一种成品轮胎自动分离装置
技术领域
本发明涉及物流装备,尤其是涉及到一种成品轮胎自动分离装置。
背景技术:
轮胎工业的发展,推动了成品轮胎仓储技术和装备的发展。为了提高轮胎仓储效率、减少体力劳动,近年来对轮胎仓储技术和装备进行了改进。
中国国家知识产权局专利局在2010年12月1日公告了一项公告号为CN201660273的“一种轮胎立式仓储系统”,它由轮胎储存机构、轮胎提升机构、阻尼式轮胎降落机构、轮胎止挡器等构成。轮胎通过提升机构进入轮胎存储机构进行存储,通过轮胎止挡器和阻尼式轮胎降落机构完成出库。但是,该机构存在如下缺点:(1)每个存储单元出库口安装一个轮胎止挡器,造价成本高,结构繁琐,运行及维护成本高;(2)阻尼式轮胎降落机构对出库轮胎有损伤,影响轮胎品质。
中国国家知识产权局专利局在2011年10月12日公告了一项公告号为CN202006087的“轮胎立体仓库”,它由仓库本体,以及仓库本体内设有的若干斜板、气动推杆、4个气动插板、出料板等组成。通过堆垛机的多层货叉将轮胎放入斜板上,气动推杆和一个气动插板配合将轮胎送入轮胎立体仓库。但是,该机构利用堆垛机及多层货叉完成轮胎入库存在以下缺点:(1)每列存储单元出入库口安装气动推杆和气动插板,造价成本高,结构繁琐,运行及维护成本高;(2)堆垛机多层货叉的长度有限,能一次存放的轮胎排数有限,一个立体仓库需要多台入库堆垛机或多个巷道,且每个堆垛机巷道较宽,占地面积大,空间浪费严重。
一个小型成品轮胎库需要满足上百个品种的成品轮胎存储要求,需要上千个存储单元,以上两种轮胎存储形式都是将控制轮胎出入库的动力装置安装在轮胎库出口或入口,上千个存储单元意味着需要上千个动力装置,造价成本和运行费用高。此外,上千个动力装置故障率高,成品轮胎库一般高度都在十米以上,维护困难。
发明内容
本发明的设计思路与传统成品轮胎库设计思路相反,发明目的是以新的发明思路,提供一种将动力装置安装在堆垛机、穿梭车等移动设备上,依据计算机发出的控制指令,将堆垛机或穿梭车等移动至需要进行出、入库的存储单元,进行轮胎出库或入库的一种成品轮胎自动分离装置。
本发明安装在移动设备堆垛机的载货台上,与成品轮胎库配合使用,其构思方案为:由轮胎暂存箱及安装在轮胎暂存箱上的轮胎释放机构、成品轮胎库出口闸门提升机构和安装在成品轮胎库出口的成品轮胎库出口闸门机构构成;
轮胎暂存箱是由轮胎暂存箱长方形框架、倾斜底板、导轨支撑梁、轮胎滚动导向支架、流利条构成;轮胎暂存箱长方形框架由四条纵梁、四条横梁、四条立柱固定在一起构成;在轮胎暂存箱长方形框架上部纵梁之间平行固定安装两条导轨支撑梁;在轮胎暂存箱长方形框架底部固定安装倾斜底板,倾斜底板的倾斜角度为3°-10°;在倾斜底板上横向间隔均布固定轮胎滚动导向支架,轮胎滚动导向支架两侧安装流利条;轮胎滚动导向支架的高度、间距与导向的轮胎直径、宽度相匹配,数量与成品轮胎库每一层的相邻两轮胎暂存箱立柱间存储轮胎排数相匹配;两条导轨支撑梁之间且靠近轮胎暂存箱长方形框架进口横梁位置固定一条用于安装丝杆轴承座和丝杆驱动电机的支撑梁。
轮胎释放机构是由两条导轨、与导轨匹配的两个滑鞍、丝杆、两个丝杆轴承座、丝母、轮胎止档滑动支架、回转轴、两个回转轴轴承座、释放杆、回转轴驱动机构、丝杆驱动电机、滚动轴承构成;两条导轨分别平行固定安装在轮胎暂存箱的导轨支撑梁上,两个滑鞍分别安装在导轨上;轮胎止档滑动支架是一长方形的框架,由两条横梁和两条纵梁构成,轮胎止档 