用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机及控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机及控制方法，堆垛机包括底座、提升装置、取料装置、拍料装置和下料装置，所述提升装置设置在底座的左侧下方，通过气缸的驱动，实现提升装置沿设定方向运动；所述取料装置有多组，对称分布在底座左侧的上部；所述拍料装置在底座右侧的上部；所述下料装置设置在底座右侧的下部；本发明可适用于多层分列式瓦楞纸的堆垛，在使用时，可根据瓦楞纸的宽度规格调整取料装置、拍料装置即可实现不同规格的分列式瓦楞纸的堆垛工序。另外，本发明无需人工操作，就可以自动实现分列式瓦楞纸的整齐、堆垛，且能保证产品的整齐、完整性。
【专利说明】用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及瓦楞纸板生产线辅助设备领域，特别涉及一种用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机及控制方法。
【背景技术】
[0002]瓦楞纸板始于18世纪末，19世纪初因其量轻而且价格便宜，用途广泛，制作简易，且能回收甚至重复利用，使它的应用有了显著的增长。到20世纪初，已获得为各种各样的商品制作包装而全面的普及、推广和应用。由于使用瓦楞纸板制成的包装容器对美化和保护内装商品有其独特的性能和优点，因此，在与多种包装材料的竞争中获得了极大的成功。成为迄今为止长用不衰并呈现迅猛发展的制作包装容器的主要材料之一。
[0003]包装行业中，对瓦楞纸箱的需求不断增加，而瓦楞纸箱均由瓦楞纸板经裁切和折叠构成。瓦楞纸板在生产线中按照需求切成等宽或者不等宽的多列瓦楞纸，然后将瓦楞纸按照客户的要求将瓦楞纸堆成多个小垛，再进行捆扎打包。现有的堆垛主要由人工将产线中的瓦楞纸进行摆放整齐，当升高一定高度时，再由人工将其搬运走。上述对瓦楞纸搬运、堆垛、整齐的工作，需要很多人员才能完成，消耗的人力与财力大，生产效率也不高。
[0004]因此，亟需开发出一种用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机，实现等宽或者不等宽的瓦楞纸列的全自动堆垛工序。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机，解决瓦楞纸纸垛人工堆垛、拍料问题，实现分列式瓦楞纸的全自动快速拍料和堆垛。
[0006]本发明的另一目的在于，提供一种用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机及控制方法。
[0007]为了达到上述第一目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]一种用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机，包括底座、提升装置、取料装置、拍料装置和下料装置，所述提升装置设置在底座的左侧下方，通过气缸的驱动，实现提升装置沿设定方向运动；所述取料装置有多组，对称分布在底座左侧的上部；所述拍料装置在底座右侧的上部；所述下料装置设置在底座右侧的下部；提升装置将产线上的料件提升到一定的高度后，取料装置将料件提取并输送到堆垛位置处，料件被放下后，拍料装置对料件进行横向、纵向轻缓拍打，实现料件的整料工序，最后由下料装置将料件下降到设定的下料高度处。
[0009]优选的，所述提升装置包括提升板、第二气缸和第一导向杆，所述第二气缸位于底座的左侧下方；第一导向杆为多个，设置在第二气缸的左右两侧；所述第二气缸和第一导向杆的底部都固定在同一块底板上，第二气缸和第一导向杆的顶部分别与提升板连接；提升板在第二气缸的驱动下，沿着第一导向杆方向做上下运动。
