CN104290954B - 一种方砖自动打包生产线 - Google Patents

Abstract

一种方砖自动打包生产线，包括:循环供料系统，横跨若干砖窑车，置于砖垛纵向打包系统进料端，向纵向打包系统提供砖料；推砖机构，用于把循环供料系统上的砖垛推向砖垛纵向打包系统，靠近砖垛纵向打包系统进端料，置于循环供料系统环形内侧；砖垛纵向打包系统，包括利用托滚输送砖垛的滚动托滚运砖机构及包括导向、侧向压砖、打包头的打包头总成，用于对单层砖垛进行纵向打包，实现砖垛的分组；推垛机构，用于把若干完成纵向打包的砖垛一起推向砖垛横向打包系统，置于砖垛纵向打包系统未端侧面；砖垛横向打包系统，与砖垛纵向打包系统类似，用于对成组的砖垛进行横向打包，置于砖垛纵向打包系统未端侧面；自动检测控制系统，用于协调各部分动作。

Description

一种方砖自动打包生产线

技术领域

本发明涉及一种方砖自动打包生产线，属于打包设备技术领域。

背景技术

目前，国内大多数方砖厂采用人工方式，把方砖从成品窖车上卸下装上运输工具，自动化程度低、劳动强度高、工作效率低。部分厂家采用手动打包机，对砖垛进行打包存放，虽一定程度提高了场地存放量，节约了搬运时间，但是劳动强度仍然较高、工作效率提升少，同时手动打包机拉力不够导致打包带张紧度不够。

在方砖自动打包方面，已有人做了有益尝试。专利CN103407794A公开了一种烧结砖全自动打包卸砖方法其主要涉及的设备包括卸砖夹手、传输皮带一、转运夹手一、传输皮带二、水平打包机、码垛夹手、传输皮带三、托盘、纵向打包机、抱砖机。不同夹手分别负责转移烧结砖或砖垛，传输皮带负责转移不同包装层级的砖或砖垛，砖垛纵横两个方向的打包分别由两台打包机完成，该方法实现了方砖打包存放的自动化，其不足之处在于皮带传输结构复杂，成本高且易磨损；皮带之间使用夹手转移物料，转移时间长，效率低；纵横向的打包需要使用托盘进行转换，易损坏托盘，增加成本；打包时，无辅助装置消除砖与砖之间的间隙，不能限制砖与打包机间位置错动，增大了打包带的磨损，提高了对打包机夹紧力的要求，打包质量较差、外形不稳定。

发明内容

为了降低砖厂方砖打包的劳动强度、提高生产效率、克服现有打包装置所存在的一个或多个缺陷，本发明提出了一种方砖自动打包生产线。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种方砖自动打包生产线，包括循环供料系统、推砖机构、砖垛纵向打包系统、砖垛横向打包系统、推垛机构和自动检测控制系统；其中，所述循环供料系统横跨若干砖窑车，置于砖垛纵向打包系统进料端，用于向纵向打包系统提供砖料；所述推砖机构用于把循环供料系统上的砖垛推向砖垛纵向打包系统，靠近砖垛纵向打包系统进端料，置于循环供料系统环形内侧，运动方向与砖垛纵向打包系统长度方向平行；所述砖垛纵向打包系统用于对单层砖垛进行纵向打包，实现砖垛的分组；所述推垛机构用于把若干完成纵向打包后的砖垛一起推向砖垛横向打包系统，置于砖垛纵向打包系统未端侧面，运动方向与砖垛横向打包系统长度方向平行；所述砖垛横向打包系统用于对成组的砖垛进行横向打包，置于砖垛纵向打包系统未端侧面；自动检测控制系统用于根据设定信号及检测信号，控制循环供料、推砖、压砖、纵向打包、砖垛分组、横向打包和砖垛位置转移动作依次循环产生。

优选地，所述循环供料系统包括环形支撑梁、若干吊栏、若干连接板、吊栏动力机构和吊栏导向机构；

其中，所述环形支撑染由H钢首尾连接而成，为类似跑道的环形，吊栏为长方形框架，其内腔有可调整空腔尺寸的隔板，长方形框架通过连接在上端的两幅带有对称滑轮及轴承的悬挂装置吊挂在环形支撑梁下端，长方形框架下端部连接一个滚动导向装置；

