CN220744625U - 一种码垛装置及包含其的生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种码垛装置及包含其的生产设备，涉及空调生产设备技术领域，解决了壁挂板人工码垛易出错、工作效率低的技术问题。该码垛装置，包括：输送线，用以对加工完毕后的物料进行输送；分料组件，布置在输送线上，用以对输送来的物料进行在线切料；储料组件，布置在输送线旁侧，用以承载码垛物料；取料组件，布置在分料组件和储料组件之间，用以将切料后的物料从输送线上抓取后，堆码到储料组件中。本实用新型用于壁挂板自动码垛，减少人力投入与人工成本、减轻劳动强度，提升工作效率。

Description

一种码垛装置及包含其的生产设备

技术领域

本实用新型涉及空调生产设备技术领域，尤其是涉及一种空调壁挂板的码垛装置及包含该码垛装置的生产设备。

背景技术

在家用分体式挂机空调生产过程中，壁挂板是不可或缺的零部件之一。现有的壁挂板在通过自动化冲压线体，经历多道冲压工序成型后，流入皮带线，然后采用人工收料的方式进行码垛装箱。自动化冲压线体节拍达8件/min，生产节拍快，为了满足冲压线体的加工速度，人工收料需要较快完成，频繁出现收料不及时、零件掉落、线体停线等情况，极大程度影响了线体的生产效率。且在以人工追赶机器生产速度的工作模式下，员工工作强度大，重复性动作多，容易出现零件摆错、计数出错等问题，需要制定防呆措施，工作效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空调壁挂板的码垛装置及包含该码垛装置的生产设备，以解决现有技术中存在的壁挂板人工码垛易出错、工作效率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供的一种码垛装置，包括：

输送线，用以对加工完毕后的物料进行输送；

分料组件，布置在所述输送线上，用以对输送来的物料进行在线切料；

储料组件，布置在所述输送线旁侧，用以承载码垛物料；

取料组件，布置在所述分料组件和所述储料组件之间，用以将切料后的物料从所述输送线上抓取后，堆码到所述储料组件中。

进一步的，所述码垛装置，还包括：

姿态摆正组件，布置在所述输送线上，且位于所述分料组件前侧，用以对输送来的物料进行姿态摆正。

进一步的，所述姿态摆正组件，包括：

第一来料感应元件，布置在所述输送线上，用以感应物料的到位；

定位辅助气缸，正对或靠近所述第一来料感应元件布置，以提供姿态摆正的动力；

定位辅助推块，安装在所述定位辅助气缸上，能在所述定位辅助气缸带动下移动，以推动到位的物料进行姿态修正。

进一步的，所述分料组件，包括：

若干个挡板，依次间隔设置，相邻两个所述挡板之间形成截流区；

若干个第二来料感应元件，布置在每个所述截流区内，用以感应物料是否到位；

升降机构，每个所述挡板通过所述升降机构活动安装在所述输送线上，所述挡板能相对于所述输送线抬起或降下，在降下时能对输送来的物料依次进行截流切料到每个截流区。

进一步的，所述取料组件，包括：

机器人，具有机械手；

吸盘抓手，安装在所述机械手上，用以进行物料的抓取和堆码。

进一步的，所述吸盘抓手，包括：

吸盘架，固定在所述机械手上；

吸盘，数量为所述截流区数量的两倍，且所有的所述吸盘分成两组分别设置在所述吸盘架的两侧，一组所述吸盘用于将物料从所述输送线上抓取到所述储料组件中等待堆码，另一组所述吸盘用于将放置在所述储料组件中等待堆码的物料进行移位堆码。

进一步的，所述储料组件，包括：

工装车；

框架，竖直设置在所述工装车上，以供堆码的物料进行倚靠；

支撑杆，数量与所述截流区数量相同，依次从上向下间隔设置在所述框架上；所述框架和所述支撑杆之间形成堆码区，供物料堆码存放；

中转过渡机构，设置在所述支撑杆自由端，用以放置所述取料组件抓取的等待堆码的物料。

进一步的，所述中转过渡机构，包括：

前端支撑架，固定在所述支撑杆末端；

强磁件，安装在所述前端支撑架远离所述支撑杆的一端。

进一步的，所述支撑杆截面为矩形。

本实用新型提供的码垛装置，由原始的人工收料装笼工序，升级为自动码垛***，减少人力投入与人工成本，减轻劳动强度，提升工作效率。

本实用新型的码垛装置，是一种基于工业机器人的空调壁挂板码垛装置，本实用新型的码垛装置生产过程中共分三个阶段：第一阶段物料到位，壁挂板从冲压线流至皮带线后，随皮带线移动至指定位置，通过皮带线上可升降挡板将流入物料每三个一组截流在指定位置；第二阶段机器人抓取物料，三个物料均到达指定位置后，机器人带动海绵吸盘抓取三件物料，并将物料放置专用工装车前端等待码垛；第三阶段物料码垛，机器人将物料放置专用工装车前端后，机器人退出专用工装车内部空间,调整姿态，使用背面吸盘重新吸取物料完成物料码垛。

