阅读说明：本技术 一种半自动纸箱堆垛机及其使用方法 (Semi-automatic carton stacker and use method thereof ) 是由 杨本纯 于 2019-10-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种半自动纸箱堆垛机,包括支撑组件、转运组件、限位调节组件、排组组件和升降组件,通过支撑组件实现整体的支撑,通过转运组件将外来的小捆纸转运至排组组件的上部,在限位调节组件的配合下,排组组件移动将一层排组的小捆纸箱下落到托盘的上部,并通过光电开关的启闭控制升降组件的下移,实现堆垛过程,采用半自动化形式的堆垛形式,相较于纯人工堆垛,可以大幅度降低工作劳动强度,提高堆垛速度,堆垛质量和整齐度与机械手及自动化堆垛一样；相较于机械手堆垛和自动化堆垛设备,占用的空间更小,设备造价更低,使用灵活方便。(The invention discloses a semi-automatic carton stacker, which comprises a supporting assembly, a transferring assembly, a limiting adjusting assembly, a group arranging assembly and a lifting assembly, wherein the supporting assembly is used for realizing integral support, external small bundles of paper are transferred to the upper part of the group arranging assembly through the transferring assembly, the group arranging assembly moves to enable the small bundles of cartons arranged in one layer to fall to the upper part of a tray under the matching of the limiting adjusting assembly, the lifting assembly is controlled to move downwards through the opening and closing of a photoelectric switch, the stacking process is realized, a semi-automatic stacking form is adopted, compared with pure manual stacking, the semi-automatic carton stacker can greatly reduce the working labor intensity and improve the stacking speed, and the stacking quality and the neatness are the same as those of a manipulator and automatic stacking; compared with a manipulator stacking device and an automatic stacking device, the stacking device occupies smaller space, has lower equipment cost and is flexible and convenient to use.)

一种半自动纸箱堆垛机及其使用方法

技术领域

本发明涉及纸箱堆垛技术领域，具体涉及一种半自动纸箱堆垛机，同时，本发明还涉及一种半自动纸箱堆垛机的使用方法。

背景技术

纸箱是应用广泛的包装制品，按用料不同，有瓦楞纸箱和单层纸板箱等，瓦楞纸板是由面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸通过粘合而成，瓦楞纸板可以加工成单面瓦楞纸板、三层瓦楞纸板、五层、七层、十一层等瓦楞纸板，可根据商品包装的需求进行调整，因而得到广泛的应用。

瓦楞纸箱生产完成后一般处于未展开状态，先按照设定的数量堆叠在一起并用绳系紧，形成小捆的纸箱，然后按照设定的数量和尺寸将小捆的纸箱堆垛在一起，以方便后续的运输。

目前，对于小捆纸箱的堆垛，主要有人工堆垛、机械手堆垛和流水线自动化堆垛三种方式，上述三种形式的堆垛，虽然能够满足堆垛需求，但是，人工堆垛存在效率低，速度慢，劳动强度大的缺点；机械手堆垛存在设备价格高，体积大，特殊异型纸箱及散包纸箱无法堆垛的缺点；流水线自动化堆垛存在设备造格高，长度较长，对厂房面积要求较大，特殊异型纸箱也无法堆垛的缺点。

为此，我们提出一种半自动纸箱堆垛机，可以大幅度降低工人劳动强度，提高堆垛速度，堆垛质量、整齐度与机械手及流水线自动化堆垛一样；相对于机械手设备和流水线自动化堆垛设备，它的面积尺寸要小很多，设备造价低，使用灵活。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半自动纸箱堆垛机，相较于纯人工堆垛，可以大幅度降低工人劳动强度，提高堆垛速度，堆垛质量和整齐度与机械手及流水线自动化堆垛一样；相较于机械手堆垛和流水线自动化堆垛设备，占地空间更小，设备造价更低，使用灵活方便，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：一种半自动纸箱堆垛机，包括：

支撑组件，所述支撑组件包括支撑架体、支撑平台和钢梯，所述支撑平台焊接于支撑架体的侧部，所述钢梯焊接于支撑平台的侧部；

转运组件，所述转运组件包括皮带输送机和万向转台，所述万向转台固定安装于支撑架体的侧部，所述皮带输送机安装于支撑架体的侧部，所述皮带输送机的出料端与万向转台的侧部相对，所述皮带输送机的侧部安装有输送机电机；

