CN212314065U - 一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组，包括接坯输送线、分坯夹具、编组输送线、视觉识别系统、分拣夹具、升降辊台、分砖平台、码垛夹具和打包输送线。接坯输送线接收来自蒸养车的单排多层加气混凝土制品，通过分坯夹具进行分解形成单层坯体；编组输送区对单层坯体编组形成单节坯体，供视觉识别系统进行拍照识别，检出的残次品由分拣夹具夹出；升降辊台和分砖平台将单节坯体组合成所需大小的单层坯体，供码垛夹具夹取放置于打包输送线上的转运托盘上，形成成品砖垛，包装后托盘留在打包输送线上可多次重复利用。本实用新型能够对加气混凝土制品智能分拣，实现了全自动无托盘包装，提高了工作效率，降低了人工和运输成本。

Description

一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组

技术领域

本实用新型属于加气混凝土制品包装机械技术领域，特别是涉及一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组及方法。

背景技术

目前，加气混凝土制品的运输主要有以下形式：

一、制品通过夹具放置到运输车辆后由人工进行二次码放装车后再进行运输，在码放的过程中将破损的坯体检出。这种运输方式虽然能够将制品中的破损品挑出，但是由于人工搬运码放的过程中会造成二次损伤，增加破损率，同时人工码放也是一种重体力劳动，因此这种运输方式正在逐步被淘汰。

二、采用自动打包运输的方式。目前的打包运输方式主要是：在生产线上通过转运的方式将制品放置在摆放好的钢制托盘上，然后通过设备的转运将制品拆解成长度为1.2米、宽度为0.6米、高度为1.2米的砖跺，或者是1.2米见方的砖跺，然后经过穿剑或者水平打包机进行捆扎打包，最后由叉车卸载堆放或者是叉车装车。其中，一个托盘的制造费用需要200元左右，与整垛的加气混凝土制品的价格相当，因此托盘的费用对于加气混凝土制品厂家来说是一笔很大的投资，同时也决定了托盘需要循环利用，但是由于加气混凝土制品的使用工地条件较差，一般托盘直接堆放在泥土地面上，因此托盘的回收难度较大，同时又由于托盘需要由叉车来回转运造成托盘的损坏率较高，也就造成了加气混凝土制品生产厂家使用维护费用很高。

另外，上述的打包运输方式是出釜后的制品直接打包运输没有进行拆分分拣，成包的制品中肯定存在破损的坯体，而加气混凝土制品的交易中是以卸载到使用现场后的完整品数量来作为最终的交易数量的，所以破损的制品虽然运输至使用现场，但是并未产生任何价值，因此在运输出厂时将砖跺中的破损品拣出显得很有必要。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组及方法，能够对加气混凝土制品进行智能分拣、无托盘包装，降低生产和运输成本，提高工作效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组，包括：

分坯夹具，其设置在用于接收加气混凝土制品的接坯输送线的上方，分坯夹具和接坯输送线上的接坯夹具共同配合将加气混凝土制品分解成单层坯体输送；

编组输送线，用于对接收接坯输送线传输来的单层坯体进行分解以及消除坯体之间的空隙，编组形成所需长度的单节坯体；编组输送线的其中一段上设置有用于检测坯体完好度的视觉识别系统；编组输送线的末端设置有用于将单节坯体组合形成所需大小的单层坯体的升降辊台；

分拣夹具，其接收来自视觉识别系统的控制命令，将检测到的破损坯体夹出；

分砖平台，用于将单层坯体分离成若干组单层子坯体，各相邻单层子坯体之间形成用于叉车卸载的叉车孔间隙；

打包输送线，其上部设置有随传输链条同步移动的转运托盘，转运托盘上设置有多条间隙形成进行穿剑打包的空间，打包输送线输入端一侧设置有用于夹取升降辊台和分砖平台上的单层坯体的码垛夹具。

