本申請(qǐng)為于2012年09月12日提交的、題為“用于將物件預(yù)成型層轉(zhuǎn)移至托盤頂部的設(shè)備”的第201280046352.x號(hào)中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及碼垛系統(tǒng)。

本發(fā)明尤其涉及用于將物件預(yù)成型層轉(zhuǎn)移至托盤頂部的設(shè)備。這樣的設(shè)備通常稱為“碼垛機(jī)”，用于連續(xù)地將物件層裝載至托盤上方形成層堆，各個(gè)物件層預(yù)先成型以便于堆放。

本發(fā)明涉及的設(shè)備能夠減少用于裝載的循環(huán)時(shí)間。

術(shù)語(yǔ)“待轉(zhuǎn)移至標(biāo)準(zhǔn)托盤頂部的物件預(yù)成型層”應(yīng)理解為并排放置的一組多個(gè)物件，其中相鄰的物件大體上接觸彼此并彼此獨(dú)立。物件層的最大尺寸等于或略小于所述托盤的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。托盤的主要規(guī)格為歐標(biāo)800x1200mm以及美標(biāo)1000x1200。

背景技術(shù)：

1983年，文獻(xiàn)jp58139926描述了一種堆疊單元，其包括在立柱上的上滑道和下滑道。所述上滑道裝有逐個(gè)抓住物件的頭，通過(guò)其末端舉起物件并將物件放置至先前裝載至所述托盤頂部的物件毗連處。所述物件因此在所述托盤層形成之前被轉(zhuǎn)移至所述托盤。所述下滑道裝有兩個(gè)設(shè)計(jì)用于舉起單個(gè)物件的雙杠。

這樣的堆疊單元不在本發(fā)明范圍之中，因?yàn)槠洳贿m于將物件預(yù)成型層轉(zhuǎn)移至托盤頂部。一方面，所述下滑道不能舉起物件預(yù)成型層，因?yàn)槲锛?huì)在雙杠之間掉落。另一方面，所述上滑道的頭不能裝載物件預(yù)成型層，因?yàn)槲锛?huì)在轉(zhuǎn)移過(guò)程中掉落。

這樣的堆疊單元的堆疊速度極其緩慢，因?yàn)槠渥ゲ逗娃D(zhuǎn)移的循環(huán)次數(shù)等于待堆疊的物件數(shù)。該堆疊單元的多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)不僅耗時(shí)，而且能效低下，因?yàn)槊看无D(zhuǎn)移物件時(shí)，堆疊單元的所有元件都要運(yùn)轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的領(lǐng)域涉及，在托盤上堆疊物件層時(shí)，以高堆疊速度完成，同時(shí)增加生產(chǎn)量并減少能耗。因?yàn)橥斜P尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化，物件層預(yù)備設(shè)備被改進(jìn)，其以一定結(jié)構(gòu)并排放置物件層，以便優(yōu)化安置在標(biāo)準(zhǔn)托盤表面上的物件數(shù)量。位于下游的另一設(shè)備將整個(gè)物件預(yù)成型層作為一個(gè)單元轉(zhuǎn)移至托盤頂部。

在本發(fā)明的領(lǐng)域中，2009年的文獻(xiàn)ep2243731描述的碼垛機(jī)包括兩根立柱，它們圍繞同一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。每根立柱支撐一個(gè)用具，其中一個(gè)用具放置物件層，同時(shí)另一個(gè)用具抓捕另一個(gè)預(yù)成型層。每個(gè)用具以懸臂方式安裝在其自身立柱上。這樣的碼垛機(jī)通過(guò)加倍裝置來(lái)減少一次循環(huán)的時(shí)間。這樣的碼垛機(jī)的缺點(diǎn)在于用具的旋轉(zhuǎn)和立柱在輸送機(jī)供給預(yù)成型層的側(cè)邊占用空間。另外，加倍裝置成本高。

其它類型的碼垛機(jī)在固定高度裝載托盤。托盤隨著裝載逐漸降低。缺點(diǎn)在于預(yù)成型層必須被抬高，這增加了層預(yù)成型裝置的維持費(fèi)用。

文獻(xiàn)it1273728中描述的碼垛機(jī)包括龍門架，龍門架由兩個(gè)通過(guò)拱形件連接的立柱組成。該碼垛機(jī)包括兩個(gè)元件：一個(gè)是中間托盤，另一個(gè)是放置結(jié)構(gòu)。這兩個(gè)元件中的每一個(gè)都在兩個(gè)立柱之間延伸并且具有沿著所述立柱其中之一受到水平導(dǎo)向的一側(cè)邊。這兩個(gè)元件中每一個(gè)的對(duì)立側(cè)邊沿著另一立柱受到水平導(dǎo)向。這樣的堆垛機(jī)的缺點(diǎn)是龍門架妨礙進(jìn)入所述元件的側(cè)邊。

