一种板料自动存储管理系统的制作方法

本发明涉及仓库自动化管理领域，特别涉及一种板料自动存储管理系统。

背景技术：

随着经济技术的飞速发展,资源利用越来越高,人们对空间的需求也越来越高,企业对仓储的需求也在不断发生变化，传统的工厂货架已经无法满足企业的生产需求。立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视。随着科学技术、信息技术、自动化生产技术及商品化经济的迅速发展,生产中所需原材料、半成品、成品及流通环节中的各种板料的搬运、储存、配送及相应的信息已经不是一个孤立的事物。自动化立体仓库的发展已经越来越智能化、快速化，但目前智能化仓库多集中在对零件、小型板料的管理，而对于重量比较笨重的大型钢板、型材等智能化程度还是有待开发。

现有的智能化立体仓库中一般采用机械臂或者叉车对板料进行搬运，机械臂由于其活动空间的限制，载重量和活动区域存在很大的不足，一般很难深入到比较深的存储单元，使得立体仓库的建设规模及实现形式有很大的限制。而叉车虽然可以深入到每个存储单元里面，但是叉车活动需要一定的间隙，对于场地比较小的仓库，建设单元的数量会减少。因此如何加大立体仓库的有效使用率并提高单个存储单元的存储重量成为了亟需解决的问题。现有的技术中一般板料放置在地面，通过叉车进行取用，自动化程度低，智能化程度低。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种板料自动存储管理系统，通过对板料的立体存储，实现库存管理、自动出入库以及板料库存预警等功能，实现了板料录入，自动存放、自动下料、板厚检测以及板料精准管理等自动化生产过程，能有效保障产品质量，提高生产效率，降低生产成本。

为实现上述发明的目的，本发明采用的技术方案实现如下：一种板料自动存储管理系统，包括人机界面模块、plc控制器、板料存储模块、板料上料模块、板料下料模块、rgv横移小车、板料传输模块以及一台或多台板料加工机床；所述人机界面模块通过以太网与所述plc控制器连接；所述人机界面模块和plc控制器通过以太网分别与所述板料加工机床连接；所述板料上料模块、板料下料模块和板料传输模块分别与所述plc控制器连接；所述rgv横移小车a、rgv横移小车b转运控制模块分别与所述plc控制器连接；

所述人机界面模块用于对板料的出/入库操作、对板料的库存信息进行实时显示和更新以及实现低库存预警；

所述plc控制器用于接收人机界面模块的操作信息，控制板料上料模块、板料下料模块以及板料传输模块进行相应的操作，同时将操作结果反馈给人机界面模块；

所述板料存储模块包括多个货架，每个所述货架上设有若干个用于对入库后的板料进行存储的存储托盘；

所述板料上料模块包括设置于所述货架上且沿所述货架上下移动的上升机，用于将板料输送到相应的存储托盘进行入库存储；所述上升机与所述plc控制器连接；

所述板料下料模块用于板料出库过程中的下料以及检测出库板料的厚度并将检测结果反馈给plc控制器；

所述板料传输模块包括多个rgv横移小车以及多个吸取机构，用于板料在入库或出库过程中的输送；多个rgv横移小车和多个吸取机构与所述plc控制器连接。

所述板料加工机床通过以太网将板料需求信息传输给plc控制器，所述plc控制器根据板料需求信息进行库存比对，并根据比对结果，输出出库/入库指令，控制板料下料模块/板料上料模块进行相应的下料/上料操作。

优选地，所述板料传输模块还包括行梁和轨道；多个rgv横移小车设置于所述轨道上；所述板料加工机床设置于所述轨道的一端；所述行梁设置于所述货架上方且沿所述轨道的延伸方向设置；所述行梁上设有多个沿所述行梁行走的行车，每个所述行车上均悬挂连接吸取机构。

优选地，所述吸取机构为真空吸盘和电磁铁中的一种或多种。

优选地，还包括电控柜，所述电控柜设置于所述轨道的一侧且与所述货架在同一水平方向上；所述所述人机界面模块和plc控制器设置于所述电控柜上；所述人机界面模块为触摸屏或上位机。

