专利名称：防止侧翻的物品自动垂直堆码装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于物流自动化装备技术，具体涉及配送中心自动分拣配货装置中防止侧翻的物品自动垂直堆码装置。
技术背景随着现代流通的发展，物流配送越来越呈现出其在满足社会需求、提供优质服务和提高流通企业的市场竞争力中的重要作用。分拣配货系统在物流配送中心的规模化经营和高效率运作方面已经成为有力的工具，配送服务越来越集中化，配送中心的配送能力、工作效率、准确性的要求需进一步提高。在自动分拣机的许多应用场合，需要对被分拣物品进行拆箱并进行垂直堆码，现在一般都是由人工来完成被分拣物品的拆箱和堆码到自动分拣机的货架上，这种作业方式费时费力，并时常伴有差错发生，已不能适应大规模集中配送的需求，因此需要开发出适合于自动分拣机应用需求的对物品拆箱和自动垂直堆码的装置。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种配合自动分拣机应用的防止侧翻的物品自动垂直堆码装置，使配送中心在应用自动分拣机的时候，自动完成被分拣物品的拆箱和堆码，以便于自动填装到自动分拣机的货架上。
本实用新型采用的技术方案是它包括输送纸箱包装物品的滚筒输送机，在滚筒输送机的末端的两侧并与滚筒输送机在同一水平面上且垂直于滚筒输送机运转方向、分别固定安装有输送箱内物品的皮带输送机和箱内物品推出设备，在滚筒输送机上与箱内物品推出设备的同侧相对应位置安装有物品包装箱箱盖固定机构，在皮带输送机的末端连接安装第二段皮带输送机，在第二段皮带输送机末端右侧面安装有物品侧向推出设备，在第二段皮带输送机的末端的左侧安装有物品拨出设备，物品堆码提升机与物品拨出设备安装在一起并对应于物品拨出设备的拨出方向，安装于物品拨出设备上方并与物品堆码提升机相对应的物品推出气缸组，在与物品推出气缸组推出的物品推出方向相对应的位置上安装有一个内宽度大于被推出物品的宽度、内高度大于被堆码物品的总高度、深度等于被堆码物品的长度的物品垂直堆码接收框架；自动控制设备是由安装于滚筒输送机末端的第一光电传感器、安装于皮带输送机末端的第二光电传感器、安装于皮带输送机的末端挡板的上方的第三光电传感器、安装在物品侧向推出设备的气缸上的一组气缸杆步进推出定位器、与箱内物品推出设备的气缸相连接的第一电磁阀、与皮带输送机的电动机相连接的接触器、与物品推出气缸组相连接的第二电磁阀和可编程逻辑控制器构成；第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器和气缸杆步进推出定位器分别连接到可编程逻辑控制器的开关量输入端子上，第一电磁阀、接触器、第二电磁阀分别连接到可编程逻辑控制器的开关量输出端子上，物品拨出设备的步进电机和物品堆码提升机的步进电机的驱动器分别连接到可编程逻辑控制器的脉冲量输出端子上。
所述的箱内物品推出设备由水平固定安装在支架上的气缸和垂直于水平面固定安装在气缸的气杠杆上的推板构成。支架固定安装在滚筒输送机的侧面并与滚筒输送机的机架横梁之间预留一狭缝，狭缝宽度大于纸箱纸板厚度，气缸的气杠杆上的推板位于滚筒输送机的上平面的上方。
所述的物品包装箱箱盖固定机构由固定安装在滚筒输送机末端且高出滚筒输送机的上平面的金属或非金属硬质条状阻挡块、由两条金属或非金属硬质条状块以及支架形成的包装箱上翻盖狭缝构成。两条状块水平平行固定安装在倒“F”形的支架一端，支架的另一端固定安装在箱内物品推出设备的支架上，在两条状块之间形成的一条大于包装箱盖厚度的狭缝位于滚筒输送机和箱内物品推出设备的支架所形成的狭缝的上方、高于包装箱上表面但低于包装箱上翻盖垂直翻起的上边缘，狭缝的两头是口朝外的两个喇叭口状以便于包装箱上翻盖在垂直翻起时能方便进入狭缝。
所述的物品侧向推出设备由水平固定安装在支架上的气缸和垂直于水平面固定安装在气缸的气杠杆上的推板构成。支架固定安装在第二段皮带输送机末端的侧面。
