CN111942942B - 一种鱼鳞堆叠码垛机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鱼鳞堆叠码垛机及其控制方法，属于堆叠码垛设备技术领域。一种鱼鳞堆叠码垛机，包括支架、设置在支架侧壁的纸张传动机构、以及沿支架长度方向分布的编码器、光电传感器，所述纸张传动机构的前端架设有梳理滚轮组，纸张传动机构的尾端架设有插板组件，还包括利用上述的鱼鳞堆叠码垛机进行堆叠码垛的方法；本发明通过将传统的分垛挡板插板动作变更为编码器计数至设定纸张数量，产生上升沿信号时控制分垛挡板进行插板动作，收纸升降台下降的时机为产生相应的下降沿信号，由于气缸动作时间基本相同，因而此方案插板方式可保证精确控制插板、抬板、及收纸升降台的升降时机。

Description

一种鱼鳞堆叠码垛机及其控制方法

技术领域

本发明涉及堆叠码垛设备技术领域，尤其涉及一种鱼鳞堆叠码垛机及其控制方法。

背景技术

堆叠码垛机是机、电一体化高新产品，是对输送机输送来的料袋、纸箱或是其他包装材料按照工艺要求的工作方式自动堆叠成垛，并将成垛的物料进行输送的设备，码垛机按智能化水平可分为机器人码垛机和机械式码垛。

现有的鱼鳞堆叠码垛收纸机构控制方法：由光电传感器传出上升沿、下降沿信号与编码器脉冲信号来实现分垛挡板的控制。在达到所需纸张堆叠数量时，上升沿信号在经过一个固定的时间延迟触发分垛挡板插板，收纸升降台码垛然后下降将堆叠好的纸堆放置在待取区。待收纸升降台上升回原来位置时分垛挡板也上升，以此为循环。由于检品机会更换检测产品，即纸张的大小不是固定的，因此该方法需要根据所检测产品的纸张长度进行延迟时间的计算并且重新设置，因此十分麻烦。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术中提到的问题，而提出的一种鱼鳞堆叠码垛机及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种鱼鳞堆叠码垛机，包括支架、设置在支架侧壁的纸张传动机构、以及沿支架长度方向分布的编码器、光电传感器，所述纸张传动机构的前端架设有梳理滚轮组，所述纸张传动机构的尾端架设有插板组件，所述插板组件包括架设在支架侧壁的限位挡板、以及与限位挡板贴合的分垛挡板，且所述分垛挡板通过伸缩气缸固设在支架侧壁；

所述支架底端侧壁固设有安装座，所述安装座上可升降连接有收纸升降台，所述支架侧壁固设有水平分布的连杆，所述连杆上滑动连接有对称的整理板，且所述整理板设置在收纸升降台的两侧，所述支架底端侧壁还固设有推拉气缸，所述推拉气缸的输出端通过活塞杆连接有推拉折杆，所述推拉折杆包括折杆、推杆，所述折杆与推拉气缸的输出端固定相连，所述推杆固设在折杆的端部，所述收纸升降台上设有间隔分布的间隙，所述推拉折杆穿行于间隙中；

所述支架侧壁还固设有横杆，所述横杆通过连接杆固设有架设在收纸升降台上方的挡板；所述支架底端侧壁还是固设有固定杆，所述固定杆上设有与收纸升降台竖直最低处位置对应的取纸板件。

优选的，所述纸张传动机构具体包括间隔分布的传动辊轴、传动带，所述传动带传动连接在传动辊轴的外侧，其中一个所述传动辊轴上设有动力驱动电机。

优选的，所述梳理滚轮组包括架设在支架上导轨、滑动连接在导轨上的滚轮支杆，所述滚轮支杆上转动连接有架设在纸张传动机构上方的滚轮。

优选的，所述安装座上开设有滑槽，所述收纸升降台滑动连接在滑槽内，所述安装座的侧壁还设有驱动气缸，所述驱动气缸的输出端通过活塞杆与收纸升降台固定相连。

优选的，所述安装座的内部设有气囊，所述气囊上连接有贯穿安装座并向外延伸的气管，所述气管上设有双向电磁阀，所述气管置于安装座外的一端连接有活塞管，所述活塞管内滑动连接有活塞盘，所述活塞盘上固设有贯穿活塞管的活塞推杆，所述活塞推杆置于活塞管外的一端与整理板固定相连。