第二方面，本实用新型提供的一种生产设备，包括所述码垛装置。

进一步的，所述生产设备为壁挂板生产设备。

本实用新型的生产设备：

1、消除节拍落差，通过在输送线上设置具有多个截流区的分料组件，结合机器人，吸盘数量是截流区数量的两倍，一组吸盘可同时抓取所有截流区内的物料，实现一次三件的方式抓取物料，从而消除码垛节拍落差；

2、精准定位，通过气缸及红外传感器对物料位置以及姿态进行调整，使物料姿态调整完毕后，输送到指定位置停留，等候抓取码垛；

3、平稳可靠抓取，通过吸盘抓手，安装在机器人机械臂上，一次稳定抓取三件物料进行码垛；

4、储料组件，通过设计符合本码垛装置的专用工装车，结合壁挂板结构特点，保证码垛质量及抓取方式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型码垛装置的结构示意图；

图2是本实用新型码垛装置中输送线、分料组件和姿态摆正组件的结构示意图；

图3是本实用新型码垛装置中姿态摆正组件的结构示意图；

图4是本实用新型码垛装置中吸盘抓手的结构示意图；

图5是本实用新型码垛装置中储料组件的结构示意图；

图6是本实用新型码垛装置中中转过渡机构的结构示意图；

图7是本实用新型码垛装置中中转过度机构的端视图；

图8是本实用新型码垛装置使用时抓取动作状态图；

图9是本实用新型码垛装置使用时抓取完成后准备放置的动作状态图；

图10是本实用新型码垛装置使用时将物料放置到中转过渡机构上的动作状态图；

图11是本实用新型码垛装置使用时变换方向后准备抓取的动作状态图；

图12是本实用新型码垛装置使用时将物料堆码时的动作状态图。

图中1、输送线；2、分料组件；21、挡板；22、第二来料感应元件；23、升降机构；3、取料组件；31、机器人；32、吸盘抓手；321、吸盘架；322、吸盘；4、储料组件；41、工装车；42、框架；43、支撑杆；44、中转过渡机构；441、前端支撑架；442、强磁件；5、姿态摆正组件；51、第一来料感应元件；52、定位辅助气缸；53、定位辅助推块；100、壁挂板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

以下以物料为壁挂板为例进行具体说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种码垛装置，由原始的人工收料装笼工序，升级为自动码垛***，减少人力投入与人工成本，减轻劳动强度，提升工作效率，具体的，码垛装置包括：

输送线1，用以对加工完毕后的壁挂板100进行输送；具体的，在本实施例中，输送线1为皮带输送线；

姿态摆正组件5，布置在输送线1上，且位于分料组件2前侧，用以对输送来的壁挂板100进行姿态摆正。

如图3所示，在本实施例中，姿态摆正组件5，包括：

第一来料感应元件51，布置在输送线1上，用以感应壁挂板100的到位；

定位辅助气缸52，正对或靠近第一来料感应元件51布置，以提供姿态摆正的动力；

定位辅助推块53，安装在定位辅助气缸52上，能在定位辅助气缸52带动下移动，以推动到位的壁挂板100进行姿态修正。

在此需要说明的是，第一来料感应元件51可以采用红外传感器。

定位辅助推块53的形状可依据于壁挂板100形状而设计，在本实施例附图中，示意出了定位辅助推块53为长条形板状结构的实施例。

分料组件2，布置在输送线1上，用以对输送来的壁挂板100进行在线切料；

进一步的，分料组件2，包括：

若干个挡板21，依次间隔设置，相邻两个挡板21之间形成截流区；

若干个第二来料感应元件22，布置在每个截流区内，用以感应壁挂板100是否到位；

升降机构23，每个挡板21通过升降机构23活动安装在输送线1上，挡板21能相对于输送线1抬起或降下，在降下时能对输送来的壁挂板100依次进行截流切料到每个截流区。

以下以三个截流区为例进行具体说明，当设置三个截流区时，分料组件2包括四个挡板21，四个挡板21依次间隔设置，且相邻两个挡板21之间的长度应不小于壁挂板100的长度，以便于壁挂板100放置，最优的实施例，是相邻两个挡板21也就是截流区的长度等于或稍大于壁挂板100长度，从而不仅利用挡板21实现了相邻两个壁挂板100的截流分料，而且还能依靠挡板21进一步对壁挂板100进行定位，保证机器人31同时对三个壁挂板100抓取时的抓取精度。

