本實用新型涉及一種托盤碼垛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動化碼垛工作站。

背景技術(shù)：

碼垛，顧名思義是指將物品整齊的疊放好；碼垛機器人是能夠自動將物品疊放整齊的裝置、設(shè)備等。目前在自動化生產(chǎn)領(lǐng)域，例如箱體碼垛，需要將流水線上的箱體整齊的轉(zhuǎn)移疊放到托盤上，然后整垛箱體可以通過托盤直接流轉(zhuǎn)，最后將整垛箱體裝車、搬運。目前常見的碼垛機器人都是采用三維坐標機械手結(jié)構(gòu)，通過機械手將單個箱體搬運堆垛到托盤上，然后通過托盤轉(zhuǎn)移整垛箱體。然而目前的堆垛機器人自動化程度不高，箱體進料、托盤的進出都需要人工配合調(diào)節(jié)，自動化程度無法滿足搬運需求；而且三維坐標機械手自由度高，移動調(diào)整動作較多，從而導(dǎo)致箱體搬運效率降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的碼垛機自動化程度低的不足，提供了一種自動化程度高、碼垛效率高的碼垛工作站。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種自動化碼垛工作站，包括物料輸送帶、桁架，物料輸送帶的進料端與流水線對接，所述的物料輸送帶上設(shè)有可驅(qū)動物料輸送帶雙向移動的伺服電機，所述的桁架上設(shè)有與物料輸送帶上移動方向垂直的水平橫梁，所述的水平橫梁上設(shè)有滑動座，滑動座上設(shè)有升降座，所述升降座的下端設(shè)有機械手；所述物料輸送帶的一側(cè)設(shè)有與物料輸送帶移動方向平行的電動推桿，物料輸送帶的另一側(cè)與箱體預(yù)定位平臺連接，所述箱體預(yù)定位平臺的外側(cè)設(shè)有托盤調(diào)節(jié)支撐平臺。一列箱體在流水線上移動，托盤調(diào)節(jié)支撐平臺上裝有托盤，一列箱體移動到物料輸送帶上時，通過伺服電機調(diào)節(jié)物料輸送帶上一列箱體在X軸方向的位置，電動推桿動作，將一列箱體推到箱體預(yù)定位平臺上，電動推桿重復(fù)動作，直到箱體預(yù)定位平臺排滿一層箱體，機械手沿Y軸、Z軸動作抓取一層箱體并將一層箱體轉(zhuǎn)移到托盤上；該種工作站的機械手只有Y軸、Z軸的動作，箱體X軸方向通過物料輸送帶和電動推桿實現(xiàn)定位，從而精簡了機械手的動作，機械手同時搬運一層箱體，機械手的搬運效率顯著提高，最終提高碼垛效率。

作為優(yōu)選，所述的機械手包括吸盤支架、設(shè)在吸盤支架底部的吸盤本體，所述吸盤支架的上端與升降座之間通過轉(zhuǎn)動座連接，所述的吸盤本體上均勻分布有若干真空吸嘴，所述吸盤本體的下側(cè)面設(shè)有海綿層。通過真空吸嘴吸附箱體，簡單、方便。

作為優(yōu)選，所述的托盤調(diào)節(jié)支撐平臺的兩端側(cè)面分別設(shè)有托盤進料輸送帶、托盤出料輸送帶，所述的托盤進料輸送帶與托盤調(diào)節(jié)支撐平臺之間設(shè)有托盤分離機構(gòu)。整疊托盤置于托盤進料輸送帶上，通過托盤分離機構(gòu)將最下面的托盤分離，分離后的托盤進入托盤調(diào)節(jié)支撐平臺上準備碼垛，碼垛好之后的托盤進入托盤出料輸送帶。

