一种周转箱码垛机及其码垛方法与流程

本发明涉及物流机械设备及其使用方法，尤其涉及一种周转箱码垛机及其码垛方法。

背景技术：

周转箱(以塑胶周转箱为主)是物流产业中的重要工具，制造行业推行精益化物流管理模式后，要求零部件直接准确无误地供应到总装生产线，其需要完全配合总装厂的时间、节拍、数量等。制造业中的加工生产线和装配生产线每天需要几万甚至几十万的周转箱参与，对于周转箱的进出工序提出了巨大挑战。

如采用传统的人工作业形式，工人在码垛或搬运过程中重复3至15秒机械式作业，劳动强度非常大，效率会不断下降，且人工成本高，还存在劳务作业上海的风险。因此自动化程度高的物流系统设备就成了企业的首选，但是现有的周转箱码垛机械手基本需要20秒左右完成一次码垛，效率低，且结构复杂、维护成本高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、可靠，效率高的周转箱码垛机。

本发明进一步提供一种上述周转箱码垛机的码垛方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种周转箱码垛机，包括机架，所述机架上设有输送机构、一对夹持机构以及一对可开合的护栏机构，所述输送机构包括两条输送轨道，两列所述输送轨道之间设有用于带动输送轨道上的周转箱升降的顶升机构，一对所述夹持机构分设于两列输送轨道的上方，一对所述护栏机构分设于两列输送轨道的出料端。

作为上述技术方案的进一步改进：所述夹持机构包括与所述输送轨道平行布置的夹持转轴以及用于带动夹持转轴旋转的夹持驱动组件，所述夹持转轴上设有多个可向上单向旋转的棘块，各所述棘块配设有用于复位的扭转弹簧。

作为上述技术方案的进一步改进：所述夹持驱动组件包括第一驱动气缸、v形连杆以及第一摆臂连杆，所述v形连杆可转动的设于所述机架上，所述第一驱动气缸的活塞杆与所述v形连杆一端铰接，所述v形连杆另一端与所述第一摆臂连杆一端铰接，所述第一摆臂连杆另一端与所述夹持转轴固定连接。

作为上述技术方案的进一步改进：所述护栏机构包括沿竖向布置的护栏转轴以及设于护栏转轴内侧的护栏，两所述护栏转轴之间设有用于带动两所述护栏开合的护栏驱动组件，所述护栏驱动组件包括第二驱动气缸、第二摆臂连杆、同步连杆以及两根第三摆臂连杆，所述第二驱动气缸的活塞杆与所述第二摆臂连杆的一端铰接，第二摆臂连杆的另一端固设于其中一所述护栏转轴上，两所述第三摆臂连杆分别固设于两所述护栏转轴上，所述同步连杆两端分别与两所述第三摆臂连杆铰接。

作为上述技术方案的进一步改进：所述输送轨道包括托板链条以及设于托板链条下方的链条摩擦板。

作为上述技术方案的进一步改进：所述输送轨道出口端设有过渡滚轮。

作为上述技术方案的进一步改进：所述顶升机构包括顶板，所述顶板两端均设有顶升气缸组件和导向组件，所述顶升气缸组件包括两个行程不同的顶升气缸，所述导向组件包括顶升导向杆及套设于顶升导向杆外周的直线轴承，所述顶升导向杆设于所述顶板上，所述直线轴承设于机架上。

作为上述技术方案的进一步改进：所述输送轨道上方设有水平导向件和侧面竖向导向件，输送轨道入口端设有端面竖向导向件。

一种上述的周转箱码垛机的码垛方法，包括以下步骤：

s1、两列输送轨道输送周转箱至顶升机构上方；

s2、顶升码垛：顶升机构带动周转箱上升一个箱位，夹持机构夹持当前最下层的周转箱，然后顶升机构复位；

s3、连续码垛：重复步骤s1和s2直至完成目标个数周转箱的码垛；

s4、垛料输出：顶升机构上升承接垛料，夹持机构放开垛料，顶升机构下降带动垛料降落至输送轨道上，护栏机构打开，输送轨道将垛料输出。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的周转箱码垛机，在机架上设置有两列输送轨道，两列输送轨道之间设置有顶升机构，输送轨道上方设置有夹持机构，周转箱输送到位后可以向上顶升至夹持机构之间，利用夹持机构夹持固定住当前最下层的周转箱，然后顶升机构下降复位，后续循环动作即可实现码垛，码垛过程中一对护栏机构为周转箱端面提供防护和导向，保证码垛整齐，码垛至设定数量后，顶升机构上升承接周转箱垛料，夹持机构放开，顶升机构下降将垛料转移至输送轨道上，一对护栏机构打开，输送轨道将垛料从一对护栏机构之间输出，结构简单、可靠，成本低，易于维护，码垛速度快，实现了物流系统中的单个输送前工序和整垛输送的后工序有效衔接。

