一种全自动高位码垛装置的制作方法

本发明属于软包料袋自动码垛设备技术领域，具体涉及一种全自动高位码垛装置，来满足中小型企业生产中的软包料袋全自动化码垛需求。

背景技术：

在粮食、饲料、建材、建材以及化工等生产中，常需要将软包袋装物料码垛后再进行运输，常规方法是人工将软包袋装物料进行码垛堆放，再用叉车等工具进行搬运，但存在费时费力、效率较低的缺点；而码垛装置的出现，则大大减少了人工使用成本，同时提升了软包袋装物料的码垛效率。

现有软包袋装物料的码垛装置根据码垛方式的不同、可分为码垛机械手和传统码垛机两种。码垛机械手是利用机械手重复性的检索、挑选、放置来进行软包袋装物料的码垛，其存在制造成本高，中小型企业难以承受，并且在运行过程中对操作人员和维修人员的要求非常高，还必须针对不同企业的产品需求进行二次开发，维护费用很高，难以在中小型企业普及。

传统码垛机则是由提升皮带输送机、压包输送机、转向输送机、编组机、推袋机、分层机、码垛机、托盘输送机、垛盘输送机、托盘仓等构成，其存在占地空间大、结构复杂的特点，但由于制造成本较低的特点，适用于中小型企业使用。因此，如何设计出结构模块化、自动化程度高和码垛效率高、适用于中小型企业使用码垛机，是本领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种全自动高位码垛装置，通过对托盘式码垛机构和进料输送机构的改进，使装置具有结构模块化、自动化程度高、码垛效率高和制造成本低的特点，满足了中小型企业生产中的软包料袋全自动化码垛需求。

本发明采用的技术方案：一种全自动高位码垛装置，用于对软包料袋进行自动整理码垛，结构中包括机架，在机架上按软包料袋的传送方向设置进料输送机构、提升皮带输送机构、压包输送机构、转向输送机构、编组与推袋机构以及托盘式码垛机构，上述机构均由控制电路进行控制，其关键在于：托盘式码垛机构包括与编组与推袋机构配合的分层整形机构、托盘升降机构和托盘存储供给机构，在进料输送机构上设有软包料袋的倒袋导引机构。

进一步：倒袋导引机构包括借助于可调支撑杆定位在进料输送机构上方的绊袋杆以及配套设置在进料输送机构上的可调式斜靠板和具有竖直向旋转自由度的导引滚柱。

压包输送机构包括与提升皮带输送机构对接的压包皮带输送机构、借助于压包支架设置在压平皮带输送机构上方的压平整形机构；压平整形机构包括借助于关节吊杆铰接在压包支架上且进料端向上翘起的压平机架、设置在压平机架上的压平皮带机构以及配套对称设置在压包皮带输送机构侧部的可调限位支撑。

转向输送机构包括与压包皮带输送机构对接的转向皮带输送机构、借助于转向支架设置在转向皮带输送机构上方的转向机构；所述转向机构包括借助于竖直向转轴设置在转向支架上并位于转向皮带输送机构上方的转向框架、对称铰接在转向框架下端的夹板和配套夹紧气缸以及借助于曲柄与竖直向转轴连接的转向气缸。

编组与推袋机构分为编组机构和推袋机构，编组机构包括与转向皮带输送机构对接的缓停皮带输送机构、与缓停皮带输送机构对接的编组平台以及与编组平台对接的编组暂存平台；所述缓停皮带输送机构上配套设有光电传感器。

推袋机构包括设置在编组平台上方的推袋支架、设置在推袋支架上的推袋导轨、借助于推袋驱动机构在推袋导轨上具有滑动自由度的推袋机架以及铰接在推袋机架下端并借助于翻转气缸具有向下转动自由度的翻转推板。

分层整形机构固定在托盘升降机构上端、其结构包括：分层框架、定位在分层框架内并与编组暂存平台对接的开合闸门机构以及配套设置在开合闸门机构上方的垛层整形机构，开合闸门机构为借助于导向滑轨和开合驱动机构对称设置在分层框架内的承载闸门；垛层整形机构包括借助于水平向直线驱动机构对称设置在承载闸门上方两侧的侧部整形板、设置在分层框架上的整形机架以及借助于竖直向直线驱动机构设置在整形机架上并位于承载闸门上方的整形压板。

托盘升降机构包括升降机架、借助于升降导轨和升降驱动机构设置在升降机架上的托盘托架；升降驱动机构包括与托盘托架连接的链条、借助于链轮与链条的升降电机以及配套的配重块。

