專利名稱：輪對存儲庫中的輪對自動取送裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是輪對存儲庫中的輪對自動取送裝置，屬于軌道車輛輪對選配及倉儲技術領域。
背景技術：
目前，立體倉庫已經廣泛運用于民用設施，其存儲方式利用多層鋼結構框式貨架作為存儲單元，通過堆垛機進行貨物取送。該種常規(guī)存儲方式一旦堆垛機發(fā)生故障，靠天車或叉車不能進行輪對的取送，使整個連續(xù)的檢修工藝過程中斷，等故障解決才能恢復檢修過程，影響檢修工藝過程的效率及連續(xù)性?；谝陨锨闆r，為了能最大限度滿足輪對存儲的需求，同時避免傳統(tǒng)立庫機動性、柔性不足的問題，兼顧使用習慣，我們對輪對存儲方式進行了優(yōu)化研究。
發(fā)明內容本實用新型提出的是輪對存儲庫中的輪對自動取送裝置，其目的旨在使最大限度滿足輪對存儲的需求，同時避免傳統(tǒng)立庫機動性、柔性不足等問題。本實用新型的技術解決方案:其結構包括橫向運行機構、縱向運行機構、升降機構、回轉機構、抓取機構、輪對尺寸檢測裝置、存取件控制系統(tǒng)；其中縱向運行機構安裝在橫向運行機構上，升降機構安裝在縱向運行機構上，回轉機構安裝在升降機構上，抓取機構安裝在回轉機構上，輪對尺寸檢測裝置安裝在抓取機構或回轉機構上；升降機構、回轉機構、抓取機構上分別安裝有絕對位置編碼器，絕對位置編碼器的信號輸出端分別與存取件控制系統(tǒng)的信號輸入端相接。本實用新型的優(yōu)點:使輪對存儲庫能最大限度地滿足輪對存儲的需求，同時避免了傳統(tǒng)立庫機動性、柔性不足的問題，又兼顧了用戶的使用習慣。

圖1是輪對自動取送裝置的主視結構示意圖。圖2是輪對自動取送裝置的側視結構示意圖。圖3是輪對尺寸檢測裝置的測量原理圖。圖4是輪對抓取位置示意圖。圖5是輪對存儲庫的截面結構示意圖。圖6是升降機的側視結構示意圖。圖7是升降機的俯視結構示意圖。圖8是抓取機構的十字面結構示意示意圖。圖中的I是橫向運行機構的軌道、2是縱向運行機構的軌道、3是電動葫蘆、4是橫向驅動電機、5是橫向運行的滾輪、6是縱向驅動電機、7是縱向運行的滾輪、8是銷孔、9是銷軸、10是旋轉電機、11是夾爪、12是輪對自動取送裝置的主梁、13是固定板、14是輪轂輻版的外R40處、15是輪轂輻版的內R40處、16是升降機上的電動葫蘆、17是托盤、18是鋼軌、19是雙向撥輪器、20是升降機、21是輪對輸送線、22是輪對自動取送裝置、23是輪對存儲單
J Li ο
具體實施方式
如圖1、2所示，輪對自動取送裝置，其結構包括:橫向運行機構、縱向運行機構、升降機構、回轉機構、抓取機構、輪對尺寸檢測裝置、存取件控制系統(tǒng)；其中縱向運行機構安裝在橫向運行機構上，升降機構安裝在縱向運行機構上，回轉機構安裝在升降機構上，抓取機構安裝在回轉裝置上，輪對尺寸檢測裝置安裝在抓取機構或回轉裝置上；升降機構、回轉機構、抓取機構上分別安裝有絕對位置編碼器，絕對位置編碼器的信號輸出端分別與存取件控制系統(tǒng)的信號輸入端相接。所述的橫向運行機構，包括橫向驅動電機4、橫向運行的滾輪5、橫向運行機構的軌道1、銷孔8 ;其中其特征是橫向驅動電機4通過齒輪與齒輪軸的方式驅動橫向運行的滾輪5，運行在橫向運行機構的軌道I上，橫向運行機構的軌道I設置在龍門架上，橫向運行機構上設置有銷孔8。