CN114180315A - 一种周转箱装取货装置及其装货方法和取货方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种周转箱装取货装置及其装货方法和取货方法，包括桁架机器人，以及设置在桁架机器人下方的纸箱输送机、周转箱输送机，以及设置在桁架机器人上的上位机、纸箱夹具、对周转箱进行开、扣盖的开箱盖装置，纸箱夹具处于开箱盖装置的左侧，设置在桁架机器人的上位机为驱动动力***，动力***驱动纸箱夹具和开箱盖装置沿桁架左右移动；通过本装置，纸箱输送机用来运输纸箱，周转箱输送机用来运输周转箱，开箱盖装置将周转箱进行开盖和扣盖，纸箱夹具用来抓取纸箱并将纸箱放置在周转箱内，或者把纸箱从周转箱内取出，从而能够自动完成对周转箱的取货和装货操作，节省人力成本，提高生产效率。

Description

一种周转箱装取货装置及其装货方法和取货方法

技术领域

本发明属于取放货装置技术领域，尤其是涉及一种周转箱装取货装置及其装货方法和取货方法。

背景技术

随着物流行业和智能仓储技术的发展，箱盖周转箱的使用日益增多。目前在周转箱的装箱或取箱周转中，一般是人工将周转箱开盖后，然后将纸箱装入或取出，然后将装好的纸箱的周转箱或者从周转箱内取出的纸箱和空的周转箱分别放置到指定位置，如此不断往复工作，又因为周转箱箱盖和需要装取纸箱的重量较重，因此大大加大了工人的劳动强度，提高了人力成本，降低了生产效率。

发明内容

鉴于现有技术中存在的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种周转箱装取货装置及其装货方法和取货方法，解决了目前人工对周转箱进行装取货带来的提高了人力成本和降低了生产效率的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种周转箱装取货装置，包括桁架机器人，以及设置在桁架机器人下方，用于输送纸箱的纸箱输送机、输送周转箱的周转箱输送机，以及设置在桁架机器人上的上位机、在纸箱输送机和周转箱输送机之间转运纸箱的纸箱夹具、对周转箱进行开、扣盖的开箱盖装置，纸箱夹具处于开箱盖装置的左侧，设置在桁架机器人的上位机为驱动动力***，动力***驱动纸箱夹具和开箱盖装置沿桁架左右移动。

作为本发明的进一步改进，所述的纸箱输送机包括分别能独立运行的纸箱输送机A和纸箱输送机B，纸箱输送机A、周转箱输送机和纸箱输送机B从右到左依次排列设置。

作为本发明的进一步改进，所述的纸箱输送机A的端部设有纸箱定位机构，纸箱定位机构附近设有能够检测到纸箱到位的第一光电传感器，第一光电传感器与上位机信号连接。

作为本发明的进一步改进，所述的纸箱输送机A上，在第一光电传感器的前方，还设有能够检测纸箱尺寸的激光测距传感器，上位机和激光测距传感器信号连接。

作为本发明的进一步改进，周转箱输送机上，在桁架机器人的下方设有能对周转箱进行定位的周转箱定位机构，并在周转箱定位机构附近设有能够检测到纸箱到位的第二光电传感器，第二光电传感器与上位机信号连接。

作为本发明的进一步改进，周转箱定位机构附近还设有能够检测周转箱规格尺寸的第三光电传感器，第三光电传感器与上位机信号连接。

作为本发明的进一步改进，所述的周转箱输送机包括从前到后依次排列的前段输送机、中段输送机和后段输送机，中段输送机处于桁架机器人的下方，并且与能够将其提升的升降机相连，第二光电传感器设置在中段输送机的一侧。

作为本发明的进一步改进，所述的升降机包括连接在一起的支架和底座，支架上至少设置一对上下对称设置的带轮，两个带轮上缠绕有一个环形皮带，其中一个带轮与驱动电机连接，中段输送机设置在底座上方，其一侧与环形皮带固定，并且其上至少设置两个滑块，支架上设有与滑块对应的导轨。

作为本发明的进一步改进，所述的带轮有两对，每对带轮上均卷绕一个环形皮带，驱动电机有一个，通过同步带模组分别与每对带轮中的其中一个带轮连接。

作为本发明的进一步改进，所述的周转箱定位机构包括两个调整板，调整板分别设置在周转箱输送机的两侧，并分别连接一个第一气缸，两个第一气缸能够带动两个调整板面向或背向运动。

作为本发明的进一步改进，所述的周转箱定位机构还包括能够阻挡周转箱继续前行的阻挡板和驱动阻挡板升降的第二气缸，阻挡板上端能自周转箱输送机中伸出，下端与能够驱动其升降的第二气缸相连。

作为本发明的进一步改进，所述的周转箱定位机构还包括第三气缸、链轮、输送链条和能够阻挡周转箱逆回的止回板，链轮有两对，设置在止回板的两侧，并通过一个传动轴连接，每对链轮上均卷绕一个环形的输送链条，其中一个输送链条与止回板连接，另一个输送链条分别与止回板和第三气缸连接。

作为本发明的进一步改进，所述的桁架机器人上还设有除尘装置，除尘装置处于桁架机器人的最右侧。

周转箱装取货装置的装货方法，其特征在于：包括以下步骤：

1a)工作前，将纸箱和周转箱的规格型号输送到上位机上，上位机将信号发送给桁架机器人，同时桁架机器人将开箱盖装置、纸箱夹具移动到准备就位；

2a)纸箱输送机A开始运输纸箱，纸箱经过激光测距传感器复检高度，同时同上位机提供的型号进行比对，比对正确后，纸箱继续运输到纸箱定位机构，纸箱定位机构对纸箱进行定位理料；纸箱定位后，纸箱夹具下降，纸箱夹具的吸盘贴近纸箱后吸附固定纸箱，然后纸箱夹具的托齿伸出，同时纸箱下压，纸箱夹具的托齿将纸箱托住，最后纸箱夹具带动纸箱向上提升至安全高度；

3a)与步骤2同步，周转箱通过前段输送机进行运输，直至运输到中段输送机处的周转箱定位机构处，此时，第二光电传感器检测到纸箱到位后，向上位机发送第二信号，然后前段输送机和中段输送机停止工作，同时两个第三气缸运行，第三气缸通过输送链条带动止回板伸出中段输送机的运输面，从而防止周转箱回弹,同时两个第一气缸驱动两个调节板面向移动，对周转箱进行夹抱定位；