托盘存储供给机构包括托盘存储机架、设置在托盘存储机架上的托盘存储仓和托盘供给机构以及与托盘供给机构配套的托盘输送机构，托盘输送机构分为与托盘供给机构对接依次设置的第一无动力输送辊组机构、第二动力输送辊组机构和第三无动力输送辊组机构，所述第二动力输送辊组机构上设有与托盘托架配合的凹槽和限位挡板机构，第三无动力输送辊组机构的末端设有阻挡板。

托盘供给机构包括对称设置在托盘存储机架上并位于托盘存储仓下端两侧的卡爪转轴、配套设置在卡爪转轴上的卡爪和卡爪气缸、设置在托盘存储仓下方的托盘举升机构和托盘传送机构。

采用本发明产生的有益效果：本发明通过对托盘式码垛机构和进料输送机构的改进，使装置具有结构简单、自动化程度高、码垛效率高和制造成本低的特点，满足了中小型企业生产中的软包料袋全自动化码垛需求。

附图说明

图1是本发明的结构分布框图；

图2是倒袋导引机构的结构示意图；

图3是压包输送机构的结构正视图；

图4是图3的侧视示意图；

图5是转向输送机构的结构正视图；

图6是图5的的侧视示意图；

图7是图5的俯视示意图；

图8是编组与推袋机构的结构示意图；

图9是图8中推袋机构的结构示意图；

图10是托盘式码垛机构的结构分布框图；

图11是分层整形机构与托盘升降机构的结构示意图；

图12是托盘存储供给机构的结构示意图；

附图中： 1是进料输送机构，1-1是可调支撑杆，1-2是绊袋杆，1-3是可调式斜靠板，1-4是导引滚柱，2是提升皮带输送机构，3是压包输送机构，3-1是压平皮带输送机构，3-1-1是压平皮带输送电机，3-2是压包支架，3-3是关节吊杆，3-4是压平机架，3-5是压平皮带机构，3-5-1是压平皮带电机，3-6是可调限位支撑，4是转向输送机构，4-1是转向皮带输送机构，4-2是转向支架，4-3是竖直向转轴，4-4是转向框架，4-5是夹板，4-6是夹紧气缸，4-7是曲柄，4-8是转向气缸，5是编组与推袋机构，5-1是缓停皮带输送机构，5-1-1是缓停皮带电机，5-2是编组平台，5-3是编组暂存平台，5-4是推袋支架，5-5是推袋导轨，5-6是推袋机架，5-7是翻转推板，5-8是翻转气缸，5-9-1是推袋皮带， 5-9-2是推袋夹板，5-9-3是推袋电机，6是托盘式码垛机构，6-1是分层整形机构，6-1-1是分层框架，6-1-2是承载闸门，6-1-3是导向滑轨，6-1-4是侧部整形板，6-1-5是水平向直线驱动机构，6-1-6是整形机架，6-1-7是竖直向直线驱动机构，6-1-8是整形压板，6-2是托盘升降机构，6-2-1是升降机架，6-2-2是升降导轨，6-2-3是托盘托架，6-2-4是链条，6-2-5是升降电机，6-2-6是配重块，6-3是托盘存储供给机构，6-3-1是托盘存储机架，6-3-2是托盘存储仓，6-3-3是第一无动力输送辊组机构，6-3-4是第二动力输送辊组机构，6-3-4-1是限位挡板机构，6-3-5是第三无动力输送辊组机构，6-3-5-1是阻挡板，6-3-6是卡爪转轴，6-3-7是卡爪，6-3-8是卡爪气缸，6-3-9是托盘举升机构，6-3-10是托盘传送机构。

具体实施方式

参看附图1-12，一种全自动高位码垛装置，用于对软包料袋进行自动整理码垛，结构中包括机架，在机架上按软包料袋的传送方向依次设置进料输送机构1、提升皮带输送机构2、压包输送机构3、转向输送机构4、编组与推袋机构5以及托盘式码垛机构6，上述机构均由控制电路进行控制，其关键在于：所述托盘式码垛机构包括与编组与推袋机构5配合的分层整形机构6-1、托盘升降机构6-2和托盘存储供给机构6-3，在进料输送机构1上设有软包料袋的倒袋导引机构。

参看图2，倒袋导引机构包括借助于可调支撑杆1-1定位在进料输送机构2上方的绊袋杆1-2以及配套设置在进料输送机构2上的可调式斜靠板1-3和具有竖直向旋转自由度的导引滚柱1-4。绊袋杆1-2借助于可调支撑杆1-1可调节竖直高度和水平向倾斜角度，使绊袋杆1-2满足不同型号的软包料袋的倒袋需求；可调式斜靠板1-3借助于可调节高度式套管结构固定在进料输送机构2的侧部、并可调节倾斜角度；软包料袋呈直立状态从进料输送机构2的进口端进入，经绊袋杆1-2绊倒后，倒在可调式斜靠板1-3上，软包料袋的底部借助进料输送机构2的输送作用，经导引滚柱1-4的导向顺正作用后软包料袋呈平躺纵向状态在进料输送机构2上输送。