四个挡板21依次设置，分别为第一挡板、第二挡板、第三挡板和第四挡板，位于输送线1最远端的为第一挡板，在本实施例中，壁挂板100输送方向的头端为最远端；然后依次是第二挡板、三挡板和四挡板，在使用时，三个挡板是处于升起状态的，第一挡板是落下的，壁挂板100可以顺利通过；当第一个壁挂板100输送到第四挡板前侧时，姿态摆正组件5感应到壁挂板100的到位，并利用定位辅助气缸52推动定位辅助推块53将壁挂板100向输送线1的一端推动，使壁挂板100能够贴靠在输送线1一端，进行了姿态修正后，壁挂板100继续在输送线1的输送下继续移动，当壁挂板100移动到第一挡板前侧时，此时位于第一截流区内的第二来料感应元件22感应到壁挂板100的到位，然后发送信号给控制***，控制***控制升降机构23下降，带动第二挡板落下，此时第二挡板无需落到与输送线1的皮带表面平齐，可以与皮带表面之间留有一定间隔，只要保证该间隔小于壁挂板100的厚度即可，也就是保证在第二挡板落下后，壁挂板100被挡住，后续壁挂板100不会进入，且由于第一挡板一直是落下状态，所以第一个壁挂板被定位，不会继续跟随输送线1移动即可。第二挡板落下后，第一个壁挂板100被阻挡在第一个截流区内；然后依次完成第二个壁挂板100的姿态修正、截流动作，由于相邻的壁挂板100在输送线1上的间隔不一定大于姿态摆正组件5到第一个截流区的距离，所以在控制第二挡板降下对第一个壁挂板100进行截流切料的同时，第二个壁挂板100可能已经在进行姿态调整了。当第二个壁挂板100姿态调整完毕后，会跟随输送线1移动，当第二个壁挂板100移动到第二截流区的第二来料感应元件22处时，控制***会控制第三挡板降下，以对第二个壁挂板100进行截流切料，使第二个壁挂板100留在第二截流区内，而不跟随输送线1继续移动，由此完成了两个壁挂板100的截流切料，当完成三个壁挂板100的截流切料后，也就是三个截流区内均留有壁挂板100后，控制***控制第四档板落下，以避免后面的壁挂板100进入到截流区内，然后，控制***控制机器人进行三个壁挂板100的同时抓取动作，当机器人将三个壁挂板100抓走后，控制***控制三个挡板同时抬起，位于输送线1上的壁挂板100则移动依次进入到姿态摆正组件5和分料组件2中，进行下一个循环的截流切料动作，依次循环。

具体为，壁挂板100由冲压线二轴机械手放置皮带线后，壁挂板100随皮带线移动，皮带线上的挡板21初始由左至右前三个挡板升起，壁挂板100在皮带线前端受定位辅助气缸52推动摆正姿态并移动至皮带线最左边，第一个壁挂板100移动至末端挡板21后，传感器感应检测到壁挂板100到位，第二挡板下降；第二个壁挂板100流入至第二挡板后，传感器检测到壁挂板100到位，第三挡板下降；第三个壁挂板100流入至第三挡板后，传感器检测到壁挂板100到位，第四挡板下降；随后等待机器人抓取三个壁挂板100完成码垛工作，皮带线的分料组件实现对壁挂板100准确定位切料的作用。

取料组件3，布置在分料组件2和储料组件4之间，用以将切料后的壁挂板100从输送线1上抓取后，堆码到储料组件4中。

进一步的，在本实施例中，取料组件3，包括：

机器人31，具有机械手；该机器人为工业机器人，为生产线中常用设备，由于本实用新型并未对机器人31部分进行改进，直接市场外购，将码垛装置的操作控制步骤经编程后预设到机器人31内即可，故此处不对机器人31结构部分做赘述。

吸盘抓手32，安装在机械手上，用以进行壁挂板100的抓取和堆码。

如图4所示，进一步的，吸盘抓手32，包括：

吸盘架321，固定在机械手上；在本实施例中，因为分料组件2中具有三个截流区，需要同时抓取三个壁挂板100，所以，为了实现同时抓取动作，本实用新型的吸盘架321为E形结构，包括横杆和竖杆，横杆一端通过法兰与机械手上的法兰连接，三根竖杆间隔布置在横杆上，竖杆末端设置吸盘322。另外考虑到场地因素，在本实施例中吸盘322的数量为截流区数量的两倍，例如当截流区数量为三个时，则吸盘322设置六个，六个吸盘322分成两组分别设置在吸盘架321的竖杆两侧，一组吸盘322用于将壁挂板100从输送线1上抓取到储料组件4中等待堆码，另一组吸盘322用于将放置在储料组件4中等待堆码的壁挂板100进行移位堆码。

