具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图11所示，本实施例提供一种空胶框码垛系统，包括第一输送机1、第二输送机2、第一码垛机械臂3及控制装置，第一输送机1的输出端与第二输送机2的输入端对应设置，第一输送机1的运行速度小于第二输送机2的运行速度；沿第二输送机2的输送方向上依次且间隔设有第一阻挡机构21、第二阻挡机构22及第三阻挡机构23，以将第二输送机2划分为缓存区2.1、抓取区2.2及组装区2.3，第一阻挡机构21用于阻止或放行缓存区2.1处的空胶框向抓取区2.2移动，第二阻挡机构22用于阻止或放行抓取区2.2处的空胶框向组装区2.3移动，第三阻挡机构23用于阻止或放行组装区2.3处的空胶框向第二输送机2的输出端移动；第二输送机2上还设有与缓存区2.1、抓取区2.2及组装区2.3一一对应的第一感应开关24、第二感应开关25及第三感应开关26；第一码垛机械臂3设置于第二输送机2的外侧，第一码垛机械臂3用于抓取抓取区2.2处的空胶框并调整位置后，放置于组装区2.3处的空胶框上，以将三个空胶框组合为单组空胶框；控制装置分别电连接第一输送机1、第二输送机2、第一码垛机械臂3、第一感应开关24、第二感应开关25及第三感应开关26。

优选的，第一码垛机械臂3采用六轴关节式，可参考中国专利申请号为CN201530541958.7，名称为“六轴机器人(HY6-10)”中公开的样式。具体的，第一码垛机械臂3的腕部安装有第一夹具，第一夹具包括第一安装座31和第五驱动器32，第一安装座31固定在第一码垛机械臂3的腕部，第一安装座31呈“冂”字型；第五驱动器32的输出端连接有压块33，第五驱动器32设有四个，且两个为一组的对称设置在第一安装座31的内侧壁上，相对的两个压块33之间的距离大于空胶框的宽度；

第一码垛机械臂3在工作时，通过内部程序使第一夹具运行至抓取区2.2处，使压块33位于空胶框的两侧，然后第五驱动器32动作，驱使压块33相向运动，从而夹住空胶框，反之，第五驱动器32反向动作，驱使压块33背向运动，从而松开空胶框，将空胶框放置于组装区2.3；当然的，第一夹具也可以采用市面上的其它结构作为等效替代。

第二输送机2为辊轴式，第一阻挡机构21包括固接于第二输送机2上的第一驱动器211以及连接于第一驱动器211输出轴上的第一挡板212，第一挡板212设置于第二输送机2的相邻辊轴之间；第二阻挡机构22包括固接于第二输送机2上的第二驱动器221以及连接于第二驱动器221输出轴上的第二挡板222，第二挡板222设置于第二输送机2的相邻辊轴之间；第三阻挡机构23包括固接于第二输送机2上的第三驱动器231以及连接于第三驱动器231输出轴上的第三挡板232，第三挡板232设置于第二输送机2的相邻辊轴之间。

第二输送机2的输出端设有排列装置4，排列装置4用于将第二输送机2输出的若干组空胶框排列为单层空胶框；排列装置4包括第三输送机41，第三输送机41的一端与第二输送机2的输出端对应设置，第三输送机41另一端设有第一限位板411，第三输送机41的一侧设有第四输送机42，第三输送机41的运行方向与第四输送机42的运行方向垂直设置，第三输送机41的另一侧设有推料机构43，推料机构43用于将第三输送机41上的多组空胶框并排推向第四输送机42上，第三输送机41上设有第四感应开关412；第四输送机42的输出端设有第二限位板421,第四输送机42上设有第五感应开关422。

推料机构43包括第四驱动器431和推板432，第四驱动器431固接于第三输送机41上，推板432连接于第四驱动器431的输出端上；值得一提的是，推板432呈梳齿状，推板432上的梳齿与第三输送机41上的辊轴交错设置，便于第四驱动器431驱使推板432沿第三输送机41上的辊轴的延长方向上运动，且一定程度减少安装空间，使结构更加紧凑。

