專利名稱：用于疊垛存儲郵政容器盒的碼垛、拆垛傳送裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于解決盛裝郵件的大量容器盒的傳輸與儲存的新技術(shù)，確切地
說，涉及一種用于疊垛存儲郵政容器盒的碼垛、拆垛傳送裝置和方法，屬于郵政行業(yè)的物流 傳輸與儲存設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在郵政行業(yè)內(nèi)，郵件的分揀、存儲及中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)中，通常是將信函和扁平件都盛放在 小型信盒或中型信盒內(nèi)，再通過信盒輸送系統(tǒng)進(jìn)行傳送與存儲的。在信盒輸送系統(tǒng)中，每個 信盒都是處于單個放置在傳送帶或者滾筒上的狀態(tài)、逐個順序地被輸送到設(shè)定地點(diǎn)存放保 管。據(jù)申請人所掌握的信息，目前還沒有將兩個以上的信盒疊垛在一起進(jìn)行傳輸和儲存的 郵政機(jī)械。 但是，隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，郵政信函和扁平件的業(yè)務(wù)增長迅 速，尤其是在傳統(tǒng)的節(jié)假日期間，等待轉(zhuǎn)運(yùn)、分揀處理的信函和扁平件往往堆積成山。然而， 隨著國內(nèi)許多城鎮(zhèn)都在向都市化快速進(jìn)展，郵政作業(yè)場地卻日顯狹窄和緊張，因此，如何盡 快研制一種新型郵政機(jī)械，在盡可能少占用作業(yè)場地的前提下，提高郵政物流的運(yùn)輸和存 儲效率的課題，就成為業(yè)內(nèi)科技人員關(guān)注的新焦點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種用于疊垛存儲郵政容器盒的碼垛、拆垛傳送
裝置和方法，本發(fā)明能夠在同樣長度的傳輸線上傳送和存儲更多的郵政容器盒，并在滿足
設(shè)定傳輸功效的前提下，傳送速度更低，工作更加高效和安全；而且，本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單、
操作容易，既可以節(jié)省郵政作業(yè)場地的占地面積，還可以大幅度降低設(shè)備投資。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于郵政容器盒疊垛式傳輸儲存的碼垛、
拆垛裝置，設(shè)有傳送郵政容器盒的傳輸機(jī)構(gòu)，該傳輸機(jī)構(gòu)由水平機(jī)架、垂直支腿、安置在兩
側(cè)水平機(jī)架內(nèi)的多個滾筒及其驅(qū)動電機(jī)組成；其特征在于，該裝置還包括相互配合和協(xié)
調(diào)控制、進(jìn)行碼垛或拆垛操作的碼垛組件和拆垛組件；每個碼垛組件和拆垛組件都分別設(shè)
有下述三個機(jī)構(gòu) 用于定位郵政容器盒的定位機(jī)構(gòu)，該定位機(jī)構(gòu)設(shè)有分別設(shè)置在兩側(cè)水平機(jī)架上 方的導(dǎo)流板，位于機(jī)架下方橫梁上的定位氣缸及其升降驅(qū)動的定位板； 用于夾持郵政容器盒、以便進(jìn)行疊垛或拆垛操作的夾持機(jī)構(gòu)，該夾持機(jī)構(gòu)設(shè)有分 別疊合固裝在舉升機(jī)構(gòu)的U型活動架兩端的缸座、夾持氣缸和導(dǎo)軌板，藉由夾持氣缸活塞 的前后往復(fù)動作而伸入郵政容器盒兩側(cè)扣手凹槽內(nèi)的兩個推頭，每個推頭兩側(cè)的兩個豎直 擋板，與該兩個豎直擋板后側(cè)的支架鉸接的左、右兩臂，以及該左、右兩臂尾端分別嵌設(shè)在 導(dǎo)軌板通孔內(nèi)的銷軸和滾珠軸承； 用于舉升郵政容器盒，進(jìn)行疊垛或拆垛操作的舉升機(jī)構(gòu)，該舉升機(jī)構(gòu)設(shè)有固裝在 兩側(cè)水平機(jī)架的側(cè)面的固定架，安裝在固定架底部的舉升氣缸，藉由連接座與舉升氣缸的
