[0001] 本发明涉及一种物流系统，尤其涉及一种全自动化上下料的物流系统。

[0002] 在机械制造过程中，工件在第一工站内加工完毕后，需由人工将工件从第一工站中下料，将工件装入料夹并由人工运送至装夹机中上料装夹完毕后，再将工件运送至第二工站进行后续加工。在上述上下料及物流运送过程中，由于采用人工上下料并人工运送工件，耗费较多人力，工作效率低。

[0012] 请参阅图1，本发明实施方式的物流系统100，用于将在第一工站内完成加工的工件200（请参图3）下料并完成装夹，以便将其运送到第二工站进行后续加工。物流系统100包括控制台10及分别与控制台10电性连接的加工模块30和运送模块50。

[0013] 控制台10能够控制加工模块30在第一工站内加工工件200，并控制运送模块50将已完成加工的工件200进行装夹后运送至第二工站（图未示）。

[0014] 加工模块30包括加四个加工区31、分别对应四个加工区31设置的四个装料台33及第一机器人34、设置于四个装料台33一侧的流水线35、设置于流水线35一侧的第二机器人36及邻近第二机器人36设置的中转仓37。四个加工区31分别为一号至四号加工区31，一号至四号加工区31分别用于同时加工四种不同的工件200。四个装料台33上均设置有料夹331（请参图2），料夹331用于收容并固持工件200。第一机器人34能够将在加工区31内完成加工的工件200放入装料台33的料夹331中，再将盛有工件200的料夹331运送至流水线35上。在本实施例中，流水线35为四道循环式流水线，每道流水线35分别对应于一个加工区31及一个装料台33，以分别运送一种工件200。流水线35将盛有工件
200的料夹331运送至第二机器人36处，第二机器人36将盛有工件200的料夹331转运至中转仓37内，再将中转仓37内空的料夹331转移至流水线35上。流水线35将该空的料夹331运回第一机器人34处，第一机器人34将该空的料夹331转移至装料台33上，以等待收容下一个完成加工的工件200。

[0015] 请同时参阅图2，中转仓37分为并列设置的两个第一收容区373及两个第二收容区375。第一收容区373用于收容第二机器人36运来的装有工件200的料夹331，其内设置有用于支撑并运送料夹331的多个料盘371。每个第一收容区373内均设置有用于承载料盘371的导轨3731。在本实施例中，导轨3731的数量为两个，两个导轨3731平行间隔设置。每个导轨3731上均设置有滚动件3733，以减少料盘371与导轨3731之间的摩擦。两个导轨3731之间设置有驱动件3735，驱动件3735用于将料盘371推出第一收容区373。
第二收容区375用于收容从运送模块50运回的空的料夹331及料盘371。第二收容区375的结构与第一收容区373的结构相同，其内设置有料盘371，且同样包括导轨3751、滚动件
3753及驱动件3755。第二收容区375内的驱动件3755用于将运送模块50中的料盘371拉回第二收容区375。在本实施例中，驱动件3735及驱动件3755均为气缸。中转仓37的侧壁上还设置有定位装置377。定位装置377包括固定于中转仓37上的动作件3771及连接于动作件3771上的定位件3773。动作件3771能够带动定位件3773运动，以卡合运送模块50的部分结构，并将运送模块50的部分结构定位于中转仓37旁。

[0016] 运送模块50包括运行轨道51、设置于运行轨道51上的五个物流车53、邻近运行轨道51设置的四个中转台55、四个机械臂57以及分别对应四个机械臂57设置的四个装夹机59。

[0017] 在本实施例中，运行轨道51呈封闭的环状，其邻近中转仓37设置，用于设定物流车53的运行轨迹。在本实施例中，运行轨道51为由磁条所铺设的轨道。运行轨道51上间隔设置有五个定位器511，其中一个定位器511靠近中转仓37，其余四个定位器511从中转仓37旁依次沿顺时针间隔设置于运行轨道51上。定位器511用于对行驶在运行轨道51上的物流车53进行定位。

