CN116495447B - 托盘翻转机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种托盘翻转机及其控制方法，涉及仓储物流技术领域，主要目的是提供一种施力平衡且使用上更加安全的托盘翻转设备，从而降低货物在转运过程中的受损几率。本发明的另一个目的在于自动实现托盘和货物的分离，有助于对托盘进行自动化回收。该托盘翻转机包括底座、翻转机构和开合机构，其中翻转机构包括翻转体和翻转驱动件，翻转体固定设置于底座上并在翻转驱动件的驱动下相对于底座翻转运动；开合机构安装于翻转体内，包括链传动组件和上下布置的两个开合组件，链传动组件包括传动链和转向轮，转向轮固定设置于翻转体上，传动链的两端经转向轮分别与两个开合组件相连；两个开合组件能在传动链的拉动下同步靠近或远离。

Description

托盘翻转机及其控制方法

技术领域

本发明涉及仓储物流技术领域，尤其是涉及一种托盘翻转机及其控制方法。

背景技术

面粉是面食的主要原料，在国民的生活占据主要地位。面粉储藏具有易发热霉变、高温下易发酸发苦、受压易结块成团、易发虫害的问题。随着仓储物流技术的发展和应用，面粉行业开始使用自动化立体仓库对面粉进行存储，不仅大大提高了存储效率，降低了人力成本，也很大程度上避免了上述面粉储藏的问题。面粉立体仓常采用以垛为单位的存储方式，即将包装好的面粉通过码垛机整齐码放在托盘上，组合成含有托盘的面粉垛，然后进行出入库。与传统的人工搬运并回收托盘相比，现有技术研发了托盘翻转机，可以对托盘和货物垛进行180度翻转，从而将托盘取下进行回收，实现无托盘装车，但是该类翻转机在对货物进行固定时，多采用单侧驱动的开合方式，这一方式会导致货物垛单侧受力。由于货物受力不均，会导致翻转过程存在货物掉落的风险，同时，单侧挤压的方式也容易影响货物品质，尤其是针对面粉类产品，会导致面粉受力结块，从而影响其存储时间。

为了解决上述问题，提高货物翻转过程的安全性、避免货物受损，需要研发一种新型的托盘翻转机及其控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供托盘翻转机及其控制方法，以解决现有技术中存在的托盘翻转设备容易因施力不平衡而损伤货物的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的托盘翻转机包括底座、翻转机构和开合机构，其中：

所述翻转机构包括翻转体和翻转驱动件，所述翻转体固定设置于所述底座上并在所述翻转驱动件的驱动下相对于所述底座翻转运动；所述翻转体为中空结构，所述开合机构安装于所述翻转体内，待翻转物料经所述开合机构固定在所述翻转体内并能随所述翻转体翻转；

所述开合机构包括链传动组件和上下布置的两个开合组件，所述链传动组件包括传动链和转向轮，所述转向轮固定设置于所述翻转体上，所述传动链的两端经所述转向轮分别与两个所述开合组件相连；当任意一个所述开合组件相对于所述翻转体上升或下降时，另一所述开合组件能在所述传动链的拉动下同步下降或上升。

由于上述开合机构包括链传动组件和上下布置的两个开合组件，因此在该开合机构启动并固定待翻转的货物或者物料时，货物的两侧受力均匀，避免出现单侧压力偏大的问题，同时帮助确保翻转过程中的安全性。上述链传动组件能够帮助克服传动的传动结构可能存在的动作不同步问题，消除了两个开合组件启动时的动作差，能够实现两个开合组件的双侧开合同步驱动。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

作为本发明的进一步改进，所述开合组件包括开合构体和开合油缸，所述开合油缸竖直设置并固定安装在所述翻转体内左侧壁或右侧壁上，所述开合油缸的推杆端部与所述开合构体相连并驱动所述开合构体相对于所述翻转体升降移动；

两个所述开合组件以所述翻转体的几何中心呈中心对称布置。

当开合机构启动时，上述两个开合构体能在对应的油缸驱动下分别同步动作并相互靠近或远离，实现对货物的夹持和固定，有助于后续翻转动作的进行。

作为本发明的进一步改进，该托盘翻转机还包括夹持机构，所述夹持机构固定设置于所述开合构体上。

该夹持机构动作能够实现对托盘的夹持，不仅可以帮助进一步增强带有托盘的货物垛与开合机构之间的连接牢固度，同时还能够有效避免托盘在翻转过程中出现位移，便于与相应的取盘设备配合实现托盘的自动回收。