进一步地，所述接坯输送线、分坯夹具和编组输送线设为一组或多组，其共用一套视觉识别系统、分拣夹具、升降辊台、分砖平台和码垛夹具。

进一步地，所述接坯输送线包括机架、输送链和设置在机架中间的升降平台，所述升降平台升起后承载整模坯体，落下后可将整模坯体放置于输送链上，供运输至接坯夹具处。

进一步地，所述分坯夹具包括设于地面的固定框架、夹紧装置和升降装置，所述升降装置一端连接固定框架，另一端连接夹紧装置；所述夹紧装置设有与接坯夹具相对应的夹手，升降装置带动夹紧装置上下运动，使夹取的坯体与下层坯体分离。

进一步地，所述编组输送线由若干段收尾相连的编组输送部组成，每段编组输送部均设有编组机架、输送链和两个传动轴，传动轴固定在编组机架两端，每个传动轴上均安装有主动轮和从动轮，主动轮随传动轴的转动带动本段输送链运动，从动轮随下一段的传动轴转动。

进一步地，所述视觉识别系统包含框架、多台相机和计算模块，所述框架横跨在编组输送线上，所述相机设置于框架的不同位置，分别对每节坯体的不同表面进行拍照，所述计算模块对相机采集的图像信息进行分析处理。

进一步地，所述分砖平台包括固定于地面上的机架、固定于机架顶部的固定板、设于固定板两侧的移动板；两个移动板可在驱动机构的作用下相对于固定板在同一水平面分开或合拢。

所述打包输送线上设置有打包机和覆膜机，待包装的砖跺到位后能够完成全自动的打包和覆膜。

本实用新型带来的有益效果为：

（1）本实用新型采用智能化的分拣方法，在砖垛运输出厂前，通过视觉识别系统对加气混凝土制品的完好度进行自动识别，用分拣夹具将坯体中的破损品拣出，保证了送往使用现场的加气混凝土制品全部是完好品，操作方便，节约了劳动力，实现了生产自动化，总体提高了成品率和工作效率，还降低了运输成本；并且能够有效避免人工漏检以及人工操作对坯体二次损伤的问题，大大降低了错误率和破损率。

（2）本实用新型的转运托盘能够随打包输送线的传输链条同步移动，转运托盘上设置有能够进行穿剑打包的空间，保证了在叉车叉走打包好的砖垛时，同时将砖跺与转运托盘直接分离，不需要再进行托盘的回收，为加气混凝土制品生产企业节省了大量的托盘制作和维护费用，减少了资源的浪费。

（3）本实用新型中的升降辊台便于直接将单节坯体组合成单层坯体，分砖平台能够自动快速完成叉车孔层坯体的制作，升降辊台、分砖平台、码垛夹具三者配合作业，提供了码垛效率，叉车孔层的设计使得砖垛卸载和装车都可以使用叉车进行作业，解决了人工装车时劳动强度大、人工费用高的问题。

（4）本系统采用一套视觉识别系统、分拣夹具、升降辊台、分砖平台和码垛夹具，同时对两条编组输送线上的加气混凝土制品进行智能分拣，能够大批量作业，并且设备机构紧凑，减小了安装空间。

附图说明

图1是本实用新型包装的整模坯体结构示意图；

图2是本实用新型的平面示意图；

图3是本实用新型的侧视图；

图4是本实用新型的主视图；

图5是本实用新型的A-A侧视图。

附图标记：1、接坯输送线；2、分坯夹具；3、编组输送线；4、视觉识别系统；5、分拣夹具；6、升降辊台；7、码垛夹具；8、分砖平台；9、打包输送线；10、打包机；11、覆膜机；12、升降平台；13、机架；14、从动端；15、主动端；16、接坯夹具；17、蒸养车回程轨道；18、成品夹具；21、固定框架；22、夹紧装置；23、升降装置；31、编组机架；32、传动轴；41、框架；42、相机；51、夹具；52、分拣机器人；61、升降驱动机构；62、推送机构；63、辊道；71、码垛夹手；72、码垛机器人；81、固定板；82、移动板；83、分砖机架；91、打包线机架；92、打包输送线从动端；93、打包输送线主动端；94、转运托盘；511、夹片。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

