CN203411086U - 工件自动堆垛设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种堆垛设备技术领域的工件自动堆垛设备，包括将工件进行翻转定位的翻转定位模块、将堆好的工件移出的工装换位模块、将翻转定位模块上的工件堆垛到工装换位模块的堆垛模块，所述堆垛模块包括升降机构和与升降机构连接的错位堆垛机构，该升降机构将待堆垛工件放置在下工件上，所述错位堆垛机构将待堆垛的工件相对下工件错位，从而使该工件错位堆垛在下工件上，并使该工件的底部至少部分容纳在下工件的凹腔中，利用该种堆垛设备可使得堆垛相同数量的工件时所占用的空间少，有利于节约空间，节省资源，同时整个操作过程实现全自动操作，操作方便快捷。
Description
技术领域
实用新型涉及堆垛设备技术领域，尤其涉及一种工件自动堆垛设备。
背景技术
空调即空气调节器，是一种用于给空间区域（一般为密闭）提供处理空气温度变化的机组。它的功能是对该房间（或封闭空间、区域）内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。空调由主体外壳和设置于主体外壳内的压缩机，冷凝器，蒸发器，四通阀，单向阀毛细管组件组成，该主体外壳能保护空调的各个组件不受外界干扰而影响使用寿命。一般的主体外壳主要是由盘类面板工件组成的。
通常该种工件都是批量生产并进行堆垛，现有的堆垛设备是对工件进行简单叠加，其在堆垛过程中需占用比较多的空间，在当今用地资源日益匮乏的情况下，堆垛后的工件所需要空间无形中增加了生产厂家的用地成本，不利于资源的节约。
实用新型内容
实用新型的目的在于提供一种工件自动堆垛设备，其能使得堆垛相同数量的工件时所占用的空间少，有利于节约空间，节省资源。
为实现上述目的，实用新型的技术方案为提供一种工件自动堆垛设备，所述工件顶部具有凹腔，所述工件自动堆垛设备包括将工件进行翻转定位的翻转定位模块、将堆好的工件移出的工装换位模块、将翻转定位模块上的工件堆垛到工装换位模块的堆垛模块，所述堆垛模块包括升降机构和与升降机构连接的错位堆垛机构，该升降机构将待堆垛工件放置在下工件上，所述错位堆垛机构将待堆垛的工件相对下工件错位，从而使该工件错位堆垛在下工件上，并使该工件的底部至少部分容纳在下工件的凹腔中，如此设计能有减少堆垛相同数量的工件所占用的空间，节约资源。
较佳地，所述错位堆垛机构包括支架、沿Y向滑动连接在支架上的Y向滑座、驱动Y向滑座滑动的Y向驱动装置及设置在升降机构上的端拾器，所述升降机构包括沿Z向滑动连接Y向滑座上的Z向滑架、驱动Z向滑架滑动的Z向驱动装置，端拾器设置在Z向滑架上，所述端拾器包括安装在Z向滑架上的端拾座、沿X向滑动连接在端拾座上的X向滑座、驱动X向滑座滑动的X向驱动装置及设置在X向滑座底部的堆垛吸料装置，结构紧凑，实现全自动堆垛。
较佳地，所述端拾座的底部连接有两个直线轴承，所述X向滑座上设有滑动轴，滑动轴滑动穿设在两直线轴承上，X向驱动装置有两个，两个X向驱动装置分别相对设置在端拾座上靠近滑动轴两端的位置，两个X向驱动装置的输出端朝向并靠近滑动轴用以顶推滑动轴沿X向滑动。
较佳地，所述两个直线轴承与X向滑座之间分别设有复位弹簧。
较佳地，所述翻转定位模块包括机架，机架上设有传输带、用于吸附工件的迎取装置、将迎取装置翻转180°的翻转装置、将迎取装置的工件转移到传输带上的接料装置以及夹紧传输带的工件并进行定位的定位机构，迎取装置位于传输带的入料端上方，定位机构位于传输带的出料端，迎取装置转动连接在机架上，翻转装置驱动连接迎取装置。