具体的，沿第三输送机41的运行方向间隔设有三个第四感应开关412，相邻间隔的第四感应开关412的距离大于一个空胶框的宽度且等于或小于两个空胶框的宽度之和，沿第四输送机42的运行方向间隔设有两个第五感应开关422，在第二限位板421处也一个第五感应开关422；当第二输送机2向第三输送机41输入一个单组空胶框后，该组空胶框在第三输送机41的传送下，抵靠在第一限位板411上，第二输送机2继续向第三输送机41输入两个单组空胶框，使得三个单组空胶框与三个第四感应开关412一一对应，即表示第三输送机2上已经将单列空胶框排列完成，并向控制装置发送第二信号，控制装置接收到第二信号后，控制推料机构43动作，第四驱动器431工作，推板432同时将该单列空胶框推向第四输送机42上；

在第四输送机42的传送下，该单列空胶框抵靠在第二限位板421上，此时第二限位板421处的第五感应开关422被挡住，沿第四输送机42的运行方向上且离第四输送机42的输入端更远的第五感应开关422也被挡住，即表示该单列空胶框移动到位，第三输送机41向第四输送机42再次输入一单列空胶框后，另一个第五感应开关422也被挡住，即表示第四输送机42上已经完成规格为3X2的单层空胶框排列完成，并向控制装置发送第三信号，控制装置接收到第三信号后，控制第二码垛机械臂6动作，将整层空胶框同时夹持住，然后码放在第五输送机52输出端的托盘上；

当然的，第四感应开关412和第五感应开关422均可以对应设置更多个，使单层空胶框的规格为2X2、3X3、4X3等其它规格，使排列更加灵活，码垛更加方便，适应不同的存放空间。

还包括托盘输送装置5和第二码垛机械臂6，托盘输送装置5包括存料架51和第五输送机52，存料架51上竖直贯穿有存料通道511，存料通道511用于层叠堆放托盘，存料架51的底端设有启闭存料通道511的挡销机构53，第五输送机52的输入端设有顶升机构54，顶升机构54与存料通道511的底端对应设置；第二码垛机械臂6用于将第四输送机42上的单层空胶框层叠码放于第五输送机52输出端的托盘上。

具体的，挡销机构53设有四组，其中两组设置在存料架51的一侧面上，另外两组设置在上述侧面的对立面上；挡销机构53包括第七驱动器531和挡销532，第七驱动器531固定在存料架51上，挡销532与第七驱动器531的输出端连接，挡销532滑动设置在存料架51上，挡销532滑动的方向与存料通道511开设的方向垂直设置；挡销机构53在工作时，第七驱动器531动作，驱动挡销532相对存料架51滑动，并向存料通道511内运动，从而阻止存料通道511内的托盘向下移动，关闭了存料通道511，反之，第七驱动器531反向动作，驱动挡销532相对存料架51滑动，并远离存料通道511，使得存料通道511内的托盘可向下移动，开启存料通道511；

顶升机构54包括第八驱动器541和顶板542，第八驱动器541固定在第五输送机52上，顶板542连接在第八驱动器541的输出端，第八驱动器541驱使顶板542上下动作，并且使顶板542上下移动的距离等于一个托盘的高度。

托盘输送装置5在工作时，正常情况下，挡销机构53将存料通道511关闭，挡销532插在最底层的托盘内，第五输送机52不工作；当需要输送托盘时，顶升机构54工作，第八驱动器541驱使顶板542向上运动，并与最底层的托盘底部相抵，紧接着第七驱动器531驱使挡销532滑动，开启存料通道511，随后第八驱动器541驱使顶板542向下运动，最后第七驱动器531驱使挡销532滑动，再次关闭存料通道511，此时最底层的托盘正好置于第五输送机52的输入端，控制装置使第五输送机52工作，由于顶板542上下移动的距离等于一个托盘的高度，使得挡销532此时插在倒数第二层的托盘内，第五输送机52只能传送最底层的托盘，实现单个托盘的输送。

优选的，第二码垛机械臂6采用四轴关节式，具体结构可参考中国专利申请号为CN201621012842.X，名称为“一种设有弯曲臂的四轴机器人”的专利。具体的，第二码垛机械臂6的腕部安装有第二夹具，第二夹具包括第二安装座61和第六驱动器62，第二安装座61固定在第二码垛机械臂6的腕部，第六驱动器62的输出端连接有夹板63，夹板63与第二安装座61滑动配合，第六驱动器62设有四个，以使得夹板63围设成矩形；