作为本发明的进一步改进，所述夹持机构包括夹持油缸和夹持钩，所述夹持油缸和夹持钩均铰接设置于所述开合构体上；

所述夹持油缸的推杆端部与所述夹持钩铰接，当所述夹持油缸启动时，所述夹持钩能随着所述推杆的伸缩而摆动。

通过夹持油缸的动作可以使夹持钩摆动，从而实现自动伸钩和回钩。当夹持钩伸出时，可以勾住托盘，当夹持钩回钩时，可以释放托盘。

作为本发明的进一步改进，所述开合构体上等间距分布有若干梳齿梁，至少一个所述梳齿梁内设置有所述夹持机构；

所述梳齿梁上形成有活动孔，所述夹持钩能经所述活动孔从所述梳齿梁内伸出。

通过将上述夹持机构布置在梳齿梁内的方式，可以实现对夹持机构的有效隐藏，避免夹持机构与其它输送设备等产生干涉，同时也不会影响叉车对货物垛的正常叉出。

作为本发明的进一步改进，所述链传动组件的数量为至少两组且沿所述翻转体的翻转轴线方向对称布置；

任意一组所述链传动组件包括第一传动链、第一转向轮、第二传动链和第二转向轮，所述第一传动链与所述第一转向轮配合连接，所述第二传动链与所述第二转向轮配合连接且所述第一转向轮和所述第二转向轮分别位于所述翻转体的上下两端。

当任意一个开合油缸启动时，第一传动链和第二传动链能够同步动作并拉动对应的开合构件同步移动，从而进一步提高该链传动组件的稳定性，实现拉力的同步稳定传递。

作为本发明的进一步改进，上述链传动组件的数量为四组且分别分布于翻转体的左前、左后、右前、右后四个位置上。

该分布方式可以使得开合气缸工作所产生的夹紧力的分布更加均匀。

作为本发明的进一步改进，该托盘翻转机还包括位于翻转体外侧的侧挡机构和锁止机构，当所述翻转体翻转时，所述侧挡机构和所述锁止机构均向下转动；

所述锁止机构固定设置于所述翻转体上，所述侧挡机构的一端与所述翻转体可拆卸连接，另一端能与所述锁止机构分离或锁定；当所述侧挡机构与所述锁止机构锁定时，所述侧挡机构能在翻转状态下承托物料。

上述侧挡机构整体呈单开门式结构，当其通过锁止机构锁定时，可以对货物起到较好的承托作用，避免货物以及托盘在翻转过程中从翻转体内滑出，进一步提高该设备在使用时的安全性。上述锁止机构的设计可以有效克服侧挡机构失控问题。

作为本发明的进一步改进，所述侧挡机构包括侧挡门和侧挡油缸，所述侧挡门与所述翻转体铰接，所述侧挡油缸的两端分别与所述翻转体和所述侧挡门铰接以驱动所述侧挡门相对于所述翻转体转动并实现开关门；

所述侧挡门的自由端还设置有锁止块，当所述侧挡门处于关闭状态时，所述锁止块能插入所述锁止机构内。

该侧挡机构可以通过侧挡油缸的动作来实现开关门动作，当其开门时，此时可以方便操作人员或者叉车等向翻转体内搬运货物；当其关门时，此时可以控制翻转体翻转并在翻转过程中托起货物，避免货物滑落。

作为本发明的进一步改进，所述锁止机构包括锁箱、锁止油缸和锁止轴，当所述侧挡门处于关闭状态时，所述锁止块能插入所述锁箱内；

所述锁止轴穿设于所述锁箱内，所述锁止油缸和所述锁止轴相连且能驱动所述锁止轴相对于所述锁箱伸缩移动；

所述锁止块上设置有能供所述锁止轴穿过的穿孔，当所述锁止轴穿过所述穿孔时，所述侧挡机构与所述锁止机构锁定。

通过锁止油缸控制锁止轴伸缩移动可以实现锁止块与锁箱的锁定和释放，当其锁定时，侧挡机构固定在翻转体侧部不动；当其释放时，侧挡机构解除锁定限制，可以在侧挡气缸的驱动下相对于翻转体转动。

本发明还提供了一种托盘翻转机控制方法，包括上述任一项所述的托盘翻转机，还包括如下步骤：

在开合机构处于打开状态时，获取开合组件的状态；

若所述开合组件内放置有装载货物的托盘，则控制所述开合组件相互靠近并夹紧货物，随后驱动所述翻转体翻转180度。

该方法可以实现对货物的双侧同步夹持，确保货物两侧受力均匀，避免货物因受力不均而结块受损。另外，该装置还能够实现对货物和面粉托盘的180度翻转，从而实现货物与托盘分离，方便对托盘进行回收处理。

相比于现有技术，本发明较佳的实施方式提供的技术方案具有如下有益效果：

与传统的托盘翻转机相比，本方案能够实现对开合机构中的上开合组件和下开合组件的双侧同步驱动，从而使货物受夹紧力均匀，不会因夹紧力不均而受损，使货物的固定和夹持更加稳定；另外，本方案通过布置锁止机构，可以实现对侧挡机构的有效锁定，克服了侧挡机构可能会出现失控的问题，进一步提高设备使用时的安全性，同时该方案能够实现双向进出货物，货物的输入方向可以根据实际需要进行灵活调整。另外，由于该装置可以实现对托盘的自动翻转和分离，当其与对应的托盘叠盘结构等相互配合时，可以实现托盘的自动堆叠，有效提高托盘回收的自动化程度，降低人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明托盘翻转机的整体结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是图1的俯视图；