较佳地，所述迎取装置包括转动连接在机架上的转轴、连接在转轴上的翻转架，翻转架设置有迎取吸料装置，翻转装置包括设置在机架上的翻转气缸，翻转气缸的输出端通过齿轮齿条机构驱动连接转轴，接料装置包括竖向设置在机架上的接料气缸、位于迎取装置下方的接料缓冲板，接料气缸的输出端连接接料缓冲板。
较佳地，所述工装换位模块包括轨道架、工装小车、位于工装小车下方的驱动小车，工装小车、驱动小车分别滑动设置在轨道架上，驱动小车上设有用于拨动工装小车滑动前进的伸缩拨杆、用于带动伸缩拨杆升降的拨动气缸、驱动小车行走的小车驱动装置，拨动气缸竖向设置，拨动气缸的输出端朝上并与伸缩拨杆连接。
较佳地，所述轨道架上设有对工装小车起到导向作用导向轮。
较佳地，所述轨道架上设有防止工装小车倒退的防倒退装置。
与现有技术相比，本实用新型公开的工件自动堆垛设备包括将工件进行翻转定位的翻转定位模块、将堆好的工件移出的工装换位模块、将翻转定位模块上的工件堆垛到工装换位模块的堆垛模块，所述堆垛模块包括升降机构和与升降机构连接的错位堆垛机构，该升降机构将待堆垛工件放置在下工件上，所述错位堆垛机构将待堆垛的工件相对下工件错位，从而使该工件错位堆垛在下工件上，并使该工件的底部至少部分容纳在下工件的凹腔中，利用该种堆垛设备可使得堆垛相同数量的工件时所占用的空间少，有利于节约空间，节省资源，同时整个操作过程实现全自动操作，操作方便快捷。
附图说明
图1为本实用新型堆垛设备的结构示意图。
图2为本实用新型堆垛模块的结构示意图。
图2a为图2中R的放大结构示意图
图3为本实用新型堆垛模块的俯视结构示意图。
图4为本实用新型堆垛模块的端拾器的结构示意图。
图5为本实用新型堆垛模块的端拾器的俯视结构示意图。
图6为本实用新型翻转定位模块的俯视结构示意图。
图7为本实用新型翻转定位模块的主视结构示意图。
图8为本实用新型翻转定位模块的左侧视结构示意图。
图9为本实用新型工装换位模块的俯视结构示意图。
图10为本实用新型工装换位模块的左侧视结构示意图。
图11为本实用新型工装换位模块的主视结构示意图。
图12为本实用新型堆垛方法的举例示意图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对实用新型作进一步说明。
请参照图1～11所示，本实用新型提供的一种工件自动堆垛设备，所述工件顶部具有凹腔，所述工件自动堆垛设备包括将工件进行翻转定位的翻转定位模块1、将堆好的工件移出的工装换位模块2、将翻转定位模块1上的工件堆垛到工装换位模块2的堆垛模块3，所述堆垛模块包括升降机构和与升降机构连接的错位堆垛机构，该升降机构将待堆垛工件放置在下工件上，所述错位堆垛机构将待堆垛的工件相对下工件错位，从而使该工件错位堆垛在下工件上，并使该工件的底部至少部分容纳在下工件的凹腔中，利用该种堆垛设备可使得堆垛相同数量的工件时所占用的空间少，有利于节约空间，节省资源，同时整个操作过程实现全自动操作，操作方便快捷。
具体地，如图2-5所示，所述错位堆垛机构包括支架31、沿Y向滑动连接在支架31上的Y向滑座32、驱动Y向滑座32滑动的Y向驱动装置33、设置在升降机构上的端拾器35，所述升降机构包括沿Z向滑动连接Y向滑座32上的Z向滑架34、驱动Z向滑架34滑动的Z向驱动装置，端拾器35设置在Z向滑架34上，所述端拾器35包括安装在Z向滑架34上的端拾座351、沿X向滑动连接在端拾座351上的X向滑座352、驱动X向滑座352滑动的X向驱动装置353、设置在X向滑座352底部的堆垛吸料装置354，结构紧凑，实现全自动堆垛。本实施例中，Y向驱动装置33、Z向驱动装置均为驱动电机，X向驱动装置353为气缸，堆垛吸料装置354为吸盘或电磁铁，通过X向滑座352、Y向滑座32使得上下两个工件相互错位堆垛在一起。具体如图4-5所示，所述端拾座351的底部连接有两个直线轴承351a，所述X向滑座352上设有滑动轴352a，滑动轴352a滑动穿设在两直线轴承351a上，X向驱动装置353有两个，两个X向驱动装置353分别相对设置在端拾座351上靠近滑动轴352a两端的位置，两个X向驱动装置353的输出端朝向并靠近滑动轴352a用以顶推滑动轴352a沿X向滑动。且所述两个直线轴承351a与X向滑座352之间分别设有复位弹簧351b。