限位调节组件，所述限位调节组件包括第一限位挡板、第二限位挡板、丝杠电机和滚珠丝杠，所述第一限位挡板固定安装于支撑架体的上部，所述丝杠电机通过电机座安装于支撑架体的侧部，所述丝杠电机的输出端与滚珠丝杠的丝杠相连，所述第二限位挡板与滚珠丝杠的丝杠座相连，所述第一限位挡板与第二限位挡板呈间隙配合；

排组组件，所述排组组件包括排组电机、两组排组板槽、排组钢板、两组第一主动链轮、两组从动链轮和两组第一链条，所述排组电机安装于支撑架体的侧部，所述排组电机的输出端安装有第一驱动轴，两组所述第一主动链轮键连接于所述第一驱动轴的外侧，两组所述从动链轮安装于支撑架体的侧部，两组所述第一主动链轮和两组所述从动链轮之间分别通过第一链条传动，两组所述排组板槽均焊接于支撑架体的内侧，所述排组钢板的两侧滑动插接于两组所述排组板槽之间，所述排组钢板的两侧分别与两组所述第一链条相连；以及

升降组件，所述升降组件包括升降台、输送组件、升降台电机、四组第一导向链轮、两组第二导向链轮、四组第二主动链轮和四组第二链条，所述升降台电机的输出端安装有第二驱动轴，四组所述第二主动链轮分别键连接于所述第二驱动轴的侧部，四组所述第一导向链轮通过辅助驱动轴转动架设于支撑架体的侧部，两组所述第二导向链轮转动通过轴承转动安装于支撑架体的侧部，两组所述第二主动链轮与两组所述第一导向链轮之间分别通过两组所述第二链条传动，两组所述第二主动链轮、两组所述第一导向链轮以及两组所述第二导向链轮之间通过两组所述第二链条传动，四组所述第二链条的侧部分别与升降台的四个拐角相连，所述输送组件安装于升降台的上部。

优选的，所述输送组件包括两组支撑板、输送电机、第三驱动轴、两组张紧轮、两组包角轮、模组网带和尼龙链轮，两组所述支撑板均安装于升降台的上部，所述输送电机通过螺栓安装于一组所述支撑板的侧部，所述第三驱动轴通过联轴器安装于输送电机的输出端，两组所述张紧轮、两组所述包角轮以及尼龙链轮均转动架设于两组所述支撑板之间，所述第三驱动轴与尼龙链轮相连，两组所述张紧轮、两组所述包角轮以及尼龙链轮之间通过模组网带传动。

优选的，所述支撑平台的上部安装有控制台柜，所述控制台柜包括柜体、升降台电机开关、丝杠电机开关、排组电机开关、输送电机开关和皮带输送机电机开关，其中，所述丝杠电机开关包括丝杠电机正转开关和丝杠电机反转开关，并分别用于控制丝杠电机的正转和反转，所述排组电机开关用于控制排组电机的启闭，所述升降台电机开关用于控制升降台电机的启闭，所述输送电机开关用于控制输送电机的启闭，所述皮带输送机电机开关用于控制输送机电机的启闭。

优选的，所述支撑架体的侧部安装有升降台上限位开关、升降台下限位开关、排组前限位开关、排组后限位开关和三组光电开关，其中，所述升降台上限位开关和升降台下限位开关分别与升降台电机开关的出线端串联，且分别与升降台电机电性相连，所述排组前限位开关和排组后限位开关分别与排组电机开关的出线端串联，且分别与排组电机电性相连，两组所述光电开关与两组所述升降台电机的进线端串联，一组所述光电开关与排组电机的进线端串联，用于检测纸箱的堆垛高度控制升降台的下降高度，并分别控制排组电机和升降台电机的启闭。