图4是本发明托盘翻转机中底座的结构示意图；

图5是本发明托盘翻转机中翻转机构的结构示意图；

图6是本发明托盘翻转机中翻转体的结构示意图；

图7是本发明托盘翻转机中开合机构的结构示意图；

图8是本发明托盘翻转机中开合机构的运动垂直导向面示意图；

图9是本发明托盘翻转机中的开合构体的结构示意图；

图10是本发明托盘翻转机中开合机构与翻转体的配合示意图；

图11是本发明托盘翻转机中开合机构打开状态下的链传动组件传动原理图；

图12A是本发明托盘翻转机中夹持机构伸钩状态下的结构示意图；

图12B是本发明托盘翻转机中夹持机构回钩状态下的结构示意图

图13是本发明托盘翻转机中夹持机构的分布示意图；

图14是本发明托盘翻转机中侧挡机构的结构示意图；

图15是图14中的锁止块的结构示意图；

图16是本发明托盘翻转机中锁止机构的内部结构示意图；

图17是本发明托盘翻转机中侧挡机构与锁止机构的锁定示意图；

图18是本发明本发明托盘翻转机中控制系统的工作原理示意图；

图19是托盘翻转机的控制方法的流程图。

图中：1、底座；11、机架；12、轴承；2、翻转机构；21、翻转体；211、翻转机架；212、法兰轴；213、开合油缸安装座；214、侧挡油缸安装座；215、侧挡门安装座；22、翻转驱动件；23、联轴器；3、开合机构；31、开合组件；311、开合构体；312、开合油缸；313、靠轮；314、导轮；315、梳齿梁；32、链传动组件；321、第一传动链；322、第一转向轮；323、第二传动链；324、第二转向轮；4、夹持机构；41、夹持油缸；42、夹持钩；43、夹持支架；5、侧挡机构；51、侧挡门；511、锁止块；512、侧挡支架；513、门板；52、侧挡油缸；6、锁止机构；61、锁箱；62、锁止油缸；63、锁止轴；64、轴端连接构件；65、轴定位件；7、控制器；8、检测模块；81、货物占位检测开关；82、翻转位检测开关；83、开合位检测开关；84、开合油缸压力传感器；85、侧挡油缸压力传感器；86、托盘夹持检测开关；87、关门到位检测开关；88、锁止检测开关；89、放盘到位检测开关；9、执行模块；91、翻转油缸电磁阀；92、开合油缸电磁阀；93、夹持油缸电磁阀；94、侧挡油缸电磁阀；95、锁止油缸电磁阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

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”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设备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，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的技术方案进行具体说明。

实施例1：

本发明提供了一种托盘翻转机，该托盘翻转机包括底座1、翻转机构2和开合机构3，如图1所示。

与普通的托盘翻转机相比，该托盘翻转机的左右两侧均布置有翻转支点，如图2和图3所示，可以看到，上述底座1的两侧均布置有轴承12，翻转机构2能够通过上述轴承12与底座1固定连接。

上述底座1的结构如图4所示，除轴承12以外，该底座1还包括机架11，该机架11主要由方管等焊接而成，机架11的一侧设置有安装螺纹板，上述安装螺纹板可以与翻转机构2配合并实现对翻转机构2中部分组件的固定。该机架11的左右两侧分别通过可拆卸连接的方式固定有轴承12，上述轴承12关于该翻转机构2的翻转中心对称同轴安装，用于向翻转机构2提供翻转支点。

为了保证该设备在翻转时的稳定性，设置上述机架11可以通过地脚螺栓固定在地面上。

上述翻转机构2包括翻转体21和翻转驱动件22，如图5所示，其中翻转体21可以通过轴承12固定在底座1上，而翻转驱动件22能通过安装螺纹板固定在轴承12外侧。上述翻转驱动件22为翻转油缸，该翻转油缸能通过联轴器23与翻转体21相连，同时联轴器23能够传递翻转油缸的转矩。当翻转油缸启动时，翻转体21能在翻转油缸的驱动下相对于机架11进行正向或反向180翻转运动。

上述翻转体21的结构如图6所示，其整体为框架式结构，且该翻转体21的前后两侧为敞开式结构，从而方便货物进出。

具体的，该翻转体21主要包括翻转机架211和法兰轴212，其中翻转机架211为立方体金属框架结构，具有较高的刚度和强度，包括左侧翻转架、右侧翻转架以及用于连接以上两者的横拉梁。位于翻转体21上方和下方的两个横拉梁之间通过纵拉梁相连，以提高该翻转机架211的强度。左侧翻转架和右侧翻转架的结构一致且相对于翻转机架211的中心呈中心对称布置。

上述左侧翻转架和右侧翻转架上均固定安装有法兰轴212，法兰轴212是轴和法兰盘的组合体，用于传递翻转力矩和载重。当将该翻转体21与底座1组装起来时，某一法兰轴212能经轴承12与联轴器23配合，另一法兰轴212能与轴承12配合。

