一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置的制作方法

本实用新型涉及长方体状编织袋装货物的码垛技术，具体为一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置，所述码垛装置包括码垛装置机架、竖直方向输送部分、第一水平输送部分、第二水平输送部分及托盘托持装置；将货物码放在托盘上时，托盘放置在托盘托持装置上，将货物在托盘中心的固定一侧、以相同的摆放方向放置在间歇绕中心转动的托盘上，每次码放货物后托盘向同一方向转动90度之后再放置下一个货物，托盘上每层放置4个货物，在托盘上码放某层货物时，将货物放置在靠近放置货物一侧码放区域边沿朝向托盘转动方向的一端，在与该层相邻的层码放货物时，则将货物放置在靠近放置货物一侧码放区域边沿朝向托盘转动方向相反的另一端。

背景技术：

目前市场上主要有关节型机器人自动码垛机、高位自动码垛机和低位自动码垛机。关节型机器人自动码垛机，成本较高，适用于速度要求较低、精度要求较高、多线码垛的场合，高位和低位自动码垛机适用于带有包装物品的码垛。现有的码垛机，一般在码放货物前，利用专门的方向转换装置，根据设计的码放方法，调整货物方向，然后进行码垛，此种装置结构比较复杂。在纺纱领域的筒子纱自动包装时，对于码垛速度要求不高，使用关节型机器人成本较高，在这种情况下，提高其码垛的稳定性更为重要。

技术实现要素：

对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是，提供一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置，应用该装置能将货物整齐、有序、稳定地码放在托盘上。

本实用新型解决使用所述一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置的技术方案是：

设计一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置，其特征在于所述码垛装置由码垛装置机架、竖直方向输送部分、第一水平输送部分、第二水平输送部分(所述第二水平方向与第一水平方向互相垂直，并于竖直方向垂直)及托盘托持装置组成；所述码垛装置机架为框架结构部件；

所述竖直方向输送部分包括竖直方向输送驱动元件、竖直方向输送导向元件及竖直输送机架，所述竖直方向输送驱动元件的固定部件安装在码垛装置机架上，竖直方向输送驱动元件的活动部件连接至竖直输送机架上，竖直方向输送导向元件的固定部分呈铅锤方向安装在码垛装置机架上，竖直方向输送导向元件的活动部分安装在竖直输送机架上，竖直方向输送导向元件的活动部分活套在竖直方向输送导向元件的固定部分上，与竖直方向输送导向元件的活动部分连接的竖直输送机架在竖直方向输送驱动元件的活动部件的驱动下沿竖直方向输送导向元件的固定部分做竖直方向上下运动；

所述第一水平输送部分包括第一水平输送驱动元件、第一水平方向输送导向元件及水平输送机架，所述水平输送机架为两层的框架结构部件，所述第一水平输送驱动元件安装在竖直输送机架上，第一水平输送驱动元件的活动部件连接至水平输送机架上，第一水平方向输送导向元件的固定部分水平安装在竖直输送机架上随竖直输送机架上下运动，第一水平方向输送导向元件的活动部分安装在水平输送机架上，第一水平方向输送导向元件的活动部分活套在第一水平方向输送导向元件的固定部分上，第一水平方向输送导向元件(活动部分)的(运动)方向与竖直输送机架长度方向平行，以限定与第一水平方向输送导向元件的活动部分连接的水平输送机架在第一水平输送驱动元件的活动部件的带动下沿第一水平方向输送导向元件的固定部分做第一水平方向运动，即水平输送机架沿竖直输送机架水平长度方向往复运动；

