一种自动包装生产线板材堆叠装置及堆叠方法

技术领域

本发明涉及板材生产技术领域，尤其涉及一种自动包装生产线板材堆叠装置及堆叠方法。

背景技术

传统的板件转运、分拣和检验全靠人工，板件在钻孔机出口堆成一垛以后，需人工转运到手推车上，再推到分拣工位进行人工分拣；人工分拣后还需要再次根据订单的图纸一一把板件取出核对，出错率较高；板件孔位信息依靠卡尺和卷尺测量，容易误测和漏测；打包工位按照作业员的想法进行叠放打包，打包效率低且容易造成包装材料的浪费。

针对上述问题，申请号为CN201810048462.9的专利申请中公开了一种智能板材分拣系统，包括人工投料板材入口、双面板件回流线、钻孔机、分流移栽线、入料滚筒线、板材分流区、异形板打包工位、合格异形板出口、维修跨道、CCD检测NG板件出口、人工上料入口、CCD检测工位、清洁机构、异形板人工投料入口、书本架、机器人、分拣NG出口、三层顶升移栽线、双层顶升移栽线、板材出口、无动力滚筒、打包工位、气浮打包台和摆动皮带线，双面孔板件回流线设置在分流移栽线左侧，分流移栽线与入料滚筒线连接，双层顶升移栽线设置在三层顶升移栽线左侧，摆动皮带线设置在三层顶升移栽线右侧，CCD检测线设置在分流移栽线右侧，本设备利用输送线体将板件进行分类输送，结合机器人进行板件分拣，并具备CCD板材智能质量检验功能，板件输送分拣实时、准确、稳定，自动化、智能化程度高，能大幅度节约人力和物力，具有数据记录和统计功能，便于分析优化生产。

现有技术中，对板材进行包装时，仍然需要人工将板材进行堆叠工序，板材有着一定的自重，如此的工作方式不仅效率偏低，而且工作劳动强度较大，故仍然具有较大的改进空间。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种自动包装生产线板材堆叠装置及堆叠方法，取缔以往的人工堆叠方式，具有板材堆叠灵活性较强的优点。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种自动包装生产线板材堆叠装置，包括箱体、升降部、传感部以及根据所述传感部控制所述升降部进行升降的控制器以及输入面板；

所述箱体呈敞开式设置形成料口，所述料口沿所述箱体的长度方向设置有入料端以及出料端；

所述升降部包括液压缸以及工作板，所述液压缸与所述箱体底部可拆卸连接，所述液压缸的伸缩轴与所述工作板可拆卸连接，所述工作板上设置有板材输送线，所述液压缸行程伸至最高时，所述工作板的工作面与所述料口处于同一水平高度；

所述传感部包括红外接收器以及红外发射器，所述红外接收器以及所述红外发射器呈水平对向设置于所述入料端两侧；

所述控制器的输入端与所述红外接收器的输出端以及所述输入面板的输出端电性连接，所述控制器的控制端与所述液压缸的受控端以及所述板材输送线的受控端电性连接。

通过升降部、传感部以及控制器的相互配合，从而实现板材的自动堆叠工作，与现有技术相对比，取缔以往的人工堆叠方式，具有板材堆叠灵活性较强的优点。

作为上述方案的进一步改进，还包括人工操控部，所述人工操控部设置于所述箱体外侧，所述人工操控部包括通断所述传感部的切换按钮、控制所述液压缸上升的上升按钮以及控制所述液压缸下降的下降按钮；

