码垛装置的制作方法

1.本发明涉及一种码垛装置。


背景技术：

2.棉花加工生产线实现了大型化、自动化，智能化，唯独最终产品棉包的输送还需借助于夹包车一个一个的重复夹包然后再码垛，需要占用大量的人力，并需配置适量的夹包车，不仅效率非常低，而且因作业车辆在场站内较大范围内循环移动，也会增加作业的风险。
3.若夹包车配置数量相对较少时，如为每条生产线配备一台夹包车，一个棉花加工厂有三四条生产线，此时仍需配三四台配套的夹包车，一个班每台夹包车需要一名司机，两个班24小时夹包车的司机就需要6
‑
8人。而夹包车往返行程相对较长，影响轧花效率。
4.此外，棉花加工大多在冬天，又是室外作业，工作环境恶劣。同时，夹包车需要燃烧柴油以及维护，整体运营费用会很高。再者通过技术的进步，目前已有每小时加工60包的生产线，不排除未来会有达到每小时加工90包的生产线，使得夹包车司机更加忙碌。
5.棉包从车间里输送出来也是棉花加工生产线的最后一个环节，怎么实现最后一个环节实现自动化，以降低综合成本是本领域需要解决的问题。
6.中国专利文献cn206842549u公开了一种侧翻式全自动棉包码垛装置，其基本结构包括轨道、在轨道上运行的行走小车，行走小车上设有翻包器，若干棉包在行走小车上水平码放完毕后，行走小车沿轨道运行至卸料处，翻包器翻转90度，使水平码放的棉包变成竖直状态，进而由夹包车承接，夹包车再将棉包垛送至棉包垛处。该种结构尽管构思巧妙，但也存在以下问题：1、因棉花加工车间与棉包垛距离较远，而在夹包车运送包的过程中，棉包仍会连续的往外输送，棉包会暂停在输送带上，而夹包车送棉包路程长时往返周期通常会超过3
‑
4分钟，影响轧花车间的产量。2、需要在地下铺设轨道，假如有异物进入轨道，会造成行走小车的停转，从而影响出包速度。3、行走小车为电力驱动，所配电缆会跟着行走车移动，而棉花加工的季节一般都到冬季，天气比较寒冷，电缆会硬化，长时间磨损易于造成电缆的损坏。4、作为常识，棉包两端都有标识，经过棉包的两次翻转，棉包标识朝下，不利于棉包信息采集，增加棉包入库难度。
7.中国专利文献cn206521080u公开了一种堆垛装置，其包括下游单件物料翻转机构，该单件物料翻转机构可以将单件棉包翻转90度，进而被推送至下游成垛物料翻转机构，成垛的棉包在此被翻转90度，最后棉包垛被推入下游支撑构件上，并被第二推送构件将棉包垛推入棉包垛滚轮托架上待周转。该专利文献中，所公开码垛装置包括多个翻转机构，结构复杂，故障率相对较高。同时，经过两次90度翻转后，棉包上的条码朝下，不符合存放要求，增加了后续的入库难度。