文獻(xiàn)ep2112101和w02010/086292也描述了堆垛機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種用于將物件預(yù)成型層轉(zhuǎn)移至托盤頂部的設(shè)備和碼垛系統(tǒng)，其克服了上述缺點(diǎn)中的至少一個(gè)。

本發(fā)明的一個(gè)目的是改進(jìn)到待堆疊層周圍的可達(dá)性。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，用于將物件預(yù)成型層轉(zhuǎn)移至托盤頂部的設(shè)備包括：

-導(dǎo)柱；

-放置頭，其設(shè)計(jì)用于將所述層一個(gè)疊放在另一個(gè)頂部地放置在托盤上；

-接收盤，其用于接收物件預(yù)成型層，接收盤相對(duì)于放置頭可移動(dòng)。

放置頭和接收盤各自僅以懸臂形式可滑動(dòng)地安裝在所述導(dǎo)柱上。

該設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)裝置，其用于將物件預(yù)成型層從接收盤推進(jìn)至放置頭的基準(zhǔn)面。

換言之，所述碼垛機(jī)具有單個(gè)立柱。然而，所述碼垛系統(tǒng)可包括其它立柱用于其它連接所述碼垛機(jī)的元件。事實(shí)上，所述接收盤和所述放置頭都以懸臂形式安裝在單個(gè)立柱上，為進(jìn)入每側(cè)余留了空間，每側(cè)指的是沒(méi)有立柱的每一側(cè)。這就允許其它可選的元件與碼垛機(jī)鄙鄰。另外，這樣安裝單立柱碼垛機(jī)比安裝龍門架碼垛機(jī)更快并且更便宜。相比于龍門架的雙立柱在安裝時(shí)必須校正，單立柱啟用時(shí)所有滑動(dòng)裝置已經(jīng)過(guò)預(yù)調(diào)。

有利的是，驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)成平推物件預(yù)成型層。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述放置頭包括輸送機(jī)。所述基準(zhǔn)面限定了所述輸送機(jī)上表面中能夠放置所述層的部分，所述層待放置在托盤上。

有利的是，所述導(dǎo)柱固定在地面上并且包括主平移軌道裝置，第一滑架和第二滑架移動(dòng)安裝在所述主平移軌道裝置上，放置頭連接到所述第一滑架上，所述接收盤連接到所述第一滑架上，所述第二滑架位于所述第一滑架和地面之間，所述接收盤連接到所述第二滑架上。換言之，所述第二滑架不能超過(guò)所述第一滑架移動(dòng)。這允許兩個(gè)滑架使用同一個(gè)導(dǎo)軌裝置。

有利的是，所述放置頭相對(duì)于所述立柱僅可平移，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)分量。這樣的放置頭比具有旋轉(zhuǎn)自由度的頭更簡(jiǎn)單，更堅(jiān)固，更便宜。

有利的是，所述立柱相對(duì)于地面固定。換言之，所述立柱不會(huì)圍繞某一軸(例如垂直軸)旋轉(zhuǎn)。所述立柱連接到地面能夠比可移動(dòng)的立柱更堅(jiān)固。所述立柱的滑動(dòng)裝置的空間定位也更精確。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述接收盤裝有輸送機(jī)，所述輸送機(jī)呈現(xiàn)出上述層的輸送方向。

有利的是，所述設(shè)備包括第一輪和第二輪，所述第一輪驅(qū)動(dòng)第一鏈，第一鏈連接至放置頭，所述第二輪驅(qū)動(dòng)第二鏈，第二鏈連接至所述接收盤，所述第一驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)軸和/或所述第二驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)軸平行于層的輸送方向。該特征允許簡(jiǎn)單地放置電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)在單立柱的上游和/或下游(相對(duì)于層的輸送方向)延伸。這減小了所述碼垛機(jī)在橫向于層的輸送方向上的直徑。具有這一特征的可能性是單立柱碼垛機(jī)的進(jìn)一步優(yōu)勢(shì)。作為對(duì)比，在it1273728中描述的龍門架碼垛機(jī)中，常規(guī)傳動(dòng)軸在龍門架的立柱之間延伸，使放置頭沿著兩個(gè)立柱同步滑動(dòng)。該常規(guī)傳動(dòng)軸的電動(dòng)機(jī)也橫向延伸，但較笨重。

