CN109051841A - 托盘自动拆盘叠盘装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物流用托盘叠盘领域，尤其是一种托盘自动拆盘叠盘装置及方法。包括底部组件、升降组件和牙叉组件；所述底部组件包括底部框架和曲柄组，曲柄组设置在底部框架上，所述曲柄组包括链轮Ⅰ、传动轴Ⅰ、凸轮和轴承，链轮Ⅰ固定在传动轴Ⅰ上，链轮Ⅰ的两端均固定有凸轮，在凸轮的长轴端部连接有轴承，轴承与凸轮铰接，轴承与升降组件连接；所述升降组件包括升降框架和减速机Ⅰ，减速机Ⅰ固定在底部框架上，减速机Ⅰ的输出端通过链条与链轮Ⅰ传动连接，升降框架包括水平框架和竖直框架，在水平框架的两端均固定有竖直框架，水平框架和竖直框架之间通过连接框架连接。提高了托盘的升降效率和稳定性，结构简单，制造成本低。

Description

托盘自动拆盘叠盘装置及方法

技术领域

本发明涉及物流用托盘叠盘领域，尤其是一种托盘自动拆盘叠盘装置及方法。

背景技术

托盘用于集装、堆放、搬运和运输的放置，作为单元负荷货物和制品的水平平台装置。托盘现已广泛应用于生产、运输、仓储和物流等领域，被认为是二十世纪物流产业中两大关键性创新之一。托盘作为物流运作过程中重要的装卸、储存和运输设备，与叉车配套使用在现代物流中发挥着巨大的作用。二十一世纪随着智能工厂、智慧物流从理论转为实际应用，工厂中各个生产环节的物流均采用自动化输送设备对接，传统的叉车配合托盘使用越来越不能满足现代智能物流的需求。

目前市场上的自动拆盘和自动叠盘设备主要是用链传动带动升降组件的运动，效率和稳定性都较差；牙叉的摆动机构主要采用气缸动作，对于只能提供电源的场所还需增加一个空气压缩机，增加了设备使用成本和维护成本；随着工厂智能物流的越来越普及和高效，迫切需要一种效率高，稳定性好，适用性广的自动拆盘和自动叠盘装置。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种托盘自动拆盘叠盘装置，提高了托盘的升降效率和稳定性，结构简单，制造成本低。

本发明的技术方案是：一种托盘自动拆盘叠盘装置，其中，包括底部组件、升降组件和牙叉组件；

所述底部组件包括底部框架和曲柄组，曲柄组设置在底部框架上，所述曲柄组包括链轮Ⅰ、传动轴Ⅰ、凸轮和轴承，链轮Ⅰ固定在传动轴Ⅰ上，链轮Ⅰ的两端均固定有凸轮，在凸轮的长轴端部连接有轴承，轴承与凸轮铰接，轴承与升降组件连接；

所述升降组件包括升降框架和减速机Ⅰ，减速机Ⅰ固定在底部框架上，减速机Ⅰ的输出端通过链条与链轮Ⅰ传动连接，升降框架包括水平框架和竖直框架，在水平框架的两端均固定有竖直框架，水平框架和竖直框架之间通过连接框架连接，水平框架通过连接件与凸轮的轴承连接，连接件的一端与轴承铰接，另一端与水平框架固定连接；

所述压差组件包括传动轴Ⅱ、牙叉、链轮Ⅱ、链条和减速机Ⅱ，所述传动轴Ⅱ设置在升降框架的竖直框架上，传动轴Ⅱ与竖直框架铰接，传动轴Ⅱ的顶部固定有牙叉，牙叉***托盘的牙叉孔内，传动轴Ⅱ的下部固定有链轮Ⅱ，所述链条依次缠绕在传动轴Ⅱ下部的链轮Ⅱ以及减速机Ⅱ的输出轴上，从而形成闭环的链条。