优选的，所述整理板与活塞管之间固设有复位弹簧，且所述复位弹簧套接在活塞推杆的外侧。

优选的，所述整理板靠近连杆的一端固设有滑套，所述整理板通过滑套滑动连接在连杆上；两个所述整理板之间还滑动连接有滑杆。

优选的，所述取纸板件包括U型槽板，所述U型槽板内部转动连接有间隔分布的移动滚轮。

一种利用上述的鱼鳞堆叠码垛机进行堆叠码垛的方法，包括如下步骤：

步骤一、纸张传动机构对纸张输送，纸张沿纸张传动机构输送的过程中，光电传感器用于检测纸张位置，光电传感器检测到纸首时输出高电平，即产生上升沿，检测到纸尾时为低电平，即产生下降沿；

步骤二、编码器用于对上升沿、下降沿的位置信息进行编码，并以编码器脉冲信息表示；

步骤三、纸张随纸张传动机构传送至收纸升降平台上进行堆叠；

步骤三、当编码器编码到的脉冲计数值达到设定值，即纸张堆叠到设定数量时，控制分垛挡板下降，阻挡纸张传动机构上的纸张前进；

步骤四、堆叠完的纸张随收纸升降台下移至与取纸板件位置对应，并通过推拉折杆推送至取纸板件上，收纸升降台在上升复位的同时控制分垛挡板上升，以进入下一个纸张堆叠循环工序。

与现有技术相比，本发明提供了一种鱼鳞堆叠码垛机及其控制方法，具备以下有益效果：

1、该鱼鳞堆叠码垛机，纸张通过纸张传动机构进行输送，此时收纸升降台处于上升状态，且与推拉折杆位于同一水平面，分垛挡板在伸缩气缸的带动下处于抬板状态，纸张经传动带传送，光电传感器对纸张位置进行检测，光电传感器检测到纸首时开始输出高电平，即产生上升沿；检测到纸尾后变为低电平，即产生下降沿，编码器用于记录上升沿、下降沿的位置信息，以编码器脉冲信号表示，纸张依次堆叠至收纸升降台上，当编码器编码到的脉冲计数值达到设定值，即纸张堆叠到收纸升降台上的数量达到设定数量时，控制分垛挡板下降，以阻挡纸张传动机构上的纸张前进，堆叠完的纸张随收纸升降台下移至与取纸板件位置对应，此时，推拉折杆上的推杆位于纸张的内侧，从而推拉折杆在推拉气缸的带动下推动堆叠后的纸张移动至取纸板件上，并随取纸板件输送输出；本发明通过将传统的分垛挡板插板动作变更为编码器计数至设定纸张数量，产生上升沿信号时控制分垛挡板进行插板动作，收纸升降台下降的时机为产生相应的下降沿信号，由于气缸动作时间基本相同，因而此方案插板方式可保证精确控制插板、抬板、及收纸升降台的升降时机。

2、该鱼鳞堆叠码垛机，通过设有传动机构，且纸张传动机构包括传动辊轴、传动带，传动辊轴在驱动电机的带动下进行转动，从而带动传动带对纸张进行输送。

3、该鱼鳞堆叠码垛机，通过设有梳理滚轮组，且梳理滚轮组包括导轨以及滑动连接在导轨上的滚轮支杆，滚轮的存在有利于纸张均匀的平铺在传动带上，从而便于纸张的输送。

4、该鱼鳞堆叠码垛机，通过在安装座上开设有滑槽，且收纸升降台滑动连接在滑槽内，收纸升降台在驱动气缸的带动下沿着滑槽移动，并在收纸升降台下降时对安装座内的气囊进行挤压，将气囊中的气体经气管输送至活塞管内，从而在经气管输送至活塞管内的气体量增加时，推动活塞盘沿着活塞管移动，以带动活塞推杆移动，由于在活塞管与整理板之间设有复位弹簧，因此在复位弹簧的恢复力作用下，活塞推杆带动整理板沿着滑杆往复滑动，从而实现对收纸升降台上的纸张进行梳理，由于在支架上设有挡板，因此整理板和挡板的存在有利于将输送至收纸升降台上的纸张整齐的限定在收纸升降台上；同时，由于在气管上设有双向电磁阀，因此有利于气囊中的气体通过气管输送至活塞管内，且便于活塞推杆在复位弹簧的带动下，将输送至活塞管内的气体再次排至气囊中，以便于收纸升降台在对安装座内的气囊进行往复挤压的过程中，获得整理板沿滑杆往复滑动。

