CN103057970B - 码垛装置及码垛方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物料堆垛设备技术领域，具体涉及一种能够对尺寸不同的物品进行码垛的码垛装置及码垛方法。其中，码垛装置包括：输送线；竖直叠放结构，其具有入口，该入口与输送线相连通；其中，竖直叠放结构设有用于检测待码垛物的高度检测器和竖直方向放置的支撑架，入口设置在支撑架的顶部；其中，支撑架处设置有沿竖直方向回转的回转构件和设置在该回转构件处的码垛构件，码垛构件与回转构件固定连接；承载结构，其设置在竖直叠放结构的底部；控制系统，其与高度检测器连接，并根据该高度检测器检测到的待码垛物的高度控制回转构件转动，并带动码垛构件下降一高度，该高度与高度检测器检测到的待码垛物的高度相同。

Description

码垛装置及码垛方法

技术领域

本发明涉及物料堆垛设备技术领域，具体涉及一种码垛装置及码垛方法。

背景技术

随着物流、食品和石化等行业的不断发展，货物的批量越来越大，为了节省运输空间，货物需要叠放整齐后再进行运输。由于货物数量往往较多，人工叠放效率太低，无法满足生产中的叠放要求。所以，码垛装置因其现代化程度较高，逐渐发挥着越来越重要的作用，它不仅可以准确、高效地完成码垛作业，而且可以降低工人的劳动强度，提高生产效率。码垛机可以集成在任何生产线中，为生产现场提供智能化、机器人化、网络化，可以实现啤酒、饮料和食品行业多种多样作业的码垛物流，广泛应用于纸箱、塑料箱、瓶类、袋类、桶装、膜包产品及灌装产品等。

现有技术中的码垛装置主要有周转箱自动码垛机、纸箱自动码垛机等，周转箱自动码垛机和纸箱自动码垛机大多采用层码垛方式，主要过程为先码好第一层物品，并将该层物品放在托盘或笼车中，再码好第二层物品，并将第二层物品叠放在第一层物品上。同时，可以根据物品的高度可考虑继续叠放第三层、第四层。

但是，在上述叠放过程中，只能针对尺寸统一（例如高度相同）的物品进行码垛。而当使用上述码垛方法对尺寸不同的物品进行码垛时，不同的尺寸会造成码好的每层的高度不同，当进行多层码垛时，则会经常出现散垛的情况，所以无法大范围推广。

发明内容

本发明提供一种码垛装置及码垛方法，能够满足对尺寸不同的物品进行码垛的要求。

本发明提供了一种码垛装置，包括：

输送线；

竖直叠放结构，其具有入口，该入口与所述输送线相连通；

其中，所述竖直叠放结构设有用于检测待码垛物的高度检测器和竖直方向放置的支撑架，所述入口设置在所述支撑架的顶部；

其中，所述支撑架处设置有沿竖直方向回转的回转构件和设置在该回转构件处的码垛构件，所述码垛构件与所述回转构件固定连接；

承载结构，其设置在所述竖直叠放结构的底部；

控制系统，其与所述高度检测器连接，并根据该高度检测器检测到的待码垛物的高度控制所述回转构件转动，并带动所述码垛构件下降一高度，该高度与所述高度检测器检测到的待码垛物的高度相同。