为了确保位于翻转体21内的货物在翻转过程中能够保持稳定、不会滑落，需要对物料做进一步的固定。在本实施例中，上述翻转体21内安装有开合机构3，待翻转物料经开合机构3夹紧并固定在翻转体21内，从而牢固的随翻转体21翻转一定的角度。该开合机构3包括链传动组件32和上下布置的两个开合组件31，如图7所示，其中链传动组件32包括传动链和转向轮，转向轮固定设置于翻转体21上，传动链的两端经转向轮分别与两个开合组件31相连；当任意一个开合组件31相对于翻转体21上升或下降时，另一开合组件31能在传动链的拉动下同步下降或上升。

由于上述开合机构3包括链传动组件32和上下布置的两个开合组件31，如图7所示(图7中的链传动组件32未全部绘出)，因此在该开合机构3启动并固定待翻转的货物或者物料时，货物的两侧受力均匀，避免出现单侧压力偏大的问题，同时帮助确保翻转过程中的安全性。上述链传动组件32能够帮助克服传动的传动结构可能存在的动作不同步问题，消除了两个开合组件31启动时的动作差，能够实现两个开合组件31的双侧开合同步驱动。

由于上述开合机构3固定设置于翻转体21内，因此开合组件31能够沿翻转体21的内侧进行升降移动，如图8所示。当翻转体21进行翻转时，开合机构3能够随着翻转体21的翻转而同步翻转。

上述开合组件31包括开合构体311和开合油缸312，开合油缸312竖直设置并固定安装在翻转机架211的左侧翻转架或右侧翻转架上，开合油缸312的推杆端部与对应的开合构体311相连并驱动开合构体311相对于翻转体21升降移动；为了达到较好的固定效果，两个开合组件31以翻转体21的几何中心呈中心对称布置。如图6所示，上述翻转机构2的左侧翻转架和右侧翻转架上均布置有开合油缸安装座213，两者以翻转机架211的几何中心呈中心对称布置。

当开合机构3启动时，上述两个开合构体311能在对应的翻转油缸的驱动下同步动作并相互靠近或远离，实现对货物的夹持和固定，有助于后续翻转动作的进行。

具体的，为了降低开合构体311与翻转体21内侧的摩擦力，使开合构体311的升降更加顺滑、减少设备磨损，在本实施例中，设置上述开合构体311与翻转体21相贴合的一侧设置有靠轮313和/或导轮314，开合构体311能经靠轮313和/或导轮314与翻转体21的内侧壁相连并相对于翻转体21滑动移动。

如图9所示，上述靠轮313和导轮314的转动方向相互垂直，分别与翻转体21内侧相邻的两个侧面分别滚动连接。

下面对上述开合机构3中的链传动组件32的结构做进一步说明：

为了确保链传动组件32的传动效果，一般设置上述链传动组件32的数量为至少两组且能沿该反战提的翻转轴线所在方向对称布置。

在本实施例中，上述链传动组件32的数量为四组且分别分布于翻转体21的左前、左后、右前、右后四个位置上。该分布方式可以使得开合气缸工作所产生的夹紧力的分布更加均匀。

上述任意一组链传动组件32的安装结构如图10所示(图中链条部分未绘出)，包括第一传动链321、第一转向轮322、第二传动链323和第二转向轮324，其中第一传动链321和第二传动链323的结构一致，仅布置位置不同；同理，上述第一转向轮322和第二转向轮324也是结构相同、布置位置不同。

上述第一传动链321与第一转向轮322配合连接，第二传动链323与第二转向轮324配合连接且第一转向轮322和第二转向轮324分别位于翻转体21的上下两端。

当任意一个开合油缸312启动时，第一传动链321和第二传动链323能够同步动作并拉动对应的开合构件同步移动，从而进一步提高该链传动组件32的稳定性，实现拉力的同步稳定传递。

具体的，上述第一转向轮322和第二转向轮324分别布置在翻转体21的翻转机架211的左侧翻转架或右侧翻转架的上下两端，两个转向轮的转轴相互平行但轮心不在同一条竖直线上(两个轮心在竖直方向上的间距不小于两个链条的厚度，以免链条之间相互摩擦影响)，其中：第一传动链321的一端与位于上方的开合构体311相连(可拆卸连接)，另一端经第一转向轮322转向后与位于下方的开合构体311相连(可拆卸连接)；第二传动链323的一端与位于下方的开合构体311相连，另一端经第二转向轮324转向后与位于上方的开合构体311相连。

以开合机构3打开状态为例，对该链传动组件32的传动远离进行说明：

当开合油缸312启动并推动开合构件相互远离时，如图11所示(图中链条的中部为遮挡状态，为方便观察，故以虚线的形式绘出)，此时位于下方的开合构件相对于翻转体21向下移动并带动固定在其上的第一传动链321朝向第二转向轮324的方向移动，由于第一传动链321的长度固定，因此第一传动链321的另一端会受拉力影响拉动另一开合构件向上移动(即朝向第一转向轮322所在位置移动)；同理，位于上方的开合构件相对于翻转体21向上移动并带动固定在其上的第二传动链323朝向第一转向轮322的方向移动，由于第二传动链323的长度固定，因此第二传动链323的另一端会受拉力影响拉动另一开合构件向下移动(即朝向第二转向轮324所在位置移动)。反之同理。

