系统，包括自动立体存储部分、棉包配置部分、棉包自动运输部分和总控制部分；

自动立体存储部分完成棉包的自动入库和立体化存储；

棉包配置部分将不同品种不同批次棉包，按照工艺要求自动配棉；

棉包自动运输部分将自动配好的棉包，按照多包为一组，自动运输到下一工序，并排列有序；

总控制部分均与自动立体存储部分、棉包配置部分和棉包自动运输部分电连接。

优选地，所述自动立体存储部分包括前端输送结构和立体存储结构；

所述前端输送结构包括多个前端棉包输送机，前端棉包输送机的前方设置有第一托盘机，前端棉包输送机的前侧部设置有分离滚筒机，分离滚筒机正对的前端棉包输送机上设置有第一滚筒升降机；在前端棉包输送机的后部配置有移载分棉机械手结构和棉包检测结构；

所述立体存储结构位于前端棉包输送机的后方，立体存储结构包括多个立体存储货架，在相邻的两个立体存储货架之间设置有移动上下棉包结构，移动上下棉包结构能将前端棉包输送机上的棉包放置到立体存储货架上。

优选地，所述棉包配置部分包括后端输送结构和棉包配置结构；

后端输送结构包括多个后端棉包输送机，移动上下棉包结构能从立体存储货架上取下棉包并放置到后端棉包输送机上；

后端棉包输送机的后方设置有第二托盘机，后端棉包输送机的后部设置有第二滚筒升降机，后端棉包输送机上配置有抓取机械手结构，后端棉包输送机的后侧部设置有终端输送机，终端输送机的后方设置有放置台，棉包自动运输部分从放置台上夹取棉包进行运输。

优选地，所述棉包自动运输部分包括智能夹取棉包搬运车，智能夹取棉包搬运车包括车体，车体的前部设置有升降架，升降架上可升降的设置有夹取组件，所述夹取组件包括左右两个夹板，每个夹板由一个夹板气缸带动左右移动；车体内设置有避障系统和导航系统。

优选地，所述移载分棉机械手结构和抓取机械手结构相同，移载分棉机械手结构和抓取机械手结构均包括支撑架，支撑架上滑动连接有提升板，提升板上设置有夹紧组件，所述提升板由伺服电机带动在支撑架上上下滑动；所述夹紧组件包括左右两个夹爪，每个夹爪由一个夹爪气缸带动在提升板上左右滑动。

优选地，第一托盘机用于将托盘拆分并送至前端棉包输送机上，第二托盘机用于收集后端棉包输送机上的托盘；

第一托盘机和第二托盘机均包括托盘机框架和托盘输送机，托盘输送机的底部设置有顶升机，托盘机框架安装在托盘输送机上，托盘机框架上设置有摆杆结构，摆杆结构包括两个摆动杆，摆动杆的下部设置有档杆，摆动杆能够带动档杆摆动。

优选地，所述棉包检测结构包括棉包尺寸检测机和条形扫描机，棉包尺寸检测机对经过的棉包的外形尺寸进行扫描，并将获得的数据送至总控制部分；条形扫描机对棉包上的条形码进行扫描读出条形码上的棉包信息，并将获得的信息送至总控制部分。

优选地，所述移动上下棉包结构包括纵向滑轨，纵向滑轨上滑动连接有上下棉包组件，上下棉包组件包括门型框架，门型框架的底部滑动连接在纵向滑轨上，门型框架在滑轨上前后滑动，门型框架内设置有上下滑动的取料平台，取料平台上滑动连接有取料叉板，所述取料叉板能在取料平台上左右滑动。

优选地，所述总控制部分包括总控制箱，总控制箱内设置有PLC控制系统。

本发明具有的有益效果是：

本发明提供的智能立体仓储配棉输送系统，自动立体存储部分能将棉纺厂的棉包自动存储到立体存储货架上，节省了棉包车间的存储空间，棉包配置部分和棉包自动运输部分实现了自动配棉、自动运输，解决之前人工进行配棉存在的配棉劳动强度大、配棉时间长，并且存在配棉出错率高的问题。本发明能够实现棉包自动存储、自动配棉、自动输送，完全代替了传统由人工存储、配棉、输送的工作模式，提高了存储和配棉效率，节省了用工人数，减轻了劳动强度，降低了配棉的出错率。

