CN105197561A - 托盘自动循环机器人码垛系统 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种托盘自动循环机器人码垛系统，其包括码垛机器人、料袋输送机、托盘自动循环装置和控制器；其中料袋输送机、托盘自动循环装置和控制器围绕码垛机器人安装，码垛机器人、料袋输送机和托盘自动循环装置与控制器电连接。本发明通过托盘自动循环装置使码垛机器人系统具备托盘自动循环回收功能，当码垛机器人完成码垛后托盘自动循环装置能够自动将留在垛盘输送机出垛端的空托盘循环回收到托盘码垛等待工位，充分发挥了码垛机器人强大的柔性工作能力，有效减少了劳动力的使用和操作工人的劳动强度，降低了生产成本，提高了企业的经济效益和生产效率，避免了安装大型码垛机对场地的占用，简化了物流转运流程，提升了自动化水平。

Description

托盘自动循环机器人码垛系统

技术领域

本发明属于自动码垛设备领域,特别是涉及一种托盘自动循环机器人码垛系统。

背景技术

相比于自动码垛机，码垛机器人以其智能化，强大的柔性工作能力,占地面积小，可同时处理多品种物料，以及与生产线的结合提高生产效率及系统运行的可靠性和稳定性等优点，在现代物流包装、化工、食品、饲料、肥料等工业领域得到越来越广泛的应用。

目前，机器人码垛转运工作的作业方式主要为以下两种：一、带托盘转运，即将袋装产品通过码垛机器人在空托盘上进行码垛堆放，码垛完成后带托盘进行转运；二、无托盘转运，即在码垛机器人进行码垛工作前先在空托盘上铺上吊袋，然后通过码垛机器人将袋装产品在空托盘上进行码垛堆放，码垛完成后在垛盘输送机上带托盘进行转运，在转运到目标工位时，利用吊袋将垛堆吊走进行无托盘转运，此时空托盘需通过人工或叉车搬运回托盘仓等待工位，反复循环使用。

为了提高生产效率，节约生产成本，目前袋装产品的码垛转运已经越来越多地采用无托盘转运方式，码垛完成后成组运输。但是采用这种无托盘转运方式，空托盘的人工回收，或叉车回收都由于人工劳力的使用限制了生产效率，同时还需要配备专门的空托盘转运工序及人力、物力资源,已经无法满足生产企业越来越高的自动化生产需求，并且会给生产管理带来不便，增加企业的生产成本。

公开号为CN203428549U的中国专利公开了一种码垛机器人托盘库系统，它是采用托盘库来存储一定数量的托盘，节约了每次码垛时放托盘的人力与物力，大大提高了工作效率。但是由于需要在抓取输送线侧边设置托盘库，需要增加一定的空间占用，而且需要增加一定的生产成本；同时由于托盘库空托盘存储数量的限制，在托盘库托盘使用完后需要再次装载空托盘，增加了空托盘装载时间，限制了生产效率。

因此，如果能够开发一种具备托盘自动循环回收功能的机器人码垛系统将吊装转运后的空托盘自动回收到托盘仓或码垛等待工位对于提高企业的码垛运转效率将是非常有效的手段。通过把码垛机器人强大的柔性工作能力与生产线相结合，可以进一步提高企业生产效率，让企业享受到高科技成果带来的巨大效益，推动其追求更高性能的自动化产品应用。但目前本行业或领域内尚未发现有这样功能的机器人码垛系统。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的机器人码垛系统存在的的不足，而提供一种新型结构的托盘自动循环机器人码垛系统，使其通过采用托盘自动循环装置可以提高机器人码垛系统的自动化程度和工作安全性。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种托盘自动循环机器人码垛系统，其包括码垛机器人、料袋输送机、托盘自动循环装置和控制器；其中，所述料袋输送机、所述托盘自动循环装置和所述控制器围绕所述码垛机器人安装，所述码垛机器人、所述料袋输送机和所述托盘自动循环装置与所述控制器电连接。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的托盘自动循环机器人码垛系统，其中所述托盘自动循环装置是“回”形循环装置，其包括垛盘输送机、转向输送机和直线输送机；其中所述直线输送机与所述垛盘输送机平行安装，所述转向输送机安装于所述垛盘输送机两个端部内侧的下方、所述垛盘输送机与所述直线输送机两个端部之间以及所述直线输送机两个端部内侧的下方，连接所述垛盘输送机和所述直线输送机。