5活塞桿相連接而能夠隨之升降的U型活動架，以及直接裝設(shè)在兩側(cè)水平機(jī)架上的定位開關(guān) 支架，該定位開關(guān)支架上裝有多個用于檢測和控制該舉升機(jī)構(gòu)的舉升氣缸活塞行程停留的 不同位置的檢測開關(guān)；隨著舉升機(jī)構(gòu)U型活動架的上、下動作，夾持機(jī)構(gòu)夾持郵政容器盒而 完成碼垛、拆垛的操作。 所述裝置至少設(shè)有兩組分別完成郵政容器盒的碼垛操作和拆垛操作的碼垛組件
和拆垛組件；當(dāng)所述裝置設(shè)有多組分別完成郵政容器盒的碼垛操作和拆垛操作的碼垛組件
和拆垛組件時，其中碼垛組件和拆垛組件的數(shù)量相等或不相等，取決于工作進(jìn)度與需求。 所述定位機(jī)構(gòu)中，引導(dǎo)郵政容器盒沿著機(jī)架中心線前進(jìn)、避免左右偏移的導(dǎo)流板，
呈梯形斜面設(shè)置在機(jī)架上方兩側(cè)；在定位氣缸分別處于靜態(tài)或工作狀態(tài)時，引導(dǎo)郵政容器
盒沿其前進(jìn)方向定位的定位板的頂端高度要低于或高于傳輸機(jī)構(gòu)的滾筒頂端高度。 所述夾持機(jī)構(gòu)中，固裝在每個夾持氣缸上的導(dǎo)軌板設(shè)有兩個長圓形導(dǎo)向通孔，該
兩個導(dǎo)向通孔內(nèi)分別嵌入一個其外徑略小于通孔直徑的滾珠軸承，兩個滾珠軸承分別固裝
在左、右兩臂尾端的銷軸凸柱上，左、右兩臂的中部分別與推頭兩側(cè)的兩個豎直擋板后側(cè)的
支架鉸接，以該鉸接軸為支點(diǎn)，引導(dǎo)左、右兩臂完成規(guī)整和夾持郵政容器盒的操作。 所述舉升機(jī)構(gòu)還設(shè)有安裝在固定架內(nèi)，設(shè)有U型凹槽、用于引導(dǎo)活動架上下升降
移動軌跡的導(dǎo)向堵頭，以及安裝在連接座上的、用于標(biāo)識舉升氣缸活塞位置的定位板。 該裝置疊垛的郵政容器盒是型號為YZ/T0074-2002的郵政用連體式小型信盒，
當(dāng)盒蓋呈關(guān)閉狀態(tài)時，其外形尺寸為500X273X 170mm 堆碼高度為170+160n， n為堆
碼數(shù)-1 ;該裝置疊垛的郵政容器盒是型號為YZ/Z0003-2000的郵政用連體式中型信盒，
當(dāng)盒蓋呈關(guān)閉狀態(tài)時，其外形尺寸為500X280X310mm 堆碼高度為310+300n， n為堆
碼數(shù)-1 ;該兩種信盒在四周邊緣設(shè)有疊垛限位結(jié)構(gòu)，兩側(cè)分別設(shè)有扣手凹孔和條碼標(biāo)簽插槽。 所述定位氣缸、夾持氣缸和舉升氣缸都可以用電機(jī)及其相關(guān)構(gòu)件替代之。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了 一種使用該用于郵政容器盒疊垛式傳輸儲存
的碼垛、拆垛裝置的工作方法，其特征在于先用定位機(jī)構(gòu)將在傳輸機(jī)構(gòu)上逐個順序傳輸?shù)?br> 郵政容器盒暫停在碼垛組件前，由碼垛組件的各機(jī)構(gòu)與傳輸機(jī)構(gòu)相互配合和協(xié)調(diào)控制，對
郵政容器盒執(zhí)行疊垛操作；當(dāng)郵政容器盒碼疊到設(shè)定的碼垛層后，再由傳輸機(jī)構(gòu)將該碼垛
的郵政容器盒垛傳送到設(shè)定地點(diǎn)存放；拆垛時，則由定位機(jī)構(gòu)將在傳輸機(jī)構(gòu)上傳輸?shù)拇a疊
多層的郵政容器盒垛暫停在拆垛組件前，協(xié)調(diào)控制拆垛組件的各機(jī)構(gòu)，并與傳輸機(jī)構(gòu)相互
配合對郵政容器盒執(zhí)行拆垛，重新將每個郵政容器盒單獨(dú)放置在傳輸機(jī)構(gòu)上順序傳送。 所述方法的疊垛操作包括下列操作內(nèi)容 (1)定位在傳輸機(jī)構(gòu)上逐個順序傳輸?shù)泥]政容器盒到達(dá)碼垛組件前，被檢測器 檢測到后，定位機(jī)構(gòu)的定位氣缸頂起定位板；當(dāng)?shù)谝粋€郵政容器盒到達(dá)碼垛組件時，先通過 導(dǎo)流板的整位來確定其y向位置，再被定位板擋住無法繼續(xù)前移而確定其x向位置；
(2)夾持經(jīng)過設(shè)定的延時后，夾持機(jī)構(gòu)的夾持氣缸動作，其兩個推頭隨活塞前伸 進(jìn)入第一個郵政容器盒的扣手凹孔而將其夾持住； (3)舉升舉升機(jī)構(gòu)的舉升氣缸動作，帶動活動架及位于其上的夾持機(jī)構(gòu)隨之上 升，將第一個郵政容器盒舉起至設(shè)定位置C:初始位置A與郵政容器盒總高度與間隙之和的 高度；