所述第二水平输送部分包括第二水平方向输送驱动元件、第二水平方向输送导向元件及载货装置，所述第二水平方向输送驱动元件安装在水平输送机架上，第二水平方向输送驱动元件的活动部件水平连接至载货装置上，第二水平方向输送驱动元件的活动部件的活动方向与竖直输送机架的长度方向垂直，第二水平方向输送导向元件的固定部分水平安装在水平输送机架上，第二水平方向输送导向元件的活动部分安装在载货装置上，第二水平方向输送导向元件的活动部分活套在第二水平方向输送导向元件的固定部分上，第二水平方向输送导向元件的方向(第二水平方向输送导向元件活动部分的运动方向)与第一水平输送导向元件的方向垂直，与第二水平方向输送导向元件的活动部分连接的载货装置在第二水平方向输送驱动元件的活动部件的带动下在两个极限位置之间、沿与竖直输送机架的长度方向相垂直的水平方向移动，所述两个极限位置是指远离竖直输送机架的极限位置与接近竖直输送机架的极限位置，所述载货装置为通过第二水平方向输送导向元件水平悬挂安装在水平输送机架下方的板状部件；

所述托盘托持装置包括支撑板、滚轮、底板及支撑板驱动机构，所述支撑板驱动机构包括托盘托持装置电机、蜗轮蜗杆传动装置、托盘托持装置轴承座、托持轴承及连轴钢板；所述底板为一块铺在地面上的钢板，底板的中心安装有托盘托持装置轴承座，托盘托持装置轴承座内安装有托持轴承，所述支撑板由一个“E”形的框架上覆盖一块“E”形的钢板组成，滚轮呈圆周对称安装在支撑板的底部；支撑板位于底板的上方并且中心铅锤方向上下对齐，所述连轴钢板为带有4个圆周对称分布的孔的钢板，连轴钢板的对角两个孔连接至支撑板驱动机构，另外对角两个孔连接至支撑板的底面，这样，连轴钢板可以用于补偿支撑板转动过程中在水平面上的摆动，滚轮压在底板上，托盘托持装置电机通过蜗轮蜗杆传动装置经连轴钢板传动支撑板转动绕其中心旋转。托盘托持装置位于竖直输送机架载货装置所在的一侧。

第一个货物从输送线上被输送至码垛装置的载货装置上，载货装置在竖直方向输送部分的带动下移动到适合的高度，在第一水平输送部分的带动下将货物移动到沿第一水平方向距货物输送线较近一端的码放位置的正上方，在第二水平输送部分的带动下将货物卸下，货物被码放到托持有空托盘的托盘托持装置上，载货装置复位等待码放下一个货物，托盘托持装置则绕其中心旋转90度，下一个货物被输送至载货装置后，载货装置将货物输送到上一个货物相同的空间位置进行码放(相对码垛装置机架)，托盘上每层放置4个货物，所述每层放置的4个货物外边沿围成一个正方形码放区域，按照上述步骤码放4个货物后，码垛装置完成了一层货物的码放，码放下一层时，货物的码放位置变换为沿第一水平方向距货物输送线较远一端，随着货物的不断码放，相邻两层货物的码放位置在沿第一水平方向距货物输送线远、近端反复变化。即，在托盘上码放某层货物时，将货物放置在靠近放置货物一侧的码放区域边沿朝向托盘转动方向的一端，在与该层相邻的层码放货物时，则将货物放置在靠近放置货物一侧的码放区域边沿朝向托盘转动方向相反的另一端。这样放置的货物相邻两层之间互相搭接，托盘中部有一点空隙，货物摆放稳定。

当一个托盘上码放满货物后，用地牛或叉车在“E”支撑板的两个开口空隙中将托盘顶起后搬运其离开支撑板。

与现有技术相比，本实用新型在码放货物前，无需利用专门的方向转换装置调整货物方向，简化了码垛机的结构。

附图说明

图1为应用本实用新型一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置码放货物后某一层货物的摆放位置示意图。

图2为应用本实用新型一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置码放货物后与图1所示货物相邻一层货物的摆放位置示意图。

