CN109693944B - 一种龙骨自动包装码垛设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明申请提供了一种龙骨自动包装码垛设备，包括输送装置、检测装置、打包装置、翻转装置、止挡装置、垂直码垛装置、码垛架和控制系统，检测装置用于检测输送装置上的龙骨信号。本发明申请还提供了一种龙骨自动包装码垛方法，其特征在于，包括如下步骤：控制系统控制打包装置进行一次打包动作，形成竖向龙骨捆；控制系统控制翻转装置启动，将竖向龙骨捆翻转90度，形成横向龙骨捆；横向龙骨捆在输送装置的作用下依次紧贴码放，形成横向龙骨层；控制系统控制垂直码垛装置启动，将横向龙骨层放置到码垛架上；重复横向码垛步骤和竖向码垛步骤，形成龙骨垛。本发明申请提供的龙骨自动包装码垛设备及方法，能够实现龙骨快速自动包装码垛。

Description

一种龙骨自动包装码垛设备及方法

技术领域

本发明申请涉及龙骨生产加工技术领域，尤其涉及一种龙骨自动包装码垛设备及方法。

背景技术

随着龙骨在建筑市场的广泛应用，龙骨的生产技术不断进步，龙骨的生产速度明显提升、龙骨的产量不断增长，依靠人工进行龙骨打包，已无法满足生产需要。现有龙骨自动包装码垛设备的包装效率低、占地面积大。提供一种能够快速自动包装码垛运输的方法及其设备，方便存放和销售，成为现在所要解决的技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明申请旨在解决上面描述的问题。本发明申请的一个目的是提供一种龙骨自动包装码垛设备。本发明申请的第二个目的是提供一种龙骨自动包装码垛方法。具体地，本发明申请提供能够的龙骨自动包装码垛设备及其方法，能够自动打包、自动堆垛形成龙骨垛，便于龙骨的存放、运输和销售，节约厂房空间，降低工人劳动强度。

根据本发明申请的第一方面，本发明申请提供了一种龙骨自动包装码垛设备，包括输送装置、检测装置、打包装置、翻转装置、止挡装置、垂直码垛装置、码垛架和控制系统，所述打包装置设置于所述输送装置第一端的两侧、所述翻转装置设置于所述输送装置的中部、所述止挡装置设置于所述输送装置的第二端；所述码垛架沿所述输送装置的输送方向与所述输送装置相邻设置，所述垂直码垛装置的第一端设置于所述输送装置中部的两侧、所述码垛架位于所述输送装置与所述垂直码垛装置的第二端之间；所述检测装置用于检测所述输送装置上的龙骨信号，并发送给所述控制系统；所述输送装置、所述检测装置、所述打包装置、所述翻转装置、所述止挡装置、所述垂直码垛装置均与所述控制系统电连接。

其中，检测装置包括第一检测单元，打包装置包括两组打包组件，所述第一检测单元设置于所述输送装置的第一端的两侧，用于检测所述输送装置上待打包龙骨的位置；所述两组打包组件分别位于所述输送装置第一端的两侧、且相对设置；其中，所述打包组件包括轨道、升降器、打包机和感应器，所述轨道的延伸方向垂直于所述输送装置的输送方向设置，所述打包机与所述轨道滑动连接，所述升降器的输出端与所述打包机固定连接，用以控制所述打包机上下移动，所述升降器的输入端与所述控制系统电连接；所述感应器位于所述打包机的打包框的底板上表面；所述第一检测单元、所述打包机和所述感应器均与所述控制系统电连接。

其中，检测装置包括第二检测单元，翻转装置包括伸缩气缸、摆动件和电磁铁，所述第二检测单元设置于所述输送装置的中部的两侧，用于检测是否有待翻转龙骨；所述伸缩气缸与所述输送装置的中部铰接，所述摆动件的第一端与所述伸缩气缸的输出端铰接，所述摆动件的中部与所述输送装置铰接，所述电磁铁与所述摆动件的第二端固定连接；所述第二检测单元、所述电磁铁和所述伸缩气缸的输入端均与所述控制系统电连接。

其中，检测装置包括第三检测单元，止挡装置包括至少两个止挡气缸，所述至少两个止挡气缸并排设置于所述输送装置的第二端；所述第三检测单元设置于所述输送装置的第二端的两侧、且位于所述翻转装置与所述止挡气缸之间，用于检测输送至所述止挡气缸处的龙骨的数量或宽度；所述止挡气缸的输入端和所述第三检测单元均与所述控制系统电连接。

其中，垂直码垛装置包括支架、水平移动机构、垂直移动机构和龙骨提取机构，所述支架的第一端位于所述输送装置的中部两侧，所述码垛架位于所述输送装置与所述支架的第二端之间；所述水平移动机构与所述支架的两端连接，所述垂直移动机构与所述水平移动机构连接，所述龙骨提取机构与所述垂直移动机构的底端固定连接；所述水平移动机构、所述垂直移动机构和所述龙骨提取机构均与所述控制系统电连接。

其中，水平移动机构包括水平滑轨、水平滑块、移动带、电机和传动组件，所述水平滑轨的两端与所述支架的两端固定连接，所述水平滑块与所述水平滑轨滑动连接，所述移动带为开口的柔性环形结构，所述移动带的两端均与所述水平滑块固定连接，所述电机通过传动组件与所述移动带传动连接；所述电机与所述控制系统电连接；

垂直移动机构包括垂直滑轨、垂直滑块和垂直设置的升降气缸，所述垂直滑轨与所述水平移动机构固定连接，所述垂直滑块与所述垂直滑轨滑动连接；所述升降气缸与所述水平移动机构或所述垂直滑轨固定连接；所述垂直滑块的底端与所述龙骨提取机构固定连接，所述升降气缸的输出端与所述龙骨提取机构固定连接；所述垂直滑块的长度大于所述升降气缸的最大行程，所述升降气缸与所述控制系统电连接；