附图说明

图1为智能立体仓储配棉输送系统的整体图。

图2为第一托盘机和第二托盘机的示意图。

图3为移载分棉机械手结构和抓取机械手结构的示意图。

图4为移动上下棉包结构的示意图。

图5为智能夹取棉包搬运车的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

结合图1至图5，一种智能立体仓储配棉输送系统，包括自动立体存储部分、棉包配置部分、棉包自动运输部分和总控制部分。

自动立体存储部分完成棉包的自动入库和立体化存储。

棉包配置部分将不同品种不同批次棉包，按照工艺要求自动配棉。

棉包自动运输部分将自动配好的棉包，按照多包为一组，自动运输到下一工序，并排列有序。

总控制部分包括总控制箱，总控制箱内设置有PLC控制系统。

PLC控制系统均与自动立体存储部分、棉包配置部分和棉包自动运输部分电连接。

自动立体存储部分包括前端输送结构和立体存储结构。

前端输送结构包括多个前端棉包输送机1，前端棉包输送机的前方设置有第一托盘机2，前端棉包输送机的前侧部设置有分离滚筒机3，分离滚筒机正对的前端棉包输送机上设置有第一滚筒升降机4。

储棉过程中，人工叉车将两个棉包组运送至分离滚筒机上，每个棉包组有3个棉包，分离滚筒机能将其上的两个棉包组分离输送，一组一组的运输至前端棉包输送机上，保证棉包组运输有序。

分离滚筒机3运输棉包组至前端棉包输送机1处，第一滚筒升降机4上升，将一个棉包组运输到前端棉包输送机上，之后第一滚筒升降机下降，一个棉包组在前端棉包输送机上向后运输。

第一托盘机2用于将托盘拆分并送至前端棉包输送机上，第一托盘机包括托盘机框架211和托盘输送机212，托盘输送机的底部设置有顶升机213，托盘机框架安装在托盘输送机上，托盘机框架上设置有摆杆结构，摆杆结构包括两个摆动杆214，摆动杆的下部设置有档杆215，摆动杆能够带动档杆摆动。

以八个托盘为一组拆分为例，当一组托盘流入到第一托盘机内，顶升机213顶起成组托盘，此时摆动杆214带动档杆摆动，使得两个档杆伸至倒数第二个托盘的底部，将倒数第二个托盘及其上的托盘托住，之后，顶升机213带动最下端的托盘下降至托盘输送机212上，顶升机213落到托盘输送机下方，托盘输送机212带动此托盘输送至前端棉包输送机1上。然后，顶升机213升起，将档杆上的托盘顶住，摆动杆214带动档杆脱离托盘，顶升机213带动托盘下降一个托盘的高度，摆动杆214带动档杆摆动，使得两个档杆伸至倒数第二个托盘的底部，重复上述过程，即可完成托盘的拆分运输。

一个托盘输送到前端棉包输送机上，托盘在前端棉包输送机上运输时，第一滚筒升降机始终处于下降状态。

在前端棉包输送机的后部配置有移载分棉机械手结构5和棉包检测结构6。

移载分棉机械手结构包括支撑架511，支撑架上滑动连接有提升板512，提升板上设置有夹紧组件，所述提升板由伺服电机513带动在支撑架上上下滑动。

夹紧组件包括左右两个夹爪514，每个夹爪由一个夹爪气缸带动在提升板上左右滑动。

棉包组输送到移载分棉机械手结构下方，伺服电机513带动提升板和夹爪下移，将一个棉包组的3个棉包一起夹紧抓起，伺服电机513带动夹爪和棉包提起一定高度后，托盘流入移载分棉机械手结构下方，托盘到位后，夹爪带动棉包下降落到托盘上，夹爪再将处于上位的两个棉包抓起，使得单个棉包落入托盘中沿着前端棉包输送机输送，重复上述过程，使得3个棉包都单独落入一个托盘中。

