CN114380012A - 残箱周转接驳设备及智能化车间残箱周转的设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了残箱周转接驳设备及智能化车间残箱周转的设备及方法，所述残箱周转接驳设备设置于箱体输送线与残箱货架之间，包括：水平输送机构、垂直输送机构和伸缩叉机构；所述垂直输送机构设置于水平输送机构之上，所述伸缩叉机构一端与垂直输送机构连接；将残箱设置于所述伸缩叉机构上，在所述水平输送机构、垂直输送机构和伸缩叉机构带动下通过水平移动、垂直移动和左右移动在所述箱体输送线与残箱货架之间转换。本发明的设备可对多型号、多数量的残箱进行缓存和周转，节省了占地面积和设备成本，具有响应及时、对接位置准确、库位堆栈等优点。

Description

残箱周转接驳设备及智能化车间残箱周转的设备及方法
技术领域
本发明涉及包装生产领域，具体涉及残箱周转接驳设备及智能化车间残箱周转的设备及方法。
背景技术
随着市场经济的发展，制造行业自动化生产线逐步向适应多品种、柔性化生产线发展。以氨纶包装车间为例，由于产品型号多样，型号转产时会存在箱体装不满的现象，这种箱体称为残箱。生产过程中需要对残箱进行缓存，方便该型号再次生产时，拼装为满箱产品，然后随输送线运送到箱体存储仓库，如图2所示。
专利《一种可缓存多箱物料的接驳设备》专利号CN201721040243.3，提到一种可缓存多箱物料的接驳设备，并讲述了该接驳设备的使用方法，但是对于大箱体而言如长度为700mm左右，高500mm左右的箱体，在智能化生产车间，该接驳设备就存在厂房空间高度不够、缓存数量小的现象。
现有的残箱缓存周转方法如图3所示，在装箱输送工位附近设计一大型环形输送线，充当缓存站。当有残箱时，依靠人工、机械手或其他接驳设备将残箱放置在环形缓存线上，箱体随环形线体运行。当需要残箱时，根据产品型号调取对应的残箱。这种平面环形缓存周转方式存在占地面积大，设备成本高，运行过程中存在响应不及时等现象。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，提供了残箱周转接驳设备及智能化车间残箱周转的设备及方法。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：
一种残箱周转接驳设备，所述残箱周转接驳设备(300)设置于箱体输送线(200)与残箱货架(400)之间，包括：水平输送机构、垂直输送机构和伸缩叉机构；
所述垂直输送机构设置于水平输送机构之上，所述伸缩叉机构一端与垂直输送机构连接；
将残箱(100)设置于所述伸缩叉机构上，在所述水平输送机构、垂直输送机构和伸缩叉机构带动下通过水平移动、垂直移动和左右移动在所述箱体输送线(200)与残箱货架(400)之间转换。
优选的，所述水平输送机构包括：导轨(301)、齿条(302)、基座(303)、和滑块(304)；
所述基座(303)为长条结构，沿长度方向具有凹型槽，所述齿条(302)设置于所述长凹型槽内，所述导轨(301)与所述凹型槽平行设置，所述滑块(304)滑动设置在所述导轨(301)上。
优选的，所述第一导轨(301)为两根，所述两根导轨(301)平行设置于所述凹型槽两端，所述滑块(304)为两个，分别滑动设置在所述两根导轨(301)上。
优选的，所述水平输送机构还包括：垂直机构连接板(313)和动力组件；
所述垂直机构连接板(313)为板状结构，设置于所述滑块(304)上，所述动力组件设置在所述垂直机构连接板(313)上中部位置，所述动力组件与所述齿条(302)连接；
所述垂直输送机构设置于所述垂直机构连接板(313)上。
优选的，所述动力组件包括：减速器连接固定板(314)、减速器(315)、伺服电机(316)和斜齿轮(317)；
所述减速器(315)通过所述减速器连接固定板(314)与所述垂直机构连接板(313)固定连接；所述伺服电机(316)与所述减速器(315)固定连接；所述斜齿轮(317)与所述减速器(315)固定连接设置在所述齿条(302)内。