作為優(yōu)選，所述的托盤分離機構(gòu)包括設(shè)在托盤進料輸送帶的出料端的支撐架，所述支撐架內(nèi)設(shè)有升降支架，所述升降支架上設(shè)有兩根水平的托盤提升桿，所述支撐架內(nèi)設(shè)有升降支架驅(qū)動機構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述的升降支架驅(qū)動機構(gòu)包括升降電機、減速器、轉(zhuǎn)軸，減速器的軸端與轉(zhuǎn)軸之間通過鏈輪、鏈條連接，所述轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)有偏心連接座，所述偏心連接座通過拉索與升降支架連接，升降電機正轉(zhuǎn)時帶動升降支架上升，升降電機反轉(zhuǎn)時帶動升降支架下降。托盤在托盤進料輸送帶的作用前移，托盤提升桿插入倒數(shù)第二個托盤并將整疊托盤提升（最下面的一個托盤除外），托盤進料輸送帶移動將一個托盤移動到托盤調(diào)節(jié)支撐平臺上，托盤提升桿下降，托盤進料輸送帶向后移動，托盤與托盤提升桿分離，重復(fù)上述動作，將整疊托盤從下到上依次分離，托盤分離非常穩(wěn)定、安全。

作為優(yōu)選，所述的托盤調(diào)節(jié)支撐平臺包括托盤調(diào)節(jié)輸送機構(gòu)、第一托盤升降平臺、第二托盤升降平臺，所述的托盤調(diào)節(jié)輸送機構(gòu)包括托盤支架、設(shè)在托盤支架兩邊的相互平行的托盤支撐調(diào)節(jié)軌道，所述的托盤支撐調(diào)節(jié)軌道與物料輸送帶平行，第一托盤升降平臺、第二托盤升降平臺均位于托盤支撐調(diào)節(jié)軌道之間，第一托盤升降平臺的頂部設(shè)有與托盤進料輸送帶對接的托盤進料引導(dǎo)軌道，第二托盤升降平臺的頂部設(shè)有與托盤出料輸送帶對接的托盤出料引導(dǎo)軌道。

作為優(yōu)選，當?shù)谝煌斜P升降平臺、第二托盤升降平臺上升到極限位置時，托盤進料引導(dǎo)軌道與托盤進料輸送帶平齊，托盤出料引導(dǎo)軌道與托盤出料輸送帶平齊，托盤進料引導(dǎo)軌道與托盤出料引導(dǎo)軌道平齊，托盤進料引導(dǎo)軌道、托盤出料引導(dǎo)軌道均高于托盤支撐調(diào)節(jié)軌道；當?shù)谝煌斜P升降平臺、第二托盤升降平臺下降到極限位置時，托盤進料引導(dǎo)軌道、托盤出料引導(dǎo)軌道均低于托盤支撐調(diào)節(jié)軌道。

作為優(yōu)選，所述箱體預(yù)定位平臺的兩端設(shè)有限位擋板，所述限位擋板的側(cè)面設(shè)有水平調(diào)節(jié)桿，所述箱體預(yù)定位平臺上位于限位擋板的外側(cè)設(shè)有連接柱，所述的水平調(diào)節(jié)桿穿過連接柱形成滑動連接，所述連接柱的頂端設(shè)有鎖止螺栓。

因此，本實用新型具有自動化程度高、碼垛效率高的有益效果。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為物料輸送帶的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3中A處放大示意圖。

圖5為機械手的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為托盤調(diào)節(jié)支撐平臺與托盤進料輸送帶、托盤出料輸送帶的連接示意圖。

圖7為托盤調(diào)節(jié)支撐平臺的俯視圖。

圖8為托盤分離機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為圖8的背面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為托盤堆垛狀態(tài)示意圖。

圖中：物料輸送帶1、桁架2、流水線3、伺服電機4、水平橫梁5、滑動座6、升降座7、機械手8、托盤調(diào)節(jié)支撐平臺9、箱體預(yù)定位平臺10、限位擋板11、水平調(diào)節(jié)桿12、連接柱13、鎖止螺栓14、托盤進料輸送帶15、托盤出料輸送帶16、托盤分離機構(gòu)17、托盤18、箱體19、吸盤支架80、吸盤本體81、真空吸嘴82、海綿層83、支撐架170、升降支架171、托盤提升桿172、升降電機173、減速器174、轉(zhuǎn)軸175、鏈輪176、鏈條177、偏心連接座178、拉索179、托盤調(diào)節(jié)輸送機構(gòu)90、第一托盤升降平臺91、第二托盤升降平臺92、電動推桿100、托盤支架900、托盤支撐調(diào)節(jié)軌道901、托盤進料引導(dǎo)軌道910、托盤出料引導(dǎo)軌道920。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步描述：

