TWI549890B - 成列產品之堆疊裝置 - Google Patents

Description

成列產品之堆疊裝置

本發明係關於一種成列產品之堆疊裝置，尤指一種可縮短時程之成列產品之堆疊裝置。

請參閱第1圖至第2圖，分別為習用堆疊裝置之各動作之示意圖。如圖所示，習用之堆疊裝置包含有輸送帶10、一橫移裝置14、一升降平台16及一推出板18。

其中，輸送帶10用以將複數個產品12傳送至橫移裝置14下方，並於橫移裝置14下方成列排列。橫移裝置14具有複數個側推板141，往復循環移動，用以將成列產品12持續側推至升降台16。

升降台16接收成列產品12後，漸次下降，以利後續到達的成列產品12堆疊於先前到達的成列產品12上方。當升降台16上累積到預定層數的成列產品後，再以推出板18將堆疊完成之成列產品12推送出料。

利用上述堆疊裝置，雖可完成成列產品12之堆疊動作，但產品12於升降台16上堆疊完成後，至推出板18將堆疊完成的產品12推出，以及升降台16上升到原來高度的過程中，堆疊作業是處於停頓狀態而無法持續的。因此，上述堆疊裝置在堆疊的作業過程中，因裝置配置的問題而必定會產生間隔性的停頓。當生產機台處於高速運作，或生產小包裝產品時，此間隔性的停頓對於整體作業時間的延遲與影響將會更加明顯。

因此，如何設計一較佳的成列產品之堆疊裝置，可快速完成堆疊作業而縮短製程所需時間，實為業界亟望改善的課題。

本發明之一目的，在於提供一種成列產品之堆疊裝置，尤指一種可縮短時程之成列產品之堆疊裝置。

本發明之又一目的，在於提供一種成列產品之堆疊裝置，利用轉換模組將成列產品轉換為堆疊狀態，可快速推出完成堆疊動作。

本發明之又一目的，在於提供一種成列產品之堆疊裝置，利用調整模組配合轉換模組作業，可於堆疊產品推出時持續進行進料作業，可進一步縮短作業所需之時間。

為達成上述目的，本發明提供一種成列產品之堆疊裝置，包含：一框架，用以設置裝置之各元件；一進料模組，設於框架之前端，具有一輸送帶及至少一進料推板，該輸送帶用以輸送複數個產品至一進料區，該進料推板則將位於進料區之產品推送進料；一轉換模組，設於框架中段，具有連續設置之複數個料架，各料架分別於鄰近進料區之位置承接及運送產品，並於進料區與一出料區之間循環運行，其中該複數個料架於出料區形成上下疊設的狀態；一出料模組，設於框架之後端並鄰近該出料區，具有一出料推板及一出料平台，該出料推板用以將位於出料區料架上的產品推送至該出料平台，並形成預定層數之產品堆疊；及一控制器，用以控制各元件之動作。

在本發明之一實施例中，轉換模組包含有：一對動力齒盤，分別設置於框架兩側鄰近進料區處；一對上齒盤，分別設置於框架兩側之 上部；一對下齒盤，分別設置於框架兩側之下部；一對鏈條，各鏈條分別跨設於兩側之動力齒盤、上齒盤及下齒盤；及該複數個料架，各料架分別跨設於兩側鏈條之對應位置，並與鏈條垂直設置；其中，對應的上齒盤與下齒盤位於同一鉛直線，並令料架通過該出料區，動力齒盤用以驅動鏈條並帶動料架運轉。

在本發明之一實施例中，尚包含有一調整模組，該調整模組包含有：一對控制齒盤，分別設置於框架兩側之上齒盤與下齒盤之間，並與對應的鏈條囓合，用以控制位於上齒盤與下齒盤之間的鏈條；至少一對上滑軌，分別位於框架兩側並鄰近上齒盤鉛直設置；一對上滑塊，分別可滑動設置於兩側之上滑軌，並令上齒盤之軸心樞設於上滑塊；一對上氣壓缸，分別設於框架兩側之上齒盤上方，連接對應之上滑塊，用以驅動上滑塊向上滑動；至少一對下滑軌，分別位於框架兩側並鄰近下齒盤鉛直設置；一對下滑塊，分別可滑動設置於兩側之下滑軌，並令下齒盤之軸心樞設於下滑塊；及一對下氣壓缸，分別設於框架兩側之下齒盤下方，連接對應之下滑塊，用以驅動下滑塊向下滑動。