如图5所示，堆垛模块3的堆垛吸料装置354吸附工件后，通过X向驱动装置353控制工件的X向坐标，通过Y向驱动装置33控制工件的Y向坐标，进行一定顺序的配合动作实现工件相互错位堆垛，保证堆垛一定高度不会倾倒。堆垛的顺序譬如如下：以矩形工件为例，放第1个工件在原点位置（0.0），放第2个工件处于第1角（-x，y），放第3个工件处于第2角（-2x，0），放第4个工件处于第3角（-x，-y），放第5个工件处于第4角（0，0），如此由放第2个工件到第5个工件为一次循环周期，重复多次循环直到堆垛高度达到设定值以后，进行下一个堆垛的开始；y一般取8mm，x一般取5mm。
其中，X向坐标主要靠气缸动作来实现，原理如下：以矩形工件为例，当工件放置在第1、2角时，右边气缸伸长顶住滑动轴352a带动X向滑座352，在X轴负方向移动x距离；当工件放置在第3、4角时，左边气缸伸长顶住滑动轴352a带动X向滑座352，在X轴正方向移动x距离,如此循环工作。
较佳地，如图6-8所示，所述翻转定位模块1包括机架11，机架11上设有传输带12、用于吸附工件的迎取装置13、将迎取装置13翻转180°的翻转装置14、将迎取装置13的工件转移到传输带12上的接料装置15以及夹紧传输带12的工件并进行定位的定位机构16，迎取装置13位于传输带12的入料端上方，定位机构16位于传输带12的出料端，迎取装置13转动连接在机架11上，翻转装置14驱动连接迎取装置13。
较佳地，所述迎取装置13包括转动连接在机架11上的转轴131、连接在转轴131上的翻转架132，翻转架132设置有迎取吸料装置133，本实施例中，翻转架132的上下端面均设有迎取吸料装置133，结构紧凑。翻转装置14包括设置在机架11上的翻转气缸141，翻转气缸141的输出端通过齿轮齿条机构142驱动连接转轴131，接料装置15包括竖向设置在机架11上的接料气缸151、位于迎取装置13下方的接料缓冲板152，接料气缸151的输出端连接接料缓冲板152。所述定位机构16包括定位气缸161，其中，位于传输带12两侧的定位气缸161通过双轴气缸160驱动其上下升降。传输带12通过传输动力装置120驱动。
当检测到传输带12的入料端的工件后，迎取吸料装置133对工件进行吸取，随后翻转气缸141通过齿轮齿条机构142驱动连接转轴131，使得翻转架132翻转180°，即是使得迎取吸料装置133与吸取于其上的工件翻转180°，此时接料气缸151驱动接料缓冲板152向上升起到工件的底部时，迎取吸料装置133将工件放下，由接料缓冲板152承接，接料气缸151驱动接料缓冲板152向下回到原位，并使工件落在传输带12上，以触动设置在传输带12上的传感器，此时传输带12将工件输送至其出料端并由定位机构16进行定位，即是双轴气缸160驱动定位气缸161升起，并由定位气缸161驱动夹紧工件，等待堆垛模块3的堆垛吸料装置354进行吸取堆垛。
