CN113003208B - 一种自动堆解垛装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动堆解垛装置及方法，旨在实现货框的自动堆垛和解垛。该自动堆解垛装置，包括机架、货框输送系统、托盘移动系统、三维移动系统、抓取系统、视觉定位系统以及控制系统，抓取系统用于抓取所述货框；三维移动系统用于带动所述抓取系统在三维空间中移动，从而将抓取的所述货框堆垛至所述托盘上或从所述托盘上解垛，视觉定位系统，用于检测当前货框垛堆的长度、宽度和高度，同时生成货框安放位置的坐标，并将生成的坐标发送给控制系统，控制系统控制三维移动系统带动抓取系统移动，将待垛堆的货框安放至对应的坐标位置处。

Description

一种自动堆解垛装置及方法
技术领域
本发明属于自动化堆垛技术领域，尤其涉及一种自动堆解垛装置及方法。
背景技术
物品的堆垛一直以来都是生产与物流环节中的重要问题。传统的物品堆垛问题大多通过人工方式解决，这种方法不仅使得生产及物流成本增加，而且在堆垛过程中容易因为人的失误而造成物品的损坏，造成额外的损失。针对这些问题，人们在物品的堆垛问题上进行了大量的研究，大量的自动堆垛装置被应用到实际生产中去。例如授权公告为CN207844499U的专利公开了一种包装箱堆垛装置，该装置包括：安装在固定座上的夹板和电动伸缩杆；设置在所述固定座上的夹板和电动伸缩杆用以夹取包装箱，上述包装箱自动堆垛装置通过设置在固定座上的夹板和电动伸缩杆对包装箱进行夹取，通过调节电动伸缩杆的方式实现对不同尺寸的包装箱进行夹取。
但是上述自动堆垛装置存在一些问题：抓取装置采用夹持的方式对货框进行抓取，不适用受挤压后易造成不可恢复性损伤的产品的堆垛；其次，上述自动堆垛装置应用场景较为固定，只能完成堆垛任务，对于同样包装箱的解垛问题则没有很好的解决。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种自动堆解垛装置及方法，旨在实现货框的自动堆垛和解垛。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种自动堆解垛装置，包括：
机架；
货框输送系统，设置于所述机架下方，用于输送货框，所述货框输送系统上设有货框限位开关；
托盘移动系统，设置于所述机架下方，用于输送托盘，所述托盘移动系统上设有托盘限位开关；
抓取系统，设置于所述机架上，用于抓取所述货框；
三维移动系统，设置在所述机架上，用于带动所述抓取系统在三维空间中移动，从而将抓取的所述货框堆垛至所述托盘上或从所述托盘上解垛；
控制系统，所述货框限位开关、托盘限位开关、抓取系统以及三维移动系统均与所述控制系统电性连接；
视觉定位系统，用于检测当前货框垛堆的长度、宽度和高度，同时生成货框安放位置的坐标，并将生成的坐标发送给控制系统，控制系统控制三维移动系统带动抓取系统移动，将待垛堆的货框安放至对应的坐标位置处。
具体的，所述抓取系统包括定位转盘、可伸缩机械臂以及机械抓手，所述定位转盘悬空固定安装在所述三维移动系统上，所述机械抓手沿所述定位转盘的圆周方向均匀布置多个，每个所述机械抓手与所述定位转盘之间通过所述可伸缩机械臂进行连接。
具体的，所述机械抓手包括形成圆珠笔式按压结构的下按件、转动件、导向筒以及复位弹簧；
所述下按件与所述转动件之间棘齿斜面接触，所述复位弹簧设置在所述转动件与所述导向筒底端之间，所述可伸缩机械臂与所述下按件的顶端连接；
所述导向筒上均匀设置有间隔的第一导向槽，所述第一导向槽贯穿所述导向筒的底端面，所述转动件上设置有与所述第一导向槽相对应的第二导向槽，所述下按件上设置有与所述第一导向槽相对应的第三导向槽，所述第二导向槽和第三导向槽均位于对应的所述第一导向槽中；
所述货框的四周设有供所述导向筒穿插的提升孔，所述提升孔内设有与所述第一导向槽相配合的花键。