有利的是，所述設(shè)備包括平整表面用于供一組預(yù)成型物件組成層，以便所述層被輸送后放置在所述托盤的頂部。所述放置頭安裝成沿著與層待放置的各個(gè)高度依次對(duì)應(yīng)的位置平移。所述接收盤能從與層的供給表面的高度相一致的高度平移至與放置頭現(xiàn)有高度相一致的高度。這使得同時(shí)進(jìn)行層轉(zhuǎn)移過(guò)程中的多個(gè)步驟成為可能，且減少了碼垛機(jī)的循環(huán)時(shí)間。所述放置頭能保持在或靠近已經(jīng)裝載到托盤上的層堆頂部；所述接收盤能夠在放置頭執(zhí)行放置操作的同時(shí)穿梭于所述層的供給表面和放置頭之間。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述放置頭具有物件層的插入方向。

有利的是，所述放置頭在基準(zhǔn)面上方和/或在基準(zhǔn)面中相對(duì)于插入方向的一側(cè)敞開。這樣當(dāng)其不再移動(dòng)時(shí)，提供了使待放置層進(jìn)入的入口。這允許，例如，在待放置層上放置滑托板以便無(wú)需對(duì)其進(jìn)行固定。當(dāng)形成待堆疊層的物件是由收縮包裝膜包裹的容器時(shí)，能有利地應(yīng)用。

有利的是，所述接收盤裝有直徑小于40mm的端輥(endroller)，以便于毗連所述放置頭的輸送機(jī)，而無(wú)需中間連接平板。這減少了所述碼垛機(jī)的循環(huán)時(shí)間。之后該循環(huán)不再需要引入中間平板來(lái)確保所述接收盤和放置頭的輸送機(jī)之間得到連續(xù)支持的步驟。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述放置頭包括用于支持和驅(qū)動(dòng)所述輸送機(jī)并用于回縮所述輸送機(jī)的機(jī)械裝置，所述機(jī)械裝置包括兩個(gè)橫向結(jié)構(gòu)，所述橫向結(jié)構(gòu)沿著所述輸送機(jī)兩側(cè)相對(duì)于所述插入方向延伸。

有利的是，所述設(shè)備包括主臂和上游第二臂，所述主臂將所述放置頭連接至所述導(dǎo)柱，所述上游第二臂從主臂上的錨點(diǎn)處突出，所述錨點(diǎn)沿著所述插入方向位于基準(zhǔn)面的上游，所述上游第二臂連接至所述兩個(gè)橫向結(jié)構(gòu)的上游部分，所述裝置進(jìn)一步包括下游第二臂，所述下游第二臂從所述主臂的錨點(diǎn)處突出，所述錨點(diǎn)沿著所述插入方向位于基準(zhǔn)面的下游，所述下游第二臂連接至所述兩個(gè)橫向結(jié)構(gòu)的下游部分。這種緊固類型的用于支撐和驅(qū)動(dòng)所述輸送機(jī)的機(jī)械裝置允許所述放置頭在所述基準(zhǔn)面上方和/或側(cè)面敞開。所述主臂可以是剛性的并且安裝成沿單立柱作直線移動(dòng)。

在一個(gè)變體中，所述主臂能夠相對(duì)于所述立柱作垂直和/或水平直線運(yùn)動(dòng)的組合運(yùn)動(dòng)。

在另一個(gè)變體中，所述主臂能具有鉸鏈，所述鉸鏈圍繞著所述上游錨點(diǎn)和立柱之間的垂直軸旋轉(zhuǎn)。

有利的是，每個(gè)橫向結(jié)構(gòu)包括一個(gè)平板或一組平板，所述平板垂直且平行于所述插入方向并形成u形，u形的基座沿著所述基準(zhǔn)面的全長(zhǎng)延伸。這改進(jìn)了到放置在堆疊層堆頂部的物件層的可達(dá)性。

有利的是，所述設(shè)備包括在所述橫向結(jié)構(gòu)中被導(dǎo)向的縱向?qū)χ袏A緊裝置。

本發(fā)明的另一部分關(guān)于碼垛系統(tǒng)，包括：

-層轉(zhuǎn)移設(shè)備，例如如上所述的設(shè)備，

-層預(yù)備設(shè)備，其沿著所述層的輸送方向安裝在所述接收盤的上游。

有利的是，所述碼垛系統(tǒng)包括托盤輸送機(jī)和托盤分配設(shè)備，所述托盤輸送機(jī)適于輸送托盤，所述托盤在相對(duì)于所述托盤輸送方向的縱向或橫向定向，所述托盤分配設(shè)備用于每次分配一個(gè)托盤到所述托盤輸送機(jī)上，所述托盤分配設(shè)備適于接收相對(duì)于所述輸送方向的縱向定位的托盤堆或橫向定位的托盤堆。