图3为本实用新型一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置一种实施例的结构示意图。

图4为本实用新型一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置一种实施例的结构主视示意图。

图5为本实用新型一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置一种实施例的结构左视示意图。

图6为本实用新型一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置一种实施例的结构底视示意图。

图中：1.码垛装置机架 2.竖直方向输送部分 21.竖直方向输送驱动元件 22.竖直方向输送导向元件 23.竖直方向滚轮轴承 24.竖直输送机架 25.滑轮 3.第一水平输送部分 30.第一水平输送导向元件 31.第一水平输送驱动元件 32.水平导轨 33.第一水平方向滚轮轴承 34.水平输送机架 4.第二水平输送部分41.气缸42.滑块 43.光轴导轨 44.载货装置 45.挡货部件 5.托盘托持装置 51.支撑板 52.滚轮 53.底板 54.托盘托持装置电机 55.托盘托持装置减速机 56.托盘托持装置轴承座 57.托盘托持装置从动带轮 58.连轴钢板 6.托盘 7.长方体状编织袋装货物

具体实施方式

下面给出本实用新型一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置的具体实施例，实施例仅是对本实用新型一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置的举例说明，并不构成对本实用新型权利要求的限制，本实用新型未述及之处适用于现有技术。

本实用新型所述一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置的实施例1(参见图1～5)：

所述码垛装置由码垛装置机架1，竖直方向输送部分2，第一水平输送部分3，第二水平输送部分4，托盘托持装置5组成；所述码垛装置机架1是由方管(或角钢、圆管等)焊接(或螺栓固定)而成的框架结构部件；

所述竖直方向输送部分2包括竖直方向输送驱动元件21、竖直方向输送导向元件22以及竖直输送机架24，所述竖直输送机架24为长方形的框架结构部件，所述竖直方向输送驱动元件21是安装在码垛装置机架1上的第一电机及与之连接的减速机、滚筒、滑轮、钢丝绳卷扬提升结构(不排除气缸伸缩结构，电机、丝杆、螺母结构或电机、链轮、链条，同步带、同步带轮结构)，钢丝绳的一端与所述竖直输送机架24连接，钢丝绳的另一端安装在滚筒上，所述竖直方向输送导向元件22为码垛装置机架1两侧的两根铅锤方向的方管(不排除采用安装在码垛装置机架1铅锤方向机架上的两根竖直导轨)和安装在竖直输送机架24的两端、沿码垛装置机架1两侧的两根铅锤方向的方管运动的三对竖直方向滚轮轴承23，其中两对竖直方向滚轮轴承夹持在两根铅锤方向方管22的两侧，另一对竖直方向滚轮轴承23支撑在两根铅锤方向方管的内侧，竖直方向滚轮轴承限制竖直输送机架24只能沿码垛装置机架1两侧的两根铅锤方向的方管上下运动，竖直方向输送驱动元件21利用钢丝绳牵引竖直输送机架24在铅锤方向上下运行，运动过程中由输送导向元件22及竖直方向滚轮轴承23限制其水平方向的自由度；也可以采用导轨滑块结构作为竖直方向输送导向元件，将滑块安装在竖直输送机架24上。

所述第一水平输送部分3包括第一水平输送驱动元件31、第一水平输送导向元件30及水平输送机架34，所述水平输送机架34为两层的框架结构，所述第一水平输送驱动元件31是安装在竖直输送机架24上的第二电机及与之连接的减速机、带轮、同步带结构(不排除采用电机、滚筒、钢丝绳结构，气缸伸缩结构，电机、丝杆、螺母结构或电机、链轮、链条结构)，带轮安装在竖直输送机架的水平方向的两端，同步带长度方向沿竖直输送机架长度方向布置且与所述水平输送机架34连接，所述第一水平输送导向元件30包括安装在竖直输送机架上的两根水平导轨32(也可以用竖直输送机架24的边框作为水平导轨，或在其上黏贴一层耐磨塑料类材料作为导轨)和沿水平导轨运动的六只第一水平方向滚轮轴承33(或采用导轨滑块结构)，第一水平方向滚轮轴承安装在水平输送机架34的一端，其中两只第一水平方向滚轮轴承挂在上层水平导轨上，两只第一水平方向滚轮轴承支撑在下层水平导轨上，两只第一水平方向滚轮轴承则勾在上层水平导轨的远离水平输送机架34的一面，限制水平输送机架34的旋转，水平输送机架34靠第一水平方向滚轮轴承33挂在竖直输送机架上，并由第一水平输送驱动元件31拖动沿竖直输送机架长度方向往复运动。

