CN114955574B - 一种可调式托盘库 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调式托盘库，包括机架、提升装置、支撑装置；其中，支撑装置固定在提升装置上，用于支撑/释放机架中的托盘；提升装置固定在机架上，用于带动支撑装置上下移动。本发明的机架可以用于存放托盘，使得托盘存放的占地面积小，再者，通过引导板的设计方便了托盘库的进料并使得托盘得以规整堆叠；再进一步通过锁止板的动作使得支撑装置能够根据托盘高度在夹持状态和松弛状态间来回切换，通过提升装置与支撑装置相互配合，可以抬升支撑装置支撑的托盘，将需要出库的托盘与抬升的托盘分离，再配合传送装置实现了分离出的下层托盘的自动化出料，并且对不同高度的托盘具有更好的适用性。

Description

一种可调式托盘库

技术领域

本发明涉及一种可调式托盘库，属于自动化包装技术领域。

背景技术

在自动化生产线的产品码垛出货环节，托盘是必要的承载物件。现阶段，码垛工位的空托盘放置大多由人工完成，且一般由附近工位的人员兼任该项工作。即增加了人员的劳动强度，又影响了工作效率。

托盘的规格参差不齐，现阶段托盘的长、宽尺寸虽然有了统一的国家标准，但对托盘的高度还未进行规定。同一长、宽尺寸的托盘可能存在多种高度尺寸，给取放托盘的自动化设备的设计带来了困难。

自动托盘库用于实现在堆叠的托盘垛中每次单个地取出托盘并传输至码垛工位。然而，现有技术中的自动托盘库只能实现固定高度的夹持，难以针对一摞托盘中不同的单体高度进行夹持高度的适应性调整，严重限制了设备的适用性。

发明内容

本发明提供了一种可调式托盘库，可以用于存放托盘，进一步可以用于提升托盘实现需要出库托盘与提升托盘的分离，再进一步地可以用于对分离的托盘进行出库。

本发明的技术方案是：一种可调式托盘库，包括机架1、提升装置2、支撑装置3；其中，支撑装置3固定在提升装置2上，用于支撑/释放机架1中的托盘；提升装置2固定在机架1上，用于带动支撑装置3上下移动。

还包括传送装置4，传送装置4安装于托盘下方，用于传输经提升装置2和支撑装置3所分离出来的托盘。

所述支撑装置3包括两种工作方式，通过第一动力源提供动力推动锁止片306实现两种工作方式的切换，工作方式一为夹持状态用于支撑托盘，工作方式二为松弛状态用于释放托盘。

所述夹持状态具体为：作为第一动力源的气缸309带动气缸推杆307推动锁止片306封锁用于支撑插板302一端的导向限位杆运动的槽口，支撑插板302另一端用于支撑托盘；所述松弛状态具体为：气缸309带动气缸推杆307拉回锁止片306解除对槽口的封锁，支撑插板302另一端受托盘重力/通过弹簧304回弹作用发生旋转。

所述机架1包括立梁101、底部拱梁102、横梁103、引导板104、引导板支架105、挡板106；其中，立梁101、横梁103构成主体框架，挡板106位于主体框架内两对侧，安装挡板106侧的主体框架中最底部横梁103上设有底部拱梁102，通过引导板支架105与立梁101固定连接的引导板104固定连接在挡板106的两侧，引导板104的顶部向外侧弯折。

所述提升装置2通过第二动力源提供动力进行水平方向的转动，通过直角转向器205将水平方向的转动转向为竖直方向的转动，竖直方向的转动带动装载板208进行上下运动，通过装载板208的上下运动带动安装在装载板208上的支撑装置3的上下运动。

所述提升装置2包括电机201、传动杆202、联轴器203、支撑装置安装板204、直角转向器205、支撑座206、螺杆207、装载板208、滑块滑轨组件209、丝母座210、固定座211，呈左右对称布置；其中，传动杆202一端通过联轴器203与作为第二动力源的电机201输出端的转向减速器连接，螺杆207一端与传动杆202另一端均通过联轴器203与直角转向器205连接，并通过直角转向器205实现传动力的转向；螺杆207另一端依次与固定在机架1上的支撑座206转动连接、与固定在装载板208上的丝母座210配合、与固定在机架1的固定座211转动连接，装载板208两端分别与固定在机架1上的滑块滑轨组件209中的滑块固定连接；支撑装置安装板204与装载板208固定连接，支撑装置3与支撑装置安装板204固定连接，并通过提升装置2实现上下运动。