龙骨提取机构包括提取架和N个并排固定在所述提取架底部的吸盘，其中，N为自然数，N个所述吸盘等间隔设置；所述吸盘与所述控制系统电连接。

根据本发明申请的第二方面，本发明申请提供了一种龙骨自动包装码垛方法，包括如下步骤：

龙骨打包：控制系统控制输送装置启动，所述控制系统接收到检测装置检测到的待打包龙骨信号后，控制所述输送装置停止运行，同时，所述控制系统控制打包装置进行一次打包动作，形成竖向龙骨捆后，所述打包装置向所述控制系统发送打包完成信号；

龙骨翻转：所述控制系统接收到所述打包完成信号后，控制所述输送装置启动，并实时接收所述检测装置的检测信号；所述控制系统接收到所述检测装置检测到的竖向龙骨捆信号后，所述控制系统控制翻转装置启动，将所述竖向龙骨捆翻转90度，形成横向龙骨捆，所述翻转装置向所述控制系统发送翻转完成信号；

横向码垛：所述控制系统接收到所述翻转完成信号后，所述横向龙骨捆被输送至止挡装置处，M组所述横向龙骨捆在所述输送装置的作用下依次紧贴码放，形成横向龙骨层，所述控制系统控制所述输送装置停止运行；

竖向码垛：所述控制系统控制垂直码垛装置启动，将所述横向龙骨层放置到码垛架上或所述码垛架上的前一横向龙骨层上；

形成龙骨垛：重复所述横向码垛步骤和所述竖向码垛步骤K次，形成龙骨垛，完成龙骨自动码垛；

其中，K、M均为大于或等于2的正整数。

其中，打包装置包括两组分别位于所述输送装置两侧、且相对设置的打包组件；所述打包组件包括轨道、升降器、打包机和感应器，所述轨道的延伸方向垂直于所述输送装置的输送方向设置，所述打包机与所述轨道滑动连接，所述升降器的输出端与所述打包机固定连接，用以控制所述打包机上下移动，所述升降器的输入端与所述控制系统电连接；所述感应器位于所述打包机的打包框的底板上表面；

控制系统控制打包装置进行一次打包动作包括：控制系统控制所述打包机沿所述轨道向所述输送装置移动到预定位置；所述控制系统启动所述升降器，用以控制所述打包机上升；当所述控制系统接收到所述感应器的感应信号后，停止所述升降器，启动所述打包机进行一次打包动作；然后所述控制系统启动所述升降器将所述打包机降回初始高度，并控制所述打包机沿所述轨道回到初始位置。

其中，翻转装置包括伸缩气缸、摆动件和电磁铁，伸缩气缸与所述输送装置的中部铰接，所述摆动件的第一端与所述伸缩气缸的输出端铰接，所述摆动件的中部与所述输送装置铰接，所述电磁铁与所述摆动件的第二端固定连接；所述伸缩气缸的输入端和所述电磁铁均与所述控制系统电连接；

所述控制系统控制翻转装置启动，将所述竖向龙骨捆翻转90度，形成横向龙骨捆包括：所述控制系统控制所述电磁铁通电并吸住所述竖向龙骨捆；所述控制系统控制所述伸缩气缸的输出端伸出预定行程，以带动所述摆动件摆动，并通过所述摆动件的摆动利用所述电磁铁带动所述竖向龙骨捆转动；然后所述控制系统控制所述电磁铁断电；所述控制系统控制所述伸缩气缸的输出端收回，以通过所述摆动件带动所述电磁铁转动至初始位置。

其中，垂直码垛装置包括支架、水平移动机构、垂直移动机构和龙骨提取机构，其中，所述支架的第一端位于所述输送装置的中部两侧，所述码垛架位于所述输送装置与所述支架的第二端之间；所述水平移动机构与所述支架的两端连接，所述垂直移动机构与所述水平移动机构连接，所述龙骨提取机构与所述垂直移动机构的底端固定连接；所述水平移动机构、所述垂直移动机构和所述龙骨提取机构均与所述控制系统电连接；

所述竖向码垛步骤具体包括：所述控制系统控制所述水平移动机构移动，通过所述垂直移动机构将所述龙骨提取机构移动到所述横向龙骨层的上方后停止；所述控制系统控制所述垂直移动机构运行将所述龙骨提取机构放置到所述横向龙骨层上后停止，并控制所述龙骨提取机构提取所述横向龙骨层；所述控制系统控制所述垂直移动机构和所述水平移动机构运行，通过所述龙骨提取机构将所述横向龙骨层放置到所述码垛架上或前一横向龙骨层上。

本发明申请提供的龙骨自动包装码垛设备及方法，能够实现龙骨垛的自动打包、堆垛和运输，便于龙骨的存放和销售，打包效率高，节约厂房空间，降低工人的劳动成本。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明申请的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明申请的实施例，并且与描述一起用于解释本发明申请的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明申请的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性地示出了本发明申请的龙骨自动包装码垛设备的主视图。

图2示例性地示出了本发明申请的龙骨自动包装码垛设备的俯视图。

图3示例性地示出了本发明申请中包装装置的结构示意图。

图4示例性地示出了本发明申请中翻转装置的结构示意图。

图5示例性地示出了本发明申请图4翻转装置的另一状态的结构示意图。

图6示例性地示出了本发明申请中止挡装置的结构示意图。

图7示例性地示出了本发明申请中垂直码垛装置的结构示意图。

图8示例性地示出了图7所示的垂直码垛装置的水平移动机构的结构示意图。

图9示例性地示出了图7所示的垂直码垛装置的垂直移动机构的结构示意图。

图10示例性地示出了本发明申请中搬运装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明申请实施例中的附图，对本发明申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明申请保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明申请的基本思想是，提供一种龙骨自动包装码垛设备及其方法，在输送装置第一端两侧设置打包装置，在输送装置中部设置翻转装置，在输送装置第二端设置止挡装置，用于横向码垛，垂直码垛装置第一端设置于输送装置的两侧，码垛架沿输送装置输送方向与输送装置相邻设置，码垛架位于输送装置第二端和垂直码垛装置第二端之间，利用检测装置检测龙骨位置和龙骨数量，控制系统控制各装置，实现龙骨自动包装码垛形成龙骨垛。