所述控制器的输入端与所述切换按钮、所述上升按钮以及下降按钮均电性连接。

作为上述方案的进一步改进，所述人工操控部还包括控制所述板材输送线以及所述液压缸均停止工作的急停按钮；

所述控制器的输入端与所述急停按钮电性连接。

作为上述方案的进一步改进，靠近所述出料端的所述箱体的内壁，与所述工作板一侧呈间隙配合设置。

作为上述方案的进一步改进，还包括定位部，所述定位部包括定位叉以及锁紧插销；

所述定位叉一端水平向外伸出，其端部设置有供管体陷入的定位槽；

所述锁紧插销穿设于所述定位叉的端部，以封闭所述定位槽的槽口。

作为上述方案的进一步改进，所述定位部设置有四个，四个所述定位部两个为一组，镜像式设置于所述箱体靠近所述入料端、所述出料端的两外侧。

作为上述方案的进一步改进，还包括滚轮组，所述滚轮组设置有4个，均布与所述箱体的底部。

作为上述方案的进一步改进，所述液压缸通过螺栓与所述箱体可拆卸连接。

本发明还提供一种板材分拣包装生产线，包括电控部、上料部、分拣部、人工包装部以及依序连接所述上料部、分拣部、人工包装部的输送线；

所述上料部包括液压升降辊筒台以及将所述液压升降辊筒台的板料上料至所述输送线的上料机器人，还包括自动扫码器扫码器，所述扫码器设置在所述输送线上，还包括钻孔机；

所述分拣部包括板材暂存库，以及在所述板材暂存库内对板材进行存取操作的分拣机器人；

所述人工包装部包括包装纸箱裁剪设备、人工包装装置以及上述方案中的自动包装生产线板材堆叠装置。

本发明还提供一种自动包装生产线板材堆叠装置的堆叠方法，应用于上述方案中的自动包装生产线板材堆叠装置，所述方法包括：

S1:根据所需进行堆叠板材的厚度值，通过输入面板向控制器预设液压缸的单次下降高度以及所需堆叠的板材件数；

S2：板材经入料端进入到工作板上，红外信号被阻挡，红外接收器向控制器发送反馈信号；

S3：控制器接收到反馈信号后，控制器控制液压缸带动工作板下降一个板材厚度值的高度；

S4：板材完全进入到工作板后，红外接收器恢复红外信号的接收，此时板材的顶面与料口处于同一水平面上，此时第一块板材堆叠，控制器计数为一；

S5；陆续有板材进入到料口时，装置循环S2-S4的操作步骤，直至控制器的计数与预设的板材件数相等；

S6:控制器的计数与预设的板材件数相等时，控制器控制液压缸上升至最大行程；

S7：控制器启动板材输送线，将完成堆叠的板材经出料口输送至下一工序。

具体有益效果：

1.操作人员按下切换按钮后，传感部随即断开连接，此时控制器不再进行自动的堆叠工作，操作人员可通过按压上升按钮或下降按钮对箱体内的板材进行人工操作，如此的设置能够便于操作人员在本装置进行正常工作时进行适应性的微调，当微调结束后，可再次按压切换按钮，恢复传感器以及控制器的自动堆叠工作；

2.若本装置遇到紧急情况时，操作人员可通过按压急停按钮，来断开板材输送线以及液压缸，以停止所有正在工作的动作；

3.板材进入到箱体后，操作人员可通过手动将板材推靠至箱体的内壁上，对板材进行归整；

4.定位部的设置能够便于本装置适应性地与对应的输送线进行连接，在连接时，仅需拔出锁紧插销，随后移动本装置，令定位叉内的定位槽卡入到对应输送线的脚架上即可，随后将锁紧插销插会定位叉内，现在脚架脱离定位槽，从而起到定位锁紧的作用；

