一种智慧包装用成品码垛设备

技术领域

本发明涉及一种码垛设备，具体是一种智慧包装用成品码垛设备。

背景技术

随着社会的发展，人们对网络购物的需求越来越大，有更多的产品通过远途运输的方式送达到购物人员处，这就对产品的包装需要也越来越高，而为了方便用户快速得知产品信息，越来越多的生产线采用智慧包装。

智慧包装的最后一步是将包装好的产品通过码垛设备在码垛托盘上码垛起来，从而方便使用叉车对码垛好的产品进行转移。现有码垛设备多是使用码垛机器人，虽然码垛机器人也能够将产品整齐的码垛在托盘上，但后续叉车叉取托盘时容易碰撞到托盘造成码垛产品的晃动，为此，如何在叉车叉取托盘时提高码垛整齐的成品的稳定性成为目前急需解决的难题。

因此，本领域技术人员提供了一种智慧包装用成品码垛设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智慧包装用成品码垛设备，能够在叉车叉取码垛托盘时提高成品包装件的稳定性，避免码垛整齐的成品包装件出现倾塌或掉落现象，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智慧包装用成品码垛设备，包括内机架，所述内机架的外部固定连接有外机架，且内机架的顶端设有三轴移动机构，所述三轴移动机构的底端固定连接有双出轴气缸，且双出轴气缸的两个输出端均固定连接有连接座，所述连接座的侧面底端固定连接有夹固板，所述夹固板的侧面设有两个并列的气囊缓冲机构；所述内机架的内部底端设有码垛托盘，且码垛托盘的一侧固定连接有底部夹持机构，所述码垛托盘两侧的内机架上固定连接有顶部抵持机构，且内机架的一侧设有成品输送机构。

作为本发明进一步的方案：所述底部夹持机构，具体包括：固定在内机架内部底端的条形箱，所述条形箱的一侧面开设有条形槽，且条形槽的内部转动连接有双向螺纹杆，所述条形槽内部两侧对称设有夹板，且夹板与双向螺纹杆螺纹连接，所述条形箱的一端固定连接有步进电机，且步进电机的输出轴贯穿条形箱并与双向螺纹杆固定连接，两个所述夹板的相对面中间位置开设有伸缩槽，且伸缩槽的内部活动连接有矩形框，所述矩形框的内部转动连接有若干个均匀分布的滚轮，且矩形框远离伸缩槽开口的一侧面两侧边沿位置固定连接有连接块，所述夹板外侧面对应连接块的位置嵌设有第一气缸，且第一气缸输出轴贯穿夹板并与相应的连接块固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述顶部抵持机构，具体包括：固定在内机架侧面的竖板，所述竖板的内侧面开设有三个均匀分布的旋转槽，且旋转槽内部转动连接有旋转臂，所述旋转臂的顶端固定连接有抵持头，且旋转臂的侧面底端贯穿设置有转轴，所述旋转臂的底端固定连接有条形板，且条形板一侧的竖板外侧面上嵌设有第二气缸，所述第二气缸的输出轴贯穿竖板并通过连接件与条形板连接。

作为本发明再进一步的方案：所述连接件，具体包括：开设在条形板一侧面的条形滑槽，所述第二气缸的输出轴固定连接有防脱球头，且防脱球头卡在条形滑槽中并与其相匹配，所述防脱球头可沿着条形滑槽进行移动。

作为本发明再进一步的方案：所述旋转臂顶端的抵持头底端面呈倾斜面，且旋转臂处于垂直状态，所述旋转臂的最大旋转角度为三十度。

作为本发明再进一步的方案：所述气囊缓冲机构，具体包括：嵌设在夹固板一侧面的第一气囊体，所述夹固板另一侧面对应第一气囊体的位置嵌设有第二气囊体，且第一气囊体与第二气囊体之间通过管道连通，所述第一气囊体内部填充有氮气并处于膨胀状态，所述第二气囊体处于萎缩状态。

作为本发明再进一步的方案：所述成品输送机构，具体包括：固定在内机架一侧的输送架，所述输送架的顶端面设有传送带，且输送架靠近内机架的一端固定连接有两个并列的固定套筒，所述固定套筒内部贯穿设置有第一光轴，且固定套筒外侧面螺纹连接有第一定位销用以固定第一光轴的位置，所述第一光轴的顶端固定连接有限位座，且限位座内部贯穿设置有第二光轴，所述限位座的顶端螺纹连接有第二定位销用以固定第二光轴的位置，两个所述第二光轴的一端共同固定连接有限位板。

