自动堆叠装置的制作方法

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及自动化生产机械领域，具体是指一种自动堆叠装置。

背景技术：

在物流生产行业中，在使用托盘上料和下料过程，需要将托盘堆叠成垛，即堆叠成好几层然后随着输送线流向下一个工序。将托盘堆叠成垛有利于后面的工序操作，如在缓存工序中，单位面积的区域缓存的托盘量更多；在集中下料的工序中，堆叠成垛的托盘下料可实现一次性几十个或者更多数量的托盘一起下料，效率远远高于单层托盘下料。堆叠成垛的装置将提高物流生产行业的效率，降低机械设备、人力资源等的成本。但

目前物流生产行业的自动堆叠装置功能还不是很完善，主要体现在以下几点：(1)堆叠实现方式较繁琐，堆叠速度较慢；(2)堆叠托盘重量有限，只能堆叠轻负载托盘；(3)设备结构复杂，成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服至少一个上述现有技术的缺点，提供了一种操作方便、堆垛速度快、性能稳定、承载量较高，有效降低生产工艺节拍、提高生产效率、结构简单，且成本较低的自动堆叠装置。

为了实现上述目的或其他目的，本实用新型的自动堆叠装置如下：

该自动堆叠装置，其主要特点是，所述的装置包括

输送模块、物料承载模块、托举模块以及控制模块；

所述的物料承载模块位于所述的托举模块的上方；所述的托举模块靠近或设于所述的输送模块上；所述的控制模块分别与所述的输送模块、物料承载模块及托举模块相连接。

较佳地，所述的输送模块包括：

输送机构，与所述的控制模块相连接；

挡停机构，与所述的控制模块相连接，所述的挡停机构设于所述的输送机构中靠近所述的物料承载模块下方的位置。

更佳地，所述的输送机构包括第一动力组件及对称设置的第一输送组件与第二输送组件，所述的第一输送组件与第二输送组件上分别设有链条链轮，所述的第一动力组件分别与所述的控制模块及所述的第一输送组件与第二输送组件中的链条链轮相连接；

其中，所述的第一动力组件包括电机和传动轴，所述的电机通过所述的传动轴分别与所述的第一输送组件与第二输送组件中的链条链轮相连接，所述的电机与所述的控制模块相连接。

更佳地，所述的挡停机构包括第一气缸、第一安装板、挡板及第一缓冲板；

所述的第一气缸与固定于所述的第一安装板上，且所述的第一气缸与所述的挡板相连接，所述的第一缓冲板安装于所述的挡板上，所述的第一气缸与所述的控制模块相连接。

较佳地，所述的托举模块包括：

顶升机构，与所述的输送模块相连接，用于将位于所述的指定位置的物料托举至所述的物料承载模块；

所述的顶升机构包括第二气缸及顶升托板，所述的第二气缸安装于所述的输送模块上，所述的顶升托板与所述的第二气缸相连接；

所述的第二气缸与所述的控制模块相连接。

更佳地，所述的顶升机构还包括第一支架及第二安装板；所述的第二气缸固定于所述的第二安装板上，所述的第二安装板通过所述的第一支架与所述的输送模块中的输送机构相连接。

较佳地，物料承载模块包括分别设置于所述的输送模块两侧的两个侧边机构；

所述的侧边机构包括物料支撑部件及第二动力组件，

所述的第二动力组件与所述的控制模块相连接，所述的物料支撑部件与所述的第二动力组件相连接。

更佳地，所述的物料支撑部件包括侧边板与竖板；所述的第二动力组件包括侧边气缸；

所述的侧边板的两边与所述的竖板相连接形成三棱柱形，并枢接于第三安装板上；

所述的侧边气缸与所述的第三安装板相连接，所述的侧边气缸中的浮动接头通过第二支架与所述的竖板相连接，且所述的侧边气缸还与所述的控制模块相连接。

进一步地，所述的第三安装板上还设有支撑件，所述的支撑件与所述的侧边板中靠近所述的第三安装板的相接触。

较佳地，所述的装置还包括：

阻挡机构，与所述的控制模块相连接。

更佳地，所述的阻挡机构包括第三气缸、第四安装板、推板及第二缓冲板，所述的第三气缸固定在所述的第四安装板上，所述的第三气缸与所述的第二缓冲板相连接，所述的第二缓冲板与所述的推板相连接；

