CN114074901B - 一种堆垛机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种堆垛机，属于智能制造装备产业技术领域，其包括行走机构，行走机构上设有沿着行走方向分布的两根立柱，两根立柱的内侧均设有链式提升装置，两侧的链式提升装置之间设有货叉支架，货叉支架上设有货叉手抓；两根立柱的外侧分别设有安装梁，两侧的安装梁上均设有驱动件，驱动件的执行端设有推板，安装梁的长度接近行走机构的宽度，安装梁上设有沿其长度方向并且靠近其两端的滑轨，滑轨上设有卧板，卧板受驱可以沿着滑轨直线运动，卧板上转动连接有立板，立板受驱转动端部可以向立柱所在一侧靠近，两根立柱之间设有升降平台，升降平台上设有移载机。

Description

一种堆垛机

技术领域

本发明涉及智能制造装备产业技术领域，特别涉及一种堆垛机。

背景技术

目前，为实现自动化，家具生产行业有使用机械立体仓库码垛，自动化码垛机也称堆垛机。堆垛机是机械立体仓库码垛的核心设备，可以实现在货架的货位存取货物。

然而，不同于常规的机械立体仓库码垛，家具生产所涉及的板材尺寸各异，并且抓取板材后一片一片地堆叠在移载机上，堆叠后板材随着移载机行走。例如申请号为2018115277710的专利文献公开了板材、货架和堆垛机的位置关系以及板材堆叠在移载机上的状态。

然而，从货架的货位上抓取板材至移载机上，在机械上难免存在一定的定位偏差，随着板材一片一片地堆叠，该偏差在产生定位偏差的特定方向上被放大，如最顶部的板材相较于最底部的板材较为明显的移位。从而影响到板材受移载机输送的稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提高板材随着移载机行走的稳定性，提供一种堆垛机，通过在堆垛作业时将板材拍齐而克服定位偏差，提高板材受移载机输送的稳定性。

本发明的技术方案是，一种堆垛机，包括行走机构，所述行走机构上设有沿着行走方向分布的两根立柱，两根所述立柱的内侧均设有链式提升装置，两侧的所述链式提升装置之间设有货叉支架，所述货叉支架上设有可以沿着行走方向的一垂直方向伸入货架的货位的货叉手抓；两根所述立柱的外侧分别设有沿着行走方向的一垂直方向的安装梁，两侧的所述安装梁上均设有朝向对侧的所述安装梁执行直线驱动的驱动件，所述驱动件的执行端设有推板，所述安装梁的长度接近所述行走机构的宽度，所述安装梁上设有沿其长度方向并且靠近其两端的滑轨，所述滑轨上设有沿着所述驱动件的驱动方向的一平行方向朝向对侧的所述安装梁延伸的卧板，所述卧板受驱可以沿着所述滑轨直线运动，所述卧板上转动连接有相对于所述卧板更靠近对侧的所述安装梁的立板，所述立板受驱转动端部可以向所述立柱所在一侧靠近，两根所述立柱之间设有升降平台，所述升降平台上设有沿着行走方向的一垂直方向输送的移载机；其中，所述升降平台响应于所述货叉手抓的每一抓取动作以被抓取的板材的厚度为降幅降低所述移载机的高度，两侧的所述推板在所述货叉手抓将板材置于所述移载机时向中间推出，两侧的所述卧板在所述推板推到位时向所述立柱所在一侧滑动，所述立板在所述卧板滑到位时向靠近所述立柱所在一侧转动。

作为一种实施方式，所述货叉手抓通过轨道式货叉连接所述货叉支架，所述货叉支架上还设有用于驱动所述货叉手抓伸入货架的货位的抓取电机，所述货叉手抓上设有用于抓取板材的吸嘴。

作为一种实施方式，所述货叉手抓上还设有用于在抓取板材时提供缓冲的弹性垫。

作为一种实施方式，所述货叉手抓上还设有用于检测被抓取的板材的厚度并且提供厚度信息的线性传感器。

作为一种实施方式，所述立柱内设有连接所述链式提升装置以对所述货叉支架进行配重的配重块。

作为一种实施方式，一侧的所述安装梁上的所述驱动件为气缸，另一侧的所述安装梁上的所述驱动件为电机。

作为一种实施方式，所述安装梁上的所述驱动件包括两个，两个所述驱动件分别位于所述立柱的两侧。

作为一种实施方式，所述安装梁上设有用于驱动所述卧板沿着所述滑轨直线运动的卧板电机，所述卧板上设有用于驱动所述立板转动向所述立柱所在一侧靠近的立板气缸。

作为一种实施方式，所述立板的端部设有接触件。

作为一种实施方式，所述升降平台为液压驱动的剪叉升降平台，当所述线性传感器检测到被抓取的板材的厚度后，所述升降平台的液压杆根据厚度信息降低所述升降平台和所述移载机的高度。

