CN103286281B - 用于铝锭连续铸造生产线的伺服码垛机 - Google Patents

Abstract

用于铝锭连续铸造生产线的伺服码垛机，由移动机构和升降机构组成，当层运输机上的铝锭层排列好后，伺服电机(8)动作，带动升降机构(13)和夹具(34)下降到层整列工位，夹具(34)动作，夹住整层铝锭，伺服电机(8)再动作，带动升降机构(13)、夹具(34)和铝锭层上升到初始高度，接着伺服电机(25)动作，带动移动机构向左移动到码垛工位(44)的正上方，接着伺服电机(8)再动作，带动升降机构(13)、夹具(34)和铝锭层下降。当层铝锭接触到码垛工位(44)后，发讯装置(35)动作，夹具(34)打开将铝锭放置在码垛工位(44)。接下来伺服电机(8)动作，升降机构上升到初始高度，伺服电机(25)动作带动夹具(34)回到初始位置，完成第一层码垛。第二层铝锭的码垛伺服电机(33)动作，带动夹具(34)和第二层铝锭转动90°之后，将第二层铝锭码放在第一层铝锭上面，完成第二层铝锭的码垛。

Description

用于铝锭连续铸造生产线的伺服码垛机

技术领域

本发明涉及铝锭连续铸造生产线的专用设备。

背景技术

现有的铝锭连续铸造生产线码垛机有两种：一种是国内普遍应用于小吨位铝锭连续铸造生产线的码垛机。码垛机夹具前进和后退由夹具小车带动，动力是油缸；码垛机夹具上下则由一气缸带动。左右两个气缸通过连杆分别带动左右对称的夹爪，当铝锭按序排好层后，码垛机夹具下降到位后左右对称的夹爪分别在各自气缸的作用下夹具闭合，完成第一层夹锭工作。然后码垛机继续工作，将夹住的铝锭层从层运输机上夹取上升并转运到码垛工位上部，码垛机夹具旋转90°并下降到位后左右对称的夹爪分别在各自气缸的作用下夹具打开，完成码垛，夹具旋转由码垛机上的旋转气缸完成。第二层夹锭码垛工作同第一层动作一样，只是夹具不旋转90°。重复上述动作完成第三层到第十一层夹锭码垛工作。这种码垛机由于机构设计的不合理，夹具在上升、下降、旋转、运行过程中冲击大，容易出现散锭现象，尤其是夹取第一层大面全部向上四块铝锭时更容易出现散锭现象，码垛后往往需要人工辅助二次排锭，从而无法确保铝锭码垛正常进行，甚至造成严重的安全事故；第二种是国外普遍使用的码垛机器人。比较有代表性的是瑞士麦茨高奇的块抓机器人(每次抓取一块铝锭)。在铝锭连续铸造生产线的码垛工位配有两台机器人和垛锭移动叉车实现铝锭的码垛。这种码垛机器人由于是每块铝锭单独抓举，同时还要实现铝锭的翻转搭接，这样码出来的铝锭垛容易散锭，严重影响生产线的可靠性，而且频繁的抓举使得夹具的寿命比较短。另外，一条生产线配备两台专用机器人、两套夹具和垛锭移动叉车，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于铝锭连续铸造生产线的伺服码垛机。

本发明是用于铝锭连续铸造生产线的伺服码垛机，伺服码垛机的机架45是由矩形管焊接而成，其特征在于移动机构中的第一支撑板2和第二支撑板28固定在顶部走台的左、右两边，第一导轨3和第二导轨48固定在第一支撑板2和第二支撑板28上面；第一导轨3上装有第一滑块6和第二滑块53，第二导轨48上装有第三滑块49和第四滑块50；第一板7固定在第一滑块6、第二滑块53、第三滑块49和第四滑块50上面；第一齿条51的右端固定在第二支撑板28上，第一齿条51的左端固定在机架45上；第一隔套26嵌在第一板7内，第一伺服电机25垂直固定在第一板7上面；第一齿轮29固定在第一伺服电机25的输出轴上，第一齿轮29和第一隔套26之间装有轴承；第一齿轮29和第一齿条51啮合，能实现夹具34的左右移动；

