CN109335703A - 一种袋装物料码垛系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种袋装物料码垛系统，包括送料机构、升降机构、抓取机构和具有升降功能的托盘机构；所述送料机构将装包完成的物料输送至升降机构上，抓取机构将升降机构上的物料抓取后码放在托盘机构上。本发明设置了升降托盘能够适应物料下落的高度，不会导致物料散开，码垛效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及一种袋装物料码垛系统。
背景技术
在生产车间内生产完成的产品需要进行打包，运输出去，目前常见的码垛方式有人 工码垛和机械码垛，为了提高生产效率，人们较为倾向机械码垛，但是目前机械码垛的方式的托盘大多数都是直接放置在地面上的，由于地面距离机械手的高度较高，物料直 接放下可能会导致包装好的物料散开，从而影响码垛。
因此，有必要设计一种袋装物料码垛系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构巧妙，码垛效果好的袋装物料码垛系统。
实现本发明目的的技术方案是：一种袋装物料码垛系统，包括送料机构、升降机构、 抓取机构和具有升降功能的托盘机构；所述送料机构将装包完成的物料输送至升降机构 上，抓取机构将升降机构上的物料抓取后码放在托盘机构上。
所述送料机构包括皮带传输机和导向块；所述导向块对称设于皮带传输机的出口上 方的两侧。
所述送料机构的两个导向块之间的间距沿传输方向递减。
所述升降机构包括剪刀式升降台和设于剪刀式升降台顶部的传输辊组、驱动装置和 第一限位板；所述传输辊组的传输方向与送料机构的传输方向一致；所述驱动装置驱动传输辊组运转；所述第一限位板设于传输辊组传输方向的一侧。
所述第一限位板相对驱动装置的侧面上设有贯穿第一限位板的台阶孔；所述台阶孔 内滑动设有台阶按钮，并且台阶按钮的一端从台阶孔的小端伸出；所述台阶孔大端的孔口处设有盖板；所述台阶按钮与盖板之间设有弹簧；所述台阶孔的台阶面上固定有第一 环形触片；所述台阶按钮的台阶面上固定有第二环形触片；所述第一环形触片和第二环 形触片分别通过弹簧导线与驱动装置电性连接。
所述抓取机构包括龙门架、横梁、机械手组件、第一驱动装置和第二驱动装置；所述横梁与龙门架滑动连接；所述机械手组件与横梁滑动连接；所述第一驱动装置驱动横 梁沿龙门架的长度方向运动；所述第二驱动装置驱动机械手组件沿横梁的长度方向运 动。
所述机械手组件包括固定板、升降汽缸、固定架、第二限位板、导向杆、回转汽缸、安装板、夹爪组件、驱动汽缸、驱动柄和滑块座；所述固定架固定在固定板的底部；所 述升降汽缸固定在固定架上，并且升降汽缸的活塞杆与回转汽缸的顶部固定连接；所述 第二限位板设于固定板的上方；所述导向杆的一端与回转汽缸固定连接，另一端依次贯 穿固定架和固定板后与第二限位板固定连接；所述安装板固定在回转汽缸的输出端上； 所述夹爪组件转动安装在安装板的底部两侧；述安装板上设有能够使驱动柄通过的通 孔；所述驱动柄的一端固定在夹爪组件的中部，另一端伸出安装板的顶部后与驱动汽缸 的活塞杆铰接；所述滑块座设于固定板的两侧；所述滑块座滑动安装在横梁上。
所述夹爪组件包括爪臂、固定在爪臂上的夹爪和设于爪臂内侧壁上的夹紧块；所述 夹爪的爪头部分的内侧面设置成斜面；所述安装板底部的中部对称设有压板；所述压板通过压板汽缸安装在安装板。
