专利名称：码垛机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种装卸码垛装置，尤其涉及一种袋装物的码垛机。
背景技术：
随着工业化程度的不断深入，机械化作业成为了社会发展的一大趋势，如今的包装码垛行业也大都采用机械化作业。通过输送带传输到一定的位置，再由机械手抓取再输送带上的物件进行码垛，但装袋托盘的转运仍需要人工进行装卸及堆栈码放，工人劳动强度大，效率低，往往跟不上自动化连续式生产的需要.同时机械手抓取输送带上的物件，特别是袋装物进行码垛，这种抓取方式，由于待抓取物件紧贴着输送带，机械手在抓取的过程中不容易从底部彻底的抓牢物件，造成掉落或者损坏物件，因此机械手在一定程度上提高了劳动生产率，降低了工人劳动强度，但机械手一般结构复杂，操作过程中对工人的操作水平要求较高。，这远不能满足生产的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种在自动化生产中能连续完成对袋装物件的码放堆栈工作的，节省人力物力、码垛效率高的码垛机。为实现上述目的，本发明的技术方案是一种码垛机，包括码垛装置，其创新在于
①还包括由托盘进给装置和出垛输送装置组成的托盘升降推进输送装置、机械手和托袋装置，码垛装置位于托盘进给装置和出垛输送装置之间，码垛装置传动装连有机械手，码垛装置的一侧设有托袋装置；
②所述托盘进给装置包括机架、输送架、提升机构、提升梁和推杆，所述输送架安装在机架上，且输送架上滚动安装有滚轮轴，机架上通过传动链和进给电机传动连接推杆，所述提升机构也通过提升电机和上下传动链沿机架上下传动连接，所述提升机构，包括提升梁、 提升钩、气缸、三角片、提升连杆、凸轮轴和凸轮，所述气缸与提升梁固定装连，凸轮通过凸轮轴可转动连接在提升梁上，三角片的三个角分别通过绞轴与提升梁、气缸和提升连杆的一端铰接，提升连杆的另一端与凸轮铰接，提升钩与凸轮固定连接为一个整体，当提升钩处于工作状态时，所述三角片与提升梁相连的铰接轴、与提升连杆相连的铰接轴以及凸轮与提升连杆相连的铰接轴的三个轴心在一条直线上；
③所述码垛装置包括带有四根支柱的码垛机架、竖向传动电机和纵向传动电机，所述码垛机架上沿支柱竖直方向滑动配合有托盘，所述码垛机架顶部滑动配合有纵向梁，所述托盘通过竖向电机和竖向链条沿支柱竖直方向滑动，所述纵向梁通过纵向电机和纵向齿形带沿码垛机架纵向滑动；所述纵向梁上还通过横向电机和横向齿形带传动连接有横向滑块，横向滑块上固定连接有机械手；
④所述机械手，包括转动电机、多个抓指和抓掌，所述抓掌与转动电机转动配合，所述抓掌上设置有两根转轴，两根转轴平行设置，且其轴线以转动电机的输出轴线为对称，两根转轴之间通过连杆传动连接，抓掌上固定安装有驱动缸，驱动缸设有活塞杆，活塞杆通过转块与抓掌上的一根转轴传动连接，每根转轴上均固定安装有多个抓指；
⑤所述托袋装置，包括托袋机架，所述托袋机架上方具有多条输送带组成的输送平台， 托袋机架上转动支撑有相对应的主动转轴和从动转轴，所述主动转轴与托袋电机传动连接，主动转轴和从动转轴通过输送带传动连接，还包括抬升机构，抬升机构包括顶板和气缸，所述托袋机架的两侧固定连接有滑轨，顶板固定连接有托袋滑块，托袋滑块与滑轨滑动配合连接，气缸与托袋机架固定连接，且气缸的伸出端与顶板相连；所述相邻的输送带之间形成有缺口，顶板的头部可通过缺口伸出输送平台之上。所述出垛输送装置包括出垛机架和与出垛机架滚动配合的输送滚轴。