所述的物品拨出设备由安装在机架上的步进电机、两同步轮、带有拨块的齿形同步带构成。机架固定安装在第二段皮带输送机末端相对于物品侧向推出设备的机架另一侧面，步进电机与同步轮同轴连接，同步轮与另一同步轮通过齿形同步带传动连接，同步带的带面垂直于水平面，其宽度为大于箱内物品竖向叠放的数量与每个物品高度的乘积，同步带上的拨块是一或二个长度等于同步带的宽度并固定粘接在同步带上的金属或非金属硬质条状物，拨块的轴线垂直于同步带的运动方向同时也垂直于水平面，或采用二个拨块，则二个拨块的固定粘接位置应将整个同步带的环形分隔为两个长度相等的部分。
所述的物品堆码提升机由竖直支架、上下链轮、步进电机、链板、一组提升横板、竖直挡板构成。上下链轮分别安装于竖直支架的上下两端，步进电机安装在竖直支架的上端或下端，带动相应的上链轮或下链轮并传动链板，竖直挡板平行于传动链板固定安装于竖直支架内部并且与传动链板的距离为大于堆码物品的宽度，竖直挡板的长度大于上下链轮的轴线的距离，竖直挡板的宽度等于传动链板的宽度，一组提升横板等距安装在传动链板上，为水平横板并跟随传动链板运动，两个相邻的横板的间距为大于箱内物品竖向叠放的数量与每个物品高度的乘积，提升横板的宽度小于竖直挡板与传动链板的间距，提升横板的长度等于传动链板的宽度，在第二段皮带输送机的末端固定安装有垂直于皮带面的第二段皮带输送机的挡板，第二段皮带输送机的挡板高度大于箱内物品竖向叠放的数量与每个物品高度的乘积，第二段皮带输送机的挡板在第二段皮带输送机运行方向上位于物品侧向推出设备和物品拨出设备的后面，第二段皮带输送机的挡板在物品侧向推出设备侧的边延伸到物品侧向推出设备的推板，第二段皮带输送机的挡板的板面与物品侧向推出设备的推板的边有1～50mm的空隙，第二段皮带输送机的挡板在物品拨出设备侧的边与物品拨出设备的齿形同步带的带面的距离大于一个箱内物品的宽度并小于一个箱内物品宽度的两倍。
所述的物品推出气缸组是在竖直方向上水平安装的一组联动气缸，固定安装于支架上，位于物品拨出设备的上方并与物品堆码提升机的提升横板相对应，气缸的气杠杆上垂直安装推板，物品推出气缸组的推出方向与物品侧向推出设备的运动方向垂直，与水平面平行。
所述的箱内物品推出设备或采用电动机带动一转动圆盘，在转动圆盘上连接一曲轴连杆，在曲轴连杆的端头上垂直安装箱内物品推出设备的推板构成。
所述的物品侧向推出设备的气缸上的一组气缸杆步进推出定位器，是气缸定位磁环、行程开关、光电开关或接近开关，采用气缸定位磁环，则气缸定位磁环直接安装于气缸的缸体上，采用行程开关、光电开关或接近开关，则行程开关、光电开关或接近开关安装在推板行程中，当推板经过时触发行程开关、光电开关或接近开关的位置上，这一组行程开关、光电开关或接近开关的间距等于被堆码物品的宽度。
所述的物品侧向推出设备的气缸上的一组气缸杆步进推出定位器，是一对对射式光电开关，其安装位置位于物品侧向推出设备和物品拨出设备之间，使对射式光电开关的对射线垂直于水平面且平行于物品拨出设备的齿形同步带的皮带面并紧靠齿形同步带的皮带面。
本实用新型具有的有益的效果是通过本实用新型所提供防止物品侧翻的自动垂直堆码装置，能够与自动分拣机配合应用，使配送中心在应用自动分拣机的时候，自动完成被分拣物品的拆箱和堆码到自动分拣机的货架上，大大提高自动分拣机的运行效率，减轻配送中心操作人员的劳动强度，提高配货操作准确度和工作效率，加强配送中心的配送能力。
图1是防止侧翻的物品自动垂直堆码装置的构成示意图；图2是在滚筒输送机的操作侧的对侧机架上安装一条向输送机内侧弯进的护栏；图3是箱内物品推出设备及物品包装箱固定机构构成原理示意图；图4是物品侧向推出设备和物品拨出设备构成示意图；图5是物品堆码提升机构成示意图；图6是物品推出气缸组和物品垂直堆码接收框架构成示意图；图7是箱内物品推出设备采用电动机带动一转动圆盘，在转动圆盘上连接一曲轴连杆，在曲轴连杆的端头上垂直安装推板构成的一种构成方式示意图；图8是采用气缸定位磁环的气缸杆步进推出定位器的构成方式示意图；图9是采用行程开关或光电开关或接近开关的气缸杆步进推出定位器的构成方式示意图；图10是采用对射式光电开关的气缸杆步进推出定位器的构成方式示意图。