滑动支架横梁长度与轮胎暂存箱内腔宽度相匹配,与安装在导轨上的两个滑鞍固定连接;将丝母安装在丝杆上,丝杆两端通过丝杆轴承座,安装在轮胎暂存箱长方形框架出口的横梁与轮胎暂存箱长方形框架进口的安装丝杆轴承座和丝杆驱动电机的支撑梁上,并与两条导轨平行,丝杆的一端通过同步带与固定在丝杆驱动电机支撑梁上的丝杆驱动电机相连,丝杆驱动电机为伺服电机;丝母固定在轮胎止挡滑动支架的安装板上,轮胎止档滑动支架的两条纵梁底面中心线位置各安装一个回转轴轴承座,回转轴通过轴承安装在两个回转轴轴承座上;回转轴上固定安装释放杆,并与暂存箱内相邻两个轮胎滚动导向支架间隔距离的中心线位置相对应,释放杆的末端安装滚动轴承;回转轴驱动机构安装在回转轴上,固定在轮胎止挡滑动支架上;回转轴驱动机构是由伺服电机连接在微型蜗轮减速器构成,蜗轮减速器通过蜗轮轴孔安装在回转轴上。
成品轮胎库出口闸门提升机构是由传动轴、两个传动轴轴承座、升降驱动电机、电机皮带轮、传动轴皮带轮、皮带、两个锥齿轮副、两条升降导轨、与升降导轨匹配的滑鞍、两条升降丝杠及升降丝杠轴承座、两个丝母、两个拨爪、两个行程开关构成;传动轴用两个传动轴轴承座安装在轮胎暂存箱进口的横梁上;升降驱动电机固定安装在一条纵梁上的安装板上,升降驱动电机轴上的皮带轮与传动轴上的皮带轮通过皮带相连接;在轮胎暂存箱进口的两条立柱侧面,对应传动轴的中心位置分别用升降丝杠轴承座安装升降丝杠,两条升降丝杠的上端与传动轴两端中心线相交位置,分别安装一对锥齿轮副,两条升降丝杠上各安装一个丝母;在轮胎暂存箱进口的两条立柱正面,分别安装一条升降导轨,升降导轨上各安装一个滑鞍,滑鞍上各固定一个拨爪,拨爪与丝母相连接;两个行程开关,分别安装在同一条升降导轨的上、下两端。
成品轮胎库出口闸门机构是由闸门导轨和闸门构成;两条闸门导轨分别安装在成品轮胎库出口两侧的立柱上,闸门安装在两条闸门导轨上。
本发明与通用设备堆垛机、成品轮胎库配合使用,简化了装置的结构,降低了设备成本,减少了用户的一次性投入和经常性费用,其结构紧凑、运行范围大、操作灵活,维护方便;能实现成品轮胎入库自动分离功能和出库自动分离功能,极大的提高了工作效率和经济效益。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图的主视图;
图2为本发明整体结构示意图的俯视图;
图3为本发明装置暂存箱结构示意图的主视图;
图4为本发明装置暂存箱结构示意图的俯视图;
图5为本发明装置暂存箱结构示意图的侧视图;
图6为轮胎释放机构结构示意图的俯视图;
图7为轮胎释放机构结构示意图的侧视图;
图8为安装在成品轮胎库出口上的出口闸门机构的结构示意图;
图9为本发明实施入库分离时的整体结构示意图的主视图。
附图标记:
1、轮胎暂存箱1-1、轮胎暂存箱长方形框架1-2、倾斜底板1-3-1、导轨支撑梁A1-3-2、导轨支撑梁B 1-4、轮胎滚动导向支架1-5、流利条
2、轮胎释放机构2-1、导轨A 2-2、导轨B 2-3、滑鞍A 2-4、滑鞍B 2-5、丝杆2-5-1、丝杆轴承座A 2-5-2、丝杆轴承座B 2-6、丝母2-7、轮胎止档滑动支架2-8、回转轴2-8-1、回转轴轴承座A 2-8-2、回转轴轴承座B 2-9、释放杆2-10、回转轴驱动机构2-11、丝杆驱动电机2-11-1、同步带2-12、滚动轴承
3、成品轮胎库出口闸门提升机构3-1、传动轴3-2、传动轴轴承座A 3-3、传动 轴轴承座B 3-4、升降驱动电机3-5、电机皮带轮3-6、传动轴皮带轮3-7、皮带3-8、锥齿轮副A 3-9、锥齿轮副B 3-10、升降导轨A 3-11、升降导轨B 3-12、滑鞍A 3-13、滑鞍B 3-14、升降丝杠A 3-15、升降丝杠B 3-16、升降丝杠轴承座A 3-17、升降丝杠轴承座B 3-18、丝母A 3-19、丝母B 3-20、拨爪A 3-21、拨爪B 3-22、行程开关A 3-23、行程开关B