前述的托盘自动循环机器人码垛系统，其中所述转向输送机上安装有转向升降机构。

前述的托盘自动循环机器人码垛系统，其中所述托盘自动循环装置是直线下行循环装置，其包括垛盘输送机、升降输送机和下行输送机；其中所述下行输送机安装于所述垛盘输送机的下方，所述升降输送机安装于所述垛盘输送机和所述下行输送机两个端部内侧，连接所述垛盘输送机和所述下行输送机。

前述的托盘自动循环机器人码垛系统，其中所述垛盘输送机是辊筒输送机，所述转向输送机和所述直线输送机或所述升降输送机和所述下行输送机是链条输送机。

前述的托盘自动循环机器人码垛系统，其中所述转向升降机构或所述升降输送机的升降执行机构为气缸。

前述的托盘自动循环机器人码垛系统，其中所述托盘自动循环装置是直线双向循环装置，其包括中间垛盘输送机、左向垛盘输送机和右向垛盘输送机；其中所述左向垛盘输送机和所述右向垛盘输送机分别安装于所述中间垛盘输送机的两端，与所述中间垛盘输送机连接成直线。

前述的托盘自动循环机器人码垛系统，其中所述中间垛盘输送机、所述左向垛盘输送机和所述右向垛盘输送机分别由至少一台辊筒输送机组成。

前述的托盘自动循环机器人码垛系统，还包括传感器，所述传感器为多个，分别安装于所述托盘自动循环装置各输送机的机架上，与所述控制器电连接，分别用于检测托盘和垛盘的位置和状态。

前述的托盘自动循环机器人码垛系统，其中在所述垛盘输送机、所述左向垛盘输送机和所述右向垛盘输送机的出垛端旁设置有用于挂吊袋和铺吊袋的操作平台。

前述的托盘自动循环机器人码垛系统，其中还包括安全防护栏，所述安全防护栏设置于所述码垛机器人的手臂回传半径的外侧、所述码垛机器人、所述料袋输送机、所述垛盘输送机、所述中间垛盘输送机、所述左向垛盘输送机和所述右向垛盘输送机的外侧。

前述的托盘自动循环机器人码垛系统，其中所述料袋输送机是一台或并联安装的两台。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明托盘自动循环机器人码垛系统至少具有下列优点及有益效果：本发明通过托盘自动循环装置使码垛机器人系统具备托盘自动循环回收功能，当码垛机器人完成码垛后托盘自动循环装置能够自动将留在垛盘输送机出垛端的空托盘循环回收到托盘码垛等待工位，充分发挥了码垛机器人强大的柔性工作能力，有效减少了劳动力的使用和操作工人的劳动强度,降低了生产成本，明显提高了企业的经济效益，进一步提高了企业的生产效率，同时避免了安装大型码垛机对设备生产场地的占用，简化了物流转运流程，提升了自动化水平。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1是本发明托盘自动循环机器人码垛系统实施例一的示意图。

图2是本发明托盘自动循环机器人码垛系统实施例二的示意图。

图3是本发明托盘自动循环机器人码垛系统实施例二托盘自动循环装置的示意图。

图4是本发明托盘自动循环机器人码垛系统实施例三的示意图。

图5是本发明托盘自动循环机器人码垛系统实施例三托盘自动循环装置的示意图。

1：码垛机器人2：袋料输送机

3：托盘自动循环装置4：控制器

5：传感器6：操作平台

7：安全防护栏31：“回”形循环装置

311：垛盘输送机312：转向输送机

312a:转向升降机构313：直线输送机

314：锁止挡块32：直线下行循环装置

321：升降输送机322：垛盘输送机

323：下行输送机324：锁止挡块

33：直线双向循环装置331：中间垛盘输送机

332：左向垛盘输送机333：右向垛盘输送机

334：锁止挡块

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的托盘自动循环机器人码垛系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例一：

请参阅图1所示,本发明实施例一的托盘自动循环机器人码垛系统主要由码垛机器人1、袋料输送机2、托盘自动循环装置3和控制器4组成。其中袋料输送机2、托盘自动循环装置3和控制器4围绕码垛机器人1安装,码垛机器人1、袋料输送机2和托盘自动循环装置3与控制器4电连接，进行信号交换，控制器4通过连接电缆对码垛机器人1、袋料输送机2和托盘自动循环装置3进行控制与检测。

