具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，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、元件和/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、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。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。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

当前随着企业趋于自动化和智能化的发展，越来越多的企业都在利用自动化设备和智能化工厂代替人工生产。在产品的生产工艺中，需要将已经包装好的产品堆叠起来，方便运输以及储存。由于产品的型号不同、尺寸不同，传统的人工堆叠的方式，效率低下，难以满足企业的高产能的需求。

为了解决现有技术的问题，本实施例提供一种产品码垛装置，如图1中所示，本实施例中的产品码垛装置包括有旋转过渡机构10、并机机构20、推机机构30、堆叠机构40以及卡板分料机构50。图1中的箭头表示待码垛产品的运动方向，旋转过渡机构10与产品流水线对接，用于依次承接产品流水线上的待码垛产品，当需要对产品进行码垛处理时，产品流水线上的产品就会首先进入该旋转过渡机构10进行缓存。并机机构20与旋转过渡机构10连接，用于承接预设数量的待码垛产品。本实施例中的并机机构20可根据不同的产品来确定堆叠每一层所需要的产品数量，因此该并机机构20是按照需求承接预设数量的待码垛产品并进行打带处理，以免产品散落该预设数量即为每一层的数量。当该并机机构20中的待码垛产品的数量达到所述预设数量后，就会将所有的待码垛产品输送至推机机构30，然后通过该推机机构30将待码垛产品推至预设的取料位。接着，当经过打带处理的待码垛产品进入取料位后，位于推机机构30的正上方的堆叠机构40将取料位上的待码垛产品移动至预设的卡板520(如图1所示)上，该卡板是预先通过卡板分料机构50将卡板放置在指定位置的，当待码垛产品移动至预设的卡板后就实现了这一层码垛产品的堆叠工作。由此可见，本发明的产品码垛装置对产品进行自动堆叠，并且每码垛完成一层就会进行打带处理，有效防止产品散落。本发明的产品码垛装置的整个实现过程都是自动处理，无需人工上料、运料的过程，节省了人工成本，且提高了产品堆叠的效率。

具体地，如图2中所示，本实施例中的旋转过渡装置包括包括输送皮带110和旋转运动机构140。该输送皮带110与所述产品流水线对接，并且在该输送皮带110的两侧还设置有护栏120，当产品流水线上的待码垛产品进入输送皮带110后，两侧的护栏120可以防止该待码垛产品倾斜。在该旋转过渡装置上还设置有到位检测开关130，当该到位检测开关130检测到所述待码垛产品运输到位后，就会控制该输送皮带110停止动作。同时，本实施例的旋转过渡装置还会进一步判定运输过来的待码垛产品是否属于第一台待码垛产品，如果是第一台待码垛产品，则就会通过该旋转过渡装置中的旋转运动机构140将所述第一个待码垛产品旋转180°，每一层的待码垛产品最外侧两个产品需要背向，防止产品散落时候的损伤。

在本实施例中，如图3中所示，所述旋转运动机构140包括旋转齿轮减速电机141以及该旋转齿轮减速电机141连接的外齿轮142，该外齿轮142上设置有旋转支撑板143，旋转支撑板143是位于输送皮带110下方，所述待码垛产品就位于所述旋转支撑板143上方，当需要对待码垛产品进行旋转时，则可通过通过齿轮间的啮合作用使旋转支撑板143上的输送皮带110平稳旋转180°。当旋转到位开关144检测到待码垛产品旋转到位后，则就可控制该旋转齿轮电机停止工作，此时输送皮带110继续工作，运输该待码垛产品进入并机机构20。当所述待码垛产品完全流入并机机构20后，输送皮带110回到初始状态，等待下一个待码垛产品。