所述连接板用于把循环供料系统上相邻的两个悬挂装置连接在一起；

所述吊栏动力机构包括滑动机构、锁紧气缸和步进油缸，用于实现吊栏单方向定距运动，安装在支撑梁环形直线部位的上端，滑动机构通过成对使用的滑轮及轴承连接在环形支撑梁上，滑动机构有活动耳舌可由连接在滑动机构上的锁紧气缸按需要进行锁紧，步进油缸用于驱动滑动机构运动，步进油缸一端连接于环形支撑梁上，另一端与滑动机构相连。

所述导轨由两组平行槽钢构成，其中间缝隙与吊栏下方导向装置匹配，用以导向并限制吊栏水平方向晃动。

优选地，所述砖垛纵向打包系统包括滚动运砖机构一和打包头总成；

其中，所述滚动运砖机构包括两组无动力托滚、两组动力滚筒、两个升降机构和两组分别固定在升降机构上的可升降托滚，用于对砖垛进行运输及分组，无动力托滚组一、无动力托滚组二、动力滚筒组一、动力滚筒组二沿长度方向依次排列，两组无动力托滚在同一水平面，两组动力滚筒在同一个工作平面，且较无动力托滚工作面略低，可升降托滚与两组动力滚筒的组成钢管交替布置，由升降机构驱动。

所述打包头总成包括打包头、升降气缸、砖垛导向机构、砖垛前进导向机构和两个压砖机构，用于对单层砖垛进行导向、侧面压紧及打包，置于滚动运砖机构两组无动力托滚交接处，打包头横跨滚动运砖机构，置于滚动运砖机构上方，打包头由升降气缸驱动，砖垛导向机构夹在滚动运砖机构两侧，形成一个左右密闭的通道，用于导向及防止未打包的砖垛在转运过程中侧面掉落，砖垛导向机构置于打包头总成砖垛来料方向，未端与滚动运砖机构起始端齐平，两个压砖机构用于对砖垛侧面施压，减少砖与砖之间的间隙，压砖机构置于打包头下方，滚动运砖机构侧面。

优选地，所述托滚包括冷拉管、两副轴承、两根支撑轴和两根支撑槽钢，冷拉管套在装有轴承的支撑轴外面，可与支撑轴相对施转，支撑轴通过连接固定件连接在支撑槽钢上；

优选地，所述动力滚筒与托滚结构类似，不同在处在于有一根支撑轴上装有链轮、座轴承且与滚筒固定，通过链条带动其传动；

优选地，所述升降机构包括两个结构类似的曲柄滑块机构、升降油缸、同步连杆，同步连杆连接两个曲柄机构的旋转部件，升降油缸驱动曲柄运动。

优选地，所述砖垛横向打包系统结构与砖垛纵向打包系统结构类似，不同之处在于少了两组动力滚筒、升降托滚和升降机构，且未端的无动力托滚组较长。

优选地，所述吊栏留有叉车作业空间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：两条互相垂直的自动化打包装置分别负责对目标砖垛的纵、横向进行打包，较之单个打包头配合转盘完成对砖垛的纵、横方向打包，可有效提高工作效率、减少劳动力、提高打包带张紧度；利用横跨于若干成品窑车上的环形循环供料系统经为打包系统提供原始砖料，工人可站在固定位置同时向循环供料系统吊栏上推放砖垛，吊栏的框形结构允许工人把砖按一定规则摆放成一定形状的砖垛而不倒塌，极大消除工人来回走动及搬运砖垛运输工具的无用功，降低了工人劳动强度，提高了工作效率，在关键岗位充分利用了人的灵动性，便于灵活堆放不同形式的堆砖垛；打包时，利用砖垛双侧压砖机构压紧砖垛侧面，消除砖与砖之间的缝隙，减少打包过程打包带滑运磨损，降低对打包头拉紧力的要求，减少打包过程中打包带及砖垛的错位变形，提高了打包质量，运输过程中不易松动；借助吊栏实现了一定形状砖垛推砌，砖垛留用叉车工作空间，便于叉车运输，取消了常见砖垛打包转运过程中托盘的使用，节约了生产成本；具有纵横向打包的多层砖垛，便于在场地多层推放，提高了储存场地利用率，减少了运输车辆的等待时间。

附图说明

图1为打包原理一示意图

图2为打包原理二示意图

图3为环形循环供料系统示意图

图4为环形循环供料系统局部放大示意图

图5为打包头总成示意图

图6为升降机构示意图

图7为托滚的结构示意图

图8为滚筒的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图对其结构及功能做详细描述。显而易见地，下面所述仅为本发明的一个具体实施例。

