CN106743685B - 一种用于货物的码垛工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于货物的码垛工艺以及一种物流码垛机，其中物流码垛机包括货物输送台、货物输送台横向移动驱动装置、货物输送台上下移动驱动装置、用于仓储货物的货架、限位传感器和PLC，限位传感器与PLC连接；货物输送台上下移动驱动装置安装在货物输送台横向移动驱动装置上，货物输送台固定在货物输送台上下移动驱动装置上，限位传感器用于检测货物输送台所在空间位置信息，并将其所检测到的货物输送台的空间位置信息传输到PLC，通过PLC控制货物输送台上下移动驱动装置和货物输送台横向移动驱动装置实现货物输送台前后移动、上下移动。本发明结构简单、工作效率高、性能稳定可靠，对货物输送的整个过程实现了机械化和自动化。

Description

一种用于货物的码垛工艺

技术领域

本发明快递物料仓储设备技术领域，具体涉及一种用于货物的码垛工艺。

背景技术

目前随着制造业人力成本越来越高，各行各业提升自己的自动化水平都刻不容缓。近些年，市场上出现了大量的机械手码垛设备，现有的码垛设备，都是将码垛机械手与栈板底座相结合实现码垛功能的；即通过栈板输送装置将多个栈板运输到指定的位置，将栈板抓取到码垛机处后，传递信号给码垛机械手，开始将产品放置到对应的栈板上，实现码垛。

当前一般的企业用人手工对所生产的产品进行码垛，费时费力，生产效率低下，工人劳动强度高，严重制约了企业实现规模化批量生产的发展进程。因此，研究设计一种码垛机械手，能够完全代替手工码垛，从而减少大量的人力资源的浪费，减轻工人的劳动强度，提高劳动生产效率，以更大限度的增加产量，实现企业对规模化批量生产的需求，具有十分重要的意义。随着我国经济的发展，机械手在生产应用中变得越来越重要，其在许多工业领域可以代替人力劳动，实现生产自动化；使用机械手，不但能降低人的体力劳动，减少人力资源的浪费，而且能有效提高工作效率；而现有技术中的码垛机机械手的运行不够稳定，在码垛的时候不够整齐；同时，码垛机械手的转动角度和工作空间存在一定的限制，因此，存在改进空间。

尤其是当前的快递物流行业发展的也越来越快，其中快递物流业务中货物的搬运和码垛工作是一项较为繁琐和辛苦的工作，因此需要一种能够实现自动化码垛功能的机械设备来替代人工完成。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种结构简单、工作效率高、性能稳定可靠、并且功能性强并且能够实现自动化过程地运用于快递物料仓储的物流码垛机以及一种用于货物的码垛工艺。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提出一种用于货物的码垛工艺，通过物流码垛机对货物进行码垛，码放后的货物垛堆叠的层数为N，其中N为大于1的自然数，所述码垛工艺包括以下步骤：

步骤1、货物输送台复位至初始位置上：

在PLC控制器驱动作用下，货物输送台沿着货物输送台上下移动驱动装置上的升降立柱回复到初始底端位置上，同时货物输送台横向移动驱动装置沿着横向滑轨回复到初始侧端位置上；

步骤2、对货物输送台及货物进行左右方向上定位：

将货物搬运并搁置在货物输送台上的载货板，货物输送台横向移动驱动装置上的第一伺服电机开启并驱动主动滚轮以及从动滚轮沿着滑轨在左右方向往复地运动，使得固定在货物输送台横向移动驱动装置上的货物输送台上下移动驱动装置和货物输送台随同货物输送台横向移动驱动装置一起在左右方向往复运动；然后在PLC控制器的控制作用下，关停第一伺服电机使得货物输送台横向移动驱动装置稳定固定在所预定的左右方向上；

步骤3、对货物输送台及货物进行上下方向上定位：

货物输送台上下移动驱动装置上的第二伺服电机开启并驱动主动链轮以及从动链轮进行自转，环绕在主动链轮和从动链轮上的链条随着主动链轮以及从动链轮的自转能够带动设置在链条上的链筒以及与该链筒固定连接的货物输送台一体在上下方向往复地运动；然后在PLC控制器的控制作用下，关停第二伺服电机使得货物输送台上下移动驱动装置稳定固定在所预定的上下方向上；

步骤4、货物输送到位：

经过上述步骤～后，位于货物输送台上的货物对准货架上预定仓位，货物输送台上的第三伺服电机开启正转，第三伺服电机通过同步带驱动第二同步轮以及与该第二同步轮同轴连接的纵向圆柱齿轮进行正转，由于纵向圆柱齿轮与固定在中间板上的侧齿条相互啮合，第二同步轮和纵向圆柱齿轮正转的同时，由于纵向圆柱齿轮与侧齿条之间进行啮合运动，使得侧齿条和中间板一起进行向前平移运动；在中间板内固定有的横向圆柱齿轮向下贯穿通过中间板与固定在底架上的下齿条相互啮合；横向圆柱齿轮向上贯穿通过中间板与固定在载货板内侧面的上齿条相互啮合；中间板在向前平移运动的同时，带动横向圆柱齿轮一同进行向前平移运动；由于横向圆柱齿轮与下齿条相互啮合，在横向圆柱齿轮向前平移运动，横向圆柱齿轮相应地进行正转运动；又由于横向圆柱齿轮与上齿条相互啮合，横向圆柱齿轮的正转运动相应地驱动上齿条以及载货板向前平移运动；接着将位于载货板上的货物推送并将该货物卸置在所对准货架的预定仓位上；

然后货物输送台上的第三伺服电机停止并开启反转，驱动纵向圆柱齿轮进行反转，中间板、横向圆柱齿轮、上齿条以及载货板均向后平移运动，使得上齿条和载货板向后平移运动回复至初始位置处，从而完成一次货物的码垛，货物输送台回复原位等待下一次货物的码垛。