同时，第三光电传感器复检周转箱的规格尺寸，并同上位机进行比对，比对正确，第二光电传感器向上位机发送第二信号，上位机控制升降机向上提升，从而将中段输送机和周转箱提升到一定高度，开箱盖装置下降将周转箱的箱盖夹住，然后开箱盖装置带动箱盖一同向上提升到安全高度，完成对周转箱的开盖；

4a)将纸箱放入周转箱；上位机控制开箱盖装置和纸箱夹具一同向左移动一定距离后停止，此时，纸箱夹具处于周转箱的正上方，纸箱夹具下降，同时纸箱夹具的托齿收回，纸箱夹具将纸箱放入周转箱内后，松开纸箱，并向上提升到安全高度；

5a)周转箱的扣盖；上位机控制开箱盖装置和纸箱夹具向右移动复位后停止，此时开箱盖装置处于周转箱的正上方，开箱盖装置下降，将周转箱的箱盖扣在周转箱箱体上，周转箱将箱盖松开，并向上提升到安全高度；

6a)周转箱的运输；升降机下降，将中段输送机归位，中段输送机归位完成后，第二气缸带动阻挡板缩回，第一气缸带动两个调节板背向移动将周转箱松开，中段输送机和后段输送机开始工作，中段输送机将周转箱运输到后段输送机上；

7a)下个装箱流程的准备；第一气缸带动阻挡板向上提升复位，伸出中段输送机的输送面，第三气缸通过输送链条带动止回板下降，缩回到中段输送机的输送面以下；同时后段输送机将其上的周转箱运输到目的地，待装箱的空周转箱通过前段输送机运输到中段输送机的周转箱定位机构上，进入下个装箱流程。

作为本发明的进一步改进，在步骤3a)中，加入周转箱的开盖异常处理，开箱盖装置在开盖时，出现开盖异常时，跳过步骤4a)和步骤5a)，进入步骤6a)和步骤7a)，后段输送机将周转箱运输到人工位，进行人工修整。

作为本发明的进一步改进，在步骤5a)中，加入周转箱的扣盖异常处理，开箱盖装置在扣盖时，出现扣盖异常，开箱盖装置带着箱盖一同向上提升复位，桁架机器人控制开箱盖装置和纸箱夹具向左移动后停止，此时，纸箱夹具下降，将纸箱吸附固定后，向上提升将纸箱取出，桁架机器人将开箱盖装置和纸箱夹具向右移动复位，开箱盖装置倾斜下降，将箱盖斜***周转箱内后，向上提升复位，然后进入步骤6a)和步骤7a)，后段输送机将扣盖异常的周转箱运输到人工位，进行人工修整。

周转箱装取货装置的取货方法，其特征在于：包括以下步骤：

1b)前段输送机对已经装箱的周转箱进行输送，将周转箱输送到中段输送机上，第二光电传感器检测到纸箱到位后，发送第二信号，然后上位机控制前段输送机和中段输送机停止工作，周转箱停止运行；第三气缸通过输送链条带动止回板伸出中段输送机的运输面，从而防止周转箱回弹；两个第一气缸驱动两个调节板面向移动，对周转箱进行夹抱定位；接着升降机开始工作，将中段输送机和周转箱提升到一定高度；

2b)升降机提升到位后，开箱盖装置下降，将周转箱的箱盖吸附住后，开箱盖装置带动箱盖复位提升到安全高度；

3b)桁架机器人将开箱盖装置和纸箱夹具向左移动一定距离后停止，此时纸箱夹具下降，落入周转箱内，将纸箱夹住并向上提升到一定高度，即将纸箱从周转箱内取出；

4b)桁架机器人调整开箱盖装置和纸箱夹具继续向左移动，直至将纸箱夹具移动到纸箱输送机B的正上方后停止，同时将除尘装置向左移动到周转箱的正上方；

5b)除尘装置下降落入周转箱上，对周转箱内部进行除尘处理，除尘完毕后向上提升到安全高度；

6b)与步骤5b)同步，纸箱夹具下降，纸箱夹具将纸箱放到纸箱输送机B上，然后松开纸箱，并向上提升到安全高度，同时纸箱由纸箱输送机B运输到目的地；

7b)除尘装置、纸箱夹具和开箱盖装置同时向右移动，直至除尘装置向右移动到纸箱输送机A的右方，纸箱夹具向右移动到纸箱输送机A的正上方；开箱盖装置移动到周转箱的正上方；

8b)开箱盖装置下降，将周转箱箱盖扣盖到周转箱上，松开周转箱箱盖后，并向上提升到安全高度；

9b)升降装置带动中段输送机下降归位后，第二气缸带动阻挡板下降到中段输送机的输送面以下，第一气缸带动调整板松开周转箱，同时中段输送机开始工作，将周转箱输送到后段输送机上；

10b)下个取箱流程的准备；第二气缸带动阻挡板向上提升复位，伸出中段输送机的输送面，第三气缸通过输送链条带动止回板下降，缩回到中段输送机的输送面以下；同时后段输送机将其上的周转箱运输到目的地，待取箱的满箱周转箱通过前段输送机运输到中段输送机的周转箱定位机构上，进入下个取箱流程。

作为本发明的进一步改进，在步骤2b)中，加入周转箱的开盖异常处理，开箱盖装置在开盖时，出现开盖异常时，跳过步骤3b)-步骤8b)，进入步骤9b)和步骤10b)，后段输送机将周转箱运输到人工位，进行人工修整。

作为本发明的进一步改进，在步骤8b)中，加入周转箱的扣盖异常处理，开箱盖装置在扣盖时，出现扣盖异常，开箱盖装置倾斜下降，将箱盖斜***周转箱内后，向上提升复位，然后进入步骤9b)和步骤10b)，后段输送机将扣盖异常的周转箱运输到人工位，进行人工修整。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.通过设置纸箱输送机、纸箱夹具、周转箱输送机和开箱盖装置，纸箱输送机用来运输纸箱，周转箱输送机用来运输周转箱，开箱盖装置将周转箱进行开盖和扣盖，纸箱夹具用来抓取纸箱并将纸箱放置在周转箱内，或者把纸箱从周转箱内取出，从而能够自动完成对周转箱的取货和装货操作，大大节省了人力成本，提高了生产效率。