下面结合附图，对根据本发明申请申请所提供的龙骨自动码垛设备及其方法的实施例进行详细描述。

如图1至2所示，在本发明提供的龙骨自动包装码垛设备的一个具体实施例中，该龙骨自动包装码垛设备包括输送装置1、检测装置(图中未示出)、打包装置2、翻转装置3、止挡装置4、垂直码垛装置5、码垛架6和控制系统(图中未示出)，所述打包装置2设置于所述输送装置1第一端的两侧、所述翻转装置3设置于所述输送装置1的中部、所述止挡装置4设置于所述输送装置1的第二端；所述码垛架6沿所述输送装置1的输送方向与所述输送装置1相邻设置，所述垂直码垛装置5的第一端设置于所述输送装置1中部的两侧、所述码垛架6位于所述输送装置1与所述垂直码垛装置5的第二端之间；所述检测装置用于检测所述输送装置上的龙骨信号，并发送给所述控制系统；所述输送装置1、所述检测装置、所述打包装置2、所述翻转装置3、所述止挡装置4、所述垂直码垛装置5均与所述控制系统电连接。

其中，输送装置1可以为链条输送机、皮带输送机等，用于将龙骨依次输送至打包装置、翻转装置和止挡装置处。

其中，检测装置包括第一检测单元，用于检测所述输送装置1上待打包龙骨的位置，所述第一检测单元与控制系统电连接。第一检测单元可以为光电传感器，设置于所述输送装置1的第一端的两侧，或者设置于输送装置1的第一端的下方或者上方，当第一检测单元检测到待打包龙骨时，向控制系统发送待打包龙骨信号。当第一检测单元设置在打包装置对应的打包区域前时，控制系统接收到待打包龙骨信号后，控制输送装置运行预定时间后停止运行，预定时间根据第一检测单元与打包区域的距离和输送装置的输送速度计算；当设置在打包装置对应的打包区域内时，预定时间为零，控制系统接收到待打包龙骨信号后，控制输送装置立即停止运行。利用第一检测单元检测待打包龙骨的位置，控制系统根据第一检测单元检测信号，控制输送装置1停止运行的时机，保证输送装置停止运行时，待打包龙骨位于打包区域内。

其中，打包装置2如图3所示，包括两组打包组件20，所述两组打包组件20分别位于所述输送装置1第一端的两侧、且相对设置；其中，所述打包组件20包括轨道201、升降器202、打包机203和感应器(图中未示出)，所述轨道201的延伸方向垂直于所述输送装置1的输送方向设置，所述打包机203与所述轨道201滑动连接，所述升降器202的输出端与所述打包机203固定连接，用以控制所述打包机203上下移动，所述升降器202的输入端与所述控制系统电连接；所述感应器位于所述打包机203的打包框的底板上表面；所述打包机203和所述感应器均与所述控制系统电连接。为实现龙骨两端快速自动打包，在输送装置1的两端分别设置一台打包机203，并且设置轨道201和升降器202，令打包机203可以沿轨道201水平方向滑动，利用升降器202竖直方向移动。控制系统控制输送装置1将龙骨输送至打包区域内时，控制两台打包机203同时沿轨道201向输送装置1的方向滑动，将龙骨的两端分别框入两台打包机203的打包框内；再控制升降器202启动，控制打包机203上升，直到打包机203的打包框底板上表面的传感器接触到龙骨下表面时，传感器向控制系统发送到位电信号，控制系统接收到传感器发送的到位电信号后，控制升降器202停止运行；控制系统控制打包机203启动，完成龙骨的一次打包动作。打包完成后，打包机203向控制系统发送打包完成信号，控制系统接收到打包完成信号后，控制升降器202启动，带动打包机203下降至初始高度，控制升降器202停止运行；控制打包机203沿轨道201滑动至初始位置，再控制输送装置1启动，将龙骨输送至翻转装置3。其中，打包机203优选采用侧式PP带自动打包机，PP带拉紧保持度好，防止长度运输过程中龙骨散开，侧式打包机方便维护且适用于打包尺寸较大的产品。

其中，检测装置还包括第二检测单元，用于检测翻转装置3处是否有待翻转龙骨，所述第二检测单元与控制系统电连接。第二检测单元可以为光电传感器，设置于翻转装置处，可以设置于输送装置1的中部的两侧，也可以设置于输送装置中部的下方或者上方。当第二检测单元检测到翻转装置3处有待翻转龙骨时，向控制系统发送待翻转龙骨信号，控制系统接收到所述待翻转龙骨信号后，控制输送装置1停止运行，并控制翻转装置3启动。第二检测单元还可以设置于翻转装置3前，控制系统接收到待翻转龙骨信号后，控制系统控制输送装置1运行预定时间后停止运行，预定时间根据第二检测单元与翻转装置3的距离和输送装置1的输送速度计算，保证输送装置1停止运行时，待翻转龙骨位于翻转装置3处，再控制翻转装置3启动。第二检测单元还可以为接触式传感器，设置于翻转装置3上，当输送装置1将龙骨输送至翻转装置3处，被翻转装置3止挡，龙骨与翻转装置3上的第二检测单元接触，第二检测单元向控制系统发送待翻转龙骨信号，控制系统接收到所述待翻转龙骨信号后，控制输送装置1停止运行，并且控制翻转装置3启动。