本发明还提出一种物流码垛机，包括用于输送货物的货物输送台、货物输送台横向移动驱动装置、货物输送台上下移动驱动装置、用于仓储货物的货架、限位传感器和PLC控制器，限位传感器与PLC控制器连接；货物输送台上下移动驱动装置安装在货物输送台横向移动驱动装置上，货物输送台固定在货物输送台上下移动驱动装置上，限位传感器用于检测货物输送台所在空间位置信息，并将其所检测到的货物输送台的空间位置信息传输到PLC控制器，通过PLC控制器控制货物输送台上下移动驱动装置和货物输送台横向移动驱动装置实现货物输送台向前或向后移动以及向上或向下移动。

作为优选：所述货物输送台横向移动驱动装置包括横向滑轨，第一伺服电机，第一机架，支架，第二机架，主动滚轮和从动滚轮；

在横向滑轨的两端安装有用于限制主动滚轮和从动滚轮在横向滑轨内有效滑动行程的挡板，主动滚轮固定在第一机架内，从动滚轮固定在第二机架内，且主动滚轮和从动滚轮分别与滑轨滑动配合连接；第一机架和第二机架分别安装在支架两端上；主动滚轮通过第一法兰与第一伺服电机传动连接，启动第一伺服电机能够驱动主动滚轮沿着横向滑轨向前或向后移动；第一机架内还设有分别位于横向滑轨两侧边沿的两个第一侧轮，该两个第一侧轮的旋转中心轴固定连接成一体，使得该两个第一侧轮能够夹持着滑轨进行向前或向后滑动，该结构的设计目的是保证主动滚轮始终能够沿着所在横向滑轨方向上进行前后平稳滑动，并防止主动滚轮偏离出所在的横向滑轨内。

从动滚轮通过第二法兰与第二机架固定连接，启动第一伺服电机能够驱动主动滚轮沿着横向滑轨向前或向后滑动，同时从动滚轮能够沿着横向滑轨向前或向后随着主动辊轮一起滑动；在第二机架内还设有分别位于横向滑轨两侧边沿的两个第二侧轮，该两个第二侧轮的旋转中心轴固定连接成一体，使得该两个第二侧轮能够夹持着滑轨进行向前或向后滑行运动，该结构的设计目的是也保证从动滚轮始终能够沿着所在横向滑轨方向上进行前后平稳滑动，并防止从动滚轮偏离出所在的横向滑轨内。同时支架的设计目的主要是能够稳定支持住货物输送台上下移动驱动装置以及货物输送台沿着货物输送台横向移动驱动装置的横向滑轨上向前或向后的滑动，避免出现类似于头重脚轻问题。

所述货物输送台上下移动驱动装置包括升降立柱，用于与货物输送台固定连接的链筒，第二伺服电机，主动链轮，链条，从动链轮；

所述升降立柱底端固定安装在第一机架上，且升降立柱与支架之间始终呈相互垂直状态；链筒嵌套在升降立柱上，链筒通过链筒连接件与链条固定连接；

第二伺服电机安装在升降立柱底部一侧，且位于升降立柱顶部一侧上安装有从动链轮以及位于升降立柱底部同一侧上安装有主动链轮，主动链轮和从动链轮之间通过链条啮合配合连接；

第二伺服电机与位于升降立柱底部的主动链轮同轴连接，通过启动第二伺服电机驱动主动链轮进行自转，从而带动链条以及与链条固定连接的链筒及货物输送台一起沿着升降立柱向上或向下滑动；

在升降立柱上安装有两根纵向滑轨，该两根纵向滑轨分别位于升降立柱的两侧边沿上；在链筒上设有两组能够与纵向滑轨滑动配合的主导向轮，在链筒内还设有第一侧导向轮和第二侧导向轮，且该第一侧导向轮和第二侧导向轮分别位于纵向滑轨两侧边沿；第一侧导向轮和第二侧导向轮能够夹持着纵向滑轨进行向上或向下滑动，该结构的设计目的是保证链筒以及主导向轮能够始终沿着所在纵向滑轨方向上进行向上或向下平稳地滑动，并防止链筒以及主导向轮偏离出所在的纵向滑轨方向。

所述PLC控制器分别与第一伺服电机、第二伺服电机以及货物输送台内设有的第三伺服电机电气连接，用于控制第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机的启动、停止以及正转和反转；

所述限位传感器通过限位座安装在链筒的顶端边沿或者底端边沿上，该限位传感器用于检测货物输送台所在空间位置信息，并将其所检测到的货物输送台的空间位置信息传输到PLC控制器，通过PLC控制器控制第一伺服电机驱动主动滚轮沿着横向滑轨向前或向后移动，控制第二伺服电机驱动链筒及货物输送台沿着升降立柱向上或向下移动，以及控制第三伺服电机驱动货物输送台将货物输送到货架的预定位置上实现仓储。

作为优选：所述货物输送台包括底架、中间板、载货板、往复驱动装置、光电开关传感器；

所述往复驱动装置包括第三伺服电机、减速器、第一同步轮、同步带、第二同步轮、纵向圆柱齿轮、侧齿条、横向圆柱齿轮、下齿条和上齿条；

光电开关传感器与第三伺服电机连接，并能够控制第三伺服电机进行正向或者反向自转；光电开关传感器包括后限位信号发射器、前限位信号发射器、限位信号接收器Ⅱ和限位信号接收器Ⅰ；

第三伺服电机通过减速器与第一同步轮连接，第三伺服电机驱动第一同步轮进行自转；第一同步轮通过同步带与第二同步轮连接，第一同步轮自转的同时通过同步带驱动第二同步轮进行自转；第二同步轮与纵向圆柱齿轮同轴连接，纵向圆柱齿轮与固定在中间板上的侧齿条相互啮合，第二同步轮和纵向圆柱齿轮自转的同时，由于纵向圆柱齿轮与侧齿条之间进行啮合运动，使得侧齿条和中间板一起进行向前或者向后平移运动；

在中间板内固定有横向圆柱齿轮，横向圆柱齿轮向下贯穿通过中间板与固定在底架上的下齿条相互啮合；横向圆柱齿轮向上贯穿通过中间板与固定在载货板内侧面的上齿条相互啮合；

中间板在向前或向后平移的同时，带动横向圆柱齿轮一同进行向前或向后平移运动；由于横向圆柱齿轮与下齿条相互啮合，在横向圆柱齿轮向前或向后平移运动，横向圆柱齿轮相应地进行正转或者反转运动；又由于横向圆柱齿轮与上齿条相互啮合，横向圆柱齿轮的正转或者反转运动相应地驱动上齿条以及载货板向前或者向后平移运动；