所述托盘机构包括安装座、第一升降座、第二升降座、第三驱动装置和第四驱动装置；所述第一升降座分别设于安装座的两端；所述第二升降座设于安装座的中部；每个 第一升降座与第二升降座之间均滑动设有升降台；所述第三驱动装置和第四驱动装置分 别驱动两个升降台升降。
所述托盘机构的每个第一升降座相对第二升降座的侧面上均竖直设有第一滑槽；所 述第二升降座的两侧面上分别设有与两个第一升降座上的第一滑槽对应的第二滑槽；所 述第一滑槽和第二滑槽内均滑动连接有滑块座；所述升降台的两端分与两个滑块座固定 连接；所述第三驱动装置和第四驱动装置均包括驱动电机、传动轴、第一丝杆和第二丝杆；所述传动轴转动地安装在安装座上；所述第一丝杆转动安装在第一滑槽内；所述第 二丝杆转动安装在第二滑槽内；所述第一丝杆和第二丝杆分别与第一滑槽和第二滑槽内 的滑块座螺纹连接；所述传动轴上上分别固定有与第一丝杆和第二丝杆传动的齿轮；所 述驱动电机与传动轴传动连接。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明设置了升降托盘能够适应物料下落的高度，不会导致物料散开，码垛效果更好。
(2)本发明的送料机构采用传输机，传输更加稳定。
(3)本发明的两个导向块之间的间距沿传输方向递减，能够使得物料更好的传输到升降机构上。
(4)本发明设置了升降机构，便于与抓取机构的夹爪配合夹取物料，使得抓取动作更加精确，稳定。
(5)本发明设置了台阶按钮，能够在物料接触台阶按钮时切断驱动电机的电源，物料离开时，接通电源，避免了驱动电机一直处于工作状态，不仅保护电机，而且节约 能源。
(6)本发明的抓取机构采用横梁与龙门架滑动连接，机械手组件与横梁滑动连接，使得在抓取过程中机械手组件运动的更加稳定。
(7)本发明的机械手组件通过汽缸驱动夹爪抓取物料，便于控制夹取的力度，使得抓取更加牢固。
(8)本发明设置了压板和夹紧块，能够防止在夹取过程中由于物料变形而产生难以码垛的情况。
(9)本发明的托盘机构采用双托盘的结构，在码完一个托盘后，无需等待将拖盘运走，便能继续码垛，节约了等待时间，提高了工作效率。
(10)本发明的托盘机构采用丝杆与齿轮传动，传动效果好。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本 发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明升降机构的结构示意图。
图3为图2中A处的放大图。
图4为本发明底座内部结构示意图。
图5为本发明第一限位板内部结构示意图。
图6为本发明抓手组件的结构示意图。
图7为本发明托盘机构的结构示意图。
图8为图7中A-A的剖视图。
附图中的标号为：
送料机构1、皮带传输机1-1、导向块1-2；
升降机构2、剪刀式升降台2-1、底座2-1-1、调节腰孔2-1-1-1、剪刀支架2-1-2、 工作台2-1-3、安装块2-1-3-1、传输辊组2-2、驱动装置2-3、驱动电机2-3-1、皮带2-3-2、 第一限位板2-4、台阶孔2-4-1、台阶按钮2-4-2、盖板2-4-3、第一环形触片2-4-4、弹簧 导线2-4-6、支撑组件2-5、支撑杆2-5-1、调节件2-5-2、限位组件2-6、挡块2-6-1、固 定块2-6-2、锁紧件2-6-3、顶杆2-6-4；
抓取机构3、龙门架3-1、横梁3-2、机械手组件3-3、固定板3-3-1、升降汽缸3-3-2、固定架3-3-3、第二限位板3-3-4、导向杆3-3-5、回转汽缸3-3-6、安装板3-3-7、夹爪组 件3-3-8、爪臂3-3-8-1、、夹爪3-3-8-2、夹紧块3-3-8-3、驱动汽缸3-3-9、驱动柄3-3-10、 滑块座3-3-11、压板3-3-12、压板汽缸3-3-13；
