一种抓取式托盘自动分配装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于包装机械技术领域，具体涉及一种抓取式托盘自动分配装置。
【背景技术】
[0002]托盘自动分配装置广泛地应用于化工、粮食、食品饮料、种子和冶金等行业自动化包装生产线上，其主要功能是存储和有序分配托盘，将备用的层叠的空托盘有序的送至码垛工位，是自动包装码垛生产线中码垛机组的必要设备之一。在包装工业现代化和自动化不断加速发展的今天，为提高生产企业包装生产线的自动化水平，从而提高生产效率，降低生产成本，传统包装生产线上通过人工搬运托盘、逐一放置的低效率、高劳动强度的生产模式已经不符合现今社会生产的需要，提供一种托盘自动分配装置、实现无人化操作的需求越来越紧迫。
[0003]托盘的材质主要有木材和工程塑料两种，有一次性使用托盘和循环使用托盘之分，我国木材资源匮乏，木材托盘成本较高，适宜载荷较大的场合使用，企业为了降低成本，往往回收木托盘重复使用，但木托盘存在变形，外形尺寸误差较大，需要人工整形修补；塑料托盘适宜载荷较轻的场合使用，使用后变形较小，适宜回收使用，而由于反复回收循环使用的托盘其尺寸变形误差较大。中国专利文献CN 103693451A提供了一种全自动托盘分配机，包括机架、水平链条输送机、顶升机构、托放机构，其中顶升机构固定在机架的下部，并与放置在机架内的托盘相对应，这种顶升式的托盘分配机对托盘的外形尺寸误差要求较为严格，故障率较高，且需要人工使用叉车在实际应用中具有较大的局限性。
[0004]因此，本领域技术人员需要提供一种安装便捷，运行稳定，占地面积小适用范围广泛且自动分配效率高的抓取式托盘自动分配装置。
【发明内容】
[0005]针对上述的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种安装便捷，运行稳定，占地面积小适用范围广泛且自动分配效率高的抓取式托盘自动分配装置。
[0006]为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0007]—种抓取式托盘自动分配装置，包括机架，所述机架底部设为便于固定的基座，该装置还包括升降机构、水平复合移动机构和抓取机构；所述升降机构安装在机架上，所述水平复合移动机构与所述升降机构相连并跟随升降机构上下移动，所述抓取机构安装在水平复合移动机构下侧。
[0008]优选的，所述升降机构包括构成升降配合的驱动装置与升降框架；所述驱动装置包括升降连接板，所述升降框架呈悬置状设置在所述升降连接板上。
[0009]优选的，所述驱动装置还包括设置在机架上的伺服电机与减速机；所述减速机的输出端连接有传动轴，所述传动轴的两端通过轴承穿设固定于机架上部；所述驱动装置还包括分设在传动轴两端的两个提升链轮，所述机架的下侧设置有分别与两个提升链轮相对应设置的两个从动轮，相对应的提升链轮和从动轮之间环绕有提升链条；所述升降连接板与两个提升链条固定联接在一起。
[0010]优选的，所述升降机构还包括使升降连接板稳定地上下移动的平稳导引机构，所述平稳导引机构包括固设在机架上的两根并行设置的导向光轴，还包括设置在升降连接板上的直线轴承，所述直线轴承分别穿设于两根导向光轴上。
[0011]优选的，所述水平复合移动机构包括轨道以及用于将轨道与升降框架固定联接在一起的固定框架；所述轨道的下侧设有与轨道构成相对平行移动的主框架，所述轨道上固定设置有驱动主框架平移的主框架动力部件；所述主框架的下侧设有与主框架构成相对平行移动的副框架，且所述主框架上固定设置有驱动副框架平移的副框架动力部件。
[0012]进一步的，所述主框架通过导向轮组件在轨道上相对平行移动，所述导向轮组件包括彼此配合以实现主框架在轨道上固定、限位、导向运行的承重导向轮组件、限位导向轮组件、安全导向轮组件，所述轨道上设有与所述限位导向轮组件相配合的挡块或凸起。