所述机架的尾端具有第一限位装置，所述出垛输送装置后部还具有托盘存放架， 且托盘存放架的尾端也具有第二限位装置。所述托盘存放架上设有链条传动机构，所述链条传动机构的链条上设有有拖钩。所述码垛装置设置的托盘上固定有四个连接块，四根支柱上下端均固定有支柱导轮，每根支柱上的支柱导轮通过竖向链条传动连接，所述连接块与对应的竖向链条固定连接。所述码垛装置设置的支柱上具有竖直限位装置。所述托袋装置的顶板的头部还具有托袋平板；所述顶板上具有开口槽。所述机械手的抓掌上固定安装的驱动缸的活塞杆通过转块与转轴的中部传动连接，所述连杆有两根，分别设置在驱动缸的两侧，将抓掌上设置的两根转轴相连接。所述机械手的每根连杆的两端均固定连接有呈相向布置的连接块，连接块还与转轴固定连接。采用上述方案后，本发明的码垛机由于物料盘的转运实现了自动化，节省了人力物力，提高了效率。而机械手由于利用了气缸和连杆机构，即使驱动缸压缩气压不稳定时， 两个抓手也能平稳且同步工作，零件少，简单，故障低，造价也低。机械手工作的同时配有托袋装置，很好的将袋装物料安全的抓取和码放，减少了损失降低了生产成本。本发明的码垛机码垛过程稳定、可靠，特别适用于工厂进行连续式自动化生产。
图1是本发明码垛机的结构示意图2是图1中托盘升降推进输送装置的结构示意图3是图2的俯视图4是图2的左视图5是图2的进给动作示意图6是图1中码垛装置的结构示意图7是图6的左视图8是图6的竖直运动传动示意图9是图6的纵向和横向传动示意图10是图1中托袋装置的结构示意图11是图10的A-A剖视图12是图1中机械手的结构示意图；图13是图12的俯视图； 图14是图12的B-B剖视图。
具体实施例方式下面结合附图给出的实施例，对本发明作进一步详细说明。参见图1 14，一种码垛机，包括码垛装置2，还包括由托盘进给装置1-1和出垛输送装置1-2组成的托盘升降推进输送装置1、托袋装置3和机械手4，码垛装置2位于托盘进给装置1-1和出垛输送装置1-2之间，码垛装置2传动装连有机械手4，码垛装置2的一侧设有托袋装置3。参见图1 5所述托盘进给装置1-1包括机架1-1-1、输送架1-1-2、提升机构 1-1-3、提升梁1-1-4和推杆1-1-5，所述输送架1-1-2安装在机架1_1_1上，且输送架1_1_2 上安装有滚轮轴1-1-6，机架1-1-1上通过传动链1-1-7和进给电机1-1-8传动连接推杆 1-1-5，所述提升机构1-1-3也通过提升电机1-1-15和上下传动链1-1-16沿机架1_1_1上下传动连接，所述提升机构1-1-3，包括提升梁1-1-4、提升钩1-1-13、气缸1-1-9、三角片 1-1-10、提升连杆1-1-11、凸轮轴1-1-14和凸轮1-1-12，所述气缸1-1-9与提升梁1-1-4固定装连，凸轮1-1-12通过凸轮轴1-1-14可转动连接在提升梁1-1-4上，三角片1_1_10的三个角分别通过绞轴与提升梁1-1-4、气缸1-1-9和提升连杆1-1-11的一端铰接，提升连杆 1-1-11的另一端与凸轮1-1-12铰接，提升钩1-1-13与凸轮1_1_12固定连接为一个整体， 当提升钩1-1-13处于工作状态时，所述三角片1-1-10与提升梁1-1-4相连的铰接轴、与提升连杆1-1-11相连的铰接轴以及凸轮1-1-12与提升连杆1-1-11相连的铰接轴的三个轴心在一条直线上，这里利用了连杆机构中，三个轴心在一条直线上成为死点这一结构特点， 可以保证与凸轮固定连接为一个整体的提升钩托起的托盘安全的提升，而且利用小功率的气缸就可以托起数层托盘，大大的提高效率，然后将最底层的托盘推向码垛机架。