托盘机构4、安装座4-1、第一升降座4-2、第二升降座4-3、升降台4-4、第一滑槽4-5、 第二滑槽4-6、滑块座4-7、驱动电机4-8、传动轴4-9、第一丝杆4-10、第二丝杆4-11。
具体实施方式
(实施例1)
见图1至图8，本实施例的袋装物料码垛系统，包括送料机构1、升降机构2、抓取 机构3和具有升降功能的托盘机构4。送料机构1将装包完成的物料输送至升降机构2 上，抓取机构3将升降机构2上的物料抓取后码放在托盘机构4上。
送料机构1包括皮带传输机1-1和导向块1-2。导向块1-2对称设于皮带传输机1-1的出口上方的两侧。送料机构1的两个导向块1-2之间的间距沿传输方向递减。
升降机构2包括剪刀式升降台2-1和设于剪刀式升降台2-1顶部的传输辊组2-2、驱动装置2-3和第一限位板2-4。传输辊组2-2的传输方向与送料机构1的传输方向一致。 驱动装置2-3驱动传输辊组2-2运转。剪刀式升降台2-1包括底座2-1-1、剪刀支架2-1-2、 工作台2-1-3和剪刀支架驱动装置。底座2-1-1和工作台2-1-3分别设置在剪刀支架2-1-2 的下部和上部上，由剪刀支架驱动装置驱动剪刀支架2-1-2伸长或缩短。底座2-1-1和 工作台2-1-3之间设有高度可调节的支撑组件2-5。
支撑组件2-5包括支撑杆2-5-1和调节件2-5-2。调节件2-5-2采用螺钉即可。调节件2-5-2螺纹连接在支撑杆2-5-1的顶端。支撑杆2-5-1的底端与底座2-1-1固定连接。 支撑组件2-5的支撑杆2-5-1设有四根，四根支撑杆2-5-1分别设于底座2-1-1的四个角 处，每根支撑杆2-5-1的顶部均螺纹连接有调节件2-5-2。为了方便调节四个调节件2-5-2 处于同一高度，在支撑杆2-5-1的顶端面上沿周向均布设置刻度条，并且在调节件2-5-2 的顶端面上设置与刻度条的零刻度线对应的标记槽。为了便于旋拧调节件2-5-2，在调 节件2-5-2的顶部包覆防滑橡胶。
剪刀支架2-1-2的底部的一侧与底座2-1-1铰接，另一侧设有与底座2-1-1滚动连接 的滚轮。底座2-1-1上设有限制滚轮移动的位置可调节的限位组件2-6，并且限位组件2-6位于剪刀支架2-1-2底部的两端之间。限位组件2-6包括挡块2-6-1、锁紧件2-6-3和 固定块2-6-2。锁紧件2-6-3采用螺钉即可。底座2-1-1的侧壁上设有调节腰孔2-1-1-1。 锁紧件2-6-3贯穿调节腰孔2-1-1-1与挡块2-6-1螺纹连接。固定块2-6-2设于挡块2-6-1 远离滚轮的一侧。固定块2-6-2上螺纹连接有顶杆2-6-4。顶杆2-6-4的一端与挡块2-6-1 接触。剪刀支架2-1-2的上部的一侧与工作台2-1-3下部铰接，另一侧设有与工作台2-13 滚动连接的滚轮。剪刀支架驱动装置采用液压缸，由液压缸驱动剪刀支架2-1-2伸长或 缩短，从而实现工作台的的升降。
第一限位板2-4设于传输辊组2-2传输方向的一侧。传输辊组2-2由多个间隔设置的传输辊组成，并且多个传输辊的轴心均处于同一水平面上。每个传输辊的两端均通过 安装块2-1-3-1转动安装在工作台2-1-3上。驱动装置2-3包括驱动电机2-3-1和皮带 2-3-2。驱动电机2-3-1的输出轴上设有主动轮。皮带2-3-2环绕在主动轮和传输辊组2-2 上。第一限位板2-4设于驱动电机2-3-1与传输辊组2-2之间，并且第一限位板2-4的中 部设有使皮带2-3-2通过的通孔。