2.通过设置纸箱定位机构和第一光电传感器，纸箱到位后，能够自动检测，然后上位机控制纸箱输送机A停止运转，使纸箱停下，同时纸箱定位机构对纸箱进行定位，纸箱夹具对纸箱进行抓取，从而设备能够自动控制并完成纸箱的抓取工作，提高自动化程度。

3.通过设置激光测距传感器，能够检测纸箱的规格尺寸，从而传输给上位机，判断纸箱的规格是否正确，避免出现后续的装货错误，降低出错率。

4.通过设置周转箱定位机构和第二光电传感器，周转箱到位后，能够自动检测，然后上位机自动控制其他执行机构动作，提高自动化程度。

5.通过设置第三光电传感器，能够检测周转箱的规格尺寸，从而传输给上位机，判断周转箱的规格是否正确，避免出现后续的装货错误，降低出错率。

6.将周转箱输送机设为前段输送机、中段输送机和后段输送机，并且中段输送机与升降机连接，从而周转箱在到达中段输送机上后，升降机带动中段输送机上升，同时开箱盖装置下降，提高运转效率，另外后段输送机和前段输送机分别独立运行，后段输送机可以将装箱或取箱完成后的周转箱运输到目的地，前段输送机将待取箱或者待装箱的周转箱运输到中段输送机上，进行装箱或取箱，彼此独立运行和独立或联动控制，从而可以根据实际需要和实际状况，改变某一段输送机的运行参数。

7.将周转箱定位机构设为第一气缸和调整板的结构，通过第一气缸带动两个调整板抱夹周转箱，从而将周转箱摆正定位，便于后续操作。

8.通过设置阻挡板，能够防止周转箱在惯性的作用下继续前行，即防止周转箱过冲。

9.通过设置止回板，能够防止周转箱在停止的过程中回弹，利于周转箱更好的定位。

10.通过设置除尘装置，能够在取货的过程中，自动完成对周转箱的除尘操作，避免后期人工清扫带来的效率低下的问题。

11.通过使用周转箱取放货装置进行的装货方法和取货方法，大大提高了工作效率，节省了人力成本，降低出错率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明的结构示意图一；

图2为本发明的结构示意图二；

图3为图1在A处的放大图；

图4为图1在B处的放大图；

图5为升降机和中段输送机的连接结构示意图一；

图6为升降机和中段输送机的连接结构示意图二；

图7为升降机和中段输送机的连接结构示意图三；

图8为升降机和中段输送机的连接结构示意图四；

图9为图5在C处的放大图；

图10为图7在D处的放大图；

图中：1、除尘装置；2、纸箱夹具；201、吸盘；202、托齿；3、开箱盖装置；4、周转箱输送机；401、前段输送机；402、中段输送机；403、后段输送机；5、纸箱输送机A；6、纸箱输送机B；7、纸箱；8、周转箱；9、桁架机器人；10、纸箱定位机构；1001、阻板；1002、夹板；11、上位机；12、平台；13、第一光电传感器；14、第二光电传感器；15、周转箱定位机构；1501、调整板；1502、第三气缸；1503、第二气缸；1504、止回板；1505、阻挡板；1506、输送链条；1507、链轮；1508、传动轴；16、第三光电传感器；17、激光测距传感器；18、升降机；1801、环形皮带；1802、带轮；1803、导轨；1804、支架；1805、滑块；1806、底座；1807、电机；1808、同步带模组。

具体实施方式

以下结合附图1-10对本发明作进一步详细说明。

为了方便描述，现定义坐标系如图1所示，并以左右方向为横向，前后方向为纵向，上下方向为竖向。

本发明实施例公开了一种周转箱装取货装置。参照图1和图2，一种周转箱装取货装置，包括桁架机器人9，以及设置在桁架机器人9下方，用于输送纸箱7的纸箱输送机、输送周转箱8的周转箱输送机4，以及设置在桁架机器人9上的上位机11、在纸箱输送机和周转箱输送机4之间转运纸箱7的纸箱夹具2、对周转箱8进行开、扣盖的开箱盖装置3，纸箱夹具2处于开箱盖装置3的左侧，设置在桁架机器人9的上位机11为驱动动力***，动力***驱动纸箱夹具2和开箱盖装置3沿桁架左右移动。

为了取货和装货时，纸箱7能够用不同的输送线进行输送，从而根据实际需要，对取货或装货过程中的纸箱7，进行合理规划运输，如图1所示，所述的纸箱输送机包括分别能独立运行的纸箱输送机A5和纸箱输送机B6，纸箱输送机A5、周转箱输送机4和纸箱输送机B6从右到左依次排列设置在平台12上，当然平台12也可是厂房地面等。从而在对周转箱8进行装货时，利用纸箱输送机A5进行输送纸箱7，即纸箱输送机A5将上个工序或场地的纸箱运输到装箱的位置，然后进行后续装箱(装货)操作，而纸箱输送机B6是在取货的过程中工作，即在取货过程将从周转箱8取出的纸箱7，放置到纸箱输送机B6上，纸箱输送机B6将纸箱7运输到目的地，纸箱输送机A5和纸箱输送机B6互不干扰，独立运行。如图1，上述周转箱输送机4、纸箱输送机A5和纸箱输送机B6均采用滚筒(滚轮)输送机。

需要说明的是上述开箱盖装置也是本公司研发，其能完成对周转箱的开扣盖操作，并且其内加入了在周转箱开扣盖过程中的异常处理，即在开盖或扣盖出现异常时，其带动箱盖旋转倾斜一定角度，将箱盖倾斜***周转箱的箱体内，具体参照公开号为：“CN113264486A”、名称为“一种开箱盖装置”的技术内容，主要包括“安装板，所述的安装板上设置有用于夹紧箱盖的抱夹机构，所述的抱夹机构包括滑动设置于所述安装板上的横向滑板和纵向滑板，所述横向滑板上设置有夹紧箱盖的横向夹板，所述纵向滑板上设置有夹紧箱盖的纵向夹板和用于打开的箱盖锁扣的开扣机构；所述的安装板上设置有用于驱动所述的横向滑板和纵向滑板滑动的第三驱动部件”。