参看图3-4，压包输送机构3包括与提升皮带输送机构2对接的压包皮带输送机构3-1、借助于压包支架3-2设置在压平皮带输送机构3-1上方的压平整形机构；压平整形机构包括借助于关节吊杆3-3铰接在压包支架3-2上且进料端向上翘起的压平机架3-4、设置在压平机架3-4上的压平皮带机构3-5以及配套对称设置在压包皮带输送机构3-1侧部的可调限位支撑3-6。压平皮带输送机构3-1和压平皮带机构3-5由设置在主从辊之间的皮带和在皮带之间设置一组传送压辊构成、其驱动机构分别为压平皮带输送电机3-1-1和压平皮带电机3-5-1。压平机架3-4的进料端向上翘起，可方便软包料袋进入压包输送机构3中；可调限位支撑3-6可调节压平机架3-4与压包皮带输送机构3-1之间的距离和对软包料袋的压力大小，满足不同型号、不同厚度的软包料袋的压平需求。

参看图5-7，转向输送机构4包括与压包皮带输送机构3-1对接的转向皮带输送机构4-1、借助于转向支架4-2设置在转向皮带输送机构4-1上方的转向机构；转向机构包括借助于竖直向转轴4-3设置在转向支架4-2上并位于转向皮带输送机构4-1上方的转向框架4-4、对称铰接在转向框架4-4下端的夹板4-5和配套夹紧气缸4-6以及借助于曲柄4-7与竖直向转轴4-3连接的转向气缸4-8。当软包料袋输送到转向皮带输送机构4-1上时，夹紧气缸4-6驱动夹板4-5，夹紧软包料袋后，转向气缸4-8驱动竖直向转轴4-3和转向框架4-4旋转90°，完成软包料袋的转向动作；压包皮带输送机构3-1由与压包皮带电机4-1-1连接的输送皮带和设置在输送皮带中的支撑输送辊构成。

参看图8-9，编组与推袋机构5分为编组机构和推袋机构，编组机构包括与转向皮带输送机构4-1对接的缓停皮带输送机构5-1、与缓停皮带输送机构5-1对接的编组平台5-2以及与编组平台5-2对接的编组暂存平台5-3；缓停皮带输送机构5-1上配套设有光电传感器。缓停皮带输送机构5-1由与缓停皮带电机4-1-1连接的输送皮带和设置在输送皮带中的支撑输送辊构成；光电传感器的输出端与控制电路的输入端连接，缓停皮带电机4-1-1的输入端与控制电路的输出端连接。

推袋机构包括设置在编组平台5-2上方的推袋支架5-4、设置在推袋支架5-4上的推袋导轨5-5、借助于推袋驱动机构在推袋导轨5-5上具有滑动自由度的推袋机架5-6以及铰接在推袋机架5-6下端并借助于翻转气缸5-8具有向下转动自由度的翻转推板5-7。推袋驱动机构包括推袋电机5-9-3，借助于主、从动轮与推袋电机5-9-3连接的推袋皮带5-9-1，固定在推袋机架5-6与推袋皮带5-9-1之间的推袋夹板5-9-2。

当需要编组垛层中纵向排列状态的软包料袋时，当足够数量的纵向排列状态软包料袋经缓停皮带输送机构5-1传送至编组平台5-2上后，翻转推板5-7借助于翻转气缸5-8向下转动，借助于推袋驱动机构和推袋导轨5-5，使设置在推袋机架5-6上的翻转推板5-7推动呈纵向排列的软包料袋进入编组暂存平台5-3，与此同时缓停皮带输送机构5-1上的光电传感器检测到横向排列状态的软包料袋时，缓停皮带输送机构5-1停机，防止横向排列状态的软包料袋干扰纵向排列状态的软包料袋编组；然后编组垛层中横向排列状态的软包料袋，过程同上；当软包料袋的垛层编组完成后，翻转推板5-7借助于翻转气缸5-8向下转动，借助于推袋驱动机构和推袋导轨5-5，使设置在推袋机架5-6上的翻转推板5-7推动编组完成的软包料袋进入分层整形机构6-1中承载闸门6-1-2上。