为了加强传输效果，在传输辊的外周面上套设了橡胶 辊套。第一限位板2-4相对驱动电机2-3-1的侧面上设有贯穿第一限位板2-4的台阶孔 2-4-1。台阶孔2-4-1内滑动设有台阶按钮2-4-2，并且台阶按钮2-4-2的一端从台阶孔2-4-1 的小端伸出。台阶孔2-4-1大端的孔口处设有盖板2-4-3。按钮2-4-2与盖板2-4-3之间 设有弹簧。台阶孔2-4-1的台阶面上固定有第一环形触片2-4-4。台阶按钮2-4-2的台阶 面上固定有第二环形触片2-4-5。第一环形触片2-4-4和第二环形触片2-4-5分别通过弹 簧导线2-4-6与驱动电机2-3-1电性连接。
抓取机构3包括龙门架3-1、横梁3-2、机械手组件3-3、第一驱动装置和第二驱动装置。横梁3-2与龙门架3-1滑动连接。机械手组件3-3与横梁3-2滑动连接。第一驱 动装置驱动横梁3-2沿龙门架3-1的长度方向运动。第二驱动装置驱动机械手组件3-3 沿横梁3-2的长度方向运动。机械手组件3-3包括固定板3-3-1、升降汽缸3-3-2、固定 架3-3-3、第二限位板3-3-4、导向杆3-3-5、回转汽缸3-3-6、安装板3-3-7、夹爪组件 3-3-8、驱动汽缸3-3-9、驱动柄3-3-10和滑块座3-3-11。固定架3-3-3固定在固定板3-3-1 的底部。升降汽缸3-3-2固定在固定架3-3-3上，并且升降汽缸3-3-2的活塞杆与回转汽 缸2的顶部固定连接。第二限位板3-3-4设于固定板3-3-1的上方。导向杆3-3-5的一端 与回转汽缸2固定连接，另一端依次贯穿固定架3-3-1和固定板3-3-1后与第二限位板 3-3-4固定连接。安装板3-3-7固定在回转汽缸3-3-6的输出端上。夹爪组件3-3-8转动 安装在安装板3-3-7的底部两侧。安装板3-3-7上设有能够使驱动柄3-3-10通过的通孔。 驱动柄3-3-10的一端固定在夹爪组件3-3-8的中部，另一端伸出安装板3-3-7的顶部后 与驱动汽缸3-3-9的活塞杆铰接。夹爪组件3-3-8包括爪臂3-3-8-1、固定在爪臂3-3-8-1 上的夹爪3-3-8-2和设于爪臂3-3-8-1内侧壁上的夹紧块3-3-8-3。夹爪3-3-8-2的爪头部 分的内侧面设置成斜面。安装板3-3-7底部的中部对称设有压板3-3-12。压板3-3-12通 过压板汽缸3-3-13安装在安装板3-3-7上。滑块座3-3-11设于固定板3-3-1的两侧。滑 块座3-3-11滑动安装在横梁3-3上。
托盘机构4包括安装座4-1、第一升降座4-2、第二升降座4-3、第三驱动装置和第四驱动装置。第一升降座4-2分别设于安装座4-1的两端。第二升降座4-3设于安装座 4-1的中部。每个第一升降座4-2与第二升降座4-3之间均滑动设有升降台4-4。第三驱 动装置和第四驱动装置分别驱动两个升降台4-4升降。每个第一升降座4-2相对第二升 降座4-3的侧面上均竖直设有第一滑槽4-5。第二升降座4-3的两侧面上分别设有与两个 第一升降座4-2上的第一滑槽4-5对应的第二滑槽4-6。第一滑槽4-5和第二滑槽4-6内 均滑动连接有滑块座4-7。升降台4-4的两端分与两个滑块座4-7固定连接。第三驱动装 置和第四驱动装置均包括驱动电机4-8、传动轴4-9、第一丝杆4-10和第二丝杆4-11。 传动轴4-9转动地安装在安装座4-1上。第一丝杆4-10转动安装在第一滑槽4-5内。第 二丝杆4-11转动安装在第二滑槽4-6内。第一丝杆4-10和第二丝杆4-11分别与第一滑 槽4-5和第二滑槽4-6内的滑块座4-7螺纹连接。传动轴上4-9上分别固定有与第一丝 杆4-10和第二丝杆4-11传动的齿轮。驱动电机4-8与传动轴4-9传动连接。