在本發明之一實施例中，尚包含有至少一上限位感測器，設置於鄰近上滑軌處，用以感測上齒盤是否到達上限位置。

在本發明之一實施例中，尚包含有至少一下限位感測器，設置於鄰近下滑軌處，用以感測下齒盤是否到達下限位置。

在本發明之一實施例中，進料模組包含有：該輸送帶，設於框架之前端，用以將複數個產品由框架一側之外部輸送至位於框架兩側之間的進料區；一夾料器，設於輸送帶鄰近進料區處，用以夾持產品，令產 品成列排列；一第一集料感測器，設置於進料區末端，用以感測產品；及該至少一進料推板，設置於進料區側邊，用以將位於進料區之產品推送進料。

在本發明之一實施例中，該進料模組尚包含有至少一升降氣壓缸及至少一進料氣壓缸，用以驅動該至少一進料推板。

在本發明之一實施例中，該進料模組尚包含有一第二集料感測器，設置於進料區前端，用以感測產品。

在本發明之一實施例中，該出料模組尚包含有一出料伺服馬達，用以驅動該出料推板。

在本發明之一實施例中，尚包含有至少一出料感測器，設置於出料區，用以感測產品。

在本發明之一實施例中，尚包含有一進料感測器，設置於鄰近進料區之料架位置，用以感測產品。

10‧‧‧輸送帶

12‧‧‧產品

14‧‧‧橫移裝置

141‧‧‧側推板

16‧‧‧升降平台

18‧‧‧推出板

30‧‧‧成列產品之堆疊裝置

300‧‧‧框架

301‧‧‧產品

303‧‧‧控制器

32‧‧‧進料模組

320‧‧‧進料區

321‧‧‧輸送帶

322‧‧‧夾料器

323‧‧‧升降氣壓缸

325‧‧‧進料氣壓缸

327‧‧‧進料推板

328‧‧‧第一集料感測器

329‧‧‧第二集料感測器

34‧‧‧轉換模組

340‧‧‧伺服馬達

341‧‧‧動力齒盤

343‧‧‧鏈條

345‧‧‧料架

347‧‧‧上齒盤

349‧‧‧下齒盤

36‧‧‧調整模組

360‧‧‧控制齒盤

361‧‧‧軸心

362‧‧‧軸心

363‧‧‧上滑塊

364‧‧‧下滑塊

365‧‧‧上滑軌

366‧‧‧下滑軌

367‧‧‧上氣壓缸

368‧‧‧下氣壓缸

369‧‧‧伺服馬達

38‧‧‧出料模組

380‧‧‧出料區

381‧‧‧出料推板

383‧‧‧出料伺服馬達

385‧‧‧出料平台

391‧‧‧進料感測器

393‧‧‧出料感測器

395‧‧‧上限位感測器

397‧‧‧下限位感測器

第1圖至第2圖：分別為習用堆疊裝置之各動作之示意圖。

第3圖至第4圖：分別為本發明成列產品之堆疊裝置一實施例之側視及前視示意圖。

第5圖至第7圖：分別為本發明轉換模組及調整模組一實施例之各動作示意圖。

請參閱第3圖至第4圖，分別為本發明成列產品之堆疊裝置一實施例之側視及前視示意圖。如圖所示，本發明成列產品之堆疊裝置30 包含有一框架300、一進料模組32、一轉換模組34、一出料模組38及一控制器303。

其中，框架300用以設置裝置之各元件。進料模組32設於框架300之前端，具有一輸送帶321及至少一進料推板327。輸送帶321用以輸送複數個產品301至進料區320，進料推板327則將位於進料區320之產品301推送至轉換模組34，完成進料動作。

轉換模組34設置於框架300中段，具有連續設置之複數個料架345，各料架345分別於鄰近進料區320之位置承接及運送產品301，並於進料區320與出料區380之間循環運行。該複數個料架345於出料區380形成上下疊設的狀態。

出料模組38設置於框架300之後端並鄰近出料區380。出料模組38具有一出料推板381及一出料平台385，出料推板381用以將位於出料區380料架345上的產品301推送至出料平台385，用以完成預定層數的產品301堆疊。控制器303用以控制裝置中各元件之動作。