[0018] 请同时参阅图3，五个物流车53分别为一号至五号物流车53，五个物流车53间隔并可行驶地设置于运行轨道51上。在本实施例中，物流车53为与控制台10无线通讯连接的自动无线导航车。控制台10能够控制物流车53沿着运行轨道51行驶。物流车53包括车架531及设置于该车架上的控制单元533、驱动装置（图未示）和安全装置535，该驱动装置及安全装置535分别与控制单元533电性连接，控制单元533控制该驱动装置带动车架531行驶。

[0019] 车架531内活动悬挂有托盘536，托盘536外侧设置有与中转仓37上的定位装置377对应的卡合部5361，卡合部5361上开设有卡合孔5363。卡合孔5363用于与定位件3773相卡合，以将物流车53定位于中转仓37旁。托盘536分为分别与两个第一收容区373及两个第二收容区375相对应的两个第一收容部537及两个第二收容部539。第一收容部537用于收容从第一收容区373内转运来的装有工件200的料夹331及料盘371。每个第一收容部537内设有两个相平行的导轨5371，导轨5371上设置有滚动件5373。导轨5371旁设置有定位组件5375，定位组件5375包括感应件5376及限位件5377。当感应件5376感应到对应的导轨5371上存有料盘371时，限位件5377卡持料盘371，以将料盘371固定于第一收容部537中。在本实施例中，感应件5376为电磁阀，限位件5377为由感应件5376驱动的销轴。第二收容部539用于收容从中转台55内转运来的未装有工件200的料夹331及料盘371。第二收容部539内同样设置有导轨5391、滚动件5393以及定位组件5395。安全装置535设于车架531前端，用于防止物流车53与障碍物发生碰撞。初始状态下，五个物流车53分别邻近对应的定位器511静止于运行轨道51上，其中一号物流车53邻近中转仓37，二号至五号物流车53依次间隔并沿顺时针分布于运行轨道51上。

[0020] 请同时参阅图4，四个中转台55间隔设置于运行轨道51外侧，每个中转台55对应于一个定位器511。每个中转台55均包括支撑框551。支撑框551外侧设置有定位装置552，定位装置552与定位装置377结构相同，其同样包括动作件5521及定位件5523。定位装置552用于将物流车53定位至中转台55旁。支撑框551顶部设置有平移机构553，平移机构553上装设有承载件5531。承载件5531大致呈环形板状，用于承载料盘371。承载件5531的四周间隔分布有夹紧件5533，夹紧件用于夹紧料盘371。在本实施例中，平移机构553为丝杠螺母机构，平移机构553能够带动承载件5531在水平方向上作平移运动。支撑框551分为依次排列的上料区555、中转区557以及下料区559。平移机构553横跨上料区555、中转区557及下料区559。上料区555与物流车53上的第一收容部537相对应，用于收容从第一收容部537中转运来的装有工件200的料盘371及料夹331，并将其运送至中转区557。上料区555底部与第一收容区373类似设置有导轨5551、滚动件5553以及驱动件5555（未标号）。驱动件5555用于将物流车53的第一收容部537中的装有工件200的料夹331及料盘371拉至上料区555的导轨5551上。上料区555内邻近导轨5551设置有升降机构5557，升降机构5557垂直于平移机构553。升降机构5557上装设有转运托架
5559。转运托架5559大致呈“ㄩ”型，其两臂分别位于两个导轨5551的外侧，用于承载料盘
371。在本实施例中，升降机构5557为丝杠螺母机构，其能够带动转运托架5559在竖直方向上运动，通过转运托架5559将导轨5551上的料盘371运送至上料区555的顶部，以将该料盘371转运至承载件5531上，再通过平移机构553将料盘371运送至中转区557。下料区559与物流车53上的第二收容部539相对应，用于收容从中转区557中转运来的未装有工件200的料盘371及料夹331，并将其运送至物流车53上的第二收容部539中。下料区
559结构与上料区555的结构相同，其内同样设置有导轨5591、滚动件5593、驱动件5595、升降机构5597以及转运托架5599。驱动件5595用于将下料区559的导轨5591上的空的料夹331及料盘371推送至物流车53的第二收容部539的导轨5552上。