其中，翻转装置3如图4所示，包括伸缩气缸31、摆动件32和电磁铁33，所述伸缩气缸31与所述输送装置1的中部铰接，所述摆动件32的第一端与所述伸缩气缸31的输出端铰接，所述摆动件32的中部与所述输送装置1铰接，所述电磁铁33与所述摆动件32的第二端固定连接；所述电磁铁33和所述伸缩气缸31的输入端均与所述控制系统电连接。图4为翻转装置的初始状态，图5为翻转装置3完成龙骨翻转后的状态。控制系统接收到待翻转龙骨信号后，控制电磁铁33通电并将龙骨吸住，控制系统控制伸缩气缸31伸出预定行程，摆动件32在伸缩气缸的带动下沿与输送装置1铰接的点摆动，利用固定于摆动件32上第二端的电磁铁33带动龙骨翻转90度，完成一次龙骨翻转。完成龙骨翻转后，控制系统控制输送装置1启动，将龙骨输送至止挡装置4处。

其中，检测装置还包括第三检测单元，所述第三检测单元设置于所述输送装置1的第二端的两侧、且位于所述翻转装置3与所述止挡气缸41之间，用于检测输送至所述止挡气缸41处的龙骨的数量或宽度。其中，止挡装置4如图6所示，包括至少两个止挡气缸41，所述至少两个止挡气缸41并排设置于所述输送装置1的第二端；所述止挡气缸41的输入端和所述第三检测单元均与所述控制系统电连接。输送装置1将龙骨输送至止挡装置4处，并依次紧贴码放，形成横向龙骨层。止挡装置4可以为至少两个止挡气缸41，也可以为普通挡板。止挡装置可以采用普通挡板，当横向码垛完成后，控制系统控制垂直码垛装置启动，将横向龙骨层整体搬运至下一工作位置；止挡气缸还可以采用止挡气缸41时，控制系统可以控制止挡气缸41的输出端在横向码垛时伸出，在横向码垛完成后，控制止挡气缸41输出端收回，输送装置1可以直接运输横向龙骨层，控制系统也可以控制止挡气缸41的输出端保持伸出状态，控制垂直码垛装置启动，将横向龙骨层整体搬运至下一工作位置。

其中，第三检测单元可以为计数传感器，第三检测单元每检测到一次龙骨，向控制系统发送一次龙骨计数信号，控制系统预先设定横向龙骨层中的龙骨数量，当控制系统接收到的龙骨计数信号与预先设定的龙骨数量时，控制系统控制输送装置1停止运行，完成一次横向龙骨层码垛，第三检测单元可以设置于靠近翻转装置3的一侧，以便第三检测单元与止挡装置之间的距离较远，设置的横向龙骨层的数量增多。第三检测单元还可以设置为距离传感器，用于检测止挡装置4处被阻挡排列的龙骨宽度，根据预先设定的龙骨数量计算出预定龙骨宽度，当第三检测单元检测到止挡装置4处的龙骨宽度与预定龙骨宽度相同时，控制系统控制输送装置1停止运行，完成一次横向龙骨层码垛，并控制垂直码垛装置5启动。

垂直码垛装置5如图7所示，包括支架51、水平移动机构52、垂直移动机构53和龙骨提取机构54，所述支架51的第一端位于所述输送装置1的中部两侧，所述码垛架6位于所述输送装置1与所述支架51的第二端之间；所述水平移动机构52与所述支架51的两端连接，所述垂直移动机构53与所述水平移动机构52连接，所述龙骨提取机构54与所述垂直移动机构53的底端固定连接；所述水平移动机构52、所述垂直移动机构53和所述龙骨提取机构54均与所述控制系统电连接。完成横向龙骨层码垛后，控制系统控制所述水平移动机构52移动，通过所述垂直移动机构53将所述龙骨提取机构54移动到所述横向龙骨层的上方后停止；所述控制系统控制所述垂直移动机构53运行将所述龙骨提取机构54放置到所述横向龙骨层上后停止，并控制所述龙骨提取机构54提取所述横向龙骨层；所述控制系统控制所述垂直移动机构53和所述水平移动机构52运行，通过所述龙骨提取机构54将所述横向龙骨层放置到所述码垛架6上或前一横向龙骨层上。

其中，支架51包括平行于输送装置1设置、分列在输送装置1两侧的两根互相平行的横梁；水平移动机构52可以是分别与两根横梁平行设置且固定连接的两组水平移动组件，也可以是与其中一根或两根横梁平行设置且固定连接的一组水平移动组件；垂直移动机构53则可以是位于两根横梁中间的一组垂直移动组件，也可以是分别靠近两根横梁垂直设置的两组或多组垂直移动组件。

其中，水平移动机构52如图8所示，包括水平滑轨521、水平滑块522、移动带523、电机524和传动组件525，所述水平滑轨的两端与所述支架51的两端固定连接，所述水平滑块522与所述水平滑轨521滑动连接，所述移动带523为开口的柔性环形结构，所述移动带523的两端均与所述水平滑块522固定连接，所述电机524通过传动组件525与所述移动带523传动连接；所述电机524与所述控制系统电连接。

通过设置移动带523，实现水平滑块522在水平滑轨521上的往返运动，具体地，移动带523可以为开口环形的链条，两端分别与水平滑块的两端固定连接，传动组件523可以为链轮，支架51第一端设置第一从动链轮，支架51第二端设置第二从动链轮，电机524设置于支架51第一端的顶部，电机输出端与主动链轮固定连接，主动链轮通过闭环链条与第一从动链轮传动连接，第一从动链轮通过移动带523与第二从动链轮传动连接。控制系统通过控制电机正转和反转，从而控制水平滑块522的往返运动。

