CN104925721B - 应用于罐箱的自动翻转装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于罐箱的自动翻转装置，它包括机架、底座、翻转固定架、工件纠偏系统、工件插孔锁紧系统、翻转传动系统、升降驱动系统、安全系统、液压系统、控制系统。通过装配变位机对罐箱的夹紧、升降、翻转运动，与罐箱传输线配套使罐箱处于最理想的位置进行装配作业，本发明可大大提高工件翻身的效率，减轻工人的劳动强度，提高生产效率，保障作业人员的安全，是各种罐箱及同类型构件的做翻转运动的理想设备。

Description

应用于罐箱的自动翻转装置

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，具体涉及一种应用于罐箱的自动翻转装置。

背景技术

随着我国工业现代化步伐的加快，装配技术与装配设备自动化水平得到了高速发展和迅猛提高。装配技术自动化作业已深入到工业生产的各行各业和各个环节，在石油化工、矿山冶金、金属结构、起重运输、水陆交通、航天航空、桥梁建筑、机车车辆、工程机械、电力能源等机械设计制造部门，装配作业自动化作业都有着重要而广泛的应用。

但大型工件，如罐箱(或称为罐式集装箱)在机械加工中需要经常进行翻转，如果用天车吊着工件进行翻转，由于大型工件惯性大，在翻转过程中会产生较大的冲击，因此存在着很大的安全隐患，现有的翻转设备中无法解决翻转的自动化实现，而且工作效率低，安全隐患大。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种应用于罐箱的自动翻转装置。

本发明提供的自动翻转设备是通过装配变位机对罐箱的夹紧、升降、翻转运动，与罐箱传输线配套使罐箱处于最理想的位置进行装配作业。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种应用于罐箱的自动翻转装置，它包括机架、底座、翻转固定架、工件纠偏系统、工件插孔锁紧系统、翻转传动系统、升降驱动系统、安全系统、液压系统、控制系统；所述机架固定在所述底座上；所述机架内侧面设置有直线导轨，所述直线导轨上设置有升降滑板；所述翻转传动系统固定在所述升降滑板上；所述升降驱动系统固定在所述机架上，所述安全系统与所述机架连接；翻转固定架分别连接翻转传动系统和工件插孔锁紧系统；所述工件纠偏系统固定在所述机架上；所述工件纠偏系统包括用于工件纠偏和定位的前部纠偏定位机构和用于工件的修正后推修正机构；所述安全系统分别与所述升降驱动系统和机架连接；所述液压系统分别与所述底座和工件纠偏系统连接；所述控制系统分别与所述工件纠偏系统、工件插孔锁紧系统、翻转传动系统、升降驱动系统和安全系统连接。

更进一步的技术方案是还包括润滑装置，所述润滑装置分别与所述直线导轨和升降驱动系统连接。

更进一步的技术方案是机架上设置有起吊吊环。

更进一步的技术方案是底座包括底架，所述底架上设置有移动直线导轨，所述移动直线导轨上设置有移动滑板；所述底架上还设置有用于推动所述移动滑板移动的推动油缸；所述机架固定在所述移动滑板上。

更进一步的技术方案是前部纠偏定位机构包括系统支架以及固定所述系统支架上的旋转铰链、工件接触垫板、转动油缸和工件接触传感器；所述工件接触传感器与所述控制系统连接；所述转动油缸与所述旋转铰链连接。

更进一步的技术方案是工件插孔锁紧系统包括传感器，所述传感器与所述控制系统连接；所述传感器安装于插销与工件接触面上用于检测插销是否插入角件孔；所述传感器包括与所述控制系统连接的第一组传感器以及第二组备用传感器。

更进一步的技术方案是翻转传动系统包括交流变频制动电机、蜗杆减速器、驱动齿轮和翻转回转支承；所述交流变频制动电机与所述蜗杆减速器连接；所述蜗杆减速器与所述驱动齿轮连接；所述驱动齿轮与所述翻转回转支承内侧齿轮连接。

更进一步的技术方案是升降驱动系统包括滑板升降驱动机构和与所述滑板升降驱动机构连接的丝杠螺母机构；所述丝杠螺母机构包括梯形丝杠和与所述梯形丝杠连接的升降螺母和安全螺母。