[0010]优选的，所述提升板为两块，对称分布在底座上部的两侧，每块提升板配有一个第二气缸和四个第一导向杆。
[0011]优选的，所述取料装置包括两个对称分布的取料单元，两个取料整体之间通过第四导向杆相互连接；每个取料单元包括取料板、第一减速器、第一电机、退料板、整料板、第一气缸、第二导向杆、第二导向杆、第四导向杆；所述退料板位于取料板下半部分内侧，所述第二导向杆穿过退料板下半部分与退料板连接，第二导向杆分布在第一气缸左右两侧；所述整料板位于取料板上半部分内侧，整料板靠近取料板的一侧与第一减速器的输出轴连接，第一减速器的输入轴与第一电机连接，所述整料板在第一减速器、第一电机的驱动下沿着第四导向杆方向运动。
[0012]优选的，所述取料板包括固定部分和活动部分，所述固定部分的顶部穿过第三导向杆，活动部分外侧面连接第一气缸，第一气缸驱动取料板的活动部分在第二导向杆上做纵向运动，在取料板和退料板之间的第二导向杆上设置有弹簧。
[0013]优选的，所述拍料装置包括连接块、第二减速器、第二电机、第一拍料板、第二拍料板，所述连接块位于底座右侧顶部，连接块呈“H”字型，“H”字型的上部分与底座相连接，“H”字型的下部分与第二拍料板连接；所述第二减速器位于第二拍料板上方，其输入轴与第二电机连接，输出轴与第二拍料板连接；所述第一拍料板对称分布在底座左侧上部前后两侧，第一拍料板的外侧连接有第三气缸和第五导向杆，第五导向杆位于第三气缸左右两侧，共计两块第一拍料板，每块第一拍料板配有一个第三气缸和两个第五导向杆，第一拍料板在第三气缸的驱动下，沿着第五导向杆方向运动。
[0014]优选的，所述下料装置包括下料台、驱动杆、传动杆、第三电机以及第六导向杆，所述第三电机位于底座的右侧顶部，第三电机的输出轴与传动杆连接，所述传动杆纵向跨在底座右侧顶部前后两端；所述驱动杆位于底座的前后两侧侧面，驱动杆的顶部与传动杆两端通过齿轮相连接；所述第六导向杆位于驱动杆的左右两侧；所述下料台穿过驱动杆、第六导向杆，位于底座上，下料台在驱动杆的驱动下沿着第六导向杆方向做上下运动。
[0015]为了达到上述第二目的，本发明采用以下技术方案:
[0016]用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机的控制方法，包括下述步骤:
[0017]I)当生产线上的分列式瓦楞纸被输送至堆垛机的取料装置下方，料件到位传感器将信号发送给堆垛机的外部控制系统，外部控制系统接收到信号，发出指令给第二气缸，在第二气缸的驱动下，提升板沿着第一导向杆方向上升至指定的高度位置，该高度略高于取料板“L”型的下方板的高度；
[0018]2)外部控制系统发出指令给第一气缸，第一气缸驱动取料板的活动部分向中间运动至起下端的板位于瓦楞纸下方；
[0019]3)外部控制系统发出指令给第一电机，第一电机工作，驱动整料板向中间运动，顶住料件的纵向两端侧面，退料板也因此沿着第三导向杆向前后两端移动，弹簧被压缩；
[0020]4)料件被固定夹稳后，外部控制系统发出指令给取料装置的电机和第二气缸，在电机的驱动下，取料装置沿着第三导向杆上向底座的右侧下料方向运动，第二气缸驱动提升板下降至低于生产线上的输送带的高度；
[0021]5)料件被输送至下料台上方后，外部控制系统发出指令给第一电机，驱动第一电机工作，驱动整料板向两侧运动，离开料件的纵向两端侧面，料件纵向两端被松开；
[0022]6)外部控制系统发出指令给第一气缸，第一气缸驱动取料板的活动部分向两侧运动至起下方板块离开料件底部位置，在弹簧的缓慢复位的过程中，退料板也离开料件的侧面位置，由于弹簧的缓冲作用，料件在取料板抽离时，不会发生纵向位移；
[0023]7)外部控制系统发出指令给第三气缸、第二电机，第三气缸驱动第一拍料板沿着第五导向杆方向轻轻拍打料件的纵向两侧侧面，第二电机驱动第二拍料板沿着左右方向轻缓拍打料件的左右两侧侧面；