在中间板的两侧端上分别固定安装有一根工字型导轨架，每根工字型导轨架内侧面上设有用于控制载货板进行前后平稳滑行的内滑道，其外侧面上设有用于控制中间板进行前后平稳滑行的外滑道；

在底架内且沿着载货板前后往复平移方向上设有两个三角支架，在每个三角支架内侧面上平行排列有一排外辊轮，每排外辊轮分别嵌置在对应地工字型导轨架上的外滑道内，且外滑道的顶面及底面刚好能够与整排外辊轮的上下表面相抵接，这样使得中间板在被驱动向前或者向后移动过程中，中间板能够被严格地限制在同一平面上移动，即保证了中间板能够平稳地向前或向后平移运动；

在载货板底面的两侧端且沿着载货板前后往复平移方向上分别固定安装有一根内侧支撑板，在每根内侧支撑板的外侧面上分别设有一排内辊轮，每排内辊轮分别嵌置在对应地工字型导轨架上的内滑道内，且内滑道的顶面及底面刚好能够与整排内辊轮的上下表面相抵接，这样使得载货板在被驱动向前或者向后移动过程中，载货板能够被严格地限制在同一平面上移动，这样有效地保证了载货板能够平稳地向前或向后平移运动；

在中间板的前端面底部设有限位信号接收器Ⅰ、其后端面底部设有限位信号接收器Ⅱ，且限位信号接收器Ⅰ和限位信号接收器Ⅱ均位于同一平移轨道延长线上；

底架内固定安装有后限位信号发射器和前限位信号发射器，中间板在平移初始时(即在载货板尚未开始移动时)限位信号接收器Ⅰ向下正对于前限位信号发射器、限位信号接收器Ⅱ向下正对于后限位信号发射器；在中间板在向前平移至终点时(即在载货板向前移动后停止时)限位信号接收器Ⅱ向下正对于前限位信号发射器；

当后限位信号发射器正对于限位信号接收器Ⅱ时，限位信号接收器Ⅱ能够接收到后限位信号发射器所发射出的限位信号Ⅰ，并将该限位信号Ⅰ传输到光电开关传感器上，由于光电开关传感器与第三伺服电机连接，并能够控制第三伺服电机进行正向或者反向自转；光电开关传感器启动第三伺服电机进行正向自转，从而驱动中间板以及载货板向前平移运动；

当前限位信号发射器正对于限位信号接收器Ⅱ时，限位信号接收器Ⅱ能够接收到前限位信号发射器所发射出的限位信号Ⅱ，并将该限位信号Ⅱ传输到光电开关传感器上，由于光电开关传感器与第三伺服电机连接，并能够控制第三伺服电机进行正向或者反向自转；光电开关传感器驱动第三伺服电机停止正向自转并开启进行反向自转，从而驱动中间板以及载货板向前平移运动。

作为优选：在中间板上表面设有一中间板限位块，在载货板内侧面上设有一载货板限位块，且中间板限位块和载货板限位块位于同一平移轨道延长线上；在中间板限位块、载货板限位块的外端面上分别设有中间板防撞块、载货板防撞块。

作为优选：在载货板上表面铺设有一层塑料垫。

作为优选：在底架的两侧端上部分别设有二级台阶面，其中载货板的上表面所在平面与二级台阶面中底端台阶面相平齐，二级台阶面中顶端台阶面上设有支撑平板。

作为优选：第三伺服电机通过底架连接块固定在底架内。

作为优选：所述支架是由两条侧板以及在该两条侧板之间并排固定有若干块紧固件连接而成的。

作为优选：在升降立柱顶端设有用于将链筒限制在升降立柱的上下移动行程内的限位顶块。以防止链条带动链筒向上滑离出升降立柱的纵向滑轨，避免发生不必要的作业安全事故。

作为优选：所述限位传感器为非接触式限位传感器。(具体地：非接触式限位传感器的形式很多，本发明中可以采用干簧管、光电式、感应式等非接触式限位传感器)

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用上述技术方案，将用于输送货物的货物输送台有序地分别通过货物输送台横向移动驱动装置、货物输送台上下移动驱动装置向上或者向下以及向前或向后将货物送达到货架上的预定位置空间内，实现货物的仓储。本发明的整体结构简单、工作效率高、性能稳定可靠，对货物输送的整个过程实现了机械化和自动化，且货物不易滑脱，节约了劳动力。

附图说明

图1～3为本发明中物流码垛机的整体结构示意图。

图4为图3中本发明中物流码垛机的货物输送台送达货物局部放大示意图。

图5和图10为本发明中物流码垛机的货物输送台横向移动驱动装置结构示意图。

图6和图9为本发明中物流码垛机的货物输送台上下移动驱动装置结构示意图。

图7为本发明中物流码垛机的链筒结构示意图。

图8为本发明中物流码垛机的货物输送台横向移动驱动装置与货物输送台上下移动驱动装置连接配合后结构示意图。

图11～17为本发明中物流码垛机的货物输送台结构示意图。

附图标记：货物输送台1，货物输送台横向移动驱动装置2，货物输送台上下移动驱动装置3，货架4，货物5；

第三伺服电机11、底架16、底架连接块162、二级台阶面161、减速器111、第一同步轮112、同步带113、第二同步轮114、纵向圆柱齿轮115、侧齿条116、圆柱齿轮118、下齿条119、上齿条120、载货板131、中间板121、三角支架124、外辊轮123、工字型导轨架122、内辊轮132、内侧支撑板135、载物板131、载货板防撞块132、载货板限位块133、中间板防撞块125、中间板限位块126、光电开关传感器14、后限位信号发射器141、前限位信号发射器151、限位信号接收器Ⅱ142、限位信号接收器Ⅰ152；