[0013]优选的，所述主框架动力部件为固设在轨道上的无杆滑台气缸；所述副框架动力部件为固设在主框架上的直线电机。
[0014]优选的，所述抓取机构由固设在副框架上的抓取机械手构成；所述抓取机械手包括定位整形组件和抓取爪手组件；所述定位整形组件对称设置在副框架的两侧，且每个定位整形组件均包括整形气缸与由整形气缸驱动的定位板；所述抓取爪手组件对称设置在副框架的另外两侧，且每个抓取爪手组件均包括夹紧气缸与由夹紧气缸驱动的抓取爪手；彼此对称设置的定位板以及彼此对称设置的抓取爪手所共同围成的区域与待抓取的托盘的形状相吻合。
[0015]进一步的，本装置还包括控制机构，所述控制机构包括PLC控制器以及电连接在PLC控制器输出端的便于人工操作的触摸屏；所述PLC控制器还与伺服电机驱动器、伺服电机制动器、直线电机以及光电开关电连接。
[0016]进一步的，所述抓取机械手上还设有测距光电传感器和光电开关，所述测距光电传感器和光电开关均与所述PLC控制器电连接。
[0017]本发明的有益效果在于:
[0018]I)、本发明在机架上安装升降机构，同时在升降机构上安装水平复合移动机构和抓取机构。当成叠状的托盘送入到抓取工位后，本装置中的升降机构动作以使得抓取机构移动到抓取位置，然后抓取机构中的抓取机械手抓取处于最上部的一个托盘，而后水平复合移动机构和升降机构共同工作以使得抓取机构将此被抓取的托盘送到指定的用于码放工件的位置，此托盘码放完毕后，升降机构和水平复合移动机构再次动作以抓取下一个处于抓取工位最上部的托盘并再次送到指定的码垛工位，往复循环，以此实现本装置的自动分配功能。
[0019]本装置的这种升降机构、水平复合移动机构和抓取机构相互配合的结构，实现了将托盘上升、平移、下落至码垛处的循环转移过程，稳步地实现了有序分配托盘的目的，为高效率的自动分配提供了保证。
[0020]2)、本装置还可通过控制机构结合软件程序实现对升降机构、水平复合移动机构和抓取机构的自动化控制。当伺服电机及减速机带动传动轴转动以驱动提升链轮带动两根提升链条转动时，由于升降连接板与两根提升链条固定联接，且升降框架呈悬置状固定在升降连接板上，因此升降框架跟随升降连接板做升降运动；在上述升降过程中，首先，抓取机构的抓取机械手上设有测距光电传感器，通过感应抓取机械手在下降过程中与抓取工位中的余下托盘的高度，与此同时，PLC控制器通过伺服电机制动器与伺服电机驱动器控制伺服电机的转动方向和转速，从而实现升降框架的上升和下降以及精确定位，即保证升降框架在动作的起始和停止阶段低速运行，中间上升阶段和下降阶段高速运行，既能避免冲击，又能提高运行效率，做到在合适的距离使升降框架停止升降，然后控制抓取机构做出相应的抓取或放下的动作；此外，所述抓取机械手上还设有光电开关，在检测到抓取工位的托盘框内无托盘时，自动报警程序启动，开启联机自锁保护，做到无托盘不工作。
[0021]本发明中的控制机构提升了本装置的运行速度，并且实现了托盘码放的精准定位，显著提高了托盘的自动分配效率，并且在无托盘时不工作，有效降低了本装置的故障率，提高了工作效率。
[0022]3)、本发明中的副框架的尺寸与托盘尺寸相匹配，副框架下设有互相构成抓取配合的定位整形组件和抓取爪手组件；每个定位整形组件均包括整形气缸和由整形气缸驱动而摆动的定位板，所述定位整形组件对称分布在副框架的两侧，每边两套共四套，用于对待抓取的托盘进行整形定位，防止托盘滑动；每个抓取爪手组件均包括夹紧气缸和由夹紧气缸驱动而动作的抓取爪手，所述抓取爪手组件对称分布在副框架的另外两侧，每边两套共四套，保证了在抓取托盘的过程中，抓取爪手能顺利插入托盘的空隙，从而极大地提高了托盘的抓取效率，降低了因托盘下滑坠落而导致的故障率。同时，定位整形组件和抓