在本发明的各实施例中，优选地，所述输送线上设置有位置检测装置，其用于检测待码垛物的位置；

所述位置检测装置与所述控制系统连接，并当所述位置检测装置检测到待码垛物到达所述入口处时，所述控制系统控制所述竖直叠放结构将待码垛物送至所述支撑架。

在本发明的各实施例中，优选地，所述支撑架在所述入口处设置有第一推送构件，用于将待码垛物推送至所述支撑架。

在本发明的各实施例中，优选地，所述回转构件包括：齿轮组；

所述齿轮组设置在所述支撑架上；

所述齿轮组包括两个齿轮以及一个与所述齿轮铰接的链条；两个所述齿轮分别设置于所述支撑架的上下两端，并与所述支撑架转动连接；两个所述齿轮转动的轴线平行；

所述链条上固定连接有码垛构件。

在本发明的各实施例中，优选地，所述码垛构件的数目为多个，且多个所述码垛构件固定在所述链条上，并被链条带动依次往复到达所述两个齿轮处。

在本发明的各实施例中，优选地，所述承载结构包括：底座以及托盘；

所述底座与所述支撑架相连；

所述托盘可拆卸的设置于所述底座的上侧面；

优选地，所述底座上设置有用于将码垛好的码垛物推送至所述托盘上的第二推送构件。

在本发明的各实施例中，优选地，所述承载结构包括：底座以及笼车；

所述底座与所述支撑架相连；

所述笼车可拆卸地设置于所述底座处；

优选地，所述底座上设置有用于将码垛好的码垛物推送至所述笼车内部的第三推送构件。

在本发明的各实施例中，优选地，所述的码垛装置进一步包括：

分拣结构，其具有分别开启的多个出口，该多个出口分别与所述输送线相连通；

其中，该多个出口处分别设置有用于检测待码垛物的归属客户信息的检测器，该检测器与所述控制系统连接，所述控制系统根据检测到的待码垛物的归属客户信息控制所述分拣结构的多个出口分别开启，并依次完成对具有不同归属客户信息的待码垛物的码垛。

本发明还提供了一种如前述的码垛装置的码垛方法，包括：

检测待码垛物的高度；

竖直下降待码垛物一定高度，该高度与检测的待码垛物的高度相同；

依次对多个待码垛物重复上述步骤，并在竖直方向上叠加多个码垛物。

在本发明的各实施例中，优选地，所述的码垛装置进一步包括：

当检测到多个码垛物累积到预定高度时，停止一次码垛，并输送该叠加的多个码垛物，开始下一次码垛；

和/或；

检测待码垛物的归属客户信息，并依次对具有不同归属客户信息的待码垛物进行码垛。

通过本发明的各实施例提供的码垛装置及码垛方法，能够带来以下至少一种有益效果：

1.能够满足对尺寸不同的物品进行码垛的要求。本发明的码垛装置可对待码垛物进行竖直方向的码垛，在完成一次竖直码垛后再进行下一次竖直码垛，其中，本发明的竖直叠放结构用于对待码垛物进行竖直方向的码垛，当待码垛物被输送线输送至入口处后，待码垛物进入支撑架，并被支撑架处的码垛构件支撑并进行码垛（在初始状态时，码垛构件与入口处的输送线的面齐平）。在进行码垛动作之前，高度检测器检测待码垛物的高度，并将该高度发送至控制系统。控制系统控制回转构件转动，并带动码垛构件下降一高度，该高度与高度检测器检测到的待码垛物的高度相同，从而使已完成码垛动作的该码垛物的上表面下降至同入口的输送线的表面齐平的位置，从而对下一个待码垛物进行码垛。对每个码垛物都重复上述码垛动作，当码垛构件运行至回转构件的底部时，也可当叠加的多个码垛物叠加至预定的高度时，完成一次码垛，并将该码垛放至支撑架底部的承载结构，承载结构再输送该码垛并进行配送。继续进行下一次码垛。在上述码垛过程中，码垛物是竖直叠加的，且每次只对一个码垛物进行码垛动作，在竖直叠加的码垛中，每层只有一个码垛物，且每次码垛都下降与正在进行码垛动作的码垛物的高度相同的高度，所以下一个码垛物在码垛时会基于与输送线相平的高度进行码垛，因而不会造成散垛。

2.多次码垛之间无较长时间间隔，提高了码垛效率。本发明的回转构件上可以设置多个码垛构件，优选地为两个，且两个码垛构件之间的距离为回转构件的上下两端之间的距离，或者为与预定的码垛高度相同的距离。这样当完成一个码垛后，正在进行码垛的码垛构件恰好运动至回转构件的底部，同时另一个码垛构件运动至回转构件的顶部，可以在完成一个码垛后紧接着就开始进行第二个码垛。下一个码垛与第二个码垛之间的衔接与此相同，紧密衔接，从而提高了码垛效率。

3.能够对待码垛物按序进行码垛。待码垛物上标识有归属客户信息，本发明的分拣结构可先根据归属客户信息对待码垛物进行分拣，先将具有相同归属客户信息的待码垛物从输送线输送至竖直叠放结构处，从而可实现对具有相同归属客户信息的待码垛物进行码垛，完成对该归属客户信息的物品的码垛后，再依次对其他客户的物品进行码垛。这样就可有效避免无序码垛造成的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1为本发明的码垛装置的一种实施例的立体结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本发明的码垛装置的另一种实施例的立体结构示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为图3的局部示意图；

其中，附图标记如下：1、输送线，2、高度检测器，3、支撑架，4、码垛构件，5、承载结构，6、第一推送构件，7、回转构件，8、第二推送构件，9、齿轮，10、链条，11、转动轴，12、滑槽，13、滑动构件。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

