一种托盘拆垛堆垛装置及其使用方法与流程

本发明属于机械工程和工业托盘移动技术领域，具体涉及一种托盘拆垛堆垛装置，本发明还涉及这种托盘拆垛堆垛装置的使用方法。

背景技术：

托盘是使静态货物转变为动态货物的媒介物，一种载货平台，而且是活动的平台，或者说是可移动的地面。即使放在地面上失去灵活性的货物，一经装上托盘便立即获得了活动性，成为灵活的流动货物，因为装在托盘上的货物，在任何时候都处于可以转入运动的准备状态中。这种以托盘为基本工具组成的动态装卸方法，就叫做托盘作业。

现有技术中，将堆叠好的托盘逐一拆垛到生产线上和/或将生产线上的托盘逐一堆叠起来的操作，通常是通过机械手来完成。但是，机械手制作及维修成本均高，结构复杂，且移动范围较大。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明目的是提供一种托盘拆垛堆垛装置及使用方法，以简化结构、降低使用成本和减小移动范围。

根据本发明的第一方面，提供一种托盘拆垛堆垛装置，包括：输送装置，用于沿横向输送托盘；举升件，在展开和收回位置之间可来回移动，且在展开位置时可用于举升托盘；驱动器，设置在第一基座上，所述驱动器用于驱动所述举升件，以使所述举升件在所述展开和收回位置之间来回移动；以及升降装置，用于驱动所述第一基座，以使所述第一基座可在第一位置、位于所述第一位置上方的第二位置和位于所述第二位置上方的第三位置之间来回移动，所述第二位置和所述第一位置之间的高度差等于托盘的高度。

进一步地，所述举升件为在展开位置时位于托盘底部下方的托板。

进一步地，所述驱动器为驱动所述托板沿横向移动的平移气缸。

进一步地，所述托板上设有在展开位置时可与托盘侧方抵接的限位件。

进一步地，所述第一基座上设有用于对所述托板的移动进行导向的第一导向机构。

进一步地，所述升降装置包括沿纵向设置的第一升降气缸和位于所述第一升降气缸上方的第二升降气缸，所述第一升降气缸的自由端与所述第二升降气缸的自由端连接，所述第一升降气缸的尾端与第二基座固定连接，所述第二升降气缸的尾端与所述第一基座固定连接。

进一步地，所述第二基座上设有用于对所述第一基座的移动进行导向的第二导向机构。

进一步地，所述输送装置为皮带输送机，所述皮带输送机包括两条并列设置的皮带，两条所述皮带之间的间距可供顶升式agv通过。

根据本发明的第二方面，提供一种上述托盘拆垛堆垛装置的使用方法，所述使用方法包括托盘拆垛方法和托盘堆垛方法；

所述托盘拆垛方法包括以下步骤：

s1、使举升件位于收回位置，将n(n为大于等于2的正整数)个堆叠在一起的托盘放置于输送装置的两侧设有举升件的托盘拆垛位置上；

s2、先使第一基座位于第二位置，然后使举升件位于展开位置；

s3、将第一基座从第二位置上升到第三位置，从而举升件将位于最下面的一个托盘上的其他托盘向上举升一定高度；

s4、启动输送装置，由输送装置将所述最下面的一个托盘从所述其他托盘的下方移开后，停止输送装置；

s5、将第一基座从第三位置下降到第一位置，从而举升件将所述其他托盘放置到输送装置上；

s6、使举升件位于收回位置；

s7、重复执行步骤s2到s6，执行次数为n-1次；

所述托盘堆垛方法包括以下步骤：

s1、使第一基座位于第一位置，使举升件位于收回位置；

s2、启动输送装置，由输送装置将一个托盘输送到两侧设有举升件的托盘堆垛位置处后，停止输送装置；

s3、先使举升件位于展开位置，然后将第一基座从第一位置上升到第三位置，从而举升件将所述一个托盘向上举升一定高度；

s4、再次启动输送装置，由输送装置将另一个托盘输送到所述托盘堆垛位置处后，再次停止输送装置；

s5、将第一基座从第三位置下降到第二位置，从而举升件将所述一个托盘叠置到所述另一个托盘上；

s6、先使举升件位于收回位置，然后将第一基座从第二位置下降到第一位置；

s7、重复执行步骤s2到s6，直到堆叠了预定层数的托盘为止。

本发明的有益效果：本发明的托盘拆垛堆垛装置，通过举升件来托举托盘，而举升件则受到驱动器的横向驱动和升降装置的纵向驱动，从而实现了将堆叠好的托盘逐一拆垛到生产线上和/或将生产线上的托盘逐一堆垛并堆叠起来的操作，因此，相对于机械手，本发明的托盘拆垛堆垛装置具有结构简单、使用成本低和移动范围小优点。