升降机构13中的第三支撑板22和电机支架41固定在第一板7上面，第二伺服电机8固定在电机支架41上；第二齿轮10固定在第二伺服电机8的输出轴上；第五滑块42、第六滑块9、第七滑块30和第八滑块23固定在第三支撑板22上；第五滑块42、第六滑块9装在第三导轨14上，第七滑块30和第八滑块23装在第四导轨19上；第一导轨支座40和第二导轨支座31固定在第二板32上面；第三导轨14和第四导轨19的下端分别和第一导轨支座40和第二导轨支座31连接，第三导轨14和第四导轨19的上端固定在第四支撑板17上面；第五支撑板15和第六支撑板20固定在第三导轨14和第四导轨19的中间部位；第二齿条18布置在第三导轨14和第四导轨19的中间，第二齿条18上端和第四支撑板17固定，中间固定在第五支撑板15和第六支撑板20上，第二齿条18的下端和第七支撑板21固定，第七支撑板21固定在第三导轨14和第四导轨19上面；第二齿轮10和第二齿条18啮合，能够实现夹具34的升降；第二隔套39嵌在第二板32上，第三伺服电机33垂直固定在第二板32上；第一连接头38固定在第三伺服电机33的输出轴上，第二隔套39和第一连接头38之间装有轴承；第一连接头38和夹具34的第二连接头37之间通过螺栓组连接；夹具34上有限位装置36；

拖链架11固定在第一板7上面，拖链12的一端固定在拖链架11上，另外一端固定在拖链支架16上面，拖链支架16固定在第四支撑板17上面；能够控制夹具34的下降的高度的第一发讯装置35固定在夹具34上面，控制移动机构的左右极限位置的第二发讯装置54和第三发讯装置52固定在第二钢板55上面。

本发明创造相对现有技术，其有益效果是在没有增加机构复杂程度和成本的条件下，方便地实现了铝锭码垛。保证了抓取铝锭位置准确、动作可靠、码垛整齐，确保了在码垛生产时不会出现丢锭、散锭等问题，从而有效地提高了整机的生产效率，完全实现了自动码垛，确保码出的铝锭垛整齐、美观、运输时不散垛。

附图说明

图1是本发明创造的主视图，图2是本发明创造的俯视图，图3是本发明创造的左视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明是用于铝锭连续铸造生产线的伺服码垛机，伺服码垛机的机架45是由矩形管焊接而成，其移动机构中的第一支撑板2和第二支撑板28固定在顶部走台的左、右两边，第一导轨3和第二导轨48固定在第一支撑板2和第二支撑板28上面；第一导轨3上装有第一滑块6和第二滑块53，第二导轨48上装有第三滑块49和第四滑块50；第一板7固定在第一滑块6、第二滑块53、第三滑块49和第四滑块50上面；第一齿条51的右端固定在第二支撑板28上，第一齿条51的左端固定在机架45上；第一隔套26嵌在第一板7内，第一伺服电机25垂直固定在第一板7上面；第一齿轮29固定在第一伺服电机25的输出轴上，第一齿轮29和第一隔套26之间装有轴承；第一齿轮29和第一齿条51啮合，能实现夹具34的左右移动；

