CN108946183A - 高效盒体码垛机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效盒体码垛机，属于转运存储机械设备技术领域。该机包括由多列码垛立架构成的垂向延伸架体，架体的两侧分别安置输入传输装置和输出传输装置，且在高于下部固定的放置板处安装可在低位和高位之间升降的提升机构；架体安置输入传输装置一侧装有高于低位预定距离的推入机构和高于高位预定距离的推出机构；推入机构的缸体和推出机构的活塞杆分别与架体固连。本发明占地面积小，适应大批量的顺畅、高效流转，不仅实现了架体两侧输入、输出装置分别需要的可靠推入、推出操作，而且保证了无立撑推出机构的受力状态良好，结构紧凑，便于集中操控管理。

Description

高效盒体码垛机

技术领域

本发明涉及一种适于轻工行业生产线中的自动码垛设备，尤其是一种高效盒体码垛机，属于转运存储机械设备技术领域。

背景技术

包装作业线作为智能生产线的最后单元，在目前轻工业行业中仍需要大量的人工参与。尤其是制鞋产业，常常在进行盒体输入分码后，不断按需码垛、出垛。至今这些操作仍然主要依靠人工，不仅浪费人力，且失误率较高。当码垛过高时，还需要梯子操作，存在一定危险。装箱发货时，则需要工人往返于不同的码垛货架，经常因鞋子型号识别不清、订单信息错漏等造成装箱的失误，且不利于智能生产中的数据采集。虽然也有采用机械手（参见申请号为201520294550.9的中国专利）进行码垛的，但成本高、效率低。

检索可知，申请号为201510599557 .6的中国专利公开了一种用于小型盒装产品码垛机构的典型结构，包括输送工作台，在所述输送工作台两侧沿进料端设有进料护栏，所述输送工作台上方设有沿进料方向的水平推料气缸，所述推料气缸的出力轴端固接有一竖直设置的压紧气缸缸体，推料气缸的前端面一侧设有后端压料装置，所述后端压料装置另一边两侧设有一对可调护栏，所述后端压料装置一侧设有隔离翻板，所述隔离翻板转动地设置于输送工作台上方，隔离翻板下方和上方还分别设有码垛气缸和码垛压料组件，隔离翻板的另一侧设有满料检测装置。然而，上述现有技术并不适合以尽可能小的占地面积高效进行大批量鞋盒分码、缓存作业。

发明内容

本发明的首要目的在于：提出一种以尽可能小的占地面积高效方便进行大批量鞋盒分码后缓存作业的高效盒体码垛机，从而满足自动化包装生产线的配套需求。

本发明进一步的目的在于：提出一种便于控制可靠实现自动分码的高效盒体码垛机，从而进一步满足自动化包装生产线的配套需求。

为了达到上述首要目的，本发明的高效盒体码垛机基本技术方案为：包括由多列码垛立架构成的垂向延伸架体，所述架体的两侧分别安置输入传输装置和输出传输装置，且在高于下部固定的放置板处安装可在低位和高位之间升降的提升机构；

所述架体安置输入传输装置一侧装有高于所述低位预定距离的推入机构和高于所述高位预定距离的推出机构；

所述推入机构包括一对两端分别与架体和支撑架固连的定位导轨以及与定位导轨构成水平移动副的推入杆，所述推入杆的中部与安置在气缸支架的推入气缸的活塞杆连接；

所述推出机构包括固定在架体一侧的外伸水平推出轨道以及与推出轨道构成水平移动副的推出板，所述推出板的前端形成推入面、后端与水平的推入气缸缸体固连，所述推入气缸的活塞杆头与推出轨道固连，形成反装气缸推出机构。

本发明多列码垛立架的垂向延伸架体占地面积小，架体两侧分别安置的输入传输装置和输出传输装置适应大批量的顺畅、高效流转，气缸正装的推入机构与反装气缸的推出机构（推入机构的缸体和推出机构的活塞杆分别与架体固连）相结合，不仅实现了架体两侧输入、输出装置分别需要的可靠推入、推出操作，而且保证了无立撑推出机构的受力状态良好，结构紧凑，便于集中操控管理。

本发明进一步的完善是，所述码垛立架一侧配置有定位机构，所述定位机构包括分别铰支在架体上、下的定位气缸和挡板，所述定位气缸的活塞杆与摆杆的一端固连，所述摆杆的另一端与挡板的一边中部铰接。这样，当盒体从上一生产环节运送至输入传送带上时，识别装置根据盒体上的条码判断出盒体应在架体的某一立架缓存，即可控制相应位置的定位机构动作，使挡板摆动落下挡住该输入的盒体，实现自动分码后，再进行码垛。

本发明更进一步的完善还有：

每个码垛立架设置一个推出机构，多个码垛立架分组配备一个推入机构，所述推入机构的内侧均布有分别对应码垛立架的推入板。

所述提升机构包括升降驱动装置带动的垂向可升降连接杆，所述连接杆与架体构成可旋转的升降移动副；所述连接杆的下端固连水平提升板，且其圆柱表面具有含转位和复位曲线的闭合曲线凹槽。