6
(4)疊垛碼放對傳輸機(jī)構(gòu)上的第二個郵政容器盒執(zhí)行上述步驟(1)和(2)的操 作；舉升機(jī)構(gòu)將第一個郵政容器盒舉升至設(shè)定位置E :初始位置A與郵政容器盒上表面高度 之和的高度后；夾持機(jī)構(gòu)執(zhí)行松開操作，放下郵政容器盒后，舉升機(jī)構(gòu)返回初始位置A ;
(5)繼續(xù)疊放達(dá)到設(shè)定層數(shù)對后續(xù)信盒繼續(xù)重復(fù)執(zhí)行上述操作步驟(2) (4)， 直到碼垛的郵政容器盒垛的層數(shù)達(dá)到設(shè)定層數(shù)后，下降定位板，使得碼垛好的郵政容器盒 垛由傳輸機(jī)構(gòu)運(yùn)送至下一工位。
所述方法的拆垛操作包括下列操作內(nèi)容 (1)定位在傳輸機(jī)構(gòu)上順序傳輸?shù)寞B放的郵政容器盒垛到達(dá)拆垛組件前，被檢 測器檢測到后，定位機(jī)構(gòu)的定位氣缸頂起定位板；當(dāng)該郵政容器盒垛到達(dá)拆垛組件時，先通 過導(dǎo)流板整位來確定其y向位置，再被定位板擋住，無法繼續(xù)前移而確定其x向位置；
(2)夾持經(jīng)過設(shè)定延時后，夾持機(jī)構(gòu)的夾持氣缸動作，其兩個推頭隨氣缸活塞前 伸進(jìn)入第二層郵政容器盒的扣手凹孔而將其夾持住； (3)舉升舉升機(jī)構(gòu)的舉升氣缸動作，帶動活動架及位于其上的夾持機(jī)構(gòu)隨之上 升，將第二層及以上的郵政容器盒舉起至設(shè)定位置D :初始位置A與間隙之和的高度；
(4)拆垛定位機(jī)構(gòu)的定位板下降，使得最底層的郵政容器盒向前移動，再由檢測 器確認(rèn)移走后，再升起定位板；舉升機(jī)構(gòu)將夾持的剩余郵政容器盒垛舉升至設(shè)定位置E :初 始位置A與郵政容器盒上表面高度之差的高度后，夾持機(jī)構(gòu)執(zhí)行松開操作，放下郵政容器 盒垛后，舉升機(jī)構(gòu)返回初始位置A ; (5)繼續(xù)拆垛對剩余的郵政容器盒垛繼續(xù)重復(fù)執(zhí)行上述操作步驟(2) (4)，直 到只剩余最后一個郵政容器盒后，下降定位板，使得該郵政容器盒由傳輸機(jī)構(gòu)運(yùn)送至下一 工位。 傳統(tǒng)的郵政信盒都是采用單層傳輸方式，這樣，當(dāng)傳送設(shè)備在相同長度下儲存的 信盒非常有限。如果采用本實(shí)用新型就能將多個信盒疊垛在一起存儲，這樣在相同的占地 面積，就可以成數(shù)倍地大大增加信盒的儲存量。 本發(fā)明裝置實(shí)現(xiàn)了信盒的碼垛、拆垛、疊垛傳輸和存儲，并提供了相應(yīng)的信盒碼垛 組件和拆垛組件，不僅減少了信盒輸送儲存中必須占用較大面積的難題，也相應(yīng)減少了傳 輸線的投資，還實(shí)現(xiàn)了整套裝置的自動化作業(yè)。而且，本實(shí)用新型的設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)簡單，操 作與控制都容易掌握，工作安全、可靠，具有很好的推廣應(yīng)用前景。
t垛式傳輸儲存的碼垛、拆


圖1 (A) 、 (B) 、 (C) 、 (D)分別是本發(fā)明用于郵政容器盒； 垛裝置疊垛的小型信盒、即郵政容器盒的三視圖和立體圖。
圖2(A) 、 (B)分別是本發(fā)明裝置的整體結(jié)構(gòu)展示圖和俯視圖。
圖3(A) 、 (B)分別是本發(fā)明裝置的碼垛組件與拆垛組件的結(jié)構(gòu)示意圖和側(cè)視圖。
圖4(A) 、 (B)分別是本發(fā)明裝置的碼垛組件與拆垛組件中的夾持機(jī)構(gòu)的局部放大 圖和立體圖。 圖5(A) 、 (B)分別是本發(fā)明裝置的碼垛組件與拆垛組件中的舉升機(jī)構(gòu)的立體圖和 局部放大圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn) 一步的詳細(xì)描述。 先參見圖l，介紹本發(fā)明實(shí)施例的操作對象-小型郵政容器盒，即型號為YZ/ T0074-2002的郵政用途的連體式小型信盒的結(jié)構(gòu)組成與尺寸大小盒體01與盒蓋03通 過位于側(cè)邊的鉸接軸04連接為一體，使用過程中不必拆卸盒蓋。