一种码垛装置的制作方法

本实用新型属于码垛装置技术领域，具体涉及一种码垛装置。

背景技术：

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

在热锻金属环件的工厂化生产过程中，工件生产完毕后，需要通过堆垛将输送线上连续输出的工件堆垛，然后将成垛的工件转运至下一工序或包装设备处进行包装。发明人了解到，热锻金属环件的重量大，在堆垛时对于不同环件之间的同心度要求高，采用机械臂堆垛的方式对于机械臂的载重要求大，造成机械臂体积大；采用传统利用高度差从下往上依次堆垛的方式，容易使得相邻环件之间发生碰撞，损坏工件。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种码垛装置，能够至少解决上述技术问题之一。

为实现上述目的，本实用新型的一个或多个实施例提供一种码垛装置，包括从下往上依次布置的顶升机构、输送线和抱臂机构，输送线能够将工件水平输送至抱臂机构的下方，抱臂机构包括沿水平圆周方向布置的多个夹臂，多个夹臂围合形成夹持空间，夹臂能够完成夹持空间中的工件夹持；顶升机构包括托举立板，托举立板能够向上穿过输送线，并将工件托举至夹持空间。

作为进一步改进，所述输送线与抱臂机构之间设有定心机构，所述定心机构能够在输送线将工件输送至抱臂机构的下方时，完成工件的定心，以使得工件与抱臂机构同心设置。

作为进一步改进，所述夹臂通过支撑架支撑，夹臂下部转动安装有托举支撑块，托举支撑块的转动范围被设置为：当托举支撑块不受外力时，托举支撑块的一端伸入夹持空间；当托举支撑块受到下部环形工件顶起时，托举支撑块能够通过逆时针转动回缩入夹臂中。

作为进一步改进，所述夹臂与支撑架滑动连接，夹臂的滑动方向穿过抱臂机构所在的轴心；多个夹臂能够同步滑动，以保证抱臂机构的轴心不变。

以上一个或多个技术方案的有益效果：

本实用新型采用顶升机构设置在输送机构下方，输送机构设置在抱臂机构下方的方式，使得成垛的环形工件从上往下开始堆垛，新的环形工件在顶升机构的驱动下处于堆垛的下方；相邻环形工件之间通过端面相接触；相对于传统的利用重力堆垛的方式来说，减少了环形工件之间相互碰撞的概率。

采用定心机构在堆垛前实现待堆垛工件与已经堆垛工件的定心，相对于堆垛完成后再进行堆垛的方式，能够提高堆垛的效率。

采用多个夹臂能够沿支撑架同步滑动的方式，便于在保证夹持中心不变的情况下改变夹持空间的大小，进而适应不同规格大小的环形工件的堆垛过程。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型实施例中整体结构主视图；

图2是图1中a-a视向的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中局部剖视图；

图4是本实用新型实施例中整体机构轴测图；

图5是图4中i处的局部放大示意图；

图6为本公开实施例中定心机构的局部结构放大示意图；

图7为本公开实施例中传感器挡块与传感器配合的示意图。

图中，1、支撑架；2、输送线；3、托举油缸；4、托举导向柱；5、托举导套；6、托举平板；7、托举立板；8、夹臂；9、限位螺栓；10、托举支撑块；11、抱臂滑块；12、压板；13、抱臂油缸座；14、油缸旋转支座；15、抱臂油缸；16、定心块；17、传感器压块；18、导杆；19、传感器挡块；20、传感器；21、定心固定板；22、定心油缸；23、导向套；24、导向柱；24a、横架；25、传感器固定板；26、弹簧；27、环件工件。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型的一种典型实施方式中，如图1-图7所示，提供一种码垛装置，包括从下往上依次布置的顶升机构、输送线2和抱臂机构，输送线2能够将工件水平输送至抱臂机构的下方，抱臂机构包括沿水平圆周方向布置的多个夹臂8，多个夹臂8围合形成夹持空间，夹臂8能够完成夹持空间中的工件夹持；顶升机构包括托举立板7，托举立板7能够向上穿过输送线2，并将工件托举至夹持空间。所述输送线2与抱臂机构之间设有定心机构，所述定心机构能够在输送线2将工件输送至抱臂机构的下方时，完成工件的定心，以使得工件与抱臂机构同心设置。