所述闭合曲线凹槽的转位曲线和复位曲线分别由下倾线段和上倾线段形成，展开呈梯形的闭合曲线凹槽；所述闭合曲线凹槽与固定于架体的配合圆柱销构成凸轮副。

对应所述提升板的高位，架体装有顶推提升板使其产生起始转位趋势的始动气缸。

所述输入传输装置和输出传输装置分别为水平输入输送带和输出传送带；所述架体的下部固定上表面与输入传送带上表面齐平的放置板。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是图2的俯视图（略去推出机构）。

图4是图1实施例中的提升机构和定位机构的放大结构示意图。

图5是图4提升机构的连接杆曲线凹槽展开示意图。

图6是图3的A处局部放大图。

图7是图1实施例中的推出机构结构示意图。

图8是图1实施例中的推入机构结构示意图。

图9是图1实施例中的定位机构结构示意图。

图10-图15为图1实施例的各种工作状态示意图。

具体实施方式

本实施例为一种用于鞋盒分码、码垛、缓存、出剁的具有智能控制系统的盒体码垛机（智能控制系统包括条码识别装置、传感装置、PLC等硬件，均采用现有技术，不另详述），其基本结构如图1、2、3所示，具有多列（本实施例为15列）码垛立架的垂向延伸架体1被分成15个缓存区域，其两侧分别安置作为输入传输装置和输出传输装置的水平输入传送带7和输出传送带3。架体1的每个码垛单元下部都固定上表面与输入传送带7上表面齐平的放置板12。架体1在放置板12两侧错开让位缺口上方分别安装可在低位与高位之间升降的提升机构2。架体1的输入传输装置一侧装有高于低位预定距离的推入机构6和高于高位预定距离的推出机构5。这样可以保证推出机构的动作不会与盒体干涉。

提升机构2如图4至图6所示，包括作为升降驱动装置的升降气缸21带动的垂向可升降连接杆24，该连接杆24活插在固定于架体1的轴套22中，构成可旋转的升降移动副。连接杆24的下端固连水平提升板25。连接杆24的圆柱表面具有含转位和复位曲线的闭合曲线凹槽241，本实施例的曲线凹槽241具体如图5所示，转位曲线由下倾的AB段构成，之后的BC为平行于连接杆母线的静止段，复位曲线由上倾的CD段构成，之后的DA又是保持提升板25周向静止段，由此构成了展开为梯形的闭合曲线凹槽241。该凹槽241与固定在架体1的轴套22作为配合件的固定圆柱销23构成凸轮副。为了确保工作时，圆柱销23得以在到达A处时按需进入AB段，对应提升板25的高位，架体装有图6所示在此位置顶推提升板25使其产生起始转位趋势的始动气缸26。

本实施例的每个码垛立架设置一个推出机构5，该推出机构5的具体结构如图7所示，包括固定在架体1一侧的外伸水平推出轨道52以及与推出轨道52构成水平移动副的推出板51，该推出板的前端形成推入面，后端与水平的推入气缸54缸体固连，该推入气缸54的活塞杆头541通过固连板53与推出轨道52固连，一部分重量由轨道52支撑，由此形成了特有的反装气缸推出机构，当接到控制系统指令后，活塞杆头541相对缸体“缩回”，带动推出板51沿轨道52滑移，从而实现将盒体从提升板24推入到输出传送带上。该反装气缸推出机构与推入机构安装在架体一侧，且无干涉，实现了鞋盒从架体一侧输入至架体上，从架体另外一侧输出至下一生产线，显著节省了占地面积，便于操控管理，且结构简单紧凑，有利于降低成本；尤其是，推出板推出越远，活塞杆相对缸体的伸出反而越短，从而机构受力越容易平衡，因此保证了合体的可靠稳妥地推出到位。

本实施例的每五个码垛立架分组配备一个推入机构6，其机构如图8所示，包括一对两端分别与架体1和支撑架65固连的定位导轨60以及与定位导轨60构成水平移动副的推入杆64，该推入杆64的中部与安置在气缸支架63的推入气缸62的活塞杆连接，且内侧均布有五个推入板61，因此可以同步推入五件盒体。

此外，本实施例架体1的每个码垛立架一侧还配置有定位机构4，其具体结构如图9结合图4所示，包括分别通过座板41铰支在架体1上、下的定位气缸42和挡板44，挡板44呈三角形，定位气缸42的活塞杆与摆杆43的一端固连，摆杆43的另一端与挡板44一边的中部铰接。当盒体从上一生产环节运送至输入传送带上时，识别装置根据盒体上的条码判断出盒体应在架体1的某一立架缓存，相应位置的定位机构4动作，使挡板44摆动落下，恰好挡住输入的盒体。