其中，垂直移动机构53如图9所示，包括垂直滑轨531、垂直滑块532和垂直设置的升降气缸533，所述垂直滑轨与所述水平移动机构52固定连接，所述垂直滑块532与所述垂直滑轨滑动连接；所述升降气缸与所述水平移动机构52或所述垂直滑轨固定连接；所述垂直滑块532的底端与所述龙骨提取机构54固定连接，所述升降气缸的输出端与所述龙骨提取机构54固定连接；所述垂直滑块532的长度大于所述升降气缸的最大行程，所述升降气缸与所述控制系统电连接；垂直滑块532的长度大于升降气缸533的最大行程，根据升降气缸的最大行程选用合适的升降气缸533，升降气缸533的最大行程需要保证垂直滑块532能够带动龙骨提取装置54移动至横向龙骨层上表面和码垛架6上表面。所述龙骨提取机构54如图9所示，包括提取架和N个并排固定在所述提取架底部的吸盘，其中，N为自然数，N个所述吸盘等间隔设置；所述吸盘与所述控制系统电连接。根据龙骨重量和吸盘吸力，设置吸盘数量和每次横向龙骨层中龙骨的数量。吸盘可以为真空吸盘或磁力吸盘，控制系统控制吸盘的吸力，实现龙骨搬运。吸盘方便龙骨提取，通过设置多个并排固定的吸盘，实现一次一层龙骨的整体搬运，节约搬运时间，提高搬运效率。

垂直码垛装置利用龙骨提取机构54的N个吸盘将横向龙骨层整层搬运，吸盘的数量与横向龙骨层中的横向龙骨捆数量相同，并利用水平移动机构52和垂直移动机构53在码垛架6上码垛，形成龙骨垛。检测装置还可以包括第四检测单元，用于检测码垛架6上横向龙骨层的数量。横向龙骨层的数量也可以根据第三检测单元的检测结果判断码垛架6上横向龙骨层的数量，例如，横向龙骨层中龙骨的预定数量为M，码垛架上横向龙骨的预定数量为K，则第三检测单元向控制系统发送M次龙骨信号后，完成一次横向龙骨层码垛，控制系统控制垂直码垛装置5启动，在码垛架6上码垛一层横向龙骨层；同样地，完成N层横向龙骨层码垛，控制系统需接收到M*K次龙骨信号，控制垂直码垛装置5竖向码垛K次，完成龙骨垛码垛。

本发明提供的龙骨自动包装码垛设置的实施例中，还包括搬运装置7，所述搬运装置包括行车71和搬运架72，所述搬运装置7用于将完成码垛的龙骨垛整垛搬运至存放处。利用行车71搬运，行车71可以与控制系统电连接，通过控制行车71，实现龙骨垛自动搬运，节约空间，建造成本低，搬运过程中控制龙骨与搬运架72的位置，保证搬运过程中，龙骨垛不会掉落。所述搬运架72包括吊装机构721、限位板722和叉板723，所述吊装机构721、叉板723垂直设置于所述限位板722的两端构成U型结构，进一步地，为了在龙骨垛搬运过程中确保龙骨垛的稳定，所述限位板722为等腰结构，可以是等腰三角形或等腰梯形，也可以是等边三角形结构。所述吊装机构721与所述限位板722等腰结构的顶端固定连接，所述叉板43包括第一叉板和第二叉板，分别与所述限位板722等腰结构的两个底角端固定连接，行车71与吊装机构721可拆卸连接。吊装机构721的起吊点根据搬运架72的重心设置。调整行车71，令龙骨垛位于搬运架72内，一端与限位板722靠齐，利用叉板723将龙骨垛整垛搬运至存放位置。

本发明提供的龙骨自动包装码垛设备，具有如下优点：结构简单、布局合理、占地面积小、制造成本低，能够实现龙骨自动、高效地包装和码垛，节约人力，降低工人劳动强度。

本发明提供了一种龙骨自动包装码垛方法，其特征在于，包括如下步骤：

龙骨打包：控制系统控制输送装置1启动，所述控制系统接收到检测装置检测到的待打包龙骨信号后，控制所述输送装置1停止运行。检测装置包括设置于打包装置2对应的打包区域之前或打包区域内的第一检测单元，第一检测单元可以为光电传感器，检测到打包龙骨后，向控制系统发送待打包龙骨信号，控制系统接收到待打包龙骨信号后，控制输送装置1运行预定时间后停止运行，预定时间可以为零，预定时间根据第一检测单元与打包装置2的打包区域之间的距离和输送装置1的输送速度计算。同时，输送装置停止运行后，龙骨位于打包装置2的打包区域内，所述控制系统控制打包装置2进行一次打包动作，形成竖向龙骨捆后，所述打包装置2向所述控制系统发送打包完成信号；

龙骨翻转：所述控制系统接收到所述打包完成信号后，控制所述输送装置1启动，并实时接收所述检测装置的检测信号；检测装置还包括第二检测单元。第二检测单元可以设置于打包装置与翻转装置之间，第二检测单元可以设置为光电传感器，第二检测单元检测到待翻转的竖向龙骨捆后，向控制系统发送竖向龙骨捆信号，所述控制系统接收到所述第二检测单元检测到的竖向龙骨捆信号后，控制输送装置1运行预定时间后停止，预定时间可以为0，预定时间根据第二检测单元与翻转装置3之间的距离和输送装置1的输送速度计算；第二检测单元还可以设置于翻转装置3上，为接触式传感器，当输送装置1将竖向龙骨捆运输过来，与翻转装置3上的第二检测单元接触后，第二检测单元向控制系统发送竖向龙骨捆信号，控制系统控制输送装置1立即停止运行。输送装置1停止运行后，所述控制系统控制翻转装置3启动，将所述竖向龙骨捆翻转90度，形成横向龙骨捆，所述翻转装置3向所述控制系统发送翻转完成信号；