“托盤分配設(shè)備”也被稱為“托盤分配器”，設(shè)計(jì)用于每次從托盤堆中提供一個(gè)托盤。

這樣的碼垛系統(tǒng)具有能夠堆疊預(yù)成型成矩形的物件層的優(yōu)勢(shì)，無(wú)論所述層是定位成其長(zhǎng)度平行于所述層的輸送方向，還是定位成其長(zhǎng)度垂直于所述輸送方向。這種靈活性允許優(yōu)化物件放置在層中，而不用顧慮物件的尺寸。由于所述托盤分配器能夠在兩個(gè)方向接收托盤堆，所述碼垛系統(tǒng)無(wú)需在將所述預(yù)成型層放置在托盤上前將其90°旋轉(zhuǎn)。這節(jié)省了繞軸旋轉(zhuǎn)的能量。這樣簡(jiǎn)化了碼垛機(jī)且能減少循環(huán)時(shí)間。

本發(fā)明的另一方面涉及一種用于放置待堆疊物件預(yù)成型層的放置頭，該放置頭具有物件層的插入方向，并包括輸送機(jī)，所述輸送機(jī)具有基準(zhǔn)面，其限定了所述輸送機(jī)上表面中能夠放置層的部分，所述放置頭在相對(duì)于所述插入方向的基準(zhǔn)面上方和/或一側(cè)敞開。

附圖說(shuō)明

通過(guò)詳視作為非限制性示例給出的實(shí)施例的詳細(xì)描述，并參考附圖，有助于更好地理解本發(fā)明，其中：

圖1是碼垛機(jī)的透視圖；

圖2是沿著圖1中平面ii-ii的剖面圖；

圖3是放置頭的透視圖；

圖4是用于堆疊物件層的碼垛系統(tǒng)的俯視圖，堆疊物件層沿縱向定向；

圖5是圖4中碼垛系統(tǒng)的俯視圖，但堆疊物件層沿橫向定向；以及

圖6-9是碼垛系統(tǒng)沿著圖4中平面vi-vi的剖視圖，分別示出了放置層階段、供給新層階段、插入放置頭階段，以及對(duì)中夾緊層階段。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，層轉(zhuǎn)移設(shè)備也稱碼垛機(jī)1，包括導(dǎo)柱2、接收盤3、放置頭4和托盤輸送機(jī)5，托盤輸送機(jī)5在水平橫向方向“y”輸送托盤6。放置頭4機(jī)械地連接到第一滑架7，第一滑架7沿平移軌道裝置平移地滑動(dòng)，例如，一對(duì)軌道8，所述軌道8平行且在垂直方向“z”上沿導(dǎo)柱2延伸。

所述接收盤3機(jī)械地連接到第二滑架9上，所述第二滑架9沿相同的軌道8平移滑動(dòng)。接收盤3包括輸送機(jī)10，所述輸送機(jī)用于輸送物件預(yù)成型層11。在示例中，輸送機(jī)10由旋轉(zhuǎn)的環(huán)形帶組成，所述旋轉(zhuǎn)的環(huán)形帶沿著水平輸送平面13延伸，并且所述旋轉(zhuǎn)的環(huán)形帶通過(guò)馬達(dá)使得所述物件預(yù)成型層11在輸送方向12上被驅(qū)動(dòng)。所述輸送方向12平行于水平縱向方向“x”。

所述導(dǎo)柱2包括伸長(zhǎng)的中空體，其具有大體上矩形的水平橫截面，其中矩形的長(zhǎng)度沿“x”方向定位。所述軌道8固定在中空體的外側(cè)并且靠近橫截面矩形的轉(zhuǎn)角，在該矩形的長(zhǎng)邊的每一端。這使得軌道8能彼此分離?；?和9的引導(dǎo)因此最優(yōu)化，同時(shí)維持所述導(dǎo)柱2的柱體的同一慣性。特別地，這允許第一滑架7支撐放置頭4的雙懸臂：放置頭4不僅在橫向方向“y”遠(yuǎn)離導(dǎo)柱2，在縱向方向“x”也遠(yuǎn)離導(dǎo)柱2。這允許第一滑架7將放置頭4支撐于托盤輸送機(jī)5上方。