在盒體Ol的兩端設(shè)有四 個定位塊02，用于堆碼信盒時確定置于其上的信盒位置，并限制其前后移動。盒體Ol的兩 端還設(shè)有供人工搬運(yùn)時使用的扣手凹槽05和條碼標(biāo)簽插槽06。該小型信盒的外形尺寸 為(盒蓋關(guān)閉狀態(tài))500X273X 170mm 堆碼高度為170+160n， n為堆碼數(shù)-1。另一種 中型信盒的型號為YZ/Z0003-2000，其結(jié)構(gòu)組成與圖l完全相同，區(qū)別只是外形尺寸較大 500X280X310mn^(盒蓋呈關(guān)閉狀態(tài))堆碼高度為310+300n， n為堆碼數(shù)-1 。
因郵政信盒設(shè)有疊垛限位結(jié)構(gòu)，因此疊垛后的信盒垛(可以疊置中信盒2 6個 或小信盒2 12個)都能夠在本發(fā)明裝置的傳輸機(jī)構(gòu)上穩(wěn)定地輸送和存儲。
參見圖2 圖5中的各個附圖，介紹本發(fā)明用于郵政容器盒疊垛式傳輸儲存的碼 垛、拆垛裝置的結(jié)構(gòu)組成該裝置主要設(shè)有傳送郵政容器盒的傳輸機(jī)構(gòu)，以及相互配合和 協(xié)調(diào)控制、進(jìn)行碼垛或拆垛操作的碼垛組件和拆垛組件。其中傳輸機(jī)構(gòu)由水平機(jī)架2、垂直 支腿1、安置在兩側(cè)水平機(jī)架2內(nèi)的多個滾筒3及其驅(qū)動電機(jī)(圖中未示)所組成。每個碼 垛組件和拆垛組件都分別設(shè)有下述三個機(jī)構(gòu) 定位機(jī)構(gòu)用于在傳輸線上對郵政容器盒進(jìn)行水平方向的兩維定位，該定位機(jī)構(gòu) 設(shè)有分別設(shè)置在兩側(cè)水平機(jī)架2上方兩側(cè)的導(dǎo)流板4，位于機(jī)架2下方橫梁7上的定位氣 缸6與其升降驅(qū)動的定位板5。呈梯形斜面設(shè)置的導(dǎo)流板4的作用是引導(dǎo)郵政容器盒沿著 機(jī)架2的中心線前進(jìn)，避免信盒左右偏移(即y軸方向定位)。在定位氣缸6分別處于靜態(tài) 或工作狀態(tài)時，引導(dǎo)郵政容器盒沿其前進(jìn)方向定位的定位板5的頂端高度要低于或高于傳 輸機(jī)構(gòu)的滾筒3頂端高度，這樣依靠定位氣缸6的活塞舉升，就能夠升起定位板5而阻擋信 盒的行進(jìn)(即x軸方向定位)，使信盒停頓進(jìn)行碼垛操作。 夾持機(jī)構(gòu)用于夾持郵政容器盒，準(zhǔn)備進(jìn)行疊垛或拆垛操作，該夾持機(jī)構(gòu)設(shè)有分 別順序疊合固裝在舉升機(jī)構(gòu)中的U型活動架17兩端的夾持氣缸缸座8、夾持氣缸9和導(dǎo)軌 板IO，水平機(jī)架2的兩側(cè)的兩個推頭11分別與其夾持氣缸9的活塞相連接，兩個推頭11藉 由活塞的前后往復(fù)動作就能夠伸入郵政容器盒兩側(cè)扣手凹槽05內(nèi)，夾持郵政容器盒。每個 推頭11的兩側(cè)都固裝有兩個豎直擋板，該兩個豎直擋板后側(cè)的支架分別鉸接在左、右兩臂 15和12的中部。每個夾持氣缸9上固裝的導(dǎo)軌板10設(shè)有兩個長圓形導(dǎo)向通孔，該兩個導(dǎo) 向通孔內(nèi)分別嵌入一個其外徑略小于通孔直徑的滾珠軸承14，兩個滾珠軸承14分別固裝 在左、右兩臂尾端鉚接的凸柱銷軸13上。滾珠軸承14能夠在導(dǎo)軌板10的導(dǎo)向通孔中左右 移動。以左、右兩臂15和12的中部鉸接軸為支點(diǎn)，隨著推頭11的前后往復(fù)動作，會引導(dǎo)左、 右兩臂配合兩側(cè)的豎直擋板完成規(guī)整和夾持郵政容器盒的操作。 從圖5(B)中可看出，夾持機(jī)構(gòu)的各個零件都安置在舉升機(jī)構(gòu)U型活動架17的兩 端，當(dāng)U型活動架17上下升降時，整個夾持機(jī)構(gòu)也將隨之上下升降。當(dāng)信盒拆垛或碼垛時， 夾持氣缸9的活塞向前伸出，帶動推頭11插入到郵政容器盒的扣手凹槽05中，同時推頭11 兩側(cè)的兩個豎直擋板及右臂12、左臂15都與郵政容器盒相接觸而貼緊，在將郵政容器盒用
