一種高效碼垛機的制作方法

本發明屬于機械技術領域，具體涉及一種高效碼垛機。

背景技術：

在飲料、煙草、糧油、食品、家電等生產企業中，需要將物品裝入運輸貨物的集裝箱式貨車或集裝箱內，目前普遍采用人工在車廂內碼放貨物的方式，勞動強度大、工作效率低、惡劣的工作環境對操作人員健康造成損害。還有采用成垛貨物直接用叉車裝載到貨車上的方式，這種方式需要回收載貨托盤，載貨托盤的回收管理較困難；且貨物距車廂壁空隙大，貨物的裝載數量少，運輸成本高。而現有裝車機通常規格尺寸固定，是根據目標物料的尺寸按需開發的，通用性較差，無法滿足空間尺寸多樣的廂式貨車，尤其是存在包裝箱碼放時不平穩、定位不準確、易卡死以及集裝箱頂部不易碼放的問題。為了解決這些問題，碼垛設備的各個方面都需發展改進。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種高效碼垛機，解決以往包裝箱碼放時效率低、不平穩、定位不準確、易卡死以及集裝箱頂部不易碼放的問題。

本發明所采用的技術方案為：

本發明包括行走機構、機架以及安裝在機架上的鏟板傳動部件、鏟板部件、排推部件、整形部件、單箱推送部件和輸送滾筒裝置；所述的行走機構驅動機架；所述的輸送滾筒裝置傳輸包裝箱；單箱推送部件將單個包裝箱從輸送滾筒裝置推入鏟板部件，兩側的兩個整形部件在包裝箱進入鏟板部件前對包裝箱進行擺正，鏟板部件將包裝箱整理成一排；所述的鏟板傳動部件實現鏟板部件和排推部件同步升降；兩個排推部件經推板將鏟板部件上一排的包裝箱推出。

所述的鏟板部件包括橫推折彎件、傾斜面板、底部傾斜板、鏟板電動缸、壓板、第一伺服電機、鏟板支架、第一主動帶輪、雙聯帶輪、第一從動帶輪、鏟板同步帶、第一同步帶、第二主動帶輪、第二從動帶輪、第二同步帶、圓導軌、折彎件連接塊、檔桿和第二伺服電機。所述的傾斜面板固定在鏟板支架上；所述的第一伺服電機固定在鏟板支架上，并經減速器驅動第一主動帶輪；第一主動帶輪與雙聯帶輪的一個帶輪通過鏟板同步帶連接；雙聯帶輪的另一個帶輪與第一從動帶輪通過第一同步帶連接；第一主動帶輪、雙聯帶輪和第一從動帶輪均鉸接在鏟板支架上；第二主動帶輪和第二從動帶輪均鉸接在鏟板支架上，且通過第二同步帶連接；第一同步帶和第二同步帶挨緊的那側通過壓板夾緊固定；第一同步帶和第二同步帶的另一側均固定有折彎件連接塊；兩塊折彎件連接塊與兩根圓導軌分別構成滑動副，所述的圓導軌固定在鏟板支架上；橫推折彎件位于傾斜面板頂部，橫推折彎件兩端的折彎板穿過傾斜面板開設的導向槽與兩塊折彎件連接塊分別固定；四根檔桿支架桿的一端均與鏟板支架鉸接，且分別由一個第二伺服電機驅動；四根檔桿支架桿的另一端均與檔桿固定；檔桿支架桿的中部設置在鏟板支架開設的安置槽內；檔桿設置在鏟板支架和傾斜面板前部；底部傾斜板設置在鏟板支架底部，并與鏟板支架構成滑動副；鏟板電動缸固定在鏟板支架上，鏟板電動缸的活塞桿與底部傾斜板固定。