图中1、滚筒输送机，2皮带输送机、，3、箱内物品推出设备，4、物品包装箱箱盖固定机构，5、第二段皮带输送机，6、物品侧向推出设备，7、物品拨出设备，8、物品堆码提升机，9、物品推出气缸组，10、物品垂直堆码接收框架，11、自动控制设备，20、护栏，21、电动机，22、转动圆盘，23、曲轴连杆，T、堆码物品。
具体实施方式
以下结合附图，并以具体实施例对本实用新型所涉及的一种防止侧翻的物品自动垂直堆码装置，其构成、连接方式和工作原理作进一步说明。
如图1所示，本实用新型包括输送纸箱包装物品的滚筒输送机1，在滚筒输送机1的末端的两侧并与滚筒输送机1在同一水平面上且垂直于滚筒输送机1运转方向、分别固定安装有输送箱内物品的皮带输送机2和箱内物品推出设备3，在滚筒输送机1上与箱内物品推出设备3的同侧相对应位置安装有物品包装箱箱盖固定机构4，在皮带输送机2的末端连接安装第二段皮带输送机5，在第二段皮带输送机5末端右侧面安装有物品侧向推出设备6，在第二段皮带输送机5的末端的左侧安装有物品拨出设备7，物品堆码提升机8与物品拨出设备7安装在一起并对应于物品拨出设备7的拨出方向，安装于物品拨出设备7上方并与物品堆码提升机8相对应的物品推出气缸组9，在与物品推出气缸组9推出的物品推出方向相对应的位置上安装有一个内宽度大于被推出物品的宽度、内高度大于被堆码物品T的总高度、深度等于被堆码物品T的长度的物品垂直堆码接收框架10；自动控制设备11是由安装于滚筒输送机1末端的第一光电传感器1101、安装于皮带输送机2末端的第二光电传感器1102、安装于皮带输送机2的末端挡板的上方的第三光电传感器1103、安装在物品侧向推出设备6的气缸602上的一组气缸杆步进推出定位器1104、与箱内物品推出设备3的气缸302相连接的第一电磁阀1105、与皮带输送机2的电动机相连接的接触器1106、与物品推出气缸组9相连接的第二电磁阀1107和可编程逻辑控制器1108构成；第一光电传感器1101、第二光电传感器1102、第三光电传感器1103和气缸杆步进推出定位器1104分别连接到可编程逻辑控制器1108的开关量输入端子上，第一电磁阀1105、接触器1106、第二电磁阀1107分别连接到可编程逻辑控制器1108的开关量输出端子上，物品拨出设备7的步进电机702和物品堆码提升机8的步进电机804的驱动器分别连接到可编程逻辑控制器1108的脉冲量输出端子上。
图1表示了上述各组成部分的一种安装位置关系。滚筒输送机1也可以采用皮带输送机。如图2所示，在滚筒输送机1的操作侧的对侧机架上可以安装一条向输送机内侧弯进的护栏20，使箱包装物品在运动过程中向操作侧偏移。这样滚筒输送机1和箱内物品推出设备3之间形成的直角区域是物品拆箱和垂直堆码的操作位，操作人员在此对从滚筒输送机1输送来的纸箱进行拆箱和垂直堆码的操作。上述第二段皮带输送机5的运行速度是皮带输送机2的1.1倍～2倍。
如图1、图3所示，所述的箱内物品推出设备3由水平固定安装在支架301上的气缸302和垂直于水平面固定安装在气缸302的气杠杆上的推板303构成。支架301固定安装在滚筒输送机1的侧面并与滚筒输送机1的机架横梁之间预留一狭缝，狭缝宽度大于纸箱纸板厚度，气缸302的气杠杆上的推板303位于滚筒输送机1的上平面的上方。
如图1、图3所示，所述的物品包装箱箱盖固定机构4由固定安装在滚筒输送机1末端且高出滚筒输送机1的上平面的金属或非金属硬质条状阻挡块401、由两条金属或非金属硬质条状块402、403以及支架404形成的包装箱上翻盖狭缝构成。两条状块402、403水平平行固定安装在倒“F”形的支架404一端，支架404的另一端固定安装在箱内物品推出设备3的支架301上，在两条状块402、403之间形成的一条大于包装箱盖厚度的狭缝位于滚筒输送机1和箱内物品推出设备3的支架301所形成的狭缝的上方、高于包装箱上表面但低于包装箱上翻盖垂直翻起的上边缘，狭缝的两头是口朝外的两个喇叭口状以便于包装箱上翻盖在垂直翻起时能方便进入狭缝。