技术实现要素：

8.在本发明的实施例中提供了一种结构相对紧凑，且不影响打包机效率和后续入库
难度的码垛装置。
9.在本发明的实施例中，提供了一种码垛装置，其包括：
10.接包装置，用于承接打包机导出的棉包；
11.夹包装置，该夹包装置所配夹包器位于接包装置的上方，并配有用于驱动夹包器的至少具有升降功能和水平移转功能的驱动机构；
12.间歇输送机，位于驱动机构水平移转方向的末端，以承接夹包器释放的棉包，并基于所述升降功能而竖向码放棉包而形成棉包垛，基于间歇而在输送方向上依序码放棉包垛。
13.可选地，所述接包装置包括接包输送机，该接包输送机用于承接棉包并将棉包输送到给定位置；
14.所述夹包器相应位于所述给定位置的上方。
15.可选地，于所述给定位置处设有横跨接包输送机的主支架；
16.主支架上相应设有所述夹包装置，且于主支架上设有包含于所述驱动机构的直线运动机构，该直线运动机构的驱动方向为接包输送机的横向或纵向；
17.相应地，直线运动机构的输出构件上还设有包含于所述驱动机构的升降机构，升降机构的输出构件装有所述夹包器。
18.可选地，所述直线运动机构为丝母丝杠机构；
19.包含于丝母丝杠机构的丝杠螺母装在一拖板上；
20.相应地，所述升降机构安装在拖板上。
21.可选地，所述主机架上装有导轨；
22.相应地，拖板构成导轨滑块。
23.可选地，所述升降机构为流体缸。
24.可选地，于接包装置上设有用于检测棉包是否存在的检测元件；
25.相应地，所述码垛装置还包括控制器，该控制器连接所述检测元件，并输出连接所述驱动机构，以在检测到接包装置上有棉包到位后，启动所述驱动机构。
26.可选地，所述检测元件为设置在接包装置上的光电传感器、设置在棉包预定到位位置处的重量传感器或设置在接包装置一侧的超声传感器。
27.可选地，所述间歇输送机为辊筒输送机。
28.可选地，间歇输送机的位置较接包装置的位置低。
29.在本发明的实施例中，通过升降配合平移进行码包，整个过程中不会使棉包发生翻转，因此，棉包上的标签不会被压在棉包下面，不影响正常入库，减轻了后续入库的负担。间歇输送机上可以排列多个棉包垛，夹包装置不必等待下级装置清空，因而作为打包机下级装置的夹包装置也不会使打包机处于等待夹包装置清空的状态，不影响打包机的效率。此外，基于本发明实施例的码垛装置，包括一个接包装置，一个间歇输送机，以及用于中转的夹包装置，且运动形式相对简单，整体结构相对紧凑。
附图说明
30.图1为一实施例中码垛装置结构示意图。
31.图2为一实施例中码包工作台结构示意图。
32.图3为一实施例中夹包总成结构示意图。
33.图中：1.液压站，2.主支架，3.接包架，4.辊轴，5.棉包，6.夹包器，7.电动机，8.丝杠，9.拖板，10.油缸，11.导轨，12.棉包垛，13.辊轴，14.电动机，15.滚动支架，16.从动链轮，17.主动链轮，18.夹爪，19.爪身，20.t型导轨。
具体实施方式
34.打包机在打包时，会在棉包5上贴码（例如标签）或者打码，后续如棉包入库、出库等需要通过扫码而直接对棉包5进行管理。由于打包机在棉包5上所打码的位置相对固定，如果码放棉包5不当时，例如标签位于棉包5的下表面，则会增加后续的棉包5的管理难度，不得不人力介入，而影响自动码包的实现。
35.基于本发明构思的码垛装置，借以实现的码垛方式不包含棉包5的翻转步骤，而是提升、横移步骤，不会导致例如棉包5上的标签位于棉包5的下表面，从而减轻了后续棉包5管理的负担。
36.此外，基于本发明构思的码垛装置，其主要运动形式有两个，其一夹包后的升降运动，其二是水平移转运动。
37.需要说明的是，所谓水平移转，是指初始位置与最终位置的水平方向的位置关系变动，与是否产生了竖向的运动并无关系。并且应当理解的是，对于码垛而言，必然会产生竖向的运动，但并不影响本领域对水平移转的理解。在本发明的实施例中，所谓水平移转，更具体的描述是水平位置的变动，在此过程中，棉包5并不发生翻转。
38.另需注意的是，移转是位置流转的意思，其中的“转”是变动的意思，而不是转动的意思。
39.在本发明的实施例中，所提供码垛装置，其主要包括三个部分，依次是接包装置、夹包装置和间歇输送机，其中接包装置用来承接打包机导出的棉包5；夹包装置则将接包装置上的棉包5夹抓住，然后在间歇输送机上码放，形成棉包垛12的队列；间歇输送机在当前棉包垛12码放完毕后移动一步，步长为相邻棉包垛12间的中心距。
40.相应地，位于间歇输送机上的棉包垛12等待转运。
41.通过以上的描述可知，对于间歇输送机而言，其输送部分可以承载多个棉包垛12，因而接包装置不必等待间歇输送机上的棉包垛12清空后再接包，对打包机的效率影响小。
42.其中，接包装置配置在打包机棉箱门处，打包完毕后，棉箱门打开，棉包5被移出。图1例示的结构中，接包架3上所设置的是辊轴4床，或者其他类型的输送机构，棉包5通过该输送机构被送至夹包器6所在的位置。
43.在一些实施例中，接包装置可以仅用于承接棉包5到一个平台上，确保棉包5的位姿正确，适于夹包器6装夹即可。标准面包自重普遍在200kg以上，外观形态呈长方体结构，且高度相对于长宽要小，自身不容易产生翻滚。此外，对于标准的棉包5而言，吃外形尺寸大致相同。