[0021] 请同时参阅图5，四个机械臂57分别邻近四个中转台55设置。每个机械臂57均包括第一支撑架571、设置于第一支撑架571一端的第二支撑架573、设置于第二支撑架573上的驱动机构575以及连接于驱动机构575上的抓取件577。第一支撑架571邻近对应的中转台55竖直设置，第二支撑架573水平固定设置于第一支撑架571末端。在本实施例中，驱动机构575为由电机带动的同步传送带。抓取件577滑动设置于第二支撑架573上并与驱动机构575相连接，其用于抓取中转区557上装有工件200的料盘371及料夹331。驱动机构575能够驱动抓取件577沿水平方向运动，以将抓取件577上的料夹331运送至对应的装夹机59内。

[0022] 四个装夹机59分别为一号至四号装夹机59，每个装夹机59对应一个机械臂57设置，且初始状态下，一号至四号装夹机59分别对应于二号至五号物流车53。

[0023] 使用本实施方式的物流系统100时，首先，将四种不同的工件200分别装设于一号至四号加工区31中，启动控制台10。控制台10控制加工区31对工件200进行加工。第一机器人34将完成加工的工件200放入对应的装料台33的料夹331中，再将装有工件200的料夹331转移对应的一道流水线35上，流水线35将该装有工件200的料夹331运送至中转仓37处。第二机器人36将装有工件200的料夹331转移至中转仓37的第一收容区373内的料盘371上。

[0024] 其次, 控制台10控制一号物流车53行驶至中转仓37处，使得卡合部5361朝向中转仓37。动作件3771驱动定位件3773凸伸入卡合孔5363内，以将托盘536定位，使得两个第一收容区373及两个第二收容区375分别对应于两个第一收容部537及两个第二收容部539。驱动件3735动作，将第一收容区373内的料盘371推入第一收容部537内。若第二收容部539内存有未装有工件200的料盘371及料夹331，驱动件3755同时动作，将该空的料盘371及料夹331从第二收容部539拉回第二收容区375中。

[0025] 当控制台10检测到一号物流车53上放入料盘371时，其控制五个物流车53均在运行轨道51上沿同一方向运行。在本实施例中，物流车53的运行方向为顺时针。当一号物流车53运行至一号装夹机59处时，控制台10控制运行轨道51上的定位器511将一号物流车53定位，同时，二号至四号物流车53分别对应运行至二号至四号装夹机59处，五号物流车53运行至中转仓37处。

[0026] 然后，中转台55的动作件5521驱动定位件5523凸伸入卡合孔5363内，以将托盘536定位，使得其中一个第一收容区373及其中一个第二收容区375分别对应于上料区555及下料区559。机械臂57的抓取件577抓取装夹机59中的空料夹331，并将其运放置于中转台55的中转区557的承载件5531上，夹紧件5533夹紧空料夹331。平移机构553将承载件5531运送至下料区559顶部，下料区559的升降机构5597驱动转运托架5599及其上的空料盘371上升至下料区559顶部与承载件5531对应。夹紧件5533释放空料夹331，使得空料夹331从承载件5531上落入料盘371中。升降机构5597驱动转运托架5599下降至下料区559底部，使得料盘371支承于导轨5591上。驱动件5595运动，将该空的料盘
371及料夹331推入物流车53的第二收容部539中。平移机构553驱动承载件5531复位。

[0027] 与上述过程同时，控制台10控制上料区555内的驱动件5555运动，将第一收容区373内装有工件200的料盘371及料夹331拉至上料区555的导轨5551上，并支承于转运托架5559上。同时， 平移机构553将承载件5531运送至上料区555顶部，升降机构5557带动转运托架5559上升，直至料夹331及其中的工件300从承载件5531中凸伸出。夹紧件
5533从四周夹紧料夹331，使得料夹331与工件200固定于承载件5531中。平移机构553再次带动承载件5531及其中的料夹331运动至中转区557。机械臂57的抓取件577抓取承载件5531上装有工件200的料夹331，并将料夹331运送至一号装夹机59内。一号装夹机59从该料夹中取下工件并装夹。