如图1、图4所示，所述的物品侧向推出设备6由水平固定安装在支架601上的气缸602和垂直于水平面固定安装在气缸602的气杠杆上的推板603构成。支架601固定安装在第二段皮带输送机5末端的侧面。
如图1、图4所示，所述的物品拨出设备7由安装在机架701上的步进电机702、两同步轮703、704、带有拨块705的齿形同步带706构成。机架701固定安装在第二段皮带输送机5末端末端相对于物品侧向推出设备6的机架另一侧面，步进电机702与同步轮703同轴连接，同步轮703与另一同步轮704通过齿形同步带706传动连接，同步带706的带面垂直于水平面，其宽度为大于箱内物品竖向叠放的数量与每个物品高度的乘积，同步带706上的拨块705是一或二个长度等于同步带706的宽度并固定粘接在同步带706上的金属或非金属硬质条状物，拨块705的轴线垂直于同步带706的运动方向同时也垂直于水平面，或采用二个拨块，则二个拨块的固定粘接位置应将整个同步带706的环形分隔为两个长度相等的部分。
如图1、图5所示，所述的物品堆码提升机8由竖直支架801、上下链轮802、803、步进电机804、链板805、一组提升横板806、竖直挡板807构成。上下链轮802、803分别安装于竖直支架801的上下两端，步进电机804安装在竖直支架801的上端或下端，带动相应的上链轮802或下链轮803并传动链板805，竖直挡板807平行于传动链板805固定安装于竖直支架801内部并且与传动链板805的距离为大于堆码物品T的宽度，竖直挡板807的长度大于上下链轮802、803的轴线的距离，竖直挡板807的宽度等于传动链板805的宽度，一组提升横板806等距安装在传动链板805上，为水平横板并跟随传动链板805运动，两个相邻的横板的间距为大于箱内物品竖向叠放的数量与每个物品高度的乘积，提升横板806的宽度小于竖直挡板807与传动链板805的间距，提升横板806的长度等于传动链板805的宽度，在第二段皮带输送机5的末端固定安装有垂直于皮带面的第二段皮带输送机5的挡板501，第二段皮带输送机5的挡板501高度大于箱内物品竖向叠放的数量与每个物品高度的乘积，第二段皮带输送机5的挡板501在第二段皮带输送机5运行方向上位于物品侧向推出设备6和物品拨出设备7的后面，第二段皮带输送机5的挡板501在物品侧向推出设备6侧的边延伸到物品侧向推出设备6的推板603，第二段皮带输送机5的挡板501的板面与物品侧向推出设备6的推板603的边有1～50mm的空隙，第二段皮带输送机5的挡板501在物品拨出设备7侧的边与物品拨出设备7的齿形同步带706的带面的距离大于一个箱内物品的宽度并小于一个箱内物品宽度的两倍。
如图1、图6所示，所述的物品推出气缸组9是在竖直方向上水平安装的一组联动气缸902，固定安装于支架901上，位于物品拨出设备7的上方并与物品堆码提升机8的提升横板806相对应，气缸902的气杠杆上垂直安装推板903，物品推出气缸组9的推出方向与物品侧向推出设备6的运动方向垂直，与水平面平行。
如图7所示，所述的箱内物品推出设备3或采用电动机21带动一转动圆盘22，在转动圆盘22上连接一曲轴连杆23，在曲轴连杆23的端头上垂直安装箱内物品推出设备3的推板303构成。
如图8所示，所述的物品侧向推出设备6的气缸602上的一组气缸杆步进推出定位器1104，是气缸定位磁环110401、行程开关110402、光电开关110403或接近开关110404，采用气缸定位磁环110401，则气缸定位磁环110401直接安装于气缸602的缸体上，采用行程开关110402、光电开关110403或接近开关110404，则行程开关110402、光电开关110403或接近开关110404安装在推板603行程中，如图9所示，当推板603经过时触发行程开关110402、光电开关110403或接近开关110404的位置上，这一组行程开关110402、光电开关110403或接近开关110404的间距等于被堆码物品T的宽度。