所述的整形部件包括第三伺服電機、第四伺服電機、整形支架、整形導軌、整形板、彈性撥片、滑臺和整形絲桿。所述的第三伺服電機經減速器驅動整形絲桿；所述的整形絲桿通過軸承支承在整形支架上；滑臺與整形絲桿構成螺旋副，并與固定在整形支架上的整形導軌構成滑動副；所述的第四伺服電機固定在滑臺上；齒輪固定在第四伺服電機的輸出軸上，并與齒條嚙合；整形板設置在輸送滾筒裝置上方，并與齒條及導向光軸的端部固定；齒條和導向光軸均與整形支架構成滑動副；彈性撥片后端與整形板前端固定，整形板后端與導向板前端固定；兩個整形部件的彈性撥片對稱設置，呈后部寬、前部窄的八字形；兩個整形部件的導向板對稱設置，呈后部寬、前部窄的八字形。

所述的鏟板傳動部件包括傳動塊、轉動桿、第五伺服電機、鏟板傳動鏈機構、鏟板傳動導軌、二級導軌、二級滑塊、二級絲桿和二級伺服電機。所述的第五伺服電機固定在機架上，并經減速箱和一個鏟板傳動鏈機構驅動轉動桿；所述的轉動桿通過軸承支承在機架上，并驅動另一個鏟板傳動鏈機構；鏟板傳動鏈機構設有張緊輪和導向輪；兩個鏟板傳動鏈機構分設在轉動桿兩端，鏟板傳動鏈機構的傳動鏈上固定有傳動塊；兩塊傳動塊與固定在機架兩側的兩根鏟板傳動導軌分別構成滑動副；傳動塊上固定有二級導軌；二級導軌與二級滑塊構成滑動副；二級滑塊與二級絲桿構成螺旋副；二級絲桿由固定在傳動塊上的二級伺服電機驅動；兩塊二級滑塊均與鏟板部件的鏟板支架固定，且與兩個排推部件分別固定。

所述的排推部件包括推箱伺服電機、推箱支架、推箱電動缸和圓滑桿。所述的推箱電動缸固定在擺桿上，擺桿與推箱支架鉸接；圓滑桿與推箱電動缸的缸體構成滑動方向與推箱電動缸的活塞桿平行的滑動副；所述的推箱伺服電機固定在推箱支架上，推箱伺服電機經減速器驅動排推主動帶輪，排推主動帶輪與鉸接在推箱支架上的三個傳動帶輪通過排推同步帶連接；排推同步帶位于上下豎直排布的兩個傳動帶輪之間的帶段與擺桿固定；兩個排推部件設置在鏟板部件的傾斜面板兩端，兩個排推部件的推箱支架與鏟板傳動部件的兩塊二級滑塊分別固定；其中一個排推部件的推箱電動缸活塞桿及圓滑桿均與推板一端固定，另一個排推部件的推箱電動缸活塞桿及圓滑桿均與推板另一端固定。

所述的單箱推送部件包括導向桿、上下動作伺服電機、推桿、推送滑軌、推送傳動帶機構、推送電機和滑板。所述的推送電機固定在機架上，并經減速器驅動推送傳動帶機構；所述的滑板固定在推送傳動帶機構的傳動帶上，并與固定在機架上的推送滑軌構成滑動副；上下動作伺服電機固定在滑板上，并驅動推桿上下運動；所述的推桿與兩根導向桿固定，兩根導向桿均與滑板構成滑動副；推桿設置在輸送滾筒裝置正上方。

所述的輸送滾筒裝置包括第六伺服電機、傳輸鏈輪、傳輸支架和第二滾筒。所述的傳輸支架固定在機架上；一排第二滾筒等距鉸接在傳輸支架上，第二滾筒一側固定有兩個傳輸鏈輪，所有傳輸鏈輪位于同一側；相鄰第二滾筒的傳輸鏈輪通過傳輸鏈條連接；其中一個第二滾筒的鉸接軸由第六伺服電機驅動。