为下一道工序的码垛工作提供方便，节省人力物力、托盘升降安全可靠、效率高。所述出垛输送装置1-2包括出垛机架1-2-1和与出垛机架1-2-1滚动配合的输送滚轴1-2-2 ；所述机架1-1的尾端具有第一限位装置1-3 ；所述出垛输送装置1-2后部还具有托盘存放架1-4，且托盘存放架1-4的尾端也具有第二限位装置1-1-5 ；所述托盘存放架 1-4上设有链条传动机构1-6，所述链条传动机构1-6的链条上设有有拖钩1-7。参见图6 9所述码垛装置2包括带有四根支柱2-2的码垛机架2_1、竖向传动电机2-6和纵向传动电机2-7，所述码垛机架2-1上沿支柱2-2竖直方向滑动配合有托盘2_3， 所述码垛机架2-1顶部滑动配合有纵向梁2-4，所述托盘2-3通过竖向电机2-6和竖向链条2-8沿支柱2-2竖直方向滑动，所述纵向梁2-4通过纵向电机2-7和纵向齿形带2_9沿码垛机架2-1纵向滑动；所述纵向梁2-4上还通过横向电机2-14和横向齿形带2-15传动连接有横向滑块2-16，横向滑块2-16上固定连接有机械手4。所述纵向梁通过纵向电机和纵向齿形带沿码垛机架滑动，所述纵向梁上还通过横向电机和横向齿形带传动连接有横向滑块。这样通过齿形带传动连接，传动稳定性好，结构简单。所述码垛装置2设置的托盘2-3上固定有4个连接块2-10，四根支柱2_2上下端均固定有支柱导轮2-11，每根支柱2-2上的支柱导轮2-11通过竖向链条2-8传动连接，所述连接块2-10与对应的竖向链条2-8固定连接。
所述码垛装置2设置的支柱2-2上具有竖直限位装置2-13。参见图7、10、11所述托袋装置3，包括托袋机架3_1，所述托袋机架3_1上方具有多条输送带3-5组成的输送平台3-2，托袋机架3-1上转动支撑有相对应的主动转轴3-3和从动转轴3-4，所述主动转轴3-3与托袋电机3-6传动连接，主动转轴3-3和从动转轴3_4通过输送带3-5传动连接，还包括抬升机构3-7，抬升机构3-7包括顶板3-7-1和气缸3_7_2， 所述托袋机架3-1的两侧固定连接有滑轨3-8，顶板3-7-1固定连接有托袋滑块3-10，托袋滑块3-10与滑轨3-8滑动配合连接，气缸3-7-2与托袋机架3_1固定连接，且气缸3_7_2 的伸出端与顶板3-7-1相连；所述相邻的输送带3-5之间形成有缺口 3-2-1，顶板3_7_1的头部可通过缺口 3-2-1伸出输送平台3-2之上；所述托袋装置3的顶板3-7-1的头部还具有托袋平板3-7-4 ；所述顶板3-7-1上具有开口槽3-7-3。这样在机械手进行抓取作业时， 只需要通过预定设置好的程序，通过气缸将顶板向上抬起，就可以托起在输送带上的袋装物料，方便机械手进行抓取作业，抓取牢固，不会损伤物料。参见图12 14，所述机械手4，包括转动电机4-1、多个抓指4-2和抓掌4-3，所述抓掌4-3与转动电机4-1转动配合，所述抓掌4-3上设置有两根转轴4-4，两根转轴4_4平行设置，且其轴线以转动电机4-1的输出轴线为对称，两根转轴4-4之间通过连杆4-8传动连接，抓掌4-3上固定安装有驱动缸4-5，驱动缸4-5设有活塞杆4-6，活塞杆4_6通过转块 4-7与抓掌4-3上的一根转轴4-4传动连接，每根转轴4-4上均固定安装有多个抓指4_2 ； 所述机械手4的抓掌4-3上固定安装的驱动缸4-5的活塞杆4-6通过转块4_7与转轴4_4 的中部传动连接，所述连杆4-8有两根，分别设置在驱动缸4-5的两侧，将抓掌4-3上设置的两根转轴4-4相连接；所述机械手4的每根连杆4-8的两端均固定连接有呈相向布置的连接块4-9，连接块4-9还与转轴4-4固定连接。