利用本發明成列產品之堆疊裝置30，可於進料模組32之進料區320令複數個產品301成列排列，並將各列產品301依序推送至相鄰的料架345中。當料架345運行至出料區380時，因料架345於出料區380為上下疊設的狀態，故出料模組38之出料推板381將預定層數之產品301推送至出料平台385時，即可自然形成預定層數之成列產品301堆疊。

在本發明之一實施例中，當料架345高速運行時，為防止出料推板381卡住料架345，或推送出料的速度過高，造成裝置故障或堆疊不整齊，可利用控制器303控制轉換模組34於出料推板381推料時暫停運轉， 等出料推板381退回原位再令轉換模組34開始運轉。此一實施例，雖然在運轉過程中會有短暫停頓，但相較習知技術之構造，仍可大幅縮短停頓時間，提升整體之效率。

在本發明之一實施例中，進料模組32包含有一輸送帶321、一夾料器322、一第一集料感測器328及至少一進料推板327。其中，輸送帶321設置於框架300之前端，用以將複數個產品301由框架300一側之外部輸送至位於框架300兩側之間的進料區320。夾料器322設置於輸送帶321鄰近進料區320處，用以夾持產品301，令產品301成列排列。第一集料感測器328設置於進料區320末端，用以感測產品301是否到達定位。進料推板327設置於進料區320之側邊，用以將位於進料區320之產品301推送至轉換模組34之料架345上。

在本實施例中，產品301在輸送帶321上被夾料器322夾持時，由於輸送帶321持續運轉，產品301將被夾料器322阻擋而形成一列排列的狀態。夾料器322鬆開產品301後，成列產品301被輸送至進料區320，當第一集料感測器328感測到產品301時，即代表產品301已到達進料區320之定位。此時，夾料器322再次夾料，進料推板327則將進料區320之成列產品301推送至轉換模組34之料架345上。進料完成後，夾料器322再次放鬆而形成一循環。

在本發明之一實施例中，轉換模組34包含有一對動力齒盤341、一對上齒盤347、一對下齒盤349、一對鏈條343及複數個料架345。

其中，動力齒盤341分別設置於框架300兩側鄰近進料區320處，上齒盤347分別設置於框架300兩側之上部，下齒盤349分別設置於框架 300兩側之下部，鏈條343則分別跨設於兩側之動力齒盤341、上齒盤347及下齒盤349。各料架345分別跨設於兩側鏈條343之對應位置，並與鏈條343形成垂直設置之態樣。其中對應的上齒盤347與下齒盤349位於同一鉛直線上，並令料架345通過出料區380，動力齒盤341用以驅動鏈條343並帶動料架345運轉。

在本發明之一實施例中，本發明成列產品之堆疊裝置30尚包含有一調整模組36，鄰近上齒盤347及下齒盤349設置，用以於出料時調整上齒盤347與下齒盤349之位置。

調整模組36包含有一對控制齒盤360、至少一對上滑軌365、一對上滑塊363、一對上氣壓缸367、至少一對下滑軌366、一對下滑塊364及一對下氣壓缸368。

其中，控制齒盤360分別設置於框架300兩側，位於上齒盤347與下齒盤349之間，並與對應的鏈條343囓合，用以控制位於上齒盤347與下齒盤349之間的鏈條343。上滑軌365分別位於框架300兩側鄰近上齒盤347處，呈鉛直設置。上滑塊363分別可滑動設置於兩側之上滑軌365，並令上齒盤347之軸心361樞設於上滑塊363。上氣壓缸367分別設於框架300兩側之上齒盤347上方，連接對應的上滑塊363，用以驅動上滑塊363向上滑動。

下滑軌366分別位於框架300兩側鄰近下齒盤349處，呈鉛直設置。下滑塊364分別可滑動設置於兩側之下滑軌366，並令下齒盤349之軸心362樞設於下滑塊364。下氣壓缸368分別設於框架300兩側之下齒盤349下方，連接對應的下滑塊364，用以驅動下滑塊364向下滑動。

本發明成列產品之堆疊裝置30於運行時，進料模組32之進料 推板327將位於進料區320之成列產品301推送至轉換模組34之料架345後，動力齒盤341驅動鏈條343帶動料架345將產品301向斜上方輸送，同時將下一個料架345帶動至鄰近進料區320的位置，用以承載並運送另一成列產品301，此時調整模組36之控制齒盤360與動力齒盤341同步運轉，如第5圖所示。