如图10所示，所述的物品侧向推出设备6的气缸602上的一组气缸杆步进推出定位器1104，是一对对射式光电开关110405，其安装位置位于物品侧向推出设备6和物品拨出设备7之间，使对射式光电开关110405的对射线垂直于水平面且平行于物品拨出设备7的齿形同步带706的皮带面并紧靠齿形同步带706的皮带面。
该防止侧翻的物品自动垂直堆码装置的工作原理为当纸箱包装物品由输送机1输送到操作位时，操作员将纸箱两头的箱盖打开，并将纸箱朝向气缸推板303一头的上下左右四个箱盖分别朝上下左右方向翻开，并使向上翻开的箱盖进入物品包装箱箱盖固定机构4的两条状块402和403之间的狭缝，使向下翻开的箱盖进入滚筒输送机1的机架与气缸支架301之间的狭缝。在滚筒输送机1的末端安装有第一光电传感器1101，第一光电传感器1101连接到可编程逻辑控制器1108的开关量输入端子，箱内物品推出设备3的气缸302通过第一电磁阀1105连接到可编程逻辑控制器1108的开关量输出端子上，在纸箱箱盖被翻开进入狭缝并继续向前运动到滚筒输送机1末端的条状阻挡块401时，纸箱停止运动，同时触发第一光电传感器1101，第一光电传感器1101将触发信号传送到可编程逻辑控制器1108，可编程逻辑控制器1108经开关量输出端子发出信号到第一电磁阀1105，由第一电磁阀1105控制气缸302推出，气缸302带动推板303将纸箱内物品从纸箱中推出到皮带输送机2上，由于皮带输送机2经接触器1106连接到可编程逻辑控制器1108的开关量输出端子，在可编程逻辑控制器1108收到第一光电传感器1101的触发信号时，发出控制信号使接触器1106吸合，从而使皮带输送机2运转，箱内物品被推出到皮带输送机2上后，被皮带输送机2带着向前运动。同时可编程逻辑控制器1108发出控制信号控制第一电磁阀1105驱动气缸302复位。
设物品在纸箱内沿着水平方向(x方向)和竖直方向(z方向)堆码成m列和n层，m列和n层构成一垛，并沿着另一水平方向(y方向，y方向垂直于x方向和z方向)有k垛(其中m、n、k都是整数)，由于箱内物品被从纸箱中推出时，是沿着y方向被推出的，因此在皮带输送机上有k垛物品形成输送队列。
箱内物品被从纸箱中推出时，在皮带输送机2上有k垛物品形成输送队列。在皮带输送机2的末端连接安装第二段皮带输送机5，由于第二段皮带输送机5的速度大于皮带输送机2，故当物品垛接触到第二段皮带输送机5时，该垛物品运行速度加快，因此与它后面的一垛物品拉开一个间距，在皮带输送机2的末端安装有第二光电传感器1102，当有一垛物品被输送到皮带输送机2的末端时，第二光电传感器1102被触发，第二光电传感器1102的触发信号传送到可编程逻辑控制器1108，当该垛物品离开第二光电传感器1102后，第二光电传感器1102的触发信号复位，该复位信号传送到可编程逻辑控制器1108中记录，经过两垛物品之间的间距之后，后一垛物品被输送到皮带输送机2的末端，第二光电传感器1102再次被触发，可编程逻辑控制器1108收到该触发信号后即发出控制信号使皮带输送机2停止运转，于是后一垛物品停止运行，而前面一垛物品在第二皮带输送机5的输送下继续向前运动。
