桶装水的码垛装置的制作方法

本实用新型涉及码垛系统技术领域，具体涉及桶装水的码垛装置。

背景技术：

随着生活水平的日益提高，人们对饮用水、生活用水的要求越来越高，因此出现了容量在8L以上的桶装或者超大桶装的矿泉水及纯净水。目前的码垛机主要包括：贯穿于各工位设置的输送机构，工位包括顺着说撒尿哥机构的输送方向依次设置的托盘派发工位、码垛工位、出垛工位，托盘派发工位处设置有托盘派发机，用于码垛的托盘存储在托盘派发机中、并由托盘派发机一一派发至输送机构中，码垛工位处的输送机构的一侧设置有隔板存储台与隔板派送机械手、另一侧设置有上瓶输送机构与抓瓶机械手，隔板派送机械手能将隔板存储台上的隔板派送至码垛工位中的托盘上，抓瓶机械手能将从上瓶输送机构中抓取的桶装水放置在码垛工位中的托盘上。

码垛时，托盘派发机构将托盘一一派发至输送机构中，托盘进入码垛工位后，抓瓶机械手将从上瓶输送机构中抓取的桶装水放置在托盘上，直至码好一层，接着隔板派送机械手将隔板存储台上的一张隔板派送至码垛好的一层桶装水上，之后抓瓶机械手继续抓取上瓶输送机构中的桶装水、将其码放在码好一层的桶装水上的隔板上。堆垛有两层桶装水的托盘即完成码垛，码垛完成的垛型由输送机构输送至出垛工位后向外输出。

由于大桶或者超大桶的桶装水的重量较大，考虑到最底下一层的桶装水的承压能力，目前一个托盘上最多只能码垛两层桶装水。因此目前的大桶或者超大桶的桶装水的码垛效率低下，这导致桶装水在装车、存放时的堆码效率低下。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是：提供一种能提高码垛效率的桶装水的码垛装置。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：桶装水的码垛装置，包括：贯穿于若干工位设置的输送机构，所述的工位包括顺着输送机构的输送方向依次设置的托盘派发工位、码垛工位、出垛工位，托盘派发工位处设置有托盘派发机，用于码垛的托盘存储在托盘派发机中、并由托盘派发机一一派发至输送机构中，码垛工位处的输送机构的一侧设置有隔板存储台与隔板派送机械手、另一侧设置有上瓶输送机构与抓瓶机械手，隔板派送机械手能将隔板存储台上的隔板派送至码垛工位中的托盘上，抓瓶机械手能将从上瓶输送机构中抓取的桶装水放置在码垛工位中的托盘上，每个托盘的结构均包括：托盘本体，托盘本体的四个角部分别设置有四根支撑柱，每根支撑柱均具有折叠在托盘本体外侧的折叠状态或直立在托盘本体角部的直立状态，托盘本体每个角部的底部均形成向内凹进的插槽，一个托盘的四根直立状态的支撑柱能分别插入至另一个托盘的四个插槽内；在托盘派发工位与码垛工位之间还设置有支撑柱打开工位，支撑柱打开工位处的机架上设置有支撑柱驱动装置，支撑柱驱动装置能将位于支撑柱打开工位的托盘上的折叠状态的四根立柱打开至直立状态；码垛工位与出垛工位之间还设置有提升工位，提升工位处设置有能将托盘向上提升的提升机。

进一步地，前述的桶装水的码垛装置，其中，每个托盘上的四根支撑柱的安装结构包括：托盘本体的四个角部分别设置有一个支撑座，每根支撑柱的下端部均铰连接在对应支撑座上的铰接轴上，每根支撑柱均能绕对应的铰接轴来回转动，从而具有折叠在托盘本体外侧的折叠状态或直立在托盘本体角部的直立状态，四根支撑柱两两一组，同一组的两根支撑柱折叠时转动的方向一致，两组支撑柱折叠时转动的方向相互相反，每个支撑座与对应的支撑柱之间均还设置有防倾倒卡接机构，防倾倒卡接机构能确保支撑柱直立卡挡在支撑座上。

更进一步地，前述的桶装水的码垛装置，其中，防倾倒卡接机构包括：每个支撑座均呈一侧开口的半包围结构，每个支撑座的开口方向与对应的立柱折叠时转动的方向相一致，每根支撑柱的下端部均开设有长条形的安装槽，每根支撑柱均通过长条形的安装槽与对应支撑座的铰接轴相铰接，支撑座的顶部设置有V字型卡槽，每个支撑座中的支撑柱上均设置有与V字型卡槽对应相配合的卡块，支撑柱由折叠状态向直立状态转动过程中，其上的卡块不会与支撑座相碰撞，翻转至直立状态的每根支撑柱在重力作用，其上的长条形的安装槽能沿着该安装槽中的铰接轴的导向下竖直向下运动，直至使支撑柱上的卡块卡入至V字型卡槽中。