这一结构在抓取物料时，只需启动驱动缸， 通过活塞杆传递使得与活塞杆传动配合的转轴转动，带动转轴上的抓指向内侧运动，同样也带动了与转轴相连的连杆运动，将动力传动到另一根转轴，使得另一根转轴同样进行向内侧运动，从而实现抓指能抓取物料的功能。本发明不仅结构简单、操作方便而且抓取效果好。参见图1、2、3、6、7、8，本发明在实施过程中首先将空物料盘(10个以内)放在输送架1-1-2上，通过控制箱11启动提升电机1-1-15，所述提升机构1-1-3的提升梁1_4随上下传动链1-1-16沿机架1-1-1向下运动，提升机构1-1-3下降，设置在机架1-1-1的下限位开关亮停止，气缸1-1-9工作，打开提升钩1-1-13，钩住从下往上第二个物料盘，将以上所有物料盘一起提升，此时所述三角片1-1-10与提升梁1-1-4相连的铰接轴、与提升连杆
1-1-11相连的铰接轴以及凸轮1-1-12与提升连杆1-1-11相连的铰接轴的三个轴心在一条直线上，启动提升电机1-1-15，提升梁1-4随上下传动链1-1-16沿机架1-1-1向上运动至上升限位开关亮停止，进给电机1-1-8起动，传动连接推杆1-1-5将最底下一层的物料盘在滚轮上送入码垛装置2的托盘2-3上，输送架1-1-2返回初始位置。由于物料盘的转运实现了自动化，节省了人力物力，提高了效率。物料盘进入码垛装置2的托盘2-3，所述托盘2-3通过竖向电机2_6和竖向链条
2-8沿支柱2-2竖直方向滑动至码垛位置，这时所述纵向梁2-4通过纵向电机2-7和纵向齿形带2-9沿码垛机架2-1纵向滑动；所述纵向梁2-4上还通过横向电机2-14和横向齿形带 2-15传动连接有横向滑块2-16，横向滑块2-16上固定连接有机械手4，当机械手4随横向滑块2-16在横向齿形带2-15上移动至托袋装置3的上方，即需要码垛的袋装物料上方时， 启动机械手4工作，机械手4通过自身的转动电机4-1可以任意旋转进行抓取工作，其抓指 4-2呈打开状态，
当袋装物料经传输皮带进入托袋装置3时，托袋电机3-6启动，袋装物料随多条输送带 5移动，至完全落在托袋装置3顶端的由多条输送带5组成的输送平台2上，托袋电机3-6 停止运转，托袋机架3-1底部的两只气缸3-7-2运行，气缸3-7-2的伸出端与顶板3_7_1相连，顶板3-7-1固定连接有托袋滑块3-10，沿四周四只滑轨3-8将袋装物料托起起，便于机械手4将物料抓起。当袋装物料进入托袋装置3，机械手4得到信号，驱动缸4-5工作，带动两边的连杆4-8，使抓指4-2同时同步动作，将物料平稳抓住，并码放在物料盘上，本发明中的机械手由于利用了连杆，即使驱动缸4-5压缩气压不稳定时，两个抓手也能平稳且同步工作，零件少，简单，故障低，造价也低。当通过PLC控制一层码放完成后，由控制箱11通过控制码垛装置2的竖向运动系统利用竖直限位装置2-13将托盘2-3下降一层高度，继续码放，直至设定层数完成后下降， 下限位灯亮，出垛输送装置1-2启动，出垛输送装置1-2的托盘存放架1-4上设有链条传动机构1-6，所述链条传动机构1-6的链条上设有有拖钩1-7，钩住托盘2-3下部向外移动至限位灯亮停止。本发明的码垛机结构简单，动作平稳，在自动化生产中能连续完成对袋装物件的码放堆栈工作，节省人力物力、码垛效率高。