以下分别结合附图对定心机构、抱臂机构及顶升机构进一步描述：

在本实施例中，支撑架1包括上下两层支撑板，上下两层的支撑板通过杆件固定连接，上层的支撑板用于安装抱臂机构，下层的支撑板用于安装输送线2以及定心机构，在上层支撑板处开设一个通孔，该通孔用于通过环形工件，以便于顶升机构将环形工件顶升入夹持空间中；夹臂8环绕通孔布置。

抱臂机构：

所述夹臂8通过支撑架1支撑，夹臂8下部转动安装有托举支撑块10，托举支撑块10的转动范围被设置为：当托举支撑块10不受外力时，托举支撑块10的一端伸入夹持空间；当托举支撑块10受到下部环形工件顶起时，托举支撑块10能够通过逆时针转动回缩入夹臂8中。

具体的，在本实施例中，每个夹臂8包括相互平行的两个竖向板，两个竖向板之间形成间隙空间，间隙空间中设有所述托举支撑块10，托举支撑块10至少与其中一个竖向板转动连接。在托举支撑块10的边缘设置一个楔形部，同时在间隙空间中安装一个限位螺栓9，托举支撑块10的外表面为不规则形状，使得托举支撑块10沿顺时针转动到极限位置后被限位螺栓9阻挡，此时楔形块伸入夹持空间中，且楔形块的上表面水平设置；当托举支撑块10沿逆时针转动到极限位置后，楔形块回缩入间隙空间，并且楔形块与限位螺栓9相接触，以阻挡托举支撑块10进一步的转动。

可以理解的是，本实施例中每个夹臂8也可以设置成整体结构，只是在夹臂8靠近夹持空间的一侧开槽，用于转动安装所述的托举支撑块10。

可以理解的是，在其中一些实施方式中，可以在托举支撑块10的边缘设置两个楔形部，将锁紧螺栓设置在两个楔形部之间，因为托举支撑块10的转动范围为两个楔形部的夹角范围。

托举支撑块10的具体结构形状，可以由本领域技术人员自行设置，只要能够谁使得托举支撑块10在外伸入夹持空间与回缩入夹臂8之间进行转换即可，此处不再赘述。

为了抱臂机构适应于不同直径尺寸环形工件堆垛的目的。在本实施例中，所述夹臂8与支撑架1滑动连接，夹臂8的滑动方向穿过抱臂机构所在的轴心；多个夹臂8能够同步滑动，以保证抱臂机构的轴心不变。

所述夹臂8与支撑架1之间安装有直线驱动机构，所述直线驱动机构能够驱动夹臂8沿支撑架1的往复直线滑动。

在本实施例中，直线驱动机构包括抱臂油缸15，抱臂油缸15的缸体与油缸旋转支座14转动连接，油缸旋转支座14与支撑架1固定连接，抱臂油缸15的活塞杆末端与抱臂油缸座13转动连接，抱臂油缸座13与夹臂8定连接。夹臂8的下端与抱臂滑块11固定连连接，支撑架1上并排设置有两个压板12，两个压板12之间形成滑动，抱臂滑块11设置在滑道中。

可以理解的是，在抱臂油缸15的活塞杆伸缩过程中，夹臂8能够随抱臂滑块11，沿着压板12的导向实现往复直线运动。因为抱臂油缸15的缸体与支撑架1转动连接，抱臂油缸15的活塞杆通过抱臂油缸座13与夹臂8转动连接。因此，抱臂油缸15中活塞杆的轴线不必与两个压板12形成的滑道完全平行。在误差允许范围内，均能够实现夹臂8的直线驱动。

所述顶升机构包括托举立板7，所述托举立板7通过升降驱动机构驱动，输送线2包括输送辊，托举立板7能够穿过输送辊之间的间隙，并将输送辊上表面输送的工件顶升入夹持空间中。

所述升降驱动机构的固定端与支撑架1固定，升降驱动机构的活动端用于驱动升降立板。

定心机构：

所述定心机构包括两个定心块16，输送线2沿输送方向的竖向对称面为定心对称面，两个定心块16关于定心对称面对称布置，定心块16通过支撑架1支撑。

两个定心块16通过横架24a固定，横架24a的两端分别与导向柱24固定，导向柱24插接在导向套中，导向套通过支撑架1固定，导向柱24的能够沿导向套滑动，导向套的滑动方向与输送线2的输送方向平行；导向柱24通过直线驱动单元驱动，以改变定心块16相对于输送线2的位置。