所述的縱向運行機構包括縱向驅動電機6、縱向運行的滾輪7、縱向運行機構的軌道2 ;其中縱向驅動電機6通過齒輪與齒輪軸的方式驅動縱向運行的滾輪7，運行在縱向運行機構的軌道2上，縱向運行機構的軌道2設置在輪對自動取送裝置的主梁上；縱向運行機構用于帶動升降機構、回轉機構、抓取機構、輪對尺寸檢測裝置在縱向運行機構的軌道2上運行。所述的抓取機構采用仿形的爪結構，仿形的爪結構的特征是:兩側的夾爪11通過滑塊連接在絲桿上，絲桿轉動，滑塊帶動兩側的夾爪打開或夾持輪對。所述的橫向運行機構的軌道I和縱向運行機構的軌道2上安裝有條碼帶，橫向運行機構和縱向運行機構上分別安裝有用于讀取條碼帶的讀寫控制器，讀寫控制器的信號輸出端與存取件控制系統(tǒng)的信號輸入端相接。所述的升降機構包括電動葫蘆3、固定板13、銷軸9，其中電動葫蘆3安裝在橫向運行機構上、固定板13通過鋼絲繩連接在電動葫蘆3上、固定板13上設置有銷軸9，銷軸9與橫向運行機構上的銷孔8配合。所述的旋轉機構，其結構是旋轉電機10通過蝸輪蝸桿結構連接在固定板13上，旋轉電機10與抓取機構固連。所述的抓取機構選用仿形的爪結構，兩側的夾爪11通過滑塊連接在絲桿上，絲桿轉動，滑塊帶動兩側的夾爪11打開或夾持輪對，抓取機構用于夾持輪對。所述的存取件控制系統(tǒng)(PLC2 5)有四個，其中兩個用于存件，另兩個用于取件，由于存儲庫分上下兩層，因此，上層、下層各有一個存件控制系統(tǒng)和一個取件控制系統(tǒng)，存取件控制系統(tǒng)(PLC2 5)用于根據輪對存儲控制系統(tǒng)(PC2)發(fā)出的存件或取件指令來控制橫向運行機構、縱向運行機構、升降機構、回轉機構、抓取機構、輪對尺寸檢測裝置。所述的回轉機構用于把抓取的輪對調轉角度，便于將輪對放置在相應位置；回轉機構在運行前，首先需要升降機構將輪對提升，直至銷軸9插入銷孔8內，使固定板13與主梁固定連接后，方可運轉，否則在鋼絲繩吊掛狀態(tài)下會晃動。[0025]如圖3所示，輪對尺寸檢測裝置安裝在固定板上的光尺直接測量輪對尺寸，當銷軸插入銷孔內后，以輪軸為中心零點，兩側用行程氣缸來接觸輪對，通過計算氣缸行程來計算輪對直徑，設兩側行程氣缸的初始位置距輪對軸中心距離分別為W1、W2，兩側氣缸的行程分別為 Tl、T2，則輪對直徑 D=R1+R2=W1+W2-T1-T2。如圖4所示，仿形的爪結構中的夾爪與輪對接觸部分是仿輪對的輪轂輻版的R40處的形狀(見國標GB8601-88《鐵路用輾鋼整體車輪》第2頁，圖1及表I)。如圖5所示，輪對存儲庫，其結構包括輪對輸送線21、輪對自動取送裝置22、輪對存儲單元23、打號機；其中輪對輸送線21貫穿在輪對存儲庫中，輪對自動取送裝置22安裝在橫向運行機構的軌道I上，輪對存儲單元23設置在輪對輸送線21的兩側，打號機安裝輪對輸送線21上；輪對自動取送裝置22的下端設置有抓取機構。所述的橫向運行機構的軌道I設置在龍門架上。所述的輪對存儲庫設置為上下兩層，兩層中的輪對用升降機20進行移動，升降機20安裝在輪對自動取送裝置的主梁12上。所述的輪對輸送線21用于根據控制指令要求，按相應的地址碼將輪對輸送到輪對存儲庫中的指定位置，采用地面板鏈輸送線。所述的輪對自動取送裝置22用于根據控制指令要求，按相應的地址碼進行指定輪對的取放操作。所述的輪對存儲單元23用于存放輪對；采用平面存儲、錯位存放的方式存放輪對；采用平面存儲、錯位存放的方式存放輪對。所述的打號機用于將存儲的輪對進行編號。如圖6、7所示，升降機20的結構包括升降機上的電動葫蘆16、托盤17、鋼軌18、雙向撥輪器19 ;其中升降機上的電動葫蘆16下吊掛托盤17，托盤17上設置有鋼軌18，鋼軌18兩側安裝有雙向撥輪器19 ;或通過氣缸推動與之鉸接的雙向撥叉，雙向撥輪器19使輪對從鋼軌18上滾動到輪對輸送線21上，或從輪對輸送線21上滾動到托盤17上。