本发明涉及袋装水泥料包的自动装车技术领域，具体地涉及一种码垛机构。
背景技术：
长期以来我国袋装水泥的装车主要依靠半人工半机械的方式，其中传统码垛机构部分有较高强度的人力参与，目前人力成本不断上升，同时由于工作环境普遍较为恶劣而存在部分企业招不到工人的情况，种种因素使得厂商的工资支付、生产不确定因素增加，阻碍上下游产业链的健康发展。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种新型码垛机构，以实现水泥料包码垛过程的全自动化和全机械化，减少人力消耗，提高堆垛效率，降低企业运营成本。
为了实现上述目的，本发明提供一种码垛机构，所述码垛机构包括：
垛头框架，所述垛头框架上设置有横轨和摆动轨道；
摆动输送机，与所述摆动轨道滑动连接，其进料端与所述垛头框架转动连接；
落料输送机，安装在所述垛头框架上并与所述横轨滑动连接；所述落料输送机的进料端与所述摆动输送机的出料端活动连接；
伺服动力装置，用于驱动所述落料输送机沿着所述横轨来回滑动，以调整所述落料输送机的出料位置，并带动所述摆动输送机以其与所述垛头框架的转动连接处为铰接点，沿着所述摆动轨道的轨迹来回摆动。
与现有技术相比，基于摆动输送机、落料输送机、伺服动力装置的设置。可以实现全自动化的快速码垛，从而减少人工成本，提高工作效率。物料持续不断由仓库输出，经摆动输送机、落料输送机输送后完成堆垛。整个堆垛流程设备来回行程短，堆垛效率高。能够实现水泥料包码垛过程的全自动化和全机械化，减少人力消耗，提高堆垛效率，降低企业运营成本。
进一步地，所述摆动输送机的进料端与所述垛头框架通过回转支撑轴承转动连接。
进一步地，所述回转支撑轴承的一端与所述进料端的底部连接，另一端与所述垛头框架连接。
进一步地，所述横轨设置在所述垛头框架的首端；
所述摆动轨道为弧形轨道，设置在所述垛头框架的中间部位并悬空在所述摆动输送机的上方；
所述摆动输送机通过摆动总成与所述摆动轨道滑动连接。
进一步地，所述摆动总成包括：悬空在所述摆动输送机上方的摆动桁架、设置在所述摆动桁架两端的支撑轴、设置在所述支撑轴顶端的牛眼轮接头、安装在所述牛眼轮接头上的第一牛眼轮以及一端与所述摆动桁架连接，另一端与所述摆动输送机连接的斜拉支架；
所述摆动轨道设置在所述垛头框架的上端面，所述第一牛眼轮挂在所述摆动轨道上并与所述摆动轨道滑动连接。
进一步地，所述摆动输送机包括第一驱动轮、套设在所述第一驱动轮上的第一传送带以及用于驱动所述第一驱动轮转动的第一驱动电机；所述摆动输送机通过c型钢轨道总成和所述c型钢轮总成与所述落料输送机连接。
进一步地，所述c型钢轨道总成包括设置在所述第一传送带两侧的摆动边框、设置在所述摆动边框底部的联动桁架、设置在所述第一传送带底部的c型钢轨道。
所述c型钢轮总成包括钢轮和钢轮架，所述钢轮架设置在所述落料输送机的进料端，所述钢轮安装在所述钢轮架上；所述钢轮嵌入所述c型钢轨道并与所述c型钢轨道滑动连接。
进一步地，所述落料输送机包括第二驱动轮、套设在所述第二驱动轮上的第二传送带、用于驱动所述第二驱动轮的第二驱动电机；
所述落料输送机的出料端设置有落料仓，其进料端设置有挡板装置；
所述挡板装置包括：
定位板，沿所述摆动边框的长度方向分布；
挡板支架，其两端分别与所述第二传送带两侧的定位板连接，形成“门”字型框架；
挡板，穿过所述挡板支架与所述挡板支架连接；所述挡板悬空在所述第二传送带的上方。
进一步地，所述伺服动力装置包括：
前槽钢，其上表面设置有齿条齿条；
后槽钢，与所述前槽钢平行；所述前槽钢和所述后槽钢的槽口背向彼此；