因此，上述链传动组件32能够有效消除开合机构3中的两个开合组件31的动作差，实现两个开合组件31的同步驱动。

为了更好的固定用于承载货物的托盘，从而方便后续托盘回收作业，在本实施例中，该托盘翻转机还包括夹持机构4，夹持机构4固定设置于开合构体311上。

该夹持机构4动作能够实现对托盘的夹持，不仅可以帮助进一步增强带有托盘的货物垛与开合机构3之间的连接牢固度，同时还能够有效避免托盘在翻转过程中出现位移，便于与相应的取盘设备配合实现托盘的自动回收。

具体的，夹持机构4包括夹持油缸41和夹持钩42，夹持油缸41和夹持钩42均铰接设置于开合构体311上；其中，夹持油缸41的推杆端部与夹持钩42铰接，当夹持油缸41启动时，夹持钩42能随着推杆的伸缩而摆动，从而实现自动伸钩和回钩。当夹持钩42伸出时，可以勾住托盘，如图12A所示；当夹持钩42回钩时，可以释放托盘，如图12B所示。

为了方便安装上述夹持机构4，设置该夹持机构4还包括夹持支架43，该夹持支架43固定设置在开合构体311上，夹持油缸41和夹持钩42均通过铰接的形式与夹持支架43相连。

为了方便对货物进行转运，同时便于配合叉车或运输设备，设置该开合构体311用于承托货物的一侧等间距布置有若干个梳齿梁315，如图9所示。

在本实施例中，上述夹持机构4安装于梳齿梁315内，梳齿梁315上形成有活动孔，夹持钩42能经活动孔从梳齿梁315内伸出。通过将上述夹持机构4布置在梳齿梁315内的方式，可以实现对夹持机构4的有效隐藏，避免夹持机构4与其它输送设备等产生干涉，同时也不会影响叉车对货物垛的正常叉出。

上述夹持机构4的分布位置如图13所示，其数量为8个且上下各分布有四个。当货物托盘置于某一开合构件的梳齿梁315上时，对应的夹持机构4能够启动并将托盘夹在梳齿梁315上。当托盘以及货物在翻转体21的带动下翻转180度后，此时托盘倒置于货物上方并能够随着开合机构3的打开与货物分离，方便对货物进行无托盘转运。而当需要对托盘进行回收时，只需控制上述夹持钩42回钩即可。

为了进一步确保货物在翻转过程中的安全性，避免货物从翻转体21内滑落，还需要在翻转体21的前侧或后侧安装侧挡机构5。

该侧挡机构5可以是单开门式或双开门式结构，通过相对于翻转体21的前侧或后侧转动的方式实现对翻转体21一侧的遮挡，达到承托货物、提高货物翻转过程稳定性的效果。

本实施例以单开门式对侧挡机构5的结构进行说明：

具体的，上述翻转体21的前侧或后侧(即翻转时会向下翻转的一侧)通过铰接的方式安装有侧挡门51和侧挡油缸52，其中侧挡油缸52与侧挡门51铰接；侧挡油缸52启动时能驱动侧挡门51相对于翻转体21转动并实现开关门。

该侧挡机构5可以通过侧挡油缸52的动作来实现开关门动作，当其开门时，此时可以方便操作人员或者叉车等向翻转体21内搬运货物；当其关门时，此时可以控制翻转体21翻转并在翻转过程中托起货物，避免货物滑落。

上述侧挡机构5的结构如图14所示，其中侧挡门51能通过布置于翻转体21上的侧挡门安装座215与翻转体21相连，侧挡油缸52能通过布置于翻转体21上的侧挡油缸安装座214与翻转体21相连。

为了进一步提高该机器的安全性，避免因侧挡油缸52失控而导致侧挡门51意外打开或损坏，需要进一步安装有锁止机构6。侧挡门51的自由端设置有锁止块511，如图15所示，该侧挡门51还包括侧挡支架512和门板513，其中锁止块511和门板513均固定设置与侧挡支架512上，侧挡支架512与翻转机架211和侧挡油缸52铰接，门板513位于侧挡支架512转动时朝向翻转机架211的一侧。当侧挡门51处于关闭状态时，门板513能与翻转机架211的侧部相配合，此时锁止块511能插入锁止机构6内。锁止机构6可以通过对锁止块511的锁定和释放使侧挡机构5在锁定和解锁状态之间切换。当侧挡机构5与锁止机构6锁定时，侧挡机构5能在翻转状态下承托物料，避免货物以及托盘在翻转过程中从翻转体21内滑出，进一步提高该设备在使用时的安全性。上述锁止机构6的设计可以有效克服侧挡机构5失控问题。