具体工作：将包装好的物料放置在传输机构1上，传输到升降机构2上后，升降机构2将物料顶起，此时抓取机构3的抓手组件3-3将物料抓取，托盘机构4升起，抓手 组件3-3将物料码放在一个升降台4-4上的托盘上，当码完一层之后，升降台4-4下降 一段距离，码放第二层，当码完一个托盘之后，将物料码放在第二个升降台4-4的托盘 上，同时，又可以将码好的一个托盘搬运走，无需等待换托盘时间，提高了工作效率。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细 说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种袋装物料码垛系统，其特征在于：包括送料机构(1)、升降机构(2)、抓取机构(3)和具有升降功能的托盘机构(4)；所述送料机构(1)将装包完成的物料输送至升降机构(2)上，抓取机构(3)将升降机构(2)上的物料抓取后码放在托盘机构(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种袋装物料码垛系统，其特征在于：所述送料机构(1)包括皮带传输机(1-1)和导向块(1-2)；所述导向块(1-2)对称设于皮带传输机(1-1)的出口上方的两侧。
3.根据权利要求2所述的一种袋装物料码垛系统，其特征在于：所述送料机构(1)的两个导向块(1-2)之间的间距沿传输方向递减。
4.根据权利要求1所述的一种袋装物料码垛系统，其特征在于：所述升降机构(2)包括剪刀式升降台(2-1)和设于剪刀式升降台(2-1)顶部的传输辊组(2-2)、驱动装置(2-3)和第一限位板(2-4)；所述传输辊组(2-2)的传输方向与送料机构(1)的传输方向一致；所述驱动装置(2-3)驱动传输辊组(2-2)运转；所述第一限位板(2-4)设于传输辊组(2-2)传输方向的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种袋装物料码垛系统，其特征在于：所述第一限位板2-4相对驱动装置(2-3)的侧面上设有贯穿第一限位板(2-4)的台阶孔(2-4-1)；所述台阶孔(2-4-1)内滑动设有台阶按钮(2-4-2)，并且台阶按钮(2-4-2)的一端从台阶孔(2-4-1)的小端伸出；所述台阶孔(2-4-1)大端的孔口处设有盖板(2-4-3)；所述台阶按钮(2-4-2)与盖板2-4-3之间设有弹簧；所述台阶孔(2-4-1)的台阶面上固定有第一环形触片(2-4-4)；所述台阶按钮(2-4-2)的台阶面上固定有第二环形触片(2-4-5)；所述第一环形触片(2-4-4)和第二环形触片(2-4-5)分别通过弹簧导线(2-4-6)与驱动装置(2-3)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种袋装物料码垛系统，其特征在于：所述抓取机构(3)包括龙门架(3-1)、横梁(3-2)、机械手组件(3-3)、第一驱动装置和第二驱动装置；所述横梁(3-2)与龙门架(3-1)滑动连接；所述机械手组件(3-3)与横梁(3-2)滑动连接；所述第一驱动装置驱动横梁(3-2)沿龙门架(3-1)的长度方向运动；所述第二驱动装置驱动机械手组件(3-3)沿横梁(3-2)的长度方向运动。
