一种码垛装置及码垛方法与流程

本发明涉及码垛装置技术领域，具体地说，涉及一种码垛装置及码垛方法。

背景技术

在工业生产过程中，对物料的装卸码垛，现阶段仍多采用人工作业，在采用人工进行上下料作业时，生产效率低、工人的劳动强度高，且在上下料过程中容易造成物料的相互撞击，对物料造成损伤。实现物料的自动装卸码垛作业，能够提高工业生产的生产效率，降低工人的劳动强度，降低工人的工作负荷，具有巨大的实用价值和经济效益。因此，需要一种码垛装置，能够实现对工业生产中物料进行快速、精准、高效的装卸码垛作业。

本

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有物料码垛作业存在的不足，提供一种码垛装置及码垛方法。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种码垛装置，包括码垛装置框架体，所述码垛装置框架体设置有右框架体，所述右框架体内部设置有物料车，所述右框架体上部设置有竖向提升模块，所述右框架体连接左框架体，所述左框架体外侧面设置有装卸区，所述左框架体上表面设置有机械手模块，所述机械手模块外侧设置有水平移动模块，所述机械手模块下方设置有顶升模块。

上述的一种码垛装置，所述物料车内部设置有多层物料盘，所述物料盘上方放置物料，所述物料盘底部设置凹槽，所述凹槽设置有两组。

上述的一种码垛装置，所述竖向提升模块包括伺服电机，所述伺服电机连接提升丝杆，所述提升丝杆连接提升吊钩。

上述的一种码垛装置，所述机械手模块设置有四轴机械手，所述四轴机械手连接夹爪气缸，所述夹爪气缸连接夹爪。

上述的一种码垛装置，所述水平移动模块包括伺服电机，所述伺服电机连接连接杆，所述连接杆上设置有与所述凹槽相互吻合的凸台。

上述的一种码垛装置，所述顶升模块设置有顶升气缸，所述顶升气缸端部连接定位销，所述定位销共设置有两组。

上述的一种码垛装置，所述竖向提升模块、所述机械手模块、所述水平移动模块及所述顶升模块采用plc程序控制模块进行综合控制。

一种码垛方法，包括如下步骤：

a.将装有物料的物料车推进右框架体内；

b.启动竖向提升模块，通过提升吊钩将物料车提升到设定高度的位置，进入开始工作位置，启动平移动模块向右移动，将连接杆前进到物料盘的正下方；

c.启动竖向提升模块下降设定距离，使得物料盘完成落到连接杆上，使得物料盘的凹槽正好落到连接杆的凸台上，将连接杆与物料盘可靠连接，启动水平移动模块向左移动，将物料盘移动到顶升模块正上方；

d.启动顶升模块，顶升气缸上升，通过两组定位销将物料盘顶升到机械手模块的正下方，准备进行码垛作业；

e.进行码垛作业时，机械手模块的四轴机械手通过夹爪将物料盘上的物料放置到装卸区以进行码垛作业；

f.当物料盘内的物料装卸完成后，顶升气缸下降，物料盘重新回归到连接杆上，启动水平移动模块向右移动，将物料盘推回物料车1原来的层内，并启动竖向提升模块上升设定距离，使得物料盘与连接杆分离，启动水平移动模块向左移动设定距离，使得连接杆复位，再次启动竖向提升模块上升设定高度，将下一层的物料盘上升到开始位置，重复前面操作流程，直至整个物料车内所有物料盘上的物料装卸完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明所提供的码垛装置，在码垛装置框架体上集成了竖向提升模块、水平移动模块、顶升模块、机械手模块以及装卸区，在装卸码垛作业过程中，仅需将装有物料的物料车推进码垛装置框架体的右框架体内，通过该码垛装置进行自动作业，等整车物料装卸完成后，更换下一辆物料车，整个作业过程自动化程度高，作业人员的劳动强度低；

2.本发明所提供的码垛装置及码垛方法，采用plc程序控制模块，对竖向提升模块、机械手模块、水平移动模块及顶升模块进行综合控制，使得各个模块动作协调可靠，对装卸物料的操作流程进行优化，提高了装卸物料速度以及装卸物料的位置精度，与人工作业相比，装卸速度和取放物料的位置精度均有显著的提高，提高了生产效率，有效避免了人工操作的失误造成物料的损伤，具有巨大的经济效益；