如图3所示，所述的纸箱输送机A5的端部设有纸箱定位机构10，纸箱定位机构10附近设有能够检测到纸箱7到位的第一光电传感器13，第一光电传感器13与上位机11信号连接。第一光电传感器13检测到纸箱夹具2到位后，发出第一信号，并将第一信号传输给上位机11，通过上位机11发送指令控制纸箱定位机构10、纸箱夹具2和纸箱输送机A5动作，即纸箱输送机A5在接收到上位机11指令后，停止输送，纸箱7停止前进，从而停在纸箱夹具2的下方位置，纸箱定位机构10接收到上位机11指令后，开始对纸箱7进行定位，具体的，纸箱定位机构10可是两个第四气缸(第四气缸在附图中未示意)控制两个夹板1002的结构，即两个第四气缸控制两个夹板1002对纸箱7抱夹调整，另外，纸箱输送机A5上，在纸箱7停止位的前方可设有纸箱7阻板1001，以阻挡纸箱7继续前行，防止纸箱7过冲。而纸箱夹具2在接收到上位机11指令后，开始动作，即先下降到纸箱7的高度，将纸箱7夹住，然后再将纸箱7向上提升，即完成纸箱7的抓取工作，本实施例中的纸箱夹具2采用带吸盘201结构的夹具，并附带托齿202，即用吸盘201吸住纸箱7并提升后，托齿202伸出，从而托住纸箱7的底部，避免纸箱7掉落。通过此种设置，纸箱7到位后，能够自动检测，并通过上位机11控制纸箱输送机A5停止运转，使纸箱7停下，同时纸箱定位机构10对纸箱7进行定位，纸箱夹具2对纸箱7进行抓取，从而设备能够自动控制并完成纸箱7的抓取工作，提高自动化程度。

另外，所述的纸箱输送机A5上，在第一光电传感器13的前方，还设有能够检测纸箱7尺寸的激光测距传感器17，上位机11和激光测距传感器17信号连接。即在运行前，在上位机11上输入要装箱的纸箱7的规格尺寸，纸箱7到位前，激光测距传感器17对运行在纸箱输送机A5上的纸箱7的尺寸进行检测，并把数据传输给上位机11，上位机11对纸箱7的实际尺寸进行复核，如果数据正确，则纸箱输送机A5继续将纸箱7运行到纸箱夹具2的下方。通过设置激光测距传感器17，能够检测纸箱7的规格尺寸，从而传输给上位机11，判断纸箱7的规格是否正确，避免出现后续的装货错误，降低出错率。

如图4所示，周转箱输送机4上，在桁架机器人9的下方设有能对周转箱8进行定位的周转箱定位机构15，并在周转箱定位机构15附近设有能够检测到纸箱7到位的第二光电传感器14，第二光电传感器14与上位机11信号连接。第二光电传感器14检测到纸箱7到位后，发出第二信号，并把第二信号传输给上位机11，上位机11接收到第二信号后，控制各机构进行动作。通过设置周转箱定位机构15和第二光电传感器14，周转箱8到位后，能够自动检测，提高自动化程度。

另外，周转箱定位机构15附近还设有能够检测周转箱8规格尺寸的第三光电传感器16，第三光电传感器16与上位机11信号连接。即在运行前，在上位机11上输入周转箱8的规格尺寸，周转箱8定位后，第三光电传感器16对周转箱8的尺寸进行检测，并把数据传输给上位机11，上位机11对周转箱8的实际尺寸进行复核，如果数据正确，则再控制进行周转箱8的开盖等后续工作，如果复核不正确，则直接将周转箱8直接由周转箱输送机4输送到人工位处。通过设置第三光电传感器16，能够检测周转箱8的规格尺寸，从而传输给上位机11，判断周转箱8的规格是否正确，避免出现后续的装货错误，降低出错率。

如图1和图5所示，所述的周转箱输送机4包括从前到后依次排列的前段输送机401、中段输送机402和后段输送机403，正常状态下，前段输送机401、中段输送机402和后段输送机403输送面处于同一高度，前段输送机401、中段输送机402和后段输送机403分别能独立运行，并且周转箱8能够从前段输送机401上运行的中段输送机402上，再运行到后段输送机403上，反之亦然，中段输送机402处于桁架机器人9的下方，并且与能够将其提升的升降机18相连，第二光电传感器14设置在中段输送机402的一侧，并与上位机11信号连接。

工作时，第二光电传感器14检测到周转箱8到位后，发出第二信号，并把第二信号传输给上位机11，上位机11首先控制前段输送机401和中段输送机402停止工作，然后控制周转箱定位机构15对周转箱进行定位，即控制第三气缸1502，带动止回板1504伸出，防止周转箱8在停止的过程中回弹，同时控制第一气缸带动两个调整板1501完成对周转箱8的调整抱夹；接着，升降机18开始工作，从而带动中段输送机402上升到一定高度，同时，开箱盖装置3开始工作，即开箱盖装置3开始下降，直至与周转箱8的箱盖接触，然后抓取周转箱8的箱盖后，缓慢向上复位提升，将周转箱8的箱盖打开完成取或放置货物后，升降机18下降复位到原始位置；上位机11控制周转箱定位机构15开始动作，即控制第一气缸带动两个调整板1501将周转箱8松开，控制第二气缸1503带动阻挡板1505下降，控制第三气缸1502带动止回板1504缩回；然后中段输送机402和后段输送机403开始运行，中段输送机402将周转箱8运输到后段输送机403上，由后段输送机403将周转箱8运输到目的地。

其中阻挡板1505包括大尺寸周转箱阻挡版和小尺寸周转箱阻挡板，两种阻挡板分别由相应的第二气缸1503控制，大尺寸周转箱阻挡板用于阻挡大尺寸周转箱8，小尺寸周转箱阻挡板用于阻挡小尺寸周转箱8，从而确保不同尺寸的周转箱8都能准确定位在同一中心位置，保证开盖和扣盖工作的顺利进行。