所述的第三气缸与所述的控制模块相连接。

更佳地，所述的装置还包括外框架机构，所述的输送模块、物料承载模块、托举模块、控制模块及阻挡机构均设于所述的外框架机构中的主体框架的内部；

所述的输送模块中的输送机构通过安装支架固定于所述的外框架机构中的靠近底部的位置；

所述的输送模块中的挡停机构通过第一安装板固定于所述的外框架机构中，并位于所述的输送机构中靠近所述的物料承载模块下方的位置；

所述的物料承载模块中的两个侧边机构分别通过对应的第三安装板安装于所述的外框架机构中；

所述的阻挡机构通过第四安装板安装于所述的外框架机构中，且所述的阻挡机构位于所述的物料承载模块与所述的输送模块之间的位置；

所述的主体框架通过地脚安装于地面。

进一步地，所述的外框架机构还包括：

分别设于所述的输送模块两侧的第一导向板和第二导向板；

分别位于所述的物料承载模块上方两侧的第一防侧边移动挡板和第二防侧边移动挡板；

所述的第一导向板、第二导向板、第一防侧边移动挡板和第二防侧边移动挡板均设于所述的主体框架的内部。

更进一步地，所述的主体框架上还包括相对而设的第一门框与第二门框，所述的第一门框及第二门框通过铰链与所述的主体框架连接。

较佳地，所述的物料为托盘。

该自动堆叠装置包括输送模块、物料承载模块、托举模块及控制模块，通过控制模块控制输送模块、物料承载模块及托举模块依次执行相应操作，实现单个或多个物料的放置及堆叠，便于后续操作步骤的执行。采用本实用新型的自动堆叠装置，具有更快的堆叠速度、操作更为方便，有效提高生产效率。

附图说明

图1为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置的结构示意图。

图1-1一实施例中本实用新型的自动堆叠装置的内部组成结构的立体图。

图1-2一实施例中本实用新型的自动堆叠装置的内部组成结构的主视图。

图2-1为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置中的输出结构的结构示意图。

图2-2为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置中的输出结构的俯视图。

图3为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置中的挡停机构的结构示意图。

图4-1为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置中的顶升机构的结构示意图。

图4-2为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置中的顶升机构的主视图。

图5为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置中的侧边机构的结构示意图。

图6为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置中的阻挡机构的结构示意图。

图7-1为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置中的外框架机构的结构示意图。

图7-2为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置中的外框架机构的主视图。

图7-3为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置中的外框架机构的俯视图。

图8为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置装有托盘时的结构示意图。

图8-1为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置装有托盘时的内部结构示意图。

图8-2为一实施例中本实用新型的自动堆叠装置装有托盘时的内部结构主视图。

附图标记

1外框架机构

101主体框架

102第一门框

103第二门框

104第一防侧边移动挡板

105第二防侧边移动挡板

106第一导向板

107第二导向板

108地脚

2输送机构

201第一输送组件

202第二输送组件

203安装支架

204链条链轮

205电机

206传动轴

3顶升机构

301第二气缸

302第一支架

303第二安装板

304顶升托板

4侧边机构

401侧边板

402侧边气缸

403第二支架

404第三安装板

405竖板

5挡停机构

501第一气缸

502第一安装板

503挡板

504第一缓冲板

6阻挡机构

601第三气缸

602第四安装板

603推板

604第二缓冲板

7托盘

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1至8-2所示，在该实施例中，本实用新型的自动堆叠装置包括：

输送模块，用于将物料输送至系统预设的指定位置；

物料承载模块，位于所述的指定位置的上方，用于存放所述的物料；

托举模块，用于将位于所述的指定位置的物料托举至所述的物料承载模块；

控制模块，分别与所述的输送模块、物料承载模块及托举模块相连接。

为了便于本领域技术人员更清楚地了解该实施例中各个机构的位置关系，特附图1-1及1-2使得本领域技术人员可以更清楚地了解图1中的外框架机构1内的各个机构的位置关系。