[0028] 同时，二号至四号装夹机59及其对应的机械臂57分别对二号至四号物流车53上的由二号至四号加工区31所加工的工件200执行同样的操作。中转仓37则取下五号物流车53上的所有空料夹331，第二机器人36将空料夹331分别运至四道流水线35上，流水线35空料夹331运至对应的加工区31处，第一机器人34将空料夹331搬运至装料台33上。
流水线35继续运转，第二机器人36将流水线35上运送来的装有工件200的料夹331搬运至中转仓37内，中转仓37再将该料夹331装入五号物流车53。

[0029] 控制台10再次控制五个物流车53顺时针运行，使一号物流车53定位于二号装夹机59处。控制台10控制二号装夹机59处的机械臂57取下二号装夹机59上的未装有工件200的料夹331并将该料夹331装入一号物流车53中，再抓取一号物流车53上的装有由二号加工区31所加工的工件200的料夹331，并将该料夹331运送至二号装夹机59上，二号装夹机59从该料夹331中取下工件200并装夹，其余物流车53及对应的装夹机59和机械臂57的动作类似。再次，控制台10控制五个物流车53继续顺时针运行，使得一号物流车
53依次停留在三号及四号装夹机59处，并使机械臂57依次将三号及四号装夹机59上的空料夹331装入一号物流车53中，再将一号物流车53上的由三号及四号加工区31所加工的工件200及料夹331依次运至三号及四号装夹机59内，由装夹机59对工件200进行装夹。
当一号物流车53在运行轨道51上运行一圈，再次回到中转仓37处时，一号物流车53上的所有工件200均已装入对应的装夹机59中，其上所有的料夹331均为空料夹。最后，控制台10控制中转仓37取下一号物流车53上的所有空料夹331，并由第二机器人36将空料夹运至流水线35上，流水线35将空料夹331运回对应的加工区31处。物流系统100完成一个工作循环。

[0030] 本发明的物流系统100，其使用控制台10控制加工区31对工件200进行加工，第一机器人34将工件200装入料夹331，并将该装有工件的料夹331放置于流水线35上，流水线35将该料夹331送至中转仓37处，再由第二机器人36将该料夹331及工件200搬运至中转仓37内，中转仓37将该料夹331转运至物流车53上，物流车53沿预设运行轨道51行驶，将该料夹331送至对应的装夹机59处，由机械臂57将该装有工件200的料夹运至装夹机59内，再从装夹机59中取回空料夹331并放置于物流车53上，物流车53沿运行轨道51行驶回中转仓37处，完成一次工作循环。在上述物流运送的过程中，工件200从加工区
31完成加工至装入装夹机59时，均能够由控制台10控制完成，节省了人力，其工作效率高。

[0031] 可以理解，物流系统100中的加工区31的数量可以为一个或多个，对应地，流水线35、物流车53、机械臂57及装夹机59的数量可以分别为一个或多个。

[0032] 可以理解，运行轨道51可以为实体导轨式，也可以为仅贴有运行标记的导航线或其他的轨道形式。甚至，运行轨道51及其上的定位器511均可以省略，而仅需使控制台10控制物流车53沿预设轨迹行驶，并能够依次停留在中转仓37及一号至四号装夹机59处即可。

[0033] 可以理解，装料台33、流水线35及第二机器人36均可以省略，仅需将中转仓37邻近加工区31设置，将料夹331装设于中转仓37上，并将物流车53的运行轨道51铺设至中转仓37旁，使加工区31对工件200完成加工后，第一机器人34直接将工件200放置于中转仓37上的空料夹331中，并由中转仓37将该装有工件200的料夹331转运至物流车53上即可。

[0034] 可以理解，中转台55可以省略，仅需采用机械臂57采用机械臂57从对应的装夹机59中取下空的料夹331，并将空料夹331搬运至五物流车53中，或从物流车53上取下装有工件200的料夹331并运送至装夹机59中即可。

[0035] 可以理解，装夹机59可以不局限于装夹工件用，其可以为加工机台或其他流水线。

[0036] 可以理解，料夹331可以省略，而仅需使用料盘371承载工件即可。

[0037] 另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。