使用时，当皮带线上每三个壁挂板100到位，***给信号到机器人，如图8、图9和图10所示，海绵吸盘通气形成吸附气压，机器人将吸盘移动至设定位置，吸盘完成对三个壁挂板100的吸取，完成后续码垛工作。吸盘抓手由6个海绵吸盘及吸盘架构成，其中正面分布3个吸盘、背面分布3个吸盘。如图8-图10所示，正面3个吸盘是完成将壁挂板100从皮带线抓取放置专用工装车前端待码垛区受强磁铁吸附作用立在前端支撑架上，随后机器人退出工装车内部空间，如图11和图12所示，调整姿态使用抓手背面3个吸盘抓取壁挂板100完成码垛，码垛过程如图8-12所示。

如图5所示，储料组件4，布置在输送线1旁侧，用以承载码垛壁挂板100；

进一步的，储料组件，包括：

工装车41，为工业工装车，底部具有万向轮，方便工装车41的移动；

框架42，竖直设置在工装车41上，以供堆码的壁挂板100进行倚靠；

支撑杆43，数量与截流区数量相同，也就是当截流区为三个时，支撑杆43也为三个，依次从上向下间隔设置在框架42上；框架42和支撑杆43之间形成堆码区，供壁挂板100堆码存放；机器人31通过吸盘抓手32将三个壁挂板100同时抓取后，然后进行90度转向，将三个壁挂板100呈竖直状态排布，然后移动到工装车41内，利用三根支撑杆43将三个壁挂板100支撑；

进一步的，支撑杆43表面具有一定粗糙度，防止壁挂板100滑动，而且壁挂板100实际有一点倾斜角，可以在堆码时，倚靠工装车41的框架42上。

如图6和图7所示，中转过渡机构44，设置在支撑杆43自由端，用以放置取料组件3抓取的等待堆码的壁挂板100。

进一步的，中转过渡机构44，包括：

前端支撑架441，固定在支撑杆43末端；具体的，前端支撑架441为L形结构；

强磁件442，安装在前端支撑架441远离支撑杆43的一端。

进一步的，如图7所示，支撑杆43截面为矩形，矩形的宽度与壁挂板100缺口规格相适配，以便于形成左右限位，防止壁挂板100歪斜掉落。且支撑杆43的角部均为圆弧过度结构。

如图5所示，每个支撑杆43也可以采用两根分隔设置的圆管制成。

使用时：工装车41搭配四个万向轮，可随牵引车或人工进行自由拉动到下一工序，工装车41配备三个支撑杆43，结合装置一次抓取三个壁挂板100码垛的特点设置，机器人将三个壁挂板100放置到支撑杆43上。支撑杆43前端设置强磁组件，可吸附壁挂板100，辅助机器人调整姿态使用背部吸盘抓取壁挂板100完成码垛工作。

在本实施例中，第二来料感应元件22也可以采用红外传感器。

使用时，当壁挂板100经过冲压成型流入皮带线后，传感器感应到壁挂板100，前端定位辅助气缸52启动，调整壁挂板100姿态与位置，皮带线上设置4块挡板21，依次下降拦截三个待码垛壁挂板100及待流入壁挂板100。当三个壁挂板100同时位于指定位置时，机器人开始抓取码垛，三个壁挂板100离开皮带线后，挡板21升起，后续壁挂板100继续流入，以此形式重复工作。

本实用新型的码垛装置，是一种基于工业机器人的空调壁挂板码垛装置，本实用新型的码垛装置生产过程中共分三个阶段：第一阶段壁挂板到位，壁挂板从冲压线流至皮带线后，随皮带线移动至指定位置，通过皮带线上可升降挡板将流入壁挂板每三个一组截流在指定位置；第二阶段机器人抓取壁挂板，三个壁挂板均到达指定位置后，机器人带动海绵吸盘抓取三件壁挂板，并将壁挂板放置专用工装车前端等待码垛；第三阶段壁挂板码垛，机器人将壁挂板放置专用工装车前端后，机器人退出专用工装车内部空间,调整姿态，使用背面吸盘重新吸取壁挂板完成壁挂板码垛。