我們用圖1和圖2來(lái)描述驅(qū)動(dòng)裝置30平移接收盤3和放置頭4。驅(qū)動(dòng)裝置30包括第一電動(dòng)機(jī)31，其通過(guò)減速齒輪驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)輪32。所述第一驅(qū)動(dòng)輪32驅(qū)動(dòng)第一鏈33，第一鏈33是皮帶的形式，優(yōu)選的是平帶和/或齒形帶，具有外側(cè)33a和內(nèi)側(cè)33b，所述外側(cè)33a連接至第一滑架7，內(nèi)側(cè)33b連接至第一平衡物34(圖中未示出，但提及有利于更好的理解描述)，第一平衡物34與第一滑架7和放置頭4一起的重量相一致。

相似的，驅(qū)動(dòng)裝置30包括第二電動(dòng)機(jī)35，其通過(guò)減速齒輪驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)輪36。第二驅(qū)動(dòng)輪36驅(qū)動(dòng)第二鏈37，第二鏈37是皮帶的形式，優(yōu)選的為平帶和/或齒形帶，具有外側(cè)37a和內(nèi)側(cè)37b，外側(cè)37a連接至第二滑架9，內(nèi)側(cè)37b連接至第二平衡物38，第二平衡物38與第二滑架9和接收盤3的重量相一致。事實(shí)上，在圖1中特別明顯，兩條鏈33，37彼此平行地安裝，以便第一鏈33的內(nèi)側(cè)33b由第一電動(dòng)機(jī)31驅(qū)動(dòng)而平行于第二鏈37的內(nèi)側(cè)37b移動(dòng)，并且大體上在與第二鏈37的內(nèi)側(cè)37b在同一平面內(nèi)，并且第一平衡物34連接到第一鏈33的內(nèi)側(cè)33b的方式與第二平衡物38連接到第二鏈37的內(nèi)側(cè)37b的方式相同。換言之，第一平衡物34和第二平衡物38沿著導(dǎo)柱2的中空體內(nèi)的平行路徑移動(dòng)。因此，第一電動(dòng)機(jī)31和第二電動(dòng)機(jī)35的能耗主要用于克服移動(dòng)的慣性和克服摩擦。

在特別有利的方式中，第一輪32的旋轉(zhuǎn)軸32a和/或第二輪36的旋轉(zhuǎn)軸36a平行于所述層11的輸送方向12。因此，所述外側(cè)33a，33b和/或37a，37b能沿縱軸“x”具有細(xì)長(zhǎng)的橫截面。這給予驅(qū)動(dòng)裝置30的整個(gè)裝配在橫對(duì)輸送方向12的方向上特別小的尺寸。這使碼垛機(jī)1特別緊湊。

所述皮帶的外側(cè)33a，37a位于兩軌道8之間。這改進(jìn)了碼垛機(jī)1的橫向緊湊性。

有利的是，第一驅(qū)動(dòng)輪32和第二驅(qū)動(dòng)輪36位于或靠近導(dǎo)柱2的上端。這允許所述驅(qū)動(dòng)裝置30在沒(méi)有導(dǎo)向輪時(shí)運(yùn)行，并允許具有不形成封閉環(huán)的鏈33，37。這減少了必須驅(qū)動(dòng)部件的數(shù)量。

導(dǎo)柱2進(jìn)一步包括，在中空體中導(dǎo)軌沿著導(dǎo)柱2延伸，以便于引導(dǎo)第一平衡物34和第二平衡物38在彼此旁邊垂直移動(dòng)而不碰撞。另外，導(dǎo)柱2的柱體用作所述平衡物和操作員之間的防護(hù)板。

如圖3所述，放置頭4包括輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)14，其在水平平面沿著平行于層的輸送方向12的插入方向23延伸。

放置頭包括在輸送機(jī)14中心的基準(zhǔn)面60，基準(zhǔn)面60呈閉合形式，基準(zhǔn)面60限定了能夠接收物件預(yù)成型層11的最大表面區(qū)域(如下所示)。

輸送機(jī)14由自由旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)咏M成。每個(gè)輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于物件預(yù)成型層11的插入方向23。輸送機(jī)14由上游部分輸送機(jī)14a和下游部分輸送機(jī)14b組成，上游部分輸送機(jī)14a位于接收盤3的一側(cè)，下游部分輸送機(jī)14b位于另一側(cè)。

放置頭4包括兩個(gè)垂直的橫向結(jié)構(gòu)15，該垂直的橫向結(jié)構(gòu)15由u形平板形成。所述平板的每一邊包括上游部分15a、下游部分15b和主要部分15c，上游部分15a向上延伸并位于接收盤3的一側(cè)，下游部分15b向上延伸并位于另一側(cè)，主要部分15c在上游部分15a和下游部分15b之間水平延伸。