5.为了便于本装置与输送线进行定位连接，所述定位部设置有四个，四个所述定位部两个为一组，镜像式设置于所述箱体靠近所述入料端、所述出料端的两外侧；

6.滚轮组的设置能够便于操作人员对装置进行位置的移动调节。

附图说明

图1是本发明实施例中堆叠装置与生产线的连接结构示意图；

图2是本发明实施例中堆叠装置的具体结构示意图；

图3是本发明实施例中堆叠装置的内部结构示意图；

图4是2中A处的放大图；

图5是本发明实施例中板材分拣生产线的具体结构示意图；

图6是本发明实施例中板材分拣生产线中上料部的具体结构示意图；

图7是本发明实施例中板材分拣生产线中分拣部的具体结构示意图；

图8是本发明实施例中板材分拣生产线中人工包装部的具体结构示意图。

附图标记：

1、箱体；2、输入面板；3、料口；4、入料端；5、出料端；6、液压缸；7、工作板；8、板材输送线；9、红外接收器；10、红外发射器；11、切换按钮；12、上升按钮；13、下降按钮；14、急停按钮；15、定位叉；16、锁紧插销；17、定位槽；18、滚轮组；71、液压升降辊筒台；72、上料机器人；73、扫码器；74、分拣机器人；75、包装纸箱裁剪设备；76、人工包装装置；77、板材暂存库；78、自动包装生产线板材堆叠装置；79、钻孔机；E、上料部；F、分拣部；G、人工包装部。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、零/部件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、零/部件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称零/部件被“连接”到另一零/部件时，它可以直接连接到其他零/部件，或者也可以存在中间零/部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1、图2、图3以及图4所示，其中，图1是本发明实施例中堆叠装置与生产线的连接结构示意图，图2是本发明实施例中堆叠装置的具体结构示意图，图3是本发明实施例中堆叠装置的内部结构示意图，图4是2中A处的放大图。

一种自动包装生产线板材堆叠装置，包括箱体1、升降部、传感部以及根据所述传感部控制所述升降部进行升降的控制器以及输入面板2；

所述箱体1呈敞开式设置形成料口3，所述料口3沿所述箱体1的长度方向设置有入料端4以及出料端5；

所述升降部包括液压缸6以及工作板7，所述液压缸6与所述箱体1底部可拆卸连接，所述液压缸6的伸缩轴与所述工作板7可拆卸连接，所述工作板7上设置有板材输送线8，所述液压缸6行程伸至最高时，所述工作板7的工作面与所述料口3处于同一水平高度；

所述传感部包括红外接收器9以及红外发射器10，所述红外接收器9以及所述红外发射器10呈水平对向设置于所述入料端4两侧。

所述控制器的输入端与所述红外接收器9的输出端以及所述输入面板2的输出端电性连接，所述控制器的控制端与所述液压缸6的受控端以及所述板材输送线8的受控端电性连接。

需要说明的是，在本实施例中，本装置应用于板材自动包装生产线中，其中，本装置中的入料端4与生产线中的分拣部连接，出料端5与生产线中的包装部连接，经分拣部分拣后的板材，将一块一块陆续地、有间隔地从分拣部进入到入料端4，经本装置进行堆叠后，经出料端5进入到包装部进行下一步的工序，故本装置主要所负责的工作为板材的堆叠。

进一步的说明，在本实施例中，本装置在正常工作时，红外发射器10以及红外接收器9均处于常开状态，假设箱体1成空置状态，此时液压缸6行程处于最高处，工作板7的工作面与料口3处于同一水平高度，当有板材经入料端4输送至工作板7上时，板材进入入料端4时，板材将会把红外信号进行阻挡，此时红外接收器9失去红外型号，红外接收器9将实时向控制器进行反馈，控制器接收到反馈信号后，驱动液压缸6带动工作板7下降一个板材的厚度值，待板材完全输送至工作板7上后，板材将完全越过入料端4，不再阻挡红外信号，此时红外接收器9回复红外信号的接收，因工作板7下降了一个板材的厚度值，故板材的顶面将与料口3处于同一水平面上。故运用本装置对板材进行堆叠时，需要对控制器进行初始化的设定，根据板材的实际厚度，利用输入面板2向控制器预设控制器收到红外接收器9的反馈信号时，控制液压缸6的下降高度。同时，还需要所需堆叠的板材件数。