作为本发明再进一步的方案：所述三轴移动机构，具体包括：两个并列固定在内机架顶端面的条型滑轨，两个所述条型滑轨顶端共同活动连接有移动板，且移动板的顶端活动连接有移动台，所述移动台的侧面活动连接有升降臂，且升降臂的底端与双出轴气缸固定连接，所述移动板通过电机与皮带的传动沿着条型滑轨进行往复运动，所述移动台通过电机与皮带的传动沿着移动板进行往复运动，所述升降臂通过电机与齿轮、齿条的传动沿着移动台进行上下升降。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本申请通过设置的顶部抵持机构与底部夹持机构，能够在叉车叉取码垛托盘时提高成品包装件的稳定性，避免码垛整齐的成品包装件出现倾塌或掉落现象，此外，底部夹持机构还可以对辅助送入的码垛托盘进行校位，提高码垛的整齐度与精准度。

2、当叉车碰撞到码垛托盘造成成品包装件晃动时，最上方的成品包装件晃动幅度最大，也是最容易掉落的，而本申请的顶部抵持机构能够在叉车插入货叉时按住码垛好的最上层成品包装件，从而有效避免最上层成品包装件掉落。

3、本申请通过设置的气囊缓冲机构，不仅能够提高夹固板夹取成品包装件的紧固性，还能够在夹固板松开成品包装件时，对成品包装件起到一个缓冲效果，避免成品包装件快速掉落对下方已经码垛好的成品包装件造成冲击，同时能够提高成品包装件掉落的稳定性避免出现偏离。

4、本申请的成品输送机构通过设置的限位板，能够有效将由传送带送来的成品包装件拦下并校位，而限位板的伸出长度与高度可通过第一定位销与第二定位销进行调节，便于使用。

附图说明

图1为一种智慧包装用成品码垛设备的结构示意图；

图2为一种智慧包装用成品码垛设备中成品输送机构的结构示意图；

图3为一种智慧包装用成品码垛设备中三轴移动机构的结构示意图；

图4为一种智慧包装用成品码垛设备中连接座与夹固板的结合视图；

图5为一种智慧包装用成品码垛设备中第一气囊体与第二气囊体的结合视图；

图6为一种智慧包装用成品码垛设备中顶部抵持机构的结构示意图；

图7为一种智慧包装用成品码垛设备中旋转臂转动三十度后的结构示意图；

图8为一种智慧包装用成品码垛设备中图6的A部放大图；

图9为一种智慧包装用成品码垛设备中底部夹持机构的结构示意图；

图10为一种智慧包装用成品码垛设备中图9的B部放大图。

图中：1、内机架；2、外机架；3、码垛托盘；4、成品包装件；5、输送架；6、传送带；7、固定套筒；8、第一光轴；9、第一定位销；10、限位座；11、第二光轴；12、第二定位销；13、限位板；14、条型滑轨；15、移动板；16、移动台；17、升降臂；18、双出轴气缸；19、连接座；20、夹固板；21、第一气囊体；22、第二气囊体；23、管道；24、竖板；25、旋转槽；26、旋转臂；27、转轴；28、抵持头；29、条形板；30、第二气缸；31、防脱球头；32、条形滑槽；33、条形箱；34、条形槽；35、双向螺纹杆；36、步进电机；37、夹板；38、伸缩槽；39、矩形框；40、滚轮；41、连接块；42、第一气缸。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

请参阅图1～10，本发明实施例中，一种智慧包装用成品码垛设备，包括内机架1，内机架1的外部固定连接有外机架2，且内机架1的顶端设有三轴移动机构，三轴移动机构的底端固定连接有双出轴气缸18，且双出轴气缸18的两个输出端均固定连接有连接座19，连接座19的侧面底端固定连接有夹固板20，夹固板20的侧面设有两个并列的气囊缓冲机构；内机架1的内部底端设有码垛托盘3，且码垛托盘3的一侧固定连接有底部夹持机构，码垛托盘3两侧的内机架1上固定连接有顶部抵持机构，且内机架1的一侧设有成品输送机构。本申请通过设置的顶部抵持机构与底部夹持机构，能够在叉车叉取码垛托盘3时提高成品包装件4的稳定性，避免码垛整齐的成品包装件4出现倾塌或掉落现象。