优选的，所述升降台电机开关为脚踏式开关。

优选的，所述丝杠电机、排组电机和升降台电机均为正反转电机。

本发明还提供一种半自动纸箱堆垛机的使用方法，具体包括以下步骤：

S1：第二限位挡板的调节：操作人员打开通过丝杠电机开关控制丝杠电机正转或反转，进而通过滚珠丝杠带动第二限位挡板移动，按照纸张的尺寸和堆垛的尺寸，调整第二限位挡板使之处于相应的位置；

S2：托盘位置的调节：将托盘放置到模组网带的上部，操作人员通过踩踏升降台电机开关开启升降台电机，升降台电机运行带动四组第二主动链轮转动，四组第二主动链轮的转动带动第二链条移动，并在第一导向链轮和第二导向链轮的配合下，抬高升降台至升降台上限位开关位置后停止；

S3：组排钢板位置的调节：操作人员通过排组电机开关开启排组电机，并控制排组电机的正反转，使得排组电机运行并带动第一主动链轮转动，在从动链轮和第一链条的配合下，带动排组钢板从排组前限位开关处开始顺着排组板槽移动，使得排组钢板的下部与托盘的上部相对：

S4：纸箱的输送：打开输送机电机，进而运行皮带输送机，通过外部的输料装置将小捆的纸箱运送至万向转台的上部；

S5：转运：通过人工将万向转台上的小捆纸箱移至排组钢板上，并按设定数量和尺寸进行一层小捆纸箱的排组；

S6：落料：步骤S5完成后，操作人员通过排组电机开关开启排组电机，使得排组电机运行并带动第一主动链轮转动，在从动链轮和第一链条的配合下，带动钢板复位至排组前限位开关处，在复位的过程中，一层排组的小捆纸箱在第一限位挡板的阻挡下，落到托盘的上部；

S7：升降台的自动调整：纸箱落到托盘上后，通过光电开关自动控制升降台电机的运行，使得升降台下落一层小捆纸箱的高度后停止；

S8：堆垛：重复上述的S3-S7，直至堆垛层数达到要求，同时，升降台的高度降至最低，实现一组托盘的堆垛；

S9：托盘的移出：操作人员打开输送电机，输送电机的运行带动尼龙链轮转动，在张紧轮和包角轮的配合下，带动模组网带转动，使得托盘从模组网带的上部脱离，并利用外部的转运装置承载堆垛完成的托盘；

S10：同规格纸箱的堆垛：重复上述的S2-S9，即可实现同规格纸箱的堆垛。

综上所述，由于采用了上述技术，本发明的有益效果是：

本发明中，通过支撑组件实现整体的支撑，通过转运组件将外来的小捆纸转运至排组组件的上部，在限位调节组件的配合下，排组组件移动将一层排组的小捆纸箱下落到托盘的上部，并通过光电开关的启闭控制升降组件的下移，实现堆垛过程。

本发明中，采用半自动化形式的堆垛形式，相较于纯人工堆垛，可以大幅度降低工作劳动强度，提高堆垛速度，堆垛质量和整齐度与机械手及自动化堆垛一样；相较于机械手堆垛和流水线自动化堆垛设备，占用的空间更小，设备造价更低，使用灵活方便。

附图说明

图1为本发明的俯视示意图；

图2为本发明的主视示意图；

图3为本发明的排组钢板部分结构俯视示意图；

图4为本发明的升降组件部分结构示意图；

图5为本发明的图2中A部分结构放大示意图；

图6为本发明的图2中B部分结构放大示意图；

图7为本发明的图3中C部分结构放大示意图；

图8为本发明的限位调节组件部分结构俯视示意图；

图9为本发明的控制台柜部分结构轴测示意图；

图10为本发明的输送组件俯视示意图；

图11为本发明的输送组件侧视示意图。

图中标记：1、支撑组件；101、支撑架体；102、支撑平台；103、钢梯；2、转运组件；201、皮带输送机；202、万向转台；203、输送机电机；3、限位调节组件；301、第一限位挡板；302、第二限位挡板；303、丝杠电机；304、滚珠丝杠；4、排组组件；401、排组电机；402、排组板槽；403、排组钢板；404、第一主动链轮；405、从动链轮；406、第一链条；407、第一驱动轴；5、升降组件；501、升降台；502、输送组件；5021、支撑板；5022、输送电机；5023、第三驱动轴；5024、张紧轮；5025、包角轮；5026、模组网带；5027、尼龙链轮；503、升降台电机；504、第一导向链轮；505、第二导向链轮；506、第二主动链轮；507、第二链条；508、第二驱动轴；509、辅助驱动轴；6、控制台柜；601、柜体；602、升降台电机开关；603、丝杠电机开关；604、排组电机开关；605、输送电机开关；606、输送机电机开关；7、升降台上限位开关；8、升降台下限位开关；9、排组前限位开关；10、排组后限位开关；11、光电开关。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，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，指示方位或位置关系的术语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设备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。