所述的鋼軌18用于存放輪對。所述的雙向撥輪器19用于將鋼軌18轉移到輪對輸送線21上。如圖8所示，抓取機構隨輪對自動取送裝置的移動軌跡為十字面，輪對輸送線的輸送方向與縱向運行機構的軌道2的長度方向相同。輪對自動取送控制流程，包括如下步驟:一)取件時，存取件控制系統(tǒng)(PLC2 5)從輪對存儲控制系統(tǒng)(PC2)獲得所需輪對的位置編碼，接著存取件控制系統(tǒng)(PLC2飛)根據位置編碼和當前輪對自動取送裝置的所在位置自動計算輪對自動取送裝置的運行方向和運行行程，接著通過條碼帶的讀寫控制器的輸出信號控制所述橫向運行機構和縱向運行機構上的電機運行至指定位置，然后通過升降機構、回轉機構、抓取機構上的絕對位置編碼器的輸出信號分別控制升降機構、回轉機構、抓取機構進行抓取作業(yè)，升降機構將輪對提升后，輪對尺寸檢測裝置對輪對尺寸進行檢測，并將檢測的數據與輪對存儲控制系統(tǒng)(PC2)發(fā)出的取件信號中的輪對尺寸數據進行比較，如果數據相同，則繼續(xù)完成取件操作，如果不同，則反饋給輪對存儲控制系統(tǒng)(PC2)，進行檢修，最后再通過條碼帶的讀寫控制器的輸出信號控制所述橫向運行機構和縱向運行機構上的電機運行至指定位置，放下輪對至指定位置，此時完成輪對取件操作；[0040]二)存件時，輪對存儲控制系統(tǒng)(PC2)首先獲得輪對的檢測數據，輪對存儲控制系統(tǒng)(PC2)根據輪對的檢測數據與輪對存儲控制系統(tǒng)內部的區(qū)劃編排規(guī)則進行比較，確定和給出輪對的存放位置，輪對存儲控制系統(tǒng)(PC2)將該輪對進行位置編碼和位置記錄，接著發(fā)出存儲位置控制指令給地面輸送線主控系統(tǒng)(PLC1)，地面輸送線主控系統(tǒng)(PLCl)將存儲位置控制指令轉化為針對輪對輸送線和升降機的控制指令，同時將位置編碼傳遞給存取件控制系統(tǒng)(PLC2 5)，輪對輸送線和升降機將輪對輸送至輪對入庫位置后，存取件控制系統(tǒng)(PLC2^5)根據位置編碼發(fā)送指令給輪對自動取送裝置，輪對自動取送裝置根據指令將輪對放置在相應的存儲單元。本申請雖然公開了橫向運行機構、縱向運行機構、升降機構、回轉機構、輪對尺寸檢測裝置的具體結構，但是考慮到現有技術中還有多種對本領域技術人員來說是公知的、能夠實現該功能的其他具體結構，而本申請的發(fā)明點并不在于實現該這些功能性特征的具體結構，而是在于這些功能性的技術特征與其他技術特征之間的相互作用或連接關系。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。實施時，將輪對自動取送裝置運行在輪對立體存儲庫中，輪對存儲區(qū)根據生產管理的計劃可任意分區(qū)，每區(qū)段存放的輪對可以按指定信息編排，如輪對編號、輪徑尺寸、軸頸尺寸等。分區(qū)大小，決定了存儲架物理空間尺寸的長度，也就是可存放輪對的數目。每個存放空間位置在計算機系統(tǒng)里都有一個固定的位置編碼，如XYZABC123#/*，X代表層數，Y代表該層的左右區(qū)間，Z代表左右區(qū)間各分成幾個小區(qū)，ABC代表每個小區(qū)允許存放的最大輪對數目，123代表該小區(qū)間的第幾個存放位置，#代表某個存放位置為空，*代表某個存放位置為非空，這樣就建立了存放庫的空間計算機數據編碼。