伺服电机；
伺服固定架，位于所述前槽钢和所述后槽钢之间，用于安装所述伺服电机；
齿轮，与所述伺服电机的输出轴同轴连接并与所述齿条啮合；
轮架，设置在所述伺服固定架的两端；
槽钢轮，安装在所述轮架上，所述槽钢轮嵌入所述前槽钢和所述后槽钢的槽内，并与所述前槽钢和所述后槽钢滑动连接；
第二牛眼轮，设置在所述轮架上并与所述前槽钢和所述后槽钢相对的侧面连接。
进一步地，所述码垛机构还包括设置在所述垛头框架的尾端的后端衔接接口。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是本发明码垛机构一种实施方式的立体图；
图2是本发明码垛机构一种实施方式的俯视图；
图3是本发明码垛机构一种实施方式的侧视图；
图4是落料输送机一种实施方式的结构示意图；
图5是摆动输送机一种实施方式的结构示意图；
图6是伺服动力装置一种实施方式的结构示意图。
附图标记说明
10-垛头框架20-摆动输送机
30-落料输送机101-横轨
202-摆动总成202a-摆动桁架
202b-牛眼轮接头202c-牛眼轮
202d-支撑轴202e-斜拉支架
302a-伺服固定架302b-伺服电机
302c-第二牛眼轮302d-槽钢轮
302e-齿轮302f-轮架
101a-前槽钢101b-后槽钢
201-c型钢轨道总成304-c型钢轮总成
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在装配使用状态下的方位。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明中提供一种码垛机构，如图1和图2所示，所述码垛机构包括：
垛头框架10，所述垛头框架10上设置有横轨101和摆动轨道102；
摆动输送机20，与所述摆动轨道102滑动连接，其进料端与所述垛头框架10转动连接；
落料输送机30，安装在所述垛头框架10上并与所述横轨101滑动连接；所述落料输送机30的进料端与所述摆动输送机20的出料端活动连接；
伺服动力装置302，用于驱动所述落料输送机30沿着所述横轨101来回滑动，以调整所述落料输送机30的出料位置，并带动所述摆动输送机20以其与所述垛头框架10的转动连接处为铰接点，沿着所述摆动轨道102的轨迹来回摆动。
基于回转支撑轴承具有能够承载较大的偏载的特点。在上述中，所述摆动输送机20的进料端与所述垛头框架10通过回转支撑轴承转动连接。具体而言，所述回转支撑轴承的一端与所述进料端的底部连接，另一端与所述垛头框架10连接。
进一步地，所述回转支撑轴承包括回转轴承上基座203c、安装在所述回转轴承上基座203c上的回转上半部203、回转轴承下基座、安装在所述回转轴承下基座上的回转下半部104。所述回转轴承上基座203c设置在所述进料端底部，所述回转轴承下基座设置在所述垛头框架10与所述回转轴承上基座203c对应位置处。
在一种优选的具体实施方式中，如图2和图3所示，所述横轨101设置在所述垛头框架10的首端。所述摆动轨道102为弧形轨道，设置在所述垛头框架10的中间部位并悬空在所述摆动输送机20的上方，所述摆动输送机20通过摆动总成202与所述摆动轨道102实现滑动连接。也就是说，所述摆动轨道102固定在所述码垛头框架10顶部，其近似于扇形平面上的弧形平面，可通过焊接的方式进行连接，与垛头框架10构成一个整体。
