CN114013980A - 堆垛系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种堆垛系统，其首先利用分离输送段将货箱一个接一个地送入转箱输送段，货箱在转箱输送段中转向或者不转向，货箱经过过渡输送段后在分道输送段中进行分道输送，以在垛层堆积段中排列为一定宽度的单层货垛，货箱在随后的垛层整理段中进行进一步的规整，形成与货车车厢的宽度和长度匹配的规整垛层，这种分步操作能提高货箱的整理效率，垛层输送段将规整垛层输送至码垛机器人，码垛机器人使规整垛层堆叠在码垛平台上，直到在码垛平台上形成与货车车厢高度匹配的整垛货垛。整个过程高度自动化，人工干预少，且最终成型的整垛货垛能与货车车厢的尺寸匹配，便于进行装车操作，大大提高了装车效率。

Description

堆垛系统

技术领域

本发明涉及物流装备技术领域，尤其涉及一种堆垛系统。

背景技术

目前，货物装车多采用人工搬运单件装车或用叉车叉取后整垛装车的方式。人工搬运的效率低，劳动强度大，人力成本高。叉车从堆垛处叉取货物后送至装车的货车车厢，相较于人工搬运，效率虽有所提高，但货垛的尺寸通常都与货车车厢的尺寸不匹配，导致在货车车厢内仍需要人力辅助，以使货垛在货车车厢内码放整齐，无法满足日益提高的物流速度要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种堆垛系统，能根据车厢的尺寸自动完成堆垛，实现自动化装车。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种堆垛系统，包括组垛装置和码垛装置，所述组垛装置包括沿货物输送方向依次摆放的分离输送段、转箱输送段、过渡输送段、分道输送段、垛层堆积段、垛层整理段和垛层输送段，所述码垛装置包括码垛机器人和码垛平台，所述分离输送段用于分散输送货箱，拉大所述货箱之间的间距，所述转箱输送段能使所述货箱转向，所述分道输送段用于使所述货箱在垂直于输送方向的方向上分道输送，所述垛层堆积段使所述货箱堆积形成呈松散状态的单层货垛，所述垛层整理段将呈松散状态的所述单层货垛整理为与货车车厢的宽度和长度匹配的规整垛层，所述垛层输送段将所述规整垛层输送至码垛机器人，所述码垛机器人用于将所述规整垛层转移至所述码垛平台，若干所述规整垛层在所述码垛平台上堆积为与所述货车车厢高度匹配的整垛货垛。

作为本发明堆垛系统的一种优选方案，所述转箱输送段包括第一输送带和第二输送带，所述第二输送带位于所述第一输送带的侧边，所述第一输送带与所述第二输送带的输送速率不同。

作为本发明堆垛系统的一种优选方案，所述转箱输送段还包括限位组件，所述限位组件和所述第二输送带均设置在所述第一输送带的同一侧，所述限位组件位于所述第二输送带的上游，所述限位组件包括摆动臂、安装座和驱动件，所述安装座固定在所述第一输送带的一侧，所述摆动臂可转动地设置在所述安装座上，所述驱动件固定在所述安装座上并与所述摆动臂连接。

作为本发明堆垛系统的一种优选方案，所述摆动臂包括连接板和挡板，所述挡板包括呈钝角连接的第一分段和第二分段，所述连接板的一端与所述第一分段垂直连接，所述连接板的另一端与所述驱动件连接，所述连接板的非端部通过连接轴可转动地设置在所述安装座的上方。

作为本发明堆垛系统的一种优选方案，所述垛层堆积段的长度小于或等于所述垛层整理段的长度。

作为本发明堆垛系统的一种优选方案，所述规整货垛由两批所述单层货垛拼接而成。

作为本发明堆垛系统的一种优选方案，所述码垛机器人包括机械臂和设置在所述机械臂上的夹具，所述夹具为卷帘式夹具。

作为本发明堆垛系统的一种优选方案，所述规整垛层呈长方体状，所述规整垛层在所述垛层输送段上的输送方向与其长边平行，所述规整垛层在所述码垛平台上的输送方向与其宽边平行。