优选地，还包括板料识别模块，所述板料识别模块包括扫码枪，所述扫码枪与所述plc控制器连接；所述轨道远离板料加工机床的一端设有入库操作台，所述扫码枪设置于所述入库操作台上，用于扫描板料上粘贴的二维码或条形码，以识别所需入库板料的板料信息，并将识别的板料信息发送给plc控制器；所述板料信息包括板料型号以及板料尺寸。

优选地，所述板料下料模块包括设置于所述货架上且沿所述货架上下移动的下降机，所述下降机与所述plc控制器连接；当板料需要出库时，所述plc控制器控制所述下降机移动到相应的存储托盘的位置，所述吸取机构吸取对应的板料至下降机，所述下降机将板料下移至rgv横移小车，并通过吸取机构将板料输送至所述板料加工机床。

优选地，所述板料下料模块还包括板厚测量机构，所述板厚测量机构设置于轨道一侧且位于所述货架与所述板料加工机床之间；所述板厚测量机构为激光测距仪，所述激光测距仪与所述plc控制器连接，所述激光测距仪用于测量送往每个板料加工机床的板料的板厚，并将测量结果反馈到plc控制器，所述plc控制器根据所述激光测距仪反馈的结果判断送往每个板料加工机床的板料的板厚是否准确。

优选地，当所需板料库存数量大于需求值时，所述plc控制器输出出库指令后，控制下降机移动到对应的板料存储托盘位置，同时控制吸取机构将所需板料吸取至下降机，所述下降机将板料下移，并通过rgv横移小车将所需板料进行传送，当所述板料移动至激光测距仪处时，所述激光测距仪根据所述plc控制器的控制指令，对板料的厚度进行检测，并将检测结果发送给plc控制器，所述plc控制器将检测结果与板料需求信息进行对比，若所述检测结果与板料需求信息匹配时，即确认板厚正确，plc控制器控制单板吸取机构将单张板料吸取到对应的板料加工机床进行加工，同时所述plc控制器对板料库存信息进行更新；若检测结果与板料需求信息不匹配时，所述plc控制器将错误信息反馈到人机界面模块以发出错误信息警报。

优选地，当所需板料库存数量少于需求值时，plc控制器启动库存预警，并将库存预警信息反馈到所述人机界面模块，提示人工需要进行对应板料的入库；人工将对应板料置于入库操作台上，通过扫码枪对板料上的二维码进行识别，并将识别到的板料信息发送给plc控制器，所述plc控制器根据板料信息分配好存储托盘，控制rgv横移小车、吸取机构和上升机将扫码后的板料输送到对应的存储托盘位置，同时控制所述吸取机构将板料吸取至存储托盘上进行存储，并将入库的板料信息反馈到所述人机界面模块以更新板料库存信息。

优选地，所述板料需求信息包括板料型号、板料数量以及板料厚度。

有益效果

与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：本发明提供了一种板料自动存储管理系统，通过对板料的自动化立体管理,能够按需取用,节省空间,实现库存管理及自动出入库等操作，同时实现板料库存预警等功能；本发明主要实现板料集中立体存放，可以和激光切割机、数控冲床，数控剪板机或其它数控设备融合，实现小批量，多品种生产的需要；另外，可以自动根据板料加工机床的需求给给机床提供板料，通过plc控制器的控制,实现了整板料板料录入，自动存放、自动下料、板厚检测以及板料精准管理等自动化生产过程，能有效保障产品质量，提高生产效率，降低生产成本，同时提高板料管理的自动化和智能化程度。

附图说明

图1是本发明的一种板料自动存储管理系统的原理图；

图2是本发明的一种板料自动存储管理系统的工作流程图。

图3是本发明的一种板料自动存储管理系统的整体结构的正面示意图。

图4是本发明的一种板料自动存储管理系统的整体结构的俯视图。

图5是本发明的电控柜的正视图。

图6是本发明的货架的左视图。

附图中所对应的技术特征为：1-货架，2-存储托盘，3-入库操作台，4-扫码枪，5-轨道，6-rgv横移小车，7-行梁，8-行车，9-吸取机构，10-上升机，11-下降机，12-激光测距仪，13-电控柜，14-板料加工机床，15-人机界面模块，16-提升导轨，17-驱动电机，18-动力链轮，19-副链轮组，20-链条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，一种板料自动存储管理系统，其特征在于，包括人机界面模块15、plc控制器、板料存储模块、板料上料模块、板料下料模块、板料传输模块以及一台或多台板料加工机床14；