升降机构13中的第三支撑板22和电机支架41固定在第一板7上面，第二伺服电机8固定在电机支架41上；第二齿轮10固定在第二伺服电机8的输出轴上；第五滑块42、第六滑块9、第七滑块30和第八滑块23固定在第三支撑板22上；第五滑块42、第六滑块9装在第三导轨14上，第七滑块30和第八滑块23装在第四导轨19上；第一导轨支座40和第二导轨支座31固定在第二板32上面；第三导轨14和第四导轨19的下端分别和第一导轨支座40和第二导轨支座31连接，第三导轨14和第四导轨19的上端固定在第四支撑板17上面；第五支撑板15和第六支撑板20固定在第三导轨14和第四导轨19的中间部位；第二齿条18布置在第三导轨14和第四导轨19的中间，第二齿条18上端和第四支撑板17固定，中间固定在第五支撑板15和第六支撑板20上，第二齿条18的下端和第七支撑板21固定，第七支撑板21固定在第三导轨14和第四导轨19上面；第二齿轮10和第二齿条18啮合，能够实现夹具34的升降；第二隔套39嵌在第二板32上，第三伺服电机33垂直固定在第二板32上；第一连接头38固定在第三伺服电机33的输出轴上，第二隔套39和第一连接头38之间装有轴承；第一连接头38和夹具34的第二连接头37之间通过螺栓组连接；夹具34上有限位装置36；

拖链架11固定在第一板7上面，拖链12的一端固定在拖链架11上，另外一端固定在拖链支架16上面，拖链支架16固定在第四支撑板17上面；能够控制夹具34的下降的高度的第一发讯装置35固定在夹具34上面，控制移动机构的左右极限位置的第二发讯装置54和第三发讯装置52固定在第二钢板55上面。

如图1、图2所示，爬梯1焊接在机架45的左前侧，顶部走台是由第一钢板47和第二钢板55组成并焊接在机架45上面，两块钢板间留有一定的间距，第一扶手5、第二扶手46、第三扶手4和第四扶手27焊接在顶部走台的前、后、左、右。

如图1、图2所示，第八支撑板2和第二支撑板28通过螺栓组固定在顶部走台的左、右两边。

如图1、图2所示，第一导轨3和第二导轨48通过螺栓组固定在第八支撑板2和第二支撑板28上面。

如图1、图2所示，第一板7通过螺栓组固定在第一滑块6、第二滑块53、第三滑块49和第四滑块50上面。

如图1、图2所示，第一齿条51的右端通过螺栓组固定在第二支撑板28上，左端通过螺栓组固定在机架45上面。

如图1、图2所示，第七支撑板21通过螺栓组固定在第三导轨14和第四导轨19上面。

如图1、图2、图3所示，当层运输机上的铝锭层排列好后，系统PLC发讯，第二伺服电机8动作，带动升降机构13和夹具34下降到层整列工位，夹具34动作，夹住整层铝锭。然后，第二伺服电机8再动作，带动升降机构13、夹具34和铝锭层上升到初始高度。接着第一伺服电机25动作，带动移动机构向左移动到码垛工位44的正上方，接着第二伺服电机8再动作，带动升降机构13、夹具34和铝锭层下降。当层铝锭接触到码垛工位44后，第一发讯装置35动作，夹具34打开将铝锭放置在码垛工位44。接下来第二伺服电机8动作，升降机构上升到初始高度，第一伺服电机25动作带动夹具34回到初始位置，完成第一层码垛。第二层铝锭的码垛和第一层一样，只不过在将第二层铝锭搬运到码垛工位44的过程中第三伺服电机33动作，带动夹具34和第二层铝锭转动90°之后，将第二层铝锭码放在第一层铝锭上面，完成第二层铝锭的码垛。其余各层重复上面的过程。

每垛铝锭11层，其中第一层为4块铝锭，其余各层为5块铝锭，偶数层需要转动90°，整个码垛过程的动作均由系统PLC控制实现。

Claims (7)

1.用于铝锭连续铸造生产线的伺服码垛机，伺服码垛机的机架(45)是由矩形管焊接而成，其特征在于移动机构中的第一支撑板(2)和第二支撑板(28)固定在顶部走台的左、右两边，第一导轨(3)和第二导轨(48)固定在第一支撑板(2)和第二支撑板(28)上面；第一导轨(3)上装有第一滑块(6)和第二滑块(53)，第二导轨(48)上装有第三滑块(49)和第四滑块(50)；第一板(7)固定在第一滑块(6)、第二滑块(53)、第三滑块(49)和第四滑块(50)上面；第一齿条(51)的右端固定在第二支撑板(28)上，第一齿条(51)的左端固定在机架(45)上；第一隔套(26)嵌在第一板(7)内，第一伺服电机(25)垂直固定在第一板(7)上面；第一齿轮(29)固定在第一伺服电机(25)的输出轴上，第一齿轮(29)和第一隔套(26)之间装有轴承；第一齿轮(29)和第一齿条(51)啮合，能实现夹具(34)的左右移动；