参看图1至图5，一种加气混凝土制品的的无托盘智能分拣包装机组包括：接坯输送线1、分坯夹具2、编组输送线3、视觉识别系统4、分拣夹具5、升降辊台6、码垛夹具7、分砖平台8、打包输送线9、打包机10和覆膜机11。

参看图1，放置在蒸养车上的加气混凝土制品砖跺由一排制品组成，每排制品由复数层制品组成，每层制品由复数块制品组成。蒸养车回程轨道17穿过成品夹具18下方，接坯输送线1与蒸养车回程轨道17平行布置在成品夹具18下方，为了匹配生产效率，本实施例中，接坯输送线1按照两条布置。成品夹具18将整模成品砖跺分别放置在接坯输送线1上，接坯输送线1的末端横跨有覆盖所有接坯输送线1的分坯夹具2，分坯夹具2与接坯输送线1配合可以将整模的坯体拆解成一层一层的坯体。

接坯输送线1的末端连接编组输送线3，一层一层的坯体在接坯输送线1和编组输送线3同步前进时被移送至编组输送线3上。编组输送线3分为多段首尾相连的编组输送部，首段编组输送部与接坯输送线1的尾端连接。编组输送线3通过不同段之间的启停控制将单层的坯体分解成长度为1.2米或者1.2米倍数的数节，然后逐节通过横跨在编组输送线3上的视觉识别系统4。

单节坯体通过视觉识别系统4后，视觉识别系统4的相机对坯体的多个表面进行拍照采集图像信息，并与事先存入的完好坯体图像进行对比分析，然后将检测结果用数字量的方式传输至电控系统。与视觉识别系统4平行布置的分拣夹具5横跨在编组输送线3上，接受到电控系统的检测结果后将检测出的损坏坯体取出。编组输送线3再将经过分拣的坯体编组成完整的一节坯体。

经过重新编组的完整坯体被运送至垂直于编组输送线3末端的升降辊台6上，升降辊台6与编组输送线3交叉布置，将送来的2个1.2米长度的坯体组合成1.2米见方的坯体。

码垛夹具7和分砖平台8设置在升降辊台6与打包输送线9之间的空间，码垛夹具7将1.2米见方的坯体从升降辊台6夹起码放在编组输送线3上的转运托盘94上。所述打包输送线9与编组输送线3紧挨且垂直布置。码放完毕的砖跺经打包输送线9运送至横跨在打包输送线9上的打包机10或者覆膜机11位置进行打包或者覆膜，完成打包的砖跺由叉车叉运进行堆垛或者直接装车，完成加气混凝土制品的智能分拣和无托盘包装过程。

所述的成品夹具为现有技术中经常用于成品加气混凝土制品转运的夹具，此处不在细述。

所述接坯输送线1包括升降平台12、机架13、从动端14、主动端15和接坯夹具16。升降平台12布置在机架13的中间，正常工作时抬起用于接收成品夹具放置的整模坯体；从动端14和主动端15分别布置在机架13的两端，使用链条、同步带或者皮带等输送链组成闭环用于坯体的输送，接坯夹具16布置在机架13上靠近主动端15侧与分坯夹具2对应。当成品夹具将坯体放置于升降平台12后升降平台12下降，将整模坯体放落在输送链上。在主动端15的带动下坯体被运送至接坯夹具16处。

所述分坯夹具2包括夹紧装置22、升降装置23和固定框架21。固定框架21固定在地面上，升降装置23一端连接夹紧装置22，另一端连接固定框架21，可以实现夹紧装置22的上下运动；夹紧装置22设有与接坯夹具16对应的夹手。工作时，接坯夹具16夹紧加气混凝土制品的最下层坯体，同时夹紧装置22夹紧倒数第二层坯体，然后在升降装置23的带动下，夹紧装置22夹紧倒数第二层坯体升起，从而将最下层留在接坯输送线1上，完成整模坯体的分层操作。