权利要求
1. 一种码垛机，包括码垛装置(2)，其特征在于①还包括由托盘进给装置(1-1)和出垛输送装置(1-2)组成的托盘升降推进输送装置(1)、托袋装置(3 )和机械手(4 )，码垛装置(2 )位于托盘进给装置(1 -1)和出垛输送装置 (1-2)之间，码垛装置(2)传动装连有机械手(4)，码垛装置(2)的一侧设有托袋装置(3)；②所述托盘进给装置(1-1)包括机架(1-1-1)、输送架(1-1-2)、提升机构(1-1-3)、 提升梁(1-1-4)和推杆(1-1-5)，所述输送架(1-1-2)安装在机架(1-1-1)上，且输送架 (1-1-2)上安装有滚轮轴(1-1-6)，机架(1-1-1)上通过传动链(1-1-7)和进给电机(1-1-8) 传动连接推杆(1-1-5)，所述提升机构(1-1-3)也通过提升电机(1-1-15)和上下传动链 (1-1-16)沿机架(1-1-1)上下传动连接，所述提升机构(1-1-3)，包括提升梁(1-1-4)、提升钩(1-1-13)、气缸(1-1-9)、三角片(1-1-10)、提升连杆(1-1-11)、凸轮轴(1-1-14)和凸轮(1-1-12)，所述气缸(1-1-9)与提升梁(1-1-4)固定装连，凸轮(1-1-12)通过凸轮轴 (1-1-14)可转动连接在提升梁(1-1-4)上，三角片(1-1-10)的三个角分别通过绞轴与提升梁(1-1-4)、气缸(1-1-9)和提升连杆(1-1-11)的一端铰接，提升连杆(1-1-11)的另一端与凸轮(1-1-12)铰接，提升钩(1-1-13)与凸轮(1-1-12)固定连接为一个整体，当提升钩 (1-1-13)处于工作状态时，所述三角片(1-1-10)与提升梁(1-1-4)相连的铰接轴、与提升连杆(1-1-12)相连的铰接轴以及凸轮(1-1-12)与提升连杆(1-1-11)相连的铰接轴的三个轴心在一条直线上；③所述码垛装置(2)包括带有四根支柱(2-2)的码垛机架(2-1)、竖向传动电机(2-6) 和纵向传动电机(2-7)，所述码垛机架(2-1)上沿支柱(2-2)竖直方向滑动配合有托盘 (2-3)，所述码垛机架(2-1)顶部滑动配合有纵向梁(2-4)，所述托盘(2-3)通过竖向电机 (2-6)和竖向链条(2-8)沿支柱(2-2)竖直方向滑动，所述纵向梁(2-4)通过纵向电机(2-7) 和纵向齿形带(2-9)沿码垛机架(2-1)纵向滑动；所述纵向梁(2-4)上还通过横向电机 (2-14)和横向齿形带(2-15)传动连接有横向滑块(2-16)，横向滑块(2-16)上固定连接有机械手(4);④所述托袋装置(3)，包括托袋机架(3-1)，所述托袋机架(3-1)上方具有多条输送带 (3-5)组成的输送平台(3-2)，托袋机架(3-1)上转动支撑有相对应的主动转轴(3-3)和从动转轴(3-4)，所述主动转轴(3-3)与托袋电机(3-6)传动连接，主动转轴(3-3)和从动转轴(3-4 )通过输送带(3-5 )传动连接，还包括抬升机构(3-7 )，抬升机构(3-7 )包括顶板 (3-7-1)和气缸(3-7-2),所述托袋机架(3-1)的两侧固定连接有滑轨(3_8 )，顶板(3-7-1) 固定连接有托袋滑块(3-10 )，托袋滑块(3-10 )与滑轨(3-8 )滑动配合连接，气缸(3-7-2 )与托袋机架(3-1)固定连接，且气缸(3-7-2)的伸出端与顶板(3-7-1)相连；所述相邻的输送带(3-5)之间形成有缺口(3-2-1)，顶板(3-7-1)的头部可通过缺口(3_2_1)伸出输送平台 (3-2)之上；⑤所述机械手(4)，包括转动电机(4-1)、多个抓指(4-2 )和抓掌(4-3 )，所述抓掌(4-3 ) 与转动电机(4-1)转动配合，所述抓掌(4-3)上设置有两根转轴(4-4)，两根转轴(4-4)平行设置，且其轴线以转动电机(4-1)的输出轴线为对称，两根转轴(4-4)之间通过连杆(4-8) 传动连接，抓掌(4-3)上固定安装有驱动缸(4-5)，驱动缸(4-5)设有活塞杆(4-6)，活塞杆 (4-6)通过转块(4-7)与抓掌(4-3)上的一根转轴(4-4)传动连接，每根转轴(4_4)上均固定安装有多个抓指(4-2)。
2.根据权利要求1所述的码垛机，其特征在于所述出垛输送装置(1-2)包括出垛机架 (1-2-1)和与出垛机架(1-2-1)滚动配合的输送滚轴(1-2-2)。
3.根据权利要求1所述的码垛机，其特征在于所述机架(1-1)的尾端具有第一限位装置(1-3);所述出垛输送装置(1-2)后部还具有托盘存放架(1-4)，且托盘存放架(1-4)的尾端也具有第二限位装置(1-1-5)。
4.根据权利要求3所述的码垛机，其特征在于所述托盘存放架(1-4)上设有链条传动机构(1-6)，所述链条传动机构(1-6)的链条上设有有拖钩(1-7)。
5.根据权利要求1所述的码垛机，其特征在于所述码垛装置(2)设置的托盘(2-3) 上固定有4个连接块(2-10)，四根支柱(2-2)上下端均固定有支柱导轮(2-11)，每根支柱 (2-2)上的支柱导轮(2-11)通过竖向链条(2-8)传动连接，所述连接块(2-10)与对应的竖向链条(2-8)固定连接。
6.根据权利要求5所述的码垛机，其特征在于所述码垛装置(2)设置的支柱(2-2)上具有竖直限位装置(2-13)。
7.根据权利要求1所述的码垛机，其特征在于所述托袋装置(3)的顶板(3-7-1)的头部还具有托袋平板(3-7-4 )；所述顶板(3-7-1)上具有开口槽(3-7-3 )。
8.根据权利要求1所述的码垛机，其特征在于所述机械手(4)的抓掌(4-3)上固定安装的驱动缸(4-5)的活塞杆(4-6)通过转块(4-7)与转轴(4-4)的中部传动连接，所述连杆 (4-8)有两根，分别设置在驱动缸(4-5)的两侧，将抓掌(4-3)上设置的两根转轴(4-4)相连接。
9.根据权利要求7所述的码垛机，其特征在于所述机械手(4)的每根连杆(4-8)的两端均固定连接有呈相向布置的连接块(4-9)，连接块(4-9)还与转轴(4-4)固定连接。
全文摘要
本发明涉及一种袋装物的码垛机，包括码垛装置、由托盘进给装置和出垛输送装置组成的托盘升降推进输送装置、机械手和托袋装置，码垛装置位于托盘进给装置和出垛输送装置之间，码垛装置传动装连有机械手，码垛装置的一侧设有托袋装置；托盘进给装置包括机架、输送架、提升机构、提升梁和推杆，机械手，包括转动电机、多个抓指和抓掌，抓掌上固定安装有驱动缸，驱动缸设有活塞杆，活塞杆通过转块与抓掌上的一根转轴传动连接，每根转轴上均固定安装有多个抓指。本发明的码垛机结构简单，动作平稳，在自动化生产中能连续完成对袋装物件的码放堆栈工作，节省人力物力、码垛效率高。
文档编号B65G57/24GK102358519SQ20111019132
公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月9日 优先权日2011年7月9日
发明者甘文波 申请人:溧阳市正申饲料机械厂