更进一步的技术方案是升降驱动系统包括软着陆机构和与所述软着陆机构连接的检测报警系统。

更进一步的技术方案是安全系统包括：

分别与所述翻转传动系统和升降驱动系统连接的进线自动空气开关、急停开关；

与所述底座、工件纠偏系统、工件插孔锁紧系统、翻转传动系统和升降驱动系统连接的机械限位及传感互锁装置；

与所述液压系统连接的液压安全锁；

与所述控制系统连接的控制系统故障检测报警、变频器、声光警示灯。

本发明的工作原理为：本发明的自动翻转装置采用双立柱单回转结构,该翻转变位装置主要用于箱灌的90°或180°自动翻转变位，使罐箱在不同位置的装配均在最合适的位置上进行。

罐箱工件放置于传输线上，当工件通过传输线传送到位时，通过工件纠偏系统导正工件后，再通过底座的移动将销插入工件角件锁紧，工件提升，工件翻转，工件下降至传输线上，插销退出工件角件孔完成工件一个翻转动作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可大大提高工件翻身的效率，减轻工人的劳动强度，提高生产效率，保障作业人员的安全，是各种罐箱及同类型构件的做翻转运动的理想设备。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为本发明一个实施例的俯视结构示意图图。

图3为本发明一个实施例中底座结构示意图。

图4为本发明一个实施例中工件纠偏系统结构示意图。

图5为本发明一个实施例中翻转传动系统结构示意图。

图6为本发明一个实施例中升降驱动系统结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1至图6所示，根据本发明的一个实施例，本实施例公开一种应用于罐箱的自动翻转装置，它包括机架1、底座2、翻转固定架3、工件纠偏系统6、工件插孔锁紧系统7、翻转传动系统4、升降驱动系统5、安全系统、液压系统、控制系统；该自动翻转装置采用双立柱单回转结构,该自动翻转装置主要用于箱灌的90°或180°自动翻转变位，使罐箱在不同位置的装配均在最合适的位置上进行。罐箱工件放置于传输线上，当工件通过传输线传送到位时，通过工件纠偏系统导正工件后，再通过底座的移动将销插入工件角件锁紧，工件提升，工件翻转，工件下降至传输线上，插销退出工件角件孔完成工件一个翻转动作。

具体的，本实施例中机架共两件，左、右分布，机架采用结构件，焊后退火加工；升降驱动系统的升降机构驱动电机、减速机置于机架的顶端，提升丝杠在机架里面，机架立柱的内侧面安装升降滑板及直线导轨，使滑板升降更平稳。翻转驱动系统则安装在升降滑板上。

优选的，机架配有起吊吊环，在设备安装时可方便的改变其位置。左右机架顶端均设有声光警示灯，底座移动、工件翻转和升降时警示灯闪烁并鸣响。

进一步的，如图3所示，本实施例中底座共两件，左、右分布，底座采用结构件，焊后退火加工；底座底面通过地脚螺栓固定于车间特制地基上，底座上表面用于安装移动直线导轨22、移动滑板23和推动油缸24。具体的，本实施例中底座由底架21、移动直线导轨22、移动滑板23、推动油缸24及其联接件组成。机架安装在移动滑板上，通过推动油缸的推动完成底座的移动，从而完成工件的夹紧动作。优选的，底座移动导轨设有防护罩，可有效的保护导轨。

进一步的，本实施例中翻转固定架采用优质型材和板料焊接而成，焊后退火后再加工连接面。固定架一面用于连接翻转传动系统，一面用于安装工件插销。工件换型采用人工手动调整插销位置，手动锁紧插销形式完成(调整插销位置时采用一侧调整，一侧保持位置不变的方式完成，以减少调整时间)。

进一步的，如图4所示，本实施例中工件纠偏系统包括前部纠偏定位机构和后推修正机构，前部纠偏定位机构用于工件的纠偏和定位，后推修正机构用于工件的不正时的修正。

优选的，前部纠偏定位机构共设计有两组，左右机架处各一组，主要由系统支架61、旋转铰链62、工件接触垫板63、转动油缸64、工件接触传感器等组成。

工件接触传感器用于检测工件是否接触纠偏装置，只有左右两处传感器都感应到工件信号，才表示工件已经放正，这时传输线才会停止，设备才开始执行夹紧、升降、翻转动作。

进一步的，本实施例中工件插孔锁紧系统主要由传感器及其控制系统组成。传感器安装于插销与工件接触面上用于检测插销是否插入角件孔，只有当左右机架插销均插入工件角件孔，设备才能进行升降、翻转等动作，以保证操作人员的操作安全。

