CN105501989A - 无机防火膨胀珍珠岩保温板自动码垛装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于无机防火膨胀珍珠岩保温板生产的技术领域，为了解决现有生产设备生产效率低，无法实现无机防火膨胀珍珠岩保温板的连续包装生产，而且在搬运过程中易磕碰，影响保温板质量的问题，本发明提供了一种无机防火膨胀珍珠岩保温板自动码垛装置，包括送盘辊轴、码垛机、托盘顶升机构、托盘推送机构、接盘平台和控制柜，送盘辊轴设于码垛机下方，送盘辊轴的上料端上方设有托盘筐，托盘顶升机构设于送盘辊轴的下料端下方，托盘推送机构和接盘平台（5）分别设于托盘顶升机构两侧。本发明采用机械替代人工自动装盘码垛，解决了无机防火膨胀珍珠岩保温板成品板包装的自动码装托盘问题，填补了无机防火膨胀珍珠岩保温板包装自动码垛的技术空白。

Description

无机防火膨胀珍珠岩保温板自动码垛装置

技术领域

本发明属于无机防火膨胀珍珠岩保温板生产的技术领域，具体涉及一种无机防火膨胀珍珠岩保温板自动码垛装置。

背景技术

无机防火膨胀珍珠岩保温板是以膨胀珍珠岩为主要原材料加固化剂等辅料经搅拌压制成型的矩形平板。一般成品为6块一小包，包装后人工搬运小包码垛到托盘上，搬运入库，生产效率低，而且在搬运过程中易磕碰，影响保温板质量。而且由于小包的体积不大，为长60cm×宽30cm×高60cm，所以现有用于堆码大型保温板材的普通码垛机，其结构和运行方式是针对大型保温板材而设计的，不能用于这种小包的码垛作业。

发明内容

本发明为了解决现有生产设备生产效率低，无法实现无机防火膨胀珍珠岩保温板的连续包装生产，而且在搬运过程中易磕碰，影响保温板质量的问题，提供了一种无机防火膨胀珍珠岩保温板自动码垛装置。

本发明采用如下技术方案：

一种无机防火膨胀珍珠岩保温板自动码垛装置，包括送盘辊轴、码垛机、托盘顶升机构、托盘推送机构、接盘平台和控制柜，送盘辊轴设于码垛机下方，送盘辊轴包括型钢支架和若干辊轴，辊轴垂直均布安装于型钢支架上并由电机Ⅰ驱动，送盘辊轴的上料端上方设有托盘筐，托盘筐内侧设有挡板，挡板的下端与辊轴上皮之间设有送料口，托盘顶升机构设于送盘辊轴的下料端下方，托盘推送机构和接盘平台分别设于托盘顶升机构两侧。

所述的码垛机包括外框机架、运动机构和抓取机械手，运动机构安装于外框机架上，抓取机械手与运动机构连接；

所述的运动机构包括内悬吊架、升降气缸、链轮和链条，内悬吊架上设有垂直导向杆和水平导向杆，垂直导向杆的下端与抓取机械手连接，内悬吊架由链轮和链条带动实现水平运动，升降气缸的缸体竖向安装于外框机架顶部，抓取机械手设于内悬吊架下方并与升降气缸的活塞杆连接。

所述的抓取机械手包括抓手架、抓取气缸、转轴以及抓手臂，两根转轴平行安装于抓手架上，两根转轴上对称安装有若干抓手臂，抓手臂为折线形、包括两组外侧抓手臂和若干组中间抓手臂，两组外侧抓手臂顶端由抓取气缸带动开合。

所述的抓手架为矩形钢结构，转轴两端通过轴承座固定于抓手架上，抓手架上部两端各焊有一块用于和升降气缸连接的法兰盘。

所述外侧抓手臂为长臂，上部钻有用于和抓取气缸活塞杆销接的销孔，中间抓手臂为短臂，四个抓手臂上钻有轴孔，轴孔内径与转轴外径相同，抓手臂按要求间距套在转轴上并焊牢，抓手臂下端内侧焊有夹板，夹板上安装有软性垫片。