[0024]8)料件被拍打整齐后，外部控制系统发出指令给第三电机，驱动传动杆运转，由于传动杆和驱动杆之间通过齿轮连接，从而带动下料台沿着第六导向杆方向运动，下料台下降一组料件的高度。
[0025]优选的，当完成上述I)-8)的一组分列式瓦楞纸的堆垛工作过程，重复上述所有步骤，每堆上一组瓦楞纸，下料台会下降一组瓦楞纸的高度，直至瓦楞纸纸垛达到预先设定的高度后，将堆垛好的瓦楞纸搬运走，再开始下一个瓦楞纸纸垛的堆垛工作。
[0026]优选的，当生产线上的分列式瓦楞纸的宽度发生改变时，仅需根据瓦楞纸的宽度调整取料装置、拍料装置之间的距离即可实现新规格的分列式瓦楞纸的堆垛工作。
[0027]本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:
[0028]1、本发明使用广泛，可适用于多层瓦楞纸组的瓦楞纸列的堆垛。
[0029]2、本发明可适用于不同宽度规格的瓦楞纸的堆垛，只需要调整工作的取纸装置和拍纸装置的相邻结构组之间的距离即可实现不同宽度规格的瓦楞纸的堆垛。
[0030]3、本发明设计了自动拍料装置，可以实现在堆垛的过程中，实现料件的整齐。
[0031]4、本发明设备由控制系统完全电脑自动化控制，大量节省的人工操作，提高工作效率，避免人工操作所造成纸垛错层及废品的产生。
[0032]本发明可兼容到现有的自动化生产流水线上，提高了流水线生产设备间的相互协调与配合，提高了设备利用效率，从而提高了劳动生产率。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是本发明的结构示意图；
[0034]图2是本发明的主视图；
[0035]图3是本发明的俯视图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0037]实施例
[0038]本实施例提供一种用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机，该堆垛机由提升装置、取料装置和拍料装置组成，提升装置将产线上的料件提升到一定的高度后，取料装置将料件提取并输送到堆垛位置处，料件被放下后，拍料装置对料件进行横向、纵向轻缓拍打，实现料件的整料工序。
[0039]如图1、图2、图3所示，本实施例的一种用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机，包括:底座1、第一气缸2、第二气缸3、第一导向杆4、退料板5、第二导向杆6、第三导向杆7、取料板8、第一减速器9、第一电机10、第四导向杆11、第一拍料板12、第三气缸13、传动杆14、第二减速器15、第二电机16、连接块17、第二拍料板18、第三电机19、第五导向杆20、第六导向杆21、下料台22、驱动杆23、提升板24、整料板25以及加强杆26。
[0040]所述第二气缸3位于底座I的左侧下方,第一导向杆4位于第二气缸3的左右两侦1J,每侧有两个第一导向杆，所述第二气缸3和第一导向杆4的底部都固定在一块底板上，第二气缸和第一导向杆的顶部分别与提升板24连接。所述提升板共有两块，每块提升板配有一个第二气缸和四个第一导向杆。提升板在第二气缸驱动下，沿着第一导向杆方向上做上下运动。
[0041]所述第三导向杆7位于底座上部前后两端，连接底座的左右两端，共计两个第三导向杆。
[0042]所述取料板8的固定部分的顶部穿过第三导向杆7，取料板8的活动部分底部呈“L” 型。
[0043]所述第一气缸2与取料板的活动部分的外侧面相连接。
[0044]所述退料板5位于取料板8下半部分内侧，所述第二导向杆6穿过退料板下半部分与退料板5连接,第二导向杆分布在第一气缸左右两侧,第一气缸驱动取料板的活动部分在第二导向杆上做纵向运动，在取料板和退料板之间的第二导向杆上设置有弹簧。