示例性的，运用本装置进行板材的堆叠时，根据所需进行堆叠板材的厚度值，通过输入面板2向控制器预设液压缸6的单次下降高度以及所需堆叠的板材件数，随后即可进行堆叠工作。板材经入料端4进入到工作板7上，此时红外信号被阻挡，红外接收器9向控制器反馈，控制器随即控制液压缸6带动工作板7下降一个板材厚度值的高度，待板材完全进入到工作板7后，红外接收器9恢复红外信号的接收，此时板材的顶面与料口3处于同一水平面上，此时第一块板材堆叠工作完成，控制器计数为一。陆续有板材进入到料口3时，装置循环上述操作，直至控制器的计数与预设的板材件数相等时，箱体1内堆叠有数目与预设值相等的板材，此时控制器控制液压缸6上升至最大行程，此时工作板7再次与料口3的水平高度相等，待液压缸6上升到位后，控制器启动板材输送线8，将完成堆叠的板材经出料口3输送至下一工序，此时一次的板材堆叠工作完成。

通过升降部、传感部以及控制器的相互配合，从而实现板材的自动堆叠工作，与现有技术相对比，取缔以往的人工堆叠方式，具有板材堆叠灵活性较强的优点。

更优的是，在本实施例中，本装置还包括人工操控部，所述人工操控部设置于所述箱体1外侧，所述人工操控部包括通断所述传感部的切换按钮11、控制所述液压缸6上升的上升按钮12以及控制所述液压缸6下降的下降按钮13；

所述控制器的输入端与所述切换按钮11、所述上升按钮12以及下降按钮13均电性连接。

需要说明的是，操作人员按下切换按钮11后，传感部随即断开连接，此时控制器不再进行自动的堆叠工作，操作人员可通过按压上升按钮12或下降按钮13对箱体1内的板材进行人工操作，如此的设置能够便于操作人员在本装置进行正常工作时进行适应性的微调，当微调结束后，可再次按压切换按钮11，恢复传感器以及控制器的自动堆叠工作。

更优的是，在本实施例中，为了进一步提高本装置的使用安全性，所述人工操控部还包括控制所述板材输送线8以及所述液压缸6均停止工作的急停按钮14；

所述控制器的输入端与所述急停按钮14电性连接。

需要说明的是，若本装置遇到紧急情况时，操作人员可通过按压急停按钮14，来断开板材输送线8以及液压缸6，以停止所有正在工作的动作。

更优的是，为了便于板材的归整，靠近所述出料端5的所述箱体1的内壁，与所述工作板7一侧呈间隙配合设置。板材进入到箱体1后，操作人员可通过手动将板材推靠至箱体1的内壁上，对板材进行归整。

作为上述方案的进一步改进，本装置还包括定位部，所述定位部包括定位叉15以及锁紧插销16；

所述定位叉15一端水平向外伸出，其端部设置有供管体陷入的定位槽17；

所述锁紧插销16穿设于所述定位叉15的端部，以封闭所述定位槽17的槽口。

需要说明的是，定位部的设置能够便于本装置适应性地与对应的输送线进行连接，在连接时，仅需拔出锁紧插销16，随后移动本装置，令定位叉15内的定位槽17卡入到对应输送线的脚架上即可，随后将锁紧插销16插会定位叉15内，现在脚架脱离定位槽17，从而起到定位锁紧的作用。

更优的是，在本实施例中，为了便于本装置与输送线进行定位连接，所述定位部设置有四个，四个所述定位部两个为一组，镜像式设置于所述箱体1靠近所述入料端4、所述出料端5的两外侧。

更优的是，在本实施例中，本装置还包括滚轮组18，所述滚轮组18设置有4个，均布与所述箱体1的底部。滚轮组18的设置能够便于操作人员对装置进行位置的移动调节。

更优的是，所述液压缸6通过螺栓与所述箱体1可拆卸连接。所述工作板7通过螺栓与所述伸缩轴可拆卸连接。可拆卸连接的设置，能够便于本装置的组装以拆卸。

本发明还提供一种板材分拣包装生产线，包括电控部、上料部E、分拣部F、人工包装部G以及依序连接所述上料部E、分拣部F、人工包装部G的输送线.