在该实施例中，所述的输送模块包括：

输送机构2，与所述的控制模块相连接，用于将所述的物料输送至所述的指定位置；

挡停机构5，与所述的控制模块相连接，用于对所述的物料进行靠边定位，所述的挡停机构5设于所述的输送机构2中靠近所述的指定位置的一侧。

在该实施例中，所述的输送机构2包括第一动力组件及对称设置的第一输送组件201与第二输送组件202，所述的第一输送组件201与第二输送组件202上分别设有链条链轮204，所述的第一动力组件分别与所述的控制模块及所述的第一输送组件201与第二输送组件202中的链条链轮204相连接；

其中，所述的第一动力组件包括电机205和传动轴206，所述的电机205通过所述的传动轴206分别与所述的第一输送组件201与第二输送组件202中的链条链轮204相连接，所述的电机205与所述的控制模块相连接。

所述的第一输送组件201与第二输送组件202通过安装支架203固定在外框架机构1上；所述第二输送组件202与第一输送组件201在空间位置上相向安装布置，都固定于外框架机构1上，通过螺栓调节高度；所述电机205连接传动轴206给链条链轮204提供动力，并通过轴承座与第一输送组件201和第二输送组件202固定；所述的链条链轮204可为双排链条链轮。

如图1至2-2所示，所述输送机构2包括第一输送线(即第一输送组件201)、第二输送线(即第二输送组件202)、安装支架203、双排链条链轮、电机205和传动轴206；所述第一输送线由双排链条链轮及相应的安装零件组成，通过安装支架203固定在外框架机构1上；所述第二输送线与第一输送线在空间位置上相向安装布置，都固定于外框架机构1上，通过螺栓调节高度；所述电机205连接传动轴206给双排链条链轮提供动力，通过轴承座与第一输送线和第二输送线固定。

如图3所示，在该实施例中，所述的挡停机构5包括第一气缸501、第一安装板502、挡板503及第一缓冲板504；

所述的第一气缸501与固定于所述的第一安装板502上，所述的第一安装板502与所述的挡板503相连接，所述的第一缓冲板504安装于所述的挡板503上，且所述的第一安装板501与所述的控制模块相连接，所述的第一气缸501可由三轴气缸构成，控制模块控制挡停机构5的升降对托盘7靠边定位。

如图4-1及4-2所示，在该实施例中，所述的托举模块包括：

顶升机构3，与所述的输送模块相连接，用于将位于所述的指定位置的物料托举至所述的物料承载模块；

所述的顶升机构3包括第二气缸301及顶升托板304，所述的第二气缸301安装于所述的输送模块上，所述的顶升托板304与所述的第二气缸301相连接；

所述的顶升托板304用于托举所述的物料，所述的第二气缸301与所述的控制模块相连接。

所述的第二气缸301可为三轴气缸。

在该实施例中，所述的顶升机构3还包括第一支架302及第二安装板303；所述的第二气缸301固定于所述的第二安装板303上，所述的第二安装板303通过所述的第一支架302与所述的输送模块中的输送机构2相连接，控制模块控制顶升机构3实现托盘7的顶升堆叠。

在该实施例中，所述的物料承载模块包括分别设置于所述的输送模块两侧的两个侧边机构4；

如图5所示，所述的侧边机构4包括物料支撑部件及第二动力组件，

所述的第二动力组件与所述的控制模块相连接，所述的物料支撑部件在所述的第二动力组件带动下进行收起及放下操作，用于放置所述的物料。

在该实施例中，所述的物料支撑部件包括侧边板401与竖板405；所述的第二动力组件包括侧边气缸402；

所述的侧边板401由折叠的两个面构成，其中该侧边板401的两条边分别与所述的竖板405相连接，使得侧边板401与竖板405的三个面共同形成三棱柱形，并枢接于第三安装板404上，其中，所述的侧边板401中的一个面用于放置所述的物料；

所述的侧边气缸402与所述的第三安装板404相连接，所述的侧边气缸402中的浮动接头通过第二支架403与所述的竖板405相连接，且所述的侧边气缸402还与所述的控制模块相连接。

在该实施例中，所述的第三安装板404上还设有支撑件，所述的支撑件与所述的侧边板401中不用于放置所述的物料的一面相接触，用于承载所述的物料支撑部件及位于所述的物料支撑部件上的物料的重量。