优选的，本实施例中工件插孔锁紧系统具有双保险功能，每一组翻转固定架上设有两组传感器，正常使用时接触第一组即可正常作业，当出现第一组传感器意外失灵时第二组备用传感器工作。以保证设备的作业安全。

进一步的，如图5所示，本实施例中翻转传动系统由交流变频制动电机41、减速器、驱动小齿轮42和翻转回转支承43组成。翻转驱动电机选用带制动的电机，减速器选用蜗杆减速器，制动的电机和蜗杆减速器可形成制动双保险。翻转传动采用双驱，即左右机架各配置一套翻转传动系统。翻转角度±90°、±180°的角度，控制采用限位开关、PLC和选择开关控制。

进一步的，如图6所示，本实施例中升降驱动系统主要由交流变频制动电机51、减速器、丝杠螺母机构等组成。滑板升降驱动动力由交流制动电机经减速器驱动，通过丝杠螺母机构将动力传递给升降滑板，由直线导轨导向，实现升降滑板及工件的升降运动。优选的，丝杆采用梯形丝杆52，升降滑板可在升降范围内任意位置准确定位。

优选的，本实施例中丝杠螺母机构包括升降螺母53和安全螺母54，当升降螺母因为磨损和其它原因失效后，安全螺母起作用。须更换升降螺母后才能正常运转，从而防止长期使用中因螺母磨损造成的安全事故。

为了避免安全螺母起作用时损坏丝杆，升降驱动系统中设置有检测报警装置。

进一步的，本实施例中升降驱动系统还设有软着陆机构及其检测系统，可有效保证工件下降放置于传输线上时不会对丝杆螺母造成损坏。

本实施例中直线导轨、升降丝杆均设有防护罩，可有效的保护导轨和丝杆。

具体的，本实施例中安全系统包括进线自动空气开关、急停开关，底座移动、工件插销、工件升降、翻转用电气和机械限位及传感互锁装置；丝杆螺母用安全螺母软着陆装置及其检测报警系统；蜗轮蜗杆减速机、电磁制动电机、液压安全锁、控制系统故障检测报警、变频器、声光警示灯等一系列机械电气安全装置。

作为优选的实施方案，为了使升降系统能够正常工作，采用专用电动润滑装置定期对丝杠螺母副、升降导轨定期自动加油润滑。

本实施例中液压系统是工件纠偏、底座移动装置的重要组成部分，为该装置提供开合和移动运动的动力源，完成工件纠偏、底座移动的全过程。该系统包括液压工作站、四个执行油缸、管件等。液压工作站由油箱、电机、油泵、三位四通电磁换向阀、调压阀、液压锁、液温计、滤油器、冷却装置、系统压力表等组成。该系统具有：系统压力0～16Mpar可调、系统流量可调以及系统保压等功能。

具体的，本实施例中控制系统具体有如下功能：

纠偏装置的开、合功能；底座的前进、后退功能；设备的升、降、下降位置的选择(两种工件具有不同的初始位置)以及速度调节功能；设备的前、后翻转、翻转角度的选择以及速度调节功能。

左右机架移动、工件翻转和工件升降动作互锁功能；设备具有同步升降和翻转功能。由控制系统对两套升降系统和翻转系统的同步升降进行控制。

控制系统主要由一套控制柜、两个操作台、一套无线遥控器组成。操作台左右布置，其中一个操作台设有触摸屏和操作按钮可以进行人机交互作业，另一个操作台只设有操作按钮不具有触摸屏。

