一种码垛输送线上的三码垛位无托盘库码垛装置

摘要

一种码垛输送线上的三码垛位无托盘库码垛装置，由一台码垛机器人(17)对应三条生产线A、B、C和三个码垛位，三个码垛位与三条生产线A、B、C分别一一对应，三条生产线A、B、C分别通过输送设备将物料袋运至码垛机器人(17)前的三个双待抓取(1)位置上，根据输送线输送速度，码垛机器人(17)依次抓取不同物料放入相应的托盘上。该码垛装置充分合理利用工厂内场地空间资源、以现有生产线为基础，使用过程中可同时抓取两袋物料的双抓手机构，在降低生产成本和人工成本的同时，大大提高生产效率，全面实现无人化码垛。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种码垛输送线，其具体涉及一种码垛输送线上的三码垛位无托 盘库码垛装置。

背景技术

码垛机器人及其输送系统现已广泛地应用于物流、仓储等行业中，其操作简 单、工作效率高、节省人力能源等特点受到广大企业的喜爱，根据不同的工况要 求和产品种类而设计的码垛及输送方式多种多样，现有的码垛装置大多以一机一 线、一机两线、含托盘库或者不含托盘库几种为主，如公开号为CN102616578A 的中国专利公开了一种多功能机器人码垛系统，其包括码垛机器人主机、码垛输 送机、码垛托盘、光线感应开关、输送缓冲机构、筛选机构、称重机构、金属异 物检测机构、压包输送机构、电气控制系统，码垛托盘位于码垛机器人主机的两 侧，光线感应开关用于检测码垛托盘上物料码垛的高度，码垛输送机用于将物料 快速送到码垛机器人主机的固定抓取位置，输送缓冲机构用于缓冲物料，筛选机 构位于输送缓冲机构和称重机构之间，筛选机构用于拣出不合格的物料，称重机 构用于称量物料的重量，重量不合格的物料通过筛选机构拣出，金属异物检测机 构用于检测金属异物，带有金属异物的物料通过筛选机构拣出，压包输送机构是 将袋装不规则的物料压平整形以利于机器人码垛，码垛机器人主机、码垛输送机、 码垛托盘、光线感应开关、输送缓冲机构、筛选机构、称重机构、金属异物检测 机构、压包输送机构由电气控制系统统一协调完成整个码垛流程。上述多功能机 器人码垛系统以一机一线为主，效率低、成本高。当涉及到三条以上不同包装物 料的输送线码垛时，还未有很好的解决方案，用一机两线、另一线人工码垛，或 用一机两线、另一线换方向使用一台机器人码垛这两种方案，均存在占用空间大、 成本高、效率低等缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明提供了一种码垛输送线上的三 码垛位无托盘库码垛装置，该码垛装置充分合理利用工厂内场地空间资源、以现 有生产线为基础，使用过程中可同时抓取两袋物料的双抓手机构，在降低生产成 本和人工成本的同时，大大提高生产效率，全面实现无人化码垛。

本发明的一种码垛输送线上的三码垛位无托盘库码垛装置采用如下技术方 案：

一种码垛输送线上的三码垛位无托盘库码垛装置，由一台码垛机器人17对 应三条生产线A、B、C和三个码垛位，三个码垛位与三条生产线A、B、C分别一 一对应，三条生产线A、B、C分别通过输送设备将物料袋运至码垛机器人17前 的三个双待抓取1位置上，根据输送线输送速度，码垛机器人17依次抓取不同 物料放入相应的托盘上。

进一步地，该码垛装置将原有的1#和2#生产线合并为一条生产线A，其将 物料袋通过宽皮带5和小弯道3送至左侧的双待抓取1位置上；生产线B将物料 袋通过右侧宽皮带5、小弯道3送至右侧双待抓取1位置上；生产线C上的物料 袋沿直线经过宽皮带5、无动力下滑道11到达中间的双待抓取1位置上。

进一步地，托盘A、托盘B、托盘C与左侧输送线A、中间输送线C和右侧 输送线B一一对应，固定于中间位置机器人底座16上的码垛机器人17，根据输 送带的输送速度，在有两包物料的双待抓取1位上同时抓取两包物料，并放在对 应的托盘上，托盘A、托盘B上的物料机器人17逆时针方向码垛，托盘C上的 物料机器人17将以顺时针方向码垛。

进一步地，托盘A和托盘B外分别加护栏B21、升降挡杆20和叉车光电19。

进一步地，当右侧托盘满垛时，用叉车将满垛托盘运走，并且在右侧护栏光 电检测到叉车退出时，机器人再恢复向右侧码垛指令；右侧护栏B设有两层光电 检测设备，在升降挡杆20的配合作用下，使叉车叉取右侧满垛托盘时，机器人 停止向右侧码垛的指令，防止满垛托盘被提起时与机器人干涉，当叉车退出后， 机器人恢复向右码垛指令。