再进一步地，前述的桶装水的码垛装置，其中，每个支撑座的顶部均开设有一对V字型卡槽，每个支撑柱的两侧分别设置有一个具有V字型卡挡面的卡块，直立状态的支撑柱在重力作用下向下运动，直至使一对卡块分别卡挡在对应支撑座的一对V字型卡槽中、且每个卡块的V字型卡挡面与对应的V字型卡槽相贴合。

进一步地，前述的桶装水的码垛装置，其中，支撑柱驱动装置的结构包括：每根支撑柱外侧的机架上均设置有一根翻转杆，每根翻转杆均铰连接在机架上，每根翻转杆上均安装有带叉板的叉板气缸，每根翻转杆均由机架上的一个翻转气缸驱动，在翻转气缸的驱动下，每根翻转杆均能向下翻转至倾倒在支撑柱打开工位中的、托盘上对应的一根支撑柱的外侧，然后能向上翻转直立在输送机构的外侧，倾倒在对应支撑柱的外侧的翻转杆上的叉板气缸的叉板能插入至对应的折叠状态的支撑柱的底部，之后翻转杆向直立状态翻转能驱使叉板带动对应的支撑柱翻转至直立状态。

更进一步地，前述的桶装水的码垛装置，其中，每个托盘上的同一组支撑柱之间均连接有连接杆，一组支撑柱外侧的一对翻转气缸能同步驱动一组支撑柱打开至直立状态。

进一步地，前述的桶装水的码垛装置，其中，提升工位与出垛工位之间还设置有膜缠绕工位，膜缠绕工位出设置有膜缠绕机，膜缠绕机能将膜缠绕在输送至膜缠绕工位中的垛型外。

进一步地，前述的桶装水的码垛装置，其中，每个托盘的托盘本体的顶部均设置有支撑板，支撑板上设置有若干向下凹进的、用于支撑桶装水底部的桶座，每块隔板上也设置有若干与支撑板上的桶座一一对应的向下凹进的、用于支撑桶装水底部的隔板座，被抓瓶机械手抓取的每桶桶装水均被放置在支撑板上的一个桶座中，或被放置在隔板上的一个隔板座中。

本实用新型的优点是：每个托盘上的支撑柱均具有折叠状态和直立状态、并且托盘的四个角部的底部均设置有插槽，同时为了配合托盘，输送机构中设置支撑柱打开工位、支撑柱驱动装置以及提升工位和提升机，托盘上折叠状态的支撑柱由支撑柱驱动装置打开呈直立状态后再进行码垛，码垛完成的一个托盘再被提升机提升至一定高度，待另一个码垛好的托盘运动至其正下方时，下方托盘的支撑柱插入至上方托盘的插槽内，这样一个垛型就形成了。托盘与托盘之间相互插接形成叠加，位于上方的托盘的重量通过四根支撑柱传递到位于下方的托盘上，每一个托盘中的位于底层的桶装水只承担该托盘中位于其正上方的桶装水的重量，这样能有效减轻最底层桶装水的承压，有效防止整个垛型中最底层的桶装水发生变形。采用托盘相互插接支撑的形式，使得一个垛型中的桶装水的层数能远远多于两层，这大大提高了桶装水的码垛效率，从而也大大提高了桶装水储存、搬运、装车的工作效率。

附图说明

图1是本实用新型所述的桶装水的码垛装置的结构示意图。

图2是支撑柱驱动装置的布置示意图。

图3是图1顺着输送机构的输送方向所示的支撑柱驱动装置的结构示意图。

图4是图2俯视方向所示的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，瓶装水的码垛装置，包括：贯穿于若干工位设置的输送机构1，本实施例中输送机构1采用辊筒式的输送机构，辊筒式的输送机构具有较高的承载力。所述的工位包括：顺着输送机构1的输送方向依次设置的托盘派发工位2、支撑柱打开工位3、码垛工位4，提升工位5、出垛工位6设置，本实施例中提升工位5与出垛工位6之间还设置有膜缠绕工位10。