8力夾持的同時，還可以將上下兩個郵政容器盒規(guī)整碼齊，使上面的信盒能夠正確地疊摞在 下面容器盒上。 舉升機(jī)構(gòu)，用于舉升夾持機(jī)構(gòu)及其夾持的郵政容器盒，進(jìn)行疊垛或拆垛操作。該舉 升機(jī)構(gòu)包括下述零件固裝在兩側(cè)水平機(jī)架2的側(cè)面的固定架16，舉升氣缸20安裝在固定 架16底部，U型活動架17藉由連接座18與舉升氣缸20的活塞桿相連接而能隨之升降，以 及直接裝設(shè)在兩側(cè)水平機(jī)架2上的定位開關(guān)支架21，該定位開關(guān)支架21上裝有多個用于檢 測和控制該舉升機(jī)構(gòu)的舉升氣缸20活塞行程停留不同位置的檢測開關(guān)(圖中未示)；隨著 舉升機(jī)構(gòu)U型活動架17的上、下動作，夾持機(jī)構(gòu)就能夠夾持郵政容器盒舉升或下降，從而完 成碼垛或拆垛的操作。設(shè)有U型凹槽、用于引導(dǎo)活動架17上下升降移動軌跡的導(dǎo)向堵頭19 安裝在固定架16內(nèi)(圖中未示)，在連接座18上安裝有定位板22，用于標(biāo)識舉升氣缸的活 塞行程位置當(dāng)控制系統(tǒng)命令舉升機(jī)構(gòu)的氣缸20升降時，舉升氣缸20開始動作后，定位開 關(guān)支架上的檢測器開始檢測定位板的位置，當(dāng)其到達(dá)下一位置時，命令舉升氣缸20停止動 作。 本發(fā)明裝置至少設(shè)有兩組分別完成郵政容器盒的碼垛操作和拆垛操作的碼垛組
件和拆垛組件；且當(dāng)該裝置設(shè)有多組分別完成郵政容器盒的碼垛操作和拆垛操作的碼垛組
件和拆垛組件時，兩組組件的數(shù)量相等或不相等，取決于工作進(jìn)度與需求。 本發(fā)明裝置的三個氣缸定位氣缸、夾持氣缸和舉升氣缸都可以用驅(qū)動電機(jī)及其
相關(guān)構(gòu)件替代之。 下面介紹本發(fā)明裝置的工作方法先用定位機(jī)構(gòu)將在傳輸機(jī)構(gòu)上逐個順序傳輸 的郵政容器盒暫停在碼垛組件前，由碼垛組件的各機(jī)構(gòu)與傳輸機(jī)構(gòu)相互配合和協(xié)調(diào)控制， 對郵政容器盒執(zhí)行疊垛操作；當(dāng)郵政容器盒碼疊到設(shè)定的碼垛層后，再由傳輸機(jī)構(gòu)將該碼 垛的郵政容器盒垛傳送到設(shè)定地點(diǎn)存放；拆垛時，則由定位機(jī)構(gòu)將在傳輸機(jī)構(gòu)上傳輸?shù)拇a 疊多層的郵政容器盒垛暫停在拆垛組件前，協(xié)調(diào)控制拆垛組件的各機(jī)構(gòu)，并與傳輸機(jī)構(gòu)相 互配合對郵政容器盒執(zhí)行拆垛操作，重新將每個郵政容器盒單獨(dú)放置在傳輸機(jī)構(gòu)上順序傳 送。 先介紹本發(fā)明裝置疊垛操作中的碼垛過程 (1)定位信盒逐個順序地在傳輸機(jī)構(gòu)上傳輸，在到達(dá)碼垛組件前，被檢測器檢測 到后，定位機(jī)構(gòu)的定位板5由定位氣缸6頂起。到達(dá)碼垛組件時，先通過導(dǎo)流板4的整位， 確定第一個信盒的y向位置。到達(dá)定位板5時，第一個信盒被擋住，無法繼續(xù)向前移動而被 確定其x向位置。 (2)夾持經(jīng)過設(shè)定延時后，夾持機(jī)構(gòu)的夾持氣缸9動作，其兩個推頭11隨夾持氣 缸9的活塞前伸進(jìn)入第一個信盒的扣手凹孔，將該信盒夾持住。 (3)舉升舉升機(jī)構(gòu)的舉升氣缸20動作，帶動活動架17及位于其上的夾持機(jī)構(gòu)隨 之上升，將第一個信盒舉起至位置C (C位置高度=初始位置A+信盒總高度+間隙之和的高 度)。 (4)疊垛碼放對傳輸機(jī)構(gòu)上的第二個郵政容器盒執(zhí)行上述步驟(1)和(2)的操 作；舉升機(jī)構(gòu)將第一個郵政容器盒舉升至設(shè)定位置B(B位置高度二初始位置A+郵政容器盒 上表面高度之和的高度，即小信盒為160mm、中信盒為330mm)后；夾持機(jī)構(gòu)執(zhí)行松開操作， 放下第一個郵政容器盒后，舉升機(jī)構(gòu)返回初始位置A。
(5)繼續(xù)疊放達(dá)到設(shè)定層數(shù)對后續(xù)信盒繼續(xù)重復(fù)執(zhí)行上述操作步驟，直到碼垛 的郵政容器盒垛的層數(shù)達(dá)到設(shè)定層數(shù)后，下降定位板5，使得碼垛好的郵政容器盒垛由傳輸 機(jī)構(gòu)運(yùn)送至下一工位。