作为一种实施方式，所述货叉手抓上还设有沿着行走方向的一垂直方向间隔设置的两处检测滑轨，两处所述检测滑轨上均滑动连接有滑座，所述滑座上设有沿着行走方向的一平行方向伸出的支板，所述支板上设有受驱可以沿着所述支板的伸出方向伸缩的检测气缸，所述检测气缸的缸体上通过L形连接板设有受驱可以沿着竖直方向伸缩的升降气缸，所述升降气缸的活塞杆上连接有和所述吸嘴朝向相同的检测吸嘴，所述线性传感器位于两处所述检测吸嘴之间，两处所述检测滑轨之间设有传动连接两处所述滑座的检测电机；其中，所述检测吸嘴可以吸取板材，所述升降气缸提升吸取的板材时所述线性传感器弹性接触板材表面，所述检测电机驱动两处所述滑座分别沿着各自的所述检测滑轨同步移动，两处所述检测气缸同步受驱带着吸取的板材移动。

作为一种实施方式，所述移载机包括两个，两个所述移载机间隔设置在所述升降平台上。

本发明相比于现有技术的有益效果是，行走机构定位行走至对应的货架，货叉支架伸入货架的货位内抓取板材，并将其置于移载机上。随着板材一片一片地堆叠，货叉手抓每一次抓取板材后，移载机均降低一次高度，降幅为被抓取的板材的厚度。因此，推板和立板可以在每一次抓取板材后对准新板材和其下方的板材之间的接触处。然后在推板的作用下在Y轴方向上将板材拍齐，在立板的作用下在X轴方向上将板材拍齐，从而克服定位偏差，消除板材之间出现的移位，提高板材受移载机输送的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的堆垛机第一整体视图；

图2为本发明实施方式提供的堆垛机第一局部视图；

图3为本发明实施方式提供的堆垛机第二整体视图；

图4为本发明实施方式提供的堆垛机第二局部视图；

图5为本发明实施方式提供的堆垛机第三局部视图。

图中：图中：1、行走机构；2、立柱；3、链式提升装置；4、货叉支架；5、货叉手抓；6、安装梁；7、驱动件；8、推板；9、滑轨；10、卧板；11、立板；12、升降平台；13、移载机；14、货叉；15、抓取电机；16、吸嘴；17、弹性垫；18、线性传感器；19、配重块；20、卧板电机；21、立板气缸；22、接触件；23、液压杆；24、检测滑轨；25、滑座；26、支板；27、检测气缸；28、连接板；29、升降气缸；30、检测吸嘴；31、检测电机。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的实施方式和优点进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的部分实施方式，而不是全部实施方式。

在一种实施方式中，如图1-2所示。

本实施方式提供的堆垛机，其包括行走机构1，行走机构1上设有沿着行走方向分布的两根立柱2，两根立柱2的内侧均设有链式提升装置3，两侧的链式提升装置3之间设有货叉支架4，货叉支架4上设有可以沿着行走方向的一垂直方向伸入货架的货位的货叉手抓5；两根立柱2的外侧分别设有沿着行走方向的一垂直方向的安装梁6，两侧的安装梁6上均设有朝向对侧的安装梁6执行直线驱动的驱动件7，驱动件7的执行端设有推板8，安装梁6的长度接近行走机构1的宽度，安装梁6上设有沿其长度方向并且靠近其两端的滑轨9，滑轨9上设有沿着驱动件7的驱动方向的一平行方向朝向对侧的安装梁6延伸的卧板10，卧板10受驱可以沿着滑轨9直线运动，卧板10上转动连接有相对于卧板10更靠近对侧的安装梁6的立板11，立板11受驱转动端部可以向立柱2所在一侧靠近，两根立柱2之间设有升降平台12，升降平台12上设有沿着行走方向的一垂直方向输送的移载机13；其中，升降平台12响应于货叉手抓5的每一抓取动作以被抓取的板材的厚度为降幅降低移载机13的高度，两侧的推板8在货叉手抓5将板材置于移载机13时向中间推出，两侧的卧板10在推板8推到位时向立柱2所在一侧滑动，立板11在卧板10滑到位时向靠近立柱2所在一侧转动。