横向码垛：所述控制系统接收到所述翻转完成信号后，控制系统控制输送装置1启动，所述横向龙骨捆被输送至止挡装置4处，M组所述横向龙骨捆在所述输送装置1的作用下依次紧贴码放，形成横向龙骨层，所述控制系统接控制所述输送装置1停止运行；检测装置还包括第三检测单元，设置于输送装置1的第二端的两侧、且位于所述翻转装置3与所述止挡装置4之间，第三检测单元可以为计数传感器，第三检测单元检测到一次横向龙骨捆后，向控制系统发送一次横向龙骨捆信号，当控制系统接收到M组横向龙骨捆信号后，控制输送装置1停止运行；第三检测单元还可以设置为距离传感器，根据横向龙骨捆的宽度和数量，计算出横向龙骨层的预定宽度，当第三检测单元检测到止挡装置4处的横向龙骨捆的宽度与预定宽度相同时，向控制系统发送确认信号，控制系统控制输送装置1停止运行。

竖向码垛：横向龙骨层码垛完成后，控制系统控制垂直码垛装置5启动，将所述横向龙骨层放置到码垛架6上或所述码垛架6上的前一横向龙骨层上；

形成龙骨垛：重复所述横向码垛步骤和所述竖向码垛步骤K次，形成龙骨垛，完成龙骨自动码垛。检测装置还包括第四检测单元，第四检测单元可以为计数传感器，用于检测码垛架6上的横向龙骨层的层数；第四检测单元还可以为距离传感器，用于检测码垛架6上的横向龙骨层的高度。当第三检测单元为计数传感器时，也可以不设置第四检测单元，利用第三检测单元检测的横向龙骨捆的数量，换算为横向龙骨层的层数。例如横向龙骨层的横向龙骨捆数量为M，龙骨垛中横向龙骨层的层数为K,则控制系统接收到第三检测单元发送的M*K次横向龙骨捆信号后，即表示垂直码垛装置5竖向码垛K次，完成龙骨垛码垛。

其中，K、M均为大于或等于2的正整数。

进一步地，打包装置2包括两组分别位于所述输送装置1两侧、且相对设置的打包组件20；所述打包组件20包括轨道201、升降器202、打包机203和感应器，所述轨道201的延伸方向垂直于所述输送装置1的输送方向设置，所述打包机203与所述轨道201滑动连接，所述升降器202的输出端与所述打包机203固定连接，用以控制所述打包机203上下移动，所述升降器202的输入端与所述控制系统电连接；所述感应器位于所述打包机203的打包框的底板上表面；

所述控制系统控制打包装置2进行一次打包动作包括：所述控制系统控制所述打包机203沿所述轨道201向所述输送装置1移动到预定位置；所述控制系统再启动所述升降器22，用以控制所述打包机23上升；当所述控制系统接收到所述感应器的感应信号后，停止所述升降器22，启动所述打包机23进行一次打包动作；然后所述控制系统启动所述升降器22将所述打包机23降回初始高度，并控制所述打包机23沿所述轨道21回到初始位置。

进一步地，翻转装置3包括伸缩气缸31、摆动件32和电磁铁33，其中，所述伸缩气缸31与所述输送装置1的中部铰接，所述摆动件32的第一端与所述伸缩气缸31的输出端铰接，所述摆动件32的中部与所述输送装置1铰接，所述电磁铁33与所述摆动件32的第二端固定连接；所述伸缩气缸31的输入端和所述电磁铁33均与所述控制系统电连接；

所述控制系统控制翻转装置3启动，将所述竖向龙骨捆翻转90度，形成横向龙骨捆包括：所述控制系统控制所述电磁铁33通电并吸住所述竖向龙骨捆；所述控制系统控制所述伸缩气缸31的输出端伸出预定行程，以带动所述摆动件32摆动，并通过所述摆动件32的摆动利用所述电磁铁33带动所述竖向龙骨捆转动；然后所述控制系统控制所述电磁铁33断电；所述控制系统控制所述伸缩气缸31的输出端收回，以通过所述摆动件32带动所述电磁铁33转动至初始位置。

进一步地，垂直码垛装置5包括支架51、水平移动机构52、垂直移动机构53和龙骨提取机构54，其中，所述支架51的第一端位于所述输送装置1的中部两侧，所述码垛架6位于所述输送装置1与所述支架51的第二端之间；所述水平移动机构52与所述支架51的两端连接，所述垂直移动机构53与所述水平移动机构52连接，所述龙骨提取机构54与所述垂直移动机构53的底端固定连接；所述水平移动机构52、所述垂直移动机构53和所述龙骨提取机构54均与所述控制系统电连接；

竖向码垛步骤具体包括：所述控制系统控制所述水平移动机构52移动，通过所述垂直移动机构53将所述龙骨提取机构54移动到所述横向龙骨层的上方后停止；所述控制系统控制所述垂直移动机构53运行将所述龙骨提取机构54放置到所述横向龙骨层上后停止，并控制所述龙骨提取机构54提取所述横向龙骨层；所述控制系统控制所述垂直移动机构53和所述水平移动机构52运行，通过所述龙骨提取机构54将所述横向龙骨层放置到所述码垛架6上或前一横向龙骨层上。

进一步地，本发明申请提供的龙骨自动包装码垛方法的实施例中，还包括整垛搬运：所述控制系统控制行车71带动搬运架72，将所述龙骨垛运到存放位置。令码垛架6的中线与输送装置1的中线重合，控制系统通过控制行车71，令搬运架72的中线与码垛架6的中线重合，保证龙骨搬运过程平稳。其中，搬运架72包括吊装机构721、限位板722和叉板723，所述吊装机构721、叉板723垂直设置于所述限位板722的两端构成U型结构，进一步地，为了在龙骨垛搬运过程中确保龙骨垛的稳定，所述限位板722为等腰结构，可以是等腰三角形或等腰梯形，也可以是等边三角形结构。所述吊装机构721与所述限位板722等腰结构的顶端固定连接，所述叉板43包括第一叉板和第二叉板，分别与所述限位板722等腰结构的两个底角端固定连接，行车71与吊装机构721可拆卸连接。吊装机构721的起吊点根据搬运架72的重心设置。具体地，控制系统控制调整行车71的位置，令龙骨垛位于搬运架72内，一端与限位板722靠齐，利用叉板723将龙骨垛整垛搬运至存放位置。