放置頭4包括主臂16，主臂16從第一滑架7向外平行于插入方向23地延伸。放置頭4包括上游第二臂17a，該上游第二臂17a從主臂16處從上游錨點(diǎn)18a中橫向突出。該上游錨點(diǎn)18a位于基準(zhǔn)面60的上游。該上游第二臂17a連接至兩塊u形平板15的上游部分的上端。同樣地，放置頭4包括下游第二臂17b，該下游第二臂17b從主臂16處從下游錨點(diǎn)18b中橫向突出。該下游錨點(diǎn)18b位于基準(zhǔn)面60的下游。該下游第二臂17b連接至兩個(gè)側(cè)平板15的下游部分15b的上端。

這兩部分輸送機(jī)14a和14b中的每個(gè)都通過(guò)兩個(gè)橫向撤回皮帶19，沿著兩個(gè)撤回半軌道20，以類似于滾動(dòng)卷簾的方式拉動(dòng)。這四條半軌道20和皮帶19的驅(qū)動(dòng)皮帶輪21安裝在相應(yīng)的側(cè)平板15上，并與該平板15—起形成機(jī)構(gòu)22，用于支撐和驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)14。平板15是該機(jī)構(gòu)的橫向結(jié)構(gòu)22。

放置頭4進(jìn)一步包括可回縮上游擋塊24，其未回縮狀態(tài)時(shí)在上游部分輸送機(jī)14a上方橫向延伸。該上游擋塊24可滑動(dòng)地安裝在兩個(gè)橫向軌道25上，并通過(guò)鏈條驅(qū)動(dòng)，以便沿著插入方向23可移動(dòng)以及能向上回縮。該放置頭4包括下游擋塊26，其不回縮狀態(tài)時(shí)在下游部分輸送機(jī)14b上方橫向延伸。該下游擋塊26沿著插入方向23移動(dòng)。上游擋塊24、下游擋塊26和軌道25—起構(gòu)成了縱向?qū)χ?夾緊裝置，其通過(guò)這兩塊橫向結(jié)構(gòu)15引導(dǎo)。當(dāng)回縮時(shí)，這兩部分輸送機(jī)14a，14b彼此間隔一定距離，并在軌道20的垂直端內(nèi)上升。換言之，輸送機(jī)14像艙口一樣打開并允許由上游擋塊24和下游擋塊26保持住的層11落下。

放置頭4包括橫向?qū)χ?夾緊裝置27，該橫向?qū)χ?夾緊裝置包括兩根橫向桿28，所述橫向桿28縱向延伸，并且每一根相對(duì)于垂直縱向中心平面對(duì)稱地移動(dòng)，所述垂直縱向中心平面包含插入方向23。橫向?qū)χ?夾緊裝置27包括軌道和皮帶機(jī)構(gòu)29，其與每個(gè)第二臂17a，17b結(jié)合在一起。

現(xiàn)參考圖4和5來(lái)描述碼垛系統(tǒng)50，其除了包括之前描述的碼垛機(jī)1和托盤輸送機(jī)5，還包括層預(yù)備設(shè)備51、物件53的單線輸送機(jī)52和托盤分配器54，所述層預(yù)備設(shè)備51沿著所述層11的輸送方向12安裝在所述接收盤3的上游，所述物件53的單線輸送機(jī)52安裝在所述設(shè)備51的上游，托盤分配器54沿著托盤6的輸送方向5a安裝在所述托盤輸送機(jī)5的上游。

可選的，碼垛系統(tǒng)50能包括用于提供滑托板56的臂55。

待堆疊物件53典型的是獨(dú)立包裝，所占體積大致上為矩形。這些獨(dú)立包裝53包括，例如，罐子或瓶子，例如以如圖所示的6個(gè)為一組，通過(guò)收縮包裝膜牢牢地固定在一起?？蛇x的，所述包裝53能由任意抗垂直壓力的物質(zhì)組成，并組合成大致上為矩形的盒子。

可以理解的是，堆疊的目的是在托盤層11上放置最大數(shù)量的獨(dú)立包裝53。我們將獨(dú)立包裝的水平長(zhǎng)度和寬度分別稱作“l(fā)”和“w”。托盤6通常為矩形，并具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸，例如歐標(biāo)800x1200mm和美標(biāo)1000x1200mm。我們將托盤的長(zhǎng)度和寬度分別稱為“l(fā)”和“w”。能夠放在層11內(nèi)的包裝53的數(shù)量大致上相當(dāng)于(lw)/(1w)的整數(shù)部分。通常還留有一些未利用的空間57。