挡板241，横向滑轨240，第一伺服电机210，主动滚轮211，第一机架212，第一法兰213，第一侧轮214，第一侧轮横架215，支架220，支架紧固件221，从动滚轮231，第二机架232，第二法兰233，第二侧轮234，第二侧轮横架235，升降立柱271，限位顶块272，链筒25，链筒连接件251，第一侧导向轮252，主导向轮253，第二侧导向轮254，第二主导向轮255，限位传感器258，限位座257，第二伺服电机281，主动链轮282，链条283，从动链轮284。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明：

如图1～17所示，本发明提出一种物流码垛机的具体实施例，如图1～4所示，该物流码垛机包括用于输送货物5的货物输送台1、货物输送台横向移动驱动装置2、货物输送台上下移动驱动装置3、用于仓储货物5的货架4、限位传感器258和PLC控制器，限位传感器258与PLC控制器连接；货物输送台上下移动驱动装置3安装在货物输送台横向移动驱动装置2上，货物输送台1固定在货物输送台上下移动驱动装置3上，限位传感器258用于检测货物输送台1所在空间位置信息，并将其所检测到的货物输送台1的空间位置信息传输到PLC控制器，通过PLC控制器控制货物输送台上下移动驱动装置3和货物输送台横向移动驱动装置2实现货物输送台1向前或向后移动以及向上或向下移动。

如图5～10所示，所述货物输送台横向移动驱动装置2包括横向滑轨240，第一伺服电机210，第一机架212，支架220，第二机架232，主动滚轮211和从动滚轮231；在横向滑轨240的两端安装有用于限制主动滚轮211和从动滚轮231在横向滑轨240内有效滑动行程的挡板241，主动滚轮211固定在第一机架212内，从动滚轮231固定在第二机架232内，且主动滚轮211和从动滚轮231分别与滑轨240滑动配合连接；第一机架212和第二机架232分别安装在支架220两端上；主动滚轮211通过第一法兰213与第一伺服电机210传动连接，启动第一伺服电机210能够驱动主动滚轮211沿着横向滑轨240向前或向后移动；第一机架212内还设有分别位于横向滑轨240两侧边沿的两个第一侧轮214，该两个第一侧轮214的旋转中心轴固定连接成一体，使得该两个第一侧轮214能够夹持着滑轨240进行向前或向后滑动，该结构的设计目的是保证主动滚轮211始终能够沿着所在横向滑轨240方向上进行前后平稳滑动，并防止主动滚轮211偏离出所在的横向滑轨240内。

如图5所示，从动滚轮231通过第二法兰233与第二机架232固定连接，启动第一伺服电机210能够驱动主动滚轮211沿着横向滑轨240向前或向后滑动，同时从动滚轮231能够沿着横向滑轨240向前或向后随着主动辊轮211一起滑动；在第二机架232内还设有分别位于横向滑轨240两侧边沿的两个第二侧轮234，该两个第二侧轮234的旋转中心轴固定连接成一体，使得该两个第二侧轮234能够夹持着滑轨240进行向前或向后滑行运动，该结构的设计目的是也保证从动滚轮231始终能够沿着所在横向滑轨240方向上进行前后平稳滑动，并防止从动滚轮231偏离出所在的横向滑轨240内。同时支架220的设计目的主要是能够稳定支持住货物输送台上下移动驱动装置3以及货物输送台1沿着货物输送台横向移动驱动装置2的横向滑轨240上向前或向后的滑动，避免出现类似于头重脚轻问题。

如图6～7所示，所述货物输送台上下移动驱动装置3包括升降立柱271，用于与货物输送台1固定连接的链筒25，第二伺服电机281，主动链轮282，链条283，从动链轮284；所述升降立柱271底端固定安装在第一机架212上，且升降立柱271与支架220之间始终呈相互垂直状态；链筒25嵌套在升降立柱271上，链筒25通过链筒连接件251与链条283固定连接；第二伺服电机281安装在升降立柱271底部一侧，且位于升降立柱271顶部一侧上安装有从动链轮284以及位于升降立柱271底部同一侧上安装有主动链轮282，主动链轮282和从动链轮284之间通过链条283啮合配合连接；第二伺服电机281与位于升降立柱271底部的主动链轮282同轴连接，通过启动第二伺服电机281驱动主动链轮282进行自转，从而带动链条283以及与链条283固定连接的链筒25及货物输送台1一起沿着升降立柱271向上或向下滑动。

如图9所示，在升降立柱271上安装有两根纵向滑轨26，该两根纵向滑轨26分别位于升降立柱271的两侧边沿上；在链筒25上设有两组能够与纵向滑轨26滑动配合的主导向轮253，在链筒25内还设有第一侧导向轮252和第二侧导向轮254，且该第一侧导向轮252和第二侧导向轮254分别位于纵向滑轨26两侧边沿；第一侧导向轮252和第二侧导向轮254能够夹持着纵向滑轨26进行向上或向下滑动，该结构的设计目的是保证链筒25以及主导向轮253能够始终沿着所在纵向滑轨26方向上进行向上或向下平稳地滑动，并防止链筒25以及主导向轮253偏离出所在的纵向滑轨26方向。

所述PLC控制器分别与第一伺服电机210、第二伺服电机281以及货物输送台1内设有的第三伺服电机11电气连接，用于控制第一伺服电机210、第二伺服电机281和第三伺服电机11的启动、停止以及正转和反转；所述限位传感器258通过限位座257安装在链筒25的顶端边沿或者底端边沿上，该限位传感器258用于检测货物输送台1所在空间位置信息，并将其所检测到的货物输送台1的空间位置信息传输到PLC控制器，通过PLC控制器控制第一伺服电机210驱动主动滚轮211沿着横向滑轨240向前或向后移动，控制第二伺服电机281驱动链筒25及货物输送台1沿着升降立柱271向上或向下移动，以及控制第三伺服电机11驱动货物输送台1将货物4输送到货架4的预定位置上实现仓储。