为了降低设备锁定时可能会出现的噪音，在本实施例中，设置上述侧挡支架512及穿孔的内壁上布置有缓冲材料。

作为可选的实施方式，锁止机构6包括锁箱61、锁止油缸62和锁止轴63，当侧挡门51处于关闭状态时，锁止块511能插入锁箱61内；锁止轴63穿设于锁箱61内，锁止油缸62和锁止轴63相连且能驱动锁止轴63相对于锁箱61伸缩移动；锁止块511上设置有能供锁止轴63穿过的穿孔，当锁止轴63穿过穿孔时，侧挡机构5与锁止机构6锁定。

通过锁止油缸62控制锁止轴63伸缩移动可以实现锁止块511与锁箱61的锁定和释放，当其锁定时，侧挡机构5固定在翻转体21侧部不动；当其释放时，侧挡机构5解除锁定限制，可以在侧挡气缸的驱动下相对于翻转体21转动。

可以设置上述锁止油缸62和锁止轴63的轴线位于同一直线上，也可以设置两者的轴线相互平行，如图16所示，此时该锁止机构6中的锁止轴63的数量为两个且分别位于锁止油缸62的上下两侧。为清楚的展示锁箱61的内部结构，图中锁箱61的盖板部分未绘出。

上述锁箱61为内部具有多个隔板的箱式结构，其整体由上至下分为三部分，中部设置有用于安装锁止油缸62的锁止油缸62安装座，上下两部分均用于安装锁止轴63，上述锁止轴63经滑动轴承能与锁箱61内部带有轴孔的隔板相连并相对于锁箱61滑动移动。贯穿锁箱61设置的锁止轴63一端插入锁箱61内，另一端经位于锁箱61外部的轴端连接构件64与锁止油缸62的推杆端并联。锁箱61内分布有轴孔的隔板与锁箱61的左侧部分空间形成锁止区，当侧挡机构5处于闭合状态时，锁止块511能进入锁止区，此时可以通过调整锁止轴63穿过锁止块511的穿孔即可实现锁止。

上述轴端连接构件64可以保证锁止轴63能与锁止油缸62的推杆同步运动。为了避免锁止轴63位移过大并探出锁箱61，设置锁箱61内还设置有轴定位件65。该轴定位件65的布置位置如图16所示，包括套设于锁止轴63上的定位套和固定设置于定位套上的定位片，其中定位套与锁止轴63配合可以起到限位作用，定位片能够供相应的检测开关检测锁止轴63位置。

具体的，锁箱61内设置有关门到位检测开关、锁止位检测开关和开锁位检测开关，当侧挡机构5的锁止块511进入锁止区时，此时关门到位检测开关能够通过检测锁止块511来判断是否关门到位；当确定关门到位后，可以控制锁止油缸62带动锁止轴63滑动使锁止轴63穿过锁止块511上的穿孔直至定位片移动至锁止位检测开关处，此时可以确定实现侧挡机构5锁止，如图17所示；当需要解除侧挡机构5的锁止状态时，可以控制锁止油缸62带动锁止轴63滑动直至定位片到达开锁位检测开关处。

需要注意的是，上述锁止轴63的数量以及分布方式可以根据实际需要进行增减调整，本实施例中的锁止轴63数量和布置位置仅为示意，不作为本专利保护范围的限制。

可以理解的是，本实施例所提供的托盘翻转机除了适用于面粉等货物，通过翻转的方式以达到货物无托盘运输的目的，还适用于其它需要通过托盘进行转运的货物。该翻转机与传统的翻转设备相比，能够提供双向同步的夹持力，使待翻转的货物和托盘受力均匀，避免货物仅单侧受力过大而影响品质或损坏；另外，该翻转机还具有侧挡机构5锁止功能，可以有效预防侧挡机构5失控，提高设备在使用时的安全性；该翻转机在使用时能够实现双向进出货物，能够适用于多种不同的安装环境。

实施例2：

本实施例提供了一种托盘翻转机控制方法，包括上述任一项所述的托盘翻转机，还包括如下步骤：

S1、在开合机构3处于打开状态时，获取开合组件31的状态；

S2、若开合组件31内放置有装载货物的托盘，则控制所述开合组件31相互靠近并夹紧货物，随后驱动翻转体21翻转180度。

该方法可以实现对货物的双侧同步夹持，确保货物两侧受力均匀，避免货物因受力不均而结块受损。另外，该装置还能够实现对货物和面粉托盘的180度翻转，从而实现货物与托盘分离，方便对托盘进行回收处理。

除上述步骤以外，该控制方法还包括：

在步骤S1之前，需要先将装载在托盘上的货物垛通过输送机输送至该托盘翻转机开合机构3的梳齿梁315上。

在步骤S2中，具体包括以下步骤：

S21、若所述开合组件31内放置有装载货物的托盘，则控制夹持机构4夹持托盘，控制开合组件31相互靠近并夹紧货物；

S22、控制侧挡机构5执行关门动作；

S23、控制锁止机构6执行锁止动作以锁定侧挡机构5；

S24、翻转体21翻转180度。

通过上述步骤可以实现托盘和货物垛的翻转。

需要注意的是，在实际控制过程中，上述步骤S21和S22可以同步进行，也可以按顺序分步进行。

当步骤S22在步骤S21之后进行时，上述步骤S21和步骤S22之间，还包括：获取夹持机构4和/或开合组件31的状态，当夹持机构4成功夹持托盘或开合组件31夹紧货物后，执行步骤S22。