5、该鱼鳞堆叠码垛机，通过在整理板靠近连杆的一端固设有滑套，整理板通过滑套滑动连接在连杆上；两个整理板之间还滑动连接有滑杆，滑套的存在便于整理板沿着滑杆滑动。

6、该鱼鳞堆叠码垛机，取纸板件包括U型槽板，U型槽板内部转动连接有间隔分布的移动滚轮，通过在U型槽板内设有移动滚轮，便于经收纸升降台输送过来的堆叠成垛的纸张经取纸板件输送出去。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过将传统的分垛挡板插板动作变更为编码器计数至设定纸张数量，产生上升沿信号时控制分垛挡板进行插板动作，收纸升降台下降的时机为产生相应的下降沿信号，由于气缸动作时间基本相同，因而此方案插板方式可保证精确控制插板、抬板、及收纸升降台的升降时机。

附图说明

图1为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的结构示意图之一；

图2为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的结构示意图之二；

图3为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的结构示意图之三；

图4为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的局部结构示意图之一；

图5为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的局部结构示意图之二；

图6为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的局部结构示意图之三；

图7为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的局部结构示意图之四；

图8为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的局部结构示意图之五；

图9为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的局部结构示意图之六；

图10为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的收纸升降台、推拉折杆连接的结构示意图之一；

图11为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的收纸升降台、推拉折杆连接的结构示意图之二；

图12为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的纸张传动机构的结构示意图；

图13为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的纸张传动机构、插板组件连接的结构示意图；

图14为本发明提出的一种鱼鳞堆叠码垛机的活塞管的结构示意图。

图中：1、支架；2、纸张传动机构；2-1、传动辊轴；2-2、传动带；3、编码器；4、光电传感器；5、梳理滚轮组；6、插板组件；7、限位挡板；8、分垛挡板；9、伸缩气缸；10、安装座；11、收纸升降台；12、连杆；13、整理板；14、推拉气缸；15、推拉折杆；15-1、折杆；15-2、推杆；16、横杆；17、挡板；18、固定杆；19、取纸板件；20、导轨；21、滚轮支杆；22、滚轮；23、驱动气缸；24、活塞盘；25、气管；26、活塞管；27、活塞推杆；28、复位弹簧；29、滑套；30、滑杆；31、U型槽板；32、移动滚轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

参照图1-14，一种鱼鳞堆叠码垛机，包括支架1、设置在支架1侧壁的纸张传动机构2、以及沿支架1长度方向分布的编码器3、光电传感器4，纸张传动机构2的前端架设有梳理滚轮组5，纸张传动机构2的尾端架设有插板组件6，插板组件6包括架设在支架1侧壁的限位挡板7、以及与限位挡板7贴合的分垛挡板8，且分垛挡板8通过伸缩气缸9固设在支架1侧壁；

支架1底端侧壁固设有安装座10，安装座10上可升降连接有收纸升降台11，支架1侧壁固设有水平分布的连杆12，连杆12上滑动连接有对称的整理板13，且整理板13设置在收纸升降台11的两侧，支架1底端侧壁还固设有推拉气缸14，推拉气缸14的输出端通过活塞杆连接有推拉折杆15，推拉折杆15包括折杆15-1、推杆15-2，折杆15-1与推拉气缸14的输出端固定相连，推杆15-2固设在折杆15-1的端部，收纸升降台11上设有间隔分布的间隙，推拉折杆15穿行于间隙中；

支架1侧壁还固设有横杆16，横杆16通过连接杆固设有架设在收纸升降台11上方的挡板17；支架1底端侧壁还是固设有固定杆18，固定杆18上设有与收纸升降台11竖直最低处位置对应的取纸板件19。

纸张传动机构2具体包括间隔分布的传动辊轴2-1、传动带2-2，传动带2-2传动连接在传动辊轴2-1的外侧，其中一个传动辊轴2-1上设有动力驱动电机，传动辊轴2-1在驱动电机的带动下进行转动，从而带动传动带2-2对纸张进行输送。

梳理滚轮组5包括架设在支架1上导轨20、滑动连接在导轨20上的滚轮支杆21，滚轮支杆21上转动连接有架设在纸张传动机构2上方的滚轮22，通过设有梳理滚轮组5，且梳理滚轮组5包括导轨20以及滑动连接在导轨20上的滚轮支杆21，滚轮22的存在有利于纸张均匀的平铺在传动带2-2上，从而便于纸张的输送。

本实施例的安装座10上开设有滑槽，收纸升降台11滑动连接在滑槽内，安装座10的侧壁还设有驱动气缸23，驱动气缸23的输出端通过活塞杆与收纸升降台11固定相连；

安装座10内部设有气囊，气囊上连接有贯穿安装座10并向外延伸的气管25，气管25上设有双向电磁阀，气管25置于安装座10外的一端连接有活塞管26，活塞管26内滑动连接有活塞盘24，活塞盘24上固设有贯穿活塞管26的活塞推杆27，活塞推杆27置于活塞管26外的一端与整理板13固定相连；