在第二皮带输送机5的末端挡板501的上方安装有第三光电传感器1103。当后一垛物品触发第二光电传感器1102时皮带输送机2停止运行，而前面一垛物品在第二皮带输送机5的输送下继续向前运动，直到碰到第二皮带输送机5末端挡板501才停止，与此同时前一垛物品触发第三光电传感器1103，第三光电传感器1103的触发信号传送到可编程逻辑控制器1108，可编程逻辑控制器1108即控制物品侧向推出设备6的气缸602推出，前面一垛物品的第一列共n层被推向并靠近物品拨出设备7的齿形同步带706的带面，这时气缸杆步进推出定位器1104被触发，触发信号传送到可编程逻辑控制器1108，可编程逻辑控制器1108即控制物品拨出设备7的步进电机702转动并带动齿形同步带706运动半圈或一圈(如果安装有两个拨块则运动半圈，若安装有一个拨块则运动一圈)，同时这一列的n层物品被同步带706上的拨块705拨出到物品堆码提升机8的提升横板806上，物品堆码提升机8随即提升一步，之后可编程逻辑控制器1108继续控制物品侧向推出设备6的气缸602推出，并根据气缸杆步进推出定位器1104的反馈信号决定推出距离，于是又有一列n层物品被物品拨出设备7的同步带706上的拨块705拨出到物品堆码提升机8的下一个提升横板806上，直到m列物品都被拨出到物品堆码提升机8，这时可编程逻辑控制器1108控制物品侧向推出设备6的气缸602复位，并控制皮带输送机2向前运动，后一垛物品被输送到前一垛物品的位置并由物品拨出设备7一列一列地拨出到物品堆码提升机8的提升横板806上。这样随着步进提升m次，纸箱中的m列n层的物品都被拨出到物品堆码提升机8中。当提升横板806提升(m+1)步时，可编程逻辑控制器1108控制物品推出气缸组9推出，于是m列的n层物品被同时从提升横板806上推出到物品垂直堆码接收框架10中，这(m×n)个物品在物品垂直堆码接收框架10中完成了垂直堆码。这个过程循环k次，就完成了对一个纸箱包装的(n×m×k)个物品的拆箱和垂直堆码。
在本实施例中，滚筒输送机1、皮带输送机2、箱内物品推出设备3、第二段皮带输送机5、物品侧向推出设备6、物品拨出设备7、物品堆码提升机8、物品推出气缸组9中的电动机、步进电机、气缸等设备零部件均可采用常规产品，物品运动传感器可以采用常规的光电开关、接近开关等，可编程逻辑控制器可以使用由西门子公司生产的S7-200系列可编程逻辑控制器，比如S7-226或S7-224；物品垂直堆码接收框架10可以采用金属和木制结构。
权利要求1.防止侧翻的物品自动垂直堆码装置，其特征在于它包括输送纸箱包装物品的滚筒输送机(1)，在滚筒输送机(1)的末端的两侧并与滚筒输送机(1)在同一水平面上且垂直于滚筒输送机(1)运转方向、分别固定安装有输送箱内物品的皮带输送机(2)和箱内物品推出设备(3)，在滚筒输送机(1)上与箱内物品推出设备(3)的同侧相对应位置安装有物品包装箱箱盖固定机构(4)，在皮带输送机(2)的末端连接安装第二段皮带输送机(5)，在第二段皮带输送机(5)末端侧面安装有物品侧向推出设备(6)，在第二段皮带输送机(5)的末端的另一侧面安装有物品拨出设备(7)，物品堆码提升机(8)与物品拨出设备(7)安装在一起并对应于物品拨出设备(7)的拨出方向，安装于物品拨出设备(7)上方并与物品堆码提升机(8)相对应的物品推出气缸组(9)，在与物品推出气缸组(9)推出的物品推出方向相对应的位置上安装有一个内宽度大于被推出物品的宽度、内高度大于被堆码物品(T)的总高度、深度等于被堆码物品(T)的长度的物品垂直堆码接收框架(10)；自动控制设备(11)是由安装于滚筒输送机(1)末端的第一光电传感器(1101)、安装于皮带输送机(2)末端的第二光电传感器(1102)、安装于皮带输送机(2)的末端挡板的上方的第三光电传感器(1103)、安装在物品侧向推出设备(6)的气缸(602)上的一组气缸杆步进推出定位器(1104)、与箱内物品推出设备(3)的气缸(302)相连接的第一电磁阀(1105)、与皮带输送机(2)的电动机相连接的接触器(1106)、与物品推出气缸组(9)相连接的第二电磁阀(1107)和可编程逻辑控制器(1108)构成；第一光电传感器(1101)、第二光电传感器(1102)、第三光电传感器(1103)和气缸杆步进推出定位器(1104)分别连接到可编程逻辑控制器(1108)的开关量输入端子上，第一电磁阀(1105)、接触器(1106)、第二电磁阀(1107)分别连接到可编程逻辑控制器(1108)的开关量输出端子上，物品拨出设备(7)的步进电机(702)和物品堆码提升机(8)的步进电机(804)的驱动器分别连接到可编程逻辑控制器(1108)的脉冲量输出端子上。