如圖1和圖2所示的一種自動化碼垛工作站，包括物料輸送帶1、桁架2，物料輸送帶的進料端與流水線3對接，物料輸送帶上設(shè)有可驅(qū)動物料輸送帶雙向移動的伺服電機4，桁架上設(shè)有與物料輸送帶上移動方向垂直的水平橫梁5，水平橫梁上設(shè)有滑動座6，滑動座上設(shè)有升降座7，升降座的下端設(shè)有機械手8；物料輸送帶的一側(cè)設(shè)有與物料輸送帶移動方向平行的電動推桿100，物料輸送帶的另一側(cè)與箱體預(yù)定位平臺10連接，箱體預(yù)定位平臺的外側(cè)設(shè)有托盤調(diào)節(jié)支撐平臺9，托盤調(diào)節(jié)支撐平臺9的兩端側(cè)面分別設(shè)有托盤進料輸送帶15、托盤出料輸送帶16。

如圖3和圖4所示，托盤調(diào)節(jié)支撐平臺與物料輸送帶之間設(shè)有箱體預(yù)定位平臺10，箱體預(yù)定位平臺10的兩端設(shè)有限位擋板11，限位擋板11的側(cè)面設(shè)有水平調(diào)節(jié)桿12，箱體預(yù)定位平臺上位于限位擋板的外側(cè)設(shè)有連接柱13，水平調(diào)節(jié)桿穿過連接柱形成滑動連接，連接柱的頂端設(shè)有鎖止螺栓14。

如圖5所示，機械手8包括吸盤支架80、設(shè)在吸盤支架底部的吸盤本體81，吸盤支架的上端與升降座之間通過轉(zhuǎn)動座連接，吸盤本體上均勻分布有若干真空吸嘴82，吸盤本體的下側(cè)面設(shè)有海綿層83；吸盤本體既能吸取一個箱體，也能吸取多個箱體。

如圖6、圖8和圖9所示，托盤進料輸送帶15與托盤調(diào)節(jié)支撐平臺9之間設(shè)有托盤分離機構(gòu)17；托盤分離機構(gòu)17包括設(shè)在托盤進料輸送帶的出料端的支撐架170，支撐架為龍門支架，支撐架內(nèi)設(shè)有升降支架171，升降支架的下端外側(cè)設(shè)有兩根水平的托盤提升桿172，支撐架內(nèi)設(shè)有升降支架驅(qū)動機構(gòu)，升降支架驅(qū)動機構(gòu)包括升降電機173、減速器174、轉(zhuǎn)軸175，減速器的軸端與轉(zhuǎn)軸之間通過鏈輪176、鏈條177連接，轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)有偏心連接座178，偏心連接座通過拉索179與升降支架連接，升降電機正轉(zhuǎn)時帶動升降支架上升，升降電機反轉(zhuǎn)時帶動升降支架下降；支撐架的兩側(cè)設(shè)有防護罩。

如圖7所示，托盤調(diào)節(jié)支撐平臺9包括托盤調(diào)節(jié)輸送機構(gòu)90、第一托盤升降平臺91、第二托盤升降平臺92，托盤調(diào)節(jié)輸送機構(gòu)90包括托盤支架900、設(shè)在托盤支架兩邊的相互平行的托盤支撐調(diào)節(jié)軌道901，托盤支撐調(diào)節(jié)軌道與物料輸送帶平行，第一托盤升降平臺91、第二托盤升降平臺92均位于托盤支撐調(diào)節(jié)軌道901之間，第一托盤升降平臺91的頂部設(shè)有與托盤進料輸送帶對接的托盤進料引導(dǎo)軌道910，第二托盤升降平臺92的頂部設(shè)有與托盤出料輸送帶對接的托盤出料引導(dǎo)軌道920；托盤支撐調(diào)節(jié)軌道901、托盤進料引導(dǎo)軌道910、托盤出料引導(dǎo)軌道920的移動均通過獨立的伺服電機主動驅(qū)動。