作为本发明堆垛系统的一种优选方案，还包括装车平台，所述装车平台的一端与所述码垛平台连接，所述货车车厢能与所述装车平台的另一端连接。

作为本发明堆垛系统的一种优选方案，所述装车平台的长度不小于所述货车车厢的长度，所述装车平台能移动至所述货车车厢内部。

本发明的有益效果：

本发明的堆垛系统首先利用分离输送段将货箱一个接一个地送入转箱输送段，货箱在转箱输送段中转向或者不转向，因为货箱的长和宽通常是不相等的，这种转向操作能使最终成型的整垛货垛的尺寸更好地与货车车厢的尺寸匹配，充分利用货车车厢内的空间。货箱经过过渡输送段后在分道输送段中进行分道输送，以在垛层堆积段中排列为一定宽度的单层货垛，垛层堆积段只是对货箱排列方式进行初步的操作，货箱在随后的垛层整理段中进行进一步的规整，形成与货车车厢的宽度和长度匹配的规整垛层，这种分步操作能提高货箱的整理效率，垛层输送段将规整垛层输送至码垛机器人，码垛机器人使规整垛层堆叠在码垛平台上，直到在码垛平台上形成与货车车厢高度匹配的整垛货垛。整个过程高度自动化，人工干预少，且最终成型的整垛货垛能与货车车厢的尺寸匹配，便于进行装车操作，大大提高了装车效率。

附图说明

图1为本发明一实施例的堆垛系统的俯视图；

图2为图1中转箱输送段的结构示意图；

图3为图2中限位组件的结构示意图；

图4为本发明另一实施例的堆垛系统的码垛平台和装车平台的俯视示意图。

图中：

1、组垛装置；11、分离输送段；111、低速输送带；112、高速输送带；12、转箱输送段；121、第一输送带；122、第二输送带；123、限位组件；1231、摆动臂；12311、连接板；12312、挡板；1232、安装座；1233、驱动件；1234、连接轴；124、链条；125、第一链轮；126、第二链轮；127、第一转轴；128、第二转轴；13、过渡输送段；14、分道输送段；15、垛层堆积段；16、垛层整理段；17、垛层输送段；2、码垛装置；21、码垛机器人；211、机械臂；212、夹具；22、码垛平台；3、装车平台；31、支架；32、滑板；100、货箱；200、单层货垛；300、规整垛层；400、整垛货垛。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之“下”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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多个该特征。

如图1所示，一实施例的堆垛系统包括组垛装置1和码垛装置2，组垛装置1包括沿货物输送方向依次摆放的分离输送段11、转箱输送段12、过渡输送段13、分道输送段14、垛层堆积段15、垛层整理段16和垛层输送段17，码垛装置2包括码垛机器人21和码垛平台22，分离输送段11用于分散输送货箱100，拉大货箱100之间的间距，转箱输送段12能使货箱100转向，分道输送段14用于使货箱100在垂直于输送方向的方向上分道输送，垛层堆积段15使货箱100堆积形成呈松散状态的单层货垛200，垛层整理段16将呈松散状态的单层货垛200整理为与货车车厢(图中未示出)的宽度和长度匹配的规整垛层300，垛层输送段17将规整垛层300输送至码垛机器人21，码垛机器人21用于将规整垛层300转移至码垛平台22，若干规整垛层300在码垛平台22上堆积为与货车车厢高度匹配的整垛货垛400。

本实施例的堆垛系统首先利用分离输送段11将货箱100一个接一个地送入转箱输送段12，具体的，分离输送段11包括首尾连接的低速输送带111和高速输送带112，货箱100在高速输送带112上具有更快的移动速度，从而使货箱100在从低速输送带111过渡到高速输送带112的过程中拉开距离，实现分离，便于进行之后的分道操作。货箱100在转箱输送段12中转向或者不转向，货箱100的长和宽通常是不相等的，货车车厢的宽度通常情况下并不是货箱100长度或宽度的整数倍，导致货车车厢内产生无法利用的空间，这种转向操作能使最终成型的整垛货垛400的尺寸更好地与货车车厢的尺寸匹配，充分利用货车车厢内的空间。货箱100经过过渡输送段13后在分道输送段14中进行分道输送，分道输送机构为现有技术，其原理在此不详细介绍，分道输送段14使货箱100在垛层堆积段15中排列为一定宽度的单层货垛200，垛层堆积段15只是对货箱100排列方式进行初步的操作，货箱100在随后的垛层整理段16中进行进一步的规整，形成与货车车厢的宽度和长度匹配的规整垛层300，这种分步操作能提高货箱100的整理效率，垛层输送段17将规整垛层300输送至码垛机器人21，码垛机器人21使规整垛层300堆叠在码垛平台22上，直到在码垛平台22上形成与货车车厢高度匹配的整垛货垛400。整个过程高度自动化，人工干预少，且最终成型的整垛货垛400能与货车车厢的尺寸匹配，便于进行装车操作，大大提高了装车效率。