所述的行走機構包括行走伺服電機、車輪和行走架；行走架上鉸接四個車輪，每個車輪由一個行走伺服電機單獨驅動。

所述的傾斜面板及底部傾斜板與水平面的夾角均為5～8°。

本發明具有的有益效果：

本發明不僅能夠滿足平常的碼垛，而且能夠碼垛至密閉的集裝箱內，實現全自動化，無人操作，大大提高效率，節約勞動成本，并解決了以往包裝箱碼放時效率低、不平穩、定位不準確、易卡死以及集裝箱頂部不易碼放的問題。整形部件調整兩塊整形板及兩片彈性撥片的位置，使兩片彈性撥片伸入鏟板部件上方所需位置，兩片彈性撥片對包裝箱起到擺正作用，尤其對一排中最后一個進入鏟板部件的包裝箱起到準確定位作用。鏟板部件的底部傾斜板可伸出，保證橫放的兩個包裝箱上一層的包裝箱碼放成功；包裝箱被推入鏟板部件后，檔桿上升擋住包裝箱防止滑落，排推時檔桿下降；傾斜面板及底部傾斜板均傾斜設置，保證包裝箱平穩推出。二級伺服電機驅動二級絲桿，二級絲桿帶動二級滑塊上升，從而帶動鏟板部件進一步上升到車廂最頂部。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構立體圖；

圖2-1為本發明中鏟板部件的結構立體圖；

圖2-2為本發明中鏟板部件的側視圖；

圖2-3為本發明中鏟板部件的局部剖視圖；

圖3為本發明中整形部件的結構立體圖；

圖4-1為本發明中鏟板傳動部件在機架上的裝配立體圖；

圖4-2為本發明中二級導軌、二級滑塊、二級絲桿和二級伺服電機的裝配立體圖；

圖4-3為本發明中二級導軌、二級滑塊、二級絲桿和二級伺服電機的裝配剖視圖；

圖5為本發明中排推部件的結構立體圖；

圖6為本發明中單箱推送部件的結構立體圖；

圖7為本發明中行走機構的結構立體圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1所示，一種高效碼垛機，包括行走機構6、機架7以及安裝在機架7上的鏟板傳動部件8、鏟板部件1、排推部件2、整形部件3、單箱推送部件4和輸送滾筒裝置5；行走機構6驅動機架7；輸送滾筒裝置5傳輸包裝箱；單箱推送部件4將單個包裝箱從輸送滾筒裝置推入鏟板部件1，兩側的兩個整形部件3在包裝箱進入鏟板部件前對包裝箱進行擺正，鏟板部件將包裝箱整理成一排；鏟板傳動部件8實現鏟板部件和排推部件同步升降；兩個排推部件2經推板將鏟板部件上一排的包裝箱推出。

如圖2-1、2-2和2-3所示，鏟板部件1包括橫推折彎件1-1、傾斜面板1-2、底部傾斜板1-3、鏟板電動缸1-4、壓板、第一伺服電機1-5、鏟板支架1-6、第一主動帶輪、雙聯帶輪1-7、第一從動帶輪、鏟板同步帶1-8、第一同步帶1-9、第二主動帶輪1-10、第二從動帶輪、第二同步帶1-11、圓導軌1-12、折彎件連接塊1-13、檔桿1-14和第二伺服電機1-15。傾斜面板1-2固定在鏟板支架上；第一伺服電機1-5固定在鏟板支架1-6上，并經減速器驅動第一主動帶輪；第一主動帶輪與雙聯帶輪1-7的一個帶輪通過鏟板同步帶1-8連接；雙聯帶輪的另一個帶輪與第一從動帶輪通過第一同步帶1-9連接；第一主動帶輪、雙聯帶輪和第一從動帶輪均鉸接在鏟板支架上；第二主動帶輪1-10和第二從動帶輪均鉸接在鏟板支架上，且通過第二同步帶1-11連接；第一同步帶和第二同步帶挨緊的那側通過壓板夾緊固定；第一同步帶和第二同步帶的另一側均固定有折彎件連接塊1-13；兩塊折彎件連接塊與兩根圓導軌1-12分別構成滑動副，圓導軌固定在鏟板支架上；橫推折彎件1-1位于傾斜面板頂部，橫推折彎件兩端的折彎板穿過傾斜面板開設的導向槽與兩塊折彎件連接塊分別固定；四根檔桿支架桿的一端均與鏟板支架鉸接，且分別由一個第二伺服電機1-15驅動；四根檔桿支架桿的另一端均與檔桿1-14固定；檔桿支架桿的中部設置在鏟板支架開設的安置槽內；檔桿設置在鏟板支架和傾斜面板前部；底部傾斜板1-3設置在鏟板支架底部，并與鏟板支架構成滑動副；鏟板電動缸1-4固定在鏟板支架上，鏟板電動缸的活塞桿與底部傾斜板固定；傾斜面板及底部傾斜板與水平面的夾角均為5～8°。