本發(fā)明裝置的拆垛操作是碼垛操作的逆過程，下面具體介紹拆垛過程 (1)定位在傳輸機(jī)構(gòu)上順序傳輸?shù)寞B放的信盒垛到達(dá)拆垛組件前，被檢測器檢
測到后，定位氣缸6先將定位板5頂起。當(dāng)其到達(dá)拆垛組件時，先通過導(dǎo)流板4的整位確定
該信盒垛的y向位置，到達(dá)定位板5時，信盒垛被擋住，無法繼續(xù)前移而確定其x向位置。 (2)夾持經(jīng)過設(shè)定延時后，夾持機(jī)構(gòu)的夾持氣缸9動作，其兩個推頭11隨氣缸活
塞前伸進(jìn)入第二層信盒的扣手凹孔而將該第二層信盒夾持住。 (3)舉升舉升機(jī)構(gòu)的舉升氣缸20動作，帶動活動架17及位于其上的夾持機(jī)構(gòu)隨 之上升，將第二層及以上的信盒垛舉起至D位置(0位置高度=初始位置八+間隙之和的高 度)。 (4)拆垛定位機(jī)構(gòu)的定位板5下降，使得最底層的信盒向前移動。通過檢測確認(rèn) 移走后，定位板5又升起；舉升機(jī)構(gòu)將夾持的剩余信盒垛放至E位置(E位置高度=初始位 置A-信盒上表面高度之差的高度(小信盒為160mm、中信盒為330mm))。然后，夾持機(jī)構(gòu)執(zhí) 行松開操作，放下信盒垛后，舉升機(jī)構(gòu)返回初始位置A。 (5)繼續(xù)拆垛對剩余的信盒垛重復(fù)執(zhí)行上述操作步驟(2) (4)，直到只剩余最 后一個信盒后，下降定位板，使得該郵政容器盒由傳輸機(jī)構(gòu)推送運(yùn)送至下一工位。
本發(fā)明裝置就是通過上述傳輸機(jī)構(gòu)、碼垛組件和拆垛組件的相互配合，實(shí)現(xiàn)了郵 政信盒的準(zhǔn)確定位以及自動完成碼垛與拆垛的操作。這樣，多層信盒的輸送儲存，不僅減少 了設(shè)備占地面積，也降低了設(shè)備的投資。 本發(fā)明已經(jīng)進(jìn)行了實(shí)施仿真試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果證明，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)明目的和預(yù) 想功效。
權(quán)利要求
一種用于郵政容器盒疊垛式傳輸儲存的碼垛、拆垛裝置，設(shè)有傳送郵政容器盒的傳輸機(jī)構(gòu)，該傳輸機(jī)構(gòu)由水平機(jī)架、垂直支腿、安置在兩側(cè)水平機(jī)架內(nèi)的多個滾筒及其驅(qū)動電機(jī)組成；其特征在于，該裝置還包括相互配合和協(xié)調(diào)控制、進(jìn)行碼垛或拆垛操作的碼垛組件和拆垛組件；每個碼垛組件和拆垛組件都分別設(shè)有下述三個機(jī)構(gòu)用于定位郵政容器盒的定位機(jī)構(gòu)，該定位機(jī)構(gòu)設(shè)有分別設(shè)置在兩側(cè)水平機(jī)架上方的導(dǎo)流板，位于機(jī)架下方橫梁上的定位氣缸及其升降驅(qū)動的定位板；用于夾持郵政容器盒、以便進(jìn)行疊垛或拆垛操作的夾持機(jī)構(gòu)，該夾持機(jī)構(gòu)設(shè)有分別疊合固裝在舉升機(jī)構(gòu)的U型活動架兩端的缸座、夾持氣缸和導(dǎo)軌板，藉由夾持氣缸活塞的前后往復(fù)動作而伸入郵政容器盒兩側(cè)扣手凹槽內(nèi)的兩個推頭，每個推頭兩側(cè)的兩個豎直擋板，與該兩個豎直擋板后側(cè)的支架鉸接的左、右兩臂，以及該左、右兩臂尾端分別嵌設(shè)在導(dǎo)軌板通孔內(nèi)的銷軸和滾珠軸承；用于舉升郵政容器盒，進(jìn)行疊垛或拆垛操作的舉升機(jī)構(gòu)，該舉升機(jī)構(gòu)設(shè)有固裝在兩側(cè)水平機(jī)架的側(cè)面的固定架，安裝在固定架底部的舉升氣缸，藉由連接座與舉升氣缸的活塞桿相連接而能夠隨之升降的U型活動架，以及直接裝設(shè)在兩側(cè)水平機(jī)架上的定位開關(guān)支架，該定位開關(guān)支架上裝有多個用于檢測和控制該舉升機(jī)構(gòu)的舉升氣缸活塞行程停留的不同位置的檢測開關(guān)；隨著舉升機(jī)構(gòu)U型活動架的上、下動作，夾持機(jī)構(gòu)夾持郵政容器盒而完成碼垛、拆垛的操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述裝置至少設(shè)有兩組分別完成郵政容 器盒的碼垛操作和拆垛操作的碼垛組件和拆垛組件；當(dāng)所述裝置設(shè)有多組分別完成郵政容 器盒的碼垛操作和拆垛操作的碼垛組件和拆垛組件時，其中碼垛組件和拆垛組件的數(shù)量相 等或不相等，取決于工作進(jìn)度與需求。