如图2所示，转箱输送段12包括第一输送带121和第二输送带122，第二输送带122位于第一输送带121的侧边，第一输送带121与第二输送带122的输送速率不同。对货箱100的转向是通过两条速率不同的输送带实现的，当货箱100同时处于第一输送带121和第二输送带122上时，这种速度差异产生的摩擦力将驱动货箱100旋转，使货箱100的输送姿态由横向改为纵向，或者由纵向改为横向。

进一步的，转箱输送段12还包括限位组件123，限位组件123和第二输送带122均设置在第一输送带121的同一侧，限位组件123位于第二输送带122的上游，限位组件123包括摆动臂1231、安装座1232和驱动件1233，安装座1232固定在第一输送带121的一侧，摆动臂1231可转动地设置在安装座1232上，驱动件1233固定在安装座1232上并与摆动臂1231连接。限位组件123中的摆动臂1231可以在驱动件1233的作用下旋转，驱动件1233可以采用气缸，摆动臂1231收起时，货箱100会移动到第二输送带122上，实现货箱100的转向；摆动臂1231弹出时，货箱100不会移动到第二输送带122上，货箱100保持在第一输送带121上前进，不进行转向。

如图2所示，转箱输送段12还包括链条124、第一链轮125、第二链轮126、第一转轴127和第二转轴128，第一链轮125固定在第一转轴127上，第一转轴127驱动第一输送带121运转，第二链轮126固定在第二转轴128上，第二转轴128驱动第二输送带122运转，第一链轮125和第二链轮126由链条124连接，且第一链轮125与第二链轮126的齿数不同，导致第一转轴127的转速与第二转轴128的转速不同，从而实现第一输送带121和第二输送带122不同的输送速率。

如图3所示，更进一步的，摆动臂1231包括连接板12311和挡板12312，挡板12312包括呈钝角连接的第一分段和第二分段，连接板12311的一端与第一分段垂直连接，连接板12311的另一端与驱动件1233连接，连接板12311的非端部通过连接轴1234可转动地设置在安装座1232的上方。挡板12312呈弯折状态，这种形态的挡板12312能起到很好的导向作用，当摆动臂1231弹出时，货箱100能从挡板12312的表面滑过，挡板12312不会对货箱100的表面产生明显的冲击，有效防止货箱100受损。

垛层堆积段15的长度小于或等于垛层整理段16的长度，如图1所示，本实施例采用垛层堆积段15的长度小于垛层整理段16的长度。之所以这样设计，是为了减少组垛装置1的整体长度，考虑堆垛系统放置的空间限制。若放置空间足够，垛层堆积段15的长度也可以与垛层整理段16的长度相等。本实施例采用垛层堆积段15、垛层整理段16、垛层输送段17依次相连，主要是为了货箱100由分道输送段14输送分道过来在这三段可以存储三层的数量，有足够时间供码垛装置2进行堆垛与分道输送段14分箱形成垛层堆积而不用停机等待，大大提高了运行效率。在其他实施例中，要求速度低的情况下，也可以省去垛层堆积段15与垛层输送段17，由分道输送段14输送分道过来的货箱100直接在垛层整理段16形成规整垛层300再进行规整，然后输送到码垛机器人21里再进行堆垛。

具体的，本实施例中，规整垛层300由两批单层货垛200拼接而成的方案，即垛层堆积段15上每两次处理的货箱100形成一个规整垛层300，实现效率的优化及减少空间的占用。

如图1所示，码垛机器人21包括机械臂211和设置在机械臂211上的夹具212，夹具212为卷帘式夹具212。规整垛层300能整体进入到夹具212中，夹具212在规整垛层300到位后会托住其底部，然后将其转移到码垛平台22上，保证规整垛层300的形态保持不变。