具体的，在本实施例中，两个定心块16成v字形开口结构，开口朝向抱臂机构，使得开口能够承接经输送线2输送的环形工件。定心块16通过连接板与横架24a固定连接。所述定心机构还包括通过支撑架1支撑的导杆18，导杆18与导向柱24平行且处于两个导向柱24之间，导杆18能够沿自身轴线滑动，导杆18的末端安装有传感器挡块19，传感器挡块19能够在导杆18向着远离抱臂机构的方向滑动设定距离后触碰传感器20，传感器20通过导向柱24支撑并定位。

在本实施中，支撑架1上固定连接有定心固定板21，定心固定板21的两侧固定安装有所述的导向套，定心固定板21的中部固定有直线驱动单元中的定心油缸22的缸体，定心油缸22的活塞杆穿过定心固定板21后与横架24a固定连接。

同时，导杆18通过定心固定板21上的导向孔实现导向，导杆18靠近定心块16的一端安装有传感器压块17，另一端安装有传感器挡块19，在其中一个导向柱24远离定心块16的一端固定有一个传感器固定板，传感器固定板上固定有传感器20，此处的传感器20可以采用接近开关。当导杆18末端在环形工件的推动下，位移至远离抱臂机构的设定位置后，传感器挡块19会触碰传感器20，使得控制机构及时通知输送线2停止输送，并控制顶升机构及时顶升。

可以理解的是，在本实施例中，为了实现导杆18在环形工件顶升后的复位，在导杆18远离定心块16的一端套设弹簧26，然后在导杆18的外部固定一个挡套，导杆18的末端穿过传感器固定板之后安装传感器挡块19，将弹簧26设置在传感器固定板与挡套之间即可。

当环形工件与传感器压块17接触并推动导杆18向着远离定心块16的方向运动时，弹簧26被压缩，直至传感器挡块19与传感器20接触；当环形工件被顶升后，弹簧26的弹性势能被释放，导杆18及传感器20压头复位。

顶升机构：

在本实施例中，升降驱动机构采用托举油缸3，在其他实施方式中，也可以采用电动推杆或者气缸等机构。

托举油缸3的缸体与支撑架1固定连接，托举油缸3的活塞杆超上伸出并与托举平板6固定连接，托举平板6的上表面安装有多个托举立板7，托举立板7竖向设置，与托举平板6垂直。

在本实施例中，托举立板7包括平行于输送线2方向以及垂直于输送线2方向的两种，如图3所示，抱臂机构下方的输送线2分成左右两组，两组输送线2之间安装有平行于输送线2输送方向的托举立板7，在并排设置的两个托辊之间设置有垂直于输送线2输送方向给的托举立板7。

可以理解的是，为了实现托举平板6顶升时的导向，在托举平板6的下部固定连接多个托举导向柱4，在支撑架1上安装多个托举导套5，托举导向柱4沿托举导套5竖向滑动。

工作原理：码垛工位工作过程：

步骤1，根据所需码垛的不同环件尺寸调整码垛抱臂装置的位置，使码垛抱臂内接圆尺寸略大于环件外径尺寸，且内接圆圆心与工位中心重合；

步骤2，对应调整定心限位装置的定心块16的位置及传感器挡块19的位置，使工件运动到输送线2后部时，环形工件刚好被定心块16限位至与码垛抱臂内接圆同心；调整传感器挡块19位置使工件快被定心完成时，传感器挡块19刚好撞击传感器20触发其动作；

步骤3，工件27放置到输送线2后，由输送线2将之输送至码垛工位中心，当工件两侧偏移时，会首先碰触到定心块16，在输送线2推力作用下，将被推至工位中心，当工件碰触传感器压块17触发传感器20时，输送线2可延时运动2-3s，使工件充分定心，后输送线2停止运动；

步骤4，输送线2停止运动后，托举油缸3开始动作，将工件托举向上运动，工件在上升过程中会首先碰触托举支撑块10，并继续向上运动直至越过支撑块，支撑块在重力作用下旋转至初始位置，当托举油缸3继续运动到一定位置时(也可让其碰触限位开关)，托举油缸3开始带动工件回落，回落过程中工件被托举支撑块10托住，而托举油缸3继续带动托举架向下运动至初始位置后停止；

输送线2继续开始运动，步骤3、4重复至工件码垛完成。

在托举时允许有一定偏心量，但不得大于码垛抱臂底部倒角的水平方向长度；工件向上运动过程中，当工件底部高于传感器压块17，传感器压块17会在弹簧26作用下复位。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。