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述定位機(jī)構(gòu)中，引導(dǎo)郵政容器盒沿著機(jī) 架中心線前進(jìn)、避免左右偏移的導(dǎo)流板，呈梯形斜面設(shè)置在水平機(jī)架上方兩側(cè)；在定位氣缸 分別處于靜態(tài)或工作狀態(tài)時，引導(dǎo)郵政容器盒沿其前進(jìn)方向定位的定位板的頂端高度要低 于或高于傳輸機(jī)構(gòu)的滾筒頂端高度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述夾持機(jī)構(gòu)中，固裝在每個夾持氣缸上 的導(dǎo)軌板設(shè)有兩個長圓形導(dǎo)向通孔，該兩個導(dǎo)向通孔內(nèi)分別嵌入一個其外徑略小于通孔直 徑的滾珠軸承，兩個滾珠軸承分別固裝在左、右兩臂尾端的銷軸凸柱上，左、右兩臂的中部 分別與推頭兩側(cè)的兩個豎直擋板后側(cè)的支架鉸接，以該鉸接軸為支點(diǎn)，引導(dǎo)左、右兩臂完成 規(guī)整和夾持郵政容器盒的操作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述舉升機(jī)構(gòu)還設(shè)有安裝在固定架內(nèi)， 設(shè)有U型凹槽、用于引導(dǎo)活動架上下升降移動軌跡的導(dǎo)向堵頭，以及安裝在連接座上的、用 于標(biāo)識舉升氣缸活塞位置的定位板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于該裝置疊垛的郵政容器盒是型號為YZ/T0074-2002的郵政用連體式小型信盒，當(dāng)盒蓋 呈關(guān)閉狀態(tài)時，其外形尺寸為500X273X 170mm 堆碼高度為170+160n， n為堆碼數(shù)-1 ;該裝置疊垛的郵政容器盒是型號為YZ/Z0003-2000的郵政用連體式中型信盒，當(dāng)盒蓋 呈關(guān)閉狀態(tài)時，其外形尺寸為500X280X310mm 堆碼高度為310+300n， n為堆碼數(shù)-1 ;該兩種信盒在四周邊緣都設(shè)有疊垛限位結(jié)構(gòu)，兩側(cè)分別設(shè)有扣手凹孔和條碼標(biāo)簽插槽。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述定位氣缸、夾持氣缸和舉升氣缸都可 以用電機(jī)及其相關(guān)構(gòu)件替代之。
8. —種使用權(quán)利要求1所述的用于郵政容器盒疊垛式傳輸儲存的碼垛、拆垛裝置的工 作方法，其特征在于先用定位機(jī)構(gòu)將在傳輸機(jī)構(gòu)上逐個順序傳輸?shù)泥]政容器盒暫停在碼 垛組件前，由碼垛組件的各機(jī)構(gòu)與傳輸機(jī)構(gòu)相互配合和協(xié)調(diào)控制，對郵政容器盒執(zhí)行疊垛 操作；當(dāng)郵政容器盒碼疊到設(shè)定的碼垛層后，再由傳輸機(jī)構(gòu)將該碼垛的郵政容器盒垛傳送 到設(shè)定地點(diǎn)存放；拆垛時，則由定位機(jī)構(gòu)將在傳輸機(jī)構(gòu)上傳輸?shù)拇a疊多層的郵政容器盒垛 暫停在拆垛組件前，協(xié)調(diào)控制拆垛組件的各機(jī)構(gòu)，并與傳輸機(jī)構(gòu)相互配合對郵政容器盒執(zhí) 行拆垛操作，重新將每個郵政容器盒單獨(dú)放置在傳輸機(jī)構(gòu)上順序傳送。