其中，通过调节侧边气缸402的输出力来控制托盘7顶升时打开侧边机构4的力度。控制模块控制两个侧边机构4伸出和收回来承载托盘7以及放行托盘7

在该实施例中，所述的支撑件由螺栓构成，通过螺栓顶面与侧边板401底面接触，承载托盘7的重量。

在本实施例中，采用了侧边气缸402输出力对物料支撑部件进行控制，且可调节侧边机构4的气缸输出力，可使得托举模块可以更轻松地顶升堆叠托盘7，简单方便可调。

其中，所述的物料支撑部件可由钢结构材料构成，可承载较重的负荷。

在该实施例中，所述的装置还包括：

阻挡机构6，与所述的控制模块相连接，用于在所述的托举模块对一个物料进行托举的过程中，对后一个物料进行限位。

如图6所示，在该实施例中，所述的阻挡机构6包括第三气缸601、第四安装板602、推板603及第二缓冲板604，所述的第三气缸601固定在所述的第四安装板602上，所述的第三气缸601与所述的第二缓冲板604相连接，所述的第二缓冲板604与所述的推板603相连接；推板603固定在第三气缸上601。

所述的第三气缸601与所述的控制模块相连接，所述的第三气缸601可由三轴气缸构成。

控制模块控制阻挡机构6伸出挡住下一个即将进入输送机构2的托盘7，待已进入的托盘7完成堆叠之后，阻挡机构6收回放行缓存的托盘7继续堆叠，装置工作过程中，阻挡机构6循环此过程。

如图7-1至图7-3所示，在该实施例中，所述的装置还包括外框架机构1，所述的输送模块、物料承载模块、托举模块、控制模块及阻挡机构6均设于所述的外框架机构1中的主体框架101的内部；

所述的输送模块中的输送机构2通过安装支架203固定于所述的外框架机构1中的靠近底部的位置；

所述的输送模块中的挡停机构5通过第一安装板502固定于所述的外框架机构1中，并位于所述的输送机构2中靠近所述的指定位置的一侧；

所述的物料承载模块中的两个侧边机构4分别通过对应的第三安装板404安装于所述的外框架机构1中；

所述的阻挡机构6通过第四安装板602安装于所述的外框架机构1中，且所述的阻挡机构6位于所述的物料承载模块与所述的输送模块之间的位置；

所述的主体框架101通过地脚108安装于地面。

在该实施例中，所述的外框架机构1还包括：

分别设于所述的输送模块两侧的第一导向板106和第二导向板107；

分别位于所述的物料承载模块上方两侧的第一防侧边移动挡板104和第二防侧边移动挡板105；

所述的第一导向板106、第二导向板107、第一防侧边移动挡板104和第二防侧边移动挡板105均设于所述的主体框架101的内部。

在该实施例中，所述的主体框架101上还包括相对而设的第一门框102与第二门框103，所述的第一门框102及第二门框103通过铰链与所述的主体框架101连接。

其中，所述主体框架101为整个装置的承重骨架，并通过地脚108承重放在地面上；所述地脚108可通过化学螺栓固定在地面上；其中，所述第一门框102为两扇可以朝外打开的门框(在其他实施例中，也可以是其他形式的门，如：单开的门)，门框通过铰链与主体框架101连接，门框通过门锁实现开闭，利于查看装置内部情况及产品维护；所述第二门框103和第一门框102在空间位置上相向安装布置，位于主体框架101的两侧，功能和构造相同；所述第一防侧边移动挡板104通过螺栓与主体框架101连接，且通过螺栓调节与第二防侧边移动挡板105的距离；所述第二防侧边移动挡板105和第一防侧边移动挡板104在空间位置上相向安装布置，位于主体框架101的两侧，功能和构造相同；其中，第一防侧边移动挡板104和第二防侧边移动挡板105在托盘7顶升和堆叠过程中实现侧向定位；

所述第一导向板106和第二导向板107均通过螺栓固定在主体框架101上；所述第二导向板107和第一导向板106在空间位置上相向安装布置，位于主体框架101的两侧，通过螺栓调节间距，托盘7(物料)通过第一导向板106和第二导向板107的导向进入输送线。