在本实施方式中，堆垛机的各构成部件如下配合。其中的行走机构1沿着地轨按确定的方向行走，在其行走的一侧有放置板材的货架。行走机构1上有两根立柱2，当然不限于只有两根立柱2。两根立柱2之间有链式提升装置3，链式提升装置3用于驱动货叉支架4上升或者下降的。货叉支架4连接受驱可以沿着行走方向的一垂直方向伸入货架的货位的货叉手抓5。该货叉手抓5用于抓取放置货架内的板材，并且配合纵向升降运动、横向伸缩运动，可以将板材抓取放置到行走机构1的移载机13上。两侧立柱2的外侧有安装梁6，安装梁6上有驱动件7和推板8，推板8可以在Y轴方向（以行走方向为X轴方向、以沿着行走方向的垂直方向为Y轴方向）上将新放置的一片板材相对其他板材拍齐。安装梁6两端有滑轨9和卧板10，卧板10上转动连接有立板11。在Y轴方向上将板材拍齐后，如图2所示，通过卧板10相对滑轨9的滑动以及立板11的转动，可以在板材的两侧施压使板材在X轴方向上相对其他板材拍齐。此外，每在移载机13上放置一片板材，升降平台12和其上的移载机13须降低一次高度。

在本实施方式中，堆垛机的具体工作过程如下。行走机构1定位行走至对应的货架，货叉支架4伸入货架的货位内抓取板材，并将其置于移载机上。随着板材一片一片地堆叠，传统的堆垛机其移载机上的板材会出现移位而影响到板材受移载机输送的稳定性。在本实施方式中，货叉手抓5每一次抓取板材后，移载机13均降低一次高度，降幅为被抓取的板材的厚度。因此，推板8和立板11可以在每一次抓取板材后对准新板材和其下方的板材之间的接触处。然后在推板8的作用下在Y轴方向上将板材拍齐，在立板11的作用下在X轴方向上将板材拍齐，从而克服定位偏差，消除板材之间出现的移位，提高板材受移载机输送的稳定性。需要特别注意的是，用作制造家具的板材具有相当的厚度，没有移载机13配合着降低高度将难以实施拍齐，因而堆垛机中对板材进行拍齐和对纸张进行拍齐是两个概念、两种技术构思。

在一种实施方式中，如图3所示。

本实施方式提供的堆垛机，其货叉手抓5通过轨道式货叉14连接货叉支架4，货叉支架4上还设有用于驱动货叉手抓5伸入货架的货位的抓取电机15，货叉手抓5上设有用于抓取板材的吸嘴16。

在本实施方式中，在轨道式货叉14的连接下，抓取电机15驱动货叉手抓5可以伸入货架的货位。在货叉手抓5上设置的多排吸嘴16，在气泵的作用下提供吸力固定板材。

在一种实施方式中，如图3所示。

本实施方式提供的堆垛机，其货叉手抓5上还设有用于在抓取板材时提供缓冲的弹性垫17。此外，弹性垫17的外侧还可以设有检测吸嘴30，检测吸嘴30位于货叉手抓5的周边。

在本实施方式中，设置在货叉手抓5上的弹性垫17可以实现板材和吸嘴16之间软接触，设置在弹性垫17的外侧的检测吸嘴30可以起到破真空的作用防止板材带着板材。

在一种实施方式中，如图1、图4所示。

本实施方式提供的堆垛机，其货叉手抓5上还设有用于检测被抓取的板材的厚度并且提供厚度信息的线性传感器18，线性传感器18具有垂直指向货叉手抓5的伸缩结构并且在货叉手抓5抓取板材前预先弹性接触板材的表面。