層預(yù)備設(shè)備51從單線輸送機(jī)52接收包裝53，并沿軌道53非旋轉(zhuǎn)地按特定路線輸送部分包裝，然后在輸送另一部分包裝的同時(shí)將它們圍繞著垂直軸旋轉(zhuǎn)90°，如此以便獲得常用的矩形排列，其中包裝53并排放置。包裝53的排列以致物件層11能夠被推進(jìn)臂58在不破壞層的形狀的情況下推進(jìn)，這意味著沒(méi)有物件53進(jìn)入未利用的空間57。

圖4示出了層排列的第一種類型，其中僅所述層11的縱向防止該層被所述推進(jìn)臂58的運(yùn)作擠壓變形。所述縱向排列是指所述層11的矩形的長(zhǎng)平行于輸送方向12。

圖5示出了層排列的第二種類型，其中僅所述層11的橫向防止該層被所述推進(jìn)臂58的運(yùn)作擠壓變形。所述橫向排列以便所述層11的矩形的長(zhǎng)垂直于所述輸送方向12。對(duì)于這兩種排列類型(縱向或橫向)中的任一種來(lái)說(shuō)，都有兩種對(duì)應(yīng)的排列a,b,它們相對(duì)于對(duì)稱面59彼此對(duì)稱，所述平面59垂直延伸并包含所述輸送方向12。

優(yōu)化物件53層11的排列要求所述碼垛系統(tǒng)50能夠堆疊朝向縱向或橫向的層11。

放置頭4的基準(zhǔn)面60是正方形的，例如尺寸為1300x1300mm。因此，無(wú)論層11朝向橫向或縱向，所述基準(zhǔn)面60都能夠接收層11。不論使用縱向結(jié)構(gòu)(圖4)還是橫向結(jié)構(gòu)(圖5)，第一步都是將預(yù)成型層11從所述層預(yù)備設(shè)備51移至接收盤3，例如通過(guò)推進(jìn)臂58的運(yùn)作。

第二步，碼垛機(jī)1通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置30，將層11從接收盤3移至基準(zhǔn)面60，其在圖1至3中沒(méi)有示出，并在其它圖中作為所述主臂16的延伸功能性地描繪，所述主臂16平推推進(jìn)臂41。

第三步，上游擋塊24、下游擋塊26以及橫向?qū)χ?夾緊裝置27(見圖3)將層11對(duì)中在基準(zhǔn)面60的中心，不論該層11是縱向的還是橫向的。

第四步，輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)14回縮將矩形層11放置在矩形且近似朝向的托盤6上。

碼垛系統(tǒng)50的托盤分配器54用于接收托盤6的堆61，托盤6中的所有矩形托盤的縱向都垂直或平行于所述托盤6的輸送方向5a。托盤分配器54具有可回縮指62，不論所述堆61的朝向如何，所述可回縮指62都足夠長(zhǎng)以保持整個(gè)托盤的堆61。

針對(duì)待堆疊物件53的給定尺寸l、w，確定所述層11的最佳排列。然后，所述層預(yù)備設(shè)備51被調(diào)整用于執(zhí)行排列。如果該最佳排列是縱向的(圖4)，操作員插入托盤堆61，其中全部托盤堆61的長(zhǎng)垂直于所述托盤6的輸送方向5a并平行于層11的輸送方向12。然后，所述層預(yù)備設(shè)備51產(chǎn)生一系列層11，所有層都是相同的縱向類型并且是交替的以便兩個(gè)連續(xù)的層11具有相對(duì)于對(duì)稱面59彼此對(duì)稱的排列a1，b1。類似的，如果該最佳排列是橫向的(圖5)，操作員插入托盤堆61，其中全部托盤堆61的長(zhǎng)平行于托盤的輸送方向5a并且垂直于層11的輸送方向12。然后，所述層預(yù)備設(shè)備51產(chǎn)生一系列層11，所有層都是相同的橫向類型并且是交替的以便兩個(gè)連續(xù)的層11具有相對(duì)于對(duì)稱面50彼此對(duì)稱的排列a2，b2。

可以理解的是，這樣的碼垛系統(tǒng)50是靈活的，以便適應(yīng)任意類型的待堆疊物件53而無(wú)需旋轉(zhuǎn)預(yù)成型層11。這樣的碼垛系統(tǒng)50既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)，因?yàn)槠浼炔恍枰D(zhuǎn)預(yù)成型層11，也無(wú)需將旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能傳輸給預(yù)成型層11。