优选的，所述垂直输送机构包括：升降缸(307)、升降支架(308)、升降架(309)、关节轴承(310)和耳座(318)；
所述升降支架(308)为两平行立柱结构，所述两平行立柱设置在所述垂直机构连接板(313)两端与所述垂直机构连接板(313)固定连接；
所述升降架(309)滑动设置在所述升降支架(308)上，所述耳座(318)固定设置在所述升降架(309)上；
所述升降缸(307)设置在所述升降支架(308)的两立柱之间一端与所述垂直机构连接板(313)固定连接，另一端通过所述关节轴承(310)与所述耳座(318)连接。
优选的，所述垂直输送机构还包括：导向板(311)和防护罩(312)；
所述导向板(311)设置在所述升降支架(308)设置所述伸缩叉机构的一侧，所述防护罩(312)设置在另一侧。
优选的，所述伸缩叉机构包括：伸缩叉连接架(305)和双向伸缩叉(306)；
所述伸缩叉连接架(305)一侧固定于所述升降架(309)上；所述双向伸缩叉(306)设置于所述伸缩叉连接架(305)上。
一种智能化车间残箱周转的设备，包括：箱体输送线(200)、残箱货架(400)和设置在所述箱体输送线(200)和残箱货架(400)之间的残箱周转接驳设备(300)；
残箱(100)设置在所述残箱周转接驳设备(300)上，在所述残箱周转接驳设备(300)带动下在所述箱体输送线(200)和残箱货架(400)之间转换。
优选的，所述箱体输送线(200)包括：辊道输送线(201)、顶升机构(202)和输送线机体；
所述辊道输送线(201)设置在所述输送线机体上端，所述顶升机构(202)设置在所述输送线机体内，一端与所述输送线机体连接，另一端可在所述辊道输送线(201)的间隙内上下移动。
优选的，所述顶升机构(202)包括：气缸和C型板；
所述气缸与所述输送线机体固定连接，所述C型板的C型中部与所述气缸的螺杆连接，所述C型板的C型两端可在所述辊道输送线(201)的间隙内上下移动。
优选的，所述残箱货架(400)可根据需要设计数量和层数相互组合的货架。
一种智能化车间残箱周转的方法，包括：
当残箱(100)需要在箱体输送线(200)与残箱货架(400)之间转换时，启动残箱周转接驳设备(300)的水平输送机构和垂直输送机构，带动残箱周转接驳设备(300)的伸缩叉机构水平和垂直运动至对应箱体输送线(200)或残箱货架(400)；
启动伸缩叉机构带动残箱(100)左右运动在箱体输送线(200)与残箱货架(400)之间转换。
优选的，所述启动残箱周转接驳设备(300)的水平输送机构和垂直输送机构，带动残箱周转接驳设备(300)的伸缩叉机构水平和垂直运动至对应箱体输送线(200)或残箱货架(400)，包括：
启动所述水平输送机构的第一伺服电机(316)通过带动所述水平输送机构的斜齿轮(317)带动所述水平输送机构的垂直机构连接板(313)在所述水平输送机构的第一导轨(301)上水平移动；
启动所述垂直输送机构的升降缸(307)带动所述垂直输送机构的升降架(309)垂直移动至对应箱体输送线(200)或残箱货架(400)。
优选的，所述启动伸缩叉机构带动残箱(100)左右运动在箱体输送线(200)与残箱货架(400)之间转换，包括：
启动所述箱体输送线(200)的顶升机构(202)的气缸带动所述箱体输送线(200)的顶升机构(202)的C型板从所述箱体输送线(200)的辊道输送线(201)将所述残箱(100)顶升；
启动所述伸缩叉机构的双向伸缩叉(306)带动所述残箱(100)左右运动在箱体输送线(200)与残箱货架(400)之间转换。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)本发明提供了残箱周转接驳设备及智能化车间残箱周转的设备及方法，所述残箱周转接驳设备设置于箱体输送线与残箱货架之间，包括：水平输送机构、垂直输送机构和伸缩叉机构；所述垂直输送机构设置于水平输送机构之上，所述伸缩叉机构一端与垂直输送机构连接；将残箱设置于所述伸缩叉机构上，在所述水平输送机构、垂直输送机构和伸缩叉机构带动下通过水平移动、垂直移动和左右移动在所述箱体输送线与残箱货架之间转换。本发明的设备可对多型号、多数量的残箱进行缓存和周转，节省了占地面积和设备成本，具有响应及时、对接位置准确、库位堆栈等优点。