在本实施例中：底部夹持机构，具体包括：固定在内机架1内部底端的条形箱33，条形箱33的一侧面开设有条形槽34，且条形槽34的内部转动连接有双向螺纹杆35，条形槽34内部两侧对称设有夹板37，且夹板37与双向螺纹杆35螺纹连接，条形箱33的一端固定连接有步进电机36，且步进电机36的输出轴贯穿条形箱33并与双向螺纹杆35固定连接，两个夹板37的相对面中间位置开设有伸缩槽38，且伸缩槽38的内部活动连接有矩形框39，矩形框39的内部转动连接有若干个均匀分布的滚轮40，且矩形框39远离伸缩槽38开口的一侧面两侧边沿位置固定连接有连接块41，夹板37外侧面对应连接块41的位置嵌设有第一气缸42，且第一气缸42输出轴贯穿夹板37并与相应的连接块41固定连接。底部夹持机构还可以对辅助送入的码垛托盘3进行校位，提高码垛的整齐度与精准度。

在本实施例中：顶部抵持机构，具体包括：固定在内机架1侧面的竖板24，竖板24的内侧面开设有三个均匀分布的旋转槽25，且旋转槽25内部转动连接有旋转臂26，旋转臂26的顶端固定连接有抵持头28，且旋转臂26的侧面底端贯穿设置有转轴27，旋转臂26的底端固定连接有条形板29，且条形板29一侧的竖板24外侧面上嵌设有第二气缸30，第二气缸30的输出轴贯穿竖板24并通过连接件与条形板29连接。当叉车碰撞到码垛托盘3造成成品包装件4晃动时，最上方的成品包装件4晃动幅度最大，也是最容易掉落的，而本申请的顶部抵持机构能够在叉车插入货叉时按住码垛好的最上层成品包装件4，从而有效避免最上层成品包装件4掉落。

在本实施例中：连接件，具体包括：开设在条形板29一侧面的条形滑槽32，第二气缸30的输出轴固定连接有防脱球头31，且防脱球头31卡在条形滑槽32中并与其相匹配，防脱球头31可沿着条形滑槽32进行移动。防脱球头31与条形滑槽32的设置有效避免第二气缸30与条形板29脱离，此外，第二气缸30的输出轴伸缩过程中，防脱球头31沿着条形滑槽32发生位移。

在本实施例中：旋转臂26顶端的抵持头28底端面呈倾斜面，且旋转臂26处于垂直状态，旋转臂26的最大旋转角度为三十度。当旋转臂26旋转三十度后，原本抵持头28的底部倾斜面变成水平面并抵压在最上层成品包装件4顶端面。

在本实施例中：气囊缓冲机构，具体包括：嵌设在夹固板20一侧面的第一气囊体21，夹固板20另一侧面对应第一气囊体21的位置嵌设有第二气囊体22，且第一气囊体21与第二气囊体22之间通过管道23连通，第一气囊体21内部填充有氮气并处于膨胀状态，第二气囊体22处于萎缩状态。通过设置的气囊缓冲机构，不仅能够提高夹固板20夹取成品包装件4的紧固性，还能够在夹固板20松开成品包装件4时，对成品包装件4起到一个缓冲效果，避免成品包装件4快速掉落对下方已经码垛好的成品包装件4造成冲击，同时能够提高成品包装件4掉落的稳定性避免出现偏离。

在本实施例中：成品输送机构，具体包括：固定在内机架1一侧的输送架5，输送架5的顶端面设有传送带6，且输送架5靠近内机架1的一端固定连接有两个并列的固定套筒7，固定套筒7内部贯穿设置有第一光轴8，且固定套筒7外侧面螺纹连接有第一定位销9用以固定第一光轴8的位置，第一光轴8的顶端固定连接有限位座10，且限位座10内部贯穿设置有第二光轴11，限位座10的顶端螺纹连接有第二定位销12用以固定第二光轴11的位置，两个第二光轴11的一端共同固定连接有限位板13。通过设置的限位板13，能够有效将由传送带6送来的成品包装件4拦下并校位，而限位板13的伸出长度与高度可通过第一定位销9与第二定位销12进行调节，便于使用。

在本实施例中：三轴移动机构，具体包括：两个并列固定在内机架1顶端面的条型滑轨14，两个条型滑轨14顶端共同活动连接有移动板15，且移动板15的顶端活动连接有移动台16，移动台16的侧面活动连接有升降臂17，且升降臂17的底端与双出轴气缸18固定连接，移动板15通过电机与皮带的传动沿着条型滑轨14进行往复运动，移动台16通过电机与皮带的传动沿着移动板15进行往复运动，升降臂17通过电机与齿轮、齿条的传动沿着移动台16进行上下升降。三轴移动机构能够驱动升降臂17底端的双出轴气缸18进行移动，进而完成各个成品包装件4的码垛。