所述第二水平输送部分4包括第二水平方向输送驱动元件、第二水平方向输送导向元件及载货装置44，所述第二水平方向输送驱动元件为水平安装在水平输送机架34上的气缸41伸缩结构(不排除采用电机、滚筒、钢丝绳结构，电机、丝杆、螺母结构或电机、链轮、链条结构，或同步带、同步带轮结构)，气缸41的气缸杆水平与载货装置44连接，气缸长度方向与竖直输送机架的长度方向垂直，所述第二水平方向输送导向元件为安装在水平输送机架34上的导轨滑块结构(两根水平光轴导轨43和活套在在光轴导轨43上的滑块42)，并不排除采用滚轮导轨结构的第二水平方向输送导向元件，导轨长度方向与气缸41长度方向平行，所述载货装置44为水平悬挂安装在第二水平方向输送导向元件滑块42(或滚轮安装板)上的板状部件，载货装置位于水平输送机架34的下方，气缸41作为第二水平方向输送驱动元件驱动载货装置44沿第二水平方向输送导向元件的导轨在两个极限位置之间、沿与竖直输送机架的长度方向相垂直的水平方向移动，所述两个极限位置是指远离竖直输送机架的极限位置与接近竖直输送机架的极限位置，当载货装置44位于远离竖直输送机架的极限位置时，被码垛的货物(例如编织袋装的筒子纱)被放置在其上面，当载货装置由远离竖直输送机架的极限位置向接近竖直输送机架的极限位置移动的过程中，其上放置的货物被水平输送机架34阻挡而不能随载货装置一起移动，待载货装置移动至接近竖直输送机架的极限位置时，其上的货物便落在垛上。

所述托盘托持装置5包括支撑板51、滚轮52、底板53及支撑板驱动机构，所述底板53为一块铺在地面上的钢板，底板53的中心安装有托盘托持装置轴承座56，托盘托持装置轴承座内安装有托持轴承，水平布置的托盘托持装置从动带轮57通过铅锤方向的轴安装到托持轴承内孔中；底板53上安装有托盘托持装置减速机55(蜗轮蜗杆减速机)及同步带张紧轮，托盘托持装置电机54水平安装在托盘托持装置减速机55上，托盘托持装置减速机55输出轴上安装有托持主动同步带轮，同步带套在托持主动同步带轮、张紧轮及托盘托持装置从动带轮57上，籍由此结构，托盘托持装置电机54经拖动托盘托持装置减速机55以及托持主动同步带轮拖动托盘托持装置从动带轮57转动，托盘托持装置电机54、托盘托持装置减速机55、托持主动同步带轮以及托盘托持装置从动带轮57组成了支撑板驱动机构；

所述支撑板51由一个“E”形的框架上覆盖一块“E”形的钢板组成，4个滚轮52呈圆周对称安装在支撑板51的底部；支撑板51位于底板53的上方并且中心铅锤方向上下对齐，托盘托持装置从动带轮57的顶面通过连轴钢板58与支撑板51的底面连接，所述连轴钢板58为带有4个圆周对称分布的孔的钢板，连轴钢板58的对角两个孔连接至托盘托持装置从动带轮57的顶面，另外对角两个孔连接至支撑板的底面，这样，连轴钢板58可以用于补偿支撑板51转动过程中在水平面上的摆动，滚轮52压在底板53上，托盘托持装置电机54可以拖动支撑板51绕其中心旋转。