附图说明
图1为本发明一种智能化车间残箱周转的设备组成图；
图2为箱体输送工艺；
图3为现有设备示意图；
图4为本发明的残箱缓存周转方法方案图；
图5为本发明残箱周转设备的残箱脱离线体示意图；
图6为本发明残箱周转设备的残箱放置线体上示意图；
图7为本发明的残箱周转接驳设备示意图1；
图8为本发明一种残箱周转接驳设备示意图2；
图9为本发明残箱货架示意图；
图10为本发明残箱货架包含立柱示意图；
图11为智能化车间残箱周转的方法示意图；
图中，100-箱体，200-残箱输送线，300-残箱周转接驳设备，400-残箱货架，201-辊道输送线，202-顶升机构，301-导轨，302-齿条，303-基座，304-滑块，305-伸缩叉连接架，306-双向伸缩叉，307-升降缸，308-升降支架，309-升降架，310-关节轴承，311-导向板，312-防护罩，313-垂直机构连接板，314-减速器连接固定板，315-减速器，316-伺服电机，317-斜齿轮，318-耳座，500-车间立柱。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1：
本发明所涉及的设备有残箱输送线200、残箱周转接驳设备300、残箱400货架等，如图1所示，这种方法占地面积小、设备成本低。采用货架作为存储设备，可以实现残箱堆栈和静态存储；采用三轴运动的接驳设备，可以保证对接位置的精准性。
图2和图3为现有技术中箱体输送工艺和现有设备示意图，本发明提供的智能化车间残箱缓存周转方法如图4所示，残箱周转接驳设备300将位于残箱输送线200上的残箱箱体100存入残箱货架400，或根据指令将残箱货架400内的残箱箱体100运送至残箱输送线200上，实现残箱货位在箱体输送线200和残箱立体货架之间转换。残箱周转接驳设备300具有水平输送、垂直输送、左右输送的功能。
箱体输送线本案例中采用的是技术较成熟的电动辊道输送线201，如图5、6所示，箱体输送线中设置顶升机构202，顶升机构202由气缸和C型板组成，气缸与输送线机体采用螺钉连接，C型板与气缸螺杆连接。当装箱过程中产生残箱时，顶升机构202的C型板在气缸的带动下升起，将箱体托起，残箱周转接驳设备300将箱体运走。当有残箱需要继续拼装时，从残箱货架400运送过来的残箱放置在升起的顶升机构202上，顶升机构202下降，残箱再次随线体输送装箱。
残箱周转接驳设备300有水平输送、垂直输送、左右输送的功能，为三轴运动设备。本案例中水平输送部分采用伺服电机驱动齿轮在齿条上行走的方式实现的，目前该技术也较为成熟。如图7、图8所示，水平输送机构由导轨301、齿条302、基座303、滑块304、垂直机构连接板313、减速器连接固定板314、减速器315、伺服电机316、斜齿轮317等组成。伺服电机316、减速器315、斜齿轮317通过螺钉固定在一起。减速器315通过减速器连接固定板314与垂直机构连接板313固连，垂直机构连接板313与滑块304通过螺钉连接。本案例中垂直输送采用电动缸带动运动部件沿导轨升降的方式实现的。该技术目前也较为成熟。本案例中左右输送靠双向伸缩叉306实现，双向伸缩叉306为通用设备。垂直升降输送机构由伸缩叉连接架305、双向伸缩叉306、升降缸307、升降支架308、升降架309、关节轴承310、导向板311、防护罩312、耳座318等组成。双向伸缩叉306与伸缩叉连接架305通过螺钉固定，具有双方向输送功能。伸缩叉连接架305与升降架309通过螺钉连接，升降缸307通过关节轴承310与升降架309上的耳座318连接在一起，通过升降缸307的动力系统带动升降架309沿升降支架308做垂直升降运动。升降支架308通过螺钉与垂直机构连接板313连接，可随水平输送机构一起运动。导向板311是防止箱体与设备运动部件接触，防护罩312对运动机构起保护作用。