如图5所示，所述摆动总成202包括：悬空在所述摆动输送机20上方的摆动桁架202a、设置在所述摆动桁架202a两端的支撑轴202d、设置在所述支撑轴202d顶端的牛眼轮接头202b、安装在所述牛眼轮接头202b上的第一牛眼轮202c以及一端与所述摆动桁架202a连接，另一端与所述摆动输送机20连接的斜拉支架202e；所述摆动轨道102设置在所述垛头框架10的上端面，所述第一牛眼轮202c挂在所述摆动轨道102上并与所述摆动轨道102滑动连接。
基于所述斜拉支架202e的设置，可以提高摆动总成202整体的稳定性。
将所述摆动轨道102固定在所述码垛头框架10顶部的目的在于：可以防止物料堵塞摆动轨道102，确保摆动轨道102的畅通，减少摆动轨道102和第一牛眼轮202c的磨损。
以运送水泥为例，若将摆动轨道102以凹槽的形式设置在所述垛头框架10侧面，第一牛眼轮202c嵌入所述凹槽中，实现滑动连接。当水泥粉末进入摆动轨道102中，在有水溅入所述摆动轨道102情况下，水泥粉末将会凝固，导致所述摆动轨道102不畅通，并且会加快所述第一牛眼轮202c的磨损。
在一种可选的具体实施方式中，所述第一牛眼轮202c与牛眼轮接头202b、所述牛眼轮接头202b和支撑轴202d、所述支撑轴202d与摆动框架20a均可通过螺栓进行可拆卸连接。
如图3和图5所示，所述摆动输送机20包括第一驱动轮、套设在所述第一驱动轮上的第一传送带以及用于驱动所述第一驱动轮转动的第一驱动电机；所述摆动输送机20通过c型钢轨道总成201和所述c型钢轮总成304与所述落料输送机30连接。
所述c型钢轨道总成201包括设置在所述第一传送带两侧的摆动边框20a、设置在所述摆动边框20a底部的联动桁架201a、设置在所述第一传送带底部的c型钢轨道201b。所述第一驱动轮与所述摆动边框20a转动连接，可选用轴承连接。所述c型钢轨道201b通过连接杆与联动桁架201a固定连接。当然，所述c型钢轨道201b与所述第一传送带是不接触的，两者之间具有间隙。在一种可选的具体实施方式中，所述连接杆的一端与所述c型钢轨道201b焊接，另一端与所述联动桁架201a焊接。进一步地，所述连接杆与所述联动桁架201a、c型钢轨道201b构成一个三角形，以提高稳定性。
所述c型钢轮总成包括钢轮304和钢轮架，所述钢轮架设置在所述落料输送机30的进料端，所述钢轮304安装在所述钢轮架上；所述钢轮304嵌入所述c型钢轨道201b并与所述c型钢轨道201b滑动连接。可选地，所述钢轮304可选用牛眼轮。
需要说明的是，所述摆动边框20a为c型钢，其槽口朝外，所述c型钢轨道201b的槽口朝下。所述联动桁架201a与c型钢轨道201b的连接方式为焊接，所述联动桁架201a与摆动边框20a通过螺栓进行可拆卸连接。
在伺服动力装置302的驱动下，所述落料输送机30将沿着所述横轨101来回移动，在所述c型钢轨道总成201、所述c型钢轮总成304以及所述回转支撑轴承的作用下，所述摆动输送机20将沿着所述摆动轨道102做圆弧运动，保持落料输送机30和摆动输送机20始终保持连接状态。
如图4所示，所述落料输送机30包括第二驱动轮、套设在所述第二驱动轮上的第二传送带、用于驱动所述第二驱动轮的第二驱动电机；所述落料输送机的出料端设置有落料仓301，其进料端设置有挡板装置303；
所述挡板装置303包括：
定位板303c，沿所述摆动边框30a的长度方向分布；
挡板支架303a，其两端分别与所述第二传送带两侧的定位板303c连接，形成“门”字型框架；
挡板303b，穿过所述挡板支架303a与所述挡板支架303a连接；所述挡板303b悬空在所述第二传送带的上方。
在一种可选的具体实施方式中，所述摆动边框30a上设有多个预留的定制通孔。