在本实施方式中，通过在货叉手抓5上设置线性传感器18来检测板材的厚度，具体是，在货叉手抓5抓取第一片板材时，线性传感器18端部接触板材表面受力获取到Z轴坐标值，将第一片板材防止到位后抓取第二片板材时，线性传感器18端部接触板材表面受力再次获取到Z轴坐标值，连续两次的坐标值差值即为板材的厚度值。当然，如果货架的货位上放置的板材厚度不一致，该线性传感器18由于每次抓取动作都预先弹性接触板材的表面而可以检测每片板材的厚度。相应的，移载机13配合着降低高度以正在抓取的板材的前一片板材的厚度为准。因此，如果货架的货位上放置的板材厚度不一致，本实施方式提供的堆垛机也可以对每一片放置在移载机13上的板材进行拍齐。相较于传统的设定板材的厚度参数的方式，在本实施方式可以具体到各片板材，有针对性的将板材进行拍齐。

在一种实施方式中，如图5所示。

本实施方式提供的堆垛机，其货叉手抓5上还设有沿着行走方向的一垂直方向间隔设置的两处检测滑轨24，两处检测滑轨24上均滑动连接有滑座25，滑座25上设有沿着行走方向的一平行方向伸出的支板26，支板26上设有受驱可以沿着支板26的伸出方向伸缩的检测气缸27，检测气缸27的缸体上通过L形连接板28设有受驱可以沿着竖直方向伸缩的升降气缸29，升降气缸29的活塞杆上连接有和吸嘴16朝向相同的检测吸嘴30，线性传感器18位于两处检测吸嘴30之间，两处检测滑轨24之间设有传动连接两处滑座25的检测电机31；其中，检测吸嘴30可以吸取板材，升降气缸29提升吸取的板材时线性传感器18弹性接触板材表面，检测电机31驱动两处滑座25分别沿着各自的检测滑轨24同步移动，两处检测气缸27同步受驱带着吸取的板材移动。

在本实施方式中，通过设置升降气缸29、检测气缸27、检测电机31、线性传感器18，可以实现使推板8、立板11对每片板材准确拍齐，具体工作过程如下。在吸嘴16吸取板材之前，使用检测吸嘴30先吸取板材，然后在升降气缸29的作用下使板材上提压向线性传感器18，那么线性传感器18获取到Z轴坐标值，此后检测电机31驱动使板材发生移动，检测气缸27驱动使板材发生移动。板材和线性传感器18之间发生两个方向上的位移。如果此期间Z轴坐标值无明显变化，那么板材表面平整，然后通过货叉手抓5上的吸嘴16连续两次抓取板材，即可准确获得第一片板材的厚度值。相应的降低移载机13可以实现使推板8、立板11对每片板材准确拍齐。如果此期间Z轴坐标值有明显变化，那么通过检测气缸27配合检测电机31使板材发生移动，在移动过程中使线性传感器18停留在Z轴坐标值变化区间小的位置，即多数Z轴坐标值都接近的区间位置，此后通过货叉手抓5上的吸嘴16连续两次抓取板材，即可准确获得第一片板材的厚度值。相应的降低移载机13可以实现使推板8、立板11对每片板材准确拍齐。

在一种实施方式中，如图3所示。

本实施方式提供的堆垛机，其立柱2内设有连接链式提升装置3以对货叉支架4进行配重的配重块19。

在本实施方式中，通过货叉支架4抓取板材整体具有一定重量，设置在立柱2内的配重块19可以减轻链式提升装置3的驱动力，图3隐藏了立柱2而示出了配重块19。

在一种实施方式中，如图1所示。

本实施方式提供的堆垛机，其一侧的安装梁6上的驱动件7为气缸，另一侧的安装梁6上的驱动件7为电机。此外，安装梁6上的驱动件7包括两个，两个驱动件7分别位于立柱2的两侧。

在一种实施方式中，如图1所示。

本实施方式提供的堆垛机，其安装梁6上设有用于驱动两端的卧板10分别沿着两端的滑轨9同步直线运动的卧板电机20，卧板10上设有用于驱动立板11转动向立柱2所在一侧靠近的立板气缸21。

在本实施方式中，在卧板电机20的驱动下，具体是卧板电机20传动连接安装在安装梁6内的丝杠，和卧板10下方连接的滚珠配合，驱动两端的卧板10分别沿着两端的滑轨9同步直线运动，使卧板10靠近板材两侧，此时立板11的接触件22接触板材两侧。再通过立板气缸21施压，在X轴方向上将板材相较于其下方的板材拍齐。

在一种实施方式中，如图1所示。

本实施方式提供的堆垛机，其升降平台12为液压驱动的剪叉升降平台，当线性传感器18检测到被抓取的板材的厚度后，升降平台12的液压杆23根据厚度信息降低升降平台12和移载机13的高度。