[0045]所述整料板25位于取料板8上半部分内侧，整料板靠近取料板的一侧与第一减速器9的输出轴连接,第一减速器9的输入轴与第一电机10连接,所述整料板在第一减速器、第一电机的驱动下沿着第四导向杆11方向运动。
[0046]所述取料板、第一减速器、第一电机、退料板、整料板、第一气缸、第二导向杆为一个取料整体，对称分布的两个取料整体为一组取料装置，两个取料整体之间通过第四导向杆11相互连接，共计有四组取料装置(图示为例，实际不局限于此)，每组取料装置之间的距离可以依据料件的宽度进行调整，取料装置可在电机的驱动下沿着第三导向杆7做横向运动。
[0047]所述第一拍料板12对称分布在底座I左侧上部前后两侧，第一拍料板的外侧连接有第三气缸13和第五导向杆21,第五导向杆位于第三气缸左右两侧,共计两块第一拍料板，每块第一拍料板配有一个第三气缸和两个第五导向杆，第一拍料板在第三气缸的驱动下，沿着第五导向杆方向运动。
[0048]所述连接块17位于底座I右侧顶部，连接块呈“H”字型，“H”字型的上部分与底座相连接，“H”字型的下部分与第二拍料板18连接。
[0049]所述第二减速器15位于第二拍料板上方,其输入轴与第二电机16连接,输出轴与第二拍料板连接。
[0050]所述连接块、第二减速器、第二电机、第二拍料板为一组横向拍料装置，每组横向拍料装置之间的距离可以根据实际料件的宽度进行调整设定，共计五组拍料装置(图示为例，实际数量为取料组数量加一)
[0051]所述第三电机19位于底座I的右侧顶部，第三电机的输出轴与传动杆14连接，所述传动杆纵向跨在底座右侧顶部前后两端。
[0052]所述驱动杆23位于底座I的前后两侧侧面，驱动杆的顶部与传动杆两端通过齿轮相连接。
[0053]所述第六导向杆21位于驱动杆23的左右两侧。
[0054]所述下料台22穿过驱动杆23、第六导向杆21，位于底座I上，下料台在驱动杆的驱动下沿着第六导向杆方向做上下运动。共计两个驱动杆和四个第六导向杆。
[0055]由于底座I的顶部框架跨度比较大，所以底座的顶部设有两根交叉的加强杆26，用于加固该自动堆垛机。
[0056]本实施例一种用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机需配合生产线上的输送线使用，可以根据实际使用需求，配置一些料件检测传感器，其初始状态和运动方式如下:
[0057]提升板的初始位置低于生产线上的输送带的高度。
[0058]实现料件的堆垛包括以下步骤:
[0059]I)当生产线上的分列式瓦楞纸被输送至堆垛机的取料装置下方，料件到位传感器将信号发送给堆垛机的外部控制系统，外部控制系统接收到信号，发出指令给第二气缸，在第二气缸的驱动下，提升板沿着第一导向杆方向上升至指定的高度位置，该高度略高于取料板“L”型的下方板的高度。
[0060]2)外部控制系统发出指令给第一气缸，第一气缸驱动取料板的活动部分向中间运动至起下端的板位于瓦楞纸下方。
[0061]3)外部控制系统发出指令给第一电机，第一电机工作，驱动整料板向中间运动，顶住料件的纵向两端侧面，退料板也因此沿着第三导向杆向前后两端移动，弹簧被压缩。
[0062]4)料件被固定夹稳后，外部控制系统发出指令给取料装置的电机和第二气缸，在电机的驱动下，取料装置沿着第三导向杆上向底座的右侧下料方向运动，第二气缸驱动提升板下降至低于生产线上的输送带的高度。
[0063]5)料件被输送至下料台上方后，外部控制系统发出指令给第一电机，驱动第一电机工作，驱动整料板向两侧运动，离开料件的纵向两端侧面，料件纵向两端被松开。
[0064]6)外部控制系统发出指令给第一气缸，第一气缸驱动取料板的活动部分向两侧运动至起下方板块离开料件底部位置，在弹簧的缓慢复位的过程中，退料板也离开料件的侧面位置，由于弹簧的缓冲作用，料件在取料板抽离时，不会发生纵向位移。