所述编组输送线3有若干段编组输送部组成。每段均由编组机架31和传动轴32组成；编组机架31均固定与地面上，传动轴32固定在编组机架31上，每个传动轴32上均安装有主动轮和从动轮。每段编组输送部的主动轮固定在本段的传动轴32上，随传动轴32的转动带动本段输送链运动；从动轮为惰轮，与主动轮交叉安装在传动轴32上，不随本段的传动轴32转动，随下一段的传动轴32转动。首段编组输送线3的从动轮安装在接坯输送线1的主动端15，可以完成单层坯体从接坯输送线1到编组输送线3的移送。通过相邻两段编组输送部的启停控制，完成单层坯体需要长度的分解；也可以通过相邻两段编组输送部的启停控制，来消除分拣破损坯体后的空缺；同时还可以利用相邻两段编组输送部的启停控制，来编组形成不同长度的坯体。

更进一步地，为了提高生产效率，可以设置两条或者多条编组输送线3，设置两条编组输送线3配合一套升降辊台6为最优配置。

视觉识别系统4包含框架41、相机42和计算模块。框架41固定于地面上，横跨在编组输送线3上；每条编组输送线3上布置有三台相机，分别对应每节坯体的上面和两侧面进行拍照。具体实施时，每节坯体由编组输送线3运送通过视觉识别系统4时，相机42针对每节坯体的三个截面拍摄三张照片，计算模块针对每张照片进行对比计算分析，按照通过的顺序给出一组数字量的检测结果。可以使用1代表完好、2代表缺角的二等品、3代表断裂、4代表缺砖来标示坯体等级，此结果传送至电控系统后，电控系统根据检测结果控制分拣夹具5进行分拣操作。

所述分拣夹具5包括夹具51和分拣机器人52，分拣机器人52固定在地面上可以驱动夹具51进行自由移动；夹具51固定在分拣机器人52的端部，可以在分拣机器人52的驱动下到达需要夹取破损品的位置；夹具51上布置有复数个可以单独动作的夹片511，当夹具51到达需要夹取的位置时，破损砖坯对应位置的夹片511动作，将该处破损的坯体夹起，完成破损坯体的分拣。

所述升降辊台6包括推送机构62、升降驱动机构61和辊道组成63。推送机构62分两侧分别独立固定在地面上，与编组输送线3尾端的一段连接；辊道63交叉布置在编组输送线3末段的链条空隙中，可以在升降驱动机构61的驱动下进行升降动作；正常状态下，辊道63低于编组输送线3的输送链；升降驱动机构61上部连接辊道63，下部连接编组输送线3和地面。当坯体被编组输送线3运送至辊道63上方时，辊道63在升降驱动机构61的驱动下升起，将坯体抬离输送链，然后两侧的推送机构62一起推出将两条编组输送线3上的坯体一起推至两条编组输送线3中间位置，组成1.2米见方单层坯体。同时还可以根据编组输送线3输送过来的不同长度的坯体组成用于叉车孔留置的少于1.2米长度的单层坯体。

所述码垛夹具7包括码垛夹手71和码垛机器人72。码垛机器人72固定在地面上，可以驱动码垛夹手71进行自由移动；码垛夹手71固定在码垛机器人72的末端，可以在码垛机器人72的驱动下到达夹砖位置和放砖位置。升降辊台6组成达到要求的单层坯体后，码垛机器人72驱动夹手71到达升降辊台6位置，进行夹砖操作，然后码垛机器人72驱动码垛夹手71动作到达打包输送线9上部的转运托盘94位置，之后码垛夹手71动作将坯体放置在转运托盘94上。需要码垛叉车孔时，升降辊台6配合编组输送线3编组出需要长度的单层坯体，然后码垛机器人72驱动码垛夹手71将坯体夹送至分砖平台8，分砖平台8拉开叉车孔后，码垛机器人71驱动码垛夹手71将留好叉车孔的砖坯夹送至转运托盘94上的砖跺，最终完成整垛砖坯的码放。