本发明中，还包括导向组件，导向组件包括导向板和导向滑块，所述导向板固定在底部框架上，导向滑块固定在升降框架的连接框架上，导向板为T型轨道，导向块设置在T型轨道内，导向块在T型轨道内滑动。

所述两侧的竖直框架上分别设有至少一根传动轴Ⅱ，两侧的传动轴呈对称设置。

本发明还包括一种利用上述装置自动拆盘的方法，包括以下步骤：

S1，将一叠托盘由输送线体送至底部框架的上方，托盘放置在输送线体上，牙叉设置在输送线体的两侧；

S2，初始状态下的升降组件位于零位，减速机Ⅱ动作，通过链条带动传动轴Ⅱ转动，传动轴Ⅱ带动牙叉转动90°***由下至上第二托盘的牙叉孔内，最底部的托盘留在输送线体上；

S3，减速机Ⅰ动作，通过链条带动链轮Ⅰ转动，使传动轴Ⅰ和端部的凸轮转动，凸轮转动过程中，使升降组件、放置在升降组件上的托盘、与升降组件连接的牙叉组件、以及牙叉托起的一叠托盘一起做上升运动，升至升降组件上位，输送线体动作，将留在输送线体上的最底部的托盘输送到下一工位；

S4，减速机Ⅰ动作，曲柄组旋转，带动升降组件、牙叉组件、牙叉托起的一叠托盘做下降运动，降至升降组件下位，减速机Ⅱ动作，牙叉转动90°从托盘牙叉孔内抽出，牙叉托起的一叠托盘落至输送线体上；

S5，减速机Ⅰ动作，曲柄组旋转，带动升降组件和牙叉组件做上升运动，升至升降组件零位；

S6，重复步骤S2-S5，直至一叠托盘拆除完成。

本发明还包括一种利用上述装置自动叠盘的方法，包括以下步骤：

S1，将第一个托盘由输送线体送至底部框架的上方，托盘放置在输送线体上，牙叉设置在输送线体的两侧；

S2，初始状态下的升降组件位于下位，减速机Ⅱ动作，牙叉转动90°***第一个托盘的牙叉孔内；

S3，减速机Ⅰ动作，曲柄组旋转，带动升降组件、牙叉组件、以及牙叉托起的第一个托盘做上升运动，升至升降组件上位，此时输送线体动作，将第二个托盘输送到第一托盘的正下方；

S4，减速机Ⅰ动作，曲柄组旋转，带动升降组件、牙叉组件、以及牙叉托起的第一个托盘做下降运动，降至升降组件零位，牙叉转动90°从第一个托盘的牙叉孔内抽出，此时第一个托盘落在第二个托盘上；

S5，减速机Ⅰ动作，曲柄组旋转，带动升降组件、牙叉组件做下降运动，降至升降组件下位；

S6，重复步骤S2-S5，直至叠成所需要托盘数量。

本发明的有益效果：

(1)本发明中，升降组件的升降驱动采用减速机带动曲柄组，相比较采用链传动实现升降，曲柄组的升降效率和稳定性更好；

(2)本发明的牙叉组件采用减速机带动链传动实现，而非采用气动，因此无需空气压缩机，使整个装置结构简单，降低了设备使用成本和维护成本。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的右视图；

图4是底部组件的主视图；

图5是曲柄组的结构示意图；

图6是升降组件的右视图；

图7是升降组件的俯视图；

图8是牙叉组件的结构示意图；

图9是导向组件的俯视图；

图10是导向组件的右视图；

图11是叠层托盘的结构示意图。

图中：1底部框架；2链轮Ⅰ；3传动轴Ⅰ；4凸轮；5导向板；6导向滑块；7升降框架；8链轮Ⅱ；9传动轴Ⅱ；10牙叉；11托盘；12减速机Ⅰ；13链条；14减速机Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