将周转箱输送机4设为前段输送机401、中段输送机402和后段输送机403，并且中段输送机402与升降机18连接，从而周转箱8在到达中段输送机402上后，升降机18带动中段输送机402上升，同时开箱盖装置3下降，提高运转效率，另外后段输送机403和前段输送机401分别独立运行，后段输送机403可以将装箱或取箱完成后的周转箱8运输到目的地，前段输送机401将待取箱或者待装箱的周转箱8运输到中段输送机402上，进行装箱或取箱，彼此独立运行和独立或联动控制，从而可以根据实际需要和实际状况，改变某一段输送机的运行参数。

如图5、图6和图10所示，所述的升降机18包括连接在一起的支架1804和底座1806，支架1804上至少设置一对上下对称设置的带轮1802，两个带轮1802上缠绕有一个环形皮带1801，其中一个带轮1802与驱动电机1807连接，中段输送机402设置在底座1806上方，其一侧与环形皮带1801固定，并且其上至少设置两个滑块1805，支架1804上设有与滑块1805对应的导轨1803。具体到本实施例中，所述的带轮1802有两对，每对带轮1802上均卷绕一个环形皮带1801，驱动电机1807有一个，通过同步带模组1808分别与每对带轮1802中的其中一个带轮1802连接，即每一对带轮1802中均有一个带轮通过同步带模组1808与驱动电机1807连接，从而通过一个驱动电机1807，能够驱动每对带轮1802运转，继而带动两个环形皮带1801同步转动，从而驱动中段输送机402升降。

如图5所示，所述的周转箱定位机构15包括两个调整板1501，调整板1501分别设置在周转箱输送机4的两侧，并分别连接一个第一气缸(第一气缸在附图中未示意)，两个第一气缸能够带动两个调整板1501面向或背向运动。将周转箱定位机构15设为第一气缸和调整板1501的结构，通过第一气缸带动两个调整板1501抱夹周转箱8，从而将周转箱8摆正定位，便于后续操作。

如图5-8所示，所述的周转箱定位机构15还包括能够阻挡周转箱8继续前行的阻挡板1505和驱动阻挡板1505升降的第二气缸1503，阻挡板1502上端能自周转箱输送机4中伸出，下端与能够驱动其升降的第二气缸1503相连。正常状态下，阻挡板1505伸出周转箱输送机4运输面，周转箱8运行到阻挡板1505前方后，被阻挡板1505阻挡，防止在自身惯性下，继续前行。待周转箱8装箱完成后，升降机18带动中段输送机402下降至与前段输送机401和后段输送机403平齐，第二气缸1503带动阻挡版1502下降至中段输送机402表面以下，防止其阻碍周转箱8后续的移动。

如图6和9所示，所述的周转箱定位机构15还包括第三气缸1502、链轮1507、输送链条1506和能够阻挡周转箱逆回的止回板1504，链轮1507有两对，设置在止回板1504的两侧，并通过一个传动轴1508连接，每对链轮1507上均卷绕一个环形的输送链条1506，其中一个输送链条1506与止回板1507连接，另一个输送链条1506分别与止回板1507和第三气缸1502连接。第三气缸1502运行，其伸缩杆带动与其连接的输送链条1506转动，输送链条1506转动的过程中，带动与其配合链轮1507转动，链轮1507转动的过程中，通过传动轴1508带动另一对链轮1507转动，从而带动另一个输送链条1506转动，继而带动止回板1504转动，从而使得止回板1504伸出周转箱输送机4上面。止回板1504和阻挡板1505的状态正好相反，即在正常状态下，止回板1504处于周转箱8输送面的下部，防止阻挡周转箱8运行到开箱盖装置3的下方，当第二光电传感器14检测到纸箱7到位后，即发出第二信号并将第二信号传输给上位机11，然后上位机11控制第三气缸1502推动输送链条1506运行，即运行到周转箱输送机4输送面的上方，从而防止周转箱8回弹，有利于周转箱8更准确的定位夹紧。通过设置止回板1504，能够防止周转箱8在停止的过程中回弹，利于周转箱8更好的定位。

另外，如图1所示，所述的桁架机器人9上还设有除尘装置1，除尘装置1处于桁架机器人9的最右侧。本实施例中，除尘装置1可采用现有的除尘的设备。在取箱环节，开箱盖装置3将周转箱8开盖后，除尘装置1和纸箱夹具2随同开箱盖装置3一起向左移位，此时，纸箱夹具2正好处于周转箱8的正上方，然后，纸箱夹具2下降，将纸箱7夹住并提起后，除尘装置1、纸箱夹具2和开箱盖装置3在桁架机器人9的控制下，继续向左移动一定距离后停止，此时，纸箱夹具2处于纸箱输送机B6的上方，除尘装置1处于周转箱8的上方，然后，纸箱夹具2缓慢下降，将纸箱7放置到纸箱输送机B6上，然后向上提升复位，同时，除尘装置1下降对周转箱8开始除尘工作，除尘完成后，除尘装置1向上提升复位，最后，在桁架机器人9的控制下，将除尘装置1、纸箱夹具2和开箱盖装置3移动归位，即开箱盖装置3处于周转箱8的正上方，然后对开箱盖装置3进行扣盖操作。通过设置除尘装置1，能够在取货的过程中，自动完成对周转箱8的除尘操作，避免后期人工清扫带来的效率低下的问题。

本发明具有非常好的效果，通过设置纸箱输送机A5、纸箱输送机B6、纸箱夹具2、周转箱输送机4和开箱盖装置3，纸箱输送机A5和纸箱输送机B6用来运输纸箱7，周转箱输送机4用来运输周转箱8，开箱盖装置3将周转箱8进行开盖和扣盖，纸箱夹具2用来抓取纸箱7并将纸箱7放置在周转箱8内，或者把纸箱7从周转箱8内取出，从而能够自动完成对周转箱8的取货和装货操作，大大节省了人力成本，提高了生产效率。

周转箱装取货装置的装货方法，包括以下步骤：

1a)工作前，将纸箱7和周转箱8的规格型号输送到上位机11上，上位机11将信号发送给桁架机器人9，同时桁架机器人9将开箱盖装置3、纸箱7夹具2移动到准备就位；

2a)纸箱7输送机A5开始运输纸箱7，纸箱7经过激光测距传感器17复检高度，同时同上位机11提供的型号进行比对，比对正确后，纸箱7继续运输到纸箱定位机构10，纸箱定位机构10对纸箱7进行定位理料；纸箱7定位后，纸箱7夹具2下降，纸箱7夹具2的吸盘201贴近纸箱7后吸附固定纸箱7，然后纸箱7夹具2的托齿202伸出，同时纸箱7下压，纸箱7夹具2的托齿202将纸箱7托住，最后纸箱7夹具2带动纸箱7向上提升至安全高度；