所述支撑装置3包括右立板301和左立板310，正对设置的右立板301和左立板310构成一侧开口的框体，右立板301和左立板310的底端与提升装置2中支撑装置安装板204固定连接，右立板301和左立板310的顶端相接处开有用于支撑插板302一端的导向限位杆运动的槽口，气缸309提供动力，通过气缸推杆307带动锁止片306封锁槽口/释放槽口；支撑插板302能绕固定在右立板301和左立板310中的中心轴311旋转，支撑插板302另一端从框体的开口侧伸出，支撑插板302顶部设有弹簧304，释放槽口状态下，通过弹簧304带动支撑插板302旋转至水平位置。

还包括锁止挡块305，锁止挡块305布置在槽口的两侧，锁止挡块305上开有通槽用于锁止片306进行滑动，锁止片306从一侧的锁止挡块305滑动至另一侧的锁止挡块305实现封锁槽口，锁止片306从另一侧的锁止挡块305滑出至一侧的锁止挡块305实现释放槽口。

本发明的有益效果是：本发明的机架可以用于存放托盘，使得托盘存放的占地面积小，再者，通过引导板的设计方便了托盘库的进料并使得托盘得以规整堆叠；再进一步通过锁止板的动作使得支撑装置能够根据托盘高度夹持状态和松弛状态间来回切换，通过提升装置与支撑装置相互配合，可以抬升支撑装置支撑的托盘，将需要出库的托盘与抬升的托盘分离，再配合传送装置实现了分离出的下层托盘的自动化出料，并且对不同高度的托盘具有更好的适用性。本发明结构设计简单紧凑，降低了制造和维护成本；自动化程度高，有效地降低了人员劳动强度，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明的等轴测视图；

图2是本发明的机架和提升装置结构图；

图3是本发明的提升装置俯视图；

图4是本发明的进料侧侧视图(去掉了进料侧的引导板、引导板支架，去掉了挡板展示的效果)；

图5是本发明的支撑装置结构图一；

图6是本发明的支撑装置结构图二；

图7是本发明的支撑装置内部结构图；

图8是本发明的工作过程示意图；

图中各标号为：1-机架，101-立梁，102-底部拱梁，103-横梁，104-引导板，105-引导板支架，106-挡板，2-提升装置，201-电机，202-传动杆，203-联轴器，204-支撑装置安装板，205-直角转向器，206-支撑座，207-螺杆，208-装载板，209-滑块滑轨组件，210-丝母座，211-固定座，3-支撑装置，301-右立板，302-支撑插板，303-弹簧挂环，304-弹簧，305-锁止挡块，306-锁止片，307-气缸推杆，308-气缸支板，309-气缸，310-左立板，311-中心轴，312-计数器，313-计数器支板，4-传送装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对发明做进一步的说明，但本发明的内容并不限于所述范围。

实施例1：如图1-8所示，一种可调式托盘库，包括机架1、提升装置2、支撑装置3；其中，支撑装置3共2对，对称固定于提升装置2的两侧，用于支撑/释放机架1中的单个/多个托盘；提升装置2固定在机架1上，用于带动支撑装置3上下移动，实现抬升的托盘与未抬升托盘的分离，用于分离单个/多个托盘，如下工作原理介绍了单个托盘分离的工作原理，多个托盘的分离同理；机架1用于存放进料托盘。通过机架1进料后堆叠的托盘垛可以在工作台上存放或者可以在传送装置上存放。

进一步地，可以设置还包括传送装置4，传送装置4安装于机架进料托盘的下方，用于传输经提升装置2和支撑装置3所分离出来的托盘并输送至码垛工位。

进一步地，可以设置所述支撑装置3包括两种工作方式，通过第一动力源提供动力推动锁止片306实现两种工作方式的切换，工作方式一为夹持状态用于支撑托盘，工作方式二为松弛状态用于释放托盘。

