【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轻工包装自动化码垛，特别是涉及一种大空间柔性快速箱体码垛设备及码垛方法。
技术介绍
1、随着科技的发展和时代的进步，特别是食品、饮料、白酒、乳品、矿泉水等行业生产技术快速更新，对新产品的自动化码垛技术不断提出新的需求。箱体码垛是轻工包装自动化生产中不可缺少的一种设备，会根据产品的特点、产线的工艺、自动化控制的需要，不断创新研发新型码垛技术，从而适应市场需求，促使行业技术不断进步。
2、目前，市场上通用型的箱体码垛设备有机器人式、龙门式、立柱式、轨道式、坐标式等形式，均属于刚性机械化结构，受制于刚性机械化结构的特点，在空间使用效果偏低，在生产效率方面偏低，在柔性化生产方面偏低，制约了轻工码垛自动化生产的发展。因此，亟需研发一种大空间柔性快速箱体码垛设备。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目的之一在于提供一种大空间柔性快速箱体码垛设备，该设备结构设计合理，有效提高了空间使用率，提高了生产效率，提高了设备性价比，增强了设备柔性化。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种大空间柔性快速箱体码垛设备，包括主体机架、飞车平台机构、智控行车机构、吸盘抓手机构、箱体、垛盘和控制系统；所述主体机架设置于地面，所述飞车平台机构设置于主体机架内部上方，所述智控行车机构设置于所述飞车平台机构正下方，所述吸盘抓手机构设置于所述智控行车机构正下方，所述箱体为吸盘抓手机构所抓物体，所述垛盘设置于所述主体机架正下方；所述主体
4、所述控制系统用于对码垛组件进行控制。
5、进一步地，所述主体机架包括机架立柱、机架横梁、平面基座、伺服电缸、万向滑轮、钢丝绳；
6、所述机架立柱通过所述机架横梁连接固定，所述平面基座安装于机架横梁正下方，所述伺服电缸的尾部固定在所述机架立柱内部的顶板上，伸缩端向下；所述万向滑轮分别安装在所述伺服电缸的伸缩端、机架立柱、机架横梁和平面基座上，用以改变钢丝绳的走向；所述钢丝绳安装在主体机架上，一端与所述机架立柱连接，一端与所述飞车平台机构连接，所述万向滑轮用以改变钢丝绳的走向，所述伺服电缸的伸缩移动带动钢丝绳移动，所述伺服电缸由控制系统进行控制。
7、进一步地，所述飞车平台机构包括基板、支撑柱、牛眼轴承和摆动锁扣；所述飞车平台机构设置于所述平面基座正下方，所述牛眼轴承安装在支撑柱顶部，与平面基座滚动接触，所述支撑柱安装在基板上，所述摆动锁扣安装在基板下，用于连接和锁止钢丝绳末端。
8、进一步地，所述智控行车机构包括底盘、固定柱、电机、传动锥齿轮、从动锥齿轮、传动轴、传动底座、钢丝、安全罩、固定锁扣、连接板和气囊；
9、所述固定柱底端安装在所述底盘上，顶端与飞车平台机构的基板连接，所述电机安装在底盘上部中间位置，所述电机为双输出轴电机，所述传动锥齿轮安装在电机两侧输出轴端，所述从动锥齿轮安装在传动轴上，所述传动轴安装在传动底座上，所述钢丝安装在传动轴两侧轴端；所述安全罩安装在底盘上；所述固定锁扣安装在连接板上，同时连接钢丝锁止；所述气囊安装在连接板与底盘之间，所述电机、气囊的充放气均由控制系统控制。
10、进一步地，所述吸盘抓手机构实现箱体的吸取和转向，具体包括下板、吸盘、气缸、齿条、齿轮、主轴、上板和档杆；
11、所述吸盘安装在下板底部，所述主轴连接上板和下板，所述气缸安装在上板底部，所述齿条安装在气缸伸出轴端，所述齿条与主轴上的齿轮啮合连接；所述齿轮带动下板转动；所述档杆安装在上板底部，与下板上的度圆弧形孔配合，起转动限位作用；所述气缸由控制系统进行控制。
12、本专利技术的另一个目的在于，提供一种采用大空间柔性快速箱体码垛设备进行码垛的方法，包括以下步骤：
13、s1：控制系统检测箱体到达主体机架下方，此时伺服电缸控制钢丝绳移动，将飞车平台机构下降至箱体上方，智控行车机构中的电机运行，通过钢丝释放将吸盘抓手机构下降至吸盘接触箱体，控制系统打开真空作用，吸盘吸取箱体，然后电机运行，通过钢丝将吸盘抓手机构上升至初始位置，电机停止运行，气囊充气并状态保持，通过伺服电缸将飞车平台机构上升至与平面基座相互接触；
14、s2：伺服电缸将飞车平台机构运行至垛盘正上方需要码放的设定位置，然后飞车平台机构下降至垛盘上方，然后智控行车机构中的电机带动钢丝释放将吸盘抓手机构下降至箱体接触垛盘，然后控制系统关闭真空作用，吸盘释放箱体，气囊放气并状态保持；
15、s3：伺服电缸将飞车平台机构上升至与平面基座相互接触，然后智控行车机构中的电机带动钢丝将吸盘抓手机构上升至初始位置，然后通过伺服电缸将飞车平台机构运行至平面基座下方中心，并保持与平面基座相互接触，此时各机构保持初始位置，设备等待下一循环工作。
