木托盘生产线及生产工艺的制作方法

1.本发明涉及木托盘生产技术领域，具体涉及一种木托盘生产线及生产工艺。


背景技术：

2.木托盘是目前物流领域中常见的物件，其用于堆放、搬运和运输货物，在物流领域中具有广泛的应用价值。木托盘的种类规格多种多样，在传统的木托盘生产过程中，木托盘的摆放、打钉等操作均由人工手动操作完成，其不仅生产效率低、劳动强度大，而且人工摆放整齐效果的不稳定，影响木托盘的的产品质量。
3.目前，市场上大多是针对一种木托盘或者同种类多规格的木托盘生产线，对于能兼容多种类多规格的木托盘生产，市场上还没有生产效率高的木托盘生产线，且现有托盘治具复杂、调节困难，精度不高，从托盘治具中放入或取出木料或托盘容易产生卡料，这都会影响木托盘的生产效率及生产质量。


技术实现要素：

4.发明目的：提供一种木托盘生产线及生产工艺，以解决现有技术存在的上述问题。
5.技术方案：第一方面，提出一种木托盘生产线，该生产线能够兼容多种类多规格的木托盘，木托盘包括五种及以上，所述多规格木托盘包括平面范围为800x800mm
‑
1300x1300mm；所述木托盘都由纵向底板、横向底板、木墩、面板、横向条板、纵向条板和立条板中的多种木料组成。
6.该生产线由可调节托盘治具、双层循环输送线、伺服顶升机构、压板机构、机械臂码垛机构组成。
7.待生产的木托盘放置在可调节托盘治具上。双层循环输送线用于承载并传输所述可调节托盘治具，双层循环输送线包括第一升降输送机，第一升降输送机的一侧安装有上下独立的上层输送机、下层输送机，上层输送机、下层输送机的末端安装有第二升降输送机。
8.上层输送机上设有人工上料工位及打钉工位，第二升降输送机上设有码垛工位。伺服顶升机构设于所述上层输送机骨架之间，用于将所述可调节托盘治具从人工上料工位移动到打钉工位。压板机构设于所述打钉工位上方，用于打钉时压紧木料。机械臂码垛机构设于所述第二升降输送机后端，用于对输送出所述第二升降输送机的木托盘进行码垛。
9.在第一方面的进一步实施例中，可调节托盘治具主要包括支撑大铝板、底部铁板、底部定位槽、挡框、限位铝条、可调限位铝杆、可调反钉板。底部铁板贴设在支撑大铝板下部。底部定位槽固定在所述底部铁板下部；挡框固定在支撑大铝板四周；限位铝条设置在挡框上，包括纵向可调限位铝条及横向可调限位铝条；可调限位铝杆设置在相邻两个挡框上；可调反钉板固定在横向可调限位铝条、及其中一条挡框上；纵向可调限位铝条及部分可调限位铝杆上安装有多个弹簧柱塞。
10.支撑大铝板四边设有角钢锁紧，减少输送过程中与护栏的摩擦及与阻挡的撞击，
所述支撑大铝板上设有用于贴标尺的凹槽，用来调节纵向可调限位铝条和横向可调限位铝条时作为位置参考。底部铁板用于输送与链条的接触，减少磨损提高耐用性。可调铝条采用手动掰凸轮手柄来实现在四周挡框上的松紧。可调限位铝杆采用三面限位凹槽加一颗螺钉锁紧固定，所述可调反钉板为l型板材焊件，固定在横向可调限位铝条上和其中一条四周挡框上，限位板则固定在可调反钉板的侧面。可调长限位板固定在横向可调限位铝条和横向可调支撑铝条上。纵向可调限位铝条和部分可调限位铝杆上安装有多个弹簧柱塞，用于托盘取放方便不会卡料。
11.在第一方面的进一步实施例中，伺服顶升机构包括伺服模组、顶升气缸、顶板。顶升气缸安装在伺服模组滑块的一侧；顶板固定在所述顶升气缸的输出端。伺服模组的行程为人工上料工位到打钉工位的距离。
12.在第一方面的进一步实施例中，压板机构包括支撑框架、横向升降杆、气缸、夹板、纵向压板，支撑框架上设有滑轨，滑轨上设有滑块；横向升降杆与所述滑块连接、沿支撑框架在竖直方向升降；滑块的一端与所述横向升降杆采用轴承转动连接、另一端采用轴承与腰型孔连接；气缸固定安装在支撑框架四角处，其输出端与所述横向升降杆连接、用于推动所述横向升降杆运动；夹板，固定安装在横向升降杆上，可横向任意调节；纵向压板一端与所述横向升降杆采用轴承转动连接、另一端采用轴承与腰型孔连接。如此四个气缸工作即使不同步也不会卡死，保证工作稳定，纵向压板采用夹板锁紧方式与横向升降杆固定，可横向任意调节适用不同规格的木托盘。