所述分砖平台8包括固定板81、移动板82和分砖机架83。分砖机架81固定在地面上，固定板81与分砖机架83安装为一体不能移动；移动板82共有两片同样安装在分砖机架83上，布置在固定板81的两侧，可以沿远离固定板81的方向移动。当码垛夹手71将需要留叉车孔的坯体放置在分砖平台8上时，坯体分别落在固定板81和两侧的移动板82上，移动板82向两侧滑出带动移动板82上的坯体移动，从而在固定板81和移动板82的坯体中间留出用于叉车卸载的叉车孔，完成留叉车孔的操作。

所述打包输送线9包括打包线机架91、打包输送线从动端92、打包输送线主动端93、转运托盘94和传输链条。打包线机架91固定在地面上，打包输送线从动端92和打包输送线主动端93分别固定在打包线机架91的两端，两者之间通过传输链条连接。在主动端93的带动下，可以将转运托盘94上的砖跺移送至打包位或者覆膜位，完成砖跺的打包或者覆膜。

所述打包机10、覆膜机11布置在打包输送线9上，砖跺到位后可以完成全自动的穿带打包或者覆膜。根据具体使用场合打包机10、覆膜机11可以由人工替代进行人工打包和覆膜不影响整线的运行。

一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装方法，包括以下步骤：

第一步：将蒸养车上单排多层的加气混凝土制品运输至接坯输送线1，在接坯夹具16和分坯夹具2的共同配合作用下，将加气混凝土制品分解成单层坯体输送。

第二步：编组输送线3接收来自第一步的单层坯体，在运送坯体的过程中，通过对编组输送线3不同段的启停控制，将整层的坯体分解成所需长度的单节坯体，一般将整层的坯体分解成1.2米长的单节坯体。

第三步：视觉识别系统4对第二步中的单节坯体逐节进行拍照，采集上面和两侧面的图像信息采集并进行对比分析，若检测到破损的或者有缺陷的坯体，通过编码发送给电控系统，然后电控系统根据接收到的编码控制分拣夹具5，输出控制命令至分拣夹具5，分拣夹具5夹取出检测到的破损或者有缺陷坯体。

第四步：编组输送线3对经过分拣的坯体重新编组，形成完整的一节1.2米长的坯体，或者重新编组形成长度小于1.2米的坯体，并运输至升降辊台6上，升降辊台6将编组输送线3编组后的长度是1.2米长的坯体组合，形成1.2米见方的单层坯体；或者将编组输送线3编组后的长度小于1.2米长的坯体组合，形成宽度相同、长度略小的用于留叉车孔的单层坯体。

第五步：码垛夹具7将第四步组合形成的用于留叉车孔的长度略小的单层坯体放置在分砖平台8上，通过分砖平台8的动作将长度不足1.2米的坯体朝两侧分开分成三组，使长度拉长至1.2米，从而留出两个用于叉车叉齿通过的孔洞，形成叉车孔层坯体。

第六步：码垛夹具7将第四步组合形成的1.2米见方的单层坯体码放至打包输送线9上的转运托盘94上，堆垛成一定高度的砖垛；然后放置留置好叉齿空间的1.2米见方的叉车孔层坯体，之后继续放置常规大小的1.2米见方的单层坯体，直至堆垛成所需高度的成品砖垛。

码垛夹具7重复码放的过程中，叉车孔层坯体上面一层与叉车孔层坯体的方向垂直，其他层根据需要也可进行90度交叉码放，直至堆垛成所需高度的成品砖垛。

第七步：打包输送线9将第六步中成品砖跺运送至打包或者覆膜工位进行捆扎打包或者覆膜；穿剑打包机打包时，穿剑穿过转运托盘94上的间隙完成对成品砖垛的打包操作，最后经由叉车插入叉车孔进行卸载，转运托盘94留置在打包输送线9上供重复使用，完成对加气混凝土制品的无托盘包装。