装盘后的单个棉包运输至棉包检测结构6。

棉包检测结构包括棉包尺寸检测机和条形扫描机，棉包尺寸检测机对经过的棉包的外形尺寸进行扫描，并将获得的数据送至总控制部分。

条形扫描机对棉包上的条形码进行扫描读出条形码上的棉包信息，并将获得的信息送至总控制部分。

总控制部分分析棉包的条形码信息与棉包尺寸是否能够对应，若不对应，总控制部分进行报警，以便工作人员及时处理。

立体存储结构位于前端棉包输送机的后方，立体存储结构包括多个立体存储货架7，在相邻的两个立体存储货架之间设置有移动上下棉包结构8，移动上下棉包结构能将前端棉包输送机上的棉包放置到立体存储货架上。

移动上下棉包结构将装盘后的单个棉包按照存储需要，放置到立体存储货架上。

移动上下棉包结构包括纵向滑轨9，纵向滑轨上滑动连接有上下棉包组件，上下棉包组件包括门型框架811，门型框架的底部滑动连接在纵向滑轨9上，门型框架在滑轨上前后滑动，门型框架内设置有上下滑动的取料平台812，取料平台上滑动连接有取料叉板813，取料叉板能在取料平台上左右滑动。

棉包存储时：上下棉包组件移动到前端棉包输送机的后部，通过取料平台上的取料叉板叉取装盘后的单个棉包，利用门型框架在纵向滑轨9上滑动和取料平台812的上下滑动，将棉包移动到立体存储货架上的放置位处，在利用取料叉板813将棉包放到放置位，从而完成棉包存储。

棉包配置部分包括后端输送结构和棉包配置结构。

后端输送结构包括多个后端棉包输送机10，移动上下棉包结构能从立体存储货架上取下棉包并放置到后端棉包输送机上。棉包取下时原理与存储时的原理相同。

后端棉包输送机的后方设置有第二托盘机11，后端棉包输送机的后部设置有第二滚筒升降机，后端棉包输送机上配置有抓取机械手结构12，后端棉包输送机的后侧部设置有终端输送机13，终端输送机的后方设置有放置台14，棉包自动运输部分从放置台上夹取棉包进行运输。

抓取机械手结构与移载分棉机械手结构相同，只是抓取机械手结构的目的是为了将单个棉包和托盘分离，其动作过程为：

伺服电机513带动提升板和夹爪下移，将一个棉包夹紧抓起，棉包下的托盘继续随后端棉包输送机运至第二托盘机11完成收盘，托盘收盘后，第二滚筒升降机升起，抓取机械手结构将棉包放到第二滚筒升降机上，由第二滚筒升降机将棉包送至终端输送机13上。

第二托盘机的结构与第一托盘机一样。

第二托盘机的收盘过程为：

当一个托盘流入到第二托盘机内，顶升机213顶起托盘，此时摆动杆214带动档杆摆动，使得两个档杆伸至此托盘的底部将托盘托住，之后，顶升机213下降至托盘输送机下方，第二个托盘输送至上一个托盘的下方，顶升机213顶起第二个托盘，摆动杆214带动档杆脱离托盘，第一个托盘落到第二托盘上，顶升机213继续带动两个托盘上升一段高度，摆动杆214带动档杆摆动，使得两个档杆伸至第二个托盘的底部，将两个托盘托住，重复上述过程，即可完成托盘的收盘。

每完成一个托盘的收盘，第二滚筒升降机上升，抓取机械手将棉包放到第二滚筒升降机上，由第二滚筒升降机将棉包送至终端输送机13上。

在棉包配置过程中，需要三种不同的棉包组成一组，所以在前的移动上下棉包结构会按照配置需要，分别抓取不同的棉包，以便后续棉包的配置。

终端输送机将棉包送至放置台，当放置台上的三个棉包组成一个配置棉包组后，棉包自动运输部分将一个配置棉包组运输至后续工艺中。

棉包自动运输部分包括智能夹取棉包搬运车15，智能夹取棉包搬运车包括车体151，车体的前部设置有升降架152，升降架上可升降的设置有夹取组件，所述夹取组件包括左右两个夹板153，每个夹板由一个夹板气缸154带动左右移动。车体内设置有避障系统和导航系统。

智能夹取棉包搬运车通过夹板夹取三个棉包组成一个配置棉包组，自动将配置棉包组运至后续工艺中。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。