[0065]7)外部控制系统发出指令给第三气缸、第二电机，第三气缸驱动第一拍料板沿着第五导向杆方向轻轻拍打料件的纵向两侧侧面，第二电机驱动第二拍料板沿着左右方向轻缓拍打料件的左右两侧侧面。
[0066]8)料件被拍打整齐后，外部控制系统发出指令给第三电机，驱动传动杆运转，由于传动杆和驱动杆之间通过齿轮连接，从而带动下料台沿着第六导向杆方向运动，下料台下降一组料件的高度。
[0067]上述步骤为一组分列式瓦楞纸的堆垛工作过程，如此往复，每堆上一组瓦楞纸，下料台会下降一组瓦楞纸的高度，直至瓦楞纸纸垛达到预先设定的高度后，由外部其他设备将堆垛好的瓦楞纸搬运走，再开始下一个瓦楞纸纸垛的堆垛工作。
[0068]当生产线上的分列式瓦楞纸的宽度发生改变时，仅需根据瓦楞纸的宽度调整取料装置、拍料装置之间的距离即可实现新规格的分列式瓦楞纸的堆垛工作。
[0069]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机，其特征在于，包括底座、提升装置、取料装置、拍料装置和下料装置，所述提升装置设置在底座的左侧下方，通过气缸的驱动，实现提升装置沿设定方向运动；所述取料装置有多组，对称分布在底座左侧的上部；所述拍料装置在底座右侧的上部；所述下料装置设置在底座右侧的下部；提升装置将产线上的料件提升到一定的高度后，取料装置将料件提取并输送到堆垛位置处，料件被放下后，拍料装置对料件进行横向、纵向轻缓拍打，实现料件的整料工序，最后由下料装置将料件下降到设定的下料高度处。
2.根据权利要求1所述用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机，其特征在于，所述提升装置包括提升板、第二气缸和第一导向杆，所述第二气缸位于底座的左侧下方；第一导向杆为多个，设置在第二气缸的左右两侧；所述第二气缸和第一导向杆的底部都固定在同一块底板上，第二气缸和第一导向杆的顶部分别与提升板连接；提升板在第二气缸的驱动下，沿着第一导向杆方向做上下运动。
3.根据权利要求2所述用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机，其特征在于，所述提升板为两块，对称分布在底座上部的两侧，每块提升板配有一个第二气缸和四个第一导向杆。
4.根据权利要求1所述用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机，其特征在于，所述取料装置包括两个对称分布的取料单元，两个取料整体之间通过第四导向杆相互连接；每个取料单兀包括取料板、第一减速器、第一电机、退料板、整料板、第一气缸、第二导向杆、第二导向杆、第四导向杆；所述退料板位于取料板下半部分内侧，所述第二导向杆穿过退料板下半部分与退料板连接，第二导向杆分布在第一气缸左右两侧；所述整料板位于取料板上半部分内侧，整料板靠近取料板的一侧与第一减速器的输出轴连接，第一减速器的输入轴与第一电机连接，所述整料板在第一减速器、第一电机的驱动下沿着第四导向杆方向运动。
5.根据权利要求4所述用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机，其特征在于，所述取料板包括固定部分和活动部分，所述固定部分的顶部穿过第三导向杆，活动部分外侧面连接第一气缸，第一气缸驱动取料板的活动部分在第二导向杆上做纵向运动，在取料板和退料板之间的第二导向杆上设置有弹簧。
6.根据权利要求1所述用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机，其特征在于，所述拍料装置包括连接块、第二减速器、第二电机、第一拍料板、第二拍料板，所述连接块位于底座右侧顶部，连接块呈“H”字型，“H”字型的上部分与底座相连接，“H”字型的下部分与第二拍料板连接；所述第二减速器位于第二拍料板上方，其输入轴与第二电机连接，输出轴与第二拍料板连接；所述第一拍料板对称分布在底座左侧上部前后两侧，第一拍料板的外侧连接有第三气缸和第五导向杆，第五导向杆位于第三气缸左右两侧，共计两块第一拍料板，每块第一拍料板配有一个第三气缸和两个第五导向杆，第一拍料板在第三气缸的驱动下，沿着第五导向杆方向运动。