數據編碼制定之后，一副 輪對到來，輪對存儲控制系統(tǒng)(PC2)通過信息網絡，根據接收到的該輪對信息，推算該輪對應該存放的區(qū)間位置。如果區(qū)間位置未占用，計算機發(fā)出一個位置編碼給地面輸送線主控系統(tǒng)(PLC1)，地面輸送線主控系統(tǒng)(PLCl)控制升降機、輪對輸送線，把該輪對放置在上層或者下層的入庫位置，然后，地面輸送線主控系統(tǒng)(PLCl)再把位置編碼傳遞給上層或者下層的輪對自動取送裝置，存取件控制系統(tǒng)(PLC2 5 )解讀編碼，自動識別存放位置在哪里，解讀成功后，再通知計算機，計算機確認存放位置無誤后，命令輪對自動取送裝置開始運行，自動送往存放位置進行存儲。轉向架或輪對組裝和配對時，轉向架檢修線上的輪對安裝工位根據該工位上需要安裝的輪對尺寸發(fā)出需求信息給輪對配對系統(tǒng)或輪對存儲控制系統(tǒng)計算機(PC2)，輪對配對系統(tǒng)可以集成在輪對存儲控制系統(tǒng)計算機(PC2)內。輪對配對系統(tǒng)根據需求信息，從輪對存儲控制系統(tǒng)計算機(PC2)的輪對存儲數據庫內查找出最合適的輪對，并發(fā)出取件指令給輪對自動取送裝置及地面輸送線、升降機，完成取件操作。存件和取件過程中，輪對自動取送裝置確定輪對的存放位置后，根據存放位置和目前輪對自動取送裝置所在位置，自動計算輪對自動取送裝置的運動方向，運動行程，然后進行精確運行控制。輪對自動取送裝置定位精度取決于位置檢測精度和程序控制計算軟件。輪對自動取送裝置的上升下降，橫向的前進后退采用絕對位置編碼器，通過檢測輪對自動取送裝置上的升降橫移機構的運行位置，判斷輪對自動取送裝置的提升高度和橫移距離；縱向的前進后退，由于空間距離大，采用編碼器會出現積累誤差，長期運行后會出現定位精度問題，因此，采用條碼帶直接定位縱向位置。條碼帶直接敷設于存儲架邊上的安裝導軌上，不同位置的條碼信息，就代表了該位置的物理屬性。其定位精度可以達到1mm，完全可以滿足輪對自動取送裝置的定位要求。閱讀條碼的讀寫控制器，通過總線連接到輪對自動取送裝置的PLC。輪對自動取送裝置在運行過程中，實時讀取條碼信息，解讀后換算成條碼所代表的空間物理位置數據，從而自動控制輪對自動取送裝置的走向，速度，啟動停止，實現全程準備定位，實現輪對的可靠存儲。輪對存放完成后，輪對存儲控制系統(tǒng)計算機(PC2 )把該輪對的位置編碼和輪對信息整合成一個庫存輪對信息代碼，等待檢修線調用。當檢修線輪對安裝工位需要輪對時，操作人員給出要件請求(需要的輪對信息，已經由檢修線信息系統(tǒng)根據前面工序自動計算)，檢修線信息系統(tǒng)把數據傳遞給輪對存儲控制系統(tǒng)計算機(PC2)，輪對存儲控制系統(tǒng)計算機(PC2)根據收到的要件請求，解讀出所需輪對的信息，然后查詢存儲庫里是否有合適的輪對，合適的輪對在什么位置。當確定有合適的輪對后，庫存輪對信息代碼被傳遞給地面輸送線主控PLC和輪對自動取送裝置PLC，PLC解讀該信息代碼，自動識別存放位置在哪里，解讀成功后，再通知輪對存儲控制系統(tǒng)計算機(PC2)，輪對存儲控制系統(tǒng)計算機(PC2)確認存放位置無誤后，命令輪對自動取送裝置開始運行，自動去指定位置取出輪對，然后經由輪對輸送線、升降機出庫。