13.在第一方面的进一步实施例中，机械臂打钉机构包括第一机械臂、钉枪打钉夹具、钉枪组件更换支架。钉枪打钉夹具连接在所述第一机械臂上，其包括多组钉枪，每组钉枪之间的前后距离和左右距离可调节；钉枪组件更换支架设置在所述第一机械臂的一侧；钉枪打钉夹具的行程范围容纳所述钉枪组件更换支架。
14.在第一方面的进一步实施例中，机械臂码垛机构包括第二机械臂、木托盘抓手、码垛框架。第二机械臂设置在第二升降输送机的一侧；木托盘抓手连接在所述第二机械臂上，其包括至少一组用于实现托盘的抓取及正反交叉码垛的叉臂；码垛框架设置在所述第二机械臂的一侧；第二机械臂驱动所述木托盘抓手移动的最大行程范围包含所述码垛框架。
15.第二方面，提出木托盘的生产工艺，该生产工艺可基于第一方面提出的木托盘生产线，如下：s1、人工上料工位：当空托盘治具到位后，由两人工将木托盘半成品木料摆放到托盘治具中，完成后两人同时按启动按钮；当半成品托盘治具定位完成后，由两人工将半成品木托盘进行翻转，完成后并将成品木料摆放到托盘治具中，完成后两人同时按启动按钮；s2、打钉工位：当托盘治具到位后，第一机械臂接收到由检测光电检测到的半成品还是成品信号后，自动选择对应程序对木料进行打钉；s3、码垛工位：当打钉完成后的托盘成为成品托盘时，并且输送到第二升降输送机3上后到位停止，等待第二机械臂将成品木托盘从托盘治具中抓取并码垛，抓取完成后，第二升降输送机继续运行；当打钉完成后的托盘为半成品托盘时，半成品托盘治具直接输送到第二升降输送机上继续运行；s4、托盘治具循环输送：托盘治具经过第二升降输送机后，再输送经过下层输送线、第一升降输送机、上层输送线，又回到人工上料工位，实现托盘治具的循环输送及循环
工艺过程。
16.有益效果：1、本发明木托盘生产线采用托盘治具循环方式，使得其结构简单紧凑，可实现木托盘从上料、打钉、翻转及码垛等作业流程的半自动化的流水作业，从而提高了木托盘的生产效率，降低了人工的劳动强度及人工成本。
17.2、本发明托盘治具的设计可以兼容多种类多规格的木托盘生产，且通过伺服顶升机构及压板机构的作用，使得摆放好的木料在输送过程中不会产生移动以及在打钉时不会因为打钉震动产生移动，因此托盘治具的限位变得及其简单，只需对木料进行两面定位，这样在更换托盘种类或规格时，治具的调节就变得简单快速。
18.3、本发明可根据生产木托盘种类的不同，可更换钉枪组件，实现长钉子和短钉子的打钉要求，且六把钉枪之间的前后距离和左右距离都可以手动调节，实现不同种类及规格的木托盘生产。
19.4、本发明机器臂码垛机构设于第二升降输送机后端，采用的叉臂结构可直接将托盘治具中的成品托盘抓取，并可实现托盘的直接码垛或正反交叉码垛。
附图说明
20.图1为本发明木托盘生产线的结构示意图。
21.图2为本发明木托盘生产线主体部分结构示意图。
22.图3为本实施例一中托盘治具上面结构示意图。
23.图4为本实施例一中托盘治具下面结构示意图。
24.图5为本发明木托盘生产工艺流程图。
25.图6为本实施例一中托盘治具半成品摆放后状态示意图。
26.图7为本实施例一中托盘治具半成品翻转后摆放状态示意图。
27.图8为本实施例一中托盘治具成品摆放后状态示意图。
28.图9为本实施例二中托盘治具半成品摆放后状态示意图。
29.图10为本实施例二中托盘治具半成品翻转后摆放状态示意图。
30.图11为本实施例二中托盘治具成品摆放后状态示意图。
31.图12为本实施例三中托盘治具半成品摆放后状态示意图。
32.图13为本实施例三中托盘治具半成品翻转后摆放状态示意图。
33.图14为本实施例三中托盘治具成品摆放后状态示意图。
34.图15为本发明第一种类木托盘半成品及成品结构示意图。
35.图16为本发明第二种类木托盘半成品及成品结构示意图。
36.图17为本发明第三种类木托盘半成品及成品结构示意图。
37.图18为本发明第四种类木托盘半成品及成品结构示意图。