进一步地，可以设置所述夹持状态具体为：作为第一动力源的气缸309带动气缸推杆307推动锁止片306封锁用于支撑插板302一端的导向限位杆运动的槽口，支撑插板302另一端用于支撑托盘；所述松弛状态具体为：气缸309带动气缸推杆307拉回锁止片306解除对槽口的封锁，支撑插板302另一端受托盘重力/通过弹簧304回弹作用发生旋转。支撑插板302通过弹簧304拉伸回弹至水平位置，气缸推杆307推动锁止片306阻挡支撑插板302的顺时针转动，支撑插板具备竖向承重能力；气缸推杆拉回锁止片306解除对立板上端方形槽口的封锁，支撑插板不具备支撑能力，在托盘重力作用下可发生顺时针的角度旋转/通过弹簧304回弹作用发生旋转(即以图中示意的结构，受重力进行顺时针旋转，未受重力时，将倾斜的支撑插板302通过弹簧304的作用，旋转至水平位置)。

进一步地，可以设置所述机架1包括立梁101、底部拱梁102、横梁103、引导板104、引导板支架105、挡板106；其中，立梁101、横梁103构成主体框架，挡板106位于主体框架内两对侧，安装挡板106侧的主体框架中最底部横梁103上设有底部拱梁102，通过引导板支架105与立梁101固定连接的引导板104固定连接在挡板106的两侧，引导板104的顶部向外侧弯折，方便托盘的进料并能引导托盘规整堆叠。L形引导板104、挡板106形成的整体框架与托盘的尺寸适配。主体框架未设置挡板106另外两对侧中的任意一侧作为进料侧，另一侧可以为出料侧，进料侧为敞口式设计便于进料。靠近出料侧的引导板104下端作切角设计便于分离出的托盘出库；挡板106开有滑动槽以便于支撑装置3中支撑插板302伸出端运动。

进一步地，可以设置所述提升装置2通过第二动力源提供动力进行水平方向的转动，通过直角转向器205将水平方向的转动转向为竖直方向的转动，竖直方向的转动带动装载板208进行上下运动，通过装载板208的上下运动带动安装在装载板208上的支撑装置3的上下运动。通过一个动力源就可实现多组支撑装置3的同步上下运动。

进一步地，可以设置所述提升装置2包括电机201、传动杆202、联轴器203、支撑装置安装板204、直角转向器205、支撑座206、螺杆207、装载板208、滑块滑轨组件209、丝母座210、固定座211，呈左右对称布置；其中，传动杆202一端通过联轴器203与作为第二动力源的电机201输出端的转向减速器连接，螺杆207一端与传动杆202另一端均通过联轴器203与直角转向器205连接，并通过直角转向器205实现传动力的转向；螺杆207另一端依次与固定在机架1上的支撑座206转动连接、与固定在装载板208上的丝母座210配合、与固定在机架1的固定座211转动连接，装载板208两端分别与固定在机架1上的滑块滑轨组件209中的滑块固定连接；支撑座206、固定座211固定在安装挡板106侧的主体框架中的底部拱梁102、中间横梁103上，装载板208与丝母座210通过螺栓连接，滑块滑轨组件209共4个，两侧对称布置，且滑轨通过螺栓与立梁101固定连接，通过装载板208带动滑块在滑轨上滑动；支撑装置安装板204与装载板208通过螺栓固定连接，支撑装置3通过螺栓与支撑装置安装板204固定连接，并通过提升装置2实现上下运动。

进一步地，可以设置所述支撑装置3包括右立板301和左立板310，正对设置的右立板301和左立板310构成一侧开口的框体，右立板301和左立板310的底端与提升装置2中支撑装置安装板204固定连接，右立板301和左立板310的顶端相接处开有用于支撑插板302一端的导向限位杆运动的槽口，气缸309提供动力，通过气缸推杆307带动锁止片306封锁槽口/释放槽口(当槽口释放时，导向限位杆可随支撑插板的转动而在左、右立板上端围成的方形槽口中活动；通过气缸推杆307可推动锁止片306对方形槽口进行封锁，从而抑制支撑插板进行顺时针转动)；支撑插板302能绕固定在右立板301和左立板310中的中心轴311旋转，支撑插板302另一端从框体的开口侧伸出，支撑插板302顶部设有弹簧304，释放槽口状态下，通过弹簧304带动支撑插板302旋转至水平位置。支撑插板302的底部可以设置加强筋，增加承受力。

进一步地，可以设置还包括锁止挡块305，锁止挡块305布置在槽口的两侧，锁止挡块305上开有通槽用于锁止片306进行滑动，锁止片306从一侧的锁止挡块305滑动至另一侧的锁止挡块305实现封锁槽口，锁止片306从另一侧的锁止挡块305滑出至一侧的锁止挡块305实现释放槽口。通过在槽口两侧布置对称设置的锁止挡块305，可以将锁止片306锁定，从而使槽口的封锁更牢靠。

