CN208345047U - 带拆垛功能的自动堆垛机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带拆垛功能的自动堆垛机，包括可在X向平移、在Z向升降的机架，机架上设有整取货叉，机架上还设有分料料托和在Y向上可伸缩的分料取货货叉；分料取货货叉上设有与在货架上物料位置和自然属性适配对应的取料机构；分料料托位于分料取货货叉复位至Y向初始位置的正下方。本实用新型的有益效果是：可以从货架上的整件货物中分拆的抓取一件或数件，以满足为自动化生产线连续供料的需要。

Description

带拆垛功能的自动堆垛机

技术领域

本实用新型属于自动化设备领域，具体是一种带拆垛功能的自动堆垛机。

背景技术

自动堆垛机是现代仓储中的重要设备，可以将货物整体的码放在货架上。中国专利文献CN203938192U于2014年11月12日公开了“一种全自动堆垛机”，包括机架、点对点计数器、机械手、集中控制台和两个堆栈台，所述点对点计数器固定在所述机架上，所述机架上方设有导轨架，所述机械手与所述导轨架活动链接，两个所述堆栈台位于所述导轨架下方，所述全自动堆垛机还包括用于驱动所述机械手的电机，所述电机固定在所述机架上，所述集中控制台通过线路控制所述点对点计数器、所述机械手、所述电机和两个所述堆栈台。所述集中控制台控制全自动堆垛机的堆垛速度与产线速度相匹配，并能够随着产线速度的改变而改变，实现精密对接。所述点对点计数器实现产品的精密计数，两个所述堆栈台提高堆垛效率。此类传统的堆垛机，仅能实现自动堆垛功能，无法实现拆垛取货功能，无法从货架上的整件货物中抽取单件或数件，因此无法满足为自动化生产线连续供料的要求，特别无法满足多种原料在供料时间上具有严格先后顺序的供料方式的要求。

发明内容

基于上述问题，本实用新型提供一种带拆垛功能的自动堆垛机，可以从货架上的整件货物中分拆的抓取一件或数件，以满足为自动化生产线连续供料的需要。

自动堆垛机一般都会与长长的货架配合使用，整机可以沿货架的长度延伸方向平移，机架可以在高度上升降，货叉可以朝向货架的方向伸出或缩回。为了便于叙述，下文将货架的长度延伸方向定义为X向，将货叉的伸缩方向定义为Y向，将高度方向定义为Z向，三个方向彼此垂直，构成一个完整的空间维度方向体系。

为了实现发明目的，本实用新型采用如下技术方案：一种带拆垛功能的自动堆垛机，包括可在X向平移、在Z向升降的机架，机架上设有整取货叉，机架上还设有分料料托和在Y向上可伸缩的分料取货货叉；分料取货货叉上设有与在货架上物料位置和自然属性适配对应的取料机构；分料料托位于分料取货货叉复位至Y向初始位置的正下方。

本技术方案中，堆垛机可以带着机架在X向平移，机架本身可以沿Z向升高，整取货叉沿Y向可伸缩，这些均属于传统堆垛机的功能。在此基础上，本方案在机架上设计了可在Y向上伸缩的分料取货货叉，并对应的在分料取货货叉下方设计了分料料托。分料取货货叉上安装有取料机构，用于对物料进行零星的取料。取料机构与在货架上物料位置和自然属性适配对应，例如对应的是平板形物料，可以是真空吸盘，对应的是黑色金属物料，可以是电磁铁，对应的是有固定立体形状的物料，可以是夹钳，等等。当需要取料时，整机沿X向平移到标的物料所在水平位置，机架沿Z向升起到标的物料所在高度，分料取货货叉沿Y向伸出，取料机构抓取所需物料，然后分料取货货叉沿Y向缩回，取料机构的抓取动作失效，物料自然坠落在分料料托上，机架沿Z向下降至目标位置例如流水线等水平高度的位置，整机平移至流水线的进料工位上，此时或继续使用取料机构向流水线上料，或由专门的机械手抓取分料料托上的物料向流水线上料也可。通过这样的设计，使自动堆垛机除了传统的整件物料的取放之外，还能用取料机构从货架上的整件货物中分拆的抓取一件或数件，满足需要。进而可以利用该功能，编辑所需的取料程序，使用一台自动堆垛机就能完成为自动化生产线连续供料的工作，使供料工作效率大幅上升。

作为优选，分料取货货叉上固定有分料机架，取料机构设于分料机架上；取料机构在沿Y向缩回至初始位置时，与下方的分料料托的位置对应。取料机构设置在分料机架上，可以通过分料机架形成受力的均衡，有助于堆垛机的平稳安全运行。