本发明的托盘自动循环机器人码垛系统还包括传感器5，传感器5为多个，分别安装于托盘自动循环装置3各输送机的机架上，与控制器4电连接，分别用于检测托盘和垛盘的位置和状态。传感器5为光电传感器或激光传感器或者两者的组合。

本发明的料带输送机2为一台输送机，为提高生产效率，本发明的料带输送机2也可以是并联安装的两台输送机。

在本实施例中，托盘自动循环装置3是“回”形循环装置31。如图1所示,“回”形循环装置31主要由垛盘输送机311、转向输送机312和直线输送机313组成，其中直线输送机313与垛盘输送机311平行安装，两者的输送工作面高度在同一水平面上，转向输送机312安装于垛盘输送机311两个端部内测的下方、垛盘输送机311与直线输送机313两个端部之间以及直线输送机313两个端部内测的下方，连接垛盘输送机311和直线输送机131，转向输送机312的输送工作面底于垛盘输送机311和直线输送机313的输送工作面。同时，为了避免托盘滑落，在垛盘输送机311机架的两端还分别安装有锁止挡块314。

在本发明的转向输送机312上安装有转向升降机构312a，转向升降机构312a的执行机构为气缸。为了获得更快的升降速度，转向升降机构312a的执行机构还可以采用电机减速器组合。

本发明的垛盘输送机311为辊筒输送机，转向输送机312和直线输送机313为链条输送机。

下面结合图1对本发明托盘自动循环机器人码垛系统实施例一的基本工作过程进行说明：

在码垛作业开始时，在垛盘输送机311的出垛端，操作工人将吊袋铺设到位于垛盘输送机311等待工位的空托盘上；控制器4控制安装于垛盘输送机311出垛端的转向输送机312的转向升降机构312a的执行机构，使得此转向输送机312的输送工作面升起,高于垛盘输送机311的输送工作面，将空托盘由垛盘输送机311转移到转向输送机312上，并控制此转向输送机312转动将空托盘平移到直线输送机313的上方，然后控制器4控制此转向输送机312的转向升降机构312a的执行机构，使得转向输送机312的输送工作面下降(复位)，将空托盘由转向输送机312上转移到直线输送机313的输送工作面上，实现了空托盘从垛盘输送机311的输送工作面平移到直线输送机313的输送工作面上；此时，控制器4控制直线输送机313将空托盘输送至直线输送机313的另一端，当安装于直线输送机313另一端的传感器5检测到空托盘后，控制器4启动安装于直线输送机313另一端的转向输送机312的转向升降机构312a的执行机构，使得此转向输送机312的输送工作面升起，高于直线输送机313的输送工作面，并控制转向输送机312转动将空托盘平移到垛盘输送机311的入垛端的上方，然后控制此转向输送机312的转向升降机构312a的执行机构，使得转向输送机312的输送工作面下降(复位),将空托盘由转向输送机312上转移到垛盘输送机311的入垛端的输送工作面上；然后控制器4启动垛盘输送机311将铺设有吊袋的空托盘输送至码垛工位，并控制码垛机器人1在空托盘上进行码垛；在码垛机器人1完成码垛后，控制器4控制垛盘输送机311将垛盘输送至垛盘输送机311的出垛端的出垛工位；在垛堆被吊走后，操作工人再次将吊袋铺设到空托盘上，等待下一个循环码垛作业，如此实现了码垛系统的托盘的“回”形自动循环回收功能，无需人工回收空托盘。

实施例二：

请参阅图2及图3所示，本发明实施例二的托盘自动循环机器人码垛系统与实施例一类似，区别仅在于：托盘自动循环装置3是直线下行循环装置32。直线下行循环装置32主要由升降输送机321、垛盘输送机322和下行输送机323组成，其中下行输送机323安装于垛盘输送机322的下方，并且两者的长度一致，升降输送机321安装于垛盘输送机322和下行输送机323两个端部内侧，连接垛盘输送机322和下行输送机323。同样，为了避免托盘滑落，在垛盘输送机322机架的两端还分别安装有锁止挡块324。

本发明的升降输送机321的执行机构为气缸。为了获得更快的升降速度，升降机构321的执行机构还可以采用电机减速器组合。本发明的升降输送机321的执行机构在抬起时其输送工作面与垛盘输送机322的输送工作面在同一水平面上，本发明的升降输送机321的执行机构在下降时其输送工作面与下行输送机323的输送工作面在同一水平面上。