实施例一

在本发明的实施例一中，码垛装置包括：

输送线；

竖直叠放结构，其具有入口，该入口与所述输送线相连通；

其中，所述竖直叠放结构设有用于检测待码垛物的高度检测器和竖直方向放置的支撑架，所述入口设置在所述支撑架的顶部；

其中，所述支撑架处设置有沿竖直方向回转的回转构件和设置在该回转构件处的码垛构件，所述码垛构件与所述回转构件固定连接；

承载结构，其设置在所述竖直叠放结构的底部；

控制系统，其与所述高度检测器连接，并根据该高度检测器检测到的待码垛物的高度控制所述回转构件转动，并带动所述码垛构件下降一高度，该高度与所述高度检测器检测到的待码垛物的高度相同。

在实施例一中，参照图1，码垛装置包括输送线1，竖直叠放结构（支撑架3所处的结构为竖直叠放结构），其中，竖直叠放结构具有入口，该入口与输送线连通，待码垛物可从输送线到达入口处，并被码垛。竖直叠放结构是用于对待码垛物进行竖直码垛的结构，其中，竖直叠放结构处设置有用于检测待码垛物的高度检测器2，优选地，高度检测器可如图1所示设置为具有一定高度的电子框，当待码垛物穿过该电子框时，即可检测到待码垛物的高度尺寸。检测待码垛物的高度尺寸是用于在竖直叠放码垛物时，可将待码垛物放在一构件上，并将该构件下降与该码垛物的高度尺寸相同的高度，从而可将之后的待码垛物叠加在其上方，且不会出现散垛的情况。

其中，竖直叠放结构处设置哟竖直方向放置的支撑架3，竖直叠放结构的入口设置在支撑架3的顶部，从而可将待码垛物从入口处送入支撑架，并对支撑架的顶部至底部进行顺序码垛，完成一个竖直叠放的码垛。

其中，支撑架3处设置有沿竖直方向回转的回转构件7和设置在该回转构件处的码垛构件4，码垛构件固定于回转构件上，并被回转构件带动沿回转构件做在支撑架的顶部与底部之间的上下往复回转运动。待码垛物从入口被输送至支撑架处时，位于码垛构件4的上方，码垛构件对待码垛物起到支撑作用。一个码垛物被送至码垛构件上方时，码垛构件被控制下降与该码垛物的高度相同的高度后停止，将第二个码垛物送至支撑架处并被送至第一个码垛物的上方，码垛构件被控制下降与第二个码垛物的高度相同的高度后停止，对第三个码垛物重复与第二个码垛物的码垛过程相同的码垛动作，并对之后的码垛物以此类推。当码垛构件上已码垛好的多个码垛物叠加至预定高度时，可控制停止完成一次竖直方向的码垛。

其中，当完成一次竖直方向的码垛后，可将该垛型放至竖直叠放结构底部的承载结构5，进一步地再码垛其他垛型，并在码垛好多个垛型后，可将其同批进行运输。

本发明的码垛装置还设置有控制系统，由于本发明在码垛过程中需要实现自动输送功能和自动码垛功能等，这些都需要在控制系统的控制下完成。控制系统在控制将待码垛物输送至码垛位置时，接收高度检测器检测到的待码垛物的高度，并根据该高度控制回转构件转动，以使码垛构件下降一高度，该高度与高度检测器检测到的待码垛物的高度相同，从而将该待码垛物的上表面作为下一个待码垛物被叠放的基准面，进而对下一个待码垛物进行码垛。并在重复上述码垛动作并叠放满足要求数目的多个码垛物后，或者当叠放的多个码垛物达到预定高度后，可控制停止码垛，并将码垛好的垛型放至承载结构并进行输送。

实施例二

在本发明的实施例二中，由于输送线上的码垛物的位置不好确定，可在输送线上设置位置检测装置，以检测待码垛物在输送线上的位置。其中，位置检测装置检测到待码垛物到达入口处时，控制系统可控制竖直叠放结构将待码垛物送至支撑架，并开始码垛。除此之外，还可在输送线上设置限位构件，该限位构件设置在入口的一侧，并在当待码垛物到达入口处时将待码垛物限位（拦截），并将待码垛物送至支撑架处。