通过这样的方法包装的砖跺已经将坯体中的破损品拣出，也就保证了送往使用现场的加气混凝土制品全部是完好品，提高了成品率，降低了运输成本。在叉车叉走打包好的砖垛时，同时将砖跺与转运托盘94分离，不需要再进行托盘的回收，为加气混凝土制品生产企业节省了大量的托盘制作和维护费用，减少了资源的浪费。而且由于卸载和装车都可以使用叉车进行作业解决了人工装车时的劳动强度大、人工费用高的问题。

需要明确的是，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组，其特征在于，包括：

分坯夹具（2），其设置在用于接收加气混凝土制品的接坯输送线（1）的上方，分坯夹具（2）和接坯输送线（1）上的接坯夹具（16）共同配合将加气混凝土制品分解成单层坯体输送；

编组输送线（3），用于对接收接坯输送线（1）传输来的单层坯体进行分解以及消除坯体之间的空隙，编组形成所需长度的单节坯体；编组输送线（3）的其中一段上设置有用于检测坯体完好度的视觉识别系统（4）；编组输送线（3）的末端设置有用于将单节坯体组合形成所需大小的单层坯体的升降辊台（6）；

分拣夹具（5），其接收来自视觉识别系统（4）的控制命令，将检测到的破损坯体夹出；

分砖平台（8），用于将单层坯体分离成若干组单层子坯体，各相邻单层子坯体之间形成用于叉车卸载的叉车孔间隙；

打包输送线（9），其上部设置有随传输链条同步移动的转运托盘（94），转运托盘（94）上设置有多条间隙形成进行穿剑打包的空间，打包输送线（9）输入端一侧设置有用于夹取升降辊台（6）和分砖平台（8）上的单层坯体的码垛夹具（7）。

2.根据权利要求1所述的一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组，其特征在于：所述接坯输送线（1）、分坯夹具（2）和编组输送线（3）设为一组或多组，其共用一套视觉识别系统（4）、分拣夹具（5）、升降辊台（6）、分砖平台（8）和码垛夹具（7）。

3.根据权利要求1所述的一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组，其特征在于：所述接坯输送线（1）包括机架（13）、输送链和设置在机架中间的升降平台（12），所述升降平台（12）升起后承载整模坯体，落下后可将整模坯体放置于输送链上，供运输至接坯夹具（16）处。

4.根据权利要求1所述的一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组，其特征在于：所述分坯夹具（2）包括设于地面的固定框架（21）、夹紧装置（22）和升降装置（23），所述升降装置（23）一端连接固定框架（21），另一端连接夹紧装置（22）；所述夹紧装置（22）设有与接坯夹具（16）相对应的夹手，升降装置（23）带动夹紧装置（22）上下运动，使夹取的坯体与下层坯体分离。

5.根据权利要求1所述的一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组，其特征在于：所述编组输送线（3）由若干段收尾相连的编组输送部组成，每段编组输送部均设有编组机架（31）、输送链和两个传动轴，传动轴（32）固定在编组机架（31）两端，每个传动轴（32）上均安装有主动轮和从动轮，主动轮随传动轴（32）的转动带动本段输送链运动，从动轮随下一段的传动轴（32）转动。

6.根据权利要求1所述的一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组，其特征在于：所述视觉识别系统（4）包含框架（41）、多台相机（42）和计算模块，所述框架（41）横跨在编组输送线（3）上，所述相机（42）设置于框架（41）的不同位置，分别对每节坯体的不同表面进行拍照，所述计算模块对相机采集的图像信息进行分析处理。

7.根据权利要求1所述的一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组，其特征在于：所述分砖平台（8）包括固定于地面上的分砖机架（83）、固定于分砖机架（83）顶部的固定板（81）、设于固定板（81）两侧的移动板（82）；两个移动板（82）可在驱动机构的作用下相对于固定板（81）在同一水平面分开或合拢。

8.根据权利要求1所述的一种加气混凝土制品的无托盘智能分拣包装机组，其特征在于：所述打包输送线（9）上设置有打包机和覆膜机，待包装的砖跺到位后能够完成全自动的打包和覆膜。

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