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，可以根据说明书具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了如图1-11所示的一种半自动纸箱堆垛机，包括：

支撑组件1，支撑组件1包括支撑架体101、支撑平台102和钢梯103，支撑平台102焊接于支撑架体101的侧部，钢梯103焊接于支撑平台102的侧部；

请参阅图1和图2，转运组件2，转运组件2包括皮带输送机201和万向转台202，万向转台202固定安装于支撑架体101的侧部，皮带输送机201安装于支撑架体101的侧部，皮带输送机201的出料端与万向转台202的侧部相对，皮带输送机201的侧部安装有输送机电机203；

请参阅图1、图2和图8，限位调节组件3，限位调节组件3包括第一限位挡板301、第二限位挡板302、丝杠电机303和滚珠丝杠304，第一限位挡板301固定安装于支撑架体101的上部，丝杠电机303通过电机座安装于支撑架体101的侧部，丝杠电机303的输出端与滚珠丝杠304的丝杠相连，第二限位挡板302与滚珠丝杠304的丝杠座相连，第一限位挡板301与第二限位挡板302呈间隙配合，丝杠电机303为正反转电机；

请参阅图1、图2和图3，排组组件4，排组组件4包括排组电机401、两组排组板槽402、排组钢板403、两组第一主动链轮404、两组从动链轮405和两组第一链条406，排组电机401安装于支撑架体101的侧部，排组电机401的输出端安装有第一驱动轴407，两组第一主动链轮404键连接于第一驱动轴407的外侧，两组从动链轮405安装于支撑架体101的侧部，两组第一主动链轮404和两组从动链轮405之间分别通过第一链条406传动，两组排组板槽402均焊接于支撑架体101的内侧，排组钢板403的两侧滑动插接于两组排组板槽402之间，排组钢板403的两侧分别与两组第一链条406相连，排组电机401为正反转电机；以及

请参阅图2和图4，升降组件5，升降组件5包括升降台501、输送组件502、升降台电机503、四组第一导向链轮504、两组第二导向链轮505、四组第二主动链轮506和四组第二链条507，升降台电机503的输出端安装有第二驱动轴508，四组第二主动链轮506分别键连接于第二驱动轴508的侧部，四组第一导向链轮504通过辅助驱动轴509转动架设于支撑架体101的侧部，两组第二导向链轮505转动通过轴承转动安装于支撑架体101的侧部，两组第二主动链轮506与两组第一导向链轮504之间分别通过两组第二链条507传动，两组第二主动链轮506、两组第一导向链轮504以及两组第二导向链轮505之间通过两组第二链条507传动，四组第二链条507的侧部分别与升降台501的四个拐角相连，输送组件502安装于升降台501的上部，升降台电机503为正反转电机；

请参阅图2、图10和图11，输送组件502包括两组支撑板5021、输送电机5022、第三驱动轴5023、两组张紧轮5024、两组包角轮5025、模组网带5026和尼龙链轮5027，两组支撑板5021均安装于升降台501的上部，输送电机5022通过螺栓安装于一组支撑板5021的侧部，第三驱动轴5023通过联轴器安装于输送电机5022的输出端，两组张紧轮5024、两组包角轮5025以及尼龙链轮5027均转动架设于两组支撑板5021之间，第三驱动轴5023与尼龙链轮5027相连，两组张紧轮5024、两组包角轮5025以及尼龙链轮5027之间通过模组网带5026传动；