参照图1，在实施例二中，由于待码垛物最初是在输送线上传输，输送线与入口之间具有一定距离，基于此种情况，可在入口处设置第一推送构件6，以将到达入口的待码垛物推送至支撑架处并进行码垛，优选地，该第一推送构件可设置在入口所朝向的正前方，并设置在输送线的一侧。该第一推送构件可与控制系统连接由其控制启动，也可单独设置启动开关。可在第一推送构件6处设置传感器，当该传感器检测到待码垛物到达入口处时，可将该信号发送至控制系统或启动开关，以开启第一推送构件并将待码垛物推送至支撑架处。

参照图3和图4，在实施例二中，回转构件可通过齿轮9与链条10的组合方式来实现。可在支撑架处设置齿轮组，每个齿轮组包括两个齿轮及与齿轮铰接的链条，其中，两个齿轮分别设置在支撑架的顶部和底部，且齿轮与支撑架转动连接，以转动并带动链条运动，从而带动固定于链条上的码垛构件做回转运动。其中，两个齿轮分别具有转动轴，参照图3中的转动轴11，两个齿轮的转动轴轴线平行（保持水平），从而可有效保证链条沿齿轮做稳定的转动，同时，可有效保证码垛构件被链条带动对待码垛物进行稳定的支撑。

码垛构件的具体运动可使用滑动构件和滑槽相互配合的方式实现，例如参照图5，码垛构件4设置在滑动构件13上，支撑架3上设置有滑槽12，滑动构件13可沿滑槽12进行滑动，并在滑动过程中带动码垛构件4进行上下回转。

由于在码垛过程中，码完一个垛型后需紧接着码其他的垛型，但是如果只有一个码垛构件，就需使用码垛构件将已码垛完的垛型放置好后复位才能再接着码其他的垛型，效率较低。为了解决该问题，可设置多个码垛构件，例如为两个。这样可连续码垛，提高码垛效率。当包括两个码垛构件时，可设置两个码垛构件之间的距离为支撑架的上下两端的两个滑轮之间的高度距离，从而可有效保证当一个码垛构件到达支撑架的底部并完成一个垛型后，另一个码垛构件刚好到达支撑架的顶部，并准备第二个垛型的码垛。多个垛型的码垛之间相隔时间较短，提高了码垛效率。

在实施例二中，参照图2，承载结构5可为应用于托盘的结构，其中，承载结构包括底座以及托盘；所述底座与所述支撑架相连；所述托盘可拆卸的设置于所述底座的上侧面；优选地，所述底座上设置有用于将码垛好的码垛物推送至所述托盘上的第二推送构件8。其中，当码垛构件将码好的垛型放置在底座上后，底座上的第二推送构件8可将垛型推送至托盘，其中，一个托盘上可放置多个垛型，例如为4个，当托盘上的垛型堆满后，可通过运输线（可设置在支撑线下方）将该托盘运走，并进行后续的运送过程。托盘的数量可人工或自动进行控制，例如可人工观测托盘的数量并当在观测到托盘的数量不够时，进行补充；也可设置托盘的存储装置，可自动吐纳托盘，实现更进一步的自动化。

在实施例二中，参照图2，承载结构5可为应用于笼车的结构，其中，承载结构包括底座以及笼车；所述底座与所述支撑架相连；所述笼车可拆卸地设置于所述底座处（例如为底座一侧，笼车内部的支撑面与底座的表面平齐）；优选地，所述底座上设置有用于将码垛好的码垛物推送至所述笼车内部的第三推送构件（类似于第二推送构件）。其中，当码垛构件将码好的垛型放置在底座上后，底座上的第三推送构件可将垛型推送入笼车中，其中，一个笼车内部可容纳多个垛型，例如为4个，当笼车内部的垛型堆满后，可将笼车运走，并进行后续的运送过程。笼车的数量可人工或自动进行控制，例如可人工观测笼车的数量并当在观测到笼车的数量不够时，进行补充；也可设置笼车的存储装置，可自动吐纳笼车，实现更进一步的自动化。

由于常见的码垛机对不同客户的待码垛物无法进行顺序码垛，为了解决该问题，本发明还设置有分拣结构，其具有分别开启的多个出口，该多个出口分别与所述输送线相连通；其中，该多个出口处分别设置有用于检测待码垛物的归属客户信息的检测器，该检测器与所述控制系统连接，所述控制系统根据检测到的待码垛物的归属客户信息控制所述分拣结构的多个出口分别开启，并依次完成对具有不同归属客户信息的待码垛物的码垛。这样可在码垛前就对不同客户的待码垛物进行分拣，将属于同一个客户的待码垛物分拣出并陆续输送至竖直叠放结构处进行码垛，对一个客户的待码垛物完成码垛后再进行下一个客户的待码垛物的码垛，这样就能实现对不同客户的待码垛物的顺序码垛了。

