本实用新型属于金属桶生产设备的技术领域，尤其涉及一种金属桶自动堆垛设备。
背景技术：
图1所示，金属桶（敞口的金属罐也可称为金属桶）的桶壁一般由金属板经卷曲首尾焊接成为圆柱形，且金属桶壁84上缘还形成有一圈向外凸出的圆环形凸圈81。
金属桶制作完成后，需要上下叠加地堆叠在一起，以节省空间，上下堆叠在一起的过程简称堆垛，堆叠在一起的金属桶简称垛体;堆叠在一起的各个金属桶中心轴线位置重叠，该中心轴线称为垛体中心轴线。堆垛后，在每上下相邻的两个金属桶中，上方金属桶的大部分插在下方金属桶的桶腔中，只露出上部，露出部位的高度简称垛体级差高度，如图2中尺寸线h所示。
现有自动堆垛设备的构造大致如图2所示：包括有若干个能相对于垛体中心轴线m水平张开或水平抱合的抱桶夹块1、能竖向移动并托住垛体的托桶座9，每个抱桶夹块1对应配套设有驱动其水平开合的水平气缸11、驱动抱桶夹块1和水平气缸11竖向移动的第一竖向驱动机构、驱动托桶座竖向移动的第二竖向驱动机构；托桶座9位于抱桶夹块1下方，如图2所示。
现有自动堆垛设备的堆垛方式如下：各抱桶夹块1将上方的已经堆叠成垛的金属桶8的最下一个抱住，抱住位置位于该金属桶8的上部，接着托桶座9将上游水平传送机构4送来的新的金属桶8往上托起，直至新的金属桶8托住原来垛体而成为新垛体的组成部分，然后抱桶夹块1张开，同时第一竖向驱动机构驱动各抱桶夹块1和水平气缸11下降一个垛体级差高度h，接着抱桶夹块1再将新的垛体的最下一个金属桶8抱住，再接着，抱桶夹块1抱着新的垛体上升一个垛体级差高度，托桶座9下降，此后生产线上游水平传送机构4又向托桶座9送来一个新的金属桶，如此不断循环;金属桶移动的路径如图2箭头所示。
现有上述堆垛方式存在以下问题：
一、每堆上一个新的金属桶，抱桶夹块必须经历一个水平张开、竖向下降、水平抱合、竖向上升的循环动作过程，由于抱桶夹块的动作步骤多，导致堆垛速度慢；
二、水平气缸和竖向动作部件在时间上的配合要求精确度高，例如，一旦水平气缸过早或过慢打开、过早或过慢抱合，都可能造成撞桶或整垛掉落的事故。为了确保各部件配合的精确度，只能限制动作的速度，即降低堆垛速度。
由于堆垛速度慢，使现有金属桶自动堆垛设备无法跟上整条生产线其它工位的速度。现有堆垛设备为了提高生产速度，只能采用双通道的设计，增加设备成本和占用空间。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种金属桶自动堆垛设备，它堆垛动作简单，堆垛速度快，各动力部件的配合精度要求低。
其目的可以按以下方案实现：该金属桶自动堆垛设备包括能竖向移动并托住垛体的托桶座、驱动托桶座竖向移动的托桶座竖向驱动机构；还设有至少三个抱桶夹块，各个抱桶夹块分布在垛体中心轴线周围并且与垛体中心轴线之间的水平距离相等，每个抱桶夹块对应配套设有水平气缸，水平气缸的活塞杆延伸方向为垛体的径向，其特征在于，所述抱桶夹块为弹性爪块；每个弹性爪块还对应设有爪块支座、径向导轨，爪块支座能径向滑动地安装在径向导轨上；爪块支座与对应的水平气缸活塞杆末端固定连接在一起，所述每个弹性爪块利用转轴能转动地安装在对应爪块支座上，且弹性爪块的转轴方向为垛体的切向；每个弹性爪块在靠近垛体中心轴线一侧的上角部形成为阳角，每个爪块支座还安装有对弹性爪块施加弹力的复位弹簧、限制弹性爪块转动幅度的限位构件；复位弹簧对弹性爪块施加力矩的方向是使所述弹性爪块的阳角角点向更靠近垛体中心轴线的方向移动；当复位弹簧处于常态时，弹性爪块的阳角角点位于弹性爪块转轴的内侧上方；当弹性爪块的阳角角点受到桶壁圆环形凸圈的向下压力时，限位构件对弹性爪块施加的阻力方向是限制弹性爪块的阳角角点向下摆动。
所述弹性爪块的数量可以为三个。
在托桶座的上游还设有传送金属桶的水平传送机构。
所谓垛体中心轴线，是指该自动堆垛设备工作时处于堆垛过程的垛体的中心轴线。所谓垛体的径向，是指位于该自动堆垛设备里面且正处于堆垛过程的垛体的的径向；所谓垛体的切向，是指位于该自动堆垛设备里面且正处于堆垛过程的垛体的的切向。
所谓内侧，是指靠近垛体中心轴线的一侧。所谓外侧，即远离垛体中心轴线的一侧。
本实用新型具有以下优点和效果：
本实用新型在堆垛过程中，利用带有阳角的弹性爪块与金属桶壁上缘的圆环形凸圈相结合而夹持垛体，因而使堆垛过程动作简单，各部件动作配合简单，堆垛过程不需水平夹持力与竖向抬升力在时间上的准确配合，也不需主动驱动弹性爪块上下移动及水平移动，有利于提高堆垛速度。
附图说明
图1是金属桶的结构示意图。
