CN104787588B - 全自动码坯机 - Google Patents

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本发明公开了一种全自动码坯机，包括主体机架、行走台车、液压升降机构和码坯夹手，主体机架上设置有导轨，导轨上设置有能沿导轨运动的行走台车，码坯夹手通过液压升降机构设置在行走台车的底部；本发明定位精度高，运行稳定性好，抗干扰能力强，安全性高，可实现定角度旋转十字交叉码放。

Description

全自动码坯机
技术领域
本发明属于建材机械自动化技术领域，特别是一种全自动码坯机。
背景技术
目前在我国建材生产领域同时存在三种码坯方式，即人工码坯、全自动码坯机和智能机械手全自动码坯与人工码坯相比，不受码坯人员数量、体力等外界因素的影响，产量高，码坯的质量也能收到严格控制；与智能机械手相比，价格更便宜，适应范围更广，维修更方便。全自动码坯机更符合我国国情，对国内市场具有更强的适应性。
同国外一流公司的产品相比，国内厂家研发的全自动码坯机还有很大差距。这种差距首先体现在设计理念上，国内建材设备设计和制造人员对全自动码坯机的智能柔性化要求重视不足，仅将其视作一台能够码砖的机器，设计时没有对技术方案进行详细的分析、计算和优化，同时没有考虑新技术在全自动码坯机上的应用。其次体现在制造装配水平上，国产全自动码坯机的制造装配精度不高，这直接导致了设备性能上的差距。
专利号为CN201220701707.1的实用新型专利公开了一种用于砖坯码放的码坯机，包括立柱和横梁构成的机架、设置在所述机架上由动力源驱动的行走小车、设置在所述行走小车下方的码坯机抓手；行走小车和码坯机抓手间设有导向柱；行走小车上设有电机减速器，所述电机减速器输出端设置皮带卷筒；所述皮带卷筒与码坯机抓手间设有提升皮带。该实用新型专利使用电机驱动提升皮带带动码坯机夹手上下运动，相较于本发明使用的升降液压缸采用液控单向阀构成的锁紧回路，在长时间工作磨损过度引起障碍时会造成重物在停电时掉下来，安全性能不够。该实用新型专利码坯机夹手无旋转机构，无法实现砖坯的十字交叉码放。
发明内容
本发明的目的在于提供一种定位精度高，运行稳定性好，抗干扰能力强，安全性高，可实现定角度旋转十字交叉码放的全自动码坯机。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种全自动码坯机，包括主体机架、行走台车、液压升降机构和码坯夹手，主体机架上设置有导轨，导轨上设置有能沿导轨运动的行走台车，码坯夹手通过液压升降机构设置在行走台车的底部；码坯夹手包括旋转机构、横向伸缩机构、纵向伸缩机构和夹具机构，横向伸缩机构包括下直线导轨、下滑块、横向夹紧气缸和气缸加长杆，纵向伸缩机构包括纵向夹紧气缸、上直线导轨、上滑块、下导轨固定板和旋转支架，夹具机构包括夹具固定板、夹板和伸缩气缸；夹具固定板的两侧转动连接有夹板，两夹板之间连接有伸缩气缸；一列夹具机构形成横向夹具组，同一夹具组的夹具机构分别通过下滑块与下直线导轨形成滑动副，相邻的夹具固定板通过其上固定的穿过拉板两端腰孔的螺栓在腰孔的长度方向上实现位移，横向夹紧气缸穿过横向夹具组中部夹具机构的夹具固定板，且两端分别与横向夹具组最外侧夹具机构的夹具固定板固连，下直线导轨固定设置在下导轨固定板的底部，相邻的下导轨固定板通过其上固定的穿过拉板两端腰孔的螺栓在腰孔的长度方向上实现位移，纵向夹紧气缸的气缸座和气缸头分别与最外侧的两组下导轨固定板固连，下导轨固定板通过上滑块与上直线导轨形成滑动副，上直线导轨设置在旋转支架的底部两侧，旋转支架通过旋转机构与液压升降机构的底部转动配合。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
(1)本发明伺服电机驱动行走台车沿平行导轨来回运动，伺服电机通过同步带轮带动行走台车运动，可使码坯夹手在水平方向精确定位，同时使行走台车加减速更具有柔性，减小码坯夹手在加减速时因惯性对砖坯产生的破坏。