具体的，所述定位转盘上设有机械臂安装孔以及调节定位滑槽，所述调节定位滑槽分布在与所述机械臂安装孔同轴心的圆周上，所述可伸缩机械臂能绕所述机械臂安装孔的轴线进行旋转。
具体的，所述三维移动系统包括X轴移动机构、Y轴移动机构以及Z轴移动机构；
所述抓取系统安装在Z轴移动机构上，所述Z轴移动机构安装在所述Y轴移动机构上，所述Y轴移动机构安装在X轴移动机构上；所述X轴移动机构安装在所述机架上。
具体的，所述X轴移动机构包括X向移动丝杆、X向导向光杆、X向移动滑块以及X向移动驱动电机，所述X向移动滑块套在并排平行布置的所述X向移动丝杆和X向导向光杆上，所述X向移动滑块与所述X向移动丝杆螺纹传动，所述X向移动驱动电机用于驱动所述X向移动丝杆转动。
具体的，所述Y轴移动机构安装在所述X向移动滑块上，所述Y轴移动机构包括Y向移动丝杆、Y向导向光杆、Y向移动滑块以及Y向移动驱动电机，所述Y向移动滑块套在并排平行布置的所述Y向移动丝杆和Y向导向光杆上，所述Y向移动滑块与所述Y向移动丝杆螺纹传动，所述Y向移动驱动电机用于驱动所述Y向移动丝杆转动。
具体的，所述Z轴移动机构为一安装在所述Y向移动滑块上的多级伸缩缸。
具体的，所述视觉定位系统采用双目视觉定位系统，包括两个平行排列的CCD相机，所述货框输送系统采用传送带输送系统，托盘移动系统采用链条输送系统。
一种采用上述自动堆解垛装置的自动堆解垛方法，包括：
进行堆垛工作时，在控制系统上设定货框垛的长度、宽度和高度，将托盘放在托盘移动系统上，控制系统将启动信息发送给托盘移动系统，托盘移动系统启动并将托盘向机架中间输送，当托盘运动到指定位置时，触发托盘限位开关，托盘移动系统停止运动；
货框输送系统启动，当货框运动至触发货框限位开关时，也即待抓取位置时，货框输送系统停止运动，三维移动系统启动，带动抓取系统向货框输送系统移动，当抓取系统运动至货框正上方时，三维移动系统带动抓取系统向下运动抓取并提起货框；
视觉定位系统启动，检测当前货框垛堆的长度、宽度和高度，同时生成货框安放位置的坐标，并将坐标发送给控制系统，控制系统发生指令至三维移动系统，三维移动系统带动抓取的货框向托盘方向运动，并将货框放置在安放位置，同时抓取系统松开货框实现货框的堆垛；
接着货框输送系统再次启动，直至将另一货框运送至待抓取位置处时，货框输送系统停止运动，三维移动系统带动抓取系统再次向货框输送系统移动，进行下一次货框堆垛；当货框垛的长度、宽度和高度均到达设定值时，托盘移动系统启动，将搭载货框垛的托盘运离机架中心，并将空托盘同时运至机架中心处，等待下一次作业；
货框的解垛过程与堆垛过程相反。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果在于：
1.通过货框输送系统、托盘移动系统、抓取系统、三维移动系统、视觉定位系统以及控制系统的配合，可以实现货框的自动堆垛和解垛。
2.机械抓手通过提升孔与货框进行连接，保证了货框只会受到垂直方向上的力，避免了货框中的蔬菜水果等受到挤压而造成不可恢复的损伤。
3.机械抓手通过提升孔完成与货框的连接与分离，此过程只需通过按压的方式就能完成，同时机械抓手与提升孔之间为纯机械连接，省去了连接结构的驱动装置，使得抓取模整体结构更加紧凑。
4.托盘移动系统可以在堆解垛装置不停机或短暂停机的状态下完成对货框垛的转移以及空托盘的替换，极大的提高了自动堆解垛装置的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的自动堆解垛装置结构示意图；
图2是本发明实施例涉及的抓取系统及三维移动系统结构示意图；
图3是本发明实施例涉及的货框输送系统结构示意图；
图4是本发明实施例涉及的托盘移动系统结构示意图；
图5是本发明实施例涉及的抓取系统结构示意图。
图6是本发明实施例涉及的机械抓手结构剖切图；