當承載成列產品301之料架345到達出料區380時，由於位於出料區380之料架345形成上下疊設的狀態，因此只需利用出料模組38的出料推板381將產品301推出，即可完成產品之堆疊。為防止出料推板381干擾轉換模組34的運作，此時控制器303令調整模組36之控制齒盤360停止，並令上氣壓缸367與下氣壓缸368維持適當的向上張力。由於進料模組32與動力齒盤341持續運行，鏈條343與料架345將持續由動力齒盤341向斜上方推動。因上氣壓缸367之驅動，上滑塊363將帶動上齒盤347向上移動，而令位於出料區380之鏈條343與料架345維持在定位不動。下齒盤349也因鏈條343之帶動而向上移動，如第6圖所示。

出料模組38利用出料區380之料架345維持不動的時間，以出料推板381將預定層數之產品301推送至出料平台385，完成成列產品301之堆疊動作。當出料推板381收回原位後，控制器303令控制齒盤360以較快的速度運轉，並令上氣壓缸367與下氣壓缸368維持適當的向下張力。此時，位於出料區380上方之料架345與產品301將會以較快的速度下降，上齒盤347與下齒盤349也分別在下氣壓缸368及鏈條343的帶動下向下移動，如第7圖所示。當承載產品301的料架345下降至出料區380的定位後，控制器303令調整模組36之控制齒盤360停止，並令上氣壓缸367與下氣壓缸368維持適 當的向上張力，形成如第6圖及第7圖所示之出料循環。

如上述第5圖至第7圖所示，利用本發明成列產品之堆疊裝置30，產品301由進料至堆疊完成並出料的過程中，可持續不間斷的運作，大幅縮短整體流程所需之時間。

在本發明之一實施例中，成列產品之堆疊裝置30尚包含有至少一上限位感測器395，設置於鄰近上滑軌365處，用以感測上齒盤347是否到達上限位置，防止裝置產生錯誤動作。

在本發明之一實施例中，成列產品之堆疊裝置30尚包含有至少一下限位感測器397，設置於鄰近下滑軌366處，用以感測下齒盤349是否到達下限位置，防止裝置產生錯誤動作。

在本發明之一實施例中，進料模組32尚包含有至少一升降氣壓缸323及至少一進料氣壓缸325，用以驅動進料推板327。其中，進料氣壓缸325連接進料推板327，升降氣壓缸323則連接進料氣壓缸325。推送進料時，利用進料氣壓缸325驅動進料推板327推動產品301進料，完成推送進料後利用升降氣壓缸323將進料氣壓缸325與進料推板327推升至上方，可利於另一組進料推板327作業。當另一組進料推板327作業時，另進料氣壓缸325將進料推板327收回。當另一組進料推板327上升時，則令進料氣壓缸325與進料推板327下降至原位，形成交替推送進料之循環。

在本發明之一實施例中，進料模組32尚包含有一第二集料感測器329，設置於進料區320之前端，用以感測產品301是否填滿進料區320，防止缺漏料之情形產生。

在本發明之一實施例中，出料模組38尚包含有一出料伺服馬達383，用以驅動該出料推板381。

在本發明之一實施例中，成列產品之堆疊裝置30尚包含有至少一出料感測器393，設置於出料區380，用以感測產品301是否到達出料區380之定位。

在本發明之一實施例中，成列產品之堆疊裝置30尚包含有一進料感測器391，設置於鄰近進料區320之料架345位置，用以感測產品301是否進到料架345中。

在本發明之一實施例中，轉換模組34之動力齒盤341係以一伺服馬達340驅動。調整模組36之控制齒盤360亦可使用伺服馬達369驅動。

利用本發明成列產品之堆疊裝置30，可快速完成預定層數的成列產品堆疊作業，大幅縮短整體作業所需之時間。

以上所述者，僅為本發明之實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵、方法及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