整理板13与活塞管26之间固设有复位弹簧28，且复位弹簧28套接在活塞推杆27的外侧，通过在安装座10上开设有滑槽，且收纸升降台11滑动连接在滑槽内，收纸升降台11在驱动气缸23的带动下沿着滑槽移动，并在收纸升降台11下降时对安装座10内的气囊进行挤压，将气囊中的气体经气管25输送至活塞管26内，从而在经气管25输送至活塞管26内的气体量增加时，推动活塞盘24沿着活塞管26移动，以带动活塞推杆27移动，活塞杆27进而带动两侧整理板13相互靠近，以实现对收纸升降台11上的纸张进行整理的目的，同时由于在活塞管26与整理板13之间设有复位弹簧28，因此在复位弹簧28的恢复力作用下，活塞推杆27带动两侧整理板13分离，复位弹簧28的存在有利于利用整理板13的往复移动实现对收纸升降台11上的纸张进行有效梳理，由于在支架1上设有挡板17，因此整理板13和挡板17的存在有利于将输送至收纸升降台11上的纸张整齐的限定在收纸升降台11上；同时，由于在气管25上设有双向电磁阀，因此有利于气囊中的气体通过气管25输送至活塞管26内，且便于活塞推杆27在复位弹簧28的带动下，将输送至活塞管26内的气体再次排至气囊中，以便于收纸升降台11在对安装座10内的气囊进行往复挤压的过程中，获得整理板13沿滑杆30往复滑动。

整理板13靠近连杆12的一端固设有滑套29，整理板13通过滑套29滑动连接在连杆12上；两个整理板13之间还滑动连接有滑杆30，滑套29的存在便于整理板13沿着滑杆30滑动。

取纸板件19包括U型槽板31，U型槽板31内部转动连接有间隔分布的移动滚轮32，通过在U型槽板31内设有移动滚轮32，便于经收纸升降台11输送过来的堆叠成垛的纸张经取纸板件19输送出去。

一种利用上述实施例的鱼鳞堆叠码垛机进行堆叠码垛的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、纸张传动机构对纸张输送，纸张沿纸张传动机构输送的过程中，光电传感器用于检测纸张位置，光电传感器检测到纸首时输出高电平，即产生上升沿，检测到纸尾时为低电平，即产生下降沿；

步骤二、编码器用于对上升沿、下降沿的位置信息进行编码，并以编码器脉冲信息表示；

步骤三、纸张随纸张传动机构传送至收纸升降平台上进行堆叠；

步骤三、当编码器编码到的脉冲计数值达到设定值，即纸张堆叠到设定数量时，控制分垛挡板下降，阻挡纸张传动机构上的纸张前进；

步骤四、堆叠完的纸张随收纸升降台下移至与取纸板件位置对应，并通过推拉折杆推送至取纸板件上，收纸升降台在上升复位的同时控制分垛挡板上升，以进入下一个纸张堆叠循环工序。

本发明中，纸张通过纸张传动机构2进行输送，此时收纸升降台11处于上升状态，且与推拉折杆15位于同一水平面，分垛挡板8在伸缩气缸9的带动下处于抬板状态，纸张经传动带2-2传送，光电传感器4对纸张位置进行检测，光电传感器4检测到纸首时开始输出高电平，即产生上升沿；检测到纸尾后变为低电平，即产生下降沿，编码器3用于记录上升沿、下降沿的位置信息，以编码器3脉冲信号表示，纸张依次堆叠至收纸升降台11上，当编码器3编码到的脉冲计数值达到设定值，即纸张堆叠到收纸升降台11上的数量达到设定数量时，控制分垛挡板8下降，以阻挡纸张传动机构2上的纸张前进，堆叠完的纸张随收纸升降台11下移至与取纸板件19位置对应，此时，推拉折杆15上的推杆15-2位于纸张的内侧，从而推拉折杆15在推拉气缸14的带动下推动堆叠后的纸张移动至取纸板件19上，并随取纸板件19输送输出；本发明通过将传统的分垛挡板8插板动作变更为编码器3计数至设定纸张数量，产生上升沿信号时控制分垛挡板8进行插板动作，收纸升降台11下降的时机为产生相应的下降沿信号，由于气缸动作时间基本相同，因而此方案插板方式可保证精确控制插板、抬板、及收纸升降台11的升降时机。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种鱼鳞堆叠码垛机，包括支架(1)、设置在支架(1)侧壁的纸张传动机构(2)、以及沿支架(1)长度方向分布的编码器(3)、光电传感器(4)，其特征在于，所述纸张传动机构(2)的前端架设有梳理滚轮组(5)，所述纸张传动机构(2)的尾端架设有插板组件(6)，所述插板组件(6)包括架设在支架(1)侧壁的限位挡板(7)、以及与限位挡板(7)贴合的分垛挡板(8)，且所述分垛挡板(8)通过伸缩气缸(9)固设在支架(1)侧壁；