图7是本发明实施例涉及的机械抓手结构示意图；
其中：1、机架；2、货框输送系统；3、托盘移动系统；4、抓取系统；401、定位转盘；402、可伸缩机械臂；403、机械抓手；4031、下按件；4032、转动件；4033、导向筒；4034、复位弹簧；4035、棘齿斜面；4036、第一导向槽；4037、第二导向槽；4038、第三导向槽；5、三维移动系统；501、X轴移动机构；502、Y轴移动机构；503、Z轴移动机构；6、货框；7、货框限位开关；8、托盘；9、托盘限位开关；10、提升孔；11、传送带。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参见图1和图2，一种自动堆解垛装置，包括机架1、货框输送系统2、托盘移动系统3、抓取系统4、三维移动系统5、视觉定位系统以及控制系统。其中，
货框输送系统2和托盘移动系统3均设置于机架1的下方，货框输送系统2用于输送货框6，货框输送系统2上设有货框限位开关7，托盘移动系统3用于输送托盘8，托盘移动系统3上设有托盘限位开关9，抓取系统4设置于机架1上，用于抓取货框6，三维移动系统5设置在机架1上，用于带动抓取系统4在三维空间中移动，从而将抓取的货框6堆垛至托盘8上或从托盘8上解垛，控制系统与货框限位开关7、托盘限位开关9、抓取系统4、视觉定位系统以及三维移动系统5电性连接，视觉定位系统用于检测当前货框垛堆的长度、宽度和高度，同时生成货框安放位置的坐标，并将生成的坐标发送给控制系统，控制系统控制三维移动系统5带动抓取系统4移动，将待垛堆的货框安放至对应的坐标位置处。
本实施例的工作原理为：进行堆垛工作时，在控制系统上设定货框垛的长度、宽度和高度，将托盘放在托盘移动系统3上，控制系统将启动信息发送给托盘移动系统3，托盘移动系统3启动并将托盘向机架1中间输送，当托盘运动到指定位置时，触发托盘限位开关9，托盘移动系统3停止运动；货框输送系统2启动，当货框运动至触发货框限位开关7时，也即待抓取位置时，货框输送系统2停止运动，三维移动系统5启动，带动抓取系统4向货框输送系统2移动，当抓取系统4运动至货框正上方时，三维移动系统5带动抓取系统4向下运动抓取并提起货框；视觉定位系统启动，检测当前托盘上货框垛堆的长度、宽度和高度，同时生成货框安放位置的坐标，并将坐标发送给控制系统，控制系统发生指令至三维移动系统5，三维移动系统5带动抓取的货框向托盘方向运动，并将货框放置在安放位置，同时抓取系统4松开货框实现货框的堆垛；
接着货框输送系统2再次启动，直至将另一货框运送至待抓取位置处时，货框输送系统2停止运动，三维移动系统5带动抓取系统4再次向货框输送系统2移动，进行下一次货框堆垛；当货框垛的长度、宽度和高度均到达设定值时，托盘移动系统3启动，将搭载货框垛的托盘运离机架1中心，并将空托盘同时运至机架1中心处，等待下一次作业；
货框的解垛过程与堆垛过程相反。
本实施例通过货框输送系统2、托盘移动系统3、抓取系统4、三维移动系统5、视觉定位系统以及控制系统的配合，可以实现货框的自动堆垛和解垛。
参见图5，在一些可能实施的方案中，抓取系统4包括定位转盘401、可伸缩机械臂402以及机械抓手403，定位转盘401悬空固定安装在三维移动系统5上，机械抓手403沿定位转盘401的圆周方向均匀布置多个，每个机械抓手403与定位转盘401之间通过可伸缩机械臂402进行连接。具体的，定位转盘401上设有机械臂安装孔以及调节定位滑槽，调节定位滑槽分布在与机械臂安装孔同轴心的圆周上，可伸缩机械臂402能绕机械臂安装孔的轴线进行旋转。
本实施例抓取系统4的可伸缩机械臂402能够进行伸缩调节，同时还能绕机械臂安装孔旋转，进而可以实现不同尺寸货框的抓取。