需要说明的是，本实施例中所述的X、Y、Z方向均是针对于附图中的坐标而言的，是为了方便描述本发明的自动拆盘和自动叠盘装置关系和动作原理，并不能理解为本发明的限定。

如图1、图2和图3所示，本发明所述的托盘自动拆盘叠盘装置，包括底部组件、升降组件、导向组件和牙叉组件。底部组件包括底部框架1和曲柄组，曲柄组设置在底部框架1上。如图5所示，曲柄组包括链轮Ⅰ2、传动轴Ⅰ3、凸轮4和轴承，链轮Ⅰ2固定在传动轴Ⅰ3上，链轮Ⅰ2的两端均固定有凸轮4，在凸轮4的长轴端部连接有轴承，轴承与凸轮4铰接，轴承与升降组件连接，链轮Ⅰ2在外力驱动作用下转动，从而带动与链轮Ⅰ2固定连接的传动轴Ⅰ3转动，传动轴Ⅰ3端部的凸轮4随之转动，凸轮4转动过程中，会带动与轴承连接的升降组件上下运动，因此底部组件用于提供上升下降的驱动力，传动轴Ⅰ3带动凸轮4在XZ平面做圆周运动，通过凸轮在圆周上运动轨迹的不同，来实现升降组件的上升和下降。凸轮4承载升降组件和托盘的重量，轴承保证了凸轮在做圆周运动时对升降组件在Z方向以外的阻力降低到最小。本实施例中设置两根传动轴Ⅰ3，为了保证整个装置的平稳性，两根传动轴Ⅰ3对称设置。在本发明中曲柄组包括至少一条传动轴Ⅰ，并不限于本实施例中的两根。

本发明通过曲柄组传递扭矩，链传动是将具有特除齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式，传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强。

如图6和图7所示，升降组件包括升降框架7和减速机Ⅰ12，减速机Ⅰ12固定在底部框架1上，减速机Ⅰ12的输出端通过链条与链轮Ⅰ2传动连接，减速机Ⅰ12工作时，通过链条带动链轮Ⅰ2转动。升降框架7包括水平框架和竖直框架，在水平框架的两端均固定有竖直框架，水平框架和竖直框架之间通过连接框架连接。水平框架通过连接件与凸轮4的轴承连接，连接件的一端与轴承铰接，另一端与水平框架固定连接，因此凸轮4在转动过程中能够带动升降框架7上下运动。升降组件通过运动在上位、零位、下位实现托盘的自动拆盘和自动叠盘。

如图7和图8所示，牙叉组件包括传动轴Ⅱ9、牙叉10、链轮Ⅱ8、链条13和减速机Ⅱ14，其中传动轴Ⅱ9设置在升降框架7的竖直框架上，传动轴Ⅱ9与竖直框架铰接，传动轴Ⅱ9的顶部固定有牙叉10，牙叉10随传动轴Ⅱ9转动，牙叉10可以***托盘的牙叉孔内。传动轴Ⅱ9的下部固定有链轮Ⅱ8。本实施例中，在两侧的竖直框架上分别设有两根传动轴Ⅱ9，为了保证整个装置的平稳动作，两侧的传动轴呈对称设置。链条13依次缠绕在传动轴Ⅱ9下部的链轮Ⅱ8以及减速机Ⅱ14的输出轴上，从而形成一个闭环连接。减速机Ⅱ14动作时，通过链条13带动各链轮Ⅱ8转动，从而使传动轴Ⅱ9转动，通过无键槽机构可以使传动轴Ⅱ9同时动作。传动轴Ⅱ9带动牙叉10在XY平面做圆周运动，通过牙叉摆动位置不同，来实现叉取托盘。本发明中，传动轴Ⅱ9的数量并不限于本实施例中的四根，在每侧的竖直框架上分别设置至少一根传动轴Ⅱ。