附图说明

图1为本发明的托盘拆垛堆垛装置的在工作时的一个视角下的立体结构示意图；

图2为本发明的托盘拆垛堆垛装置的在工作时的另一个视角下的立体结构示意图；

图3a为本发明的托盘拆垛堆垛装置的使用方法中的托盘拆垛方法的框图；

图3b为本发明的托盘拆垛堆垛装置的使用方法中的托盘堆垛方法的框图；

附图标记：

1-机架、2-皮带输送机、21-皮带、3-托板、31-限位件、4-第一基座、5-平移气缸、6-第一导向机构、7-升降装置、71-第二基座、72-第一升降气缸、73-第二升降气缸、74-第二导向机构、100-托盘、200-agv。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“横向”所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-2所示，本发明提供一种托盘拆垛堆垛装置，包括输送装置、举升件、驱动器和升降装置7。

输送装置用来沿横向输送托盘100，优选为皮带输送机2。另外，横向可以是水平方向，也可以是与水平方向呈一定夹角的倾斜方向，优选为水平方向。

举升件，至少具有两个工作位置，即展开位置和收回位置，在驱动器的驱动下，举升件在这两个工作位置之间来回移动。当举升件处于展开位置时，举升件可以用来举升托盘100。举升件通过给托盘100施加向上的作用力，使得托盘100可以被举起，这种作用力可以在举升件与托盘100侧面之间因夹持而产生的静摩擦力，也可以是在举升件与托盘100底部之间因支撑而产生的支撑力。

优选托盘100是得到举升件的支撑而被得以被举起，这种情况下，举升件为在展开位置时位于托盘100底部下方、且在收回位置时位于托盘100外侧的托板3。优选在展开位置时，托板3的上表面与托盘100的底部之间保持一定的间距，这样便于将举升件从收回位置移动到展开位置。托板3可以是单独设置在皮带输送机2沿输送方向的一侧，也可以在皮带输送机2沿输送方向的两侧都设有托板3，且在每一侧设置的数量至少为一个/块，优选在皮带输送机2沿输送方向的两侧都设有托板3，这样受力均衡，结构更合理。

优选在托板3上设有在展开位置时可与托盘100侧方抵接的限位件31，限位件31数量可以是一个，也可以是多个，限位件31的形状可以是杆状、块状和板状等结构，优选限位件31为一块沿纵向固定在托板3上的限位板。设置限位件31的目的是，当放到皮带输送机2上的托盘100的位置发生错位时，可以通过两块分别位于皮带输送机2两侧的上述限位板来纠正托盘100的位置。

驱动器驱动托板3的方式可以是使托板3做直线运动，也可以是使托板3做摆动，不管是做直线运动还是做摆动，都可以通过气缸来实现。因此，优选驱动器为驱动托板3沿横向做往复直线运动的平移气缸5，平移气缸5固定在第一基座4上，平移气缸5的自由端直接或间接的与托板3固定连接。同时，优选在第一基座4上设有用于对托板3的移动进行导向的第一导向机构6，第一导向机构6同时还可以对托板3起到支撑作用，从而使托板3稳定地将托盘100托起。