在步骤S21中，夹持机构4和开合组件31可以同步动作，也可以按一定顺序依次动作。

在上述步骤S22和步骤S23之间，还包括：获取侧挡机构5的状态，当侧挡机构5关门到位时，执行步骤S23。

在上述步骤S23和步骤S24之间，还包括：获取锁止机构6的状态，当锁止轴63到达锁止位时，执行步骤S24。

为了方便后续对托盘和货物进行分别运输处理，该控制方法还包括如下步骤：

S3、获取翻转体21的状态，当翻转体21翻转结束后，控制开合机构3和锁止机构6动作，其中开合机构3打开，托盘能随着开合构体311向上移动并与货物垛分离，锁止机构6解锁并释放侧挡机构5；

S4、获取锁止机构6的状态，当锁止轴63到达开锁位后，控制侧挡机构5执行开门动作；

S5、叉车取走无托盘货物垛并进行装车作业。

此时，夹持在夹持机构4上的托盘可以通过人工操作的方式取下，也可以通过与其相配合的托盘叠盘机等设备将其取下。

上述托盘叠盘机的结构为现有技术，在此不再赘述。

重复上述操作步骤即可。

以面粉为例，当该翻转机与相应的叠盘机设备相配合时，上述控制方法的操作流程还可以如图18所示：

首先，输送系统将面粉托盘垛送至开合机构3的梳齿梁315上；检测到面粉托盘后，开合机构3夹紧面粉托盘垛，夹持机构4夹持托盘，侧挡机构5关门；检测到侧挡机构5关门到位后，锁止机构6锁止轴63开始锁门；检测锁止轴63到达锁止位后，翻转驱动油缸驱动翻转体21翻转180°，实现托盘和面粉垛翻转(反之则重复上述锁止动作直至锁止轴63到达锁止位为止)；检测到翻转结束后，开合机构3打开实现面粉垛和托盘分离，锁止轴63开始动作；判断锁止轴63是否到达开锁位，若到达开锁位，则控制侧挡机构5开门，侧挡门51打开后叉车取走无托盘面粉垛并装车，叠盘机开始伸叉取盘(反之则重复上述开锁动作直至锁止轴63到达开锁位为止)；检测到叠盘机取盘叉到达取盘位，开合机构3夹合使托盘到放盘位，收起托盘夹持钩42，将托盘放置叠盘机取盘叉上；叠盘机将取盘叉收回，托盘回收完成。

在本实施例中，还提供了一种托盘翻转机控制系统，该托盘翻转机控制系统包括控制器7、检测模块8和执行模块9，如图19所示。

具体的，上述执行模块包括翻转油缸电磁阀91、开合油缸电磁阀92、夹持油缸电磁阀93、侧挡油缸电磁阀94和锁止油缸电磁阀95，上述电磁阀均与控制器7相连，用于执行控制器7所发出的各项控制指令，而被控的对应油缸能在电磁阀的作用下将上述指令转换为物理动作，即伸缩移动。

上述检测模块8包括货物占位检测开关81、翻转位检测开关82、开合位检测开关83、开合油缸压力传感器84、侧挡油缸压力传感器85、托盘夹持检测开关86、关门到位检测开关87、锁止检测开关88和放盘到位检测开关89；其中，货物占位检测开关81分布于上下布置的两个开合构体311上，用于检测开合构体311上是否放置有货物(带托盘的货物)；翻转位检测开关82用于检测翻转体21是否翻转至减速位和结束位(其中，结束位是指设备初始状态下翻转体所处位置，减速位是指设备翻转180度后的位置，该翻转体21能在翻转驱动件22的驱动下180度往复旋转运动)，该开关可以设置于底座1的机架11上，也可以设置在翻转体21上；开合位置检测开关83位于翻转机架211上，用于检测开合机构3是否开合到指定位置(在本实施例中，该指定位置一般指托盘的放盘位，该位置为人为定义，便于与相关设备的取盘叉等结构配合)；开合油缸压力传感器84设置于开合油缸电磁阀92上，该传感器处检测到的数据能输送至控制器7内，并与其内预先储存的预设值进行对比，从而判断开合机构3是否夹紧，同时也可以帮助防止因开合机构3夹紧力过大导致托盘变形；侧挡油缸压力传感器85设置于侧挡油缸电磁阀94上，其连接关系和使用方式与上述开合油缸压力传感器84一致，用于检测侧挡门51是否打开或关闭到位，防止侧挡油缸52伸缩过度；托盘夹持检测开关86设置于夹持机构4的夹持支架上，用于探测托盘是否夹住；关门到位检测开关87设置在锁止机构6的隔板上，用于检测侧挡门51是否关到位，以此触发锁止机构6锁止；锁止检测开关88包括锁止位检测开关和开锁位检测开关，两者设置于锁止机构的隔板上，可检测锁止轴63的位置，用于判断锁止轴63是否达到锁止位或开锁位；放盘到位检测开关89设置于翻转机架211上，用于触发夹持钩42回钩，从而释放托盘，实现托盘由夹持机构4到其它用于回收托盘的设备上的转移。

