CN115258699B - 一种半自动集装板码垛装置及其堆垛方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及集装板堆垛技术领域，具体涉及一种半自动集装板码垛装置及其堆垛方法，包括机体和导料机构，所述机体的一侧设有一辆转运车，其可沿机体宽度方向移动并用于承载码垛好的集装板，所述导料机构包括一块可沿机体长度方向往复移动的滑板。本发明通过将集装板送入机体后，利用吸盘将集装板进行搬运，并在搬运过程中调整集装板的方向，在集装板放置在转运车上后，其后一块集装板的放置角度与该集装板放置角度不同，从而两块码垛在一起的集装板会存在一定的非重叠部位，可利用这样的部位和伸出的犄角作为搬运时的施力点，便于后续对集装板的装卸。

Description

一种半自动集装板码垛装置及其堆垛方法

技术领域

本发明涉及集装板堆垛技术领域，具体涉及一种半自动集装板码垛装置及其堆垛方法。

背景技术

集装板是一种用于承载货物的工具，在投入使用之前需要将若干块组装好的成品集装板进行堆垛，并通过转运工具送至不同的货仓内进行使用。

在现有技术中针对于集装板的装配工作线上通常自带了自动化堆垛设备，通常是通过电动吸盘吸住集装板，并将集装板移动到不同的工位上，但传统的堆垛方式中，集装板均以同样的方向堆垛在一起，在卸下集装板使用时，在相邻的两块集装板之间难以找到能够充当承力点的缝隙或边角，给从转运设备上卸下集装板的过程带来诸多的不便。

因此，提出一种半自动集装板码垛装置及其堆垛方法来解决上述提出的问题。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种半自动集装板码垛装置及其堆垛方法，能够有效地解决现有技术中堆垛集装板方法保持一致，相邻的集装板之间不具有缝隙或边角充当受力点的问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种半自动集装板码垛装置，包括机体和导料机构，所述机体的一侧设有一辆转运车，其可沿机体宽度方向移动并用于承载码垛好的集装板，所述导料机构包括一块可沿机体长度方向往复移动的滑板，所述滑板上设有一个可转动的连接柱，位于连接柱的一端安装有吸盘，用于吸住集装板并将其转运至转运车上。

其中，所述机体上设有一条导轨，所述导轨设在滑板的上端部且其一侧布置有转向槽，所述转向槽设有两段且分别位于导轨长度方向的两侧，每段转向槽上至少包括有两个沿机体长度方向排列的转向齿，其中靠近转运车方向所在侧设置的转向齿与导轨活动连接，其可沿机体宽度方向导向活动，位于连接柱的上端部安装有一个与转向槽相啮合的齿轮。

进一步地，所述机体包括有导料台和缓冲板，所述导料台设在机体的一侧，所述缓冲板设有两块并对称分布在导料台的上方，每块缓冲板均与导料台平行分布，且其一侧分别垂直连接有一块导向板，其中，所述吸盘通过一根滑杆伸缩在连接柱内，位于滑杆的侧端垂直连接有一根导向杆，所述导向杆往导向板一侧贯通设置，且位于导向板上开设有一条供导向杆在内移动的斜槽。

进一步地，所述斜槽整体沿机体长度方向延伸，包括上升部、平移部和下降部，所述上升部自机体一侧其朝上倾斜延伸，所述平移部自上升部的一侧起往转运车方向延伸并与机体长度方向保持一致，所述下降部设在平移部的一侧并往下倾斜设置，其中，两块所述缓冲板对应上升部处分别开设有一空槽。

进一步地，两块所述缓冲板对应平移部处分别转动安装有若干个转辊，所述转辊垂直设在缓冲板朝向集装板的一端。

进一步地，所述平移部设有两个呈拱形结构的凸起，所述凸起朝上拱起并以平移部的中部对称设置，其中，位于机体上还设有一卷胶贴，所述胶贴可在导向杆移至凸起处朝上移动时，驱使集装板上移，集装板上移过程中胶贴贴合在集装板的上端部。