参见图6和图7，在一些可能实施的方案中，机械抓手403包括形成圆珠笔式按压结构的下按件4031、转动件4032、导向筒4033以及复位弹簧4034；其中，下按件4031与转动件4032之间棘齿斜面4035接触，复位弹簧4034设置在转动件4032与导向筒4033底端之间，可伸缩机械臂402与下按件4031的顶端连接，导向筒4033上均匀设置有间隔的第一导向槽4036，第一导向槽4036贯穿导向筒4033的底端面，转动件4032上设置有与第一导向槽4036相对应的第二导向槽4037，下按件4031上设置有与第一导向槽4036相对应的第三导向槽4038，第二导向槽4037和第三导向槽4038均位于对应的第一导向槽4036中，货框的顶端面四周设有供导向筒4033穿插的提升孔10，提升孔10内设有与第一导向槽4036相配合的花键。
本实施例中，机械抓手403与提升孔10的连接分离原理为：机械抓手403外圆周设有第一导向槽4036，当机械抓手403向下进入提升孔10时，提升孔10内的花键将沿着第一导向槽4036运动，当花键运动至第一导向槽4036末端时，导向筒4033受到阻挡停止运动，连杆在三维移动系统5的作用下继续向下运动；在连杆的带动下，使按压件继续向下运动，推动转动件4032向下运动，压缩复位弹簧4034，并通过第二导向槽4037和第三导向槽4038与花键的配合进行导向；当花键刚好退出第二导向槽4037时，转动件4032周向约束解除，由于按压件和转动件4032部分啮合，转动件4032在复位弹簧4034的弹力作用下向上运动，迫使转动件4032沿着相配合的棘齿斜面4035运动，进而使得转动件4032上没有第二导向槽4037的部分与连接空内花键下端面接触(花键下端面抵靠在未设置第二导向槽4037的棘齿斜面4035上)，完成机械抓手403与提升孔10的连接。当需要断开机械抓手403与提升孔10的连接时，只需要再次按压按压件，将花键重新滑入第二导向槽4037即可。
本实施例中，机械抓手403通过提升孔10与货框进行连接，保证了货框只会受到垂直方向上的力，避免了货框中的蔬菜水果等受到挤压而造成不可恢复的损伤。机械抓手403通过提升孔10完成与货框的连接与分离，此过程只需通过按压的方式就能完成，同时机械抓手403与提升孔10之间为纯机械连接，省去了连接结构的驱动装置，使得抓取模整体结构更加紧凑。
参见图2，可以理解的是，三维移动系统5包括X轴移动机构501、Y轴移动机构502和Z轴移动机构503，X轴移动机构501、Y轴移动机构502、Z轴移动机构503和机架1构成的龙门式三维移动平台，抓取系统4安装在Z轴移动机构503上，Z轴移动机构503安装在Y轴移动机构502上，Y轴移动机构502安装在X轴移动机构501上，X轴移动机构501安装在机架1上。
具体的，X轴移动机构501包括X向移动丝杆、X向导向光杆、X向移动滑块以及X向移动驱动电机，X向移动滑块套在并排平行布置的X向移动丝杆和X向导向光杆上，X向移动滑块与X向移动丝杆螺纹传动，X向移动驱动电机用于驱动X向移动丝杆转动。
同样的，Y轴移动机构502安装在X向移动滑块上，Y轴移动机构502包括Y向移动丝杆、Y向导向光杆、Y向移动滑块以及Y向移动驱动电机，Y向移动滑块套在并排平行布置的Y向移动丝杆和Y向导向光杆上，Y向移动滑块与Y向移动丝杆螺纹传动，Y向移动驱动电机用于驱动Y向移动丝杆转动。
Z轴移动机构503为一安装在Y向移动滑块上的多级伸缩缸，本实施例中，多级伸缩缸的伸缩级数为三级，多级伸缩缸自由端采用纺锤形设计，既能满足工作高度要求，同时也能减小整个多级伸缩缸的长度，抓取系统4设置在多级伸缩缸的自由端上。
参见图3和图4，具体的，视觉定位系统采用双目视觉定位系统，包括两个平行排列的CCD相机，货框输送系统2采用传送带输送系统，包括支架、传送带11等部件，托盘移动系统3采用链条输送系统，包括支架、传送链、推板、传动轴、减速电机以及堆垛移动通信单元等部件。
