一种堆垛机及其使用方法与流程

本发明涉及木工装卸技术技术领域，特别涉及一种堆垛机及其使用方法。

背景技术：

现有家具生产行业中常规采用人工对加工后的板材进行分类码垛，为了响应行业趋势工业4.0的号召，有些工厂也在逐步实现自动、半自动化机械立体仓库码垛，常规的自动化码垛机又称堆垛机。

堆垛机是伴随着自动化立体仓库而生的设备，是自动化立体仓库的核心设备，其通过高速的运行能够在货架的任何一个货位存取货物，从而能够实现自动化立体仓库的灵活出库功能。由于堆垛机的高速运行和货物的密集存放，堆垛机要求具有非常精确的定位。

但是目前的堆垛机，x轴行走采用轻轨加辊轮方式的行走，辊轮和轻轨接触直线贴合度不是很好，无法适应恶劣的环境；而且高度提升采用牵引的方式，升降误差比较大，工作效率低，管理成本高，另外不能满足同一手抓对不同大小板材的抓取。

技术实现要素：

本发明提供一种堆垛机及其使用方法，可以在恶劣环境下排出污物和杂屑，在负载允许的情况下，可以进行高度移栽，货叉手抓可以满足不同规格大小的板材抓取，最大限度增强了堆垛机的柔性。

本发明的技术方案提供了一种堆垛机，包括地轨、立柱、x轴驱动装置、同步带提升装置、同步带、直线导轨、货叉支架、货叉驱动装置、货叉和货叉手抓，其中，

立柱设置在地轨上，在立柱上设置x轴驱动装置，x轴驱动装置用于通过齿轮齿条驱动立柱沿地轨运动；

在立柱内侧设置直线导轨，在直线导轨上设置货叉支架，货叉支架两侧安装板固定有滑块，在立柱底部设置同步带提升装置，在同步带提升装置上设置同步带，同步带用于通过滑块带动货叉支架沿直线导轨运动；

货叉支架底部设置货叉，货叉上设置货叉驱动装置，货叉驱动装置用于驱动货叉，货叉上设置货叉手抓，货叉手抓用于抓取物品。

进一步地，还包括同步带涨紧装置，同步带涨紧装置设置在同步带提升装置上，用于调整同步带的拉伸量。

进一步地，还包括有天轨，天轨位于立柱顶部，立柱上部安装天轨导向轮，天轨导向轮跟随立柱沿天轨运动。

进一步地，立柱底部两侧安装v型轮，地轨是v型轨，v型轮与v型轨相互配合。

进一步地，还包括控制柜和储气罐，控制柜设置在立柱上，用于控制x轴驱动装置、同步带提升装置、货叉驱动装置和储气罐，储气罐设置在立柱上，用于为货叉手抓的吸盘提供吸力。

本发明的技术方案还提供了一种堆垛机的使用方法，包括以下步骤：

x轴驱动装置驱动立柱沿地轨运动，到达物品对应x轴位置；

同步带提升装置控制同步带，同步带带动货叉支架沿直线导轨运动，到达物品对应z轴位置；

货叉驱动装置驱动货叉，到达物品对应y轴位置；

货叉上的货叉手抓抓取物品。

进一步地，所述x轴驱动装置驱动立柱沿地轨运动进一步包括以下步骤：

x轴驱动装置通过齿轮齿条驱动立柱；

立柱底部两侧的v型轮与地轨v型轨相互配合，使得立柱沿地轨运动。

所述同步带带动货叉支架沿直线导轨运动，进一步包括以下步骤：

同步带通过滑块带动货叉支架沿直线导轨运动。

进一步地，还包括以下步骤：

立柱上部的天轨导向轮跟随立柱沿天轨运动。

进一步地，还包括以下步骤：

同步带提升装置上的同步带涨紧装置调整同步带的拉伸量。

采用本发明的技术方案，由于x轴驱动装置通过齿轮齿条方式传动，驱动立柱沿地轨运动，v型轮卡在地轨上的v型轨之间，与传统的轻轨和辊轮传动相比，具有输出力矩均匀、输送平稳的作用，而且这种独特的檫拭动作可以在恶劣环境下排出污物和杂屑，对于设备有无润滑，都不会有影响；在负载允许的情况下，可以适合高度移栽；货叉手抓可以满足2400mm-300mm以内不同规格大小的板材抓取，最大限度增强了自动化设备的柔性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中堆垛机的结构示意图。