进一步地，位于所述卷胶贴的一侧设有热切刀，所述热切刀的切割面与集装板移动方向相反。

进一步地，所述胶贴整体材质为具有弹性的塑胶垫，其一端覆有粘胶且朝向集装板方向设置。

进一步地，所述导轨包括定轨和动轨，所述动轨设在转运车的上方并转动安装在定轨的侧面，其中，两段所述转向槽分别位于定轨和动轨上。

本方案还提供了一种集装板码垛方法，应用于上述的一种半自动集装板码垛装置，包括如下步骤：

步骤1：将铆接好的成品集装板移动至机体上，并利用机体上设置的吸盘吸附在集装板的上端面上往机体另一侧方向移动；

步骤2：在集装板的移动过程中，集装板首先进行一定幅度的转动，驱使集装板倾斜的沿机体长度方向移动，直至到达两块缓冲板之间设置的空槽的正下方，此时令集装板往上并穿过空槽到达缓冲板的上端；

步骤3：令集装板继续往转运车所在方向移动，并在集装板的上端贴两块胶贴；

步骤4：当集装板到达转运车的上方时，通过调整集装板的角度令上下两块集装板的摆放角度不同，当转运车上的集装板码垛到一定高度时，驱动转运车离开机体。

有益效果

本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

本发明通过将集装板送入机体后，利用吸盘将集装板进行搬运，并在搬运过程中调整集装板的方向，在集装板放置在转运车上后，其后一块集装板的放置角度与该集装板放置角度不同，从而两块码垛在一起的集装板会存在一定的非重叠部位，可利用这样的部位和伸出的犄角作为搬运时的施力点，便于后续对集装板的装卸。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中集装板处在导料台处示意图；

图2为本发明实施例中集装板装配工位流程示意图；

图3为本发明实施例中集装板处在缓冲板处示意图；

图4为本发明实施例中导料机构示意图；

图5（a）、5（b）、5（c）和5（d）为本发明实施例中集装板码垛流程示意图；

图6为本发明实施例中的图5（c）中A处结构放大示意图；

图7为本发明实施例中动轨与齿轮配合状态示意图；

图8为本发明实施例中动轨结构示意图；

图9（a）和图9（b）为本发明实施例中动轨运动状态结构示意图。

图中的标号分别代表：1、机体；11、转运车；12、导轨；121、定轨；122、动轨；13、转向槽；131、转向齿；14、导料台；15、缓冲板；151、导向板；152、斜槽；1521、上升部；1522、平移部；1523、下降部；1524、凸起；153、空槽；154、转辊；16、胶贴；17、热切刀；2、导料机构；21、滑板；211、齿轮；22、连接柱； 23、吸盘；231、滑杆；232、导向杆；3、送料工装；4、铆接工装。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：

集装板作为一种货运工具，整体包括两个部分，即作为承重主体的固定钢板以及铆接在钢板外侧的外框板，外框板和钢板之间分布卡接孔，用作货物固定绳索的固定点。

但目前在集装板装配完之后，会逐一的将集装板码垛在用于转运集装板的货物车上，并通过这样的转运装置移动到不同的货仓内，根据实际需要来取下不同数量的集装板，由于集装板自身质量较重，在到达使用地点时，通常利用一些升降结构将集装板卸下（在货仓环境中，不具备安装电动吸盘的条件，在实务中通常会采用吊装或水平搬运，即采用一些靠夹持的方式夹紧集装板进行装卸，但由于码垛时非常规整，上下之间的集装板之间几乎不会存在用于升降结构用于***的缝隙或边角（施力点），造成卸板过程尤其麻烦，需要对集装板施加足够大的夹持力才能保证夹紧和夹稳。

为此，结合附图1-9（b），本发明提供了一种半自动集装板码垛装置，可在集装板的移动过程中间歇性的改变集装板的角度，从而令相邻的集装板在码垛时摆放角度不同，从而在卸货时能够通过倾斜设置时的犄角或伸出的部位作为施力点，来便于对集装板的卸货。