如图11～17所示，所述货物输送台1包括底架16、中间板121、载货板131、往复驱动装置、光电开关传感器14；所述往复驱动装置包括第三伺服电机11、减速器111、第一同步轮112、同步带113、第二同步轮114、纵向圆柱齿轮115、侧齿条116、横向圆柱齿轮118、下齿条119和上齿条120；光电开关传感器14与第三伺服电机11连接，并能够控制第三伺服电机11进行正向或者反向自转；光电开关传感器14包括后限位信号发射器141、前限位信号发射器151、限位信号接收器Ⅱ142和限位信号接收器Ⅰ152；第三伺服电机11通过减速器111与第一同步轮112连接，第三伺服电机11驱动第一同步轮112进行自转；第一同步轮112通过同步带113与第二同步轮114连接，第一同步轮112自转的同时通过同步带113驱动第二同步轮114进行自转；第二同步轮114与纵向圆柱齿轮115同轴连接，纵向圆柱齿轮115与固定在中间板121上的侧齿条116相互啮合，第二同步轮114和纵向圆柱齿轮115自转(包括正转或者反转)的同时，由于纵向圆柱齿轮115与侧齿条116之间进行啮合运动，使得侧齿条116和中间板121一起进行向前或者向后平移运动；在中间板121内固定有横向圆柱齿轮118，横向圆柱齿轮118向下贯穿通过中间板121与固定在底架16上的下齿条119相互啮合；横向圆柱齿轮118向上贯穿通过中间板121与固定在载货板131内侧面的上齿条120相互啮合；中间板121在向前或向后平移的同时，带动横向圆柱齿轮118一同进行向前或向后平移运动；由于横向圆柱齿轮118与下齿条119相互啮合，在横向圆柱齿轮118向前或向后平移运动，横向圆柱齿轮118相应地进行正转或者反转运动；又由于横向圆柱齿轮118与上齿条120相互啮合，横向圆柱齿轮118的正转(即正向自转)或者反转(反向自转)运动相应地驱动上齿条120以及载货板131向前或者向后平移运动。

如图12～14所示，在中间板121的两侧端上分别固定安装有一根工字型导轨架122，每根工字型导轨架122内侧面上设有用于控制载货板131进行前后平稳滑行的内滑道，其外侧面上设有用于控制中间板121进行前后平稳滑行的外滑道；在底架16内且沿着载货板131前后往复平移方向上设有两个三角支架124，在每个三角支架124内侧面上平行排列有一排外辊轮123，每排外辊轮123分别嵌置在对应地工字型导轨架122上的外滑道内，且外滑道的顶面及底面刚好能够与整排外辊轮123的上下表面相抵接，这样使得中间板121在被驱动向前或者向后移动过程中，中间板121能够被严格地限制在同一平面上移动，即保证了中间板121能够平稳地向前或向后平移运动；在载货板131底面的两侧端且沿着载货板131前后往复平移方向上分别固定安装有一根内侧支撑板135，在每根内侧支撑板135的外侧面上分别设有一排内辊轮132，每排内辊轮132分别嵌置在对应地工字型导轨架122上的内滑道内，且内滑道的顶面及底面刚好能够与整排内辊轮132的上下表面相抵接，这样使得载货板131在被驱动向前或者向后移动过程中，载货板131能够被严格地限制在同一平面上移动，这样有效地保证了载货板131能够平稳地向前或向后平移运动。

如图15～16所示，在中间板121的前端面底部设有限位信号接收器Ⅰ152、其后端面底部设有限位信号接收器Ⅱ142，且限位信号接收器Ⅰ152和限位信号接收器Ⅱ142均位于同一平移轨道延长线上；底架16内固定安装有后限位信号发射器141和前限位信号发射器151，中间板121在平移初始时(即在载货板131尚未开始移动时)限位信号接收器Ⅰ152向下正对于前限位信号发射器151、限位信号接收器Ⅱ142向下正对于后限位信号发射器141；在中间板121在向前平移至终点时(即在载货板131向前移动后停止时)限位信号接收器Ⅱ142向下正对于前限位信号发射器151；当后限位信号发射器141正对于限位信号接收器Ⅱ142时，限位信号接收器Ⅱ142能够接收到后限位信号发射器141所发射出的限位信号Ⅰ，并将该限位信号Ⅰ传输到光电开关传感器14上，由于光电开关传感器14与第三伺服电机11连接，并能够控制第三伺服电机11进行正向或者反向自转；光电开关传感器14启动第三伺服电机11进行正向自转，从而驱动中间板121以及载货板131向前平移运动；当前限位信号发射器151正对于限位信号接收器Ⅱ142时，限位信号接收器Ⅱ142能够接收到前限位信号发射器151所发射出的限位信号Ⅱ，并将该限位信号Ⅱ传输到光电开关传感器14上，由于光电开关传感器14与第三伺服电机11连接，并能够控制第三伺服电机11进行正向或者反向自转；光电开关传感器14驱动第三伺服电机11停止正向自转并开启进行反向自转，从而驱动中间板121以及载货板131向前平移运动。

其中：在中间板121上表面设有一中间板限位块126，在载货板131内侧面上设有一载货板限位块133，且中间板限位块126和载货板限位块133位于同一平移轨道延长线上；在中间板限位块126、载货板限位块133的外端面上分别设有中间板防撞块125、载货板防撞块132。在载货板131上表面铺设有一层塑料垫134。在底架16的两侧端上部分别设有二级台阶面161，其中载货板131的上表面所在平面与二级台阶面161中底端台阶面相平齐，二级台阶面161中顶端台阶面上设有支撑平板。第三伺服电机11通过底架连接块162固定在底架16内。所述支架220是由两条侧板以及在该两条侧板之间并排固定有若干块紧固件221连接而成的。在升降立柱271顶端设有用于将链筒25限制在升降立柱271的上下移动行程内的限位顶块272。以防止链条283带动链筒25向上滑离出升降立柱271的纵向滑轨26，避免发生不必要的作业安全事故。

所述限位传感器是采用非接触式限位传感器。具体地：非接触式限位传感器的形式很多，本发明实施例中可以采用干簧管、光电式、感应式等非接触式限位传感器。

如图1～4所示，本发明还提供一种用于货物的码垛工艺，通过物流码垛机对货物进行码垛，码放后的货物垛堆叠的层数为N，其中N为大于1的自然数，所述码垛工艺包括以下步骤：