升降机构(13)中的第三支撑板(22)和电机支架(41)固定在第一板(7)上面，第二伺服电机(8)固定在电机支架(41)上；第二齿轮(10)固定在第二伺服电机(8)的输出轴上；第五滑块(42)、第六滑块(9)、第七滑块(30)和第八滑块(23)固定在第三支撑板(22)上；第五滑块(42)、第六滑块(9)装在第三导轨(14)上，第七滑块(30)和第八滑块(23)装在第四导轨(19)上；第一导轨支座(40)和第二导轨支座(31)固定在第二板(32)上面；第三导轨(14)和第四导轨(19)的下端分别和第一导轨支座(40)和第二导轨支座(31)连接，第三导轨(14)和第四导轨(19)的上端固定在第四支撑板(17)上面；第五支撑板(15)和第六支撑板(20)固定在第三导轨(14)和第四导轨(19)的中间部位；第二齿条(18)布置在第三导轨(14)和第四导轨(19)的中间，第二齿条(18)上端和第四支撑板(17)固定，中间固定在第五支撑板(15)和第六支撑板(20)上，第二齿条(18)的下端和第七支撑板(21)固定，第七支撑板(21)固定在第三导轨(14)和第四导轨(19)上面；第二齿轮(10)和第二齿条(18)啮合，能够实现夹具(34)的升降；第二隔套(39)嵌在第二板(32)上，第三伺服电机(33)垂直固定在第二板(32)上；第一连接头(38)固定在第三伺服电机(33)的输出轴上，第二隔套(39)和第一连接头(38)之间装有轴承；第一连接头(38)和夹具(34)的第二连接头(37)之间通过螺栓组连接；夹具(34)上有限位装置(36)；

拖链架(11)固定在第一板(7)上面，拖链(12)的一端固定在拖链架(11)上，另外一端固定在拖链支架(16)上面，拖链支架(16)固定在第四支撑板(17)上面；能够控制夹具(34)的下降的高度的第一发讯装置(35)固定在夹具(34)上面，控制移动机构的左右极限位置的第二发讯装置(54)和第三发讯装置(52)固定在第二钢板(55)上面。

2.根据权利要求1所述的用于铝锭连续铸造生产线的伺服码垛机，其特征在于爬梯(1)焊接在机架(45)的左前侧，顶部走台是由第一钢板(47)和第二钢板(55)组成并焊接在机架(45)上面，两块钢板间留有一定的间距，第一扶手(5)、第二扶手(46)、第三扶手(4)和第四扶手(27)焊接在顶部走台的前、后、左、右。

3.根据权利要求1所述的用于铝锭连续铸造生产线的伺服码垛机，其特征在于第八支撑板(2)和第二支撑板(28)通过螺栓组固定在顶部走台的左、右两边。

4.根据权利要求1所述的用于铝锭连续铸造生产线的伺服码垛机，其特征在于第一导轨(3)和第二导轨(48)通过螺栓组固定在第八支撑板(2)和第二支撑板(28)上面。

5.根据权利要求1所述的用于铝锭连续铸造生产线的伺服码垛机，其特征在于第一板(7)通过螺栓组固定在第一滑块(6)、第二滑块(53)、第三滑块(49)和第四滑块(50)上面。

6.根据权利要求1所述的用于铝锭连续铸造生产线的伺服码垛机，其特征在于第一齿条(51)的右端通过螺栓组固定在第二支撑板(28)上，左端通过螺栓组固定在机架(45)上面。

7.根据权利要求1所述的用于铝锭连续铸造生产线的伺服码垛机，其特征在于第七支撑板(21)通过螺栓组固定在第三导轨(14)和第四导轨(19)上面。