在本发明申请提供的龙骨自动包装码垛方法的一个经典实施例中，先将两个龙骨合片，再将合片后的龙竖向码垛，打包装置2对竖向码垛后的龙骨两端同时进行打包，形成竖向龙骨捆，输送装置1将竖向龙骨捆输送至翻转装置3处，翻转装置将竖向龙骨捆翻转90度，形成横向龙骨捆，输送装置1再将横向龙骨捆在止挡装置4处依次紧贴码垛，形成横向龙骨层，垂直码垛装置5将横向龙骨层整层搬运至码垛架6上进行竖向码垛，形成龙骨垛，搬运装置7将龙骨垛整体搬运至存放位置。通过设置检测装置和控制系统，实现龙骨自动包装、码垛和搬运。

本发明申请提供的龙骨自动包装码垛方法，能够实现龙骨快速自动打包、码垛、搬运，能够适应日益增长的龙骨产量的需要，提高生产线自动化，降低工人劳动强度，提高包装码垛搬运的效率，降低用人成本。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明申请的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明申请的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明申请的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种龙骨自动包装码垛设备，其特征在于，所述龙骨自动包装码垛设备包括输送装置（1）、检测装置、打包装置（2）、翻转装置（3）、止挡装置（4）、垂直码垛装置（5）、码垛架（6）和控制系统，

所述打包装置（2）设置于所述输送装置（1）第一端的两侧、所述翻转装置（3）设置于所述输送装置（1）的中部、所述止挡装置（4）设置于所述输送装置（1）的第二端；

所述码垛架（6）沿所述输送装置（1）的输送方向与所述输送装置（1）相邻设置，所述垂直码垛装置（5）的第一端设置于所述输送装置（1）中部的两侧、所述码垛架（6）位于所述输送装置（1）与所述垂直码垛装置（5）的第二端之间；

所述检测装置用于检测所述输送装置上的龙骨信号，并发送给所述控制系统；

所述输送装置（1）、所述检测装置、所述打包装置（2）、所述翻转装置（3）、所述止挡装置（4）、所述垂直码垛装置（5）均与所述控制系统电连接；所述检测装置包括第一检测单元，所述打包装置（2）包括两组打包组件（20），

所述第一检测单元设置于所述输送装置（1）的第一端的两侧，用于检测所述输送装置（1）上待打包龙骨的位置；所述两组打包组件（20）分别位于所述输送装置（1）第一端的两侧、且相对设置；

其中，所述打包组件（20）包括轨道（201）、升降器（202）、打包机（203）和感应器，所述轨道（201）的延伸方向垂直于所述输送装置（1）的输送方向设置，所述打包机（203）与所述轨道（201）滑动连接，所述升降器（202）的输出端与所述打包机（203）固定连接，用以控制所述打包机（203）上下移动，所述升降器（202）的输入端与所述控制系统电连接；所述感应器位于所述打包机（203）的打包框的底板上表面；

所述第一检测单元、所述打包机（203）和所述感应器均与所述控制系统电连接；所述检测装置包括第二检测单元，所述翻转装置（3）包括伸缩气缸（31）、摆动件（32）和电磁铁（33），

所述第二检测单元设置于所述输送装置（1）的中部的两侧，用于检测是否有待翻转龙骨；所述伸缩气缸（31）与所述输送装置（1）的中部铰接，所述摆动件（32）的第一端与所述伸缩气缸（31）的输出端铰接，所述摆动件（32）的中部与所述输送装置（1）铰接，所述电磁铁（33）与所述摆动件（32）的第二端固定连接；所述第二检测单元、所述电磁铁（33）和所述伸缩气缸（31）的输入端均与所述控制系统电连接；

所述检测装置包括第三检测单元，所述止挡装置（4）包括至少两个止挡气缸（41），

所述至少两个止挡气缸（41）并排设置于所述输送装置（1）的第二端；所述第三检测单元设置于所述输送装置（1）的第二端的两侧、且位于所述翻转装置（3）与所述止挡气缸（41）之间，用于检测输送至所述止挡气缸（41）处的龙骨的数量或宽度；

所述止挡气缸（41）的输入端和所述第三检测单元均与所述控制系统电连接。

2.如权利要求1所述的龙骨自动包装码垛设备，其特征在于，所述垂直码垛装置（5）包括支架（51）、水平移动机构（52）、垂直移动机构（53）和龙骨提取机构（54），

所述支架（51）的第一端位于所述输送装置（1）的中部两侧，所述码垛架（6）位于所述输送装置（1）与所述支架（51）的第二端之间；所述水平移动机构（52）与所述支架（51）的两端连接，所述垂直移动机构（53）与所述水平移动机构（52）连接，所述龙骨提取机构（54）与所述垂直移动机构（53）的底端固定连接；所述水平移动机构（52）、所述垂直移动机构（53）和所述龙骨提取机构（54）均与所述控制系统电连接。

3.如权利要求2所述的龙骨自动包装码垛设备，其特征在于，

所述水平移动机构（52）包括水平滑轨（521）、水平滑块（522）、移动带（523）、电机（524）和传动组件（525），所述水平滑轨的两端与所述支架（51）的两端固定连接，所述水平滑块（522）与所述水平滑轨（521）滑动连接，所述移动带（523）为开口的柔性环形结构，所述移动带（523）的两端均与所述水平滑块（522）固定连接，所述电机（524）通过传动组件（525）与所述移动带（523）传动连接；所述电机（524）与所述控制系统电连接；

所述垂直移动机构（53）包括垂直滑轨（531）、垂直滑块（532）和垂直设置的升降气缸（533），所述垂直滑轨与所述水平移动机构（52）固定连接，所述垂直滑块（532）与所述垂直滑轨滑动连接；所述升降气缸与所述水平移动机构（52）或所述垂直滑轨固定连接；所述垂直滑块（532）的底端与所述龙骨提取机构（54）固定连接，所述升降气缸的输出端与所述龙骨提取机构（54）固定连接；所述垂直滑块（532）的长度大于所述升降气缸的最大行程，所述升降气缸与所述控制系统电连接；

