一种自动拆垛叠包装车一体机及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动化装卸设备技术领域，特别是一种自动拆垛叠包装车一体机及其工作方法。
【背景技术】
[0002]包装物(箱)在装到汽车、集装箱或火车车厢内时，以往都是用人工的方法进行分包拆垛、运送、再在车厢内叠堆。有些地方，用真空吸盘进行分包拆垛，包容易变形，由于经常吸入带灰尘的空气，真空管路系统及机械系统容易结垢堵塞；车厢内用机器人叠堆；机器人有往返动作(往载、返空)，效率低，且车厢内的防碰撞措施复杂，造价高昂，应用困难。
[0003]中国发明专利CN 103708066 A公开了一种全自动智能拆垛拆包系统，包括机器人拆垛系统、包装袋输送系统、上袋机、拆包筛分卸料系统和废带自动打包系统，机器人拆垛系统与包装袋输送系统相连，机器人拆垛系统的另一侧连接上袋机，上袋机另一端与拆包筛分卸料系统连接，拆包筛分卸料系统连接废带自动打包系统，机器人拆垛系统包括机器人、视觉识别系统和真空吸盘，机器人的机械臂前端装有视觉识别系统，视觉识别系统由工业相机和控制系统组成，机械臂的顶端安装有真空吸盘，真空吸盘与真空栗相连。此发明中采用真空吸盘抓取货物包，这样真空吸盘先要吸住货物包，然后将货物包放置到输送带上，接着空盘返回再次吸住下一件货物包，这样需要往返一次才能将一个货物包装好，效率较低。
【发明内容】
[0004]本发明需要解决的技术问题一种自动拆垛叠包装车一体机及其工作方法，以实现高效的全自动化拆垛、叠包、装车功能。
[0005]为解决上述的技术问题，本发明是一种自动拆垛叠包装车一体机，其特征在于，包括:拆垛单元，用于提升包装物码垛整体并使其倾斜，并将包装物码垛整体中各层包装物从顶层起依次按层分拨至输送单元；输送单元，将各包装物输送至输送叠包单元；以及输送叠包单元，将各包装物进行叠包、装车。
[0006]进一步，所述拆垛单元包括:控制模块、坡滑式分包器；其中所述坡滑式分包器包括提升机构、倾斜驱动机构、分包机构、分包闸门，以及支撑坡滑式分包器倾斜的机架；所述控制模块适于控制提升机构将包装物码垛整体提升至分包机构下方并压紧，且还控制倾斜驱动机构使包装物码垛整体倾斜；在分拨时，所述控制模块还适于控制分包闸门打开，同时控制分包机构将顶层包装物分拨至输送单元。
[0007]进一步，所述提升机构包括:用于放置包装物码垛整体的拆垛翻包平台、滑轮、位于机架垂直撑杆侧面的限位导槽和升降驱动装置，其中所述升降驱动装置驱动拆垛翻包平台通过滑轮在限位导槽内上下移动；所述分包机构包括:分包器支架和至少一个分包器压爪，所述分包器支架固定在机架上部，且所述分包器支架上安装有适于驱动分包器压爪的分包气缸，即所述分包器压爪转动连接于分包气缸的活塞前端；以及所述分包器支架上固定有用于分包器分包计数及判断分包器压爪是否压紧顶层包装物的第一光电传感器；所述第一光电传感器与控制模块相连，所述控制模块适于在分包器压爪压紧顶层包装物后，再控制所述分包器压爪转动使顶层包装物分拨出，且同时控制分包闸门打开，以使顶层包装物分拨至输送单元，并通过第一光电传感器获得计数信号，以实现分包计数；以及在该层分拨完成后，所述控制模块控制分包器压爪复位，分包闸门关闭，控制升降装置将再次提升，使下一层包装物提升至分包器压爪下方后压紧，以再次分拨。
[0008]进一步，所述自动拆垛叠包装车一体机还包括位于闸门输出口和输送单元之间的大小头输送机；所述大小头输送机包括若干由输送机传动带电机驱动的输送辊，所述输送棍外套设有输送皮带，所述输送辊之间连接有过渡传动0型带。