3.本发明所提供的码垛装置可作为独立部分添加到一条或多条生产线中，支持整个生产线的物料装卸码垛作业，使用性能稳定可靠、运行精度高，适用范围广泛，实用性强。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明中码垛装置右视图；

图3是图2中b向剖视图；

图4是本发明中机械手模块的结构示意图；

图5是本发明中控制流程图。

附图中：1、码垛装置框架体；11、右框架体；12、左框架体；2、物料车；21、物料盘；22、凹槽；3、竖向提升模块；31、提升丝杆；32、提升吊钩；4、装卸区；5、机械手模块；51、四轴机械手；52、夹爪气缸；53、夹爪；6、水平移动模块；61、连接杆；62、凸台；7、顶升模块；71、顶升气缸；72、定位销。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

参阅图1至图5，该码垛装置包括码垛装置框架体1，码垛装置框架体1由右框架体11和左框架体12构成，右框架体11内部设置有物料车2，物料车2设置有多层物料盘21，在物料盘21上放置物料，物料盘21浇筑成型，在物料盘21的底部设置有凹槽22；右框架体11上部设置有竖向提升模块3，竖向提升模块3用于实现对物料车2的上下移动操作，竖向提升模块3包括伺服电机，伺服电机采用安川伺服电机，伺服电机连接提升丝杆31，提升丝杆31连接提升吊钩32，竖向提升模块3通过提升吊钩3连接物料车2，实现物料车2的上下移动；左框架体12上表面设置有机械手模块5，机械手模块5用于对物料盘21上的物料进行取放操作，机械手模块5设置有四轴机械手51，四轴机械手51通过夹爪气缸52连接夹爪53，四轴机械手51通过夹爪53进行物料的抓取；机械手模块5外侧设置有水平移动模块6，水平移动模块6用于对物料盘21的水平移动操作，水平移动模块6包括伺服电机，伺服电机采用安川伺服电机，以达到良好的运行稳定性，伺服电机连接连接杆61，连接杆61上设置有与凹槽22相互吻合的凸台62；机械手模块5下方设置有顶升模块7，顶升模块7能够实现对物料盘21的顶升操作，顶升模块7设置有顶升气缸71，顶升气缸71端部连接定位销72，定位销72共设置有两组；左框架体12外侧面设置有装卸区4，装卸区4用于存放机械手模块5抓取的物料，以便物料进入下一道工艺流程；为了实现竖向提升模块3、机械手模块5、水平移动模块6及顶升模块7之间动作的协调有序，采用plc程序控制模块对竖向提升模块3、机械手模块5、水平移动模块6及顶升模块7进行综合控制。

该码垛装置的码垛方法：将装有物料的物料车2推进右框架体11内，启动竖向提升模块3，通过提升吊钩32将物料车2提升到设定高度的位置，进入开始工作状态，启动平移动模块6向右移动，将连接杆61前进到物料盘21的正下方；启动竖向提升模块3下降设定距离，使得物料盘21的凹槽22正好落到连接杆61的凸台62上，通过凹槽22与凸台62的相互配合，使得连接杆61与物料盘21连接可靠，保证连接杆61移动过程中，物料盘21运行平稳，避免物料盘21的晃动，启动水平移动模块6向左移动，将物料盘21移动到顶升模块7正上方；启动顶升模块7，顶升气缸71上升，通过两组定位销72将物料盘21顶升到机械手模块5的正下方，准备进行码垛作业；在进行码垛作业时，机械手模块5的四轴机械手51通过夹爪53将物料盘21上的物料放置到装卸区4以进行码垛作业，采用四轴机械手51进行码垛作业，上下物料的位置精度能够得到保证，能够满足物料在存放区内较高的位置精度的需求；当物料盘21内的物料装卸完成后，顶升气缸71下降，物料盘21重新回归到连接杆61上，启动水平移动模块6向右移动，将物料盘21推回物料车1原来的层内，并启动竖向提升模块3上升设定距离，使得物料盘21与连接杆61分离，启动水平移动模块6向左移动设定距离，使得连接杆61复位，再次启动竖向提升模块3上升设定高度，将下一层的物料盘21上升到开始位置，重复前面操作流程，直至整个物料车2内所有物料盘21上的物料装卸完成。

综上所述，以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，仅为本发明的实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。本发明不受上述实施例的限制，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应落入本发明的范围内。本发明的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。