如图6所示，所述伺服动力装置302包括：
前槽钢101a，其上表面设置有齿条齿条101c；
后槽钢101b，与所述前槽钢101a平行；所述前槽钢101a和所述后槽钢101b的槽口背向彼此；
伺服电机302b；
伺服固定架302a，位于所述前槽钢101a和所述后槽钢101b之间，用于安装所述伺服电机302b；
齿轮302e，与所述伺服电机302b的输出轴同轴连接并与所述齿条101c啮合；
轮架302f，设置在所述伺服固定架302a的两端；
槽钢轮302d，安装在所述轮架302f上，所述槽钢轮302d嵌入所述前槽钢101a和所述后槽钢101b的槽内，并与所述前槽钢101a和所述后槽钢101b滑动连接；
第二牛眼轮302c，设置在所述轮架302f上并与所述前槽钢101a和所述后槽钢101b相对的侧面连接。
其中，落料边框30a、伺服固定架302a、伺服电机302b、牛眼轮302c、槽钢轮302d、齿轮302e、轮架302f彼此之间接触部分均通过螺栓进行可拆卸连接。所述轮架302f由板材经过激光切割形成特定位置的镂空后经过压制和焊接工序后成形。
此外，所述码垛机构还包括设置在所述垛头框架10的尾端的后端衔接接口103。所述码垛机构还包括控制器，所述伺服动力装置302与所述控制器电连接，用于控制所述伺服动力装置302的工作状态。所述“工作状态”包括启动、停止等。优选地，所述控制器选用plc控制器。
以码垛水泥料包为例，简要描述本发明码垛机构的工作过程：
水泥料包从所述摆动输送机20的进料端进入所述摆动输送机20中，经过经过所述第一传送带的传送后，进入所述落料输送机30中，随后沿着第二传送带落入指定位置。通过伺服动力装置，可以使得所述落料输送机30沿着所述横轨101来回滑动，在水平方向上对水泥料包进行码垛。若配合升降机构，可在垂直方向上对水泥料包进行码垛。本发明与现有技术相比，基于摆动输送机、落料输送机、伺服动力装置的设置。可以实现全自动化的快速码垛，从而减少人工成本，提高工作效率。物料持续不断由仓库输出，经摆动输送机、落料输送机输送后完成堆垛。整个堆垛流程设备来回行程短，堆垛效率高。能够实现水泥料包码垛过程的全自动化和全机械化，减少人力消耗，提高堆垛效率，降低企业运营成本。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
1.一种码垛机构，其特征在于，所述码垛机构包括：
垛头框架(10)，所述垛头框架(10)上设置有横轨(101)和摆动轨道(102)；
摆动输送机(20)，与所述摆动轨道(102)滑动连接，其进料端与所述垛头框架(10)转动连接；
落料输送机(30)，安装在所述垛头框架(10)上并与所述横轨(101)滑动连接；所述落料输送机(30)的进料端与所述摆动输送机(20)的出料端活动连接；
伺服动力装置(302)，用于驱动所述落料输送机(30)沿着所述横轨(101)来回滑动，以调整所述落料输送机(30)的出料位置，并带动所述摆动输送机(20)以其与所述垛头框架(10)的转动连接处为铰接点，沿着所述摆动轨道(102)的轨迹来回摆动。
2.根据权利要求1所述的码垛机构，其特征在于，所述摆动输送机(20)的进料端与所述垛头框架(10)通过回转支撑轴承转动连接。
3.根据权利要求2所述的码垛机构，其特征在于，所述回转支撑轴承的一端与所述进料端的底部连接，另一端与所述垛头框架(10)连接。
4.根据权利要求1所述的码垛机构，其特征在于：
所述横轨(101)设置在所述垛头框架(10)的首端；
所述摆动轨道(102)为弧形轨道，设置在所述垛头框架(10)的中间部位并悬空在所述摆动输送机(20)的上方；