本发明公开的周转箱码垛机的码垛方法，输送轨道连续将周转箱输送到位，顶升机构每次仅需上升一个箱位，配合夹持机构即可完成连续码垛，码垛完成后利用顶升机构再次将垛料转移至输送轨道上，步骤简单，动作流畅，效率高。

附图说明

图1是本发明周转箱码垛机的立体结构示意图。

图2是本发明中的夹持机构的立体结构示意图。

图3是本发明中的护栏机构的立体结构示意图。

图4是本发明中的输送结构的立体结构示意图。

图5是本发明中的顶升结构的立体结构示意图。

图6是本发明中的导向件的立体结构示意图。

图7是本发明周转箱码垛机的码垛方法的流程示意图。

图中各标号表示：1、机架；2、输送机构；21、输送轨道；211、托板链条；212、链条摩擦板；22、过渡滚轮；3、顶升机构；31、顶板；32、顶升气缸；33、顶升导向杆；34、直线轴承；4、夹持机构；41、夹持转轴；42、棘块；43、扭转弹簧；44、夹持驱动组件；441、第一驱动气缸；442、v形连杆；443、第一摆臂连杆；5、护栏机构；51、护栏转轴；52、护栏；53、护栏驱动组件；531、第二驱动气缸；532、第二摆臂连杆；533、同步连杆；534、第三摆臂连杆；61、水平导向件；62、侧面竖向导向件；63、端面竖向导向件。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1至图6示出了本发明周转箱码垛机的一种实施例，本实施例的周转箱码垛机，包括机架1，机架1上设有输送机构2、一对夹持机构4以及一对可开合的护栏机构5，输送机构2包括两条输送轨道21，两列输送轨道21之间设有用于带动输送轨道21上的周转箱升降的顶升机构3，一对夹持机构4分设于两列输送轨道21的上方，一对护栏机构5分设于两列输送轨道21的出料端。

该周转箱码垛机，在机架1上设置有两列输送轨道21，两列输送轨道21之间设置有顶升机构3，输送轨道21上方设置有夹持机构4，周转箱输送到位后可以向上顶升至夹持机构4之间，利用夹持机构4夹持固定住当前最下层的周转箱，然后顶升机构3下降复位，后续循环动作即可实现码垛，码垛过程中一对护栏机构5为周转箱端面提供防护和导向，保证码垛整齐，码垛至设定数量后，顶升机构3上升承接周转箱垛料，夹持机构4放开，顶升机构3下降将垛料转移至输送轨道21上，一对护栏机构5打开，输送轨道21将垛料从一对护栏机构5之间输出，结构简单、可靠，成本低，易于维护，码垛速度快，实现了物流系统中的单个输送前工序和整垛输送的后工序有效衔接。

进一步地，本实施例中，夹持机构4包括与输送轨道21平行布置的夹持转轴41以及用于带动夹持转轴41旋转的夹持驱动组件44，夹持转轴41上设有多个可向上单向旋转的棘块42，各棘块42配设有用于复位的扭转弹簧43。工作时，顶升机构3向上顶升周转箱，周转箱边缘突出的部分克服扭转弹簧43的弹力向上推动棘块42，周转箱边缘突出的部分经过棘块42后，棘块42在扭转弹簧43的弹力作用下向下翻转复位，顶升机构3顶升到位后下降、复位，周转箱下降，棘块42承接住周转箱边缘突出的部分，实现对周转箱的夹持固定，整个码垛过程中夹持机构4随顶升机构3的升降运动被动动作，无需设置任何的驱动部件，结构简单可靠、成本低；完成码垛后，顶升机构3向上运动承接住垛料，夹持转轴41旋转带动各棘块42整体向下倾斜让出空间，垛料即可顺利转移至输送轨道21上。