具体而言，所述支撑装置3包括右立板301、支撑插板302、弹簧挂环303、弹簧304、锁止挡块305、锁止片306、气缸推杆307、气缸支板308、气缸309、左立板310、中心轴311；其中，正对设置的右立板301和左立板310构成两对侧开口的框体，右立板301和左立板310通过螺栓与支撑装置安装板204固定连接，中心轴311两端与左立板310、右立板301固定连接，支撑插板302与中心轴311通过轴承连接；右立板301和左立板310顶端内侧通过紧定螺钉固定的弹簧挂环303安装弹簧304一端，支撑插板302顶部通过紧定螺钉固定的弹簧挂环303安装弹簧304另一端，弹簧304从一端往另一端向下倾斜布置；支撑插板302一端上部设置导向限位杆，支撑插板302另一端从框体的一开口侧伸出，锁止挡块305分别与左立板、右立板通过紧钉螺钉固定连接，锁止片306固定于气缸推杆307的前端并与锁止挡块305滑动连接；气缸309通过气缸支板308与左立板310或右立板301固定连接，计数器312通过计数器支板313与左立板310或右立板301靠近另一开口侧固定连接。

进一步地，可以设置还包括计数器312，计数器312通过计数器支板313与左立板310/右立板301固定连接。所述传送装置4上安装有压力传感器，用于反馈托盘是否接触传送装置4。

本发明的工作原理是：

以图7所示工作过程为例，传送装置4上通过进料存放托盘垛，支撑装置3的工作初始状态为松弛状态，从下限位开始随着提升装置2上升，支撑插板302顺时针旋转向内侧偏移以避开底层托盘的阻挡，计数器312捕获插板的旋转状态变化转为脉冲信号进行1次计数。随着提升装置的进一步上升，支撑插板302的下边沿超过倒数第二层托盘下面板的高度，插板阻力消失，在弹簧304的作用下逆时针旋转至水平位置，该过程中计数器将捕获旋转动作并增加1次计数。当计数器的计数次数等于2时，通过外部控制系统对气缸发出控制指令，随后驱动气缸推杆307推动锁止片306对支撑插板302进行限制，支撑装置转为夹持状态。在支撑插板302的支撑作用下，倒数第二层以上的托盘获得抬升逐渐与倒数第一层托盘分离，当抬升到设定的相对距离后，提升装置2停止运动，由传送装置4负责将分离出的单个托盘输送至码垛工位。分离的托盘输出后，提升装置2将执行下降运动，支撑装置3承载着托盘垛逐渐下降直至接触传送装置并触发传送装置上的压力传感器，控制系统收到信号后对气缸发出控制指令并将计数次数清零，支撑装置3转换为松弛状态，设备将执行新一次的上述工作过程，以此往复工作。

其中，支撑装置3的夹持状态和松弛状态通过气缸推杆307推动锁止片306进行切换和控制。当气缸309推动锁止片306插入锁止挡块305对左、右立板上端围成的方形槽口进行封锁后，支撑插板302将由于一端的导向限位杆被锁止片阻挡而无法进行顺时针旋转，支撑插板302由此获得承载能力，支撑装置转换为夹持状态。当气缸309拉回锁止片306释放方形槽口后，支撑装置将转换为松弛状态，支撑插板302板面遇到阻挡可以进行顺时针旋转以避开阻力作用。具体的：支撑装置3固定安装于提升装置2中4个支撑装置安装板204上，通过提升装置进行上下运动。支撑装置具有夹持状态和松弛状态两种工作状态，当支撑装置位于夹持状态时，对称布置的4个支撑插板302将插入并托起倒数第二层以上的托盘垛，并随着提升装置的上升运动将倒数第二层以上的托盘垛抬起与底层托盘分离，再通过传送装置4将底层托盘输送至码垛工位。当支撑装置位于松弛状态时不具备抬升功能，支撑插板在随提升装置提升的过程中，若遇到托盘的上、下板面阻挡，插板将绕中心轴311顺时针旋转并向内侧收缩，以此避开托盘板面继续提升，直至支撑插板的下边沿高于倒数第二层托盘的下板面。此时，在弹簧304的作用下，支撑插板将在托盘的进叉槽内进行反向逆时针旋转至水平位置。