具体地，如图4所示，图4中的箭头表示待码垛产品的运动方法。本实施例中的并机机构20包括滚筒输送机构210和推板机构220，该滚筒输送机构210是与旋转过渡机构10中的输送皮带110对接的，所述推板机构220是设置在滚筒输送机构210的两侧，所述推板机构220用于控制预设数量的待码垛产品进入所述滚筒输送机构210。在具体实施时，如图5所示，本实施例中的推板机构220包括第一推板221与所述第二推板222，所述第一推板221与所述第二推板222正对设置。在初始状态时，第一推板221与第二推板222完全张开，并机机构20中的阻挡顶升气缸230开始动作，防止待码垛产品往下流走。接着推板电机240驱动丝杆250带动推板移动，使得第一推板221与第二推板222之间的间距为待码垛产品的宽度，可以使得待码垛产品顺利流入。当待码垛产品流入后，第一推板221和第二推板222同时移动，将待码垛产品移动到储存位，移动距离由程序设定，由推板电机240带动丝杠250完成，移动到指定位置后，第一推板221回到初始状态，第二推板222不动，下一个带码垛产品流入并机机构20时，第一推板221和第二推板222再次同时动作，同时第一推板221和第二推板222移动的距离约等于产品的宽度，如此循环，直至并机机构20储存产品数量达到每一层的设定值，有序的产品流入推机机构30。当所有的待码垛产品完全流入并机机构20后，设置在该并机机构20中的感应开关可检测到所述待码垛产品，此时滚筒输送机构210停止运转。当滚筒输送机构210停止运转后，第一推板221向第二推板222的方向移动，第二推板222向后移动，通过第一推板221的推力使得已经流入并机机构20的产品有序摆放，并通过打带机构60(如图1中所示)来对产品进行打带处理，以免产品散落。

在一种实现方式中，本实施例中的并机机构20中设置毛刷260，该毛刷260设置在滚筒输送机构210的两侧，毛刷260可使得所述待码垛产品在滚筒输送机构210上运动时，给予一定的摩擦力，防止产品倾斜。

进一步地，本实施例中的并机机构20还通过该感应开关来对进入并机机构20中的待码垛产品进行计数，如果待码垛产品的数量达到预设值时，则说明这一层所有的待码垛产品都已经完全流入所述并机机构20中，此时阻挡气缸下降，此时待码垛产品进入推机机构30。如图6所示，图6中的箭头表示待码垛产品的运动方向，本实施例中的推机机构30主要作用为将已经打完带的待码垛产品居中并定位在堆叠机构40的下方，已经打完带的产品经过输送滚筒310流入至该推机机构30，触发推机机构30后端的光电开关，推机机构30的输送滚筒310停止运动，推机电机320按照设定好的参数将排序好的所述待码垛产品推至合适的位置，此时待码垛产品位于预设取料位，等待堆叠机构40进行取料。当堆叠机构40进行取料时，如图7所示，该推机机构30中的顶升气缸330带动顶升沉重杆340上升，使得待码垛产品产品脱离推机机构30的输送滚筒310，方便所述堆叠机构40进行取料。

如图8所示，本实施例中的堆叠机构40包括：升降运动机构410、夹抱机构420以及水平运动机构430。所述夹抱机构420与所述升降运动机构410连接，所述夹抱机构420通过所述升降动力装置下降至所述放料位530，并夹抱所述待码垛产品，所述水平运动机构430与所述夹抱机构420连接，用于带动所述夹抱机构420移动至所述卡板上。具体地，所述所述升降运动机构410采取变频器调速电机，结构上配有配重块440，用以所述待码垛产品在上升时，减少产品给电机带来的负载，也使得上升更加平稳，该升降运动机构410采用滚轮导向并且是在Z轴上进行导向。并且夹抱机构420通过链条与所述升降运动机构410的主动轮固定。如图9所示，所述夹抱机构420包括左夹抱爪421与右夹抱爪421，所述左夹抱爪421与右夹抱爪421的底部均设置成直角边形式，并且具有一定的宽度。所述夹抱机构420的动力采取伺服电机控制，传动单元采用了正反牙丝杠，导向配有滑轨滑块。当待码垛产品流入夹取料并被顶升气缸330带动顶升沉重杆340顶升后，夹抱机构420通过升降运动机构410下降至取料位，并通过夹抱电机的动作，左夹抱爪421和右夹抱爪421相向移动，带有一定宽度的直角边的夹爪夹抱待码垛产品，到达指定位置。接着，通过水平运动机构430移动至堆叠位置(即卡板的放料位530)，然后将整层待码垛产品移动至放料位530上方，然后再通过升降运动机构410下降至指定高度(具体放置在哪一层)，此时夹抱机构420松开，产品由于重力原因放置在卡板上，如上往复，最终完成整板产品的堆叠工作。堆叠动作完成后，由下一个工序将整板产品取走，设备循环往复。