进一步地，生产线A主要由窄皮带6、垂直下推倒7、无动力下滑道11、宽 皮带5、小弯道3、爬坡皮带4、圆辊上震动12和双待抓取1组成，其中，由两 条窄皮带6沿直线将物料袋接出至应急人工码垛位，再分别由安装在第二条窄皮 带6上的垂直下推倒7和无动力下滑道11，将物料袋送至左侧输送线的宽皮带5 上；落在宽皮带5上的物料袋，经过小弯道3和爬坡皮带4，再由圆辊上震动12 到达双待抓取1的等待位，等待码垛。

进一步地，生产线B主要由窄皮带6、垂直下推倒7、无动力下滑道11、宽 皮带5、小弯道3、圆辊上震动12和双待抓取1组成，其中，通过两条窄皮带6 将物料袋接到应急人工码垛位，然后跨过左侧输送线的宽皮带5，通过垂直下推 倒7和无动力下滑道11使物料袋进入右侧输送线上的宽皮带5上，再经过小弯 道3和圆辊上震动12到达右侧双待抓取1的等待位上，等待码垛。

进一步地，生产线C主要由窄皮带6、宽皮带5、上推倒8、滚筒转向9、托 板装置10、无动力下滑道11、圆辊上震动12和双待抓取1组成，其中，物料袋 经过窄皮带6和宽皮带5，在上推倒8、托板装置10和滚筒转向9装置的配合作 用下倒包转向，通过无动力下滑道11进入圆辊上震动12和位于中间位置双待抓 取1上等待码垛。

进一步地，生产线C的宽皮带5横跨左侧输送线的小弯道3，并居于其上方。

本发明的一种码垛输送线上的三码垛位无托盘库码垛装置适合生产线紧凑、 产品种类多、对不同物料分别码垛的技术方案，其根据原有生产线的位置，充分 节约现有车间场地，使用一机三线三码垛位无托盘的码垛装置，可三线同时生产 依次码垛，在光电检测设备的配合下，完成无干扰的高效省时的码垛装置，充分 利用空间资源且能有效提高生产效率的同时减轻人工负担，又能大大地降低生产 成本，适于广泛推广。

附图说明：

图1为本发明实施例的一种码垛输送线上的三码垛位无托盘库码垛装置最 终方案图。

图2为本发明实施例的一种码垛输送线上的三码垛位无托盘库码垛装置初 步方案布局图。

图3为本发明实施例的一种码垛输送线上的三码垛位无托盘库码垛装置的 侧视图。

图4为本发明实施例的一种码垛输送线上的三码垛位无托盘库码垛装置的 正视图。

具体实施方式：

下面结合附图，简要说明本发明的具体技术方案。

如图1所示，本发明实施例的一种码垛输送线上的三码垛位无托盘库码垛装 置，由一台码垛机器人17对应三条生产线和三个码垛位，三个码垛位与三条生 产线分别一一对应，三条生产线分别通过输送设备将物料袋运至码垛机器人17 前的三个双待抓取1位上，根据输送线输送速度，码垛机器人17依次抓取不同 物料放入相应的托盘上。

该码垛装置在工厂原有生产线的基础上，将1#和2#生产线合为一线，通过 宽皮带5和小弯道3输送设备等送至左侧的双待抓取1位上，而3#生产线产品 通过右侧宽皮带5、小弯道3等输送线送至右侧双待抓取1位上，4#生产线上的 物料沿直线经过宽皮带5、无动力下滑道11等输送设备最终到达中间的双待抓 取1位置上。

三条输送线与三个码垛位一一对应，当右侧托盘满垛时，用叉车将满垛托盘 运走，并且在右侧护栏光电检测到叉车退出时，机器人再恢复向右侧码垛指令； 右侧护栏B分别设有两层光电检测设备，并且加装升降挡杆20，使叉车叉取右 侧满垛托盘时，机器人停止向右侧码垛的指令，防止满垛托盘被提起时与机器人 干涉，当叉车退出后，机器人恢复向右码垛指令。

同时1#、2#、3#线分别设有应急人工码垛位，可实现应急人工码垛；并且 2#和1#线合线，不能实现这两线的机器人码垛同时生产，但可进行一条线人工、 另一条线机器人码垛同时生产。

参见图1,本发明实施例的一种三码垛位无托盘库码垛装置的码垛输送线， 主要由双待抓取1、下振动2、小弯道3、爬坡皮带4、宽皮带5、窄皮带6、垂 直下推倒7、上推倒8、滚筒转向9、托板装置10、无动力下滑道11、圆辊上震 动12、安全光电13、托盘定位块14、光电支架15、机器人底座16、机器人17、 护栏A18、叉车光电19、升降挡杆20和护栏B21组成，1#和2#除可分别应急 人工码垛外，通过合线进入左侧输送设备，并最终被送入左侧双待抓取1位置等 待码垛；3#线同样也设有人工应急码垛输送线，并通过垂直下推倒7和无动力下 滑到11进入右侧输送线，从而到达右侧双待抓取1位置等待码垛；4#线不设有 应急人工码垛线，通过沿直线的输送线进入中间位置的双待抓取1位置，等待机 器人码垛。