(2)本发明的液压升降机构采用辅助定位的导杆，能够使升降过程更加平稳，升降液压缸的活塞杆通过销轴与旋转机构连接，提高了液压升降机构的抗冲击性能。
(3)本发明码坯夹手具有旋转码坯功能，旋转机构可使码坯夹手旋转90°使相邻层砖坯十字形交叉码放，提高砖坯码放后的稳定性。
(4)本发明可以通过更换码坯夹手中的夹具来用于不同标准的砖坯和砌块的码坯工作。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1是本发明全自动码坯机整体结构主示图。
图2是本发明全自动码坯机整体结构左视图。
图3是本发明全自动码坯机码坯夹手的主视图。
图4是本发明全自动码坯机码坯夹手的左视图。
图5是本发明全自动码坯机连接法兰的结构示意图。
图6是本发明全自动码坯机拉板的结构示意图。
具体实施方式
结合图1～图6：
本发明一种全自动码坯机，包括主体机架、行走台车、液压升降机构和码坯夹手，主体机架上设置有导轨3，导轨3上设置有能沿导轨3运动的行走台车，码坯夹手通过液压升降机构设置在行走台车的底部；码坯夹手包括旋转机构、横向伸缩机构、纵向伸缩机构和夹具机构，横向伸缩机构包括下直线导轨19、下滑块25、横向夹紧气缸20和气缸加长杆8，纵向伸缩机构包括纵向夹紧气缸17、上直线导轨24、上滑块9、下导轨固定板18和旋转支架10，夹具机构包括夹具固定板23、夹板21和伸缩气缸22；夹具固定板23的两侧转动连接有夹板21，两夹板21之间连接有伸缩气缸22；一列夹具机构形成横向夹具组，同一夹具组的夹具机构分别通过下滑块25与下直线导轨19形成滑动副，相邻的夹具固定板23通过其上固定的穿过拉板两端腰孔的螺栓在腰孔的长度方向上实现位移，横向夹紧气缸20穿过横向夹具组中部夹具机构的夹具固定板23，且两端分别与横向夹具组最外侧夹具机构的夹具固定板23固连，下直线导轨19固定设置在下导轨固定板18的底部，相邻的下导轨固定板18通过其上固定的穿过拉板两端腰孔的螺栓在腰孔的长度方向上实现位移，纵向夹紧气缸17的气缸座和气缸头分别与最外侧的两组下导轨固定板18固连，下导轨固定板18通过上滑块9与上直线导轨24形成滑动副，上直线导轨24设置在旋转支架10的底部两侧，旋转支架10通过旋转机构与液压升降机构的底部转动配合。
主体机架包括四根立柱1，以及立柱1顶部对称设置的两根横梁2和两根侧梁7，两根横梁2相对的内侧对称设置有滑轨，限位铁块与滑轨形成滑动副，行走台车在与限位铁块滑动方向相对的位置设置有接近传感器，两根侧梁7上均设置有同步带轮6，其中一个同步带轮6通过伺服电机驱动，同步带轮6通过同步带传动，同步带与行走台车固连。
液压升降机构包括升降液压缸5和两根起导向作用的导杆4，升降液压缸5的缸体和导杆4的轴套固定设置在行走台车的台车架26中部；导杆4下端与旋转机构的顶部固连；升降液压缸5活塞杆通过销轴与旋转机构的顶部连接。
旋转机构包括气缸11、气缸座12、顶板13、回转支承14、连接法兰15和限位挡板16，回转支承14内圈通过螺栓固定在顶板13的底部，回转支承14外圈与连接法兰15固连，连接法兰15的底端与旋转支架10固连；两气缸11通过气缸座12固定在顶板13的底部，且气缸11在气缸座12上能在与顶板13平行的平面内转动，两气缸11的伸缩杆通过销轴与连接法兰15上伸出的连接支架转动连接，连接法兰15上伸出的限位挡块在连接法兰15转动方向上被顶板13上伸出的限位挡板16限位。
顶板13的顶部设置有导向支架板，顶板13与导向支架板之间对称设置有橡胶弹簧，导向支架板的顶部对称设置有橡胶弹簧，导杆4下端和升降液压缸5活塞杆均与导向支架板连接。
实施例：
一种全自动码坯机，包括主体机架、行走台车、液压升降机构和码坯夹手四个部分。
结合图1和图2，下面对其的整体结构，以及主体机架、行走台车和液压升降机构进行描述：