本发明的垛盘输送机322为辊筒输送机或皮带输送机，升降输送机321和下行输送机323为链条输送机。

下面结合图2及图3对本发明托盘自动循环机器人码垛系统实施例二的基本工作过程进行说明：

在码垛作业开始时，此时升降输送机321的输送工作面与垛盘输送机322的输送工作面在同一水平面上，在垛盘输送机322出垛端的出垛工位，操作工人将吊袋铺设到垛盘输送机322出垛工位的升降输送机321的空托盘上；控制器4控制垛盘输送机322出垛端的升降输送机321的执行机构下降，使其输送工作面与下行输送机323的输送工作面在同一水平面上，实现了空托盘从垛盘输送机322的输送工作面下降到下行输送机323的输送工作面上；当安装于下行输送机323的传感器5检测到空托盘后，控制器4控制下行输送机323将空托盘输送至下行输送机323另一端(垛盘输送机322入垛端)的升降输送机321上，当安装于垛盘输送机322等待工位的升降输送机321的传感器5检测到空托盘后，控制器启动此升降输送机321的执行机构上升，使此升降输送机321的输送工作面回到与垛盘输送机322的输送工作面在同一水平面上；然后控制器4启动此升降输送机321和垛盘输送机322转动将铺设有吊袋的空托盘输送至垛盘输送机322的码垛工位，在安装于垛盘输送机322机架上的传感器5检测到空托盘正确到位后，控制器4控制码垛机器人1在空托盘上进行码垛；在码垛机器人1完成码垛后，控制器4启动垛盘输送机322将垛盘输送至垛盘输送机322出垛端出垛工位的升降输送机321上；在出垛工位垛堆被吊走后，操作工人再次将吊袋铺设到空托盘上，等待下一个循环码垛作业,如此实现空托盘的上、下行自动循环回收功能，无需人工回收空托盘。

实施例三：

请参阅图4及图5所示，本发明实施例三的托盘自动循环机器人码垛系统与实施例一、实施例二类似，区别仅在于：托盘自动循环装置3是直线双向循环装置33。直线双向循环装置33主要由中间垛盘输送机331、左向垛盘输送机332和右向垛盘输送机333组成，其中左向垛盘输送机332和向右垛盘输送机333分别安装于中间垛盘输送机331的两端，与中间垛盘输送机331连接成直线，中间垛盘输送机331、左向垛盘输送机332和右向垛盘输送机333输送工作面在同一水平面上。同样，为了避免托盘滑落，在左向垛盘输送机332和右向垛盘输送机333的机架上还分别安装有锁止挡块334。

本发明的中间垛盘输送机331、左向垛盘输送机332和右向垛盘输送机333分别由至少一台辊筒输送机组成。

下面结合图4及图5对本发明托盘自动循环机器人码垛系统实施例三的基本工作过程进行说明：

在码垛作业开始时，操作工人将吊袋铺设到分别位于左向垛盘输送机332和右向垛盘输送机333码垛等待及出垛工位的两个空托盘上；当控制器4首先启动左向垛盘输送机332和中间垛盘输送机331将铺设有吊袋的空托盘输送至中间垛盘输送机331的码垛工位时，在安装于中间垛盘输送机331机架上的传感器5检测到空托盘正确到位后，控制器4控制码垛机器人1在空托盘上进行码垛；在码垛机器人1完成码垛后，控制器4控制中间垛盘输送机331和左向垛盘输送机332同时启动将垛盘输送回左向垛盘输送机332的码垛等待及出垛工位；当安装于左向垛盘输送机332的传感器5检测到垛盘到达正确位置后，控制器4控制左向垛盘输送机332停止的同时启动右向垛盘输送机333将位于其上铺设有吊袋的空托盘输送至中间垛盘输送机331的码垛工位，在安装于中间垛盘输送机331机架上的传感器5检测到空托盘正确到位后，控制器4控制码垛机器人1继续在空托盘上进行码垛作业；此时位于左向垛盘输送机332码垛等待及出垛工位的垛堆被吊走，操作工人再次将吊袋铺设到位于左向垛盘输送机332的空托盘上并等待码垛机器人1码垛完成；码垛机器人1码垛完成后控制器4控制中间垛盘输送机331和右向垛盘输送机333同时启动将垛盘输送回右向垛盘输送机333的码垛等待及出垛工位；当安装于右向垛盘输送机333的传感器5检测到垛盘到达正确位置后，控制器4控制右向垛盘输送机333停止的同时启动左向垛盘输送机332将位于其上铺设有吊袋的空托盘输送至中间垛盘输送机331的码垛工位，如此反复循环作业，实现了码垛系统的托盘的自动循环回收功能，无需人工回收空托盘。