1#和2#线主要组成部件为：窄皮带6、垂直下推倒7、无动力下滑道11、宽 皮带5、小弯道3、爬坡皮带4、圆辊上震动12和双待抓取1，现有的1#至4# 生产线高度相同，均为1.41m，1#和2#分别由两条同为1.41m高的窄皮带6沿直 线接出至应急人工码垛位，再分别由安装在第二条窄皮带6上垂直下推倒7和无 动力下滑道11，将1#或2#生产线上的物料送至左侧输送线的0.8m高宽皮带5 上；并且为了防止2#生产线的垂直下推倒7在生产过程中挡住物料袋，其长度 要比1#生产线的垂直下推倒7短，并且下料口距离宽皮带5有一定距离，防止 物料袋经过时卡袋；落在窄皮带5上的物料袋，经过同样0.8m的小弯道3和爬 坡皮带4，再由高度1m的圆辊上震动12到达双待抓取1的等待位，等待码垛。 因为1#和2#为合线，不能同时使用码垛生产线生产，但可以一条人工应急码垛、 一条机器人17码垛同时生产，详见图1、图3上图和图4上图。

3#线主要由窄皮带6、垂直下推倒7、无动力下滑道11、宽皮带5、小弯道 3、圆辊上震动12和双待抓取1几部分设备组成，同样高度位1.41m的3#线， 通过两条同为1.41m高的窄皮带6接到应急人工码垛位，并且第二条窄皮带6 要比1#和2#的长些，以便跨过左侧输送线的宽皮带5，通过垂直下推倒7和无 动力下滑道11使物料袋进入右侧输送线上高1m的宽皮带5上，再经过同样高度 的小弯道3和圆辊上震动12，被送至右侧双待抓取1等待位上等待码垛，参见 图1和图4下图。

如图1、3所示，4#线的主要组件为：窄皮带6、宽皮带5、上推倒8、滚筒 转向9、托板装置10、无动力下滑道11、圆辊上震动12和双待抓取1等，其中 4#线上物料，经过高度为1.41m的窄皮带6和宽皮带5，在上推倒8、托板装置 10和滚筒转向9装置的配合作用下倒包转向，通过无动力下滑道11进入高1m 的圆辊上震动12和位于中间位置双待抓取1上等待码垛。其中为了防止4#线与 左侧输送线干涉，4#线宽皮带5横跨左侧输送线小弯道3，并居于其上方。且4# 线未安装应急人工码垛线。

图2为本发明实施例的一种三码垛位无托盘库码垛装置的初步方案图，托盘 A、托盘B、托盘C与左侧输送线、中间输送线和右侧输送线一一对应，固定于 中间位置机器人底座16上的码垛机器人17，根据输送带的输送速度，在有两包 物料的双待抓取1位上同时抓取两包物料，并放在对应的托盘上，托盘A、托盘 B上的物料机器人17逆时针方向码垛，托盘C上的物料机器人17将以顺时针方 向码垛。当光电检测到一托盘满垛时，叉车驶入对应托盘位，叉取满垛托盘。叉 车入口处光电均为安全光电13，当未有满垛托盘且机器人17工作时，如果有叉 车或者工人强行通过，机器人将急停，待工作环境安全时，机器人继续恢复工作。

考虑到当托盘B满垛时，如果机器人17继续向托盘A码垛的话，在叉车提 起满垛托盘B时或会与机器人17有干涉，将方案进一步修改，得到如图1所示 的最终方案。在原有初步方案的基础上，托盘A和托盘B外分别加护栏B21、升 降挡杆20和叉车光电19，当托盘A满垛时，叉车驶入叉车光电19区域，在升 降挡杆20的作用下，叉车先停止与升降挡杆20前端，待机器人17只对于托盘 B和托盘C码垛、且不与满垛托盘A干涉时，升降挡杆20打开，叉车驶入并带 走满垛托盘，当安全光电13检测到叉车退出后，机器人17恢复原工作指令；当 托盘B满垛时，叉车驶入叉车光电19区域并停止在升降挡杆20前端，机器人 17停止给托盘A码垛，只向右对托盘C码垛，待无干涉时，升降挡杆20抬起， 叉车带走满垛托盘B，并在安全光电13检测到叉车退出后，升降挡杆20下降回 初始位置，机器人17恢复原工作指令；因为在托盘C位置不存在机器人17与满 垛托盘干涉问题，因此与原方案相同，只布置安全光电13，当托盘C满垛时， 机器人17停止向右码垛命令，叉车叉取满垛托盘C，退出后机器人17恢复原工 作指令，详见图1与图2。

依照本发明实施例的一种三码垛位无托盘库的码垛装置，在没有托盘自动输 送系统的前提下，每个码垛位设置可以一次性放置3个托盘，减少更换托盘频率， 提高生产效率。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式不受上述实施例 的限制，对本领域技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这 些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。