作为优选，分料料托可沿Z向升降。分料料托是承托由取料机构取出的物料，而取料机构取出的物料，其尺寸尤其是厚度尺寸，可能是相同的，也可能是不同的，可能一次仅取一件，也可能一次取多件，这多件会堆叠在分料料托上，因此在取任何一件物料的时候，分料料托都要在Z向上做适当的升降，使取料机构取出的物料经过适当的高度落到分料料托上，或者是落到已经堆叠在分料料托上的其它物料上。这是保证物料质量的有效手段。

作为优选，分料料托上设有与待取物料的形状和位置适配的限位结构。分料料托依靠重力承托物料，其上设置一些限位机构，可以对置于其上的物料起到良好的限位、定位作用，这样也方便了后续从分料料托向流水线上料。

作为优选，机架上竖直的设置有直线导轨，分料料托沿直线导轨限定的升降方向和幅度动作。机架一般是一个由若干沿X向Y向Z向延伸的杆件固定组成的长方体，可以在其中的Z向的杆件上安装直线导轨，将分料料托的运动轨迹交由直线导轨限制，确保分料料托的升降平稳。

作为优选，机架上设置有伺服电缸，伺服电缸的固定端与伸缩端分别与机架和分料料托固定。伺服电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，其速度为0.1~2m/s。因为闭环伺服控制，所以控制精度较高。伺服电缸具有成本低，配置灵活等特点，是液压缸和气缸的最佳替代品，广泛应用于工业、军事、娱乐设施、汽车等行业。使用伺服电缸控制分料料托的Z向升降，控制精度高，同步性好。

作为优选，机架由一对滑轮组驱动在Z向上升降；滑轮组的动滑轮设于机架上，动滑轮通过一条钢丝绳与固定悬挂在空中的定滑轮连接。本方案中，驱动机架在Z轴上升降的是动滑轮组。定滑轮固定悬挂在高处，动滑轮固定在机架上，机架升降的稳定性要优于其它方案。

作为优选，机架的X向两端的上下分别设有一对X向导向轮，X向导向轮的轴向为Y向。在自动堆垛机的整机中，一般都设有一对X向的导轨，导轨上设有槽，将两X向导向轮分别置于两个槽底之间，可以使机架在X向上获得限位，可以保证机架在Z向升降和Y向取、放物料的时候更加平稳。

作为优选，机架上还设有至少两对Y向导向轮，Y向导向轮的轴向为X向。同样的，在自动堆垛机的整机中，一般还设有两对Y向的导轨，导轨上设有槽，将两对Y向导向轮分别置于两个槽底之间，可以使机架在Y向上获得限位，可以保证机架在Z向升降和X向平移的时候更加平稳，而在Y向取、放物料的时候，Y向导向轮与Y向的导轨之间的接触可以对分料机架构成力平衡。

作为优选，整取货叉上方为整件货物放置空间，整件货物放置空间的Y向侧面的X向两端，成副的设有对射传感器。一副对射传感器包括一个发射端和一个接收端，从发射端发出信号，例如光，接受端接收到或者未能接收到，会产生不同的电信号。将对射传感器的发射端和接收端分别安装在整件货物放置空间的Y向侧面的X向两端，就可以侦测整件货物在Y向上是否放置到位。如果整件货物在Y向上放置超出放置空间的Y向侧面，可能导致在随机架运动时与旁边的货架擦碰，或者是由于货物重心偏离机架中心较多导致机架受力严重失衡，从而形成安全隐患。通过本方案的设计，如果货物放置位置偏离到遮挡对射传感器的接收端接收发射端的信号了，对射传感器就会发出电信号，利用该电信号可以形成提醒，或者触发堆垛机自动动作，将货物重新放回重新取件以消除隐患。

综上所述，本实用新型的有益效果是：可以从货架上的整件货物中分拆的抓取一件或数件，以满足为自动化生产线连续供料的需要。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型处于使用状态的结构示意图。

其中：101机架，102整取货叉，103分料料托，104分料取货货叉，105分料机架，106直线导轨，107伺服电缸，108限位凸点，109动滑轮，110钢丝绳，111X向导向轮，112Y向导向轮，113真空吸盘，114对射传感器，115Z向激光定位反射板，900整件物料，901单件物料。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示的实施例，为一种带拆垛功能的自动堆垛机，一般可以配合货架使用。该自动堆垛机可以在三个维度的空间方向上动作：整机可以在X向即货架的长度方向上平移，机架101可以沿Z向即竖直方向升降，机架上设置有整取货叉102，可以在Y向即靠近或远离货架的方向上伸缩。

本例的机架，是由若干沿X向Y向Z向延伸的杆件固定组成的长方体。其中，在机架上设置有分料取货货叉104，分料取货货叉上固定有分料机架105，分料机架上设置有取料机构。取料机构与在货架上物料位置和自然属性适配对应。取料机构可以随分料取货货叉可在Y向上伸缩，用来从货架上的整件货物中取出其中的一份或数份。分料取货货叉复位至Y向初始位置的正下方设置有分料料托103，分料料托用来承托取料机构取出的物料。机架上竖直的设置有直线导轨106，分料料托沿直线导轨限定的升降方向和幅度动作，可沿Z向升降。推动分料料托升降动作的是机架上设置的伺服电缸107，伺服电缸的固定端与伸缩端分别与机架和分料料托固定。分料料托上设有与待取物料的形状和位置适配的限位结构，本例的限位结构为数个限位凸点108，各个限位凸点围成的空间正好与待取物料的大小适配。

