CN108466843A - 一种装箱生产线之码垛工位 - Google Patents
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Abstract
本发明属于装箱生产线的技术领域，涉及一种全自动装箱生产线上的堆垛工位，包括托盘存放区、货箱准备区、堆垛区、货箱输出区，所述托盘存放区中间设置有直线模组并延伸至堆垛区，所述直线模组两侧平行设置有两条贯穿托盘存放区和堆垛区的直线导轨，所述直线导轨上滑设有开口朝向堆垛区的C形滑板；所述堆垛区和货箱输出区铺设有移动货箱的输送辊，所述托盘存放区和堆垛区之间平行设有支架，支架上固定有移动货箱的机械手。本发明提供的装箱生产线上的堆垛工位实现了堆垛操作的全部自动化，具有结构简单，定位准确，堆垛速度快，节约劳动力成本、降低劳动强度等优点。
Description
技术领域
本发明属于装箱生产线的技术领域，特别涉及一种全自动装箱生产线中的码垛工位。
背景技术
产品生产好之后一般需要进行装箱，目前，装箱操作大多是通过手工进行，包括装箱、上盖、压盖、贴标、码垛等多个工序，由于组装工位多，动作多，人工反复操作会造成疲劳，以致装箱出错，而且操作用时较长，工作效率低。为了提高工作效率，技术人员开发出自动装箱生产线，但其中的码垛工位存在诸多技术问题，如空托盘体积庞大，当多个空托盘堆叠在一起时无法很好地将单个托盘分离并移动出去。
为了解决这一技术问题，CN1944205A公开了一种空托盘拆分机，将空托盘码垛在输送带的上方，滑车带动叉钳向上运动，到达底部第二个托盘附近时，叉钳伸出叉入底部第二个托盘中，滑车带动叉钳继续向上运动，将底部第二个托盘以上的所有托盘托起，只有最底下的一个托盘位于输送带上，由输送带将其从托盘码垛框架中输送出来，完成拆分，然后滑车又在驱动装置的带动下向下运动，被举起的托盘回落，叉钳收缩，滑车再改为向上运动，重复上述过程，将托盘逐一进行拆分，该专利虽然解决了单个空托盘的移动问题，但也存在其他一些不足：一是该专利需要设置一个框架，框架的存在限制了托盘的堆叠；二是在框架上设置垂直的导轨，这种导轨必然存在刚性不足的问题；三是使用输送带输送空托盘，其定位精度不高，影响后续工序的进行。
除了空托盘分离并移动的问题，码垛工位还存在其他一些急需解决的技术问题：由于货箱的底面积小于托盘的上表面积，因此将货箱码垛到托盘上时必然是多行多列多层的码垛，这就对自动生产线的机械手提出了很高要求，为了将货箱码垛到预定位置，机械手需要在X轴、Y轴、Z轴三个垂直方向上移动，这必然造成机械手设计复杂，而且还降低了机械手的精度和耐用性。
发明内容
本发明的目的是提供了一种全自动装箱生产线之码垛工位。
本发明的目的通过下述技术方案得以实现：
一种装箱生产线之码垛工位，所述工位包括：托盘存放区、货箱准备区、码垛区、货箱输出区，所述托盘存放区中间设置有直线模组并延伸至码垛区，所述直线模组两侧平行设置有两条贯穿托盘存放区和码垛区的直线导轨，所述直线导轨上滑设有开口朝向码垛区的C形滑板；所述码垛区和货箱输出区铺设有将货箱由码垛区移动至货箱输出区的输送辊，所述托盘存放区和码垛区之间平行设有支架，支架上固定有移动货箱的机械手。
上述直线模组通过伺服电机驱动，所述C形滑板通过直线模组的带动在直线导轨上滑动。
上述机械手的结构包括：支架上固定有水平滑轨，水平滑轨上滑设有水平滑块，水平滑块上固定连接有竖直滑轨，竖直滑轨上滑设有竖直滑块，竖直滑块上固定有吸盘，所述水平滑块和竖直滑块均由动力驱动装置驱动移动。
上述动力驱动装置为气缸或油缸或伺服电机或气动马达。
上述托盘存放区的直线模组和直线导轨之间设有气缸驱动升降的第一托物平台，所述码垛区中间设置有气缸驱动升降的第二托物平台，所述第二托物平台位于两条直线导轨之间，紧邻直线模组的端点。