如图1至图８所示，一种方砖自动打包生产线，包括循环供料系统1、推砖机构2、砖垛纵向打包系统3、砖垛横向打包系统5和自动检测控制系统（图中未示出，本实施例中采用PLC控制系统）；其中，所述循环供料系统1用于向纵向打包系统3提供砖料，横跨于2台窑车上（图中未示出），设置于砖垛纵向打包系统3进料端；所述推砖机构2用于把循环供料系统1上的砖垛推向砖垛纵向打包系统3，位置靠近砖垛纵向打包系统3进端料，，其推进方向与砖垛纵向打包系统3长度方向平行；所述砖垛纵向打包系统3用于对单层砖垛进行纵向打包，实现砖垛的分组；所述推垛机构4用于把若干完成纵向打包后的砖垛（本实施例中砖垛数量为4个）一起推向砖垛横向打包系统5，置于砖垛纵向打包系统3未端侧面，运动方向与砖垛横向打包系统5长度方向平行；所述砖垛横向打包系统5用于对成组的砖垛进行横向打包，打包层数根据需要进行设置，置于砖垛纵向打包系统3未端侧面；自动检测控制系统用于根据设定信号及检测信号，控制循环供料、推砖、压砖、纵向打包、砖垛分组、横向打包、砖垛位置转移等一系列动作的依次循环产生，使各组成部分协调工作。

如图３、图４所示，所述循环供料系统1主要包括环形支撑梁1-1、若干吊栏1-2、导向装置1-3、传动装置1-4、步进油缸1-5和连接板1-6。

所述环形支撑梁1-1由H型钢首尾焊接而成，为类似跑道的环形，用于为吊挂在其上的若干吊栏1-2提供支撑及导向，同时也为吊栏1-2的动力机构提供安装面。

所述吊栏1-2为长方形框架1-2-1，用于放置单层方形砖垛，内腔在高度方向上安装有一块可调整内腔尺寸的隔板1-2-6；长方形框架1-2-1通过连接于其上部两侧的两个悬挂装置1-2-2挂在环形支撑梁1-1型钢下端，悬挂装置1-2-2通过左、右对称布置的带裙边滚轮1-2-3、轴承1-2-4连接在环形支撑梁1-1下端，其中上层为1对带裙边滚轮1-2-3，下层为2对轴承1-2-4，这种结构一方面使得吊栏1-2可沿环形支撑梁1-1滑动，同时起到限制悬挂装置1-2-2沿非运动方向的晃动；环形支撑梁1-1上相邻的两个悬挂机构（同一吊栏1-2或者相邻的两个吊栏1-2）通过连接板1-6连接，连接板1-6长度按链条传动的节圆计算公式确定，相当于链条的节距；长方形框架1-2-1下端部连接一个装有轴承的销轴1-2-5，配合置于长方形框架1-2-1下放置的导向装置1-3对吊栏1-2运动进行导向，消除吊栏1-2受外力影响而产生的晃动；

所述传动装置1-4包括滑动机构1-4-1和锁紧气缸1-4-2，用于带动吊栏1-2定向运动，安置在环形支撑梁1-1直线部位的上端。滑动机构1-4-1通过其左、右对称布置的带裙边滚轮1-2-3及轴承1-2-4安置在环形支撑梁1-1上端，上层为两对轴承1-2-4，下层为两对带裙边滚轮1-2-3；滑动机构1-4-1上设有楔形活动耳舌1-4-1-1装置，无其他结构阻碍时，可绕其中心轴大范围旋转；与锁紧气缸1-4-2配合，正向运动时，活动耳舌1-4-1-1被锁紧，推动吊栏1-2悬挂装置1-2-2带动吊栏1-2前行，反方向运动时，锁紧气缸1-4-2不工作，活动耳舌1-4-1-1可被吊栏1-2悬挂装置1-2-2轻易触动。锁紧气缸1-4-2与滑动机构1-4-1连接。