所述抓取气缸用压缩空气驱动，共设置两个，分别安装于两个外侧抓手臂的上端。

所述的托盘顶升机构包括托架横梁、托架纵梁和液压千斤顶，托架纵梁安装于液压千斤顶的活塞上，托架横梁安装于托架纵梁上并位于辊轴空挡间。

所述的托盘推送机构包括机架、顶推千斤顶、横担和导向齿轮齿条，顶推千斤顶安装于机架的横梁内侧，横担设于顶推千斤顶的活塞前端，齿轮安装在机架两侧纵梁内，齿条与横担连接。

本发明具有如下有益效果：

1、构思新颖，本发明是专门针对膨胀珍珠岩保温板包装工艺特点而研发的，采用机械替代人工自动装盘码垛，能够实现托盘输送、保温板小包整理对齐、快速连续地抓取保温板小包码放到托盘上、码放到规定层数后推出托盘的自动化作业要求。解决了无机防火膨胀珍珠岩保温板成品板包装的自动码装托盘问题，填补了无机防火膨胀珍珠岩保温板包装自动码垛的技术空白。

2、技术措施考虑全面。码装托盘的送入，保温板小包的抓取、码放，托盘的顶升推出过程全部采用PLC控制，整个流程智能化运行，快速准确，保证了生产线高效可靠运行，保证了保温板质量。

3、经济效益尤为显著。保温板包装码垛采用自动化机械，无需人力搬运，与同等规模的传统生产方式相比较，生产效率提高3倍，两条生产线可节约劳动力8人以上，因此可大大降低生产成本，经济效益十分显著。

4、采用机械自动码装保温板，可避免人工装卸搬运时对保温板的磕碰损失，提高了保温板质量，减少了经济损失。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为送盘辊轴的结构主视图；

图3为送盘辊轴的结构俯视图；

图4为码垛机的结构主视图；

图5为码垛机的结构侧视图；

图6为抓取机械手的结构示意图；

图7为图6的C-C剖面图；

图8为抓手架和转轴主视图；

图9为抓手架和转轴俯视图；

图10为图9的D-D剖面图；

图11为外侧抓手臂示意图；

图12为中间抓手臂示意图；

图13为托盘顶升机构的结构示意图；

图14为图13的A-A剖视图；

图15、16为托盘推送机构的结构主视图和侧视图；

图17为图15的B-B剖视图；

图中：1-送盘辊轴、2-码垛机、3-托盘顶升机构、4-托盘推送机构、5-接盘平台、6-控制柜、7-型钢支架、8-辊轴、9-托盘筐、10-挡板、11-电机Ⅰ、12-外框机架、13-抓取机械手、14-升降气缸、15-垂直导向杆、16-内悬吊架、17-水平导向杆、18-链轮、19-链条、20-电机Ⅱ、21-塑封机输出皮带；

31-抓手架，32-转轴，33-外侧抓手臂，34-中间抓手臂，35-抓取气缸，36-软性垫片，39-法兰盘，40-轴承座，41-臂身，42-夹板，43-轴孔，44-销孔，46-升降气缸，47-活塞杆；

52-托架横梁、53-托架纵梁、54-液压千斤顶、55-机架、56-顶推千斤顶、57-齿条、58-横担、59-齿轮。

具体实施方式

结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1、2、3所示的无机防火膨胀珍珠岩保温板自动码垛装置，包括送盘辊轴1、码垛机2、托盘顶升机构3、托盘推送机构4、接盘平台5和控制柜6，送盘辊轴1设于码垛机2下方，送盘辊轴1包括型钢支架7和若干辊轴8，辊轴8垂直均布安装于型钢支架7上并由电机Ⅰ11驱动，送盘辊轴1的上料端上方设有托盘筐9，托盘筐9内侧设有挡板10，挡板10的下端与辊轴8上皮之间设有送料口，托盘顶升机构3设于送盘辊轴1的下料端下方，托盘推送机构4和接盘平台5分别设于托盘顶升机构3两侧。