在该实施例中，所述的物料为托盘7(在其他实施例中，所述的物料也可以时其他硬质材料，如纸盒、板装物等物料)，其中，托盘7即可以是空托盘也可以是负载托盘。

上述实施例中的自动堆叠装置与现有技术相比，不仅能实现单个托盘堆叠或者多个托盘同时堆叠，而且堆叠速度更快，实现操作方式更加简单易行，大大降低生产工艺节拍，提高生产效率。

其中，控制模块可由一套传感器检测系统构成，通过各个传感器分别连接输送机构2、挡停机构5、顶升机构3、侧边机构4以及阻挡机构6，可方便了解到当前状态下各个机构以及物料的状态，且控制模块与上述各个机构相连接，控制其执行相应的动作。具体而言，可通过传感器控制装置控制阻挡机构6缓存来料托盘，控制挡停机构对托盘进行靠边定位，控制顶升机构3对托盘顶升堆叠，控制侧边机构4来承载托盘。在上述实施例中，通过各个气缸实现动作，结构设计简单，成本较低。

上述实施例中的自动堆叠装置的有益效果为：

(1)所述的自动堆叠装置可对物流等行业所使用的托盘(塑料托盘、纸箱等)自动堆叠成垛操作，实现生产过程的工艺要求；

(2)与现有技术相比，本实用新型的自动堆叠装置不仅能实现单个托盘堆叠或者多个托盘同时堆叠，而且气缸顶升堆叠速度更快，实现操作方式更加简单易行，大大降低生产工艺节拍，提高生产效率；

(3)该实施例中，采用气缸顶升堆叠以及钢结构负载，因此可承载较重负载，可实现空托盘或者负载托盘的堆叠，同时可调节侧边气缸402输出力来控制托盘顶升时打开侧边机构4的力度，简单方便可调；

(4)上述实施例中的所述的阻挡机构6可缓存来料托盘，挡停机构可对托盘进行靠边定位，顶升机构3可对托盘顶升堆叠，整个装置采用气缸实现动作，结构设计简单，成本较低。

下面进一步对该自动堆叠装置的工作过程进行说明：

在使用时，托盘经过第一导向板106和第二导向板107导向进入输送机构2，输送机构2的电机205通过导向轴206带动双排链条链轮204转动从而带动输送线运转输送托盘；接下来，控制模块控制挡停机构5中的第一气缸501(其为三轴气缸)升起，托盘将被第一缓冲板504挡住靠边定位；此时若控制装置检测到有第二个托盘即将进入输送线时，阻挡机构6伸出挡住；然后，控制装置控制顶升机构3的第二气缸301(其为三轴气缸)升起，通过顶升托板304带动托盘顶升；在将托盘顶升的过程中，托盘会碰到侧边机构4，通过调节侧边气缸402的输出力，容易实现托盘将两边的侧边机构4往两侧挤压，直到顶升的高度高于侧边板401的上表面高度，此时托盘脱离侧边机构4，侧边机构4不受力，侧边气缸402在自然状态下恢复到侧边板401最初的上表面处于水平的位置，托盘通过第一防侧边移动挡板104和第二防侧边移动挡板105定位；接着，顶升机构3的三轴气缸301下降，托盘随着顶升托板304下降，直到托盘下表面到达侧边板401的水平面，此时托盘落在侧边机构4上，侧边机构4承受托盘重量，顶升机构3继续下降到原来最低位置；重复以上过程，直到托盘堆叠到指定层数；然后，控制装置控制三轴气缸301升起，托起堆叠好的整垛托盘，两边侧边机构4收回放行，第二气缸301下降，直到把整垛托盘放在输送机构2的输送线上，此时挡停机构5已经降下，整个堆叠过程完成，托盘继续往前输送。

为了使得本领域技术人员更好地了解该自动堆垛装置的工作状态，特附图8至8-2显示，该自动堆叠装置内装有托盘时的结构示意图。

该自动堆叠装置包括输送模块、物料承载模块、托举模块及控制模块，通过控制模块控制输送模块、物料承载模块及托举模块依次执行相应操作，实现单个或多个物料的放置及堆叠，便于后续操作步骤的执行。采用本实用新型的自动堆叠装置，具有更快的堆叠速度、操作更为方便，有效提高生产效率。

本实用新型的自动堆叠装置技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。