上述托盘存放区四角设置有立柱，所述立柱之间连接有横杆。
上述横杆上设置有限位挡板。
上述横杆上设有气缸驱动旋转和上下位移的旋转挡板，所述旋转挡板设置在相对的两条横杆上。
上述旋转挡板在每条横杆上设置两个。
本发明和现有技术相比，具有如下有益效果:
1、本发明通过空托盘自动定位移动，机械手移动货箱至托盘，货箱码垛完成后满载托盘自动移动到叉车，实现了装箱生产线的码垛工位的全自动生产，具有节约劳动力成本、降低劳动强度、码垛速度快、码垛精度高等优点。
2、本发明通过伺服电机驱动直线模组，带动C形滑板上的空托盘的精准移动。同时C形滑板移动到码垛区后依然可以在码垛区滑动，使得机械臂只需在两个方向上移动就可完成码垛，大大降低了机械臂的设计难度，提高了机械臂的精度和耐用性。
3、本发明的空托盘移动装置设计简单，不使用框架结构，也不使用垂直的滑轨，空托盘堆叠数量大，结构牢固，使用方便。
4、本发明适合所有产品自动化装箱生产线上的码垛工位的自动化，具有非常好的可扩展性和标准化组装流程。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明运行中的立体图；
图3是本发明的俯视图；
图4是本发明托盘存放区和码垛区的俯视图；
图5是本发明货箱准备区的立体图；
图6是本发明托盘存放区的立体图和局部放大图；
附图标记：1、托盘存放区；2、货箱准备区；3、码垛区；4、货箱输出区； 5、输送辊；6、支架；7、机械手；11、直线模组；12、直线导轨；13、C形滑板；14、第一托物平台；15、第二托物平台；16、立柱；17、横杆；18、限位挡板；19、旋转挡板；71、水平滑轨；72、水平滑块；73、竖直滑轨、74、竖直滑块、75、吸盘、76、动力驱动装置。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-6：
一种装箱生产线之码垛工位，所述工位包括：托盘存放区1、货箱准备区2、码垛区3、货箱输出区4，所述托盘存放区1中间设置有直线模组11并延伸至码垛区3，所述直线模组11两侧平行设置有两条贯穿托盘存放区1和码垛区3 的直线导轨12，所述直线导轨12上滑设有开口朝向码垛区3的C形滑板13；所述码垛区3和货箱输出区4铺设有将货箱由码垛区3移动至货箱输出区4的输送辊5，所述托盘存放区1和码垛区3之间平行设有支架6，支架6上固定有移动货箱的机械手7。
上述直线模组11通过伺服电机驱动，所述C形滑板13通过直线模组11的带动在直线导轨12上滑动。
托盘存放区1用于存放由叉车运来的空托盘，货箱准备区2与前段工位相连，前段工位预备好码垛的货箱通过流水线输送到货箱准备区2，在伺服电机的驱动下，直线模组11可以带动C形滑板13在直线导轨12上移动精确的距离。 C形滑板13先将空托盘移动到码垛区3，机械手7通过垂直上下移动和水平左右移动将货箱放至空托盘上，完成一行货箱的移动后，C形滑板13将堆好一列货箱的托盘前后移动一段距离，使只进行垂直上下移动和水平左右移动的机械手7正好可以进行第二列货箱的堆放，重复操作，直到机械手7完成一层货箱的码垛，继续重复上述操作，直到机械手7完成所有货箱的码垛。之后，完成码垛的托盘通过输送辊5从货箱输出区4运出。
上述机械手7的结构进一步包括：支架6上固定有水平滑轨71，水平滑轨 71上滑设有水平滑块72，水平滑块72固定连接有竖直滑轨73，竖直滑轨73上滑设有竖直滑块74，竖直滑块74上固定有吸盘75，所述水平滑块72和竖直滑块74均由动力驱动装置76驱动移动。
上述动力驱动装置76为气缸或油缸或伺服电机或气动马达。