步骤1、货物输送台1复位至初始位置上：

在PLC控制器驱动作用下，货物输送台1沿着货物输送台上下移动驱动装置3上的升降立柱271回复到初始底端位置上，同时货物输送台横向移动驱动装置2沿着横向滑轨240回复到初始侧端位置上；

步骤2、对货物输送台1及货物进行左右方向上定位：

将货物搬运并搁置在货物输送台1上的载货板131，货物输送台横向移动驱动装置2上的第一伺服电机210开启并驱动主动滚轮211以及从动滚轮231沿着滑轨240在左右方向往复地运动，使得固定在货物输送台横向移动驱动装置2上的货物输送台上下移动驱动装置3和货物输送台1随同货物输送台横向移动驱动装置2一起在左右方向往复运动；然后在PLC控制器的控制作用下，关停第一伺服电机210使得货物输送台横向移动驱动装置2稳定固定在所预定的左右方向上；

步骤3、对货物输送台1及货物进行上下方向上定位：

货物输送台上下移动驱动装置3上的第二伺服电机281开启并驱动主动链轮282以及从动链轮284进行自转，环绕在主动链轮282和从动链轮284上的链条283随着主动链轮282以及从动链轮284的自转能够带动设置在链条283上的链筒25以及与该链筒25固定连接的货物输送台1一体在上下方向往复地运动；然后在PLC控制器的控制作用下，关停第二伺服电机281使得货物输送台上下移动驱动装置3稳定固定在所预定的上下方向上；

步骤4、货物输送到位：

经过上述步骤1～3后，位于货物输送台1上的货物对准货架4上预定仓位，货物输送台1上的第三伺服电机11开启正转，第三伺服电机11通过同步带113驱动第二同步轮114以及与该第二同步轮114同轴连接的纵向圆柱齿轮115进行正转，由于纵向圆柱齿轮115与固定在中间板121上的侧齿条116相互啮合，第二同步轮114和纵向圆柱齿轮115正转的同时，由于纵向圆柱齿轮115与侧齿条116之间进行啮合运动，使得侧齿条116和中间板121一起进行向前平移运动；在中间板121内固定有的横向圆柱齿轮118向下贯穿通过中间板121与固定在底架16上的下齿条119相互啮合；横向圆柱齿轮118向上贯穿通过中间板121与固定在载货板131内侧面的上齿条120相互啮合；中间板121在向前平移运动的同时，带动横向圆柱齿轮118一同进行向前平移运动；由于横向圆柱齿轮118与下齿条119相互啮合，在横向圆柱齿轮118向前平移运动，横向圆柱齿轮118相应地进行正转运动；又由于横向圆柱齿轮118与上齿条120相互啮合，横向圆柱齿轮118的正转运动相应地驱动上齿条120以及载货板131向前平移运动；接着将位于载货板131上的货物推送并将该货物卸置在所对准货架4的预定仓位上；

然后货物输送台1上的第三伺服电机11停止并开启反转，驱动纵向圆柱齿轮115进行反转，中间板121、横向圆柱齿轮118、上齿条120以及载货板131均向后平移运动，使得上齿条120和载货板131向后平移运动回复至初始位置处，从而完成一次货物的码垛，货物输送台1回复原位等待下一次货物的码垛。

本发明采用上述技术方案，将用于输送货物5的货物输送台1有序地分别通过货物输送台横向移动驱动装置2、货物输送台上下移动驱动装置3向上或者向下以及向前或向后将货物5送达到货架4上的预定位置空间内，实现货物5的仓储。本发明的整体结构简单、工作效率高、性能稳定可靠，对货物5输送的整个过程实现了机械化和自动化，且货物5不易滑脱，节约了劳动力。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于货物的码垛工艺，通过物流码垛机对货物进行码垛，码放后的货物垛堆叠的层数为N，其中N为大于1的自然数，其特征在于：所述码垛工艺包括以下步骤：

步骤(1)、货物输送台(1)复位至初始位置上：

在PLC控制器驱动作用下，货物输送台(1)沿着货物输送台上下移动驱动装置(3)上的升降立柱(271)回复到初始底端位置上，同时货物输送台横向移动驱动装置(2)沿着横向滑轨(240)回复到初始侧端位置上；

步骤(2)、对货物输送台(1)及货物进行左右方向上定位：

将货物搬运并搁置在货物输送台(1)上的载货板(131)，货物输送台横向移动驱动装置(2)上的第一伺服电机(210)开启并驱动主动滚轮(211)以及从动滚轮(231)沿着滑轨(240)在左右方向往复地运动，使得固定在货物输送台横向移动驱动装置(2)上的货物输送台上下移动驱动装置(3)和货物输送台(1)随同货物输送台横向移动驱动装置(2)一起在左右方向往复运动；然后在PLC控制器的控制作用下，关停第一伺服电机(210)使得货物输送台横向移动驱动装置(2)稳定固定在所预定的左右方向上；

步骤(3)、对货物输送台(1)及货物进行上下方向上定位：

货物输送台上下移动驱动装置(3)上的第二伺服电机(281)开启并驱动主动链轮(282)以及从动链轮(284)进行自转，环绕在主动链轮(282)和从动链轮(284)上的链条(283)随着主动链轮(282)以及从动链轮(284)的自转能够带动设置在链条(283)上的链筒(25)以及与该链筒(25)固定连接的货物输送台(1)一体在上下方向往复地运动；然后在PLC控制器的控制作用下，关停第二伺服电机(281)使得货物输送台上下移动驱动装置(3)稳定固定在所预定的上下方向上；