具体的，本方案中主要包括机体1和导料机构2两个部分，机体1的一侧设有一辆转运车11，其可沿机体1宽度方向移动并用于承载码垛好的集装板。

而在整个装配线中，顺次设有送料工装3、将钢板和外框进行拼板的工装以及铆接工装4，最后将成品经过本例中的机体1的码垛再次转运，对于钢板和外框的拼板和铆接为现有技术，本例并无过多赘述。

位于机体1的上端中部沿机体1长度方向布置有一条导轨12，而在导轨12上设有一个可往复活动的导料机构2，导料机构2具体包括可在导轨12上导向活动的滑板21以及转动安装在滑板21上的连接柱22，而位于连接柱22的下端部设有吸盘23，当成品的集装板到达机体1的一侧时，滑板21移动到集装板的上端部，利用吸盘23吸附住集装板，并将集装板往机体1长度方向牵引。

而本例中的吸盘23组件可在连接柱22内上下升降，具体的吸盘23通过一根滑杆231伸缩在连接柱22内，而在滑杆231的两侧分别垂直设有一根导向杆232，并且在机体1上沿机体1长度方向布置有两块导向板151，两根导向杆232分别朝导向板151方向垂直延伸并贯穿导向板151，而导向板151上开设有供导向杆232在内移动的斜槽152，在滑板21移动时，导向杆232始终抵在斜槽152上，通过改变斜槽152内的坡度让导向杆232带着整个吸盘23组件上下活动。

值得注意的是，本例中的滑板21的往复活动可通过丝杆传动实现，具体驱动结构为现有技术，本例并无过多赘述，同时吸盘23的具体结构同样为公知技术，具体吸附结构本例及附图均为详细示出。

而本例中的斜槽152坡度变化分为三处，整体沿机体1长度方向延伸，包括上升部1521、平移部1522和下降部1523，上升部1521自机体1一侧其朝上倾斜延伸，平移部1522自上升部1521的一侧起往转运车11方向延伸并与机体1长度方向保持一致，下降部1523设在平移部1522的一侧并往下倾斜设置，在本例中，斜槽152整体呈梯形状，即当滑板21移动到三处部位时，有着三种状态。

首先，到达上升部1521之前，吸盘23已经完成了对集装板的吸附过程，随着上升部1521坡度的上升，从而集装板会逐渐往上移动，而在两块缓冲板15对应上升部1521处分别开设有一空槽153，两处空槽153为直角三角形状，预留的目的是为让上升的集装板通过缓冲板15（本例中的两处空槽153延长线围合成矩形状，且尺寸稍大于集装板的尺寸）；

其次，当集装板到达缓冲板15的上端时，会进行一定时段的导向行进，同时高度不会发生变化（其间有两次上升行程，后文中示出）；

最后，到达下降部1523，此时集装板会随着下降部1523坡度变化重新朝斜下方移动，直至落到转运车11的上端进行码垛（在此期间有着集装板角度转变行程，后文中示出。

而本例中的导轨12分为两个部分，即沿机体1长度方向布置且不可移动或转动的定轨121，以及可在定轨121一侧转动的动轨122，动轨122转动安装在机体1靠近转运车11的一端（驱动结构在此不作限定，但每次转动均为180°旋转。

而动轨122和定轨121上均设置有转向槽13.每个转向槽13均由若干个转向齿131组成并沿机体1长度方向排列，位于连接柱22的上端部安装有一个与转向槽13相啮合的齿轮211，而当齿轮211随滑板21导向移动时可与两段转向槽13发生配合，并让整个连接柱22进行一定角度的转动，从而令连接柱22底部吸附的集装板进行一定角度的转动。

当滑板21移动时，经过定轨121上的转向槽13时，齿轮211会与转向齿131相啮合，从而让齿轮211进行一定角度的转动，从而整块集装板会进行转动，当符合空槽153的大小时，此时刚好到达上升部1521的末端，即到达平移部1522。

而在集装板的装配过程中，需要不断的用吸盘将成品的集装板进行码垛，无论是在钢板和外框板之间的拼板以及铆接过程，甚至在后续对成品集装板的码垛过程中，都会用到吸盘作为牵引用具，众所周知，吸盘作为一种自动化牵引设备，自身的载荷很有限，当长期的使用吸盘牵引过重的货物（集装板）时，会对吸盘的使用寿命造成很大的影响，给企业带来一定负担。