在本实施方式中，使用液压杆23作为支撑可以提供足够的支撑力，并且随着移载机13上板材的堆叠，即移载机13上板材重量增加，通过回缩一点液压杆23的方式予以配合降低移载机13的高度。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案、以及有益效果进行了进一步的详细说明。应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员而言，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)

1.一种堆垛机，其特征在于，包括行走机构(1)，所述行走机构(1)上设有沿着行走方向分布的两根立柱(2)，两根所述立柱(2)的内侧均设有链式提升装置(3)，两侧的所述链式提升装置(3)之间设有货叉支架(4)，所述货叉支架(4)上设有可以沿着行走方向的一垂直方向伸入货架的货位的货叉手抓(5)；

两根所述立柱(2)的外侧分别设有沿着行走方向的一垂直方向的安装梁(6)，两侧的所述安装梁(6)上均设有朝向对侧的所述安装梁(6)执行直线驱动的驱动件(7)，所述驱动件(7)的执行端设有推板(8)，所述安装梁(6)的长度接近所述行走机构(1)的宽度，所述安装梁(6)上设有沿其长度方向并且靠近其两端的滑轨(9)，所述滑轨(9)上设有沿着所述驱动件(7)的驱动方向的一平行方向朝向对侧的所述安装梁(6)延伸的卧板(10)，所述卧板(10)受驱可以沿着所述滑轨(9)直线运动，所述卧板(10)上转动连接有相对于所述卧板(10)更靠近对侧的所述安装梁(6)的立板(11)，所述立板(11)受驱转动端部可以向所述立柱(2)所在一侧靠近，两根所述立柱(2)之间设有升降平台(12)，所述升降平台(12)上设有沿着行走方向的一垂直方向输送的移载机(13)；

其中，所述升降平台(12)响应于所述货叉手抓(5)的每一抓取动作以被抓取的板材的厚度为降幅降低所述移载机(13)的高度，两侧的所述推板(8)在所述货叉手抓(5)将板材置于所述移载机(13)时向中间推出，两侧的所述卧板(10)在所述推板(8)推到位时向所述立柱(2)所在一侧滑动，所述立板(11)在所述卧板(10)滑到位时向靠近所述立柱(2)所在一侧转动。

2.根据权利要求1所述的堆垛机，其特征在于，所述货叉手抓(5)通过轨道式货叉(14)连接所述货叉支架(4)，所述货叉支架(4)上还设有用于驱动所述货叉手抓(5)伸入货架的货位的抓取电机(15)，所述货叉手抓(5)上设有用于抓取板材的吸嘴(16)。

3.根据权利要求2所述的堆垛机，其特征在于，所述货叉手抓(5)上还设有用于在抓取板材时提供缓冲的弹性垫(17)。

4.根据权利要求2所述的堆垛机，其特征在于，所述立柱(2)内设有连接所述链式提升装置(3)以对所述货叉支架(4)进行配重的配重块(19)。

5.根据权利要求1所述的堆垛机，其特征在于，一侧的所述安装梁(6)上的所述驱动件(7)为气缸，另一侧的所述安装梁(6)上的所述驱动件(7)为电机。

6.根据权利要求5所述的堆垛机，其特征在于，所述安装梁(6)上的所述驱动件(7)包括两个，两个所述驱动件(7)分别位于所述立柱(2)的两侧。

7.根据权利要求1所述的堆垛机，其特征在于，所述安装梁(6)上设有用于驱动所述卧板(10)沿着所述滑轨(9)直线运动的卧板电机(20)，所述卧板(10)上设有用于驱动所述立板(11)转动向所述立柱(2)所在一侧靠近的立板气缸(21)。

8.根据权利要求1所述的堆垛机，其特征在于，所述立板(11)的端部设有接触件(22)。

9.根据权利要求1所述的堆垛机，其特征在于，所述升降平台(12)为液压驱动的剪叉升降平台，当检测到被抓取的板材的厚度后，所述升降平台(12)的液压杆(23)根据厚度信息降低所述升降平台(12)和所述移载机(13)的高度。

10.根据权利要求1所述的堆垛机，其特征在于，所述移载机(13)包括两个，两个所述移载机(13)间隔设置在所述升降平台(12)上。

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