3a)与步骤2同步，周转箱8通过前段输送机401进行运输，直至运输到中段输送机402处的周转箱定位机构15处，此时，第二光电传感器14检测到纸箱7到位后，向上位机11发送第二信号，然后前段输送机401和中段输送机402停止工作，同时两个第三气缸1502运行，第三气缸1502通过输送链条1506带动止回板1504伸出中段输送机402的运输面，从而防止周转箱8回弹,同时两个第一气缸驱动两个调节板面向移动，对周转箱8进行夹抱定位；

同时，第三光电传感器16复检周转箱8的规格尺寸，并同上位机11进行比对，比对正确，第二光电传感器14向上位机11发送第二信号，上位机11控制升降机18向上提升，从而将中段输送机402和周转箱8提升到一定高度，开箱盖装置3下降将周转箱8的箱盖夹住，然后开箱盖装置3带动箱盖一同向上提升到安全高度，完成对周转箱8的开盖；

4a)将纸箱7放入周转箱8；上位机11控制开箱盖装置3和纸箱7夹具2一同向左移动一定距离后停止，此时，纸箱7夹具2处于周转箱8的正上方，纸箱7夹具2下降，同时纸箱7夹具2的托齿202收回，纸箱7夹具2将纸箱7放入周转箱8内后，松开纸箱7，并向上提升到安全高度；

5a)周转箱8的扣盖；上位机11控制开箱盖装置3和纸箱7夹具2向右移动复位后停止，此时开箱盖装置3处于周转箱8的正上方，开箱盖装置3下降，将周转箱8的箱盖扣在周转箱8箱体上，周转箱8将箱盖松开，并向上提升到安全高度；

6a)周转箱8的运输；升降机18下降，将中段输送机402归位，中段输送机402归位完成后，第二气缸1503带动阻挡板1505缩回，第一气缸带动两个调节板背向移动将周转箱8松开，中段输送机402和后段输送机403开始工作，中段输送机402将周转箱8运输到后段输送机403上；

7a)下个装箱流程的准备；第一气缸带动阻挡板1505向上提升复位，伸出中段输送机402的输送面，第三气缸1502通过输送链条1506带动止回板1504下降，缩回到中段输送机402的输送面以下；同时后段输送机403将其上的周转箱8运输到目的地，待装箱的空周转箱8通过前段输送机401运输到中段输送机402的周转箱定位机构15上，进入下个装箱流程。

另外，在步骤3a)中，加入周转箱8的开盖异常处理，开箱盖装置3在开盖时，出现开盖异常时，跳过步骤4a)和步骤5a)，进入步骤6a)和步骤7a)，后段输送机403将周转箱8运输到人工位，进行人工修整。

在步骤5a)中，加入周转箱8的扣盖异常处理，开箱盖装置3在扣盖时，出现扣盖异常，开箱盖装置3带着箱盖一同向上提升复位，桁架机器人9控制开箱盖装置3和纸箱7夹具2向左移动后停止，此时，纸箱7夹具2下降，将纸箱7吸附固定后，向上提升将纸箱7取出，桁架机器人9将开箱盖装置3和纸箱7夹具2向右移动复位，开箱盖装置3倾斜下降，将箱盖斜***周转箱8内后，向上提升复位，然后进入步骤6a)和步骤7a)，后段输送机403将扣盖异常的周转箱8运输到人工位，进行人工修整。

周转箱装取货装置的取货方法，包括以下步骤：

1b)前段输送机401对已经装箱的周转箱8进行输送，将周转箱8输送到中段输送机402上，第二光电传感器14检测到纸箱7到位后，发送第二信号，然后上位机11控制前段输送机401和中段输送机402停止工作，周转箱8停止运行；第三气缸1502通过输送链条1506带动止回板1504伸出中段输送机402的运输面，从而防止周转箱8回弹；两个第一气缸驱动两个调节板面向移动，对周转箱8进行夹抱定位；接着升降机18开始工作，将中段输送机402和周转箱8提升到一定高度；

2b)升降机18提升到位后，开箱盖装置3下降，将周转箱8的箱盖吸附住后，开箱盖装置3带动箱盖复位提升到安全高度；

3b)桁架机器人9将开箱盖装置3和纸箱7夹具2向左移动一定距离后停止，此时纸箱7夹具2下降，落入周转箱8内，将纸箱7夹住并向上提升到一定高度，即将纸箱7从周转箱8内取出；

4b)桁架机器人9调整开箱盖装置3和纸箱7夹具2继续向左移动，直至将纸箱7夹具2移动到纸箱7输送机B6的正上方后停止，同时将除尘装置1向左移动到周转箱8的正上方；

5b)除尘装置1下降落入周转箱8上，对周转箱8内部进行除尘处理，除尘完毕后向上提升到安全高度；

6b)与步骤5b)同步，纸箱7夹具2下降，纸箱7夹具2将纸箱7放到纸箱7输送机B6上，然后松开纸箱7，并向上提升到安全高度，同时纸箱7由纸箱7输送机B6运输到目的地；

7b)除尘装置1、纸箱7夹具2和开箱盖装置3同时向右移动，直至除尘装置1向右移动到纸箱7输送机A5的右方，纸箱7夹具2向右移动到纸箱7输送机A5的正上方；开箱盖装置3移动到周转箱8的正上方；

8b)开箱盖装置3下降，将周转箱8箱盖扣盖到周转箱8上，松开周转箱8箱盖后，并向上提升到安全高度；

9b)升降装置带动中段输送机402下降归位后，第二气缸1503带动阻挡板1505下降到中段输送机402的输送面以下，第一气缸带动调整板1501松开周转箱8，同时中段输送机402开始工作，将周转箱8输送到后段输送机403上；