所述支架(1)底端侧壁固设有安装座(10)，所述安装座(10)上可升降连接有收纸升降台(11)，所述支架(1)侧壁固设有水平分布的连杆(12)，所述连杆(12)上滑动连接有对称的整理板(13)，且所述整理板(13)设置在收纸升降台(11)的两侧，所述支架(1)底端侧壁还固设有推拉气缸(14)，所述推拉气缸(14)的输出端通过活塞杆连接有推拉折杆(15)，所述推拉折杆(15)包括折杆(15-1)、推杆(15-2)，所述折杆(15-1)与推拉气缸(14)的输出端固定相连，所述推杆(15-2)固设在折杆(15-1)的端部，所述收纸升降台(11)上设有间隔分布的间隙，所述推拉折杆(15)穿行于间隙中；

所述支架(1)侧壁还固设有横杆(16)，所述横杆(16)通过连接杆固设有架设在收纸升降台(11)上方的挡板(17)；所述支架(1)底端侧壁还固设有固定杆(18)，所述固定杆(18)上设有与收纸升降台(11)竖直最低处位置对应的取纸板件(19)；

所述安装座(10)上开设有滑槽，所述收纸升降台(11)滑动连接在滑槽内，所述安装座(10)的侧壁还设有驱动气缸(23)，所述驱动气缸(23)的输出端通过活塞杆与收纸升降台(11)固定相连；

所述安装座(10)的内部设有气囊，所述气囊上连接有贯穿安装座(10)并向外延伸的气管(25)，所述气管(25)上设有双向电磁阀，所述气管(25)置于安装座(10)外的一端连接有活塞管(26)，所述活塞管(26)内滑动连接有活塞盘(24)，所述活塞盘(24)上固设有贯穿活塞管(26)的活塞推杆(27)，所述活塞推杆(27)置于活塞管(26)外的一端与整理板(13)固定相连。

2.根据权利要求1所述的一种鱼鳞堆叠码垛机，其特征在于，所述纸张传动机构(2)具体包括间隔分布的传动辊轴(2-1)、传动带(2-2)，所述传动带(2-2)传动连接在传动辊轴(2-1)的外侧，其中一个所述传动辊轴(2-1)上设有动力驱动电机。

3.根据权利要求1所述的一种鱼鳞堆叠码垛机，其特征在于，所述梳理滚轮组(5)包括架设在支架(1)上导轨(20)、滑动连接在导轨(20)上的滚轮支杆(21)，所述滚轮支杆(21)上转动连接有架设在纸张传动机构(2)上方的滚轮(22)。

4.根据权利要求1所述的一种鱼鳞堆叠码垛机，其特征在于，所述整理板(13)与活塞管(26)之间固设有复位弹簧(28)，且所述复位弹簧(28)套接在活塞推杆(27)的外侧。

5.根据权利要求1所述的一种鱼鳞堆叠码垛机，其特征在于，所述整理板(13)靠近连杆(12)的一端固设有滑套(29)，所述整理板(13)通过滑套(29)滑动连接在连杆(12)上；两个所述整理板(13)之间还滑动连接有滑杆(30)。

6.根据权利要求1所述的一种鱼鳞堆叠码垛机，其特征在于，所述取纸板件(19)包括U型槽板(31)，所述U型槽板(31)内部转动连接有间隔分布的移动滚轮(32)。

7.一种利用权利要求1-6任一项所述的鱼鳞堆叠码垛机进行堆叠码垛的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、纸张传动机构对纸张输送，纸张沿纸张传动机构输送的过程中，光电传感器用于检测纸张位置，光电传感器检测到纸首时输出高电平，即产生上升沿，检测到纸尾时为低电平，即产生下降沿；

步骤二、编码器用于对上升沿、下降沿的位置信息进行编码，并以编码器脉冲信息表示；

步骤三、纸张随纸张传动机构传送至收纸升降平台上进行堆叠；

步骤三、当编码器编码到的脉冲计数值达到设定值，即纸张堆叠到设定数量时，控制分垛挡板下降，阻挡纸张传动机构上的纸张前进；

步骤四、堆叠完的纸张随收纸升降台下移至与取纸板件位置对应，并通过推拉折杆推送至取纸板件上，收纸升降台在上升复位的同时控制分垛挡板上升，以进入下一个纸张堆叠循环工序。

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