38.图19为本发明第五种类木托盘半成品及成品结构示意图。
39.图中各附图标记为：1、托盘治具；101、支撑大铝板；10101、凹槽；102、底部定位槽；103、底部铁板；104、四周挡框；105、纵向可调限位铝条；106、横向可调支撑铝条；107、横向可调支撑铝条；108、可调限位块；109、可调支撑块；110、可调限位铝杆；111、凸轮手柄；112、角钢；113、可调反钉板；114、限位板；115、长限位板；116、弹簧柱塞；2、第一升降输送机；
201、支撑机架；202、升降框架；203、链条输送机；204、两侧气缸；3、第二升降输送机；4、上层输送机；401、定位气缸；402、第一阻挡气缸；403、第二阻挡气缸；5、下层输送机；6、伺服顶升机构；601、伺服顶升模组；602、顶升气缸；603、顶板；7、压板机构；701、支撑框架；702、横向升降杆；703、纵向压板；704、气缸；705、导轨滑块；706、腰型孔；707、夹板；8、机械臂打钉机构；801、第一机械臂；802、大钉枪组件；803、小钉枪组件；804、更换支架；9、机械臂码垛机构；901、第二机械臂；902、木托盘抓手；903、码垛框架；10、第一种类半成品木托盘；1001、纵向底板；1002、木墩；11、第一种类成品木托盘；1101、面板；12、第二种类半成品木托盘；13、第二种类成品木托盘；1301、横向条板；1302、纵向条板；14、第三种类半成品木托盘；1401、立条板；15、第三种类成品木托盘；16、第四种类半成品木托盘；1601、横向底板；17、第四种类成品木托盘；18、第五种类半成品木托盘；19、第五种类成品木托盘；20、原料。
具体实施方式
40.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
41.本发明提出一种兼容多种类多规格的木托盘生产线，所述多种类木托盘包括五种及以上，所述多规格木托盘包括平面范围为800x800mm
‑
1300x1300mm；所述木托盘都由纵向底板1001、横向底板1601、木墩1002、面板1101、横向条板1301、纵向条板1302和立条板1401中的多种木料组成。所述木托盘生产线包括可调节托盘治具1、双层循环输送线、伺服顶升机构6、压板机构7、机械臂打钉机构8、机械臂码垛机构9和控制部分；所述双层循环输送线包括第一升降输送机2、上层输送机4、下层输送机5、第二升降输送机3；所述上层输送机上设有人工上料工位、打钉工位，所述第二升降输送机3上设有码垛工位；所述伺服顶升机构6设于上层输送机4骨架之间，用于将托盘治具1从人工上料工位平稳移动到打钉工位；所述压板机构7设于打钉工位上方，用于打钉时压紧木料；所述机械臂码垛机构9设于第二升降输送机3后端。
42.可调节托盘治具1主要包括支撑大铝板101、底部定位槽102、底部铁板103、四周挡框104、纵向可调限位铝条105、横向可调限位铝条106、横向可调支撑铝条107、可调限位块108、可调支撑块109、可调限位铝杆110、可调反钉板113及限位板114（仅用于第二种类13和第五种类木托盘19生产，且需要根据托盘规格定制）、可调长限位板115（仅用于第三类木托盘15生产，且需要根据托盘规格定制），所述支撑大铝板四边设有角钢112锁紧，减少输送过程中与护栏的摩擦及与阻挡的撞击，所述支撑大铝板101上设有用于贴标尺的凹槽10101，用来调节纵向可调限位铝条105和横向可调限位铝条106时作为位置参考，所述底部铁板103用于输送与链条的接触，减少磨损提高耐用性，所述可调铝条采用手动掰凸轮手柄111来实现在四周挡框104上的松紧，所述可调限位铝杆110采用三面限位凹槽加一颗螺钉锁紧固定，所述可调反钉板为l型板材焊件，固定在横向可调限位铝条106上和其中一条四周挡框104上，限位板114则固定在可调反钉板113的侧面，所述可调长限位板115固定在横向可调限位铝条106和横向可调支撑铝条107上，所述纵向可调限位铝条105和部分可调限位铝杆110上安装有多个弹簧柱塞113，用于托盘取放方便不会卡料。