图2为本发明实施例中堆垛机的使用流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明实施例中堆垛机的结构示意图。如图1所示，该堆垛机包括地轨1、立柱2、x轴驱动装置7、同步带提升装置8、同步带15、直线导轨9、货叉支架11、货叉驱动装置14、货叉12和货叉手抓13。

通过地脚将地轨调整水平之后用化学螺栓将其固定在地面上。立柱设置在地轨上，在立柱上设置x轴驱动装置，x轴驱动装置通过齿轮齿条方式传动，驱动立柱沿地轨运动。在立柱底部两侧安装多个v型轮，例如8个v型轮，地轨是v型轨，v型轮与v型轨相互配合，v型轮卡在地轨上的v型轨之间。与传统的轻轨和辊轮传动相比，具有输出力矩均匀、输送平稳的作用，而且这种独特的檫拭动作可以在恶劣环境下排出污物和杂屑，对于设备有无润滑，都不会有影响。

在立柱内侧设置直线导轨，在直线导轨上设置货叉支架，货叉支架两侧安装板固定有多个滑块，例如4个滑块，在立柱底部设置同步带提升装置，在同步带提升装置上设置同步带，同步带通过滑块带动货叉支架沿直线导轨运动。由于同步带会有一定的拉伸量，因此在同步带提升装置上设置同步带涨紧装置10，定期通过调整同步带涨紧装置来缩短同步带的拉伸量，满足设备使用要求。由于同步带的拉伸量约0.1％，与传统钢丝绳提升拉伸量0.5％-1％相比，提取误差小。

货叉支架底部设置货叉，货叉上设置货叉驱动装置，货叉驱动装置驱动货叉，货叉上设置货叉手抓，货叉手抓通过其上的吸盘吸取物品的方式，来抓取物品，这种方式能够适应不同规模尺寸上物品。

为保证堆垛机行走时不因上下跨度过大产生摆动，在立体仓库的顶部横梁下方设置有天轨5，天轨位于立柱顶部，立柱上部安装多个天轨导向轮6，例如4个天轨导向轮，天轨导向轮跟随立柱沿天轨运动。

该堆垛机还包括控制柜4和储气罐3，控制柜设置在立柱上，控制整个堆垛机，包括x轴驱动装置、同步带提升装置、货叉驱动装置和储气罐，储气罐设置在立柱上，为货叉手抓的吸盘提供吸力。

本发明技术方案中堆垛机的控制逻辑是上层mes系统发出指令给控制柜plc，plc控制x轴驱动装置移动到指定位置，另外同步带提升装置也升降到指定位置，然后货叉驱动装置将货叉伸进立体仓库指定位置进行抓取。

图2为本发明实施例中堆垛机的使用流程图。如图2所示，该堆垛机的使用流程包括以下步骤：

步骤201、x轴驱动装置驱动立柱沿地轨运动，到达物品对应x轴位置。

在本步骤中，由控制柜控制x轴驱动装置，x轴驱动装置通过齿轮齿条驱动立柱，立柱底部两侧的v型轮与地轨v型轨相互配合，使得立柱沿地轨运动。同时立柱上部的天轨导向轮跟随立柱沿天轨运动。

步骤202、同步带提升装置控制同步带，同步带通过滑块带动货叉支架沿直线导轨运动，到达物品对应z轴位置。同步带提升装置由控制柜控制。

同步带提升装置上的同步带涨紧装置调整同步带的拉伸量。

步骤203、货叉驱动装置驱动货叉，到达物品对应y轴位置。货叉驱动装置也由控制柜控制。

步骤204、货叉上的货叉手抓伸出去，货叉手抓的吸盘去吸取物品，从而抓取物品。

采用了上述实施例，由于x轴驱动装置通过齿轮齿条方式传动，驱动立柱沿地轨运动，v型轮卡在地轨上的v型轨之间，与传统的轻轨和辊轮传动相比，具有输出力矩均匀、输送平稳的作用，而且这种独特的檫拭动作可以在恶劣环境下排出污物和杂屑，对于设备有无润滑，都不会有影响；在负载允许的情况下，可以适合高度移栽；货叉手抓可以满足2400mm-300mm以内不同规格大小的板材抓取，最大限度增强了自动化设备的柔性。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。