16、本专利技术的有益效果体现在：
17、(1)本专利技术提供的大空间柔性快速箱体码垛设备，利用安装于伺服电缸伸缩端的万向滑轮来改变钢丝绳的走向，滚动摩擦减少钢丝绳的磨损；同时伺服电缸的伸缩移动带动钢丝绳移动，钢丝绳的移动距离和速度是伺服电缸伸缩移动的两倍，从而更好的实现码垛速度的提升；
18、(2)本专利技术提供的大空间柔性快速箱体码垛设备，在连接板与底盘之间安装气囊，气囊充气时可以将连接板和底盘的相对位置固定，减少码垛过程中产生的摆动，放气时电机可自由调节连接板和底盘的相对位置，同时可使码垛机空间使用率进一步扩大，从而适应更大尺寸垛盘，码垛更多层数的箱组，箱体摆放组合形式更加灵活；
19、(3)本专利技术提供的大空间柔性快速箱体码垛设备，整体结构设计合理，有效提高了空间使用率，提高了生产效率，提高了设备性价比，增强了设备柔性化。
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1.一种大空间柔性快速箱体码垛设备，其特征在于：包括主体机架(1)、飞车平台机构(2)、智控行车机构(3)、吸盘抓手机构(4)、箱体(5)、垛盘(6)和控制系统；所述主体机架(1)设置于地面，所述飞车平台机构(2)设置于主体机架(1)内部上方，所述智控行车机构(3)设置于所述飞车平台机构(2)正下方，所述吸盘抓手机构(4)设置于所述智控行车机构(3)正下方，所述箱体(5)为吸盘抓手机构(4)所抓物体，所述垛盘(6)设置于所述主体机架(1)正下方；所述主体机架(1)、飞车平台机构(2)、智控行车机构(3)、吸盘抓手机构(4)、箱体(5)和垛盘(6)分别由所述控制系统实现控制；
2.根据权利要求1所述的一种大空间柔性快速箱体码垛设备，其特征在于：所述主体机架(1)包括机架立柱(101)、机架横梁(102)、平面基座(103)、伺服电缸(104)、万向滑轮(105)和钢丝绳(106)；
3.根据权利要求2所述的一种大空间柔性快速箱体码垛设备，其特征在于：所述飞车平台机构(2)包括基板(201)、支撑柱(202)、牛眼轴承(203)和摆动锁扣(204)；所述飞车平
4.根据权利要求3所述的一种大空间柔性快速箱体码垛设备，其特征在于：所述智控行车机构(3)包括底盘(301)、固定柱(302)、电机(303)、传动锥齿轮(304)、从动锥齿轮(305)、传动轴(306)、传动底座(307)、钢丝(308)、安全罩(309)、固定锁扣(310)、连接板(311)和气囊(312)；
5.根据权利要求1所述的一种大空间柔性快速箱体码垛设备，其特征在于：所述吸盘抓手机构(4)实现箱体的吸取和转向，具体包括下板(401)、吸盘(402)、气缸(403)、齿条(404)、齿轮(405)、主轴(406)、上板(407)和档杆(408)；
6.一种采用如权利要求1-5任一所述的大空间柔性快速箱体码垛设备进行码垛的方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种大空间柔性快速箱体码垛设备，其特征在于：包括主体机架(1)、飞车平台机构(2)、智控行车机构(3)、吸盘抓手机构(4)、箱体(5)、垛盘(6)和控制系统；所述主体机架(1)设置于地面，所述飞车平台机构(2)设置于主体机架(1)内部上方，所述智控行车机构(3)设置于所述飞车平台机构(2)正下方，所述吸盘抓手机构(4)设置于所述智控行车机构(3)正下方，所述箱体(5)为吸盘抓手机构(4)所抓物体，所述垛盘(6)设置于所述主体机架(1)正下方；所述主体机架(1)、飞车平台机构(2)、智控行车机构(3)、吸盘抓手机构(4)、箱体(5)和垛盘(6)分别由所述控制系统实现控制；
2.根据权利要求1所述的一种大空间柔性快速箱体码垛设备，其特征在于：所述主体机架(1)包括机架立柱(101)、机架横梁(102)、平面基座(103)、伺服电缸(104)、万向滑轮(105)和钢丝绳(106)；
3.根据权利要求2所述的一种大空间柔性快速箱体码垛设备，其特征在于：所述飞车平台机构(2)包括基板(201)、支撑柱(202)、牛眼轴承(203)和摆动锁扣(204...
【专利技术属性】
技术研发人员：李存良，施俊文，苟向民，彭英民，白旭晶，李佩，李航，冯娟，陈力，米田生，任昊明，王艺洁，吕佳怡，郭小莉，杨桐，
申请(专利权)人：轻工业西安机械设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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