本实施例中，托盘移动系统3可以在堆解垛装置不停机或短暂停机的状态下完成对货框垛的转移以及空托盘的替换，极大的提高了自动堆解垛装置的工作效率。
上述自动堆解垛装置的工作原理是：
进行堆垛工作时，在控制系统上设定货框垛的长度、宽度和高度，将托盘放在托盘移动系统3上，控制系统将启动信息通过堆垛移动通信模块发送给托盘移动系统3，托盘移动系统3启动并将托盘向机架1中间输送，当托盘运动到指定位置时，触发托盘限位开关9，托盘移动系统3停止运动；货框输送系统2启动，将货框输送至传送带11末端，货框运动至传送带11末端时，触发货框限位开关7，货框输送系统2停止运动；三维移动系统5启动，向货框输送系统2末端运动，当三维移动系统5运动至货框正上方时，三维移动系统5的Z轴移动机构503向下伸长，使得机械抓手403进入提升孔10并与提升孔10相互连接，机械抓手403与连接结构连接后，Z轴移动机构503向上收缩，将货框提起；视觉定位系统启动，检测当前货框垛堆的长度、宽度和高度，同时生成货框安放位置的坐标，并通过视觉定位系统的通信模块将坐标发送给控制系统，控制系统通过移动系统通信模块控制三维移动系统5运动；三维移动系统5启动，向托盘方向运动，当三维移动系统5运动至货框安放位置正上方时，Z轴移动机构503向下伸长，将货框放置在安放位置，同时机械抓手403与提升孔10断开连接，Z轴移动机构503向上收缩，完成机械抓手403与提升孔10的分离；三维移动系统5向货框输送系统2末端运动，进行下一次货框堆垛；当货框垛的长度、宽度和高度均到达设定值时，托盘移动系统3启动，将搭载货框垛的托盘运离机架1中心，并将空托盘同时运至机架1中心处，等待下一次作业。
同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种自动堆解垛装置，其特征在于，包括：
机架(1)；
货框输送系统(2)，设置于所述机架(1)下方，用于输送货框(6)，所述货框输送系统(2)上设有货框限位开关(7)；
托盘移动系统(3)，设置于所述机架(1)下方，用于输送托盘(8)，所述托盘移动系统(3)上设有托盘限位开关(9)；
抓取系统(4)，设置于所述机架(1)上，用于抓取所述货框(6)；
三维移动系统(5)，设置在所述机架(1)上，用于带动所述抓取系统(4)在三维空间中移动，从而将抓取的所述货框(6)堆垛至所述托盘(8)上或从所述托盘(8)上解垛；
控制系统，所述货框限位开关(7)、托盘限位开关(9)、抓取系统(4)以及三维移动系统(5)均与所述控制系统电性连接；
视觉定位系统，用于检测当前货框(6)垛堆的长度、宽度和高度，同时生成货框安放位置的坐标，并将生成的坐标发送给控制系统，控制系统控制三维移动系统(5)带动抓取系统(4)移动，将待垛堆的货框(6)安放至对应的坐标位置处；
所述抓取系统(4)包括定位转盘(401)、可伸缩机械臂(402)以及机械抓手(403)，所述定位转盘(401)悬空固定安装在所述三维移动系统(5)上，所述机械抓手(403)沿所述定位转盘(401)的圆周方向均匀布置多个，每个所述机械抓手(403)与所述定位转盘(401)之间通过所述可伸缩机械臂(402)进行连接；
所述机械抓手(403)包括形成圆珠笔式按压结构的下按件(4031)、转动件(4032)、导向筒(4033)以及复位弹簧(4034)；
所述下按件(4031)与所述转动件(4032)之间棘齿斜面(4035)接触，所述复位弹簧(4034)设置在所述转动件(4032)与所述导向筒(4033)底端之间，所述可伸缩机械臂(402)与所述下按件(4031)的顶端连接；
所述导向筒(4033)上均匀设置有间隔的第一导向槽(4036)，所述第一导向槽(4036)贯穿所述导向筒(4033)的底端面，所述转动件(4032)上设置有与所述第一导向槽(4036)相对应的第二导向槽(4037)，所述下按件(4031)上设置有与所述第一导向槽(4036)相对应的第三导向槽(4038)，所述第二导向槽(4037)和第三导向槽(4038)均位于对应的所述第一导向槽(4036)中；