第二码垛机械臂6在工作时，通过内部程序使第二夹具运行至第四输送机42的输出端，然后第六驱动器62动作，驱使夹板63向内移动(相当于四个夹板63围成的矩形面积等比例缩小的过程)，从而同时夹住单层空胶框，反之，第六驱动器62反向动作，驱使夹板63向外移动(相当于四个夹板63围成的矩形面积等比例扩大的过程)，从而松开单层空胶框，将单层空胶框放置于第五输送机52输出端的托盘上；当然的，第二夹具也可以采用市面上的其它结构作为等效替代。

优选的，第二输送机2、第三输送机41及第四输送机42同样采用辊轴式，第五输送机52采用链条式；第一驱动器211、第二驱动器221、第三驱动器231、第四驱动器431、第五驱动器32、第六驱动器62、第七驱动器531均采用气缸，动作快速，提高响应速度，保证工作效率；第八驱动器541采用液压缸，保证支撑力，足够支撑起存料通道511内的托盘；当然的，本发明的空胶框码垛系统还配备了对应的气动系统及液压系统。控制装置采用PLC，控制系统还分别与排列装置4、第二码垛机械臂6及托盘输送装置5电性连接，第一码垛机械臂3和第二码垛机械臂6均可通过自主编程，从而保证其抓取动作的准确性。

还提供一种空胶框码垛系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤一，第一输送机1向第二输送机2的输入端逐个输送若干个空胶框，第二输送机2持续工作；

步骤二，第三阻挡机构23动作并阻挡空胶框向第二输送机2的输出端移动；

步骤三，第三感应开关26检测组装区2.3的空胶框是否移动到位，若是，第二阻挡机构22动作并阻挡后续的空胶框向组装区2.3内移动，若否，第二阻挡机构22动作并放行空胶框向组装区2.3内移动，并执行步骤一；

步骤四，第二感应开关25检测抓取区2.2的空胶框是否移动到位，若是，第一阻挡机构21动作并阻挡后续的空胶框向抓取区2.2内移动，若否，第一阻挡机构21动作并放行空胶框向抓取区2.2内移动，并执行步骤一；

步骤五，第一感应开关24检测缓存区2.1的空胶框是否移动到位，若是，第一输送机1停止输送，若否，执行步骤一；

步骤六，第一码垛机械臂3从抓取区2.2处抓起空胶框并调整位置后，放置于组装区2.3处的空胶框上，执行步骤四和步骤五，第一码垛机械臂3再次从抓取区2.2处抓起空胶框并调整位置后，放置于组装区2.3处的空胶框上，以将三个空胶框组合为单组空胶框，向控制装置发送第一信号，并中断程序；

步骤七，控制装置接收第一信号后，控制第三阻挡机构23动作并放行，组合完成的单组空胶框被输送至第二输送机2的输出端；

步骤八，循环操作步骤一至步骤七，直至停机。

本发明的具体工作原理如下：一般将第一输送机1的输入端与工厂内的胶框回收处对应安装，或者由人工将空胶框放置在第一输送机1的输入端，并保证每个空胶框的敞口朝上放置；在第一输送机1的工作下，第一输送机1持续向第二输送机2的输入端输送空胶框，由于第一输送机1的运行速度小于第二输送机2的运行速度，使得若干空胶框在第二输送机2上呈等距且间隔分布；

第二输送机2在工作时，第三挡板232在第三驱动器231的驱动下，一般处于升起状态，这使得第三挡板232抵住一个空胶框，阻挡其向第二输送机2的输出端移动，此时第三感应开关26被挡住，即第三感应开关26检测到组装区2.3处的空胶框已经移动到位，第二驱动器221就会驱使第二挡板222升起，从而阻挡后续的空胶框向组装区2.3内移动；在第一输送机1和第二输送机2的工作下，使得第二挡板222抵住一个空胶框，此时第二感应开关25被挡住，即第二感应开关25检测到抓取区2.2处的空胶框已经移动到位，第一驱动器211就会驱使第一挡板212升起，从而阻挡后续的空胶框向抓取区2.2内移动；在第一输送机1和第二输送机2的工作下，使得第一挡板212抵住一个空胶框，此时第一感应开关24被挡住，即第一感应开关24检测到缓存区2.1处的空胶框已经移动到位，控制装置就会使第一输送机1停止工作，中断空胶框的输送；