2.根据权利要求1所述的防止侧翻的物品自动垂直堆码装置，其特征在于所述的箱内物品推出设备(3)由水平固定安装在支架(301)上的气缸(302)和垂直于水平面固定安装在气缸(302)的气杠杆上的推板(303)构成；支架(301)固定安装在滚筒输送机(1)的侧面并与滚筒输送机(1)的机架横梁之间预留一狭缝，狭缝宽度大于纸箱纸板厚度，气缸(302)的气杠杆上的推板(303)位于滚筒输送机(1)的上平面的上方。
3.根据权利要求1所述的防止侧翻的物品自动垂直堆码装置，其特征在于所述的物品包装箱箱盖固定机构(4)由固定安装在滚筒输送机(1)末端且高出滚筒输送机(1)的上平面的金属或非金属硬质条状阻挡块(401)、由两条金属或非金属硬质条状块(402、403)以及支架(404)形成的包装箱上翻盖狭缝构成；两条状块(402、403)水平平行固定安装在倒“F”形的支架(404)一端，支架(404)的另一端固定安装在箱内物品推出设备(3)的支架(301)上，在两条状块(402、403)之间形成的一条大于包装箱盖厚度的狭缝位于滚筒输送机(1)和箱内物品推出设备(3)的支架(301)所形成的狭缝的上方、高于包装箱上表面但低于包装箱上翻盖垂直翻起的上边缘，狭缝的两头是口朝外的两个喇叭口状以便于包装箱上翻盖在垂直翻起时能方便进入狭缝。
4.根据权利要求1所述的防止侧翻的物品自动垂直堆码装置，其特征在于所述的物品侧向推出设备(6)由水平固定安装在支架(601)上的气缸(602)和垂直于水平面固定安装在气缸(602)的气杠杆上的推板(603)构成，支架(601)固定安装在第二段皮带输送机(5)末端的侧面。
5.根据权利要求1所述的防止侧翻的物品自动垂直堆码装置，其特征在于所述的物品拨出设备(7)由安装在机架(701)上的步进电机(702)、两同步轮(703、704)、带有拨块(705)的齿形同步带(706)构成；机架(701)固定安装在第二段皮带输送机(5)末端相对于物品侧向推出设备(6)的机架另一侧面，步进电机(702)与同步轮(703)同轴连接，同步轮(703)与另一同步轮(704)通过齿形同步带(706)传动连接，同步带(706)的带面垂直于水平面，其宽度为大于箱内物品竖向叠放的数量与每个物品高度的乘积，同步带(706)上的拨块(705)是一或二个长度等于同步带(706)的宽度并固定粘接在同步带(706)上的金属或非金属硬质条状物，拨块(705)的轴线垂直于同步带(706)的运动方向同时也垂直于水平面，或采用二个拨块，则二个拨块的固定粘接位置应将整个同步带(706)的环形分隔为两个长度相等的部分。
6.根据权利要求1所述的防止侧翻的物品自动垂直堆码装置，其特征在于所述的物品堆码提升机(8)由竖直支架(801)、上下链轮(802、803)、步进电机(804)、链板(805)、一组提升横板(806)、竖直挡板(807)构成；上下链轮(802、803)分别安装于竖直支架(801)的上下两端，步进电机(804)安装在竖直支架(801)的上端或下端，带动相应的上链轮(802)或下链轮(803)并传动链板(805)，竖直挡板(807)平行于传动链板(805)固定安装于竖直支架(801)内部并且与传动链板(805)的距离为大于堆码物品(T)的宽度，竖直挡板(807)的长度大于上下链轮(802、803)的轴线的距离，竖直挡板(807)的宽度等于传动链板(805)的宽度，一组提升横板(806)等距安装在传动链板(805)上，为水平横板并跟随传动链板(805)运动，两个相邻的横板的间距为大于箱内物品竖向叠放的数量与每个物品高度的乘积，提升横板(806)的宽度小于竖直挡板(807)与传动链板(805)的间距，提升横板(806)的长度等于传动链板(805)的