进一步的，规整垛层300呈长方体状，规整垛层300在垛层输送段17上的输送方向与其长边平行，规整垛层300在码垛平台22上的输送方向与其宽边平行。经过码垛机器人21搬运后，规整垛层300调转了方向，由宽边向前变成长边向前的输送姿态。即规整垛层300的长边长度与货车车厢的宽度相匹配，而货车车厢的长度则略大于规整垛层300宽度的整数倍。之所以这样设置，是为了减少货箱100在分道输送段14上分道的次数，以及降低垛层堆积段15的处理难度，而这两个阶段正是组垛过程中最为耗时的两个部分，因此能够提高组垛的效率。

如图4所示，在另一个具体的实施例中，堆垛系统还包括装车平台3，装车平台3的一端与码垛平台22连接，货车车厢能与装车平台3的另一端连接。装车平台3能接收从码垛平台22输入的整垛货垛400，使码垛平台22能不断接收从码垛机器人21搬运过来的规整垛层300，保证作业的连续进行。

进一步的，装车平台3的长度不小于货车车厢的长度，装车平台3能移动至货车车厢内部。装车平台3包括支架31和滑板32，滑板32能够在支架31上移动，装车平台3的长度不小于货车车厢的长度，当装车平台3上堆满整垛货垛400后，装车平台3能够将其承载的全部整垛货垛400一次送入货车车厢内，大大提高装车效率。

以上实施例仅用来说明本发明的详细方案，本发明并不局限于上述详细方案，即不意味着本发明必须依赖上述详细方案才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种堆垛系统，其特征在于，包括组垛装置和码垛装置，所述组垛装置包括沿货物输送方向依次摆放的分离输送段、转箱输送段、过渡输送段、分道输送段、垛层堆积段、垛层整理段和垛层输送段，所述码垛装置包括码垛机器人和码垛平台，所述分离输送段用于分散输送货箱，拉大所述货箱之间的间距，所述转箱输送段能使所述货箱转向，所述分道输送段用于使所述货箱在垂直于输送方向的方向上分道输送，所述垛层堆积段使所述货箱堆积形成呈松散状态的单层货垛，所述垛层整理段将呈松散状态的所述单层货垛整理为与货车车厢的宽度和长度匹配的规整垛层，所述垛层输送段将所述规整垛层输送至码垛机器人，所述码垛机器人用于将所述规整垛层转移至所述码垛平台，若干所述规整垛层在所述码垛平台上堆积为与所述货车车厢高度匹配的整垛货垛。

2.根据权利要求1所述的堆垛系统，其特征在于，所述转箱输送段包括第一输送带和第二输送带，所述第二输送带位于所述第一输送带的侧边，所述第一输送带与所述第二输送带的输送速率不同。

3.根据权利要求2所述的堆垛系统，其特征在于，所述转箱输送段还包括限位组件，所述限位组件和所述第二输送带均设置在所述第一输送带的同一侧，所述限位组件位于所述第二输送带的上游，所述限位组件包括摆动臂、安装座和驱动件，所述安装座固定在所述第一输送带的一侧，所述摆动臂可转动地设置在所述安装座上，所述驱动件固定在所述安装座上并与所述摆动臂连接。

4.根据权利要求3所述的堆垛系统，其特征在于，所述摆动臂包括连接板和挡板，所述挡板包括呈钝角连接的第一分段和第二分段，所述连接板的一端与所述第一分段垂直连接，所述连接板的另一端与所述驱动件连接，所述连接板的非端部通过连接轴可转动地设置在所述安装座的上方。

5.根据权利要求1所述的堆垛系统，其特征在于，所述垛层堆积段的长度小于或等于所述垛层整理段的长度。

6.根据权利要求5所述的堆垛系统，其特征在于，所述规整货垛由两批所述单层货垛拼接而成。

7.根据权利要求1所述的堆垛系统，其特征在于，所述码垛机器人包括机械臂和设置在所述机械臂上的夹具，所述夹具为卷帘式夹具。

8.根据权利要求1所述的堆垛系统，其特征在于，所述规整垛层呈长方体状，所述规整垛层在所述垛层输送段上的输送方向与其长边平行，所述规整垛层在所述码垛平台上的输送方向与其宽边平行。

9.根据权利要求1所述的堆垛系统，其特征在于，还包括装车平台，所述装车平台的一端与所述码垛平台连接，所述货车车厢能与所述装车平台的另一端连接。

10.根据权利要求9所述的堆垛系统，其特征在于，所述装车平台的长度不小于所述货车车厢的长度，所述装车平台能移动至所述货车车厢内部。

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