托盘派发工位2处设置有托盘派发机21，用于码垛的托盘7存储在托盘派发机21中、并由托盘派发机21一一派发至输送机构1中。如图2、图3、图4所示，本实施例中每个托盘7的结构均包括：托盘本体71，托盘本体71的四个角部分别设置有四根支撑柱72，每根支撑柱72均具有折叠在托盘本体71外侧的折叠状态或直立在托盘本体71角部的直立状态，托盘本体71每个角部的底部均形成向内凹进的插槽711；一个托盘7的四根直立状态的支撑柱72能分别插入至另一个托盘7的四个插槽711内。

本实施例中，每个托盘7上的四根支撑柱72的安装结构包括：托盘本体71的四个角部分别设置有一个支撑座73，每根支撑柱72的下端部均铰连接在对应支撑座73上的铰接轴上，每根支撑柱72均能绕对应的铰接轴来回转动，从而具有折叠在托盘本体71外侧的折叠状态或直立在托盘本体71角部的直立状态。为了便于安装和驱动，四根支撑柱72两两一组，同一组的两根支撑柱72折叠时转动的方向一致，两组支撑柱72折叠时转动的方向相互相反。每个支撑座73与对应的支撑柱72之间均还设置有防倾倒卡接机构，防倾倒卡接机构能确保支撑柱72直立卡挡在支撑座73上。

具体地，防倾倒卡接机构包括：每个支撑座73均呈一侧开口的半包围结构，每个支撑座73的开口方向与对应的支撑柱72折叠时转动的方向相一致，每根支撑柱72的下端部均开设有长条形的安装槽721，每根支撑柱72均通过长条形的安装槽721与对应支撑座73上的铰接轴相铰接。支撑座73的顶部设置有V字型卡槽731，每个支撑座73中的支撑柱72上均设置有与V字型卡槽731对应相配合的卡块722，在支撑柱72由折叠状态向直立状态转动过程中，其上的卡块722不会与支撑座73相碰撞，翻转至直立状态的每根支撑柱72在重力作用下，其上的长条形的安装槽721能在该安装槽721内的铰接轴的导向下竖直向下运动，直至使支撑柱72上的卡块722卡入至V字型卡槽731中。为了提高卡挡的可靠性，本实施例中每个支撑座73的顶部均开设有一对V字型卡槽731，每个支撑柱72的两侧分别设置有一个具有V字型卡挡面723的卡块722，直立状态的支撑柱72在重力作用下向下运动，从而使一对卡块722分别卡挡在对应支撑座的一对V字型卡槽731中、且每个卡块722的V字型卡挡面723与V字型卡槽731相贴合。

在支撑柱打开工位3处的机架上设置有支撑柱驱动装置，支撑柱驱动装置能将进入支撑柱打开工位3中的托盘7上呈折叠状态的四根支撑柱72打开至直立状态。所述的支撑柱驱动装置的结构包括：在支撑柱打开工位3中的托盘7上的、每根呈折叠状态的支撑柱72外侧的机架上均设置有一根翻转杆8，每根翻转杆8均铰连接在机架上，每根翻转杆8上均安装有带叉板811的叉板气缸81，每根翻转杆8均由机架上的一个翻转气缸82驱动，在翻转气缸82的驱动下，每根翻转杆8均能向下翻转至倾倒在支撑柱打开工位3中托盘7上的对应一根支撑柱72的外侧，然后能向上翻转至直立在输送机构1的外侧，倾倒在对应支撑柱72的外侧的翻转杆8上的叉板气缸81上的叉板811能插入至对应的折叠状态的支撑柱72的底部，之后翻转杆8向直立状态翻转从而驱使叉板811带动对应的支撑柱72翻转至直立状态。为了提高支撑柱72翻转时的稳定性，每个托盘7上的同一组支撑柱72之间均连接有连接杆701，同一组支撑柱72外侧的一对翻转气缸82能同步驱动一组支撑柱72打开至直立状态。将一个托盘7上的支撑柱72分成两组，且同一组的支撑柱72上连接有连接杆701，这能提高支撑柱72翻转至直立状态、并卡入至V字型卡槽731内的可靠性。