如图9和图10所示，导向组件包括导向板5和导向滑块6，其中导向板5固定在底部框架1上，导向滑块6固定在升降框架的连接框架上，导向板5为T型轨道，导向块6设置在T型轨道内，为升降组件的上下运动提供导向作用。导向块6采用高分子耐磨材料制作，导向组件的稳定性和耐磨性能够很好的满足升降组件加托盘总重量大和动作频繁的特点需求。

本发明还包括一种利用上述装置自动拆盘的方法，该方法包括以下步骤：

第一步，将一叠托盘由输送线体送至上述装置的底部框架1的上方，托盘放置在输送线体上，此时牙叉10设置在输送线体的两侧；

第二步，由于初始状态下升降组件在零位，减速机Ⅱ14动作，通过链条13带动传动轴Ⅱ9转动，传动轴带动牙叉10转动90°***托盘B的牙叉孔内，而托盘A则留在了输送线体上；

第三步，减速机Ⅰ12动作，通过链条带动链轮Ⅰ2转动，从而使传动轴Ⅰ3和端部的凸轮转动，凸轮转动过程中，使升降组件、与升降组件连接的牙叉组件、以及牙叉托起的一叠托盘一起做上升运动，升至升降组件上位，输送线体动作，将输送线体上的托盘A输送到下一工位；

第四步，减速机Ⅰ12动作，曲柄组旋转，带动升降组件、牙叉组件、牙叉托起的一叠托盘做下降运动，降至升降组件下位，减速机Ⅱ14动作，牙叉10转动90°从托盘牙叉孔内抽出，牙叉10托起的一叠托盘落至输送线体上；

第五步，减速机Ⅰ12动作，曲柄组旋转，带动升降组件和牙叉组件做上升运动，升到升降组件零位；

第六步，重复第二步至第五步，直至一叠托盘拆除完成；

本发明还包括一种利用上述装置自动叠盘的方法，该方法包括以下步骤：

第一步，将一叠托盘由输送线体送至上述装置的底部框架1的上方，托盘放置在输送线体上，此时牙叉10设置在输送线体的两侧；

第二步，由于初始状态下，升降组件位于下位，减速机Ⅱ14动作，牙叉10转动90°***托盘J的牙叉孔内；

第三步，减速机Ⅰ12动作，曲柄组旋转，带动升降组件、牙叉组件、以及牙叉托起的托盘J做上升运动，升至升降组件上位，此时输送线体动作，再将托盘I输送到托盘J的正下方；

第四步，减速机Ⅰ12动作，曲柄组旋转，带动升降组件、牙叉组件、以及牙叉托起的托盘J做下降运动，降至升降组件零位，牙叉10转动90°从托盘J的牙叉孔内抽出，此时托盘J落在托盘I上；

第五步，减速机Ⅰ12动作，曲柄组旋转，带动升降组件、牙叉组件做下降运动，降至升降组件下位；

第六步，重复上述第二步至第五步，直至叠成所需要托盘数量。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种托盘自动拆盘叠盘装置，其特征在于：包括底部组件、升降组件和牙叉组件；

所述底部组件包括底部框架(1)和曲柄组，曲柄组设置在底部框架(1)上，所述曲柄组包括链轮Ⅰ(2)、传动轴Ⅰ(3)、凸轮(4)和轴承，链轮Ⅰ(2)固定在传动轴Ⅰ(3)上，链轮Ⅰ(2)的两端均固定有凸轮(4)，在凸轮(4)的长轴端部连接有轴承，轴承与凸轮(4)铰接，轴承与升降组件连接；

所述升降组件包括升降框架(7)和减速机Ⅰ(12)，减速机Ⅰ(12)固定在底部框架(1)上，减速机Ⅰ(12)的输出端通过链条与链轮Ⅰ(2)传动连接，升降框架(7)包括水平框架和竖直框架，在水平框架的两端均固定有竖直框架，水平框架和竖直框架之间通过连接框架连接，水平框架通过连接件与凸轮(4)的轴承连接，连接件的一端与轴承铰接，另一端与水平框架固定连接；