所述龙骨提取机构（54）包括提取架和N个并排固定在所述提取架底部的吸盘，其中，N为自然数，N个所述吸盘等间隔设置；所述吸盘与所述控制系统电连接。

4.一种龙骨自动包装码垛方法，所述龙骨自动包装码垛方法基于如权利要求1~3中任一项所述的龙骨自动包装码垛设备运行，其特征在于，所述龙骨自动包装码垛方法包括如下步骤：

龙骨打包：控制系统控制输送装置（1）启动，所述控制系统接收到检测装置检测到的待打包龙骨信号后，控制所述输送装置（1）停止运行，同时，所述控制系统控制打包装置（2）进行一次打包动作，形成竖向龙骨捆后，所述打包装置（2）向所述控制系统发送打包完成信号；

龙骨翻转：所述控制系统接收到所述打包完成信号后，控制所述输送装置（1）启动，并实时接收所述检测装置的检测信号；所述控制系统接收到所述检测装置检测到的竖向龙骨捆信号后，所述控制系统控制翻转装置（3）启动，将所述竖向龙骨捆翻转90度，形成横向龙骨捆，所述翻转装置（3）向所述控制系统发送翻转完成信号；

横向码垛：所述控制系统接收到所述翻转完成信号后，所述横向龙骨捆被输送至止挡装置（4）处，M组所述横向龙骨捆在所述输送装置（1）的作用下依次紧贴码放，形成横向龙骨层，所述控制系统控制所述输送装置（1）停止运行；

竖向码垛：所述控制系统控制垂直码垛装置（5）启动，将所述横向龙骨层放置到码垛架（6）上或所述码垛架（6）上的前一横向龙骨层上；

形成龙骨垛：重复所述横向码垛步骤和所述竖向码垛步骤K次，形成龙骨垛，完成龙骨自动码垛；

其中，K、M均为大于或等于2的正整数。

5.如权利要求4所述的龙骨自动包装码垛方法，其特征在于，所述打包装置（2）包括两组分别位于所述输送装置（1）两侧、且相对设置的打包组件（20）；所述打包组件（20）包括轨道（201）、升降器（202）、打包机（203）和感应器，所述轨道（201）的延伸方向垂直于所述输送装置（1）的输送方向设置，所述打包机（203）与所述轨道（201）滑动连接，所述升降器（202）的输出端与所述打包机（203）固定连接，用以控制所述打包机（203）上下移动，所述升降器（202）的输入端与所述控制系统电连接；所述感应器位于所述打包机（203）的打包框的底板上表面；

所述控制系统控制打包装置（2）进行一次打包动作包括：

所述控制系统控制所述打包机（203）沿所述轨道（201）向所述输送装置（1）移动到预定位置；

所述控制系统启动所述升降器（202），用以控制所述打包机（203）上升；

当所述控制系统接收到所述感应器的感应信号后，停止所述升降器（202），启动所述打包机（203）进行一次打包动作；

然后所述控制系统启动所述升降器（202）将所述打包机（203）降回初始高度，并控制所述打包机（203）沿所述轨道（201）回到初始位置。

6.如权利要求5所述的龙骨自动包装码垛方法，其特征在于，

所述翻转装置（3）包括伸缩气缸（31）、摆动件（32）和电磁铁（33），其中，所述伸缩气缸（31）与所述输送装置（1）的中部铰接，所述摆动件（32）的第一端与所述伸缩气缸（31）的输出端铰接，所述摆动件（32）的中部与所述输送装置（1）铰接，所述电磁铁（33）与所述摆动件（32）的第二端固定连接；所述伸缩气缸（31）的输入端和所述电磁铁（33）均与所述控制系统电连接；

所述控制系统控制翻转装置（3）启动，将所述竖向龙骨捆翻转90度，形成横向龙骨捆包括：

所述控制系统控制所述电磁铁（33）通电并吸住所述竖向龙骨捆；所述控制系统控制所述伸缩气缸（31）的输出端伸出预定行程，以带动所述摆动件（32）摆动，并通过所述摆动件（32）的摆动利用所述电磁铁（33）带动所述竖向龙骨捆转动；然后所述控制系统控制所述电磁铁（33）断电；

所述控制系统控制所述伸缩气缸（31）的输出端收回，以通过所述摆动件（32）带动所述电磁铁（33）转动至初始位置。

7.如权利要求6所述的龙骨自动包装码垛方法，其特征在于，

所述垂直码垛装置（5）包括支架（51）、水平移动机构（52）、垂直移动机构（53）和龙骨提取机构（54），其中，所述支架（51）的第一端位于所述输送装置（1）的中部两侧，所述码垛架（6）位于所述输送装置（1）与所述支架（51）的第二端之间；所述水平移动机构（52）与所述支架（51）的两端连接，所述垂直移动机构（53）与所述水平移动机构（52）连接，所述龙骨提取机构（54）与所述垂直移动机构（53）的底端固定连接；所述水平移动机构（52）、所述垂直移动机构（53）和所述龙骨提取机构（54）均与所述控制系统电连接；

所述竖向码垛步骤具体包括：

所述控制系统控制所述水平移动机构（52）移动，通过所述垂直移动机构（53）将所述龙骨提取机构（54）移动到所述横向龙骨层的上方后停止；

所述控制系统控制所述垂直移动机构（53）运行将所述龙骨提取机构（54）放置到所述横向龙骨层上后停止，并控制所述龙骨提取机构（54）提取所述横向龙骨层；

所述控制系统控制所述垂直移动机构（53）和所述水平移动机构（52）运行，通过所述龙骨提取机构（54）将所述横向龙骨层放置到所述码垛架（6）上或前一横向龙骨层上。

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