步骤(4)、货物输送到位：

经过上述步骤(1)～(3)后，位于货物输送台(1)上的货物对准货架(4)上预定仓位，货物输送台(1)上的第三伺服电机(11)开启正转，第三伺服电机(11)通过同步带(113)驱动第二同步轮(114)以及与该第二同步轮(114)同轴连接的纵向圆柱齿轮(115)进行正转，由于纵向圆柱齿轮(115)与固定在中间板(121)上的侧齿条(116)相互啮合，第二同步轮(114)和纵向圆柱齿轮(115)正转的同时，由于纵向圆柱齿轮(115)与侧齿条(116)之间进行啮合运动，使得侧齿条(116)和中间板(121)一起进行向前平移运动；在中间板(121)内固定有的横向圆柱齿轮(118)向下贯穿通过中间板(121)与固定在底架(16)上的下齿条(119)相互啮合；横向圆柱齿轮(118)向上贯穿通过中间板(121)与固定在载货板(131)内侧面的上齿条(120)相互啮合；中间板(121)在向前平移运动的同时，带动横向圆柱齿轮(118)一同进行向前平移运动；由于横向圆柱齿轮(118)与下齿条(119)相互啮合，在横向圆柱齿轮(118)向前平移运动，横向圆柱齿轮(118)相应地进行正转运动；又由于横向圆柱齿轮(118)与上齿条(120)相互啮合，横向圆柱齿轮(118)的正转运动相应地驱动上齿条(120)以及载货板(131)向前平移运动；接着将位于载货板(131)上的货物推送并将该货物卸置在所对准货架(4)的预定仓位上；

然后货物输送台(1)上的第三伺服电机(11)停止并开启反转，驱动纵向圆柱齿轮(115)进行反转，中间板(121)、横向圆柱齿轮(118)、上齿条(120)以及载货板(131)均向后平移运动，使得上齿条(120)和载货板(131)向后平移运动回复至初始位置处，从而完成一次货物的码垛，货物输送台(1)回复原位等待下一次货物的码垛。

2.根据权利要求1中所述的一种用于货物的码垛工艺，其特征在于，所述货物输送台横向移动驱动装置(2)包括横向滑轨(240)，第一伺服电机(210)，第一机架(212)，支架(220)，第二机架(232)，主动滚轮(211)和从动滚轮(231)；

在横向滑轨(240)的两端安装有用于限制主动滚轮(211)和从动滚轮(231)在横向滑轨(240)内有效滑动行程的挡板(241)，主动滚轮(211)固定在第一机架(212)内，从动滚轮(231)固定在第二机架(232)内，且主动滚轮(211)和从动滚轮(231)分别与滑轨(240)滑动配合连接；第一机架(212)和第二机架(232)分别安装在支架(220)两端上；主动滚轮(211)通过第一法兰(213)与第一伺服电机(210)传动连接，启动第一伺服电机(210)能够驱动主动滚轮(211)沿着横向滑轨(240)向前或向后移动；

第一机架(212)内还设有分别位于横向滑轨(240)两侧边沿的两个第一侧轮(214)，该两个第一侧轮(214)的旋转中心轴固定连接成一体，使得该两个第一侧轮(214)能够夹持着滑轨(240)进行向前或向后滑动；

从动滚轮(231)通过第二法兰(233)与第二机架(232)固定连接，启动第一伺服电机(210)能够驱动主动滚轮(211)沿着横向滑轨(240)向前或向后滑动，同时从动滚轮(231)能够沿着横向滑轨(240)向前或向后一起滑动；

在第二机架(232)内还设有分别位于横向滑轨(240)两侧边沿的两个第二侧轮(234)，该两个第二侧轮(234)的旋转中心轴固定连接成一体，使得该两个第二侧轮(234)能够夹持着滑轨(240)进行向前或向后滑行运动。

3.根据权利要求1或2中所述的一种用于货物的码垛工艺，其特征在于，货物输送台上下移动驱动装置(3)包括升降立柱(271)，用于与货物输送台(1)固定连接的链筒(25)，第二伺服电机(281)，主动链轮(282)，链条(283)，从动链轮(284)；

升降立柱(271)底端固定安装在第一机架(212)上，且升降立柱(271)与支架(220)之间始终呈相互垂直状态；链筒(25)嵌套在升降立柱(271)上，链筒(25)通过链筒连接件(251)与链条(283)固定连接；

第二伺服电机(281)安装在升降立柱(271)底部一侧，且位于升降立柱(271)顶部一侧上安装有从动链轮(284)以及位于升降立柱(271)底部同一侧上安装有主动链轮(282)，主动链轮(282)和从动链轮(284)之间通过链条(283)啮合配合连接；

第二伺服电机(281)与位于升降立柱(271)底部的主动链轮(282)同轴连接，通过启动第二伺服电机(281)驱动主动链轮(282)进行自转，从而带动链条(283)以及与链条(283)固定连接的链筒(25)及货物输送台(1)一起沿着升降立柱(271)向上或向下滑动；

在升降立柱(271)上安装有两根纵向滑轨(26)，该两根纵向滑轨(26)分别位于升降立柱(271)的两侧边沿上；

在链筒(25)上设有两组能够与纵向滑轨(26)滑动配合的主导向轮(253)，在链筒(25)内还设有第一侧导向轮(252)和第二侧导向轮(254)，且该第一侧导向轮(252)和第二侧导向轮(254)分别位于纵向滑轨(26)两侧边沿；第一侧导向轮(252)和第二侧导向轮(254)能够夹持着纵向滑轨(26)进行向上或向下滑动；

所述PLC控制器分别与第一伺服电机(210)和第二伺服电机(281)电气连接，用于控制第一伺服电机(210)和第二伺服电机(281)的启动、停止以及正转和反转；

限位传感器(258)通过限位座(257)安装在链筒(25)的顶端边沿或者底端边沿上，该限位传感器(258)用于检测货物输送台(1)所在空间位置信息，并将其所检测到的货物输送台(1)的空间位置信息传输到PLC控制器，通过PLC控制器控制第一伺服电机(210)驱动主动滚轮(211)沿着横向滑轨(240)向前或向后移动，以及控制第二伺服电机(281)驱动链筒(25)及货物输送台(1)沿着升降立柱(271)向上或向下移动。

4.根据权利要求3中所述的一种用于货物的码垛工艺，其特征在于，所述货物输送台(1)包括底架(16)、中间板(121)、载货板(131)、往复驱动装置和光电开关传感器(14)；

光电开关传感器(14)与第三伺服电机(11)连接，并能够控制第三伺服电机(11)进行正向或者反向自转；光电开关传感器(14)包括后限位信号发射器(141)、前限位信号发射器(151)、限位信号接收器Ⅱ(142)和限位信号接收器Ⅰ(152)；