双向伸缩叉306与伸缩叉连接架305通过螺钉连接在一起，具有双方向输送功能。
残箱货架400本案例中采用通用带梁立体货架，如图9所示。本案例列举的是一个两层货架，实际上可根据需要设计数量和层数相互组合的货架。智能化车间一般较大，隔一定距离就会有车间立柱500，在设备整体规划上，可将立体货架放置在车间立柱500附近，这样将大大节省厂房空间。如图10所示。
实施例2
图11为智能化车间残箱周转的方法示意图，当有残箱箱体100产生时，残箱周转接驳设备300的垂直升降机构下降到合适位置，双向伸缩叉306伸出，进入顶升机构202的C型槽内，将残箱箱体100托起，托起后双向伸缩叉306回缩到中位，使箱体100处于残箱周转接驳设备300的中心线上。根据控制系统的指令，带着箱体100沿水平方向和垂直方向运行，使箱体100与残箱货架400对应，此时双向伸缩叉306带着箱体100伸出，升降机构下降，将箱体100放置在残箱货架400上，双向伸缩叉306回缩到中位，等待控制系统下发下一个指令。当有残箱箱体100需要继续拼装时，残箱周转接驳设备300按系统指令运行到对应的货位，双向伸缩叉306伸出，升降机构升起，将货位内的残箱箱体100托起，双向伸缩叉306回缩到中位，带动箱体100回到残箱周转接驳设备300的中心线上，并带着箱体100沿水平方向和垂直方向运行到输送线的接箱位，双向伸缩叉306伸出，升降机构下降，将箱体100放置在残箱输送线200上的顶升机构202上。
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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种残箱周转接驳设备，其特征在于，所述残箱周转接驳设备(300)设置于箱体输送线(200)与残箱货架(400)之间，包括：水平输送机构、垂直输送机构和伸缩叉机构；
所述垂直输送机构设置于水平输送机构之上，所述伸缩叉机构一端与垂直输送机构连接；
将残箱(100)设置于所述伸缩叉机构上，在所述水平输送机构、垂直输送机构和伸缩叉机构带动下通过水平移动、垂直移动和左右移动在所述箱体输送线(200)与残箱货架(400)之间转换。
2.如权利要求1所述的一种残箱周转接驳设备，其特征在于，所述水平输送机构包括：导轨(301)、齿条(302)、基座(303)、和滑块(304)；
所述基座(303)为长条结构，沿长度方向具有凹型槽，所述齿条(302)设置于所述长凹型槽内，所述导轨(301)与所述凹型槽平行设置，所述滑块(304)滑动设置在所述导轨(301)上。
3.如权利要求2所述的一种残箱周转接驳设备，其特征在于，所述第一导轨(301)为两根，所述两根导轨(301)平行设置于所述凹型槽两端，所述滑块(304)为两个，分别滑动设置在所述两根导轨(301)上。
4.如权利要求3所述的一种残箱周转接驳设备，其特征在于，所述水平输送机构还包括：垂直机构连接板(313)和动力组件；
所述垂直机构连接板(313)为板状结构，设置于所述滑块(304)上，所述动力组件设置在所述垂直机构连接板(313)上中部位置，所述动力组件与所述齿条(302)连接；
所述垂直输送机构设置于所述垂直机构连接板(313)上。
5.如权利要求4所述的一种残箱周转接驳设备，其特征在于，所述动力组件包括：减速器连接固定板(314)、减速器(315)、伺服电机(316)和斜齿轮(317)；
所述减速器(315)通过所述减速器连接固定板(314)与所述垂直机构连接板(313)固定连接；所述伺服电机(316)与所述减速器(315)固定连接；所述斜齿轮(317)与所述减速器(315)固定连接设置在所述齿条(302)内。
6.如权利要求4所述的一种残箱周转接驳设备，其特征在于，所述垂直输送机构包括：升降缸(307)、升降支架(308)、升降架(309)、关节轴承(310)和耳座(318)；