所述步进油缸1-5一端固定在环形支撑梁1-1上，另一端与滑动机构1-4-1连接，用于推动滑动机构1-4-1运动。

如图１所示，所述导向装置1-3由两组平行槽钢构成，槽钢之间的缝隙与吊栏1-2下端部的轴承1-2-4外圈大小一致,结构简单可靠。

如图１所示，所述推砖机构2主要包括较吊栏1-2空腔略小的推砖手，推砖手由油缸（图中未示出）驱动。

如图１所示，所述砖垛纵向打包系统3包括滚动运砖机构3-1、打包头总成3-2。

所述滚动运砖机构3-1包括两组无动力托滚、两组动力滚筒、两个升降机构3-1-6和两组分别固定在升降机构3-1-6上的可升降托滚3-1-5，用于对砖垛进行运输及分组，无动力托滚组一3-1-1、无动力托滚组二3-1-2、动力滚筒组一3-1-3、动力滚筒组二3-1-4在长度方向依次排列；两组无动力托滚处于同一水平面，利用托滚的滑动阻力自动消除前后两层砖垛之间的缝隙；两组动力滚筒在同一个工作面，且较无动力托滚工作面低，可升降托滚3-1-5与两组动力滚筒的组成钢管交替布置，由升降机构3-1-6驱动，当满足数量的砖垛处于可升降托滚3-1-5上时，可升降托滚3-1-5下降，砖垛与动力托滚一接触，在其带动下滑向动力滚筒组二3-1-4，从而实现砖垛的分组及砖垛从砖垛纵向打包系统3转移至砖垛横向打包系统5。

如图５所示，所述打包头总成3-2包括打包头3-2-1、升降气缸3-2-2、砖垛导向机构3-2-3和两个压砖机构3-2-4，用于对单层砖垛进行打包，打包头总成3-2横跨滚动运砖机构3-1，置于两组无动力托滚交接处；打包头3-2-1置于滚筒上方，升降气缸3-2-2作为打包头3-2-1的升降动力源与打包头3-2-1相连；砖垛导向机构3-2-3主要包括两块与砖垛高度一致的钢板，分布在滚动运砖机构3-1两侧，位于打包头总成3-2砖垛来料方向，与滚动运砖机构3-1起始端平齐，对进料砖垛进行导向，防止未打包砖垛在转运过程中掉落；压砖机构3-2-4主要包括两根与砖垛高度一致的钢板及钢板连接块，置于打包头3-2-1下方，两个压砖机构3-2-4相对放置，分布在滚动运砖机构3-1两侧，在油缸推动下，对进入打包位置的单层砖垛进行纵向挤压，消除砖与砖之间的间隙，减少打包时打包带滑动所导致的磨损，减少砖垛搬动过程中的晃动。

如图７所示，所述托滚包括冷拉管23、两幅轴承22、两根支撑轴21、两根支撑槽钢20和若干固定螺母；冷拉管23套在装有两轴承22的支撑轴21上，两根支撑轴21用螺母固定在支撑槽钢20上，冷拉管23位于槽钢20中部偏上位置。

如图８所示，所述动力滚筒与托滚类似，不同之处在于其中有一根支撑轴24上装有链轮25及带座轴承26，并且与冷拉管23固定连接在一起，冷拉管23位于槽钢20中部。

如图５所示，所述升降机构3-1-6包括两个结构类似的曲柄滑块机构3-1-6-1、升降油缸3-1-6-2、同步连杆3-1-6-3，同步连杆3-1-6-3连接曲柄滑块机构3-1-6-1的旋转部件，使两个旋转部件同步运动，升降油缸3-1-6-2驱动曲柄运动，结构简单、稳定、可靠。

如图２所示，所述推垛机构4主要包括一块与砖垛高度一致的推手，由电动驱动。

如图２所示，所述砖垛横向打包系统5结构与砖垛纵向打包系统3结构类似，不同之处在于少了两组动力滚筒、升降托滚和升降机构3-1-6，且未端的无动力托滚组较长，兼作砖垛堆放架，为完成打包后砖垛的搬运提供缓冲时间。砖垛横向打包系统5与砖垛纵向打包系统3结构类似，减少了设计、制造、维修成本。

Claims (7)

1.一种方砖自动打包生产线，其特征在于：包括循环供料系统、推砖机构、砖垛纵向打包系统、砖垛横向打包系统、推垛机构和自动检测控制系统；其中，所述循环供料系统横跨若干砖窑车，置于砖垛纵向打包系统进料端，用于向纵向打包系统提供砖料；所述推砖机构用于把循环供料系统上的砖垛推向砖垛纵向打包系统，靠近砖垛纵向打包系统进端料，置于循环供料系统环形内侧，运动方向与砖垛纵向打包系统长度方向平行；所述砖垛纵向打包系统用于对单层砖垛进行纵向打包，实现砖垛的分组；所述推垛机构用于把若干完成纵向打包后的砖垛一起推向砖垛横向打包系统，置于砖垛纵向打包系统末端侧面，运动方向与砖垛横向打包系统长度方向平行；所述砖垛横向打包系统用于对成组的砖垛进行横向打包，置于砖垛纵向打包系统末端侧面；自动检测控制系统用于根据设定信号及检测信号，控制循环供料、推砖、压砖、纵向打包、砖垛分组、横向打包和砖垛位置转移动作依次循环产生；所述循环供料系统包括环形支撑梁、若干吊栏、若干连接板、吊栏动力机构和吊栏导向机构；