44.在优选的实施例中，关于接包装置，需要为其配置主动的输送机构，以使棉包5的夹送位置处于可控状态。即输送机构自打包机的棉箱门处延伸至例如夹包器6夹取棉包5的工位。
45.由于接包装置是传统码垛装置的一般配置，并且在本发明的实施例中，接包装置
属于较为常规的水平接包，实现相对简单，在此不再赘述。
46.关于夹包装置，则是用于实现码包的工具装置，基于运动分解，为了实现移转，其需要配置水平移动的装置，而为了实现竖向码放，则需配置升降装置，因此，为实现夹包，该夹包装置至少所配夹包器6位于接包装置的上方，这里的上方为空间位置，并不专指正上方。但适配于棉包5在接包装置的夹包工位，夹包器6此时处于夹包工位的正上方。因此，为夹取棉包5并实现码包，所配包含有前述夹包器6的驱动机构应当具有升降功能和水平移转功能。
47.图1例示的结构直接采用两个基本的直线运动机构来实现，但如前所述，作为运动合成，例如多自由度的机械臂也可以实现前述的升降功能和移转功能。
48.图1例示的两个直线运动机构为图1中例示的油缸10和丝母丝杠机构，直线运动机构是机械领域最基础的运动机构，实现相对容易，因而图1例示的通过两个直线运动机构实现的驱动机构为优选的实现方式。
49.需知，对于打包机而言，其每小时的打包量约为60包左右，尽管还有提升的空间，但当前的棉花加工生产线基本以每分钟一包的速度产出。因此，对于图1例示的结构，夹包装置基本每分钟工作一次，夹包装置将棉包5在间歇输送机上进行码放，形成棉包垛12，每个棉包垛12在图1所示的结构中有三个棉包5，三个棉包5基本是夹包车的极限夹包量，不过随着技术的发展，夹包车的夹包量可能会发生变化，因此，对于棉包垛12而言，其所包含的棉包5的数量取决于例如夹包车或者其他运送棉包垛12设备的一次运送量。
50.而单个棉包垛12所包含棉包5的数量则决定了间歇输送机的间歇时间，假定每分钟码放一个棉包5，每个棉包垛12有三个棉包5，则间歇时间约为3分钟（码放一个棉包垛12的总时间减去间歇输送机的步进时间），每个小时间歇输送机约运动二十步，对于例如图1中所示的电动机14（优选防爆电动机），在一些实现中，需要启动二十次，因此，电动机14最好选用能够适应频繁启动的电动机，例如伺服电机。如果普通的电动机14能够适应频繁的启动，也可选用。
51.从位置关系上看，对于间歇输送机而言，其位于驱动机构水平移转方向的末端，以承接夹包器6释放的棉包5，并基于所述升降功能而竖向码放棉包5而形成棉包垛12，基于间歇而在输送方向上依序码放棉包垛12。
52.为了使夹包工位可控，所述接包装置包括接包输送机，该接包输送机用于承接棉包并将棉包输送到给定位置，该给定位置即夹包工位。
53.相应地，接包输送机也可以选用间歇式的输送机，以应对棉包5产出的速率。在接包输送机承接棉包5后，在接包位置设置例如光电传感器，用于检测是否有棉包5存在，如果有，则驱动接包输送机将棉包5输送到夹包工位。
54.为获得较好的位置精度，夹包工位可以基于挡板而将棉包5限制在给定的位置，即在夹包工位的前方（接包输送机的运行方向的前方），将棉包5挡住。对于夹包器6而言，因有夹包行程，对于棉包5在接包输送机横向的位置精度要求不高，基于对合的夹包器6的夹爪18，而自动使棉包5获得准确的横向位置。
55.进一步地，于所述给定位置处设有横跨接包输送机的主支架2，主支架主要用来支撑前述的夹包装置。
56.相应地，于主支架2上设有包含于所述驱动机构的直线运动机构，该直线运动机构
的驱动方向为接包输送机的横向或纵向；图1例示的结构中，直线运动机构的驱动方向为接包输送机的横向。应知，位于接包输送机的纵向也仅仅是不同输送机在场站内布局的问题，不需要付出创造性劳动。
57.相应地，直线运动机构的输出构件上还设有包含于所述驱动机构的升降机构，升降机构的输出构件装有所述夹包器6。
58.图1例示的结构中，油缸10提供升降运动，而丝母丝杠机构则构成前述的直线运动机构，对于油缸10而言，其同样也是直线运动机构，在功能上两者可以互换，即由油缸10作为前述的直线运动机构，而前述的丝母丝杠机构则作为升降机构。
59.直线运动机构采用丝母丝杠机构时，包含于丝母丝杠机构的丝杠螺母装在一拖板9上；相应地，所述升降机构安装在拖板9上。丝母丝杠机构驱动拖板9在丝杠8的轴向做直线运动，拖板9则载置所述升降机构，实现水平转运。
60.为保证拖板9的运行平稳性，所述主机架2上装有导轨11；
61.相应地，拖板9构成导轨滑块。
62.关于升降机构，优选流体缸，并且优选为油缸10，油缸10可以基本精确的控制形成，而对于例如气缸，行程控制相对困难。
63.在一些实施例中，于接包装置上设有用于检测棉包是否存在的检测元件；相应地，所述码垛装置还包括控制器，该控制器连接所述检测元件，并输出连接所述驱动机构，以在检测到接包装置上有棉包到位后，启动所述驱动机构。
64.关于所述检测元件为设置在接包装置上的光电传感器、设置在棉包预定到位位置处的重量传感器或设置在接包装置一侧的超声传感器。
65.图1和图2例示的结构中，所述间歇输送机为辊筒输送机。
66.为了节省能耗，间歇输送机的位置较接包装置的位置低。从图1中可见，位于接包工作台上的棉包5的位置，与棉包垛12中的居中的棉包5的竖直位置大致相当，可以使用较小的移动量进行码垛。
67.关于夹包器6，可以直接采用传统夹包车上的夹包器，其结构如图3所示，一般采用液压缸进行驱动，在此不再赘述。