新型码垛机设计初探

欧华强

摘 要：在生产制造之中，中小型尺寸的产品在制造完成后为了方便存放和管理，通常都会以多排多列多层的方式进行码垛放置。鉴于人工码垛的劳动强度巨大且效率低下，现代化生产中多以码垛机替代人力进行码放工作。但现有的码垛机结构都较为复杂且体积巨大，既需要较大的成本投入，又需要占用大量的生产现场空间。因此，就需要做好新型码垛机的设计，以此来满足生产的实际需求。

关键词：码垛机;设计;生产

本次进行的设计属于新型涉及自动生产设备，特别是涉及一种码垛机，其能够满足日常的生产要求，减少成本的耗费，因此，其拥有广阔的应用空间。

一、新型码垛机设计内容分析

新型码垛机设计的目的在于提供一种结构简单且能够快速有效地进行码垛的码垛机，以降低设备结构复杂性并提高工作效率。

新型码垛机，包括中空且两侧连通的机架，机架上安装有可升降的升降机构，升降机构上安装有随其升降的升降底板，且升降底板设置于机架的内部，机架内位于升降底板的上方安装有移栽粱，移栽粱水平设置且两端分别指向机架的两侧，移栽粱上安装有沿移栽粱移动的移栽座和驱动移栽座移动的移栽驱动器，移栽座的下方还安装有垂直设置的伸缩器，伸缩器的底部安装有吸盘安装座，吸盘安装座的下方安装有用于抓取产品的吸盘组[1]。

机架的中空内部作为码垛工位，机架的其中一侧与生产线相对而另一端可供码垛完成的产品移出，从而提高生产的方便性和工作效率;升降底板上可以放置码垛所用的托盘，当需要进行底层产品的码垛时，通过升降机构带动升降底板及其上的托盘上升，使其高度与生产线相对应;然后，移栽驱动器带动移栽座沿移栽粱移动至生产线上方，伸缩器再带动吸盘安装座及其上的吸盘组下降并与生产线上的产品相抵，此时，与吸盘组连通的真空发生器进行抽真空，使产品吸附在吸盘组的吸盘上;接着，伸缩器带动产品上升而离开生产线，移栽驱动器再反向带动产品移动至托盘上方，伸缩器下降并将产品放至托盘上;再然后，真空发生器停止作用，产品落至托盘上，伸缩器再上升复位以进行下一次的操作;直至产品在托盘上铺满一层后，升降机构带动升降底板及托盘下降，以重新码垛一层;重复以上操作，直至码垛完成设置好的层数后，升降机构带动托盘放下以待移走，或者直接将叉车的货叉放置于托盘下方，而升降机构将托盘放至货叉上，由叉车移走码垛堆。该码垛机工作快速、稳定，且其结构简单、体积较小，可方便放至生产线侧边进行码垛操作;同时，进行升降操作的升降机构和进行平移的移栽机构（包括移栽座、移栽驱动器等）相互独立，既便于安装和维护，又使得工作更加准确、稳定，另外，在码垛产品堆满一层而需要下降时，移栽机构依然可以工作并抓取产品，从而提高工作速度和工作效率，且这样也可以缩短伸缩器的移动距离，从而可以方便地使用更加简单的伸缩装置，并提高伸缩速度和工作效率[2]。

二、新型码垛机设计的具体实施方式

所述的码垛机，如图2所示，升降机构2包括，机架1上的两个相对侧边处分别安装有若干条垂直设置的升降链条21和导向滑轨22，两块位于同一高度且相对设置升降底板3分别通过升降滑块23固定安装于导向滑轨上，升降链条上则安装有带动升降底板上升的提升件24;机架两侧边的升降链条两两相对且于顶部处通过升降同步轴25连接，相邻升降同步轴之间则通过同步带26连接，机架上还安装有升降电机27，升降电机与其中一条升降链条连接并带动其运动。两块相对设置的升降底板向内延伸有承托托盘的承托部，这一方面可以稳定地放置托板和承托码垛的产品，另一方面也使得两块升降底板之间留有供货叉伸入的空间，以便于码垛产品的运输。工作时，升降电机带动其中一条升降链条转动，而该升降链条又通过各升降同步轴和同步带带动其它所有升降链条做同步转动，由此带动升降底板沿导向滑轨进行升降;另外，提升件可以与升降底板固定连接，以带动托板升降，或者提升件也可以仅在垂直向上的方向上与升降底板抵紧，从而带动提升底板上升，下降时则可以利用托板及其上产品的重量而自行下降。该种升降机构工作极为稳定、准确，有利于提高码垛产品升降高度的准确性，也可以提高承托能力，以方便码垛更多的产品。同理地，机架1的顶部安装有两条所述的移栽粱4，两移栽粱上均安装有移栽座5，移栽驱动器6安装于其中一根移栽粱上并连接驱动其上的移栽座，移栽驱动器的驱动端还通过联轴器61和移栽同步轴62连接驱动另一根移栽粱上的移栽座，如图3所示;由此，通过该种并列设置的驱动结构提高工作稳定性和准确性。

如图4所示，吸盘组包括若干块水平并列设置的吸盘定位板91，各吸盘定位板上对应开设有若干个吸盘定位孔92，吸盘安装座8的下方安装有数量、位置分别与各吸盘定位孔一致的吸盘93，吸盘的末端向下穿过吸盘定位孔，使得吸盘末端与待吸取的产品相抵，由此准确、稳定地吸附产品;另外，视乎待吸取产品的尺寸不同，各吸盘可以分别吸取不同的产品，也可以使多個相邻的吸盘吸取同一个产品，以满足不同产品的吸取需要[3]。

三、结语

总而言之，希望通过本文对新型码垛机设计分析，希望能够达到生产的实际要求，并且对于后续的设计研究可以起到一定的引导作用。

参考文献

[1]秦建国，张旭东.基于UG的纵向自动码垛机的设计[J].时代农机，2020（06）：72-74+78.

[2]褚学林，李沙沙.方管堆垛机优化设计[J].南方农机，2020（11）：100-101+140.

[3]梁丁.一款智能码垛机结构分析[J].佛山陶瓷，2020（06）：43-45.