43.上层输送机4与下层输送机5相互独立，因此下层的输送震动不会影响上层的震动，所述上层输送机4和下层输送机5都采用倍速链输送。升降输送机包括支撑机架201、升降框架202、链条输送机203，所述升降框架202与两侧气缸204固定连接，所述链条输送机203安装在升降框架202上。伺服顶升机构6包括伺服模组601及顶升气缸602和顶板603，所述伺服顶升机构6安装在上层输送机4的骨架之间，所述伺服模组601的行程为人工上料工位到打钉工位的距离。
44.压板机构7包括支撑框架701、横向升降杆702，纵向压板703，所述支撑框架701在四角上分别安装有气缸704和导轨滑块705，一端滑块与横向升降杆702采用轴承连接，可转动，另一端采用轴承与腰型孔706连接，同理纵向压板703一端与横向升降杆702采用轴承连接，可转动，另一端采用轴承与腰型孔连接，这样四个气缸704工作即使不同步也不会卡死，保证工作稳定，所述纵向压板703采用夹板707锁紧方式与横向升降杆702固定，可横向任意调节适用不同规格的木托盘。
45.机械臂打钉机构8包括第一机械臂801、钉枪打钉夹具，钉枪组件更换支架804，所述钉枪打钉夹具安装有六把钉枪，且六把钉枪之间的前后距离和左右距离都可以手动调节，实现不同种类及规格的木托盘生产，其中三把为一组，其中一组为三把大钉枪组件802，另一组可选择更换安装大钉枪组件802或者小钉枪组件803，具体根据木托盘种类决定，所述更换安装钉枪组件时，可以在钉枪组件更换支架804上完成。
46.机械臂码垛机构9包括第二机械臂901、木托盘抓手902和码垛框架903，所述木托盘抓手902采用叉臂式结构方式实现托盘的抓取及正反交叉码垛。
47.实施例一：如图1所示的木托盘生产线，该实施例针对第一种类木托盘11生产，如图15所示，包括第一种类半成品木托盘10和面板1101，第一种类半成品木托盘10包括纵向底板1001和木墩1002，该生产线包括可调节托盘治具1、双层循环输送线、伺服顶升机构6、压板机构7、机械臂打钉机构8、机械臂码垛机构9和控制部分。
48.生产前首先需要将托盘治具1调节到适合该种类规格木托盘生产的位置，判断是否需要更换钉枪组件，该木托盘种类不需要反钉，因此只需要二组大钉枪组件，完成后，需要调节钉枪夹具中的每把钉枪间距到合适位置，以对应该木托盘打钉，还需要选择对应的打钉程序及码垛程序来对应该木托盘的生产。
49.双层循环输送线包括第一升降输送机2、上层输送机4、下层输送机5、第二升降输送机3。上层输送机上设有人工上料工位、打钉工位。第二升降输送机3上设有码垛工位。
50.伺服顶升机构6设于上层输送机4骨架之间，用于将托盘治具1从人工上料工位平稳移动到打钉工位。压板机构7设于打钉工位上方，用于打钉时压紧木料。机械臂码垛机构9设于第二升降输送机3后端。
51.当空托盘治具1到人工上料工位后，由输送方向上的第一阻挡气缸402及两侧的定位气缸401对其定位夹紧，随后两人工将木托盘半成品木料摆放到托盘治具1中，完成后两人同时按启动按钮；当半成品托盘治具1到人工上料工位后，由输送方向上的第一阻挡气缸402及两侧的定位气缸401对其定位夹紧，由两人工将半成品木托盘进行翻转，完成后并将成品木料摆放到托盘治具1中，完成后两人同时按启动按钮；在人工按下启动按钮之前，伺服顶升机构6的顶板603顶入到托盘治具1的底部定位槽102内，当接受到两人工同时按下的
启动信号时，伺服模组601开始移动，带动托盘治具，将其平稳移动到打钉工位。