而本例中的机体1设有供转运来的集装板（机体1前端）临时放置的导料台14，导料台14设在机体1的一侧，而本例中的导料台14的上方位于设有两块对称分布的缓冲板15，每块缓冲板15均与导料台14平行分布。

位于两块缓冲板15对应平移部1522处分别转动安装有若干个转辊154，转辊154垂直设在缓冲板15朝向集装板的一端，当到达平移部1522时，此时的集装板会贴合在转辊154上滚动，转辊154起到了承托集装板自重的效果，减轻吸盘23的负载负担，延长吸盘23使用寿命。

不仅如此，本例中的平移部1522部位处设有两个拱形凸起1524，凸起1524朝上拱起并以平移部1522的中部对称设置，其中，位于机体1上还设有一卷胶贴16，胶贴16可在导向杆232移至凸起1524处朝上移动时，让集装板上移令胶贴16贴合在集装板的上端部，可参照附图，在集装板上升时，上端会贴合在胶贴16的胶面上，从而会进行一定的黏附并拖曳胶贴16往集装板移动方向延伸，而在胶贴16的一侧还设置了热切刀17，热切刀17的切割面与集装板移动方向相反，牵引一段时间后，胶贴16的胶面背面会被热切刀17所切割，胶贴16断裂并贴合在集装板上（本例中的热切刀17工作原理和连接为公知技术，本例并无详细示出）。

值得注意的是，本例中机体1两侧均设有一卷胶贴16，在完成粘胶工序之后，集装板上端面的两侧均设有一卷胶贴16（胶贴16的替换可采用人工手动替换），且胶贴16的另一端面（胶贴16胶面所在端面的背面）贴有油纸层，与胶面黏附度较低。

而本例中的胶贴16整体为采用弹性好的塑胶垫，其一端覆有粘胶且朝向集装板方向设置，仅作为上下集装板之间的中介物，作为一定的隔断，避免在前加工过程中，集装板端面有着尖锐或存在一定厚度的杂物，在集装板自重的作用下，破坏其下端的集装板端面平整度，同时，经过一定的隔断，会产生一定的缝隙（50mm左右），一定程度上便于卸下集装板，同时一定程度上增加了集装板堆垛时相邻集装板之间的摩擦力，提高堆垛和转运时的稳定性，不易移位。

而设在动轨122上的转向齿131均与导轨12活动连接，沿机体1宽度方向导向滑动，每个转向齿131的后侧均连接有牵引机构（在本方案中采用电动推杆作为转向齿131的牵引用具，不作具体的限定，同时为公知常识，相应的牵引机构并未详细示出），当可与齿轮211相配合的转向齿131越少，集装板所能转动的角度便越小，并且动轨122上的转向齿131设在下降部1523的起始处（位置不作限定，在下降之前完成旋转或在下降过程中完成旋转动作均可），当集装板下降时，会堆垛在转运车11上。

值得注意的是，本例中的转运车11中部设有空腔，机体1一侧底部安装有由气缸或其他升降结构所驱动的升降托台，并且在到达预定位置处时，朝上顶起，当集装板逐一落下堆垛后，会逐渐下降，直至达到最大承载程度后，会停止堆垛，转运车11移走。

此时，滑板21开始复位重新回到机体1的前端，同时本例中的动轨122可进行转动，此时转动180度，让转向齿131调整方向，从而下一组到达该处的集装板旋转方向与前一组集装板倾斜方向和角度不同，在堆叠时集装板的犄角会突出，增加卸货时对集装板的施力面积。便于将堆垛的集装板卸下。

本方案还提供了一种集装板码垛方法，应用于上述的一种半自动集装板码垛装置，包括如下步骤：

步骤1：将铆接好的成品集装板移动至机体1上，并利用机体1上设置的吸盘23吸附在集装板的上端面上往机体1另一侧方向移动；

步骤2：在集装板的移动过程中，让集装板首先进行一定幅度的转动，让集装板倾斜的沿机体1长度方向移动，直至到达两块缓冲板15之间设置的空槽153的正下方，此时令集装板往上并穿过空槽153到达缓冲板15的上端；