如圖3所示，整形部件3包括第三伺服電機3-1、第四伺服電機3-2、整形支架3-3、整形導軌3-4、整形板3-5、彈性撥片3-6、滑臺3-7和整形絲桿3-8。第三伺服電機3-1經減速器驅動整形絲桿3-8；整形絲桿通過軸承支承在整形支架3-3上；滑臺3-7與整形絲桿構成螺旋副，并與固定在整形支架上的整形導軌3-4構成滑動副；第四伺服電機3-2固定在滑臺3-7上；齒輪3-9固定在第四伺服電機的輸出軸上，并與齒條3-10嚙合；整形板3-5設置在輸送滾筒裝置上方，并與齒條及導向光軸的端部固定；齒條和導向光軸均與整形支架構成滑動副；彈性撥片3-6后端與整形板前端固定，整形板后端與導向板3-11前端固定；兩個整形部件的彈性撥片對稱設置，呈后部寬、前部窄的八字形；兩個整形部件的導向板對稱設置，呈后部寬、前部窄的八字形。

如圖4-1、4-2和4-3所示，鏟板傳動部件8包括傳動塊8-1、轉動桿8-2、第五伺服電機、鏟板傳動鏈機構8-3、鏟板傳動導軌、二級導軌8-4、二級滑塊8-5、二級絲桿8-6和二級伺服電機8-7。第五伺服電機固定在機架上，并經減速箱和一個鏟板傳動鏈機構8-3驅動轉動桿8-2；轉動桿通過軸承支承在機架上，并驅動另一個鏟板傳動鏈機構；鏟板傳動鏈機構設有張緊輪和導向輪；兩個鏟板傳動鏈機構分設在轉動桿兩端，鏟板傳動鏈機構的傳動鏈上固定有傳動塊8-1；兩塊傳動塊與固定在機架兩側的兩根鏟板傳動導軌分別構成滑動副；傳動塊上固定有二級導軌8-4；二級導軌8-4與二級滑塊8-5構成滑動副；二級滑塊8-5與二級絲桿8-6構成螺旋副；二級絲桿8-6由固定在傳動塊8-1上的二級伺服電機8-7驅動；兩塊二級滑塊8-5均與鏟板部件的鏟板支架1-6固定，且與兩個排推部件的推箱支架2-2分別固定。

如圖5所示，排推部件2包括推箱伺服電機2-1、推箱支架2-2、推箱電動缸2-3和圓滑桿2-4。推箱電動缸2-3固定在擺桿2-5上，擺桿與推箱支架2-2鉸接；圓滑桿2-4與推箱電動缸2-3的缸體構成滑動方向與推箱電動缸的活塞桿平行的滑動副；推箱伺服電機2-1固定在推箱支架上，推箱伺服電機經減速器驅動排推主動帶輪，排推主動帶輪2-6與鉸接在推箱支架上的三個傳動帶輪2-7通過排推同步帶連接；排推同步帶位于上下豎直排布的兩個傳動帶輪之間的帶段與擺桿固定；兩個排推部件設置在鏟板部件的傾斜面板兩端，兩個排推部件的推箱支架與鏟板傳動部件的兩塊二級滑塊8-5分別固定；其中一個排推部件的推箱電動缸活塞桿及圓滑桿2-4均與推板2-8一端固定，另一個排推部件的推箱電動缸活塞桿及圓滑桿均與推板另一端固定。

