码垛机设计为一排3桶，一层4排，共计4层，即3×4×4模式(或者一排4桶,一层3排,共计4层)。根据实际情况设计,以避免倒垛现象。
码垛机包括码垛升降机、水平小车、抓桶机构和错位机构等。
码垛升降机带着抓桶机构进行垂直运动。初始位置停止在四层平面，设备启动后下降，抓桶机构抓到一排桶后提升到一层位置，由小车水平位移到托盘上预定排的位置，码垛升降机下降，放下桶后升降机提升，水平小车带着抓桶机构回到抓桶位，依次循环。码放完一层后提升一定的高度，码放第二层，码完四层以后，升降机提升*限位置，等待将这一垛排出。然后回到初始位置，进行下一个循环。为了平稳工作，升降机带有变频调速控制。对于层数控制，鉴于过去的限位开关控制故障率高的问题，我们新开发了编码器控制，变硬件接触控制为PLC程序软件控制，减少了设备故障率，提高了系统可靠性。
水平小车带着抓桶机构进行水平运动。水平小车的框架上装有排数检测开关，每次都将抓桶机构水平位移到排数的位置。为了平稳工作，水平小车带有变频调速控制。
抓桶机构挂在水平小车上，由升降机和水平小车带着进行四边形位移。抓桶时有检测开关控制桶爪的打开和闭合。
错位机构是使同一层的排错位摆放，以避免出现倒垛。错位工作在小车向前行进时进行，当小车到达位置时，已经错位完毕。