机械手7的竖直滑块74在动力驱动下沿着竖直滑轨73垂直向下移动使吸盘75与待移动的货箱接触，真空设备抽气，吸盘35吸起待移动货箱，动力驱动竖直滑块74向上移动到设定位置，之后，机械手上的水平滑块72在动力驱动下沿着水平滑轨71向左移动到设定位置，竖直滑块74下移，使货箱移动到设定位置，吸盘75充气，放下货箱至设定位置。
上述托盘存放区1的直线模组11和直线导轨12之间设有气缸驱动升降的第一托物平台14，所述码垛区3中间设置有气缸驱动升降的第二托物平台15，所述第二托物平台15位于两条直线导轨12之间，紧邻直线模组11的端点。
空托盘放置到托盘存放区1之后，第一托物平台14向上升起托住空托盘，移动时，第一托物平台14下降使待移动空托盘与C形滑板13接触，使得C形滑板13可移出空托盘，随后第一托物平台继续上升托住空托盘；当C形滑板13 将空托盘移动到码垛区3后，第二托物平台15上升托住空托盘，当托盘需要前后移动时第二托物平台15下降使托盘接触C形滑板13；码垛完成后C形滑板回到托盘存放区1，第二托物平台15下降使得托盘接触输送辊5，输送辊5转动输送出托盘。
上述托盘存放区1四角设置有立柱16，所述立柱16之间连接有横杆17。
上述横杆上设置有限位挡板18。
上述横杆上设有气缸驱动旋转和上下位移的旋转挡板19，所述旋转挡板19 设置在相对的两条横杆17上。
上述旋转挡板19在每条横杆17上设置两个。
旋转挡板19位于堆放托盘中下数第二个托盘的水平位置，在气缸驱动下，旋转挡板19旋转插入第二个托盘的间隙中，之后继续在气缸的驱动下将第二个托盘及其上的所有托盘翘起，分离出最下面的托盘，使得C形滑板13可以将最下面的托盘移出。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种装箱生产线之堆垛工位，其特征在于，所述工位包括：托盘存放区、货箱准备区、堆垛区、货箱输出区，所述托盘存放区中间设置有直线模组并延伸至堆垛区，所述直线模组两侧平行设置有两条贯穿托盘存放区和堆垛区的直线导轨，所述直线导轨上滑设有开口朝向堆垛区的C形滑板；所述堆垛区和货箱输出区铺设有将货箱由堆垛区移动至货箱输出区的输送辊，所述托盘存放区和堆垛区之间平行设有支架，支架上固定有移动货箱的机械手。
2.根据权利要求1所述的装箱生产线之堆垛工位，其特征在于，所述直线模组通过伺服电机驱动，所述C形滑板通过直线模组在直线导轨上滑动。
3.根据权利要求1所述的装箱生产线之堆垛工位，其特征在于，所述机械手的结构包括：支架上固定有水平滑轨，水平滑轨上滑设有水平滑块，水平滑块上固定连接有竖直滑轨，竖直滑轨上滑设有竖直滑块，竖直滑块上固定有吸盘，所述水平滑块和竖直滑块均由动力驱动装置驱动移动。
4.根据权利要求2所述的装箱生产线之堆垛工位，其特征在于，所述动力驱动装置为气缸或油缸或伺服电机或气动马达。
5.根据权利要求1所述的装箱生产线之堆垛工位，其特征在于，所述托盘存放区的直线模组和直线导轨之间设有气缸驱动升降的第一托物平台，所述堆垛区中间设置有气缸驱动升降的第二托物平台，所述第二托物平台位于两条直线导轨之间，紧邻直线模组的端点。
6.根据权利要求1所述的装箱生产线之堆垛工位，其特征在于，所述托盘存放区四角设置有立柱，所述立柱通过横杆连接。
7.根据权利要求6所述的装箱生产线之堆垛工位，其特征在于，所述横杆上设置有限位挡板。
8.根据权利要求6所述的装箱生产线之堆垛工位，其特征在于，所述横杆上设有气缸驱动旋转和上下位移的旋转挡板，所述旋转挡板设置在相对的两条横杆上。
9.根据权利要求8所述的装箱生产线之堆垛工位，其特征在于，所述的旋转挡板在每条横杆上设置两个。
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