主体机架横梁上设置有导轨3，导轨3上设置有能沿导轨3运动的行走台车，码坯夹手通过液压升降机构设置在行走台车的底部。主体机架包括四根立柱1，以及立柱1顶部对称设置的两根横梁2和两根侧梁7，两根横梁2相对的内侧对称设置有滑轨，限位铁块与滑轨形成滑动副，限位铁块沿滑轨滑动到设定的位置并与行走台车的台车架26底部安装的接近传感器配合起定位作用；两根侧梁7上均设置有同步带轮6，一侧的同步带轮6连接有减速机和交流伺服电机，同步带两端分别通过螺栓固定在台车架26两侧的同步带固定支架上，交流伺服电机驱动同步带轮6转动可使行走台车沿平行导轨3运动。
行走台车台车架26四端安装有四个滚轮，使行走台车横跨于主体机架横梁之上并能够沿平行导轨3来回运动。行走台车的台车架26下侧安装有拉线位移传感器，拉线位移传感器的拉线与码坯夹手顶板上连接，PLC通过采集拉线位移传感器的实时数据控制液压升降机构实现对码坯夹手上下方向的运动定位。
液压升降机构包括升降液压缸5和两根起导向作用的导杆4，升降液压缸5的缸体和导杆4的轴套固定设置在行走台车的台车架26中部；导杆4下端与旋转机构的顶部固连；升降液压缸5活塞杆通过销轴与旋转机构的顶部连接。导杆4下端和升降液压缸5活塞杆均与导向支架板连接，导向支架板与顶板13间对称设置有四个橡胶弹簧，橡胶弹簧起减震作用，减少在夹坯转运过程中对砖坯的震动破坏；导向支架板的顶部在相应位置也设置有四个橡胶弹簧，在码坯夹手上升的极限位置时给予缓冲，其中，导向支架板与顶板13之间的橡胶弹簧和导向支架板的顶部的橡胶弹簧可以为一体。
结合图3～图6，下面对本发明码坯夹手进行描述：
码坯夹手包括旋转机构、横向伸缩机构、纵向伸缩机构和夹具机构。旋转机构包括气缸11、气缸座12、顶板13、回转支承14、连接法兰15和限位挡板16，回转支承14内圈通过螺栓固定在顶板13的底部，回转支承14外圈与连接法兰15固连，连接法兰15的底端与旋转支架10固连；两气缸11通过气缸座12固定在顶板13的底部，且气缸11在气缸座12上能在与顶板13平行的平面内转动，两气缸11的伸缩杆通过销轴与连接法兰15上伸出的连接支架转动连接，两气缸11工作时气缸杆带动连接法兰及以下部分随旋转支承旋转，在连接法兰15上伸出限位挡块，在其转动方向上被顶板13上伸出的限位挡板16限位，在旋转过程中限位挡块限制限位挡板的转动位移，来实现旋转设定角度的目的。纵向伸缩机构包括纵向夹紧气缸17、上直线导轨24、上滑块9、下导轨固定板18和旋转支架10，横向伸缩机构包括下直线导轨19、下滑块25、横向夹紧气缸20和气缸加长杆8，夹具机构包括夹具固定板23、夹板21和伸缩气缸22；夹具固定板23的两侧转动连接有夹板21，两夹板21之间连接有伸缩气缸22；一列夹具机构形成横向夹具组，同一夹具组的夹具机构分别通过下滑块25与下直线导轨19形成滑动副，相邻的夹具固定板23通过穿过拉板两端腰孔的螺栓在腰孔的长度方向上实现滑动，横向夹紧气缸20穿过横向夹具组中部夹具机构的夹具固定板23，且两端分别与横向夹具组最外侧夹具机构的夹具固定板23固连，横向夹紧气缸20在工作中将带动一列家居机构最外侧的两个夹具机构沿下直线导轨19向中心收缩或向两侧伸展，同时内侧夹具机构在拉板的作用下一同向中心收缩或向两侧伸展，拉板腰孔的长度限制相邻夹具机构收缩和伸展达到的最小与最大距离；下直线导轨19固定设置在下导轨固定板18的底部，相邻的下导轨固定板18通过穿过拉板两端腰孔的螺栓在腰孔的长度方向上实现滑动，纵向夹紧气缸17的气缸座和气缸头分别与最外侧的两组下导轨固定板18固连，下导轨固定板18通过上滑块9与上直线导轨24形成滑动副，纵向夹紧气缸17在工作中将带动最外侧的两个下导轨固定板18沿上直线导轨24向中心收缩或向两侧伸展，同时内侧下导轨固定板18在拉板的作用下一同向中心收缩或向两侧伸展，拉板腰孔的长度限制相邻下导轨固定板18收缩和伸展达到的最小与最大距离，上直线导轨24设置在旋转支架10的底部两侧，旋转支架10通过旋转机构与液压升降机构的底部转动配合。

Claims (6)