本实施例中的水平运动机构430使用了水平导向齿条和导向轮，水平运动机构430可以带动夹抱机构420平稳安全，移动的位置通过程序控制，当临近堆叠位置时，运动机构具备减速功能，以将所述待码垛产品准确放置在所述堆叠位置。

由于本实施例中对于待码垛产品的堆叠是放置在卡板上的，卡板是预先设置的，用于对层与层之间的产品进行隔开。所述卡板是通过卡板分料机构50实现的，该卡板分料机构50的主要作用是将人工上好的卡板分离，且在放完某一层有序的待码垛产品的时候具备旋转功能，以便在下一层的码垛产品可以与上一层的码垛产品存在错位。具体地，如图10所示，图10中的箭头表示的是卡板520的运动方向。本实施例中的卡板分料机构50是通过缓冲滚轮将卡板520输送至堆叠位置(即该卡板分料机构50的放料位530)的。具体实施时，人工将多数量卡板堆叠放置在卡板520位置处。如果缓冲滚筒560处无卡板520，第一分板机构540和第二分板机构550动作，将卡板520分离，实现送卡板520的功能，同时在背面有推卡板机构510，使卡板居中流入缓冲滚筒560处。放料位530检测到无卡板520时，缓冲滚筒560动作，卡板520流入该卡板分料机构50的送料位，放料位530的末端装有检测开关和挡边，检测开关检测卡板520后，卡板520停止动作，等到堆叠机构40将待码垛产品防止在卡板520上后，在放料位530通过电机带动回转轴承532根据工艺需求进行旋转，实现堆叠产品层与层之间错位的码垛方式。

本实施例中的卡板分料机构50中的分板机构(即第一分板机构540或者第二分板机构550)，如图11所示，该分板结构配有垂直气缸541和水平气缸542，垂直气缸541用来调整夹爪(用于夹去卡板520)的高度，水平气缸542用来叉料。垂直气缸541头部装叉板安装架544，通过垂直气缸541上的磁感应开关判断垂直气缸541的位置。叉板安装架544上固定滑块，垂直升降采用了垂直导向滑轨546。水平导向滑轨547固定在叉板安装架544上。叉爪543上固定在水平导向滑轨547，通过水平气缸542的动作来实现叉取卡板520的功能，水平气缸542上的磁感应开关判定夹爪的位置。具体动作流程：初始状态垂直气缸541与水平气缸542均处于动作状态，即夹爪处于低位并且夹爪避开卡板上料位。人工将卡板520放置完后，水平气缸542动作，带动夹爪伸入卡板位置的最底层卡板520和倒数第二层卡板520的缝隙之间，水平气缸542的到位开关检测到位后动作，给垂直气缸541信号，垂直气缸541带动叉板安装架544整体上升，使最底层卡板与其余卡板410脱离，垂直气缸541上到位后，给卡板工位处的滚筒电机信号，卡板520流入下一工位。

本实施例中的推卡板机构510设置在卡板520的背板上，避免人工在放置卡板520时，卡板520位置不正，影响后续的分板动作。如图12中所示，该推板结构采用了推出气缸511作为动力单元，通过推出气缸511带动推板框架512将卡板520推到固定位置，使得每一次夹爪叉入卡板520的位置固定。

本实施例中的放料位530如图13所示，该工位作为待码垛产品的堆叠位置，其上游与缓存滚筒对接。该放料位530装有回转电机531和回转轴承532，用以带动放料位530的滚筒上的卡板520和待码垛产品旋转180°。该放料位530的滚筒分为三段，前端主动轴上安装有三个传动齿轮，用以同时带动所有滚筒旋转；滚筒与滚筒间的间隙可以方便下一道工序操作。在滚筒的末端装有挡板533和感应开关，用以保护和检测卡板520。值得说明的是，本实施例中的待码垛产品可以为任何一种可堆叠放置的产品，比如电视等，本实施例并不对此进行限定。