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述方法的疊垛操作包括下列操作內(nèi)容(1) 定位在傳輸機(jī)構(gòu)上逐個順序傳輸?shù)泥]政容器盒到達(dá)碼垛組件前，被檢測器檢測 到后，定位機(jī)構(gòu)的定位氣缸頂起定位板；當(dāng)?shù)谝粋€郵政容器盒到達(dá)碼垛組件時，先通過導(dǎo)流 板的整位來確定其y向位置，再被定位板擋住無法繼續(xù)前移而確定其X向位置；(2) 夾持經(jīng)過設(shè)定的延時后，夾持機(jī)構(gòu)的夾持氣缸動作，其兩個推頭隨活塞前伸進(jìn)入 第一個郵政容器盒的扣手凹孔而將其夾持住；(3) 舉升舉升機(jī)構(gòu)的舉升氣缸動作，帶動活動架及位于其上的夾持機(jī)構(gòu)隨之上升， 將第一個郵政容器盒舉起至設(shè)定位置C :初始位置A與郵政容器盒總高度與間隙之和的高 度；(4) 疊垛碼放對傳輸機(jī)構(gòu)上的第二個郵政容器盒執(zhí)行上述步驟(1)和(2)的操作；舉 升機(jī)構(gòu)將第一個郵政容器盒舉升至設(shè)定位置B :初始位置A與郵政容器盒上表面高度之和 的高度后；夾持機(jī)構(gòu)執(zhí)行松開操作，放下郵政容器盒后，舉升機(jī)構(gòu)返回初始位置A ;(5) 繼續(xù)疊放達(dá)到設(shè)定層數(shù)對后續(xù)信盒繼續(xù)重復(fù)執(zhí)行上述操作步驟(2) (4)，直到 碼垛的郵政容器盒垛的層數(shù)達(dá)到設(shè)定層數(shù)后，下降定位板，使得碼垛好的郵政容器盒垛由 傳輸機(jī)構(gòu)運(yùn)送至下一工位。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述方法的拆垛操作包括下列操作內(nèi)容(1) 定位在傳輸機(jī)構(gòu)上順序傳輸?shù)寞B放的郵政容器盒垛到達(dá)拆垛組件前，被檢測器 檢測到后，定位機(jī)構(gòu)的定位氣缸頂起定位板；當(dāng)該郵政容器盒垛到達(dá)拆垛組件時，先通過導(dǎo) 流板整位來確定其y向位置，再被定位板擋住，無法繼續(xù)前移而確定其X向位置；(2) 夾持經(jīng)過設(shè)定延時后，夾持機(jī)構(gòu)的夾持氣缸動作，其兩個推頭隨氣缸活塞前伸進(jìn) 入第二層郵政容器盒的扣手凹孔而將其夾持??；(3) 舉升舉升機(jī)構(gòu)的舉升氣缸動作，帶動活動架及位于其上的夾持機(jī)構(gòu)隨之上升，將 第二層及以上的郵政容器盒舉起至設(shè)定位置D :初始位置A與間隙之和的高度；(4) 拆垛定位機(jī)構(gòu)的定位板下降，使得最底層的郵政容器盒向前移動，再由檢測器確 認(rèn)移走后，再升起定位板；舉升機(jī)構(gòu)將夾持的剩余郵政容器盒垛舉升至設(shè)定位置E :初始位 置A與郵政容器盒上表面高度之差的高度后，夾持機(jī)構(gòu)執(zhí)行松開操作，放下郵政容器盒垛 后，舉升機(jī)構(gòu)返回初始位置A;(5)繼續(xù)拆垛對剩余的郵政容器盒垛繼續(xù)重復(fù)執(zhí)行上述操作步驟(2) (4)，直到只 剩余最后一個郵政容器盒后，下降定位板，使得該郵政容器盒由傳輸機(jī)構(gòu)運(yùn)送至下一工位。
全文摘要
一種用于郵政容器盒疊垛式傳輸儲存的碼垛、拆垛裝置和方法，該裝置設(shè)有傳送郵政容器盒的傳輸機(jī)構(gòu)和相互配合和協(xié)調(diào)控制、進(jìn)行碼垛或拆垛操作的碼垛組件和拆垛組件；每個碼垛組件和拆垛組件都分別設(shè)有下述三個機(jī)構(gòu)用于定位郵政容器盒的定位機(jī)構(gòu)，用于夾持郵政容器盒、以便進(jìn)行疊垛或拆垛操作的夾持機(jī)構(gòu)，以及用于舉升郵政容器盒，進(jìn)行疊垛或拆垛操作的舉升機(jī)構(gòu)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了信盒的碼垛、拆垛，疊垛傳輸和存儲，不僅減少了信盒輸送儲存中必須占用較大面積的難題，也相應(yīng)減少了傳輸線的投資，還實(shí)現(xiàn)了整個裝置的自動化作業(yè)。而且，本發(fā)明裝置的設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)簡單，操作與控制都容易掌握，工作安全、可靠，具有很好的推廣應(yīng)用前景。
文檔編號B65G57/03GK101746607SQ20091025891
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者于斌, 李京欣, 蔡宏, 趙先福, 閆英偉 申請人:郵政科學(xué)研究規(guī)劃院