可選地，如果包裝53是由通過(guò)收縮包裝膜固定在一起的容器構(gòu)成的，各個(gè)包裝53的底部通常不平整。臂55在兩個(gè)連續(xù)的層11之間提供滑托板56。這樣防止了容器相對(duì)彼此水平滑動(dòng)，以凝聚這堆堆疊層11。該可選步驟是個(gè)很簡(jiǎn)單的方法并在縱向和橫向?qū)χ?夾緊階段同時(shí)進(jìn)行。放置頭4具有敞開的頂部和前部，以允許插入滑托板，而不增加該碼垛系統(tǒng)50的循環(huán)時(shí)間。

現(xiàn)結(jié)合圖6-9，對(duì)把物件53的預(yù)成型層11從層預(yù)備設(shè)備51中輸送至托盤6的過(guò)程進(jìn)行描述。

圖6示出了放置頭4剛剛放置了一層排列a的先前層11時(shí)刻的碼垛機(jī)1。在這種情況下，兩部分輸送機(jī)14a，14b沿著橫向伸縮軌道20回縮，并且上游擋塊24仍舊在適當(dāng)?shù)奈恢?。接收盤3被定位以便輸送機(jī)10的輸送平面13對(duì)準(zhǔn)層預(yù)備設(shè)備51的層供給表面51a。

第一步，設(shè)備51的推進(jìn)臂58將下一個(gè)層11推上接收盤3，所述層11具有排列b，所述排列b與先前層11的排列a對(duì)稱。

第二步參考圖7，放置頭4上升到先前放置層11上方的高度。第三步，自由旋轉(zhuǎn)的所述兩部分輸送機(jī)14回到其位置，同時(shí)上游擋塊24上升到比所述層11的厚度更高的高度，以便放置頭4能夠接收新的層11。在第二和/或第三步的同時(shí)，推進(jìn)臂58倒退至空的接收盤3。然后盤垂直移動(dòng)以便輸送平面13對(duì)準(zhǔn)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)14。如果所述托盤6的平面在所述層預(yù)備設(shè)備51的供給表面51a下方，只要已經(jīng)堆疊的層11的水平面沒(méi)有到達(dá)設(shè)備51的水平面上述接收盤3就能夠向下移動(dòng)。否則，就向上移動(dòng)。

第四步參照?qǐng)D8，放置頭4的推進(jìn)臂41將新的層11從接收盤3推進(jìn)至輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)14。作為一種變形，碼垛機(jī)1可包括任意其它用于將所述層11從所述接收盤3輸送至所述基準(zhǔn)面60的裝置。在此期間，所述預(yù)備設(shè)備51已經(jīng)預(yù)備好下一個(gè)層11。

第五步參考圖9，推進(jìn)臂41縮回，并且上游擋塊24返回至待放置的新的層11的水平面。第六步，上游擋塊24和下游擋塊26縱向移動(dòng)來(lái)縱向地對(duì)中夾緊所述層11。在縱向?qū)χ袏A緊的同時(shí)，所述橫向夾緊/對(duì)中裝置27可同時(shí)操作。第七步，兩部分輸送機(jī)14a，14b在其各自縱向方向上縮回，同時(shí)上游擋塊24和下游擋塊26縱向保持新的層11，然后將所述層放置在先前一個(gè)層上方。在第五和/或第六和/或第七步時(shí)，接收盤3返回至供給表面51a的水平面，所述供給表面51a提供之后的層11。

可以理解的是，接收盤3的存在允許接收盤3在對(duì)稱放置頭4的步驟中完成向上和向下移動(dòng)。該并行任務(wù)的完成大大地降低了堆疊的循環(huán)時(shí)間。

如圖1、圖7、圖8和圖9所述，接收盤3裝有至少一個(gè)端輥63，所述端輥63直徑小于40mm，并且水平放置，以便當(dāng)所述接收盤3處于與所述放置頭4一致高度時(shí)，鄰接所述輸送機(jī)14。如圖7所述，接收盤3被抬升，該抬升結(jié)束于接近所述輸送機(jī)14的返回端回到自己的位置時(shí)及之后。類似的，如圖8和圖9所示，輸送機(jī)14被縮回，該縮回起始于接近所述接收盤3開始下降時(shí)及下降之后。該同步避免了需要在所述接收盤3和所述輸送機(jī)14之間放置連接板的附加步驟。進(jìn)一步減少了堆疊的循環(huán)時(shí)間。