30‧‧‧成列產品之堆疊裝置

300‧‧‧框架

301‧‧‧產品

303‧‧‧控制器

32‧‧‧進料模組

320‧‧‧進料區

321‧‧‧輸送帶

323‧‧‧升降氣壓缸

325‧‧‧進料氣壓缸

327‧‧‧進料推板

34‧‧‧轉換模組

340‧‧‧伺服馬達

341‧‧‧動力齒盤

343‧‧‧鏈條

345‧‧‧料架

347‧‧‧上齒盤

349‧‧‧下齒盤

36‧‧‧調整模組

360‧‧‧控制齒盤

361‧‧‧軸心

362‧‧‧軸心

363‧‧‧上滑塊

364‧‧‧下滑塊

365‧‧‧上滑軌

366‧‧‧下滑軌

367‧‧‧上氣壓缸

368‧‧‧下氣壓缸

369‧‧‧伺服馬達

38‧‧‧出料模組

380‧‧‧出料區

381‧‧‧出料推板

383‧‧‧出料伺服馬達

385‧‧‧出料平台

391‧‧‧進料感測器

393‧‧‧出料感測器

395‧‧‧上限位感測器

397‧‧‧下限位感測器

Claims (10)

1. 一種成列產品之堆疊裝置，包含：一框架；一進料模組，設於框架之前端，具有一輸送帶及至少一進料推板，該輸送帶用以輸送複數個產品至一進料區，該進料推板則將位於進料區之產品推送進料；一轉換模組，設於框架中段，具有連續設置之複數個料架，各料架分別於鄰近進料區之位置承接及運送產品，並於進料區與一出料區之間循環運行，其中該複數個料架於出料區形成上下疊設的狀態；一出料模組，設於框架之後端並鄰近該出料區，具有一出料推板及一出料平台，該出料推板用以將位於出料區料架上的產品推送至該出料平台，並形成預定層數之產品堆疊；及一控制器，用以控制各元件之動作；其中該轉換模組包含有：一對動力齒盤，分別設置於框架兩側鄰近進料區處；一對上齒盤，分別設置於框架兩側之上部；一對下齒盤，分別設置於框架兩側之下部；一對鏈條，各鏈條分別跨設於兩側之動力齒盤、上齒盤及下齒盤；及該複數個料架，各料架分別跨設於兩側鏈條之對應位置，並與鏈條垂直設置；其中，對應的上齒盤與下齒盤位於同一鉛直線，並令料架通過該出料區，動力齒盤用以驅動鏈條並帶動料架運轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述之堆疊裝置，尚包含有一調整模組，該調整模組包含有：一對控制齒盤，分別設置於框架兩側之上齒盤與下齒盤之間，並與對 應的鏈條囓合，用以控制位於上齒盤與下齒盤之間的鏈條；至少一對上滑軌，分別位於框架兩側並鄰近上齒盤鉛直設置；一對上滑塊，分別可滑動設置於兩側之上滑軌，並令上齒盤之軸心樞設於上滑塊；一對上氣壓缸，分別設於框架兩側之上齒盤上方，連接對應的上滑塊；至少一對下滑軌，分別位於框架兩側並鄰近下齒盤鉛直設置；一對下滑塊，分別可滑動設置於兩側之下滑軌，並令下齒盤之軸心樞設於下滑塊；及一對下氣壓缸，分別設於框架兩側之下齒盤下方，連接對應之下滑塊。
3. 如申請專利範圍第2項所述之堆疊裝置，尚包含有至少一上限位感測器，設置於鄰近上滑軌處，用以感測上齒盤是否到達上限位置。
4. 如申請專利範圍第2項所述之堆疊裝置，尚包含有至少一下限位感測器，設置於鄰近下滑軌處，用以感測下齒盤是否到達下限位置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之堆疊裝置，其中進料模組包含有：該輸送帶，設於框架之前端，用以將複數個產品由框架一側之外部輸送至位於框架兩側之間的進料區；一夾料器，設於輸送帶鄰近進料區處，用以夾持產品，令產品成列排列；一第一集料感測器，設置於進料區末端，用以感測產品；及該至少一進料推板，設置於進料區側邊，用以將位於進料區之產品推送進料。
6. 如申請專利範圍第5項所述之堆疊裝置，其中該進料模組尚包含有至少一升降氣壓缸及至少一進料氣壓缸，用以驅動該至少一進料推板。
7. 如申請專利範圍第6項所述之堆疊裝置，其中該進料模組尚包含有一第二集料感測器，設置於進料區前端，用以感測產品。
8. 如申請專利範圍第1項所述之堆疊裝置，其中該出料模組尚包含有一 出料伺服馬達，用以驅動該出料推板。
9. 如申請專利範圍第1項所述之堆疊裝置，尚包含有至少一出料感測器，設置於出料區，用以感測產品。
10. 如申請專利範圍第1項所述之堆疊裝置，尚包含有一進料感測器，設置於鄰近進料區之料架位置，用以感測產品。