较佳地，如图9-11所示，所述工装换位模块2包括轨道架21、工装小车22、位于工装小车22下方的驱动小车23，工装小车22、驱动小车23分别滑动设置在轨道架21上，驱动小车23上设有用于拨动工装小车22滑动前进的伸缩拨杆231、用于带动伸缩拨杆231升降的拨动气缸232、驱动小车23行走的小车驱动装置233，拨动气缸232竖向设置，拨动气缸232的输出端朝上并与伸缩拨杆231连接。轨道架21上设有导向轮211，对工装小车22起到导向作用，轨道架21上设有防倒退装置212，防止工装小车22倒退。轨道架21上还设有对工装小车22进行定位的定位拨杆213，当整个工装换位模块2进行工作时，左边的工装小车22为待装工装小车22，右边的为工作工装小车22，当堆垛模块3将工件堆垛到右边的工装小车22上，并使该工装小车22装工件到设置的数量后，驱动小车23上的拨动气缸232先向上顶起伸缩拨杆231，同时工装小车22的定位拨杆213缩回，启动驱动小车23，驱动小车23通过伸缩拨杆231推动两辆工装小车22一起往右运动，直到左边的工装小车22到右边的工位，工装小车22定位拨杆213伸出，驱动小车23上的气缸缩回伸缩拨杆231，驱动小车23返回原来的位置；此时工作人员推走装满工件的工装小车22，并同时推入另一辆空车的工装小车22到待装工位，如此为一个工作循环。
本实用新型还公开一种工件堆垛方法，所述工件顶部具有凹腔，所述方法包括：将若干工件依次堆垛，其中至少有一个后堆垛的工件相对前一个已堆垛的工件错位放置在前一个已堆垛的工件上，该后堆垛的工件的底部至少部分容纳在前一个已堆垛的工件的凹腔中。
该后堆垛的工件相对前一个已堆垛的工件平移错位，也可以是该后堆垛的工件相对前一个已堆垛的工件旋转错位。
具体地，所述工件的底部为n边形，每一个后堆垛的工件均相对前一个已堆垛的工件错位，且后堆垛的工件的底部的n个角或n个边按预设顺序依次放置在前一下已堆垛的工件的凹腔内。工件的n个角的序号按顺时针或逆时针顺序依次为1、2、3……n，预设顺序即为按序号1、2、3……n顺序依次循环。
作为本实用新型的一种实施方式，一种工件堆垛方法，包括以下步骤：
A．将第1个工件放置到需堆垛的位置；B．将工件由第2个依次堆垛到所需数量，各个工件由下至上沿其角依次向内偏移，使上下两个工件同一角错位堆垛在一起。
所述步骤B具体为：B1．将第i个工件移动到需堆垛的位置；B2．将第i个工件的第j个角相对第i-1个工件的第j个角向内偏移，使上下两个工件第j个角错位堆垛在一起，其中，i为大于1的自然数，工件为n边形，j=i/n的余数+1；B3.重复步骤B1-B2，将工件由第2个依次堆垛到所需数量。
例如，当n=4，即所述工件为四边形工件时，如图12所示，将第1个工件放置到需堆垛的位置，将第2个工件移动到第1个工件处，将第2个工件的第3个角相对第1个工件的第3个角向内偏移，使上下两个工件第3个角错位堆垛在一起；将第3个工件移动到第2个工件处，将第3个工件的第4个角相对第2个工件的第4个角向内偏移，使上下两个工件第4个角错位堆垛在一起；将第4个工件移动到第3个工件处，将第4个工件的第1个角相对第3个工件的第1个角向内偏移，使上下两个工件第1个角错位堆垛在一起；将第5个工件移动到第4个工件处，将第5个工件的第2个角相对第4个工件的第2个角向内偏移，使上下两个工件第2个角错位堆垛在一起；将第6个工件移动到第5个工件处，将第6个工件的第3个角相对第5个工件的第3个角向内偏移，使上下两个工件第3个角错位堆垛在一起，如此循环堆垛至所需数量。该种错开堆垛方法能有效减少堆垛所占用的空间，节约资源。
当然，n也可以为3、5、6、7、8等多变形工件，不以为限。
与现有技术相比，本实用新型工件自动堆垛设备包括将工件进行翻转定位的翻转定位模块、将堆好的工件移出的工装换位模块、将翻转定位模块上的工件堆垛到工装换位模块的堆垛模块，所述堆垛模块将堆垛的各个工件由下至上沿其角依次向内偏移，使上下两个工件同一角错位堆垛在一起，利用该种堆垛设备及其堆垛方法可使得堆垛相同数量的工件时所占用的空间少，有利于节约空间，节省资源，同时整个操作过程实现全自动操作，操作方便快捷。