如圖6所示，單箱推送部件4包括導向桿4-1、上下動作伺服電機4-2、推桿4-3、推送滑軌4-4、推送傳動帶機構4-5、推送電機4-6和滑板4-7。推送電機4-6固定在機架上，并經減速器驅動推送傳動帶機構4-5；滑板4-7固定在推送傳動帶機構的傳動帶上，并與固定在機架上的推送滑軌4-4構成滑動副；上下動作伺服電機4-2固定在滑板上，并驅動推桿4-3上下運動；推桿與兩根導向桿4-1固定，兩根導向桿均與滑板構成滑動副；推桿設置在輸送滾筒裝置正上方。

如圖1所示，輸送滾筒裝置5包括第六伺服電機、傳輸鏈輪、傳輸支架5-1和第二滾筒5-2。傳輸支架5-1固定在機架上；一排第二滾筒5-2等距鉸接在傳輸支架上，第二滾筒一側固定有兩個傳輸鏈輪，所有傳輸鏈輪位于同一側；相鄰第二滾筒的傳輸鏈輪通過傳輸鏈條連接；其中一個第二滾筒的鉸接軸由第六伺服電機驅動。

如圖7所示，行走機構6包括行走伺服電機6-1、車輪6-2和行走架6-3；行走架6-3上通過球鉸鏈鉸接有四個車輪6-2，每個車輪由一個行走伺服電機6-1單獨驅動。

該高效碼垛機的工作原理如下：

控制器控制行走機構6驅動機架7，碼垛機駛入貨車車廂5內；輸送滾筒裝置傳輸包裝箱；在輸送滾筒裝置傳送過程中，推箱伺服電機2-1帶動推板2-8上擺，兩個整形部件3調整好兩塊整形板3-5及兩片彈性撥片3-6的位置，使兩片彈性撥片3-6伸入鏟板部件上方所需位置，然后單箱推送部件4的推桿4-3下降并將單個包裝箱推入鏟板部件該位置處，兩片彈性撥片3-6對包裝箱起到擺正作用，尤其對一排中最后一個進入鏟板部件的包裝箱起到準確定位作用。包裝箱被推入鏟板部件后，單箱推送部件4的推桿4-3上升，檔桿1-14擋住包裝箱防止滑落，橫推折彎件1-1左右推動將包裝箱整理成一排，然后推箱伺服電機2-1帶動推板2-8下擺，檔桿1-14下降，兩個排推部件2的推箱電動缸2-3帶動推板將鏟板部件上一排的包裝箱推出至集裝箱內。由于包裝箱碼放時要求每一層中有兩個包裝箱橫放，則對應該橫放的兩個包裝箱上一層的包裝箱碼放時容易卡在該橫放的兩個包裝箱縫隙內，導致推箱失敗；本實施例中，橫放的兩個包裝箱上一層的包裝箱碼放時，底部傾斜板1-3伸出覆蓋縫隙，保證推箱成功。鏟板傳動部件8帶動鏟板部件和排推部件同步升降，實現不同層包裝箱的碼放，不斷將成排包裝箱運至集裝箱內部直至整個集裝箱裝滿，實現全自動化，無人操作，大大提高效率，節約成本。現有碼垛機由于受到機架限制，鏟板部件不能上升到車廂最頂部，本實施例中，傳動塊8-1上升到最高位置后，二級伺服電機8-7還可以驅動二級絲桿8-6，二級絲桿8-6帶動二級滑塊8-5上升，從而帶動鏟板部件進一步上升到車廂最頂部。