4、出口闸门机构4-1、闸门导轨A 4-2、闸门导轨B 4-3、闸门
5、成品轮胎库5-1、轮胎
6、堆垛机6-1、堆垛机载货台
具体实施方式
结合附图详细描述本发明的实施过程,如图1-图8所示。
本发明由轮胎暂存箱1及安装在轮胎暂存箱上的轮胎释放机构2、成品轮胎库出口闸门提升机构3和安装在成品轮胎库出口的出口闸门机构4构成,安装在堆垛机载货台6-1上,与成品轮胎库5的出口相对应。
轮胎暂存箱1是由轮胎暂存箱长方形框架1-1、倾斜底板1-2、导轨支撑梁A 1-3-1、导轨支撑梁B 1-3-2、轮胎滚动导向支架1-4、流利条1-5构成;轮胎暂存箱长方形框架由四条纵梁、四条横梁、四条立柱固定在一起构成,横梁长度根据一次所取轮胎排数确定,纵梁长度根据最大能取胎列数确定;在轮胎暂存箱长方形框架1-1上部纵梁之间平行固定安装导轨支撑梁A1-3-1和导轨支撑梁B 1-3-2,在两条导轨支撑梁之间且靠近长方形框架进口端横梁附近固定一条用于安装丝杆轴承座A2-5-1和丝杆驱动电机2-11的支撑梁;在长方形框架底部固定安装倾斜底板1-2,倾斜角度为3°-10。倾斜底板1-2高的一端为进口,低的一端为出口;在倾斜底板1-2上横向间隔均匀固定轮胎滚动导向支架1-4,相邻两个轮胎滚动导向支架1-4的距离根据所取轮胎宽度确定,数量与成品轮胎库相邻两立柱间存储的轮胎排数相匹配;假如成品轮胎库相邻两立柱间存储轮胎排数为5排,滚动导向支架1-4就需要设置6个,轮胎滚动导向支架1-4两侧各安装流利条1-5,流利条1-5安装高度根据所取轮胎的直径确定。
轮胎释放机构2是由导轨A 2-1和导轨B 2-2、与导轨匹配的滑鞍A 2-3和滑鞍B 2-4、丝杆2-5、丝母2-6、轮胎止档滑动支架2-7、回转轴2-8、回转轴轴承座A 2-8-1、回转轴轴承座B 2-8-2、释放杆2-9、回转轴驱动机构2-10、丝杆驱动电机2-11、同步带2-11-1、滚动轴承2-12构成;导轨A 2-1、导轨B 2-2分别平行固定安装在轮胎暂存箱1的导轨支撑梁A 1-3-1、导轨支撑梁B 1-3-2上,滑鞍A 2-3和滑鞍B 2-4分别安装在导轨A 2-1、导轨B 2-2上;轮胎止档滑动支架2-7是一长方形的框架,由两条横梁和两条纵梁构成,轮胎止档滑动支架2-7横梁长度与轮胎暂存箱内腔宽度相匹配,与安装在导轨上的滑鞍A 2-3和滑鞍B 2-4固定连接;将丝母2-6安装在丝杆2-5上,丝杆2-5两端通过丝杆轴承座A 2-5-1、丝杆轴承座B 2-5-2,安装在轮胎暂存箱长方形框架1-1出口的横梁与轮胎暂存箱长方形框架1-1进口的安装丝杆轴承座和丝杆驱动电机的支撑梁上,并与导轨A 2-1、导轨B 2-2平行,丝杆2-5的一端通过同步带2-11-1与固定在丝杆驱动电机支撑梁上的丝杆驱动电机2-11相连接,丝杆驱动电机为伺服电机;丝母2-6固定在轮胎止挡滑动支架2-7的安装板上,轮胎止档滑动支架2-7的两条纵梁底面中心线位置分别安装回转轴轴承座A 2-8-1、回转轴轴承座B 2-8-2,回转轴2-8通过轴承安装在回转轴轴承座A 2-8-1和回转轴轴承座B 2-8-2上;回转轴2-8上固定安装释放杆2-9,并与暂存箱内轮胎滚动导向支架1-4的间隔距离中心线位置相对应,释放杆2-9的末端安装滚动轴承2-12;回转轴驱动机构2-10安装在回转轴2-8上,固定在轮胎止挡滑动支架2-7上;回转轴驱动机构2-10是由伺服电机连接在微型蜗轮减速器构成,蜗轮减速器通过蜗轮轴孔安装在回转轴2-8上。