更进一步地，本实施例中，夹持驱动组件44包括第一驱动气缸441、v形连杆442以及第一摆臂连杆443，v形连杆442可转动的设于机架1上，第一驱动气缸441的活塞杆与v形连杆442一端铰接，v形连杆442另一端与第一摆臂连杆443一端铰接，第一摆臂连杆443另一端与夹持转轴41固定连接。当棘块42需要向下倾斜放行或者向上翻转复位时，第一驱动气缸441上下伸缩，带动v形连杆442绕转动中心旋转，v形连杆442带动第一摆臂443摆动，进而实现夹持转轴41的旋转，可靠性高，受垛料重力作用时夹持转轴41不易误动作，结构紧凑，便于在机架1上布局。

进一步地，本实施例中，护栏机构5包括沿竖向布置的护栏转轴51以及设于护栏转轴51内侧的护栏52(或者说两护栏52位于两护栏转轴51之间)，两护栏转轴51之间设有用于带动两护栏52开合的护栏驱动组件53，护栏驱动组件53包括第二驱动气缸531、第二摆臂连杆532、同步连杆533以及两根第三摆臂连杆534，第二驱动气缸531的活塞杆与第二摆臂连杆532的一端铰接，第二摆臂连杆532的另一端固设于其中一护栏转轴51上，两第三摆臂连杆534分别固设于两护栏转轴51上，同步连杆533两端分别与两第三摆臂连杆534铰接。两护栏52闭合时，可为垛料端面提供导向和防护，保证码垛整齐；需要打开放行时，第二驱动气缸531伸出，带动第二摆臂连杆532摆动，进而实现对应的护栏转轴51旋转，护栏转轴51带动其上的第三摆臂连杆534、护栏52摆动，第三摆臂连杆534依次通过同步连杆533、另一第三摆臂534和另一护栏转轴51带动另一护栏52同步摆动，结构简单、可靠，占用空间少，在机架1上布局灵活。

作为优选的技术方案，本实施例中，输送轨道21包括托板链条211以及设于托板链条211下方的链条摩擦板212。采用托板链条211输送周转箱，链条摩擦板212为托板链条211提供支撑，保证输送平稳、顺畅。当然在其他实施例中，也可采用其他现有输送机构实现周转箱的输送。

作为优选的技术方案，本实施例中，输送轨道21出口端设有过渡滚轮22。过渡滚轮22可减少输送轨道21出口端与下道工序之间的间隙，便于垛料顺利转移。

进一步地，顶升机构3包括顶板31，顶板31两端均设有顶升气缸组件和导向组件，顶升气缸组件包括两个行程不同的顶升气缸32，导向组件包括顶升导向杆33及套设于顶升导向杆33外周的直线轴承34，顶升导向杆33设于顶板31上，直线轴承34设于机架1上。顶升气缸32用于带动顶板31及其上的周转箱上升，直线轴承34与顶升导向杆33配合，可提高运动精度，保证周转箱顶升过程平稳、顺畅。行程不同的顶升气缸32可用于不同规格的周转箱，适应能力更强。本实施例中，两行程较长的顶升气缸32位于两行程较短的顶升气缸32外侧，行程较长的顶升气缸32的活塞杆与顶板31铰接，行程较短的顶升气缸32则为自由状态，仅依靠顶板31及其上的周转箱的重力构成活动接触，顶升时可以采用行程较长的顶升气缸32或行程较短的顶升气缸32，但是带动垛料下降时，则必须使用行程较长的顶升气缸32。

进一步地，本实施例中，输送轨道21上方设有水平导向件61和侧面竖向导向件62，输送轨道21入口端设有端面竖向导向件63。水平导向件61、侧面竖向导向件62、端面竖向导向件63配合护栏机构5，可对垛料四周均进行导向和防护，保证码垛整齐，结构简单、可靠。

图7示出了本发明周转箱码垛机的码垛方法的一种实施例，本实施例的码垛方法，包括以下步骤：

s1、两列输送轨道21输送周转箱至顶升机构3上方；

s2、顶升码垛：顶升机构3带动周转箱上升一个箱位，夹持机构4夹持当前最下层的周转箱，然后顶升机构3复位；

s3、连续码垛：重复步骤s1和s2直至完成目标个数周转箱的码垛；

s4、垛料输出：顶升机构3上升承接垛料，夹持机构4放开垛料，顶升机构3下降带动垛料降落至输送轨道21上，护栏机构5打开，输送轨道21将垛料输出。

该码垛方法，输送轨道21连续将周转箱输送到位，顶升机构3每次仅需上升一个箱位，配合夹持机构4即可完成连续码垛，码垛完成后利用顶升机构3再次将垛料转移至输送轨道21上，步骤简单，动作流畅，效率高。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。