所述牙叉组件包括传动轴Ⅱ(9)、牙叉(10)、链轮Ⅱ(8)、链条(13)和减速机Ⅱ(14)，所述传动轴Ⅱ(9)设置在升降框架(7)的竖直框架上，传动轴Ⅱ(9)与竖直框架铰接，传动轴Ⅱ(9)的顶部固定有牙叉(10)，牙叉(10)***托盘的牙叉孔内，传动轴Ⅱ(9)的下部固定有链轮Ⅱ(8)，所述链条(13)依次缠绕在传动轴Ⅱ(9)下部的链轮Ⅱ(8)以及减速机Ⅱ(14)的输出轴上，从而形成闭环的链条。

2.根据权利要求1所述的托盘自动拆盘叠盘装置，其特征在于：还包括导向组件，导向组件包括导向板(5)和导向滑块(6)，所述导向板(5)固定在底部框架(1)上，导向滑块(6)固定在升降框架的连接框架上，导向板(5)为T型轨道，导向块(6)设置在T型轨道内，导向块在T型轨道内滑动。

3.根据权利要求1所述的托盘自动拆盘叠盘装置，其特征在于：所述两侧的竖直框架上分别设有至少一根传动轴Ⅱ(9)，两侧的传动轴呈对称设置。

4.一种权利要求1-3任一权利要求所述装置的自动拆盘的方法，其特征在于包括以下步骤：

S1，将一叠托盘由输送线体送至底部框架的上方，托盘放置在输送线体上，牙叉位于输送线体的两侧；

S2，初始状态下的升降组件位于零位，减速机Ⅱ动作，通过链条带动传动轴Ⅱ转动，传动轴Ⅱ带动牙叉转动90°***由下至上第二托盘的牙叉孔内，最底部的托盘留在输送线体上；

S3，减速机Ⅰ动作，通过链条带动链轮Ⅰ转动，使传动轴Ⅰ和端部的凸轮转动，凸轮转动过程中，使升降组件、放置在升降组件上的托盘、与升降组件连接的牙叉组件、以及牙叉托起的一叠托盘一起做上升运动，升至升降组件上位，输送线体动作，将留在输送线体上的最底部的托盘输送到下一工位；

S4，减速机Ⅰ动作，曲柄组旋转，带动升降组件、牙叉组件、牙叉托起的一叠托盘做下降运动，降至升降组件下位，减速机Ⅱ动作，牙叉转动90°从托盘牙叉孔内抽出，牙叉托起的一叠托盘落至输送线体上；

S5，减速机Ⅰ动作，曲柄组旋转，带动升降组件和牙叉组件做上升运动，升至升降组件零位；

S6，重复步骤S2-S5，直至一叠托盘拆除完成。

5.一种权利要求1-3任一权利要求所述装置的自动叠盘的方法，其特征在于包括以下步骤：

S1，将第一个托盘由输送线体送至底部框架的上方，托盘放置在输送线体上，牙叉设置在输送线体的两侧；

S2，初始状态下的升降组件位于下位，减速机Ⅱ动作，牙叉转动90°***第一个托盘的牙叉孔内；

S3，减速机Ⅰ动作，曲柄组旋转，带动升降组件、牙叉组件、以及牙叉托起的第一个托盘做上升运动，升至升降组件上位，此时输送线体动作，将第二个托盘输送至第一个托盘的正下方；

S4，减速机Ⅰ动作，曲柄组旋转，带动升降组件、牙叉组件、以及牙叉托起的第一个托盘做下降运动，降至升降组件零位，牙叉转动90°从第一个托盘的牙叉孔内抽出，此时第一个托盘落在第二个托盘上；

S5，减速机Ⅰ动作，曲柄组旋转，带动升降组件、牙叉组件做下降运动，降至升降组件下位；

S6，重复步骤S2-S5，直至叠成所需要托盘数量。