宽度，在第二段皮带输送机(5)的末端固定安装有垂直于皮带面的第二段皮带输送机(5)的挡板(501)，第二段皮带输送机(5)的挡板(501)高度大于箱内物品竖向叠放的数量与每个物品高度的乘积，第二段皮带输送机(5)的挡板(501)在第二段皮带输送机(5)运行方向上位于物品侧向推出设备(6)和物品拨出设备(7)的后面，第二段皮带输送机(5)的挡板(501)在物品侧向推出设备(6)侧的边延伸到物品侧向推出设备(6)的推板(603)，第二段皮带输送机(5)的挡板(501)的板面与物品侧向推出设备(6)的推板(603)的边有1～50mm的空隙，第二段皮带输送机(5)的挡板(501)在物品拨出设备(7)侧的边与物品拨出设备(7)的齿形同步带(706)的带面的距离大于一个箱内物品的宽度并小于一个箱内物品宽度的两倍。
7.根据权利要求1所述的防止侧翻的物品自动垂直堆码装置，其特征在于所述的物品推出气缸组(9)是在竖直方向上水平安装的一组联动气缸(902)，固定安装于支架(901)上，位于物品拨出设备(7)的上方并与物品堆码提升机(8)的提升横板(806)相对应，气缸(902)的气杠杆上垂直安装推板(903)，物品推出气缸组(9)的推出方向与物品侧向推出设备(6)的运动方向垂直，与水平面平行。
8.根据权利要求1所述的防止侧翻的物品自动垂直堆码装置，其特征在于所述的箱内物品推出设备(3)或采用电动机(21)带动一转动圆盘(22)，在转动圆盘(22)上连接一曲轴连杆(23)，在曲轴连杆(23)的端头上垂直安装箱内物品推出设备(3)的推板(303)构成。
9.根据权利要求1所述的防止侧翻的物品自动垂直堆码装置，其特征在于所述的物品侧向推出设备(6)的气缸(602)上的一组气缸杆步进推出定位器(1104)，是气缸定位磁环(110401)、行程开关(110402)、光电开关(110403)或接近开关(110404)，采用气缸定位磁环(110401)，则气缸定位磁环(110401)直接安装于气缸(602)的缸体上，采用行程开关(110402)、光电开关(110403)或接近开关(110404)，则行程开关(110402)、光电开关(110403)或接近开关(110404)安装在推板(603)行程中，当推板(603)经过时触发行程开关(110402)、光电开关(110403)或接近开关(110404)的位置上，这一组行程开关(110402)、光电开关(110403)或接近开关(110404)的间距等于被堆码物品(T)的宽度。
10.根据权利要求1所述的防止侧翻的物品自动垂直堆码装置，其特征在于所述的物品侧向推出设备(6)的气缸(602)上的一组气缸杆步进推出定位器(1104)，是一对对射式光电开关(110405)，其安装位置位于物品侧向推出设备(6)和物品拨出设备(7)之间，使对射式光电开关(110405)的对射线垂直于水平面且平行于物品拨出设备(7)的齿形同步带(706)的皮带面并紧靠齿形同步带(706)的皮带面。
专利摘要本实用新型公开了一种防止侧翻的物品自动垂直堆码装置。由输送纸箱包装物品的滚筒输送机、输送箱内物品的皮带输送机、箱内物品推出设备、物品包装箱箱盖固定机构、输送箱内物品的第二段皮带输送机、物品侧向推出设备、物品拨出设备、物品堆码提升机、物品推出气缸组、物品垂直堆码接收框架和由物品运动传感器和控制器构成的上述设备和机构自动运动的自动控制设备构成。本实用新型能够与自动分拣机配合应用，使配送中心在应用自动分拣机的时候，自动完成被分拣物品的拆箱和堆码到自动分拣机的货架上，大大提高自动分拣机的运行效率，减轻配送中心操作人员的劳动强度，提高配货操作准确度和工作效率，加强配送中心的配送能力。
文档编号B65B69/00GK2823197SQ20052001502
公开日2006年10月4日 申请日期2005年9月20日 优先权日2005年9月20日
发明者鲍立威, 吕清楚, 刘汉华, 陈立平, 陈群星, 何涛 申请人:鲍立威