10b)下个取箱流程的准备；第二气缸1503带动阻挡板1505向上提升复位，伸出中段输送机402的输送面，第三气缸1502通过输送链条1506带动止回板1504下降，缩回到中段输送机402的输送面以下；同时后段输送机403将其上的周转箱8运输到目的地，待取箱的满箱周转箱8通过前段输送机401运输到中段输送机402的周转箱定位机构15上，进入下个取箱流程。

另外，在步骤2b)中，加入周转箱8的开盖异常处理，开箱盖装置3在开盖时，出现开盖异常时，跳过步骤3b)-步骤8b)，进入步骤9b)和步骤10b)，后段输送机403将周转箱8运输到人工位，进行人工修整。

另外，在步骤8b)中，加入周转箱8的扣盖异常处理，开箱盖装置3在扣盖时，出现扣盖异常，开箱盖装置3倾斜下降，将箱盖斜***周转箱8内后，向上提升复位，然后进入步骤9b)和步骤10b)，后段输送机403将扣盖异常的周转箱8运输到人工位，进行人工修整。

通过使用周转箱取放货装置进行的装货方法和取货方法，大大提高了工作效率，节省了人力成本，降低出错率。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用于理解本发明，并不用于限定本发明，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (19)

1.一种周转箱装取货装置，其特征在于：包括桁架机器人，以及设置在桁架机器人下方，用于输送纸箱的纸箱输送机、输送周转箱的周转箱输送机，以及设置在桁架机器人上的上位机、在纸箱输送机和周转箱输送机之间转运纸箱的纸箱夹具、对周转箱进行开、扣盖的开箱盖装置，纸箱夹具处于开箱盖装置的左侧，设置在桁架机器人的上位机为驱动动力***，动力***驱动纸箱夹具和开箱盖装置沿桁架左右移动。

2.根据权利要求1所述的一种周转箱装取货装置，其特征在于：所述的纸箱输送机包括分别能独立运行的纸箱输送机A和纸箱输送机B，纸箱输送机A、周转箱输送机和纸箱输送机B从右到左依次排列设置。

3.根据权利要求2所述的一种周转箱装取货装置，其特征在于：所述的纸箱输送机A的端部设有纸箱定位机构，纸箱定位机构附近设有能够检测到纸箱到位的第一光电传感器，第一光电传感器与上位机信号连接。

4.根据权利要求3所述的一种周转箱装取货装置，其特征在于：所述的纸箱输送机A上，在第一光电传感器的前方，还设有能够检测纸箱尺寸的激光测距传感器，上位机和激光测距传感器信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种周转箱装取货装置，其特征在于：周转箱输送机上，在桁架机器人的下方设有能对周转箱进行定位的周转箱定位机构，并在周转箱定位机构附近设有能够检测到纸箱到位的第二光电传感器，第二光电传感器与上位机信号连接。

6.根据权利要求5所述的一种周转箱装取货装置，其特征在于：周转箱定位机构附近还设有能够检测周转箱规格尺寸的第三光电传感器，第三光电传感器与上位机信号连接。

7.根据权利要求5所述的一种周转箱装取货装置，其特征在于：所述的周转箱输送机包括从前到后依次排列的前段输送机、中段输送机和后段输送机，中段输送机处于桁架机器人的下方，并且与能够将其提升的升降机相连，第二光电传感器设置在中段输送机的一侧。

8.根据权利要求7所述的一种周转箱装取货装置，其特征在于：所述的升降机包括连接在一起的支架和底座，支架上至少设置一对上下对称设置的带轮，两个带轮上缠绕有一个环形皮带，其中一个带轮与驱动电机连接，中段输送机设置在底座上方，其一侧与环形皮带固定，并且其上至少设置两个滑块，支架上设有与滑块对应的导轨。

9.根据权利要求8所述的一种周转箱装取货装置，其特征在于：所述的带轮有两对，每对带轮上均卷绕一个环形皮带，驱动电机有一个，通过同步带模组分别与每对带轮中的其中一个带轮连接。

10.根据权利要求5-9任一项所述的一种周转箱装取货装置，其特征在于：所述的周转箱定位机构包括两个调整板，调整板分别设置在周转箱输送机的两侧，并分别连接一个第一气缸，两个第一气缸能够带动两个调整板面向或背向运动。

11.根据权利要求10所述的一种周转箱装取货装置，其特征在于：所述的周转箱定位机构还包括能够阻挡周转箱继续前行的阻挡板和驱动阻挡板升降的第二气缸，阻挡板上端能自周转箱输送机中伸出，下端与能够驱动其升降的第二气缸相连。

12.根据权利要求10所述的一种周转箱装取货装置，其特征在于：所述的周转箱定位机构还包括第三气缸、链轮、输送链条和能够阻挡周转箱逆回的止回板，链轮有两对，设置在止回板的两侧，并通过一个传动轴连接，每对链轮上均卷绕一个环形的输送链条，其中一个输送链条与止回板连接，另一个输送链条分别与止回板和第三气缸连接。

13.根据权利要求1所述的一种周转箱装取货装置，其特征在于：所述的桁架机器人上还设有除尘装置，除尘装置处于桁架机器人的最右侧。

14.使用如权利要求1所述的一种周转箱装取货装置的装货方法，其特征在于：包括以下步骤：

1a)工作前，将纸箱和周转箱的规格型号输送到上位机上，上位机将信号发送给桁架机器人，同时桁架机器人将开箱盖装置、纸箱夹具移动到准备就位；

2a)纸箱输送机A开始运输纸箱，纸箱经过激光测距传感器复检高度，同时同上位机提供的型号进行比对，比对正确后，纸箱继续运输到纸箱定位机构，纸箱定位机构对纸箱进行定位理料；纸箱定位后，纸箱夹具下降，纸箱夹具的吸盘贴近纸箱后吸附固定纸箱，然后纸箱夹具的托齿伸出，同时纸箱下压，纸箱夹具的托齿将纸箱托住，最后纸箱夹具带动纸箱向上提升至安全高度；

3a)与步骤2同步，周转箱通过前段输送机进行运输，直至运输到中段输送机处的周转箱定位机构处，此时，第二光电传感器检测到纸箱到位后，向上位机发送第二信号，然后前段输送机和中段输送机停止工作，同时两个第三气缸运行，第三气缸通过输送链条带动止回板伸出中段输送机的运输面，从而防止周转箱回弹,同时两个第一气缸驱动两个调节板面向移动，对周转箱进行夹抱定位；