所述摆动输送机(20)通过摆动总成(202)与所述摆动轨道(102)滑动连接。
5.根据权利要求4所述的码垛机构，其特征在于，所述摆动总成(202)包括：悬空在所述摆动输送机(20)上方的摆动桁架(202a)、设置在所述摆动桁架(202a)两端的支撑轴(202d)、设置在所述支撑轴(202d)顶端的牛眼轮接头(202b)、安装在所述牛眼轮接头(202b)上的第一牛眼轮(202c)以及一端与所述摆动桁架(202a)连接，另一端与所述摆动输送机(20)连接的斜拉支架(202e)；
所述摆动轨道(102)设置在所述垛头框架(10)的上端面，所述第一牛眼轮(202c)挂在所述摆动轨道(102)上并与所述摆动轨道(102)滑动连接。
6.根据权利要求1所述的码垛机构，其特征在于，所述摆动输送机(20)包括第一驱动轮、套设在所述第一驱动轮上的第一传送带以及用于驱动所述第一驱动轮转动的第一驱动电机；所述摆动输送机(20)通过c型钢轨道总成(201)和所述c型钢轮总成(304)与所述落料输送机(30)连接。
7.根据权利要求6所述的码垛机构，其特征在于：
所述c型钢轨道总成(201)包括设置在所述第一传送带两侧的摆动边框(20a)、设置在所述摆动边框(20a)底部的联动桁架(201a)、设置在所述第一传送带底部的c型钢轨道(201b)。
所述c型钢轮总成包括钢轮(304)和钢轮架，所述钢轮架设置在所述落料输送机(30)的进料端，所述钢轮(304)安装在所述钢轮架上；所述钢轮(304)嵌入所述c型钢轨道(201b)并与所述c型钢轨道(201b)滑动连接。
8.根据权利要求7所述的码垛机构，其特征在于，所述落料输送机(30)包括第二驱动轮、套设在所述第二驱动轮上的第二传送带、用于驱动所述第二驱动轮的第二驱动电机；
所述落料输送机的出料端设置有落料仓(301)，其进料端设置有挡板装置(303)；
所述挡板装置(303)包括：
定位板(303c)，沿所述摆动边框(30a)的长度方向分布；
挡板支架(303a)，其两端分别与所述第二传送带两侧的定位板(303c)连接，形成“门”字型框架；
挡板(303b)，穿过所述挡板支架(303a)与所述挡板支架(303a)连接；所述挡板(303b)悬空在所述第二传送带的上方。
9.根据权利要求1所述的码垛机构，其特征在于，所述伺服动力装置(302)包括：
前槽钢(101a)，其上表面设置有齿条齿条(101c)；
后槽钢(101b)，与所述前槽钢(101a)平行；所述前槽钢(101a)和所述后槽钢(101b)的槽口背向彼此；
伺服电机(302b)；
伺服固定架(302a)，位于所述前槽钢(101a)和所述后槽钢(101b)之间，用于安装所述伺服电机(302b)；
齿轮(302e)，与所述伺服电机(302b)的输出轴同轴连接并与所述齿条(101c)啮合；
轮架(302f)，设置在所述伺服固定架(302a)的两端；
槽钢轮(302d)，安装在所述轮架(302f)上，所述槽钢轮(302d)嵌入所述前槽钢(101a)和所述后槽钢(101b)的槽内，并与所述前槽钢(101a)和所述后槽钢(101b)滑动连接；
第二牛眼轮(302c)，设置在所述轮架(302f)上并与所述前槽钢(101a)和所述后槽钢(101b)相对的侧面连接。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的码垛机构，其特征在于，所述码垛机构还包括设置在所述垛头框架(10)的尾端的后端衔接接口(103)。
技术总结