[0009]进一步，所述输送单元为送料伸缩输送机，所述送料伸缩输送机包括:伸缩驱动机构、各级输送臂、用于带动各级输送臂伸缩的钢丝绳；其中所述伸缩驱动机构适于驱动伺服动力滑轮组前、后移动以带动相应钢丝绳驱动各级输送臂伸出或缩进；以及所述送料伸缩输送机还包括:皮带输送机构，所述皮带输送机构包括:位于各级输送臂内的前、后皮带张紧轮，以及皮带电驱动滚筒和与该皮带电驱动滚筒相配合的输送皮带从动滚筒。
[0010]进一步，所述伸缩驱动机构包括:伺服电机、该伺服电机通过滚珠丝杆螺母与滚珠丝杆副相连，所述滚珠丝杆副与一螺母推杆螺纹配合，该螺母推杆的前端固定有与伺服动力滑轮组相连的杆端连接器；以及所述螺母推杆还套设推杆外套，该推杆外套上安装有用于对伺服动力滑轮组前、后移动分别限位的前、后限位开关；所述伺服电机由控制模块控制，且适于根据待叠包的车厢距离调节各级输送臂伸出或缩进。
[0011]进一步，所述输送叠包单元为机械臂输送机，且所述机械臂输送机铰接于位于所述送料伸缩输送机末端的固定框上，且伸入待叠包的车厢内；所述机械臂输送机的下部设有适于分别驱动机械臂输送机横向运动、垂直运动的横向伺服推杆机构、垂直伺服推杆机构；以及所述机械臂输送机的末端设置有换向输送机，所述换向输送机通过换向伺服机构驱动。
[0012]进一步，所述固定框的下部设置有横向防碰撞机构，所述横向防碰撞机构包括支架、设置于固定框两侧的用于检测机械臂输送机与车厢栏板及物料距离的第二光电传感器，所述支架上设置有横向动力滚珠丝杆，该横向动力滚珠丝杆与安装于支架底部的丝杆螺母配合，所述横向动力滚珠丝杆由横向防撞伺服电机驱动；所述支架上设置有滑轨，以及与该滑轨配合行走的防撞滑轮，所述支腿上设置有支撑于汽车车厢底部滚动的地轮；所述第二光电传感器与控制模块相连，所述控制模块还适于当机械臂输送机与车厢栏板及物料距离小于设定的安全距离时，控制横向防撞伺服电机驱动横向动力滚珠丝杆，使机械臂输送机始终处于车厢中心位置工作。
[0013]进一步，所述自动拆垛叠包装车一体机还包括:托盘输送机，以及将空托盘送至托盘库的行走机构；其中所述托盘输送机包括:托盘输出弹簧支架、托盘过渡传输机构，以及驱动托盘过渡传输机构工作的托盘输送电机；当包装物码垛整体放置在所述拆垛翻包平台上后，所述托盘输送机被压于拆垛翻包平台中，且当包装物码垛整体放置分拨完毕后，所述空托盘输送机被托盘输出弹簧支架上的若干弹簧顶出，且托盘输送电机工作，所述托盘过渡传输机构将空托盘输送至行走机构；所述行走机构包括:用于接收空托盘的滚道输送机，以及将空托盘输送至托盘库的托盘传送机构；所述托盘库包括:托盘架，该托盘架四角对称安装有用于顶升空托盘的气缸，以及在托盘库四周且在同一水平位置还分别安装有棘爪；空托盘从托盘架底部开口处送入，且通过气缸将空托盘顶升至棘爪上方后，气缸复位，所述空托盘通过棘爪卡于托盘库内。
[0014]又一方面，本发明还提供了一种自动拆垛叠包装车一体机的工作方法。
[0015]所述自动拆垛叠包装车一体机包括:拆垛单元、输送单元和输送叠包单元，
所述工作方法的步骤如下:步骤S1，所述拆垛单元用于提升包装物码垛整体并使其倾斜，并将包装物码垛整体中各层包装物从顶层起依次按层分拨至输送单元；步骤S2，所述输送单元将各包装物输送至输送叠包单元；以及步骤S3，所述输送叠包单元将各包装物进行叠包、装车。
[0016]本发明具有的有益效果:采用上述结构后，本发明拆垛部分用坡滑控制式自动拆垛技术，解决了拆垛分包难的问题，具有给车厢内的机械臂输送机连续供料功能，机械臂输送