当组装区2.3处的空胶框被传送走后，第三感应开关26检测到组装区2.3处没有空胶框，第二驱动器221就会驱使第二挡板222下降，从而放行后续的空胶框向组装区2.3内移动，在第二输送机2的工作下，抓取区2.2处的空胶框被传送至组装区2.3内，直至第三感应开关26检测到组装区2.3处的空胶框再次到位后，第二驱动器221再次驱使第二挡板222升起；以此类推的，第二感应开关25就会检测到抓取区2.2处没有空胶框，第一驱动器211驱使第一挡板212下降，从而放行后续的空胶框向抓取区2.2内移动，在第二输送机2的工作下，缓存区2.1处的空胶框被移动至抓取区2.2内，直至第二感应开关25检测到抓取区2.2内的空胶框再次到位后，第一驱动器211再次驱使第一挡板212升起；以此类推的，第一感应开关24检测到缓存区2.1处没有空胶框，控制装置就会使第一输送机1继续工作，输送空胶框，直至第一感应开关24检测到缓存区2.1处的空胶框再次到位后，控制装置就会使第一输送机1再次停止工作，中断空胶框的输送；所以在第二输送机2的各部件相互配合下，使得缓存区2.1、抓取区2.2及组装区2.3内分别保持具有空胶框的状态；

同时的，控制装置会使外侧的第一码垛机械臂3协同工作，运行内部程序，使第一夹具运行至抓取区2.2处，从抓取区2.2处抓起空胶框并调整位置后(即空胶框先沿水平轴线转动90度，再沿竖直轴线转动90度)，然后放置于组装区2.3处的空胶框上(即抓取区2.2处的空胶框下半段容置在组装区2.3处的空胶框内，可参考图12和图13所示)，在第二输送机2的各部件相互配合下，抓取区2.2处会自动的补充空胶框，第一码垛机械臂3会再次使第一夹具运行至抓取区2.2处，从抓取区2.2处抓起空胶框并调整位置后(使空胶框沿水平轴线转动180度)，再次放置于组装区2.3处的空胶框上(此时抓取区2.2处的空胶框倒扣在组装区2.3处的空胶框上，而之前抓取区2.2处的空胶框上半段正好容置在此时的空胶框内，可参考图12和图13所示)，由此实现单组空胶框的自动化组合，第一码垛机械臂3会向控制装置发送第一信号，并中断程序，控制装置接收第一信号后，控制第三阻挡机构23动作，第三驱动器231驱使第三挡板233降下，放行该单组空胶框，该单组空胶框被输送至第二输送机2的输出端，第一码垛机械臂3继续进行下一组空胶框的组合工作，使得第二输送机2的输出端持续向排列装置4输入单组空胶框；

单组空胶框在排列装置4的工作下，使之形成规格为3X2的单层空胶框，此处省略排列装置4的具体工作原理，具体可参见上述对第三输送机41和第四输送机42的工作过程的描述，每完成一层空胶框的排列后，便向控制装置发送第三信号，控制装置接收到第三信号后，控制第二码垛机械臂6动作，第二码垛机械臂6通过运行内部程序，使第二夹具运行至第四输送机42的输出端，第二夹具将整层空胶框同时夹持住，然后码放在第五输送机52输出端的托盘上，直至码垛到规定的层数后(在第五输送机52上设有对应的检测装置，如感应开关)，控制装置会发出提示，让操作员操作叉车将托盘连带码垛完成的空胶框一起运走，或者通过其它转运装置将其运走，此时控制装置会使托盘输送装置5工作，让第五输送机52的输出端始终具有托盘，此处省略对托盘输送装置5的具体工作原理，具体可参见上述的描述，如此的，各部件循环的协同工作，持续将单个空胶框堆叠码垛成设定的规格。

以上显示和描述了发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明发明的原理，在不脱离发明精神和范围的前提下，发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。