所述往复驱动装置包括第三伺服电机(11)、减速器(111)、第一同步轮(112)、同步带(113)、第二同步轮(114)、纵向圆柱齿轮(115)、侧齿条(116)、横向圆柱齿轮(118)、下齿条(119)、上齿条(120)；

第三伺服电机(11)通过减速器(111)与第一同步轮(112)连接，第三伺服电机(11)驱动第一同步轮(112)进行自转；

第一同步轮(112)通过同步带(113)与第二同步轮(114)连接，第一同步轮(112)自转的同时通过同步带(113)驱动第二同步轮(114)进行自转；

第二同步轮(114)与纵向圆柱齿轮(115)同轴连接，纵向圆柱齿轮(115)与固定在中间板(121)上的侧齿条(116)相互啮合，第二同步轮(114)和纵向圆柱齿轮(115)自转的同时，由于纵向圆柱齿轮(115)与侧齿条(116)之间进行啮合运动，使得侧齿条(116)和中间板(121)一起进行向前或者向后平移运动；

在中间板(121)内固定有横向圆柱齿轮(118)，横向圆柱齿轮(118)向下贯穿通过中间板(121)与固定在底架(16)上的下齿条(119)相互啮合；

横向圆柱齿轮(118)向上贯穿通过中间板(121)与固定在载货板(131)内侧面的上齿条(120)相互啮合；

中间板(121)在向前或向后平移的同时，带动横向圆柱齿轮(118)一同进行向前或向后平移运动；由于横向圆柱齿轮(118)与下齿条(119)相互啮合，在横向圆柱齿轮(118)向前或向后平移运动，横向圆柱齿轮(118)相应地进行正转或者反转运动；又由于横向圆柱齿轮(118)与上齿条(120)相互啮合，横向圆柱齿轮(118)的正转或者反转运动相应地驱动上齿条(120)以及载货板(131)向前或者向后平移运动；

在中间板(121)的两侧端上分别固定安装有一根工字型导轨架(122)，每根工字型导轨架(122)内侧面上设有用于控制载货板(131)进行前后平稳滑行的内滑道，其外侧面上设有用于控制中间板(121)进行前后平稳滑行的外滑道；

在底架(16)内且沿着载货板(131)前后往复平移方向上设有两个三角支架(124)，在每个三角支架(124)内侧面上平行排列有一排外辊轮(123)，每排外辊轮(123)分别嵌置在对应地工字型导轨架(122)上的外滑道内；

在载货板(131)底面的两侧端且沿着载货板(131)前后往复平移方向上分别固定安装有一根内侧支撑板(135)，在每根内侧支撑板(135)的外侧面上分别设有一排内辊轮(132)，每排内辊轮(132)分别嵌置在对应地工字型导轨架(122)上的内滑道内；

在中间板(121)的前端面底部设有限位信号接收器Ⅰ(152)、其后端面底部设有限位信号接收器Ⅱ(142)，且限位信号接收器Ⅰ(152)和限位信号接收器Ⅱ(142)均位于同一平移轨道延长线上；

底架(16)内固定安装有后限位信号发射器(141)和前限位信号发射器(151)，中间板(121)在平移初始时限位信号接收器Ⅰ(152)向下正对于前限位信号发射器(151)、限位信号接收器Ⅱ(142)向下正对于后限位信号发射器(141)；在中间板(121)在向前平移至终点时限位信号接收器Ⅱ(142)向下正对于前限位信号发射器(151)；

当后限位信号发射器(141)正对于限位信号接收器Ⅱ(142)时，限位信号接收器Ⅱ(142)能够接收到后限位信号发射器(141)所发射出的限位信号Ⅰ，并将该限位信号Ⅰ传输到光电开关传感器(14)上，由于光电开关传感器(14)与第三伺服电机(11)连接，并能够控制第三伺服电机(11)进行正向或者反向自转；光电开关传感器(14)启动第三伺服电机(11)进行正向自转，从而驱动中间板(121)以及载货板(131)向前平移运动；

当前限位信号发射器(151)正对于限位信号接收器Ⅱ(142)时，限位信号接收器Ⅱ(142)能够接收到前限位信号发射器(151)所发射出的限位信号Ⅱ，并将该限位信号Ⅱ传输到光电开关传感器(14)上，由于光电开关传感器(14)与第三伺服电机(11)连接，并能够控制第三伺服电机(11)进行正向或者反向自转；光电开关传感器(14)驱动第三伺服电机(11)停止正向自转并开启进行反向自转，从而驱动中间板(121)以及载货板(131)向前平移运动。

5.根据权利要求4中所述的一种用于货物的码垛工艺，其特征在于，在中间板(121)上表面设有一中间板限位块(126)，在载货板(131)内侧面上设有一载货板限位块(133)，且中间板限位块(126)和载货板限位块(133)位于同一平移轨道延长线上；在中间板限位块(126)、载货板限位块(133)的外端面上分别设有中间板防撞块(125)、载货板防撞块(132)。

6.根据权利要求1或2中所述的一种用于货物的码垛工艺，其特征在于，在载货板(131)上表面铺设有一层塑料垫(134)。

7.根据权利要求4中所述的一种用于货物的码垛工艺，其特征在于，在底架(16)的两侧端上部分别设有二级台阶面(161)，其中载货板(131)的上表面所在平面与二级台阶面(161)中底端台阶面相平齐，二级台阶面(161)中顶端台阶面上设有支撑平板。

8.根据权利要求1或2中所述的一种用于货物的码垛工艺，其特征在于，第三伺服电机(11)通过底架连接块(162)固定在底架(16)内。

9.根据权利要求2中所述的一种用于货物的码垛工艺，其特征在于，所述支架(220)是由两条侧板以及在该两条侧板之间并排固定有若干块紧固件(221)连接而成的。

10.根据权利要求1或2中所述的一种用于货物的码垛工艺，其特征在于，在升降立柱(271)顶端设有用于将链筒(25)限制在升降立柱(271)的上下移动行程内的限位顶块(272)。