當?shù)谝煌斜P升降平臺91、第二托盤升降平臺92上升到極限位置時，托盤進料引導(dǎo)軌道910與托盤進料輸送帶15平齊，托盤出料引導(dǎo)軌道920與托盤出料輸送帶16平齊，托盤進料引導(dǎo)軌道910與托盤出料引導(dǎo)軌道920平齊，托盤進料引導(dǎo)軌道910、托盤出料引導(dǎo)軌道920均高于托盤支撐調(diào)節(jié)軌道901；當?shù)谝煌斜P升降平臺、第二托盤升降平臺下降到極限位置時，托盤進料引導(dǎo)軌道、托盤出料引導(dǎo)軌道均低于托盤支撐調(diào)節(jié)軌道。

結(jié)合附圖，本實用新型的使用方法如下：

托盤分離：如圖10所示，一疊托盤18疊放在托盤進料輸送帶15上，托盤進料輸送帶15帶動整疊托盤前移，托盤提升桿162插入從上到下倒數(shù)第二個托盤內(nèi)，升降支架上升將倒數(shù)第二個托盤及其以上的托盤提起，第一托盤升降平臺91上升到與托盤進料輸送帶15平齊，托盤進料輸送帶15移動將最下面的托盤移動到第一托盤升降平臺91上的托盤進料引導(dǎo)軌道910上；升降支架下降，其余的托盤回到托盤進料輸送帶上，托盤進料輸送帶15倒退，使得托盤提升桿與托盤分離；

托盤調(diào)節(jié)：第一托盤升降平臺91下降，托盤受到托盤支撐調(diào)節(jié)軌道901的支撐而與第一托盤升降平臺91分離，托盤支撐調(diào)節(jié)軌道901帶動托盤移動到第二托盤升降平臺92的正上方；托盤進料輸送上剩余的托盤重復(fù)步驟a，使得第二個托盤移動到第一托盤升降平臺上；

流水線上的箱體19沿著流水線3連續(xù)進入物料輸送帶1上，物料輸送帶在伺服電機的作用下調(diào)節(jié)整列箱體使得箱體在X軸方向排成一列，電動推桿100將一列箱體推到箱體預(yù)定位平臺10上，重復(fù)上述動作將若干列箱體整齊的排列在箱體預(yù)定位平臺，箱體預(yù)定位平臺10上的箱體正好可以布滿托盤的一層，然后機械手將箱體預(yù)定位平臺10上的排列定位好的所有箱體一起轉(zhuǎn)移到托盤上堆垛，托盤的位置可以通過托盤支撐調(diào)節(jié)軌道來回移動微調(diào)；直到托盤上的箱體堆疊到需要的層數(shù)；箱體抓取時X軸的位置通過進料輸送帶調(diào)節(jié)，箱體搬運到托盤上時，托盤的X軸向位置通過托盤支撐調(diào)節(jié)軌道901調(diào)節(jié)，因此機械手只有Y軸、Z軸方向的位移，而且機械手每次搬運箱體時，機械手的Y軸、Z軸的初始位置、終點位置都是相同的，不需要調(diào)整，

機械手的動作非常單一，因此機械手響應(yīng)迅速、搬運箱體非?？旖?；

第二托盤升降平臺92上升，堆滿箱體的托盤與托盤支撐調(diào)節(jié)軌道901分離，托盤出料引導(dǎo)軌道920帶動托盤進入托盤出料輸送帶16，實現(xiàn)堆垛后的托盤出料；

第一托盤升降平臺91下降，第二個托盤通過托盤支撐調(diào)節(jié)軌道移動到第二托盤升降平臺92的正上方，等待堆垛。

整個過程非常協(xié)調(diào)、連貫，沒有等待時間，自動化程度高，箱體堆垛效率高。