52.当托盘治具1到打钉工位后，由输送方向上的第二阻挡气缸403对其定位，压板机构7的两条纵向压板703由气缸704控制带动下降将托盘治具1中的木料压紧，等待第一机械臂801打钉完成，第一六轴机械臂801接收到由检测光电检测到的半成品还是成品信号后，自动选择对应程序对木料进行打钉；当打钉完成后的托盘成为成品托盘时，并且输送到第二升降输送机3上后到位停止，等待第二六轴机械臂901将成品木托盘从托盘治具中抓取并码垛，抓取完成后，第二升降输送机3继续运行；当打钉完成后的托盘为半成品托盘时，半成品托盘治具直接输送到第二升降输送机3上继续运行；其中木托盘进行自动码垛，先码垛一个缓存工位，计数达到一定数量后，再码垛另一个缓存工位，每码垛完成一个工位就会发出提示，等待叉车取走。
53.托盘治具1经过第二升降输送机3后，再输送经过下层输送线5、第一升降输送机2、上层输送线4，又回到人工上料工位，实现托盘治具1的循环输送打钉过程。
54.实施例二：如图1所示的木托盘生产线，该实施例针对第三种类木托盘15生产，如图17所示，包括第三种类半成品木托盘14、纵向条板1302，第三种类半成品木托盘15包括纵向底板1001和立条板1401，该生产线所包含部分与实施例一基本相同。
55.生产前首先需要将托盘治具1调节到适合该种类规格木托盘生产的位置，并且需要加装定制长限位板115，判断是否需要更换钉枪组件，该木托盘种类不需要反钉，因此只需要二组大钉枪组件，完成后，需要调节钉枪夹具中的每把钉枪间距到合适位置，以对应该木托盘打钉，还需要选择对应的打钉程序及码垛程序来对应该木托盘的生产。
56.其它流程与实施一相同。
57.实施例三：如图1所示的木托盘生产线，该实施例针对第五种类木托盘19生产，如图19所示，包括第五种类半成品木托盘18、横向条板1301和纵向条板1302，第五种类半成品木托盘18包括纵向底板1001和木墩1002，该生产线所包含部分与实施例一基本相同。
58.生产前首先需要将托盘治具1调节到适合该种类规格木托盘生产的位置，并且需要加装定制可调反钉板113和限位板114，判断是否需要更换钉枪组件，该木托盘种类需要反钉，因此需要一组大钉枪组件和一组小钉枪组件，完成后，需要调节钉枪夹具中的每把钉枪间距到合适位置，以对应该木托盘打钉，还需要选择对应的打钉程序及码垛程序来对应该木托盘的生产。
59.其它流程与实施一相同，唯一不同的是该实施例中取成品木托盘时，机械臂抓取夹紧并将木托盘提起一大约5mm后，机械臂不能直接提起取出托盘，因为会与可调反钉板113干涉而需要向左方向移动一个大于木墩宽度10mm的距离，然后再竖直取出，脱离托盘治具，对木托盘按要求进行码垛。
60.实施例四：本实施例提供了一种应用于上述木托盘生产线的生产工艺，如图2所示，包括以下工艺流程：s1、人工上料工位：当空托盘治具到位后，由两人工将木托盘半成品木料摆放到托盘治具中，完成后两人同时按启动按钮；当半成品托盘治具定位完成后，由两人工将半成品
木托盘进行翻转，完成后并将成品木料摆放到托盘治具中，完成后两人同时按启动按钮；s2、打钉工位：当托盘治具到位后，第一六轴机械臂接收到由检测光电检测到的半成品还是成品信号后，自动选择对应程序对木料进行打钉；s3、码垛工位：当打钉完成后的托盘为成品托盘时，并且输送到第二升降输送机上后到位停止，等待第二六轴机械臂将成品木托盘从托盘治具中抓取并码垛，抓取完成后，第二升降输送机继续运行；当打钉完成后的托盘为半成品托盘时，半成品托盘治具直接输送到第二升降输送机上继续运行；s4、托盘治具循环输送：托盘治具经过第二升降输送机后，再输送经过下层输送线、第一升降输送机、上层输送线，又回到人工上料工位，实现托盘治具的循环输送及循环工艺过程。
61.综上，本发明的木托盘生产线，可兼容多种类多规格的木托盘，实现木托盘从上料、打钉、翻转及码垛等作业流程的半自动化的流水作业，从而提高了木托盘的生产效率，降低了人工的劳动强度及人工成本。
62.上述实施例尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制，只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
63.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。