机架由一对滑轮组驱动在Z向上升降；滑轮组的动滑轮109设于机架上，动滑轮通过一条钢丝绳110与固定悬挂在空中的定滑轮连接。机架的X向两端的上下分别设有一对X向导向轮111，X向导向轮的轴向为Y向。机架上还设有两对Y向导向轮112，Y向导向轮的轴向为X向。机架上还安装有一个Z向激光定位反射板115，在自动堆垛机的近地面位置设置有激光发射端和激光传感器，从激光发射端发出的激光在照射到Z向激光定位反射板后，向下反射到激光传感器，激光传感器感知到激光后将其输入电控中心，电控中心可以据此计算出机架所在位置的高度，从而实现精准的Z向定位。

整取货叉上方为整件货物放置空间，整件货物放置空间的Y向侧面的X向两端，成副的设有对射传感器114。

如图2所示，本例中的物料为一种板材，其整件物料900可以整件的置于整取货叉上，由整取货叉整件的放置在货架上或者整件的从货架上取下。在此过程中，如果整件物料放置在机架上遮挡了对射传感器的发射端与接收端之间的信号路径，就意味着整件物料放置在Y向上产生较大偏移，对射传感器会产生电信号形成警报，以便人工介入远程操作，或者是将物料重新归位至货架后重新取件。在需要取单件物料901即一张板材时，则系统会驱动自动堆垛机沿X向移动，驱动机架沿Z向升降，至标的货架位置，此时分料取货货叉沿Y向向货架伸出，取料机构同时伸出，本例由于是板材，因此取料机构选择的是电控的真空吸盘113。真空吸盘在货架的整件板材中吸取一张，然后分料取货货叉沿Y向缩回，分料料托向上升起至预设高度，真空吸盘的吸力受控消失，板材依靠自重落下在分料料托上。本例中，分料料托上的限位结构为数个限位凸点101，各个限位凸点围成的区域与板材的尺寸适配，使板材在落到分料料托上的时候位置居中。在抓取到标的单件物料后，自动堆垛机会根据电控中心的指令到达自动化流水线的上料工位，由上料机器手从自动堆垛机上抓取物料至流水线上，完成上料。

Claims (10)

1.一种带拆垛功能的自动堆垛机，包括可在X向平移、在Z向升降的机架（101），机架上设有整取货叉（102），其特征是，机架上还设有分料料托（103）和在Y向上可伸缩的分料取货货叉（104）；分料取货货叉上设有与在货架上物料位置和自然属性适配对应的取料机构；分料料托位于分料取货货叉复位至Y向初始位置的正下方。

2.根据权利要求1所述的一种带拆垛功能的自动堆垛机，其特征是，分料取货货叉上固定有分料机架（105），取料机构设于分料机架上；取料机构在沿Y向缩回至初始位置时，与下方的分料料托的位置对应。

3.根据权利要求1或2所述的一种带拆垛功能的自动堆垛机，其特征是，分料料托可沿Z向升降。

4.根据权利要求1或2所述的一种带拆垛功能的自动堆垛机，其特征是，分料料托上设有与待取物料的形状和位置适配的限位结构。

5.根据权利要求3所述的一种带拆垛功能的自动堆垛机，其特征是，机架上竖直的设置有直线导轨（106），分料料托沿直线导轨限定的升降方向和幅度动作。

6.根据权利要求3所述的一种带拆垛功能的自动堆垛机，其特征是，机架上设置有伺服电缸（107），伺服电缸的固定端与伸缩端分别与机架和分料料托固定。

7.根据权利要求1或2所述的一种带拆垛功能的自动堆垛机，其特征是，机架由一对滑轮组驱动在Z向上升降；滑轮组的动滑轮（109）设于机架上，动滑轮通过一条钢丝绳（110）与固定悬挂在空中的定滑轮连接。

8.根据权利要求1或2所述的一种带拆垛功能的自动堆垛机，其特征是，机架的X向两端的上下分别设有一对X向导向轮（111），X向导向轮的轴向为Y向。

9.根据权利要求1或2所述的一种带拆垛功能的自动堆垛机，其特征是，机架上还设有至少两对Y向导向轮（112），Y向导向轮的轴向为X向。

10.根据权利要求1或2所述的一种带拆垛功能的自动堆垛机，其特征是，整取货叉上方为整件货物放置空间，整件货物放置空间的Y向侧面的X向两端，成副的设有对射传感器（114）。