一）送盘辊轴

珍珠岩保温板的大包装是将珍珠岩小包堆码在托盘上而成。

送盘辊轴为输送珍珠岩保温板码垛用托盘的装置。辊轴采用圆钢车制而成，按一定间距安装在型钢支架上，宽度和托盘相同。总长度为四个托盘长度。辊轴用变频电机和链轮驱动旋转，并通过程序控制按设定时间将托盘送至码垛装盘位置。并在码垛装盘完成后将码装好的托盘送至顶升推出位置。辊轴端部设有托盘筐，用于堆放托盘。筐内侧设有挡板，挡板下部至辊轴上皮有一缺口，缺口高度为一块托盘厚度。因此在辊轴运行时，最下部的一块托盘通过缺口被送到设定位置，如图2、3所示。

二）码垛机

码垛机是整套装置的核心设备，由外框机架、运动机构和抓取机械手组成，如图4、5所示。

外框机架为由型钢焊制而成的立体框架，跨装于塑封机和送盘辊轴之上。其外形尺寸根据工艺需要确定。外框机架上安装有运动机构。

运动机构由内悬吊架、升降气缸、垂直导向杆、水平导向杆、链轮及链条组成。内悬吊架通过链轮和链条带动沿水平导向杆作水平运动。升降气缸安装在内悬吊架上。升降气缸活塞与抓手架连接，通过活塞伸缩带动抓手架沿垂直导向杆作垂直运动。

抓取机械手为气动装置，如图6-12所示，由抓手架、抓取气缸、转轴、抓臂、抓手、法兰盘组成。抓手架通过法兰盘连接于升降气缸活塞杆和垂直导向杆上。转轴安装在抓手架上，抓臂为一折线形钢构件，安装在转轴上。抓臂上端安装有抓取气缸，由抓取气缸带动开合。抓臂下端安装抓手，抓手为一矩形钢板，钢板长度为两个珍珠岩保温板小包宽度。

码垛机通过程序控制。按设定的时间间隔，由抓取机械手抓取塑封机输出的打包好的保温板小包，叠放在托盘上。每次抓取2包，直至完成设定数量的叠摞层数。一般为叠放6层。

三）托盘顶升机构

托盘顶升机构用来将码装好保温板小包的托盘顶升到与接盘平台同等高度。托盘顶升机构由液压千斤顶和托架组成，安装在送盘辊轴的另一端。千斤顶安装在地面上，位于托架中间。托架尺寸按托盘大小设计。托架纵梁安装在千斤顶活塞上。托架横梁安装在纵梁上，位置在送盘辊轴的辊轴空档中，与辊轴间留有一定间隙。当码装好的托盘运行到位后，千斤顶活塞伸出带动托架向上运动，顶起托盘。示意见图13、14。

四）托盘顶推机构

托盘顶推机构用来将顶升到位的托盘水平推出到接盘平台上。托盘推出机构由机架、顶推千斤顶，顶推横担和导向齿条齿轮组成。机架为一∏形钢构件，安装固定于地面上。顶推千斤顶安装在机架横梁内侧，活塞前面设置横担，用于顶推托盘。导向齿条齿轮安装在机架两侧纵梁内，齿条与横担连接，用以保证横担稳定平行移动。当码装好保温板的托盘顶升到位后，顶推千斤顶活塞顶推横担沿导向齿轮齿条水平移动，横担顶推托盘，将托盘送到接盘平台上。示意见图15、16、17。

五）接盘平台

接盘平台为用型钢和钢板制成的平台，用来存放推出机构推送来的码装好保温板的托盘。

六）控制柜

控制柜采用PLC（可编程逻辑控制器）对自动码垛装置各部件动作进行程序控制。使码装托盘的送入，保温板小包的抓取、码放，托盘顶升、托盘推出的各个节点动作的时间和行程按设定的程序自动进行。

无机防火膨胀珍珠岩保温板自动码垛装置使用方法：

用叉车将多块托盘装入托盘筐。

按各部件动作的时间要求，在控制柜面板上设定好各项参数，通电启动码垛装置。送盘辊轴将托盘送至设定码装位置。

待塑封机输出皮带将2包保温板小包输送到码垛机下方设定位置后，码垛机升降气缸活塞伸长将抓取机械手下落到位，抓取气缸伸长，抓手合住抓紧保温板小包，升降气缸活塞收缩带动抓取机械手和保温板小包向上运动，至高位后电机启动，链条链轮运转带动内悬吊架水平向前运动，行进至托盘上方停止，升降气缸活塞伸长，带动抓取机械手向下运行至设定高度位置，松开抓手将保温板小包码放好。然后运动机构向上运行至高位后水平向后运行使抓取机械手返回原位，重复进行码垜操作。