7.根据权利要求1所述用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机，其特征在于，所述下料装置包括下料台、驱动杆、传动杆、第三电机以及第六导向杆，所述第三电机位于底座的右侧顶部，第三电机的输出轴与传动杆连接，所述传动杆纵向跨在底座右侧顶部前后两端；所述驱动杆位于底座的前后两侧侧面，驱动杆的顶部与传动杆两端通过齿轮相连接；所述第六导向杆位于驱动杆的左右两侧；所述下料台穿过驱动杆、第六导向杆，位于底座上，下料台在驱动杆的驱动下沿着第六导向杆方向做上下运动。
8.根据权利要求1-7中任一项所述用于分列式瓦楞纸的可调节式全自动堆垛机的控制方法，其特征在于，包括下述步骤: 1)当生产线上的分列式瓦楞纸被输送至堆垛机的取料装置下方，料件到位传感器将信号发送给堆垛机的外部控制系统，外部控制系统接收到信号，发出指令给第二气缸，在第二气缸的驱动下，提升板沿着第一导向杆方向上升至指定的高度位置，该高度略高于取料板“L”型的下方板的高度； 2)外部控制系统发出指令给第一气缸，第一气缸驱动取料板的活动部分向中间运动至起下端的板位于瓦楞纸下方； 3)外部控制系统发出指令给第一电机，第一电机工作，驱动整料板向中间运动，顶住料件的纵向两端侧面，退料板也因此沿着第三导向杆向前后两端移动，弹簧被压缩； 4)料件被固定夹稳后，外部控制系统发出指令给取料装置的电机和第二气缸，在电机的驱动下，取料装置沿着第三导向杆上向底座的右侧下料方向运动，第二气缸驱动提升板下降至低于生产线上的输送带的高度； 5)料件被输送至下料台上方后，外部控制系统发出指令给第一电机，驱动第一电机工作，驱动整料板向两侧运动，离开料件的纵向两端侧面，料件纵向两端被松开； 6)外部控制系统发出指令给第一气缸，第一气缸驱动取料板的活动部分向两侧运动至起下方板块离开料件底部位置，在弹簧的缓慢复位的过程中，退料板也离开料件的侧面位置，由于弹簧的缓冲作用，料件在取料板抽离时，不会发生纵向位移； 7)外部控制系统发出指令给第三气缸、第二电机，第三气缸驱动第一拍料板沿着第五导向杆方向轻轻拍打料件的纵向两侧侧面，第二电机驱动第二拍料板沿着左右方向轻缓拍打料件的左右两侧侧面； 8)料件被拍打整齐后，外部控制系统发出指令给第三电机，驱动传动杆运转，由于传动杆和驱动杆之间通过齿轮连接，从而带动下料台沿着第六导向杆方向运动，下料台下降一组料件的高度。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，当完成上述1)-8)的一组分列式瓦楞纸的堆垛工作过程，重复上述所有步骤，每堆上一组瓦楞纸，下料台会下降一组瓦楞纸的高度，直至瓦楞纸纸垛达到预先设定的高度后，将堆垛好的瓦楞纸搬运走，再开始下一个瓦楞纸纸垛的堆垛工作。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，当生产线上的分列式瓦楞纸的宽度发生改变时，仅需根据瓦楞纸的宽度调整取料装置、拍料装置之间的距离即可实现新规格的分列式瓦楞纸的堆垛工作。
【文档编号】B65G61/00GK104444404SQ201410690423
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】黄智成, 李洪斌, 黄敦新, 王春, 沙亚红, 刘春虎 申请人:佛山市南海富承工业制带有限公司, 广州中国科学院沈阳自动化研究所分所, 中国科学院沈阳自动化研究所