籍由此结构，本实用新型所述码垛装置的工作原理为，支撑板51上放置一块正方形托盘，竖直方向输送驱动元件21驱动竖直输送机架24上下移动、第一水平输送驱动元件31驱动水平输送机架34沿水平导轨32水平移动至向载货装置放置货物的位置，气缸41驱动载货装置移动至远离竖直输送机架24的极限位置，将待码垛的货物放置在载货装置44上，竖直方向输送驱动元件21驱动竖直输送机架24移动升高至高于码垛高度的一定高度，第一水平输送驱动元件31驱动水平输送机架34沿水平导轨32水平移动至码放货物的位置，竖直方向输送驱动元件21驱动竖直输送机架24移动降低至放置货物于垛上的高度，气缸41驱动载货装置44移动至接近竖直输送机架24的极限位置，将货物码放在垛上，之后竖直方向输送驱动元件21驱动竖直输送机架24移动升高至高于码垛高度的一定高度，托盘托持装置电机54驱动支撑板转动90度角，第一水平输送驱动元件31驱动水平输送机架34沿水平导轨32水平移动至将货物放置到载货装置的位置处，载货装置44重新移动至远离竖直输送机架24的极限位置处等待重新将货物放置在载货装置44上后继续重复进行码垛。在托盘上放置某层货物时，如图1所示，将货物放置在靠近放置货物一侧的码放区域边沿朝向托盘转动方向的一端，即每次都按图1中左下角(或右下角)位置处货物的方向将货物摆放在图1中左下角(或右下角)位置处；在与该层相邻的层放置货物时，则将货物放置在靠近放置货物一侧的码放区域边沿朝向托盘转动方向相反的另一端，即每次都按图2中右下角(或左下角)位置处货物的方向将货物摆放在图2中右下角(或左下角)位置处。这样放置的货物相邻两层之间互相搭接，托盘中部有一点空隙，货物摆放稳定。

本实用新型所述一种码放长方体状编织袋装货物的码垛装置的实施例2：

实施例1所述的码垛装置码中，竖直输送机架24、第一水平输送部分3、第二水平输送部分4一起上下移动，他们具有较大的质量，为了便于减小竖直方向输送驱动元件21的驱动功率，在码垛装置机架1上对应竖直输送机架24两端位置的顶部各安装一组配重滑轮，并利用安装的两组配重滑轮、两根钢丝绳及两个配重为上下运动的部件增加两个配重，两根钢丝绳的一端分别连接到竖直输送机架24的两端，另一端连接至配重。

当货物在载货装置移动方向的尺寸发生变化时，如果水平输送机架34在载货装置运动方向上阻挡货物的位置相同，会引起货物码垛后摆放互相挤压或相互间间隙变大，为了便于调节，在水平输送机架34远离竖直输送机架的末端安装与竖直输送机架长度方向(运动所在平面)相平行、铅锤方向的平板状部件或框架状部件作为挡货部件45，挡货部件距离水平输送机架末端的距离可调节，以补偿货物在载货装置移动方向尺寸发生的变化，使码垛后的货物即不挤压，间距又不过大。当然不排除采用不同尺寸的载货装置44及水平输送机架34以备更换。

为了提高托盘托持装置5中支撑板驱动机构的寿命及其机械强度，以轴线铅锤的托持驱动涡轮代替托盘托持装置从动带轮57，托盘托持装置电机54的输出轴连接的蜗杆(两端安装在蜗杆轴承座内，蜗杆轴承座安装在底板53上)直接与托持驱动涡轮啮合传动，这样组成的支撑板驱动机构传动链更短，结构更紧凑，驱动能力更大，并不排除采用伞齿轮、多级齿轮等其它驱动机构。

本实用新型不限于上文讨论的实施例，本领域技术人员可根据本实用新型推理出其它变体形式，这些变体形式也属于本实用新型的主题。