本发明的工作原理是：使用时，首先，将一个空的码垛托盘3放入内机架1内部下方，放入码垛托盘3后对其位置进行校正，而底部夹持机构辅助校位，具体过程为：第一气缸42运行伸出输出轴，在连接块41的连接作用下将矩形框39从伸缩槽38向外推，使得滚轮40露出伸缩槽38，随后，步进电机36运行带动双向螺纹杆35转动，两个夹板37沿着双向螺纹杆35在条形槽34内相互靠近，过程中，两个夹板37将码垛托盘3一端推到中间位置，即起到推中效果，随后，工作人员将推中后的码垛托盘3用力向里抵，过程中，滚轮40转动可减少摩擦阻力，最后使得码垛托盘3抵在条形箱33侧面即可，此时的码垛托盘3完成校位。

随后，将成品包装件4循序放入传送带6，传送带6将成品包装件4向前输送，直到成品包装件4受到限位板13的阻拦，此时，三轴移动机构运行将双出轴气缸18移动到成品包装件4的正上方。需要说明的是，限位板13的伸出长度与高度可通过第一定位销9与第二定位销12进行调节，便于使用，其中，拧松第一定位销9可对第一光轴8的位置进行调节，拧松第二定位销12可对第二光轴11的位置进行调节。三轴移动机构的运行过程为：移动板15通过电机与皮带的传动沿着条型滑轨14移动至成品包装件4上方，随后，移动台16通过电机与皮带的传动沿着移动板15移动至成品包装件4的正上方。紧接着，双出轴气缸18运行伸出输出轴，使得两个夹固板20相互远离直到两个夹固板20之间的间距大于成品包装件4的宽度，随后，升降臂17通过电机与齿轮、齿条的传动沿着移动台16缓缓下降，使得两个夹固板20分别位于成品包装件4的两侧，随后双出轴气缸18再次运行收回输出轴，两个夹固板20相互靠近夹紧成品包装件4。需要说明的是，夹固板20夹紧成品包装件4的过程中，第二气囊体22中的氮气沿着管道23被挤压到第一气囊体21中，此时的第一气囊体21处于膨胀状态，而第二气囊体22处于萎缩状态。

随后，三轴移动机构按照预设的程序将夹紧的成品包装件4转移至码垛托盘3的上方，并按照两排三列的摆放方式层层码垛，而双出轴气缸18运行松开夹固板20时，夹固板20与成品包装件4之间的间隙逐渐增大，第一气囊体21内的部分氮气沿着管道23流向第二气囊体22，使得第二气囊体22鼓起并抵在成品包装件4，虽然第二气囊体22抵在成品包装件4上，而二者之间的摩擦力无法阻止成品包装件4的下落，只能延缓成品包装件4的下降趋势，从而使得成品包装件4缓慢下落起到一个缓冲效果，避免成品包装件4快速掉落对下方已经码垛好的成品包装件4造成冲击，同时能够提高成品包装件4掉落的稳定性避免出现偏离。

待一个码垛托盘3放满成品包装件4之后，工作人员驾驶叉车前来叉取放满的码垛托盘3，而在叉取前，顶部抵持机构与底部夹持机构同步运行分别对码垛托盘3与最上层的成品包装件4进行稳固。需要说明的是，当叉车碰撞到码垛托盘3造成成品包装件4晃动时，最上方的成品包装件4晃动幅度最大，也是最容易掉落的，而本申请的顶部抵持机构能够在叉车插入货叉时按住码垛好的最上层成品包装件4，从而有效避免最上层成品包装件4掉落，其中，顶部抵持机构的具体运行过程为：第二气缸30运行收回输出轴，过程中，第二气缸30的输出轴在连接件的作用下拉动条形板29倾斜，在杠杆原理作用下，旋转臂26绕转轴27发生旋转，直到旋转臂26旋转三十度，且抵持头28底部倾斜面变成水平面并抵压在最上层成品包装件4顶端面，两侧总共六个抵持头28分别压在最上层六个成品包装件4上。而底部夹持机构的运行过程为：第一气缸42运行收回矩形框39，使得滚轮40缩回到伸缩槽38中，随后，步进电机36再次运行将两个夹板37相互靠近，直到两个夹板37夹紧码垛托盘3底部，从而避免码垛托盘3被货叉撞击偏移造成的晃动幅度过大，而顶部抵持机构与底部夹持机构的配合使用，能够从上下两个角度分别对最上层成品包装件4与码垛托盘3进行稳固，从而能够在叉车叉取码垛托盘3时提高成品包装件4的稳定性，避免码垛整齐的成品包装件4出现倾塌或掉落现象。待叉车的货叉顺利插入码垛托盘3底部后，底部夹持机构松开码垛托盘3并恢复到初始状态，顶部抵持机构松开最上层成品包装件4并恢复到初始状态，叉车将码垛托盘3连同成品包装件4一起插走。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。