参看图10-12，分层整形机构6-1固定在托盘升降机构6-2上端、其结构包括：分层框架6-1-1、定位在分层框架6-1-1内并与编组暂存平台5-3对接的开合闸门机构以及配套设置在开合闸门机构上方的垛层整形机构，开合闸门机构为借助于导向滑轨6-1-3和开合驱动机构对称设置在分层框架6-1-1内的承载闸门6-1-2；垛层整形机构包括借助于水平向直线驱动机构6-1-5对称设置在承载闸门6-1-2上方两侧的侧部整形板6-1-4、设置在分层框架6-1-1上的整形机架6-1-6以及借助于竖直向直线驱动机构6-1-7设置在整形机架6-1-6上并位于承载闸门6-1-2上方的整形压板6-1-8。

当编组完成的软包料袋垛层输送到承载闸门6-1-2上时，侧部整形板6-1-4借助于水平向直线驱动机构6-1-5挤压垛层的侧部，整形压板6-1-8借助于竖直向直线驱动机构6-1-7挤压垛层的顶部；垛层整形完成后，承载闸门6-1-2借助于导向滑轨6-1-3和开合驱动机构向两侧运动，承载闸门6-1-2呈打开状态，垛层落到托盘托架6-2-3上放置的托盘中。

托盘升降机构6-2包括升降机架6-2-1、借助于升降导轨6-2-2和升降驱动机构设置在升降机架6-2-1上的托盘托架6-2-3，升降驱动机构包括与托盘托架6-2-3连接的链条6-2-4、借助于链轮与链条6-2-4的升降电机6-2-5以及配套的配重块6-2-6。

当软包料袋垛层码放时，借助于升降驱动机构和升降导轨6-2-2，使托盘托架6-2-3上放置的托盘的顶面与承载闸门6-1-2顶面相接触，这样设置可以使垛层不变形的码放在托盘上。

托盘存储供给机构6-3包括托盘存储机架6-3-1、设置在托盘存储机架6-3-1上的托盘存储仓6-3-2和托盘供给机构以及与托盘供给机构配套的托盘输送机构，托盘输送机构分为与托盘供给机构对接依次设置的第一无动力输送辊组机构6-3-3、第二动力输送辊组机构6-3-4和第三无动力输送辊组机构6-3-5，所述第二动力输送辊组机构6-3-4上设有与托盘托架6-3-3配合的凹槽和限位挡板机构6-3-4-1，第三无动力输送辊组机构6-3-5的末端设有阻挡板6-3-5-1。

托盘供给机构包括对称设置在托盘存储机架6-3-1上并位于托盘存储仓6-3-2下端两侧的卡爪转轴6-3-6、配套设置在卡爪转轴6-3-6上的卡爪6-3-7和卡爪气缸6-3-8、设置在托盘存储仓6-3-2下方的托盘举升机构6-3-9和托盘传送机构6-3-10。托盘举升机构6-3-9由举升气缸和举升托板构成、设置在托盘存储仓6-3-2的正下方。

托盘举升机构6-3-9中举升托板借助举升气缸升起，叉车将托盘垛层码放在举升托板上，将托盘垛层限位在托盘存储仓6-3-2内。当需要给托盘升降机构6-2供给托盘时，借助于托盘升降机构6-2中升降驱动机构和升降导轨6-2-2将托盘托架6-2-3放置在第二动力输送辊组机构6-3-4中凹槽内；同时托盘举升机构6-3-9中举升托板借助举升气缸升起，将托盘垛层中倒数第二个托盘位置举升到卡爪6-3-7的位置，借助于卡爪气缸6-3-8和卡爪转轴6-3-6，将卡爪6-3-7卡进倒数第二个托盘的孔中，托盘垛层中倒数第一个托盘再借助于托盘举升机构6-3-9中的举升托板和举升气缸下降到托盘传送机构6-3-10上，借助于托盘传送机构6-3-10和第一无动力输送辊组机构6-3-3将托盘输送到第二动力输送辊组机构6-3-4上，再借助于限位挡板机构6-3-4-1将托盘限位在托盘托架6-3-3上；当托盘升降机构6-2中托盘上软包料袋垛层完成码放后，借助于托盘升降机构6-2中的升降驱动机构和升降导轨6-2-2将托盘托架6-2-3放置在第二动力输送辊组机构6-3-4中凹槽内，借助于第二动力输送辊组机构6-3-4将码放完成的软包料袋垛层输送到第三无动力输送辊组机构6-3-5上，再借助于阻挡板6-3-5-1将码放完成的软包料袋垛层限位在第三无动力输送辊组机构6-3-5上，这时叉车将码放完成的软包料袋垛层运走。