所述升降支架(308)为两平行立柱结构，所述两平行立柱设置在所述垂直机构连接板(313)两端与所述垂直机构连接板(313)固定连接；
所述升降架(309)滑动设置在所述升降支架(308)上，所述耳座(318)固定设置在所述升降架(309)上；
所述升降缸(307)设置在所述升降支架(308)的两立柱之间一端与所述垂直机构连接板(313)固定连接，另一端通过所述关节轴承(310)与所述耳座(318)连接。
7.如权利要求6所述的一种残箱周转接驳设备，其特征在于，所述垂直输送机构还包括：导向板(311)和防护罩(312)；
所述导向板(311)设置在所述升降支架(308)设置所述伸缩叉机构的一侧，所述防护罩(312)设置在另一侧。
8.如权利要求6所述的一种残箱周转接驳设备，其特征在于，所述伸缩叉机构包括：伸缩叉连接架(305)和双向伸缩叉(306)；
所述伸缩叉连接架(305)一侧固定于所述升降架(309)上；所述双向伸缩叉(306)设置于所述伸缩叉连接架(305)上。
9.一种智能化车间残箱周转的设备，其特征在于，包括：箱体输送线(200)、残箱货架(400)和设置在所述箱体输送线(200)和残箱货架(400)之间的残箱周转接驳设备(300)；
残箱(100)设置在所述残箱周转接驳设备(300)上，在所述残箱周转接驳设备(300)带动下在所述箱体输送线(200)和残箱货架(400)之间转换。
10.如权利要求9所述的一种智能化车间残箱周转的设备，其特征在于，所述箱体输送线(200)包括：辊道输送线(201)、顶升机构(202)和输送线机体；
所述辊道输送线(201)设置在所述输送线机体上端，所述顶升机构(202)设置在所述输送线机体内，一端与所述输送线机体连接，另一端可在所述辊道输送线(201)的间隙内上下移动。
11.如权利要求10所述的一种智能化车间残箱周转的设备，其特征在于，所述顶升机构(202)包括：气缸和C型板；
所述气缸与所述输送线机体固定连接，所述C型板的C型中部与所述气缸的螺杆连接，所述C型板的C型两端可在所述辊道输送线(201)的间隙内上下移动。
12.如权利要求9所述的一种智能化车间残箱周转的设备，其特征在于，所述残箱货架(400)可根据需要设计数量和层数相互组合的货架。
13.一种智能化车间残箱周转的方法，其特征在于，包括：
当残箱(100)需要在箱体输送线(200)与残箱货架(400)之间转换时，启动残箱周转接驳设备(300)的水平输送机构和垂直输送机构，带动残箱周转接驳设备(300)的伸缩叉机构水平和垂直运动至对应箱体输送线(200)或残箱货架(400)；
启动伸缩叉机构带动残箱(100)左右运动在箱体输送线(200)与残箱货架(400)之间转换。
14.如权利要求13所述的的一种智能化车间残箱周转的方法，其特征在于，所述启动残箱周转接驳设备(300)的水平输送机构和垂直输送机构，带动残箱周转接驳设备(300)的伸缩叉机构水平和垂直运动至对应箱体输送线(200)或残箱货架(400)，包括：
启动所述水平输送机构的第一伺服电机(316)通过带动所述水平输送机构的斜齿轮(317)带动所述水平输送机构的垂直机构连接板(313)在所述水平输送机构的第一导轨(301)上水平移动；
启动所述垂直输送机构的升降缸(307)带动所述垂直输送机构的升降架(309)垂直移动至对应箱体输送线(200)或残箱货架(400)。
15.如权利要求13所述的的一种智能化车间残箱周转的方法，其特征在于，所述启动伸缩叉机构带动残箱(100)左右运动在箱体输送线(200)与残箱货架(400)之间转换，包括：
启动所述箱体输送线(200)的顶升机构(202)的气缸带动所述箱体输送线(200)的顶升机构(202)的C型板从所述箱体输送线(200)的辊道输送线(201)将所述残箱(100)顶升；
启动所述伸缩叉机构的双向伸缩叉(306)带动所述残箱(100)左右运动在箱体输送线(200)与残箱货架(400)之间装换。
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