步骤3：令集装板继续往转运车11所在方向移动，并在集装板的上端宽度方向的两侧分别贴两块胶贴16；

步骤4：当集装板到达转运车11的上方时，通过调整集装板的角度令上下两块集装板的摆放角度不同，当转运车11上的集装板码垛到一定高度时，驱动转运车11离开机体1。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种半自动集装板码垛装置，其特征在于，包括：

机体，所述机体的一侧设有一辆转运车，其可沿机体宽度方向移动并用于承载码垛好的集装板；

导料机构，所述导料机构包括一块可沿机体长度方向往复移动的滑板，所述滑板上设有一个可转动的连接柱，位于连接柱的一端安装有吸盘，用于吸住集装板并将其转运至转运车上；

其中，所述机体上设有一条导轨，所述导轨设在滑板的上端部且其一侧布置有转向槽，所述转向槽设有两段且分别位于导轨长度方向的两侧，每段转向槽上至少包括有两个沿机体长度方向排列的转向齿，其中靠近转运车方向所在侧设置的转向齿与导轨活动连接，其可沿机体宽度方向导向活动，位于连接柱的上端部安装有一个与转向槽相啮合的齿轮；

所述机体包括有导料台和缓冲板，所述导料台设在机体的一侧，所述缓冲板设有两块并对称分布在导料台的上方，每块缓冲板均与导料台平行分布，且其一侧分别垂直连接有一块导向板，所述吸盘通过一根滑杆伸缩在连接柱内，位于滑杆的侧端垂直连接有一根导向杆，所述导向杆往导向板一侧贯通设置，且位于导向板上开设有一条供导向杆在内移动的斜槽；

所述斜槽整体沿机体长度方向延伸，包括上升部、平移部和下降部，所述上升部自机体一侧其朝上倾斜延伸，所述平移部自上升部的一侧起往转运车方向延伸并与机体长度方向保持一致，所述下降部设在平移部的一侧并往下倾斜设置，两块所述缓冲板对应上升部处分别开设有一空槽；

所述平移部设有两个呈拱形结构的凸起，所述凸起朝上拱起并以平移部的中部对称设置，位于机体上还设有一卷胶贴，所述胶贴可在导向杆移至凸起处朝上移动时，驱使集装板上移，集装板上移过程中胶贴贴合在集装板的上端部。

2.根据权利要求1所述的一种半自动集装板码垛装置，其特征在于，两块所述缓冲板对应平移部处分别转动安装有若干个转辊，所述转辊垂直设在缓冲板朝向集装板的一端。

3.根据权利要求1所述的一种半自动集装板码垛装置，其特征在于，位于所述卷胶贴的一侧设有热切刀，所述热切刀的切割面与集装板移动方向相反。

4.根据权利要求1所述的一种半自动集装板码垛装置，其特征在于：所述胶贴整体材质为具有弹性的塑胶垫，其一端覆有粘胶且朝向集装板方向设置。

5.根据权利要求1所述的一种半自动集装板码垛装置，其特征在于，所述导轨包括：

定轨；

动轨，所述动轨设在转运车的上方并转动安装在定轨的侧面；

其中，两段所述转向槽分别位于定轨和动轨上。

6.一种集装板码垛方法，应用于权利要求1-5中任一项中所述的一种半自动集装板码垛装置，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将铆接好的成品集装板移动至机体上，并利用机体上设置的吸盘吸附在集装板的上端面上往机体另一侧方向移动；

步骤2：在集装板的移动过程中，集装板首先进行一定幅度的转动，驱使集装板倾斜的沿机体长度方向移动，直至到达两块缓冲板之间设置的空槽的正下方，此时令集装板往上并穿过空槽到达缓冲板的上端；

步骤3：令集装板继续往转运车所在方向移动，并在集装板的上端贴两块胶贴；

步骤4：当集装板到达转运车的上方时，通过调整集装板的角度令上下两块集装板的摆放角度不同，当转运车上的集装板码垛到一定高度时，驱动转运车离开机体。

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