其中，所述环形支撑梁由H形钢首尾连接而成，为类似跑道的环形，吊栏为长方形框架，其内腔有可调整空腔尺寸的隔板，长方形框架通过连接在上端的两副带有对称滑轮及轴承的悬挂装置吊挂在环形支撑梁下端，长方形框架下端部连接一个滚动导向装置；

所述连接板用于把循环供料系统上相邻的两个悬挂装置连接在一起；

所述吊栏动力机构包括滑动机构、锁紧气缸和步进油缸，用于实现吊栏单方向定距运动，安装在支撑梁环形直线部位的上端，滑动机构通过成对使用的滑轮及轴承连接在环形支撑梁上，滑动机构有活动耳舌可由连接在滑动机构上的锁紧气缸按需要进行锁紧，步进油缸用于驱动滑动机构运动，步进油缸一端连接于环形支撑梁上，另一端与滑动机构相连；

导轨由两组平行槽钢构成，其中间缝隙与吊栏下方导向装置匹配，用以导向并限制吊栏水平方向晃动。

2.根据权利要求1所述的方砖自动打包生产线，其特征在于：所述砖垛纵向打包系统包括滚动运砖机构和打包头总成；

其中，所述滚动运砖机构包括两组无动力托滚、两组动力滚筒、两个升降机构和两组分别固定在升降机构上的可升降托滚，用于对砖垛进行运输及分组，无动力托滚组一、无动力托滚组二、动力滚筒组一、动力滚筒组二沿长度方向依次排列，两组无动力托滚在同一水平面，两组动力滚筒在同一个工作平面，且较无动力托滚工作面略低，可升降托滚与两组动力滚筒的组成钢管交替布置，由升降机构驱动；

所述打包头总成包括打包头、升降气缸、砖垛导向机构、砖垛前进导向机构和两个压砖机构，用于对单层砖垛进行导向、侧面压紧及打包，置于滚动运砖机构两组无动力托滚交接处，打包头横跨滚动运砖机构，置于滚动运砖机构上方，打包头由升降气缸驱动，砖垛导向机构夹在滚动运砖机构两侧，形成一个左右密闭的通道，用于导向及防止未打包的砖垛在转运过程中侧面掉落，砖垛导向机构置于打包头总成砖垛来料方向，末端与滚动运砖机构起始端齐平，两个压砖机构用于对砖垛侧面施压，减少砖与砖之间的间隙，压砖机构置于打包头下方，滚动运砖机构侧面。

3.根据权利要求2所述的方砖自动打包生产线，其特征在于：所述无动力托滚包括冷拉管、两副轴承、两根支撑轴和两根支撑槽钢，冷拉管套在装有轴承的支撑轴外面，可与支撑轴相对旋转，支撑轴通过连接固定件连接在支撑槽钢上。

4.根据权利要求2所述的方砖自动打包生产线，其特征在于：所述动力滚筒是在无动力托滚结构基础上，于其中一根支撑轴上装链轮、座轴承，且支撑轴与滚筒固定，通过链条带动其传动。

5.根据权利要求2所述的方砖自动打包生产线，其特征在于：所述升降机构包括两个结构原理一致的曲柄滑块机构、升降油缸、同步连杆，，同步连杆连接两个曲柄机构的旋转部件，升降油缸驱动曲柄运动。

6.根据权利要求1所述的方砖自动打包生产线，其特征在于：所述砖垛横向打包系统结构包括滚动运运砖机构、打包头总成。

其中，所述滚动运砖机构包括两组无动力托滚，且末端的无动力托滚组较长，两组无动力托滚处于同一水平面，承接、转移来自于纵向打包系统末端被推垛机构推过来的砖垛。

所述打包头总成与纵向打包系统所述打包头总成一致，置于两组无动力托滚交接处，用于对砖垛进行横向打包。

7.根据权利要求1所述的方砖自动打包生产线，其特征在于：所述吊栏留有叉车作业空间。