1.一种全自动码坯机，其特征在于：包括主体机架、行走台车、液压升降机构和码坯夹手，主体机架上设置有导轨(3)，导轨(3)上设置有能沿导轨(3)运动的行走台车，码坯夹手通过液压升降机构设置在行走台车的底部；码坯夹手包括旋转机构、横向伸缩机构、纵向伸缩机构和夹具机构，横向伸缩机构包括下直线导轨(19)、下滑块(25)、横向夹紧气缸(20)和气缸加长杆(8)，纵向伸缩机构包括纵向夹紧气缸(17)、上直线导轨(24)、上滑块(9)、下导轨固定板(18)和旋转支架(10)，夹具机构包括夹具固定板(23)、夹板(21)和伸缩气缸(22)；夹具固定板(23)的两侧转动连接有夹板(21)，两夹板(21)之间连接有伸缩气缸(22)；一列夹具机构形成横向夹具组，同一夹具组的夹具机构分别通过下滑块(25)与下直线导轨(19)形成滑动副，相邻的夹具固定板(23)通过其上固定的穿过拉板两端腰孔的螺栓在腰孔的长度方向上实现位移，横向夹紧气缸(20)穿过横向夹具组中部夹具机构的夹具固定板(23)，且两端分别与横向夹具组最外侧夹具机构的夹具固定板(23)固连，下直线导轨(19)固定设置在下导轨固定板(18)的底部，相邻的下导轨固定板(18)通过其上固定的穿过拉板两端腰孔的螺栓在腰孔的长度方向上实现位移，纵向夹紧气缸(17)的气缸座和气缸头分别与最外侧的两组下导轨固定板(18)固连，下导轨固定板(18)通过上滑块(9)与上直线导轨(24)形成滑动副，上直线导轨(24)设置在旋转支架(10)的底部两侧，旋转支架(10)通过旋转机构与液压升降机构的底部转动配合。
2.根据权利要求1所述的全自动码坯机，其特征在于：所述的主体机架包括四根立柱(1)，以及立柱(1)顶部对称设置的两根横梁(2)和两根侧梁(7)，两根横梁(2)相对的内侧对称设置有滑轨，限位铁块与滑轨形成滑动副，行走台车在与限位铁块滑动方向相对的位置设置有接近传感器，两根侧梁(7)上均设置有同步带轮(6)，其中一个同步带轮(6)通过伺服电机驱动，同步带轮(6)通过同步带传动，同步带与行走台车固连。
3.根据权利要求1或2所述的全自动码坯机，其特征在于：所述的液压升降机构包括升降液压缸(5)和两根起导向作用的导杆(4)，升降液压缸(5)的缸体和导杆(4)的轴套固定设置在行走台车的台车架(26)中部；导杆(4)下端与旋转机构的顶部固连；升降液压缸(5)活塞杆通过销轴与旋转机构的顶部连接。
4.根据权利要求1或2所述的全自动码坯机，其特征在于：所述的旋转机构包括气缸(11)、气缸座(12)、顶板(13)、回转支承(14)、连接法兰(15)和限位挡板(16)，回转支承(14)内圈通过螺栓固定在顶板(13)的底部，回转支承(14)外圈与连接法兰(15)固连，连接法兰(15)的底端与旋转支架(10)固连；两气缸(11)通过气缸座(12)固定在顶板(13)的底部，且气缸(11)在气缸座(12)上能在与顶板(13)平行的平面内转动，两气缸(11)的伸缩杆通过销轴与连接法兰(15)上伸出的连接支架转动连接，连接法兰(15)上伸出的限位挡块在连接法兰(15)转动方向上被顶板(13)上伸出的限位挡板(16)限位。
5.根据权利要求3所述的全自动码坯机，其特征在于：所述的旋转机构包括气缸(11)、气缸座(12)、顶板(13)、回转支承(14)、连接法兰(15)和限位挡板(16)，回转支承(14)内圈通过螺栓固定在顶板(13)的底部，回转支承(14)外圈与连接法兰(15)固连，连接法兰(15)的底端与旋转支架(10)固连；两气缸(11)通过气缸座(12)固定在顶板(13)的底部，且气缸(11)在气缸座(12)上能在与顶板(13)平行的平面内转动，两气缸(11)的伸缩杆通过销轴与连接法兰(15)上伸出的连接支架转动连接，连接法兰(15)上伸出的限位挡块在连接法兰(15)转动方向上被顶板(13)上伸出的限位挡板(16)限位。
6.根据权利要求5所述的全自动码坯机，其特征在于：所述的顶板(13)的顶部设置有导向支架板，顶板(13)与导向支架板之间对称设置有第一橡胶弹簧，导向支架板的顶部对称设置有第二橡胶弹簧，导杆(4)下端和升降液压缸(5)活塞杆均与导向支架板连接。
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