所述货框的四周设有供所述导向筒(4033)穿插的提升孔(10)，所述提升孔(10)内设有与所述第一导向槽(4036)相配合的花键。
2.根据权利要求1所述的自动堆解垛装置，其特征在于：所述定位转盘(401)上设有机械臂安装孔以及调节定位滑槽，所述调节定位滑槽分布在与所述机械臂安装孔同轴心的圆周上，所述可伸缩机械臂(402)能绕所述机械臂安装孔的轴线进行旋转。
3.根据权利要求1-2任一项所述的自动堆解垛装置，其特征在于：所述三维移动系统(5)包括X轴移动机构(501)、Y轴移动机构(502)以及Z轴移动机构(503)；
所述抓取系统(4)安装在Z轴移动机构(503)上，所述Z轴移动机构(503)安装在所述Y轴移动机构(502)上，所述Y轴移动机构(502)安装在X轴移动机构(501)上；所述X轴移动机构(501)安装在所述机架(1)上。
4.根据权利要求3所述的自动堆解垛装置，其特征在于：所述X轴移动机构(501)包括X向移动丝杆、X向导向光杆、X向移动滑块以及X向移动驱动电机，所述X向移动滑块套在并排平行布置的所述X向移动丝杆和X向导向光杆上，所述X向移动滑块与所述X向移动丝杆螺纹传动，所述X向移动驱动电机用于驱动所述X向移动丝杆转动。
5.根据权利要求4所述的自动堆解垛装置，其特征在于：所述Y轴移动机构(502)安装在所述X向移动滑块上，所述Y轴移动机构(502)包括Y向移动丝杆、Y向导向光杆、Y向移动滑块以及Y向移动驱动电机，所述Y向移动滑块套在并排平行布置的所述Y向移动丝杆和Y向导向光杆上，所述Y向移动滑块与所述Y向移动丝杆螺纹传动，所述Y向移动驱动电机用于驱动所述Y向移动丝杆转动。
6.根据权利要求5所述的自动堆解垛装置，其特征在于：所述Z轴移动机构(503)为一安装在所述Y向移动滑块上的多级伸缩缸。
7.根据权利要求1-2任一项所述的自动堆解垛装置，其特征在于：所述视觉定位系统采用双目视觉定位系统，包括两个平行排列的CCD相机，所述货框输送系统(2)采用传送带输送系统，托盘移动系统(3)采用链条输送系统。
8.一种采用权利要求1-7任一项所述自动堆解垛装置的自动堆解垛方法，其特征在于，包括：
进行堆垛工作时，在控制系统上设定货框垛的长度、宽度和高度，将托盘(8)放在托盘移动系统(3)上，控制系统将启动信息发送给托盘移动系统(3)，托盘移动系统(3)启动并将托盘(8)向机架(1)中间输送，当托盘(8)运动到指定位置时，触发托盘限位开关(9)，托盘移动系统(3)停止运动；
货框输送系统(2)启动，当货框(6)运动至触发货框限位开关(7)时，也即待抓取位置时，货框输送系统(2)停止运动，三维移动系统(5)启动，带动抓取系统(4)向货框输送系统(2)移动，当抓取系统(4)运动至货框(6)正上方时，三维移动系统(5)带动抓取系统(4)向下运动抓取并提起货框(6)；
视觉定位系统启动，检测当前货框垛堆的长度、宽度和高度，同时生成货框安放位置的坐标，并将坐标发送给控制系统，控制系统发生指令至三维移动系统(5)，三维移动系统(5)带动抓取的货框向托盘方向运动，并将货框(6)放置在安放位置，同时抓取系统(4)松开货框(6)实现货框的堆垛；
接着货框输送系统(2)再次启动，直至将另一货框运送至待抓取位置处时，货框输送系统(2)停止运动，三维移动系统(5)带动抓取系统(4)再次向货框输送系统(2)移动，进行下一次货框堆垛；当货框垛的长度、宽度和高度均到达设定值时，托盘移动系统(3)启动，将搭载货框垛的托盘运离机架(1)中心，并将空托盘同时运至机架(1)中心处，等待下一次作业；
货框的解垛过程与堆垛过程相反。
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