同时，第三光电传感器复检周转箱的规格尺寸，并同上位机进行比对，比对正确，第二光电传感器向上位机发送第二信号，上位机控制升降机向上提升，从而将中段输送机和周转箱提升到一定高度，开箱盖装置下降将周转箱的箱盖夹住，然后开箱盖装置带动箱盖一同向上提升到安全高度，完成对周转箱的开盖；

4a)将纸箱放入周转箱；上位机控制开箱盖装置和纸箱夹具一同向左移动一定距离后停止，此时，纸箱夹具处于周转箱的正上方，纸箱夹具下降，同时纸箱夹具的托齿收回，纸箱夹具将纸箱放入周转箱内后，松开纸箱，并向上提升到安全高度；

5a)周转箱的扣盖；上位机控制开箱盖装置和纸箱夹具向右移动复位后停止，此时开箱盖装置处于周转箱的正上方，开箱盖装置下降，将周转箱的箱盖扣在周转箱箱体上，周转箱将箱盖松开，并向上提升到安全高度；

6a)周转箱的运输；升降机下降，将中段输送机归位，中段输送机归位完成后，第二气缸带动阻挡板缩回，第一气缸带动两个调节板背向移动将周转箱松开，中段输送机和后段输送机开始工作，中段输送机将周转箱运输到后段输送机上；

7a)下个装箱流程的准备；第一气缸带动阻挡板向上提升复位，伸出中段输送机的输送面，第三气缸通过输送链条带动止回板下降，缩回到中段输送机的输送面以下；同时后段输送机将其上的周转箱运输到目的地，待装箱的空周转箱通过前段输送机运输到中段输送机的周转箱定位机构上，进入下个装箱流程。

15.根据权利要求14所述的一种周转箱装取货装置的装货方法，其特征在于，在步骤3a)中，加入周转箱的开盖异常处理，开箱盖装置在开盖时，出现开盖异常时，跳过步骤4a)和步骤5a)，进入步骤6a)和步骤7a)，后段输送机将周转箱运输到人工位，进行人工修整。

16.根据权利要求14或15所述的一种周转箱装取货装置的装货方法，其特征在于，在步骤5a)中，加入周转箱的扣盖异常处理，开箱盖装置在扣盖时，出现扣盖异常，开箱盖装置带着箱盖一同向上提升复位，桁架机器人控制开箱盖装置和纸箱夹具向左移动后停止，此时，纸箱夹具下降，将纸箱吸附固定后，向上提升将纸箱取出，桁架机器人将开箱盖装置和纸箱夹具向右移动复位，开箱盖装置倾斜下降，将箱盖斜***周转箱内后，向上提升复位，然后进入步骤6a)和步骤7a)，后段输送机将扣盖异常的周转箱运输到人工位，进行人工修整。

17.使用如权利要求1所述的一种周转箱装取货装置的取货方法，其特征在于：包括以下步骤：

1b)前段输送机对已经装箱的周转箱进行输送，将周转箱输送到中段输送机上，第二光电传感器检测到纸箱到位后，发送第二信号，然后上位机控制前段输送机和中段输送机停止工作，周转箱停止运行；第三气缸通过输送链条带动止回板伸出中段输送机的运输面，从而防止周转箱回弹；两个第一气缸驱动两个调节板面向移动，对周转箱进行夹抱定位；接着升降机开始工作，将中段输送机和周转箱提升到一定高度；

2b)升降机提升到位后，开箱盖装置下降，将周转箱的箱盖吸附住后，开箱盖装置带动箱盖复位提升到安全高度；

3b)桁架机器人将开箱盖装置和纸箱夹具向左移动一定距离后停止，此时纸箱夹具下降，落入周转箱内，将纸箱夹住并向上提升到一定高度，即将纸箱从周转箱内取出；

4b)桁架机器人调整开箱盖装置和纸箱夹具继续向左移动，直至将纸箱夹具移动到纸箱输送机B的正上方后停止，同时将除尘装置向左移动到周转箱的正上方；

5b)除尘装置下降落入周转箱上，对周转箱内部进行除尘处理，除尘完毕后向上提升到安全高度；

6b)与步骤5b)同步，纸箱夹具下降，纸箱夹具将纸箱放到纸箱输送机B上，然后松开纸箱，并向上提升到安全高度，同时纸箱由纸箱输送机B运输到目的地；

7b)除尘装置、纸箱夹具和开箱盖装置同时向右移动，直至除尘装置向右移动到纸箱输送机A的右方，纸箱夹具向右移动到纸箱输送机A的正上方；开箱盖装置移动到周转箱的正上方；

8b)开箱盖装置下降，将周转箱箱盖扣盖到周转箱上，松开周转箱箱盖后，并向上提升到安全高度；

9b)升降装置带动中段输送机下降归位后，第二气缸带动阻挡板下降到中段输送机的输送面以下，第一气缸带动调整板松开周转箱，同时中段输送机开始工作，将周转箱输送到后段输送机上；

10b)下个取箱流程的准备；第二气缸带动阻挡板向上提升复位，伸出中段输送机的输送面，第三气缸通过输送链条带动止回板下降，缩回到中段输送机的输送面以下；同时后段输送机将其上的周转箱运输到目的地，待取箱的满箱周转箱通过前段输送机运输到中段输送机的周转箱定位机构上，进入下个取箱流程。

18.根据权利要求17所述的一种周转箱装取货装置的取货方法，其特征在于，在步骤2b)中，加入周转箱的开盖异常处理，开箱盖装置在开盖时，出现开盖异常时，跳过步骤3b)-步骤8b)，进入步骤9b)和步骤10b)，后段输送机将周转箱运输到人工位，进行人工修整。

19.根据权利要求17或18所述的一种周转箱装取货装置的取货方法，其特征在于，在步骤8b)中，加入周转箱的扣盖异常处理，开箱盖装置在扣盖时，出现扣盖异常，开箱盖装置倾斜下降，将箱盖斜***周转箱内后，向上提升复位，然后进入步骤9b)和步骤10b)，后段输送机将扣盖异常的周转箱运输到人工位，进行人工修整。

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