实施例三

在实施例三中，本发明还提供了一种如前述的码垛装置的码垛方法，包括：

步骤一：检测待码垛物的高度；

步骤二：竖直下降待码垛物一定高度，该高度与检测的待码垛物的高度相同；

步骤三：依次对多个待码垛物重复上述步骤，并在竖直方向上叠加多个码垛物。

实施例四

实施例四是在实施例三的基础上提出的，可进一步包括步骤四：当检测到多个码垛物累积到预定高度时，停止一次码垛，并输送该叠加的多个码垛物，开始下一次码垛。

实施例五

实施例五是在实施例三的基础上提出的，可在步骤一之前进一步加入分拣步骤：检测待码垛物的归属客户信息。从而可依次对具有不同归属客户信息的待码垛物进行码垛。

本发明提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本发明的范围内。

显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种码垛装置，其特征在于，包括：

输送线；

竖直叠放结构，其具有入口，该入口与所述输送线相连通；

其中，所述竖直叠放结构设有用于检测待码垛物的高度检测器和竖直方向放置的支撑架，所述入口设置在所述支撑架的顶部；

其中，所述支撑架处设置有沿竖直方向回转的回转构件和设置在该回转构件处的码垛构件，所述码垛构件与所述回转构件固定连接；

承载结构，其设置在所述竖直叠放结构的底部；

控制系统，其与所述高度检测器连接，并根据该高度检测器检测到的待码垛物的高度控制所述回转构件转动，并带动所述码垛构件下降一高度，该高度与所述高度检测器检测到的待码垛物的高度相同；

还包括：

分拣结构，其具有分别开启的多个出口，该多个出口分别与所述输送线相连通；

其中，该多个出口处分别设置有用于检测待码垛物的归属客户信息的检测器，该检测器与所述控制系统连接，所述控制系统根据检测到的待码垛物的归属客户信息控制所述分拣结构的多个出口分别开启，并依次完成对具有不同归属客户信息的待码垛物的码垛。

2.如权利要求1所述的码垛装置，其特征在于，所述输送线上设置有位置检测装置，其用于检测待码垛物的位置；

所述位置检测装置与所述控制系统连接，并当所述位置检测装置检测到待码垛物到达所述入口处时，所述控制系统控制所述竖直叠放结构将待码垛物送至所述支撑架。

3.如权利要求2所述的码垛装置，其特征在于，所述支撑架在所述入口 处设置有第一推送构件，用于将待码垛物推送至所述支撑架。

4.如权利要求1所述的码垛装置，其特征在于，所述回转构件包括：齿轮组；

所述齿轮组设置在所述支撑架上；

所述齿轮组包括两个齿轮以及一个与所述齿轮铰接的链条；两个所述齿轮分别设置于所述支撑架的上下两端，并与所述支撑架转动连接；两个所述齿轮转动的轴线平行；

所述链条上固定连接有码垛构件。

5.如权利要求4所述的码垛装置，其特征在于，所述码垛构件的数目为多个，且多个所述码垛构件固定在所述链条上，并被链条带动依次往复到达所述两个齿轮处。

6.如权利要求1所述的码垛装置，其特征在于，所述承载结构包括：底座以及托盘；

所述底座与所述支撑架相连；

所述托盘可拆卸的设置于所述底座的上侧面；

所述底座上设置有用于将码垛好的码垛物推送至所述托盘上的第二推送构件。

7.如权利要求1所述的码垛装置，其特征在于，所述承载结构包括：底座以及笼车；

所述底座与所述支撑架相连；

所述笼车可拆卸地设置于所述底座处；

所述底座上设置有用于将码垛好的码垛物推送至所述笼车内部的第三推送构件。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的码垛装置的码垛方法，其特征在于，包括：

检测待码垛物的高度；

竖直下降待码垛物一定高度，该高度与检测的待码垛物的高度相同；

依次对多个待码垛物重复上述步骤，并在竖直方向上叠加多个码垛物；

其中，

当检测到多个码垛物累积到预定高度时，停止一次码垛，并输送该叠加的多个码垛物，开始下一次码垛；

和/或

检测待码垛物的归属客户信息，并依次对具有不同归属客户信息的待码垛物进行码垛。