7.根据权利要求6所述的一种袋装物料码垛系统，其特征在于：所述机械手组件(3-3)包括固定板(3-3-1)、升降汽缸(3-3-2)、固定架(3-3-3)、第二限位板(3-3-4)、导向杆(3-3-5)、回转汽缸(3-3-6)、安装板(3-3-7)、夹爪组件(3-3-8)、驱动汽缸(3-3-9)、驱动柄(3-3-10)和滑块座(3-3-11)；所述固定架(3-3-3)固定在固定板(3-3-1)的底部；所述升降汽缸(3-3-2)固定在固定架(3-3-3)上，并且升降汽缸(3-3-2)的活塞杆与回转汽缸(2)的顶部固定连接；所述第二限位板(3-3-4)设于固定板(3-3-1)的上方；所述导向杆(3-3-5)的一端与回转汽缸(2)固定连接，另一端依次贯穿固定架(3-3-1)和固定板(3-3-1)后与第二限位板(3-3-4)固定连接；所述安装板(3-3-7)固定在回转汽缸(3-3-6)的输出端上；所述夹爪组件(3-3-8)转动安装在安装板(3-3-7)的底部两侧；述安装板(3-3-7)上设有能够使驱动柄(3-3-10)通过的通孔；所述驱动柄(3-3-10)的一端固定在夹爪组件(3-3-8)的中部，另一端伸出安装板(3-3-7)的顶部后与驱动汽缸(3-3-9)的活塞杆铰接；所述滑块座(3-3-11)设于固定板(3-3-1)的两侧；所述滑块座(3-3-11)滑动安装在横梁(3-3)上。
8.根据权利要求7所述的一种袋装物料码垛系统，其特征在于：所述夹爪组件(3-3-8)包括爪臂(3-3-8-1)、固定在爪臂(3-3-8-1)上的夹爪(3-3-8-2)和设于爪臂(3-3-8-1)内侧壁上的夹紧块(3-3-8-3)；所述夹爪(3-3-8-2)的爪头部分的内侧面设置成斜面；所述安装板(3-3-7)底部的中部对称设有压板(3-3-12)；所述压板(3-3-12)通过压板汽缸(3-3-13)安装在安装板(3-3-7上)。
9.根据权利要求1所述的一种袋装物料码垛系统，其特征在于：所述托盘机构(4)包括安装座(4-1)、第一升降座(4-2)、第二升降座(4-3)、第三驱动装置和第四驱动装置；所述第一升降座(4-2)分别设于安装座(4-1)的两端；所述第二升降座(4-3)设于安装座(4-1)的中部；每个第一升降座(4-2)与第二升降座(4-3)之间均滑动设有升降台(4-4)；所述第三驱动装置和第四驱动装置分别驱动两个升降台(4-4)升降。
10.根据权利要求9所述的一种袋装物料码垛系统，其特征在于：每个第一升降座(4-2)相对第二升降座(4-3)的侧面上均竖直设有第一滑槽(4-5)；所述第二升降座(4-3)的两侧面上分别设有与两个第一升降座(4-2)上的第一滑槽(4-5)对应的第二滑槽(4-6)；所述第一滑槽(4-5)和第二滑槽(4-6)内均滑动连接有滑块座(4-7)；所述升降台(4-4)的两端分与两个滑块座(4-7)固定连接；所述第三驱动装置和第四驱动装置均包括驱动电机(4-8)、传动轴(4-9)、第一丝杆(4-10)和第二丝杆(4-11)；所述传动轴(4-9)转动地安装在安装座(4-1)上；所述第一丝杆(4-10)转动安装在第一滑槽(4-5)内；所述第二丝杆(4-11)转动安装在第二滑槽(4-6)内；所述第一丝杆(4-10)和第二丝杆(4-11)分别与第一滑槽(4-5)和第二滑槽(4-6)内的滑块座(4-7)螺纹连接；所述传动轴上(4-9)上分别固定有与第一丝杆(4-10)和第二丝杆(4-11)传动的齿轮；所述驱动电机(4-8)与传动轴(4-9)传动连接。
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