上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (4)

1.一种可调式托盘库，其特征在于：包括机架（1）、提升装置（2）、支撑装置（3）；其中，支撑装置（3）固定在提升装置（2）上，用于支撑/释放机架（1）中的托盘；提升装置（2）固定在机架（1）上，用于带动支撑装置（3）上下移动；

所述支撑装置（3）包括两种工作方式，通过第一动力源提供动力推动锁止片（306）实现两种工作方式的切换，工作方式一为夹持状态用于支撑托盘，工作方式二为松弛状态用于释放托盘；

所述夹持状态具体为：作为第一动力源的气缸（309）带动气缸推杆（307）推动锁止片（306）封锁用于支撑插板（302）一端的导向限位杆运动的槽口，支撑插板（302）另一端用于支撑托盘；所述松弛状态具体为：气缸（309）带动气缸推杆（307）拉回锁止片（306）解除对槽口的封锁，支撑插板（302）另一端受托盘重力/通过弹簧（304）回弹作用发生旋转；

所述提升装置（2）通过第二动力源提供动力进行水平方向的转动，通过直角转向器（205）将水平方向的转动转向为竖直方向的转动，竖直方向的转动带动装载板（208）进行上下运动，通过装载板（208）的上下运动带动安装在装载板（208）上的支撑装置（3）的上下运动；

所述支撑装置（3）包括右立板（301）和左立板（310），正对设置的右立板（301）和左立板（310）构成一侧开口的框体，右立板（301）和左立板（310）的底端与提升装置（2）中支撑装置安装板（204）固定连接，右立板（301）和左立板（310）的顶端相接处开有用于支撑插板（302）一端的导向限位杆运动的槽口，气缸（309）提供动力，通过气缸推杆（307）带动锁止片（306）封锁槽口/释放槽口；支撑插板（302）能绕固定在右立板（301）和左立板（310）中的中心轴（311）旋转，支撑插板（302）另一端从框体的开口侧伸出，支撑插板（302）顶部设有弹簧（304），释放槽口状态下，通过弹簧（304）带动支撑插板（302）旋转至水平位置；

还包括锁止挡块（305），锁止挡块（305）布置在槽口的两侧，锁止挡块（305）上开有通槽用于锁止片（306）进行滑动，锁止片（306）从一侧的锁止挡块（305）滑动至另一侧的锁止挡块（305）实现封锁槽口，锁止片（306）从另一侧的锁止挡块（305）滑出至一侧的锁止挡块（305）实现释放槽口。

2.根据权利要求1所述的可调式托盘库，其特征在于：还包括传送装置（4），传送装置（4）安装于托盘下方，用于传输经提升装置（2）和支撑装置（3）所分离出来的托盘。

3.根据权利要求1所述的可调式托盘库，其特征在于：所述机架（1）包括立梁（101）、底部拱梁（102）、横梁（103）、引导板（104）、引导板支架（105）、挡板（106）；其中，立梁（101）、横梁（103）构成主体框架，挡板（106）位于主体框架内两对侧，安装挡板（106）侧的主体框架中最底部横梁（103）上设有底部拱梁（102），通过引导板支架（105）与立梁（101）固定连接的引导板（104）固定连接在挡板（106）的两侧，引导板（104）的顶部向外侧弯折。

4.根据权利要求1所述的可调式托盘库，其特征在于：所述提升装置（2）包括电机（201）、传动杆（202）、联轴器（203）、支撑装置安装板（204）、直角转向器（205）、支撑座（206）、螺杆（207）、装载板（208）、滑块滑轨组件（209）、丝母座（210）、固定座（211），呈左右对称布置；其中，传动杆（202）一端通过联轴器（203）与作为第二动力源的电机（201）输出端的转向减速器连接，螺杆（207）一端与传动杆（202）另一端均通过联轴器（203）与直角转向器（205）连接，并通过直角转向器（205）实现传动力的转向；螺杆（207）另一端依次与固定在机架（1）上的支撑座（206）转动连接、与固定在装载板（208）上的丝母座（210）配合、与固定在机架（1）的固定座（211）转动连接，装载板（208）两端分别与固定在机架（1）上的滑块滑轨组件（209）中的滑块固定连接；支撑装置安装板（204）与装载板（208）固定连接，支撑装置（3）与支撑装置安装板（204）固定连接，并通过提升装置（2）实现上下运动。

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