本实用新型提供的一种生产设备，包括上述的码垛装置。

进一步的，生产设备为壁挂板生产设备。

本实用新型的生产设备：

1、消除节拍落差，通过在输送线上设置具有多个截流区的分料组件，结合机器人，吸盘数量是截流区数量的两倍，一组吸盘可同时抓取所有截流区内的壁挂板，实现一次三件的方式抓取壁挂板，从而消除码垛节拍落差，线体节拍8件/min，人工收料存在收料不及时停线的情况，使用本实用新型装置实现自动化抓取码垛，且消除了节拍落差，机器人抓取节拍由原先的3件/分钟提升至8件/min，满足线体生产速度，消除频繁停线的情况，稳定工作，完成壁挂板100码垛；

2、精准定位，自动切料定位，通过气缸及红外传感器对壁挂板位置以及姿态进行调整，使壁挂板姿态调整完毕后，输送到指定位置停留，等候抓取码垛；壁挂板100从冲压线落入皮带线后，皮带线上共设置四个可升降挡板，前端设置一个定位辅助气缸可调整流入壁挂板100姿态，通过传感器控制挡板将壁挂板100截流至指定位置，每三个壁挂板100一组，等待机器人抓取码垛；

3、平稳可靠抓取，通过吸盘抓手，安装在机器人机械臂上，一次稳定抓取三件壁挂板进行码垛；

4、储料组件，通过设计符合本码垛装置的专用工装车，结合壁挂板结构特点，保证码垛质量及抓取方式。

5、本实用新型适用性广，可用于各类型号空调壁挂板的码垛，且可推广至其他类型片料物料的抓取码垛。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种码垛装置，其特征在于，包括：

输送线，用以对加工完毕后的物料进行输送；

分料组件，布置在所述输送线上，用以对输送来的物料进行在线切料；

储料组件，布置在所述输送线旁侧，用以承载码垛物料；

取料组件，布置在所述分料组件和所述储料组件之间，用以将切料后的物料从所述输送线上抓取后，堆码到所述储料组件中。

2.根据权利要求1所述的码垛装置，其特征在于，所述码垛装置，还包括：

姿态摆正组件，布置在所述输送线上，且位于所述分料组件前侧，用以对输送来的物料进行姿态摆正。

3.根据权利要求2所述的码垛装置，其特征在于，所述姿态摆正组件，包括：

第一来料感应元件，布置在所述输送线上，用以感应物料的到位；

定位辅助气缸，正对或靠近所述第一来料感应元件布置，以提供姿态摆正的动力；

定位辅助推块，安装在所述定位辅助气缸上，能在所述定位辅助气缸带动下移动，以推动到位的物料进行姿态修正。

4.根据权利要求1所述的码垛装置，其特征在于，所述分料组件，包括：

若干个挡板，依次间隔设置，相邻两个所述挡板之间形成截流区；

若干个第二来料感应元件，布置在每个所述截流区内，用以感应物料是否到位；

升降机构，每个所述挡板通过所述升降机构活动安装在所述输送线上，所述挡板能相对于所述输送线抬起或降下，在降下时能对输送来的物料依次进行截流切料到每个截流区。

5.根据权利要求4所述的码垛装置，其特征在于，所述取料组件，包括：

机器人，具有机械手；

吸盘抓手，安装在所述机械手上，用以进行物料的抓取和堆码。

6.根据权利要求5所述的码垛装置，其特征在于，所述吸盘抓手，包括：

吸盘架，固定在所述机械手上；

吸盘，数量为所述截流区数量的两倍，且所有的所述吸盘分成两组分别设置在所述吸盘架的两侧，一组所述吸盘用于将物料从所述输送线上抓取到所述储料组件中等待堆码，另一组所述吸盘用于将放置在所述储料组件中等待堆码的物料进行移位堆码。

7.根据权利要求4所述的码垛装置，其特征在于，所述储料组件，包括：

工装车；

框架，竖直设置在所述工装车上，以供堆码的物料进行倚靠；

支撑杆，数量与所述截流区数量相同，依次从上向下间隔设置在所述框架上；所述框架和所述支撑杆之间形成堆码区，供物料堆码存放；

中转过渡机构，设置在所述支撑杆自由端，用以放置所述取料组件抓取的等待堆码的物料。

8.根据权利要求7所述的码垛装置，其特征在于，所述中转过渡机构，包括：

前端支撑架，固定在所述支撑杆末端；

强磁件，安装在所述前端支撑架远离所述支撑杆的一端。

9.根据权利要求7所述的码垛装置，其特征在于，所述支撑杆截面为矩形。

10.一种生产设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的码垛装置。

11.根据权利要求10所述的生产设备，其特征在于，所述生产设备为壁挂板生产设备。