所述人机界面模块15通过以太网与所述plc控制器连接；所述人机界面模块15和plc控制器通过以太网分别与所述板料加工机床14连接；所述人机界面模块15用于对板料的出/入库操作以及对板料的库存信息进行实时显示和更新以及实现低库存预警；所述人机界面模块15为触摸屏或上位机。操作人员通过人机界面模块15可以查看每种板料的库存信息，当发现板料的库存量不足时，操作人员通过所述人机界面模块15可以手动进行入库和出库操作，所述人机界面模块15向所述plc控制器发出板料入/出库指令，在所述plc控制器的控制下，实现相应的板料入库或出库。

所述plc(plc：programmablelogiccontroller的缩写，可编程逻辑控制器)控制器与所述板料上料模块、板料下料模块和板料传输模块连接；所述plc控制器用于接收人机界面模块15的操作信息以及板料加工机床14发送的板料需求信息(所述板料需求信息包括板料型号、板料数量以及板料厚度)，控制板料上料模块、板料下料模块以及板料传输模块进行相应的操作，同时将操作结果反馈给人机界面模块15；

所述板料存储模块包括多个货架1，每个所述货架1上设有若干个用于对入库后的板料进行存储的存储托盘2；所述货架1以及存储托盘2的设置便于对板料进行立体存储，实现对板料的自动化立体管理。

如图3和图4所示，所述板料传输模块用于板料在入库或出库过程中的输送；所述板料传输模块包括行梁7、多个吸取机构9、轨道5以及多个设置于所述轨道上的用于输送板料的rgv(railguidedvehicle的缩写，意思是有轨制导车辆)横移小车6；所述轨道5可以根据实际需要设计任意长度，能有效提高仓库中板料的储存量；多个所述rgv横移小车6与所述plc控制器连接；所述rgv横移小车6在所述plc控制器的控制下沿所述轨道5行走实现对板料的输送；所述板料加工机床14设置于所述轨道的一端；所述行梁设置于所述货架上方且沿所述轨道的延伸方向设置；所述行梁7上设有多个沿所述行梁7行走的行车8，每个所述行车8上均悬挂连接吸取机构9，多个所述行车8以及多个吸取机构9与所述plc控制器连接，在所述plc的控制下，所述行车8带动所述吸取机构9沿所述行梁7移动，所述吸取机构9吸取板料，并将板料移动至相应的位置。

所述吸取机构9为真空吸盘和电磁铁中的一种或多种。在本实施例中，所述吸取机构9为真空吸盘和电磁铁，所述真空吸盘用于吸取不锈钢、塑料等材质的板料；所述电磁铁用于吸取碳钢材质的板料。

如图3所示，还包括板料识别模块，所述板料识别模块包括扫码枪4，所述扫码枪4与所述plc控制器连接；所述轨道5远离板料加工机床14的一端设有入库操作台3，所述扫码枪4设置于所述入库操作台3上，用于扫描板料上粘贴的二维码或条形码，以识别所需入库板料的板料信息，并将识别的板料信息发送给plc控制器；所述板料信息包括板料型号以及板料尺寸。

如图4和图5所示，还包括电控柜13，所述电控柜13设置于所述轨道5的一侧且与所述货架1在同一水平方向上；所述所述人机界面模块15和plc控制器设置于所述电控柜13上；

所述板料上料模块包括设置于所述货架1上且沿所述货架1上下移动的上升机10，用于将识别后的板料输送到相应的存储托盘2进行入库存储；所述上升机10与所述plc控制器连接；在plc控制器的控制下，所述上升机10可将板料向上提升，当上升机10将入库板料提升到相应的存储托盘2位置时，所述吸取机构9将板料吸取到相应的存储托盘上。