本实施例的高效盒体码垛机在控制系统的控制下可以切实实现以下码垛、出剁全过程：

如图10所示，鞋盒到达输入传送带后，相应的定位机构挡板根据分码信号控制落下；

如图11所示，提升机构已将位于架体码垛位置的低位提升板提升至高位，因此推入机构可将输入到位的鞋盒推送到提升板升起后让出的下部放置板上的空位，完成入垛；

如图12所示，定位机构的挡板受控提起，由于控制提升机构开始下降对应AB段的高度时，在转位曲线段的作用下连接杆带动提升板由码垛位置转至对应放置板缺口的让位位置，其上如已有码垛的鞋盒将垛落在刚推入的鞋盒之上；提升机构下降至低于放置板时，在复位曲线段CD的作用下连接杆带动提升板由让位位置回转至码垛位置；

如图13所示，提升板开始提升，托起刚推入鞋盒底部，直至到达先前所处的高位，完成一次码垛操作将鞋盒缓存于相应分码位置的立架；

如图14所示，出垛时，提升机构保持动作，推出机构的推出板将最下层的鞋盒推出至输出输送带上，传送到装箱工位，上层其余鞋盒落在推出板上；

如图15所示，当推出机构快速缩回时，鞋盒在重力作用下将落到提升机构的提升板上，完成所需的出垛操作。

试验表明，本实施例结构紧凑、功能完善，可实现多种型号盒体产品的分码、码垛、缓存、并可根据客户需求自动将不同产品输出到装箱发货环节。配有条码识别系统、传感系统、PLC控制系统，产品入库出库信息明了，可以实现产品的追踪管理，尤其是具有如下有益效果：

1）能有效实现盒体产品的快速分码，减少了现有的人工重复性工作，并且能够根据订单需求，将不同产品从缓存架体中推出至输出皮带， 运送到装箱线，实现了一台设备多种功能。

2）按需配备不同的控制系统，即可实现单一分码加缓存、单一装箱两种方式同时工作，可根据使用需求进行系统的选择，更具人性化。

3）虽同一缓存区域不能同时进行推入和推出，但对不同的缓存区域推入和推出可以同时进行。

4）控制系统可实时掌握设备上缓存产品的数量和变化，解决了现有工厂因库存不清，每次需要人工盘点的难题。

除上述实施例外，本发明还可能有其它实施方式。例如推入机构既可以按需分组设置、也可以单个设置；再如转位和复位曲线的垂向投影距离既可以相等，也可以不等；预定距离可以略大于转位或复位曲线的垂向投影距离；再如，始动件除始动气缸外，也可以是液压或电动装置；等等。凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高效盒体码垛机，包括由多列码垛立架构成的垂向延伸架体，其特征在于：所述架体的两侧分别安置输入传输装置和输出传输装置，且在高于下部固定的放置板处安装可在低位和高位之间升降的提升机构；

所述架体安置输入传输装置一侧装有高于所述低位预定距离的推入机构和高于所述高位预定距离的推出机构；

所述推入机构包括一对两端分别与架体和支撑架固连的定位导轨以及与定位导轨构成水平移动副的推入杆，所述推入杆的中部与安置在气缸支架的推入气缸的活塞杆连接；

所述推出机构包括固定在架体一侧的外伸水平推出轨道以及与推出轨道构成水平移动副的推出板，所述推出板的前端形成推入面、后端与水平的推入气缸缸体固连，所述推入气缸的活塞杆头与推出轨道固连，形成反装气缸推出机构。

2.根据权利要求1所述的高效盒体码垛机，其特征在于：所述码垛立架一侧配置有定位机构，所述定位机构包括分别铰支在架体上、下的定位气缸和挡板，所述定位气缸的活塞杆与摆杆的一端固连，所述摆杆的另一端与挡板的一边中部铰接。

3.根据权利要求2所述的高效盒体码垛机，其特征在于：每个码垛立架设置一个推出机构，多个码垛立架分组配备一个推入机构，所述推入机构的内侧均布有分别对应码垛立架的推入板。

4.根据权利要求1、2或3所述的高效盒体码垛机，其特征在于：所述提升机构包括升降驱动装置带动的垂向可升降连接杆，所述连接杆与架体构成可旋转的升降移动副；所述连接杆的下端固连水平提升板，且其圆柱表面具有含转位和复位曲线的闭合曲线凹槽。

5.根据权利要求4所述的高效盒体码垛机，其特征在于：所述闭合曲线凹槽的转位曲线和复位曲线分别由下倾线段和上倾线段形成，展开呈梯形的闭合曲线凹槽；所述闭合曲线凹槽与固定于架体的配合圆柱销构成凸轮副。

6.根据权利要求5所述的高效盒体码垛机，其特征在于：对应所述提升板的高位，架体装有顶推提升板使其产生起始转位趋势的始动气缸。

7.根据权利要求6所述的高效盒体码垛机，其特征在于：所述输入传输装置和输出传输装置分别为水平输入输送带和输出传送带；所述架体的下部固定上表面与输入传送带上表面齐平的放置板。