控制柜、操作台和遥控盒上均设有急停按钮，系统具有手动和自动选择开关。控制系统需预留与板链控制系统联动启/停的对接接口，控制面板留有对板链的启动与停止控制。

具体的，本实施例应用于罐箱的自动翻转装置工作流程为：

步骤一，纠正机构挡住工件对工件进行纠正作业。

步骤二，液压油缸移动底座将插销插入工件角件孔，传感器检测插销是否插入工件。

步骤三，工件升至指定高度，开始对工件进行九十度或一百八十度的翻转作业。

步骤四，工件翻转完成指定角度，设备开始下降至传输板链，工件着陆由特殊软着陆装置完成。

步骤五，液压油缸反向移动底座将插销拔出工件角件孔，完成工件的整个翻转动作。

本实施例应用于罐箱的自动翻转装置大大提高了工件的翻转效率和减少了翻转时间，该设备能全天24小时不间断运行。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种应用于罐箱的自动翻转装置，其特征在于：它包括机架、底座、翻转固定架、工件纠偏系统、工件插孔锁紧系统、翻转传动系统、升降驱动系统、安全系统、液压系统、控制系统；所述机架固定在所述底座上；所述机架内侧面设置有直线导轨，所述直线导轨上设置有升降滑板；所述翻转传动系统固定在所述升降滑板上；所述升降驱动系统固定在所述机架上，所述安全系统与所述机架连接；翻转固定架分别连接翻转传动系统和工件插孔锁紧系统；所述工件纠偏系统固定在所述机架上；所述工件纠偏系统包括用于工件纠偏和定位的前部纠偏定位机构和用于工件的修正后推修正机构；所述安全系统分别与所述升降驱动系统和机架连接；所述液压系统分别与所述底座和工件纠偏系统连接；所述控制系统分别与所述工件纠偏系统、工件插孔锁紧系统、翻转传动系统、升降驱动系统和安全系统连接。

2.根据权利要求1所述的应用于罐箱的自动翻转装置，其特征在于还包括润滑装置，所述润滑装置分别与所述直线导轨和升降驱动系统连接。

3.根据权利要求1所述的应用于罐箱的自动翻转装置，其特征在于所述的机架上设置有起吊吊环。

4.根据权利要求1所述的应用于罐箱的自动翻转装置，其特征在于所述的底座包括底架，所述底架上设置有移动直线导轨，所述移动直线导轨上设置有移动滑板；所述底架上还设置有用于推动所述移动滑板移动的推动油缸；所述机架固定在所述移动滑板上。

5.根据权利要求1所述的应用于罐箱的自动翻转装置，其特征在于所述的前部纠偏定位机构包括系统支架以及固定所述系统支架上的旋转铰链、工件接触垫板、转动油缸和工件接触传感器；所述工件接触传感器与所述控制系统连接；所述转动油缸与所述旋转铰链连接。

6.根据权利要求1所述的应用于罐箱的自动翻转装置，其特征在于所述的工件插孔锁紧系统包括传感器，所述传感器与所述控制系统连接；所述传感器安装于插销与工件接触面上用于检测插销是否插入角件孔；所述传感器包括与所述控制系统连接的第一组传感器以及第二组备用传感器。

7.根据权利要求1所述的应用于罐箱的自动翻转装置，其特征在于所述的翻转传动系统包括交流变频制动电机、蜗杆减速器、驱动齿轮和翻转回转支承；所述交流变频制动电机与所述蜗杆减速器连接；所述蜗杆减速器与所述驱动齿轮连接；所述驱动齿轮与所述翻转回转支承内侧齿轮连接。

8.根据权利要求1所述的应用于罐箱的自动翻转装置，其特征在于所述的升降驱动系统包括滑板升降驱动机构和与所述滑板升降驱动机构连接的丝杠螺母机构；所述丝杠螺母机构包括梯形丝杠和与所述梯形丝杠连接的升降螺母和安全螺母。

9.根据权利要求1或8所述的应用于罐箱的自动翻转装置，其特征在于所述的升降驱动系统包括软着陆机构和与所述软着陆机构连接的检测报警系统。

10.根据权利要求1所述的应用于罐箱的自动翻转装置，其特征在于所述的安全系统包括：

分别与所述翻转传动系统和升降驱动系统连接的进线自动空气开关、急停开关；

与所述底座、工件纠偏系统、工件插孔锁紧系统、翻转传动系统和升降驱动系统连接的机械限位及传感互锁装置；

与所述液压系统连接的液压安全锁；

与所述控制系统连接的控制系统故障检测报警、变频器、声光警示灯。