基于上述实施例，本发明还提供一种上述实施例所述的产品码垛装置的控制方法，如图14中所示，所述方法具体包括如下步骤：

步骤S100、当旋转过渡机构接收到产品流水线上运输过来的待码垛产品后，将所述待码垛产品输送至并机机构；

步骤S200、当所述并机构接收到预设数量的所述待码垛产品后，将预设数量的所述待码垛产品输送至推机机构，以通过所述推机机构将所述待码垛产品推至预设的取料位并进行打带处理；

步骤S300、通过堆叠机构将所述取料位上的所述待码垛产品移动至预设的卡板上，以实现所述码垛产品的堆叠工作。

本发明在对该产品码垛装置进行控制之前，需要根据不同的产品进行程序设定，每层的第一台产品是否需要旋转，并机机构的储存产品的数量，推机机构的位置，堆叠产品层与层之间的错位设置；堆叠层数的设置；产品尺寸的设置(影响层与层之间的高度)。

具体实施时，首先卡板位人工将一定数量的卡板放入指定位置，卡板粉料机构进一步将卡板居中，分板机构动作，将卡板分料，流入放料位。旋转过渡机构等待产品流水线流入产品，如果是第一个待码垛产品，则就会通过该旋转过渡装置中的旋转运动机构将所述第一个待码垛产品旋转180°，并通过传感器的工作判定是否旋转到位，完成后流入并机机构。当待码垛产品流入后，第一推板和第二推板同时移动，将待码垛产品移动到储存位，移动距离由程序设定，由推板电机带动丝杠完成，移动到指定位置后，第一推板回到初始状态，第二推板不动，下一个带码垛产品流入并机机构时，第一推板和第二推板再次同时动作，同时第一推板和第二推板移动的距离约等于产品的宽度，如此循环，直至并机机构储存产品数量达到每一层的设定值，有序的产品流入推机机构。当所有的待码垛产品完全流入并机机构后，设置在该并机机构中的感应开关可检测到所述待码垛产品，此时滚筒输送机构停止运转。当滚筒输送机构停止运转后，第一推板向第二推板的方向移动，第二推板向后移动，通过第一推板的推力使得已经流入并机机构的产品有序摆放，并通过打带机构来对产品进行打带处理，以免产品散落。已经打完带的产品经过输送滚筒流入至该推机机构，触发推机机构后端的光电开关，推机机构的输送滚筒停止运动，推机电机按照设定好的参数将排序好的所述待码垛产品推至合适的位置，此时待码垛产品位于预设取料位，等待堆叠机构进行取料。当堆叠机构进行取料时，该推机机构中的顶升气缸带动顶升沉重杆上升，使得待码垛产品产品脱离推机机构的输送滚筒，夹抱机构通过升降运动机构下降至取料位，并通过夹抱电机的动作，左夹抱爪和右夹抱爪相向移动，带有一定宽度的直角边的夹爪夹抱待码垛产品，到达指定位置。接着，通过水平运动机构移动至堆叠位置(即卡板的放料位)，然后将整层待码垛产品移动至放料位上方，然后再通过升降运动机构下降至指定高度(具体放置在哪一层)，此时夹抱机构松开，产品由于重力原因放置在卡板上，如上往复，最终完成整板产品的堆叠工作。堆叠动作完成后，由下一个工序将整板产品取走，设备循环往复。本实施例中的整个控制过程都是自动处理，无需人工上料、运料的过程，节省了人工成本，且提高了产品堆叠的效率

综上，本发明公开了一种产品码垛装置及其控制方法，码垛装置包括：旋转过渡机构、并机机构、推机机构以及堆叠机构。旋转过渡机构与产品流水线对接，用于依次承接产品流水线上的待码垛产品；并机机构与旋转过渡机构连接，用于承接预设数量的待码垛产品并进行打带处理；推机机构与并机机构连接，用于将待码垛产品推至预设的取料位；堆叠机构位于推机机构的正上方，用于将取料位上的待码垛产品移动至预设的卡板上，以实现码垛产品的堆叠工作。本发明对产品进行自动堆叠，并且每码垛完成一层就会进行打带处理，有效防止产品散落。本发明的产品码垛装置的整个实现过程都是自动处理，无需人工上料、运料的过程，节省了人工成本，且提高了产品堆叠的效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。