请参阅图1和图9，支撑平台102的上部安装有控制台柜6，控制台柜6包括柜体601、升降台电机开关602、丝杠电机开关603、排组电机开关604、输送电机开关605和皮带输送机电机开关606，其中，丝杠电机开关603包括丝杠电机正转开关和丝杠电机反转开关，并分别用于控制丝杠电机303的正转和反转，排组电机开关604用于控制排组电机401的启闭，升降台电机开关602为脚踏式开关，升降台电机开关602用于控制升降台电机503的启闭，输送电机开关605用于控制输送电机5022的启闭，皮带输送机电机开关606用于控制输送机电机203的启闭；

请参阅图2、图3、图5、图6和图7，支撑架体101的侧部安装有升降台上限位开关7、升降台下限位开关8、排组前限位开关9、排组后限位开关10和三组光电开关11，其中，升降台上限位开关7和升降台下限位开关8分别与升降台电机开关602的出线端串联，且分别与升降台电机503电性相连，排组前限位开关9和排组后限位开关10分别与排组电机开关604的出线端串联，且分别与排组电机401电性相连，两组光电开关11与两组升降台电机503的进线端串联，一组光电开关11与排组电机401的进线端串联，用于检测纸箱的堆垛高度控制升降台501的下降高度，并分别控制排组电机401和升降台电机503的启闭。

本发明还提供一种半自动纸箱堆垛机的使用方法，具体包括以下步骤：

S1：第二限位挡板的调节：操作人员打开通过丝杠电机开关控制丝杠电机正转或反转，进而通过滚珠丝杠带动第二限位挡板移动，按照纸张的尺寸和堆垛的尺寸，调整第二限位挡板使之处于相应的位置；

S2：托盘位置的调节：将托盘放置到模组网带的上部，操作人员通过踩踏升降台电机开关开启升降台电机，升降台电机运行带动四组第二主动链轮转动，四组第二主动链轮的转动带动第二链条移动，并在第一导向链轮和第二导向链轮的配合下，抬高升降台至升降台上限位开关位置后停止；

S3：组排钢板位置的调节：操作人员通过排组电机开关开启排组电机，并控制排组电机的正反转，使得排组电机运行并带动第一主动链轮转动，在从动链轮和第一链条的配合下，带动排组钢板从排组前限位开关处开始顺着排组板槽移动，使得排组钢板的下部与托盘的上部相对：

S4：纸箱的输送：打开输送机电机，进而运行皮带输送机，通过外部的输料装置将小捆的纸箱运送至万向转台的上部；

S5：转运：通过人工将万向转台上的小捆纸箱移至排组钢板上，并按设定数量和尺寸进行一层小捆纸箱的排组；

S6：落料：步骤S5完成后，操作人员通过排组电机开关开启排组电机，使得排组电机运行并带动第一主动链轮转动，在从动链轮和第一链条的配合下，带动钢板复位至排组前限位开关处，在复位的过程中，一层排组的小捆纸箱在第一限位挡板的阻挡下，落到托盘的上部；

S7：升降台的自动调整：纸箱落到托盘上后，通过光电开关自动控制升降台电机的运行，使得升降台下落一层小捆纸箱的高度后停止；

S8：堆垛：重复上述的S3-S7，直至堆垛层数达到要求，同时，升降台的高度降至最低，实现一组托盘的堆垛；

S9：托盘的移出：操作人员打开输送电机，输送电机的运行带动尼龙链轮转动，在张紧轮和包角轮的配合下，带动模组网带转动，使得托盘从模组网带的上部脱离，并利用外部的转运装置承载堆垛完成的托盘；

S10：同规格纸箱的堆垛：重复上述的S2-S9，即可实现同规格纸箱的堆垛。

综上所述：通过支撑组件1实现整体的支撑，通过转运组件2将外来的小捆纸转运至排组组件4的上部，在限位调节组件3的配合下，排组组件4移动将一层排组的小捆纸箱下落到托盘的上部，并通过光电开关11的启闭控制升降组件5的下移，实现堆垛过程，采用半自动化形式的堆垛形式，相较于纯人工堆垛，可以大幅度降低工作劳动强度，提高堆垛速度，堆垛质量和整齐度与机械手及自动化堆垛一样；相较于机械手堆垛和自动化堆垛设备，占地的空间更小，设备造价更低，使用灵活方便。

最后应说明的是：以上所述仅为优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。