升降装置7包括沿纵向设置的第一升降气缸72和位于第一升降气缸72上方的第二升降气缸73，第一升降气缸72的自由端(即上端)与第二升降气缸73的自由端(即下端)连接，这种连接通常是可拆卸连接，如通过气缸浮动接头连接。第一升降气缸72的尾端与第二基座71固定连接，第二升降气缸73的尾端与第一基座4固定连接。一个升降气缸提供一个工作行程，从而将第一升降气缸72和第二升降气缸73串联后，可以使第一基座4停留在三个不同的工作位置，即第一位置、位于第一位置上方的第二位置和位于第二位置上方的第三位置，其中，第二位置和第一位置之间的高度差等于托盘100的高度。同样的，优选在第二基座71上设有用于对第一基座4的移动进行导向的第二导向机构74，优选串联在一起的第一升降气缸72和第二升降气缸73位于第一基座4的中部，这样可以在第一基座4的两端分别设置一个上述第二导向机构74，第二导向机构74同时还对第一基座4的两端起到支撑作用，从而使得第一基座4升降更平稳。

将堆叠好的托盘100从其他地方转移到皮带输送机2上或者将在皮带输送机2上将堆叠好的托盘100转移到其他地方，需要通过转移设备来实现，转移设备优选为agv200，具体地，agv200为顶升式的结构。因此，为配合agv200转移托盘100，优选皮带输送机2包括两条并列设置的皮带21，两条皮带21之间的间距可agv200通过。

另外，上述的皮带输送机2和第二基座71都固定在机架1上。

下面，根据图3a到图3b来描述根据本发明的托盘拆垛堆垛装置的使用方法，使用方法包括托盘拆垛方法和托盘堆垛方法。

如图3a所示，托盘拆垛方法包括以下步骤：

s100、使举升件位于收回位置，将n(n为大于等于2的正整数)个堆叠在一起的托盘放置于输送装置的两侧设有举升件的托盘拆垛位置上。举升件位于收回位置的目的是保证将托盘放到输送装置上。

s200、先使第一基座位于第二位置，然后使举升件位于展开位置。在将第一基座调到第二位置前，第一基座可以位于第一位置或第三位置处。当第一基座在第二位置时，举升件与上述堆叠在一起的托盘中的从下往上数的第二个托盘相对应，从而当举升件随后处于展开位置时，举升件就可以用来将上述堆叠在一起的托盘中位于最下面的一个托盘以上的其他所有托盘托举起来。

s300、将第一基座从第二位置上升到第三位置，从而举升件将位于最下面的一个托盘上的其他托盘向上举升一定高度。第三位置主要高于第二位置即可。

s400、启动输送装置，由输送装置将上述最下面的一个托盘从所述其他托盘的下方移开后，停止输送装置。具体地，输送装置将还摆放在其上的一个托盘向前输送一段距离，输送的距离至少大于托盘的沿输送方向上的长度，这样才不会妨碍其他被举升件举起的托盘被放到输送装置上。

s500、将第一基座从第三位置下降到第一位置，从而举升件将其他托盘放置到输送装置上。至此，就完成了一个托盘的拆垛操作，然后开始下一个托盘的拆垛操作。

s600、使举升件位于收回位置。为下一次的托盘的循环拆垛操作做好准备。

s700、重复执行步骤s200到s600，执行次数为n-1次。

如图3b所示，托盘堆垛方法包括以下步骤：

s110、使第一基座位于第一位置，使举升件位于收回位置。当第一基座在第一位置时，举升件与放置到输送装置上的且被输送装置输送到托盘堆垛位置处的托盘相对应。举升件处于收回位置，目的是保证上述托盘顺利地被输送到托盘堆垛位置处。

s210、启动输送装置，由输送装置将一个托盘输送到两侧设有举升件的托盘堆垛位置处后，停止输送装置。

s310、先使举升件位于展开位置，然后将第一基座从第一位置上升到第三位置，从而举升件将一个托盘向上举升一定高度。举升件展开后，在升降装置的作用下，将该一个托盘向上举升超过托盘高度的高度，这样为输送装置将下一个托盘输送到该一个托盘的下方做好准备。

s410、再次启动输送装置，由输送装置将另一个托盘输送到所述托盘堆垛位置处后，再次停止输送装置。

s510、将第一基座从第三位置下降到第二位置，从而举升件将该一个托盘叠置到该另一个托盘上。这样就完成了一次托盘的堆叠操作，然后就开始下一次的托盘的循环堆垛操作(即堆叠操作)做好准备。

s610、先使举升件位于收回位置，然后将第一基座从第二位置下降到第一位置。

s710、重复执行步骤s210到s610，直到堆叠了预定层数的托盘为止。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。