上述检测模块8能与控制器7和执行模块9相互配合，在上述托盘翻转机控制方法的作用下，实现托盘与货物垛的自动翻转、分离的技术效果，有助于实现对托盘的自动回收。此时，经托盘翻转机翻转处理后的托盘转移至其它设备上，而货物则经人工叉车从翻转机构上运出，运出的货物可以直接装车。

上述控制器7为PLC控制器，能够实现信号接收和控制指令发送。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种托盘翻转机，其特征在于，包括底座、翻转机构和开合机构，其中：

所述翻转机构包括翻转体和翻转驱动件，所述翻转体固定设置于所述底座上并在所述翻转驱动件的驱动下相对于所述底座翻转运动；所述翻转体为中空结构，所述开合机构安装于所述翻转体内，待翻转物料经所述开合机构固定在所述翻转体内并能随所述翻转体翻转；

所述开合机构包括链传动组件和上下布置的两个开合组件，所述链传动组件包括传动链和转向轮，所述转向轮固定设置于所述翻转体上，所述传动链的两端经所述转向轮分别与两个所述开合组件相连；当任意一个所述开合组件相对于所述翻转体上升或下降时，另一所述开合组件能在所述传动链的拉动下同步下降或上升；

所述开合组件包括开合构体和开合油缸，所述开合油缸竖直设置并固定安装在所述翻转体内左侧壁或右侧壁上，所述开合油缸的推杆端部与所述开合构体相连并驱动所述开合构体相对于所述翻转体升降移动；两个所述开合组件以所述翻转体的几何中心呈中心对称布置；

所述链传动组件的数量为至少两组且沿所述翻转体的翻转轴线方向对称布置，任意一组所述链传动组件包括第一传动链、第一转向轮、第二传动链和第二转向轮，所述第一传动链与所述第一转向轮配合连接，所述第二传动链与所述第二转向轮配合连接且所述第一转向轮和所述第二转向轮分别位于所述翻转体的上下两端；

所述第一传动链的一端与位于其上方的所述开合构体相连、另一端经所述第一转向轮转向后与位于其下方的所述开合构体相连；

所述第二传动链的一端与位于其下方的所述开合构体相连、另一端经所述第二转向轮转向后与位于其上方的所述开合构体相连；

当所述开合油缸启动并推动开合构件相互远离时，位于下方的所述开合构件相对于所述翻转体向下移动并带动固定在其上的所述第一传动链朝向所述第二转向轮的方向移动；位于上方的所述开合构件相对于所述翻转体向上移动并带动固定在其上的所述第二传动链朝向所述第一转向轮的方向移动；

该托盘翻转机还包括夹持机构，所述夹持机构固定设置于所述开合构体上；

所述夹持机构包括夹持油缸和夹持钩，所述夹持油缸和夹持钩均铰接设置于所述开合构体上；所述夹持油缸的推杆端部与所述夹持钩铰接，当所述夹持油缸启动时，所述夹持钩能随着所述推杆的伸缩而摆动；

所述开合构体上等间距分布有若干梳齿梁，至少一个所述梳齿梁内设置有所述夹持机构；

所述梳齿梁上形成有活动孔，所述夹持钩能经所述活动孔从所述梳齿梁内伸出；

该托盘翻转机还包括位于翻转体外侧的侧挡机构和锁止机构，当所述翻转体翻转时，所述侧挡机构和所述锁止机构均向下转动；

所述锁止机构固定设置于所述翻转体上，所述侧挡机构的一端与所述翻转体可拆卸连接，另一端能与所述锁止机构分离或锁定；当所述侧挡机构与所述锁止机构锁定时，所述侧挡机构能在翻转状态下承托物料；

所述侧挡机构包括侧挡门和侧挡油缸，所述侧挡门与所述翻转体铰接，所述侧挡油缸的两端分别与所述翻转体和所述侧挡门铰接以驱动所述侧挡门相对于所述翻转体转动并实现开关门；

所述侧挡门的自由端还设置有锁止块，当所述侧挡门处于关闭状态时，所述锁止块能插入所述锁止机构内；

所述锁止机构包括锁箱、锁止油缸和锁止轴，当所述侧挡门处于关闭状态时，所述锁止块能插入所述锁箱内；

所述锁止轴穿设于所述锁箱内，所述锁止油缸和所述锁止轴相连且能驱动所述锁止轴相对于所述锁箱伸缩移动；

所述锁止块上设置有能供所述锁止轴穿过的穿孔，当所述锁止轴穿过所述穿孔时，所述侧挡机构与所述锁止机构锁定。

2.一种托盘翻转机控制方法，其特征在于，包括权利要求1所述的托盘翻转机，还包括如下步骤：

在开合机构处于打开状态时，获取开合组件的状态；

若所述开合组件内放置有装载货物的托盘，则控制所述开合组件相互靠近并夹紧货物，随后驱动所述翻转体翻转180度。