图2现有自动堆垛设备的结构和原理示意图。
图3是应用本实用新型一种具体实施例的主视结构示意图。
图4是图3所示结构的立体示意图。
图5是图4所示结构的俯视示意图。
图6是本实用新型三个弹性爪块组件和托桶座的立面结构示意图。
图7是图6所示结构中的三组弹性爪块组件的水平俯视示意图。
图8是图7中其中一组弹性爪块组件的侧视示意图。
图9是图8所示结构的剖面示意图。
图10是图9的弹性爪块局部放大示意图。
图11是图6所示结构的一种工作状态示意图。
图12是图11所示工作状态的进一步演化状态示意图。
图13是图12所示工作状态的进一步演化状态示意图。
图14是三组弹性爪块组件抱住金属桶的水平示意图。
图15是一个弹性爪块组件托住金属桶的圆环形凸圈的侧视示意图。
图16是图13所示工作状态的进一步演化状态示意图。
图17是堆垛完成、准备卸垛时的状态示意图。
具体实施方式
图3、图4、图5、图6所示，该金属桶自动堆垛设备包括能竖向移动并托住垛体的托桶座9、驱动托桶座竖向移动的托桶座竖向驱动电机91；还设有三个抱桶夹块，所述每个抱桶夹块为弹性爪块1；各个弹性爪块1分布在垛体中心轴线m周围并且与垛体中心轴线m之间的水平距离相等，垛体中心轴线m在图7、图14中表现为点M。
图7、图14每个弹性爪块1对应配套设有水平气缸11，水平气缸11的活塞杆13延伸方向为垛体的径向，每个弹性爪块1还对应设有爪块支座12、径向导轨16，爪块支座12能径向滑动地安装在径向导轨16上；爪块支座12与对应的水平气缸活塞杆13末端通过连接块41、连接片42固定连接在一起，如图9所示，所述每个弹性爪块1利用转轴14能转动地安装在对应爪块支座12上，且弹性爪块的转轴14方向为垛体的切向（如图7中的轴线n所示）。
图8、图9、图10所示，每个弹性爪块1在靠近垛体中心轴线一侧的上角部15形成为阳角(如图10中B点所在的转角)，每个爪块支座12还安装有对弹性爪块施加弹力的复位弹簧2、限制弹性爪块转动幅度的限位构件3；复位弹簧2对弹性爪块1施加力矩的方向是使所述弹性爪块的阳角角点(如图10中B点所示)向更靠近垛体中心轴线m的方向移动，在图10的图面中表现为向右；当复位弹簧12处于常态时，弹性爪块的阳角角点(如图10中B点所示)位于弹性爪块转轴14的内侧上方；当弹性爪块的阳角角点(如图10中B点所示)受到桶壁圆环形凸圈的向下压力时，限位构件3对弹性爪块1施加的阻力方向是限制弹性爪块的阳角角点(如图10中B点所示)向下摆动。上述每一个弹性爪块1和对应的爪块支座12、复位弹簧2、限位构件3、水平气缸11、径向导轨16组成的整体称为一个弹性爪块组件。在托桶座9的上游还设有传送金属桶的水平传送机构4。
上述实施例的工作过程如下：
首先，托桶座9处于低位，以便接收上游水平传送机构4输送过来的金属桶8，如图11所示；接下来，上游的水平传送机构4将新输送过来的金属桶8送到托桶座9上面，如图12所示，再接下来，托桶座竖向驱动电机91驱动托桶座9上升，使新的金属桶8加入垛体而成为新垛体的组成部分，接着托桶座9继续上升，托桶座9托起新垛体整体向上抬升，在此过程中，最下边金属桶的圆环形凸圈81可以克服复位弹簧2的弹力而推开各个弹性爪块1向外侧（即远离垛体中心轴线的方向）避让，直至最下边金属桶的圆环形凸圈81竖向越过弹性爪块1之后，各弹性爪块1在复位弹簧的弹力作用下重新向靠近垛体中心轴线m的方向靠拢，其阳角角点顶在桶壁上；此后，托桶座竖向驱动电机91驱动托桶座9下降，而垛体将会稍微下降，直至最下边金属桶的圆环形凸圈81卡在各弹性爪块1的阳角上面，如图13、图14、图15所示，意味着垛体卡在三个弹性爪块1上而不能再继续下降，于是托桶座9可脱离垛体，托桶座竖向驱动电机91驱动托桶座9重新下降到低位以便接收下一个新的金属桶，此后不断循环上述过程，实现堆垛。由上述可见，本实用新型堆垛过程动作简单，各部件动作配合简单，堆垛不需水平夹持力与竖向抬升力的时间点准确配合，不需主动水平移动夹持部件，堆垛速度快。
当垛体的金属桶数量达到设定数值后，如图16所示，意味着一个垛体堆垛完成，此时停止该垛体的堆垛，准备卸垛，卸垛时水平气缸11驱动各爪块支座12、弹性爪块1向远离垛体中心轴线m的方向(外侧)移动，使弹性爪块1从垛体的径向脱离垛体（桶壁和圆环形凸圈），如图17所示，接着，整个垛体由托桶座9托住并下降到生产线的水平传送带上，并使托桶座9下降到低于水平传送皮带，此时，托桶座9完全脱离垛体，可由水平传送皮带承接垛体的传送，这样完成一个垛体的堆垛过程，可开始下一个垛体的堆垛。