参照图5、图6、图7以及图8所示，其中，图5是本发明实施例中板材分拣生产线的具体结构示意图，图6是本发明实施例中板材分拣生产线中上料部E的具体结构示意图，图7是本发明实施例中板材分拣生产线中分拣部F的具体结构示意图，图8是本发明实施例中板材分拣生产线中人工包装部G的具体结构示意图。

所述上料部E包括液压升降辊筒台71以及将所述液压升降辊筒台71的板料上料至所述输送线的上料机器人72，还包括扫码器73，所述扫码器设置在所述输送线上，还包括钻孔机79；

所述分拣部F包括板材暂存库77，以及在所述板材暂存库77内对板材进行存取操作的分拣机器人74；

所述人工包装部G包括包装纸箱裁剪设备75、人工包装装置76以及上述方案中的自动包装生产线板材堆叠装置78。

需要说明的是，在本实施例中，电控部包括控制系统，本控制系统为MES控制系统。

板材在进入本生产线时，均贴有条码，条码内包含有板材的信息；同时，在本实施例中，板材暂存库77设置有6个，对应同于存放类型不同的板材，本生产线的工作流程如下：

上料：人工将板材以堆垛的方式放置在液压升降辊筒台71上，随后操控液压升降辊筒台71将板材升降至上料机器人72的所需取料高度→上料机器人72自动取板，将液压升降辊筒台71上的板材夹持、放置到输送线→板材进入到输送线，扫码器73扫码录入板材信息，钻孔机79根据录入的板材信息调用当前板材的加工程序，钻孔加工完毕后，板材经输送线输送到分拣部F；

分拣：电控部根据自动扫码获取的板材信息，将板材分配到对应的板材暂存库77→分拣机器人74自动取板入库，暂存在板材暂存库77→一个订单板材齐套后，分拣机器人74取板出库，将板材逐一夹持、放置在输送线上→板材经输送线输送到人工包装部F；

包装：分拣部F来板(一个包装)→裁纸机根据自动扫码获取的板材信息剪裁出对应的包装纸箱→板材经输送线输送至自动包装生产线板材堆叠装置78时，对板材进行逐一堆叠→呈堆叠状的板材经输送线输送至人工包装装置76进行人工装箱，最后打包下线。

本生产线根据客户要求和产品特点，在信息化统筹和PLC控制下，利用输送线体将板件进行分类输送，结合机器人进行板件分拣。板件输送分拣实时、准确、稳定，自动化、智能化程度高，能大幅度节约人力和物力。具有数据记录和统计功能，可实时显示生产状况和导出历史生产数据，便于分析优化生产。

本系统根据客户要求和产品特点，在信息化统筹和PLC控制下，利用输送线体将板件进行分类输送，结合机器人进行板件分拣。板件输送分拣实时、准确、稳定，自动化、智能化程度高，能大幅度节约人力和物力。具有数据记录和统计功能，可实时显示生产状况和导出历史生产数据，便于分析优化生产。本发明还提供一种上述板材分拣包装生产线的板材堆叠方法，应用于上述方案中的自动包装生产线板材堆叠装置，所述方法包括：

S1:根据所需进行堆叠板材的厚度值，通过输入面板2向控制器预设液压缸6的单次下降高度以及所需堆叠的板材件数；

S2：板材经入料端4进入到工作板7上，红外信号被阻挡，红外接收器9向控制器发送反馈信号；

S3：控制器接收到反馈信号后，控制器控制液压缸6带动工作板7下降一个板材厚度值的高度；

S4：板材完全进入到工作板7后，红外接收器9恢复红外信号的接收，此时板材的顶面与料口3处于同一水平面上，此时第一块板材堆叠，控制器计数为一；

S5；陆续有板材进入到料口3时，装置循环S2-S4的操作步骤，直至控制器的计数与预设的板材件数相等；

S6:控制器的计数与预设的板材件数相等时，控制器控制液压缸6上升至最大行程；

S7：控制器启动板材输送线8，将完成堆叠的板材经出料口3输送至下一工序。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。