为了方便码垛完成后用叉车等运输车辆将成垛产品用吊袋吊运时操作人员穿挂吊袋、吊钩的作业，在垛盘输送机311、左向垛盘输送机332和向右垛盘输送机333的出垛端旁还设置有用于挂吊袋和铺吊袋的操作平台6。

本发明的托盘自动循环机器人码垛系统还包括安全防护栏7，安全防护栏7设置安装于码垛机器人1的手臂回转半径的外侧、码垛机器人1、料带输送机2、垛盘输送机311、322、中间垛盘输送机331、左垛盘输送机332和右垛盘输送机333的外侧。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1.一种托盘自动循环机器人码垛系统，其特征在于：其包括码垛机器人、料袋输送机、托盘自动循环装置和控制器；其中,所述料袋输送机、所述托盘自动循环装置和所述控制器围绕所述码垛机器人安装，所述码垛机器人、所述料袋输送机和所述托盘自动循环装置与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的托盘自动循环机器人码垛系统，其特征在于：所述托盘自动循环装置是“回”形循环装置，其包括垛盘输送机、转向输送机和直线输送机；其中所述直线输送机与所述垛盘输送机平行安装，所述转向输送机安装于所述垛盘输送机两个端部内侧的下方、所述垛盘输送机与所述直线输送机两个端部之间以及所述直线输送机两个端部内侧的下方，连接所述垛盘输送机和所述直线输送机。

3.根据权利要求2所述的托盘自动循环机器人码垛系统，其特征在于：所述转向输送机上安装有转向升降机构。

4.根据权利要求1所述的托盘自动循环机器人码垛系统，其特征在于：所述托盘自动循环装置是直线下行循环装置，其包括垛盘输送机、升降输送机和下行输送机；其中所述下行输送机安装于所述垛盘输送机的下方,所述升降输送机安装于所述垛盘输送机和所述下行输送机两个端部内侧,连接所述垛盘输送机和所述下行输送机。

5.根据权利要求2至4中任一权利要求所述的托盘自动循环机器人码垛系统，其特征在于：所述垛盘输送机是辊筒输送机，所述转向输送机和所述直线输送机或所述升降输送机和所述下行输送机是链条输送机。

6.根据权利要求3或4所述的托盘自动循环机器人码垛系统，其特征在于：所述转向升降机构或所述升降输送机的升降执行机构为气缸。

7.根据权利要求1所述的托盘自动循环机器人码垛系统，其特征在于：所述托盘自动循环装置是直线双向循环装置，其包括中间垛盘输送机、左向垛盘输送机和右向垛盘输送机；其中所述左向垛盘输送机和所述右向垛盘输送机分别安装于所述中间垛盘输送机的两端，与所述中间垛盘输送机连接成直线。

8.根据权利要求7所述的托盘自动循环机器人码垛系统，其特征在于：所述中间垛盘输送机、所述左向垛盘输送机和所述右向垛盘输送机分别由至少一台辊筒输送机组成。

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的托盘自动循环机器人码垛系统，其特征在于：其还包括传感器，所述传感器为多个，分别安装于所述托盘自动循环装置各输送机的机架上，与所述控制器电连接，分别用于检测托盘和垛盘的位置和状态。

10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的托盘自动循环机器人码垛系统，其特征在于：在所述垛盘输送机、所述左向垛盘输送机和所述右向垛盘输送机的出垛端旁设置有用于挂吊袋和铺吊袋的操作平台。

11.根据权利要求1至10中任一权利要求所述的托盘自动循环机器人码垛系统，其特征在于：其还包括安全防护栏，所述安全防护栏设置于所述码垛机器人的手臂回传半径的外侧、所述码垛机器人、所述料袋输送机、所述垛盘输送机、所述中间垛盘输送机、所述左向垛盘输送机和所述右向垛盘输送机的外侧。

12.根据权利要求1所述的托盘自动循环机器人码垛系统，其特征在于：所述料袋输送机是一台或并联安装的两台。