以上所揭露的仅为实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定实用新型之权利范围，因此依实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属实用新型所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种工件自动堆垛设备，所述工件顶部具有凹腔，其特征在于：所述工件自动堆垛设备包括将工件进行翻转定位的翻转定位模块、将堆好的工件移出的工装换位模块、将翻转定位模块上的工件堆垛到工装换位模块的堆垛模块，所述堆垛模块包括升降机构和与升降机构连接的错位堆垛机构，该升降机构将待堆垛工件放置在下工件上，所述错位堆垛机构将待堆垛的工件相对下工件错位，从而使该工件错位堆垛在下工件上，并使该工件的底部至少部分容纳在下工件的凹腔中。
2.如权利要求1所述的工件自动堆垛设备，其特征在于：所述错位堆垛机构包括支架、沿Y向滑动连接在支架上的Y向滑座、驱动Y向滑座滑动的Y向驱动装置及设置在升降机构上的端拾器，所述升降机构包括沿Z向滑动连接Y向滑座上的Z向滑架、驱动Z向滑架滑动的Z向驱动装置，端拾器设置在Z向滑架上，所述端拾器包括安装在Z向滑架上的端拾座、沿X向滑动连接在端拾座上的X向滑座、驱动X向滑座滑动的X向驱动装置及设置在X向滑座底部的堆垛吸料装置。
3.如权利要求2所述的工件自动堆垛设备，其特征在于：所述端拾座的底部连接有两个直线轴承，所述X向滑座上设有滑动轴，滑动轴滑动穿设在两直线轴承上，X向驱动装置有两个，两个X向驱动装置分别相对设置在端拾座上靠近滑动轴两端的位置，两个X向驱动装置的输出端朝向并靠近滑动轴用以顶推滑动轴沿X向滑动。
4.如权利要求3所述的工件自动堆垛设备，其特征在于：所述两个直线轴承与X向滑座之间分别设有复位弹簧。
5.如权利要求1所述的工件自动堆垛设备，其特征在于：所述翻转定位模块包括机架，机架上设有传输带、用于吸附工件的迎取装置、将迎取装置翻转180°的翻转装置、将迎取装置的工件转移到传输带上的接料装置以及夹紧传输带的工件并进行定位的定位机构，迎取装置位于传输带的入料端上方，定位机构位于传输带的出料端，迎取装置转动连接在机架上，翻转装置驱动连接迎取装置。
6.如权利要求5所述的工件自动堆垛设备，其特征在于：所述迎取装置包括转动连接在机架上的转轴、连接在转轴上的翻转架，翻转架设置有迎取吸料装置，翻转装置包括设置在机架上的翻转气缸，翻转气缸的输出端通过齿轮齿条机构驱动连接转轴，接料装置包括竖向设置在机架上的接料气缸、位于迎取装置下方的接料缓冲板，接料气缸的输出端连接接料缓冲板。
7.如权利要求1所述的工件自动堆垛设备，其特征在于：所述工装换位模块包括轨道架、工装小车、位于工装小车下方的驱动小车，工装小车、驱动小车分别滑动设置在轨道架上，驱动小车上设有用于拨动工装小车滑动前进的伸缩拨杆、用于带动伸缩拨杆升降的拨动气缸、驱动小车行走的小车驱动装置，拨动气缸竖向设置，拨动气缸的输出端朝上并与伸缩拨杆连接。
8.如权利要求7所述的工件自动堆垛设备，其特征在于：所述轨道架上设有对工装小车起到导向作用导向轮。
9.如权利要求7所述的工件自动堆垛设备，其特征在于：所述轨道架上设有防止工装小车倒退的防倒退装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20140129 Effective date of abandoning: 20150923 |
|
| RGAV | Abandon patent right to avoid regrant |