码垛工位4处的输送机构1的一侧设置有隔板存储台41与隔板派送机械手42、另一侧设置有上瓶输送机构43与抓瓶机械手44。隔板派送机械手42能将存储在隔板存储台41上的隔板401派送至码垛工位4中的托盘上。通常，隔板派送机械手42是通过吸附的方式抓取隔板401。抓瓶机械手44能将从上瓶输送机构43中抓取的桶装水放置在码垛工位4中的托盘7上。本实施例中位于提高码垛效率，每个托盘7的托盘本体71的顶部固定设置有支撑板724，支撑板724上根据垛型要求设置有若干向下凹进的、用于支撑桶装水底部的桶座725。每块隔板401上也设置有若干与支撑板724上的桶座725一一对应的、向下凹进的、用于支撑桶装水的底部的隔板座。隔板通常采用塑料材质，隔板放置在一层桶装水的上面，隔板上每个隔板座中的桶装水与隔板座正下方的桶装水一一对应，隔板座中的桶装水支撑在隔板座正下方的桶装水的顶部。在实际制作过程中，托盘7上的支撑板724可直接用一块隔板401代替，即直接将一块隔板固定安装在托盘7的托盘本体71的顶部即可。

为了安全起见，在支撑柱打开工位3外、以及码垛工位4的隔板存储台41、隔板派送机械手42、上瓶输送机构43、抓瓶机械手44外设置有护栏111。护栏111的护挡能有效防止隔板派送机械手42、抓瓶机械手44以及支撑柱驱动装置在动作过程发生意外事故而伤及工作人员。

提升工位5处设置有能将托盘7向上提升的提升机51。提升机51中的提升结构比较常用，通常是通过链条进行驱动提升或下降的运动。

膜缠绕工位10处设置有膜缠绕机101，膜缠绕机101能将膜缠绕在成型的垛型外。

工作原理如下：为了简便说明，下面将支撑柱72呈折叠状态的托盘7称作为折叠状态的托盘7，支撑柱72呈直立状态的托盘7称作为打开状态的托盘7。折叠状态的托盘7从输送机构1的输入端被输送至输送机构1中、并存储在托盘派发工位2处的托盘派发机21中。托盘派发机21将折叠状态的托盘7一一派发至输送机构1中。折叠状态的托盘7由输送机构1输送至支撑柱打开工位3中，折叠状态的托盘7上的一组支撑柱72先由对应的一组翻转气缸82驱动至直立状态，折叠状态的托盘7上的另一组支撑柱72再由对应的另一组翻转气缸82驱动至直立状态，这样托盘7就被打开了，即托盘7上的四根支撑柱72均呈直立状态。打开状态的托盘7由输送机构1输送至码垛工位4中进行码垛。

码垛过程如下：抓瓶机械手44将上瓶输送机构43中的桶装水抓取放置在码垛工位4中的托盘7的桶座725中、直至码成一层；接着，隔板派送机械手42将隔板存储台41上的一张隔板401派送至码垛工位4中的托盘7上码好的一层桶装水上，隔板401的作用是：分隔托盘7中的上、下层桶装水，对桶装水进行定位，有效防止桶装水晃动。接着抓瓶机械手44再从上瓶输送机构43中抓取桶装水、并放置在码垛工位4中的隔板401的隔板座中，直至码好一层，这样一个托盘7上的桶装水就码垛完成了。本实施例中仅以一个托盘7中码垛两层桶装水为例进行说明。码有两层桶装水的托盘7被输送至提升工位5中，提升工位5中的提升机51将码有两层桶装水的托盘7向上提升，当下一个码有两层桶装水的托盘7被输送至被提升的、码有两层桶装水的托盘的正下方时，提升机51松开被提升的托盘7，使其刚好掉落在底下的托盘上，并且底下的托盘7上的四根直立状态的支撑柱分别插入至被提升的托盘的四个插槽711中，这样一个垛型就形成了。形成的一个垛型由输送机构1输送至膜缠绕工位10中，膜缠绕工位10中的膜缠绕机101将膜缠绕在垛型外，这样整个垛型就更加稳靠、齐整。实际码垛过程中，可以根据需要进行膜缠绕。缠绕有膜的垛型由输送机构1的出垛工位6向外输出。

上述垛型的成型过程中，两个托盘7相互插接形成叠加，位于上方的托盘7的重量通过四根支撑柱72传递到位于下方的托盘上，每一个托盘中的位于最底层的桶装水只承担该托盘中位于其正上方的桶装水的重量，这样能有效防止垛型中最底部的桶装水发生变形。采用托盘相互插接支撑的形式，使得一个垛型中的桶装水的层数能远远多于两层，具体的层数可根据实际需要设置，每个托盘中的桶装水的层数也可以不一致。因此，本实用新型所述的码垛装置使得一个垛型中的桶装水的层数有效增加，这大大提高了桶装水的码垛效率，从而也大大提高了桶装水储存、搬运、装车的工作效率。本实用新型所述的码垛装置尤其适合于8L以上的大桶或大瓶、超大桶或超大瓶水的码垛。