成品轮胎库出口闸门提升机构3是由传动轴3-1、传动轴轴承座A 3-2和传动轴轴承座B 3-3、升降驱动电机3-4、电机皮带轮3-5、传动轴皮带轮3-6、皮带3-7、锥齿轮副A 3-8、锥齿轮副B 3-9、升降导轨A 3-10、升降导轨B 3-11、升降导轨A 3-10、升降导轨B 3-11、与升降导轨匹配的滑鞍C 3-12、滑鞍D 3-13、升降丝杠A 3-14、升降丝杠B 3-15、及升降丝杠轴承座A3-16、升降丝杠轴承座B3-17、丝母A 3-18、丝母B 3-19、拨爪A 3-20、拨爪B 3-21构成;传动轴3-1用传动轴轴承座A 3-2、传动轴轴承座B 3-3安装在轮胎暂存箱1进口的横梁上方;升降驱动电机3-4固定安装在一条纵梁的安装板上,升降驱动电机3-4轴上的电机皮带轮3-5与传动轴3-1上的传动轴皮带轮3-6通过皮带3-7相连接;在轮胎暂存箱1进口的两条立柱侧面,对应传动轴3-1的中心位置分别用升降丝杠轴承座A 3-16、升降丝杠轴承座B 3-17安装升降丝杠A 3-14、升降丝杠B 3-15,2条升降丝杠的上端与传动轴3-1两端中心线相交位置,分别安装一对锥齿轮副A 3-8、锥齿轮副B 3-9,两条升降丝杠上分别安装丝母A 3-18、丝母B3-19;在轮胎暂存箱1进口的两条立柱正面,分别安装升降导轨A 3-10、升降导轨B 3-11,升降导轨上分别安装滑鞍C 3-12、滑鞍D 3-13,滑鞍上分别固定拨爪A 3-20、拨爪B 3-21,拨爪分别与丝母A 3-18、丝母B 3-19相连接;行程开关A 3-22、行程开关B 3-23、分别安装在升降导轨A3-10的上、下两端。
出口闸门机构4是由闸门导轨A 4-1、闸门导轨B 4-2、闸门4-3构成;闸门导轨A 4-1、闸门导轨B 4-2分别安装在成品轮胎库每一个出口两侧的立柱上,闸门4-3安装在两导轨上。
举例说明:本发明装置安装在堆垛机的载货台上,可实现成品轮胎的入库自动分离和出库自动分离功能。应用本装置时,将控制驱动丝杆运行的伺服电机及控制回转轴驱动机构伺服电机运行的控制程序软件存入仓储控制系统,堆垛机6及本装置的电机、被控器件与仓储控制系统相连接。
本发明装置用于成品轮胎出库分离时,在仓储控制系统控制软件的控制下可实现1列轮胎、2列轮胎或3列轮胎的出库分离,现以取1列轮胎为例,对本装置出库分离取胎过程进行详细描述:
启动仓储控制系统,根据订单发出出库指令,堆垛机6根据系统指令将本装置移动到系统指定的成品轮胎库5的出口位置,轮胎暂存箱1进口与成品轮胎库5指定出口对接,成品轮胎库出口闸门提升机构3的两个拨爪,插进选定的成品轮胎库的出口闸门机构4的闸门4-3下端,准备取胎作业。
当仓储控制系统根据订单发出取1列轮胎的指令时,控制系统通过预编的伺服电机控制程序软件控制轮胎释放机构2的丝杆驱动电机2-11运转,同步带2-11-1带动丝杆2-5旋转,固定在轮胎止挡滑动支架2-7上的丝母2-6带动安装了滑鞍A 2-3、滑鞍B 2-4的轮胎止挡滑动支架2-7,沿导轨A 2-1和导轨B 2-2移动,当轮胎止挡滑动支架2-7移动至轮胎暂存箱容纳1列轮胎的距离位置时,驱动丝杆的丝杆驱动电机2-11受控停止运转,轮胎止挡滑动支架2-7停止在轮胎暂存箱内1列轮胎的容纳位置。
同时,仓储控制系统发出指令,启动成品轮胎库出口闸门提升机构3的升降驱动电机3-4,通过电机皮带轮3-5、传动轴皮带轮3-6、皮带3-7带动传动轴3-1,通过传动轴3-1两端的锥齿轮副A 3-8和锥齿轮副B 3-9带动升降丝杠A 3-14和升降丝杠B 3-15转动,带动丝母A 3-18和丝母B 3-19与滑鞍A 3-12、滑鞍B 3-13及其连接在一起的拨爪A 3-20、拨爪B 3-21运行,将出口闸门机构4的闸门4-3提起;当滑鞍A 3-12触碰到升降导轨A 