如图3和图4所示，所述板料下料模块包括设置于所述货架1上且沿所述货架1上下移动的下降机11，所述下降机11与所述plc控制器连接；所述板料下料模块还包括板厚测量机构，所述板厚测量机构设置于轨道5一侧且位于所述货架1与所述板料加工机床14之间；所述板厚测量机构为激光测距仪12，所述激光测距仪12与所述plc控制器连接，当板料需要出库时，所述plc控制器控制所述下降机11移动到相应的存储托盘2的位置，所述吸取机构9吸取对应的板料至下降机11，所述下降机11将板料向下移动，然后通过吸取机构9将板料移动到rgv横移小车6上，所述rgv横移小车6移动至激光测距仪12处进行板厚检测，所述激光测距仪12将测量结果反馈到plc控制器，所述plc控制器根据所述激光测距仪12反馈的结果判断送往每个板料加工机床14的板料的板厚是否准确，板厚检测无误后通过吸取机构9将板料输送至所述板料加工机床14进行加工。

如图6所示，所述货架1靠外一端垂直设有提升导轨16，所述提升导轨16上连接上升机10和下降机11，所述上升机10和下降机11均包括驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机17、动力链轮18、一个副链轮组19以及链条20；所述动力链轮81安装于所述驱动电机17的输出轴上，所述副链轮组19设置于所述货架1的顶部；所述链条20依次缠绕于所述副链轮组19和动力链轮18上且两端与所述上升机10或下降机11固定连接，所述驱动电机17驱动所述动力链轮18转动，所述链条20在所述动力链轮18的联动作用下，使得所述上升机10或下降机11沿提升导轨16上下移动。

所述板料加工机床14为数控机床，对加工对象的适应性强，加工进度高，具有稳定的加工质量，机床自动化程度高，可以减轻劳动强度，可靠性高，有利于生产管理的现代化。

下面详细描述本发明的工作过程：

如图2所示，所述板料加工机床14通过以太网将板料需求信息传输给plc控制器，所述plc控制器根据板料需求信息进行库存比对，当所需板料库存数量大于需求值时(即所述板料库存充沛时)，所述plc控制器输出出库指令后，控制所述下降机11移动到对应的板料存储托盘2位置，同时控制吸取机构9将所需板料吸取至下降机11，所述下降机11将板料下移，并通过吸取机构9将板料吸取至所述rgv横移小车6上，然后通过rgv横移小车6将所需板料进行传送，当所述板料移动至激光测距仪12处时，所述激光测距仪12根据所述plc控制器的控制指令，对板料的厚度进行检测，并将检测结果发送给plc控制器，所述plc控制器将检测结果与板料需求信息进行对比，若所述检测结果与板料需求信息匹配时，即确认板厚正确，plc控制器控制吸取机构9将单张板料吸取到对应的板料加工机床14进行加工，同时所述plc控制器对板料库存信息进行更新；若检测结果与板料需求信息不匹配时，所述plc控制器将错误信息反馈到人机界面模块以发出错误信息警报。

当所需板料库存数量少于需求值时(即库存不足时)，plc控制器启动库存预警，并将库存预警信息反馈到所述人机界面模块15，提示人工需要进行对应板料的入库；人工将对应板料置于入库操作台3上，通过扫码枪4对板料上的二维码进行识别，并将识别到的板料信息发送给plc控制器，所述plc控制器根据板料信息分配好存储托盘2，然后通过吸取机构9将板料吸取到rgv横移小车6，并通过控制rgv横移小车6、吸取机构9和上升机10将扫码后的板料输送到对应的存储托盘2位置，同时控制所述吸取机构9将板料吸取至存储托盘2上进行存储，并将入库的板料信息反馈到所述人机界面模块15以更新板料库存信息。

本发明提供了一种板料自动存储管理系统，通过对板料的自动化立体管理,能够按需取用,节省空间,实现库存管理及自动出入库等操作，同时实现板料库存预警等功能对板料进行立体存储，可以和激光切割机、数控冲床，数控剪板机或其它数控设备融合，实现小批量，多品种生产的需要。另外，可以自动根据板料加工机床的需求给给机床提供板料，通过plc控制器的控制，实现了板料录入，自动上料存放、自动下料、板厚检测以及板料精准管理等自动化生产过程，能有效保障产品质量，提高生产效率，降低生产成本，同时提高板料管理的自动化和智能化程度。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。