權利要求1.輪對存儲庫中的輪對自動取送裝置，其特征是包括橫向運行機構、縱向運行機構、升降機構、回轉機構、抓取機構、輪對尺寸檢測裝置、存取件控制系統(tǒng)；其中縱向運行機構安裝在橫向運行機構上，升降機構安裝在縱向運行機構上，回轉機構安裝在升降機構上，抓取機構安裝在回轉機構上，輪對尺寸檢測裝置安裝在抓取機構或回轉機構上；升降機構、回轉機構、抓取機構上分別安裝有絕對位置編碼器，絕對位置編碼器的信號輸出端分別與存取件控制系統(tǒng)的信號輸入端相接。
2.根據權利要求1所述的輪對存儲庫中的輪對自動取送裝置，其特征是所述的橫向運行機構，其結構包括橫向驅動電機(4 )、橫向運行的滾輪(5 )、橫向運行機構的軌道(I )、銷孔(8);其中橫向驅動電機(4)通過齒輪與齒輪軸的方式驅動橫向運行的滾輪(5)，運行在橫向運行機構的軌道(I)上，橫向運行機構的軌道(I)設置在龍門架上，橫向運行機構上設置有銷孔(8)。
3.根據權利要求1所述的輪對存儲庫中的輪對自動取送裝置，其特征是所述的縱向運行機構包括縱向驅動電機(6 )、縱向運行的滾輪(7 )、縱向運行機構的軌道(2 );其中縱向驅動電機(6)通過齒輪與齒輪軸的方式驅動縱向運行的滾輪(7)，運行在縱向運行機構的軌道(2 )上，縱向運行機構的軌道(2 )設置在輪對自動取送裝置的主梁上。
4.根據權利要求1所述的輪對存儲庫中的輪對自動取送裝置，其特征是所述的橫向運行機構的軌道(I)和縱向運行機構的軌道(2)上安裝有條碼帶，橫向運行機構和縱向運行機構上分別安裝有用于讀取條碼帶的讀寫控制器，讀寫控制器的信號輸出端與存取件控制系統(tǒng)的信號輸入端相接。
5.根據權利要求1所述的輪對存儲庫中的輪對自動取送裝置，其特征是所述的升降機構包括電動葫蘆(3)、固定板(13)、銷軸(9)，其中電動葫蘆(3)安裝在橫向運行機構上、固定板(13)通過鋼絲繩連接在電動葫蘆(3)上、固定板(13)上設置有銷軸(9)，銷軸(9)與橫向運行機構上的銷孔(8)配合。
6.根據權利要求1所述的輪對存儲庫中的輪對自動取送裝置，其特征是所述的回轉機構，其結構是旋轉電機(10 )通過蝸輪蝸桿結構連接在固定板(13 )上，旋轉電機(10 )與抓取機構固連。
7.根據權利要求1所述的輪對存儲庫中的輪對自動取送裝置，其特征是所述的存取件控制系統(tǒng)有四個，其中兩個用于存件，另兩個用于取件，由于存儲庫分上下兩層，因此，上層、下層各有一個存件控制系統(tǒng)和一個取件控制系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型是輪對存儲庫中的輪對自動取送裝置，其結構包括橫向運行機構、縱向運行機構、升降機構、回轉機構、抓取機構、輪對尺寸檢測裝置、存取件控制系統(tǒng)；其中縱向運行機構安裝在橫向運行機構上，升降機構安裝在縱向運行機構上，回轉機構安裝在升降機構上，抓取機構安裝在回轉裝置上，輪對尺寸檢測裝置安裝在抓取機構或回轉裝置上；升降機構、回轉機構、抓取機構上分別安裝有絕對位置編碼器，絕對位置編碼器的信號輸出端分別與存取件控制系統(tǒng)的信號輸入端相接。優(yōu)點使輪對存儲庫能最大限度地滿足輪對存儲的需求，同時避免了傳統(tǒng)立庫機動性、柔性不足的問題，又兼顧了用戶的使用習慣。
文檔編號B65G1/137GK203006262SQ201220700489
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權日2012年12月18日
發(fā)明者鄭衛(wèi)星, 蘇兵, 黃國強, 王光福 申請人:江蘇速升自動化裝備股份有限公司