3-10上端的行程开关B3-23时升降驱动电机3-4停止转动,存放在成品轮胎库5内倾斜底板上的1列轮胎5-1自动滚进轮胎暂存箱1内既定的容纳1列轮胎的位置,1列轮胎进入轮胎暂存箱1后,轮胎释放机构2的释放杆2-9阻止轮胎继续向前滚动,成品轮胎库内的第2列轮胎无法继续出库,控制系统预先设定的延时结束后,控制系统发出指令启动升降驱动电机3-4反转,传动系统带动两个拨爪下行,当滑鞍A 3-12触碰到升降导轨下端的行程开关A3-22时升降驱动电机3-4停止转 动,闸门4-3靠自重落下关闭成品轮胎库5出口。
升降驱动电机3-4停止转动后会有延时,确保闸门有足够的时间落到闸门导轨的底部,延时结束后仓储控制系统发出指令,堆垛机6的载货台6-1带着装有所取轮胎5-1的轮胎暂存箱1按照仓储控制系统发出的指令,沿天轨和地轨移动到仓库卸货位置;运至仓库卸货位置后,轮胎释放机构2的回转轴驱动机构2-10的伺服电机接收仓储控制系统指令运转带动回转轴2-8旋转,释放杆2-9随回转轴2-8旋转,当释放杆2-9最低端高度大于所取轮胎直径时,轮胎5-1受重力作用从轮胎暂存箱1自动滚出取胎出库装置,完成出库任务。这时,轮胎释放机构2的回转轴驱动机构2-10的伺服电机接收仓储控制系统指令运转带动回转轴2-8反向旋转,释放杆2-9随回转轴2-8旋转,恢复阻挡状态,准备仓储控制系统发出下一个轮胎出库指令。
当订单需要取2列或3列轮胎时,仓储控制系统依据订单,对轮胎释放机构2发出控制丝杆驱动电机2-11(伺服电机)的指令,控制轮胎释放机构2的轮胎止挡滑动支架2-7运行到轮胎暂存箱容纳2列轮胎或3列轮胎的位置,上述运行过程完成之后仓储控制系统发出指令,控制轮胎释放机构2和成品轮胎库出口闸门提升机构3如上的运行,实施取2列或3列轮胎的作业。轮胎暂存箱每一列的轮胎排数必须与成品轮胎库相邻两立柱之间存储轮胎排数相匹配,有5排或10排。
如图9所示,本发明装置在仓储控制系统控制软件的控制下可以用于成品轮胎入库分离,能实现1列轮胎、2列轮胎或3列轮胎入库分离,也可实现1排轮胎或多排轮胎入库分离。入库时,堆垛机6根据仓储控制系统控制软件的指令将本装置移动至仓库指定的入库装胎区,控制系统通过预编的伺服电机控制程序控制轮胎释放机构2的丝杆驱动电机2-11运转,将轮胎止挡滑动支架2-7移动至轮胎暂存箱1的出口位置。以上操作完成后,人工或其它设备将需入库的成品轮胎放入轮胎暂存箱1的指定位置,装胎完毕后,堆垛机根据系统指令将本装置移动至成品轮胎库5的入口位置,控制系统控制轮胎释放机构2的回转轴驱动机构2-10的伺服电机运转,带动回转轴2-8旋转,释放杆2-9随回转轴2-8向上旋转,当释放杆2-9最低端高度大于所取成品轮胎的直径时,轮胎受重力作用自动滚入成品轮胎库相应存储单元,回转驱动机构2-10的伺服电机反向运转,带动释放杆回到初始位置,完成入库任务。
本发明装置用于成品轮胎入库分离时,由于成品轮胎库5的入口没有闸门,安装在轮胎暂存箱上的成品轮胎库出口闸门提升机构就不需要启动,根据仓储控制系统入库控制软件的指令驱动轮胎暂存箱的回转轴、回转轴驱动电机、释放杆等机构运行完成轮胎入库工艺。所以,也可以根据入库工艺的要求制作没有成品轮胎库出口闸门提升机构的暂存箱安装在堆垛机载货台上与成品轮胎库5的入口对应使用,实施入库分离。
本发明装置中的流利条1-5起到减小轮胎滚动过程中所受阻力的作用,避免轮胎滚动过程中阻力过大导致对轮胎的损伤;安装在释放杆2-9上的滚动轴承2-12能避免释放杆末端与轮胎发生摩擦损坏轮胎。
本发明结构紧凑,且配套的堆垛机升降范围大、运行便捷,能满足大型成品轮胎库的出库分离任务和入库分离任务,运行成本低、效率高、操作便捷,大大提高了仓库空间利用率。