在已码包数达到预设的层数后，送盘辊轴根据信号将码好包的托盘送到推出位置，顶升机构动作将托盘顶升到设定高度，推出机构动作将托盘推出到接盘平台上。然后顶推机构和顶升机构复位，重复顶升顶推操作。

接盘平台上的托盘用叉车叉起运送至成品仓库。

本发明是专门针对膨胀珍珠岩保温板包装工艺特点而研发的，能够实现托盘输送、保温板小包整理对齐、快速连续地抓取保温板小包码放到托盘上、码放到规定层数后推出托盘的自动化作业要求。从而完全替代了人工，实现了码垛工序的自动化生产，快速准确，提高了生产效率3倍，并可减少用工4人。因此降低了生产成本，又避免了人工搬运易造成的磕碰损坏，保证保温板质量。

Claims (8)

1.一种无机防火膨胀珍珠岩保温板自动码垛装置，其特征在于：包括送盘辊轴（1）、码垛机（2）、托盘顶升机构（3）、托盘推送机构（4）、接盘平台（5）和控制柜（6），送盘辊轴（1）设于码垛机（2）下方，送盘辊轴（1）包括型钢支架（7）和若干辊轴（8），辊轴（8）垂直均布安装于型钢支架（7）上并由电机Ⅰ（11）驱动，送盘辊轴（1）的上料端上方设有托盘筐（9），托盘筐（9）内侧设有挡板（10），挡板（10）的下端与辊轴（8）上皮之间设有送料口，托盘顶升机构（3）设于送盘辊轴（1）的下料端下方，托盘推送机构（4）和接盘平台（5）分别设于托盘顶升机构（3）两侧。

2.根据权利要求1所述的无机防火膨胀珍珠岩保温板自动码垛装置，其特征在于：所述的码垛机（2）包括外框机架（12）、运动机构和抓取机械手（13），运动机构安装于外框机架（12）上，抓取机械手（13）与运动机构连接；

所述的运动机构包括内悬吊架（16）、升降气缸（14）、链轮（18）和链条（19），内悬吊架（16）上设有垂直导向杆（15）和水平导向杆（17），垂直导向杆（15）的下端与抓取机械手（13）连接，内悬吊架（16）由链轮（18）和链条（19）带动实现水平运动，升降气缸（14）的缸体竖向安装于外框机架（12）顶部，抓取机械手（13）设于内悬吊架（16）下方并与升降气缸（14）的活塞杆连接。

3.根据权利要求2所述的无机防火膨胀珍珠岩保温板自动码垛装置，其特征在于：所述的抓取机械手（13）包括抓手架（31）、抓取气缸（35）、转轴（32）以及抓手臂，两根转轴（32）平行安装于抓手架（31）上，两根转轴（32）上对称安装有若干抓手臂，抓手臂为折线形、包括两组外侧抓手臂（33）和若干组中间抓手臂（34），两组外侧抓手臂（33）顶端由抓取气缸（35）带动开合。

4.根据权利要求3所述的无机防火膨胀珍珠岩保温板自动叠板装置，其特征在于：所述的抓手架（31）为矩形钢结构，转轴（32）两端通过轴承座（40）固定于抓手架（31）上，抓手架（31）上部两端各焊有一块用于和升降气缸（20）连接的法兰盘（39）。

5.根据权利要求4所述的无机防火膨胀珍珠岩保温板自动叠板装置，其特征在于：所述外侧抓手臂（33）为长臂，上部钻有用于和抓取气缸（35）活塞杆销接的销孔（44），中间抓手臂（34）为短臂，四个抓手臂上钻有轴孔（43），轴孔（43）内径与转轴（32）外径相同，抓手臂按要求间距套在转轴（32）上并焊牢，抓手臂下端内侧焊有夹板（42），夹板（42）上安装有软性垫片（36）。

6.根据权利要求5所述的无机防火膨胀珍珠岩保温板自动叠板装置，其特征在于：所述抓取气缸（35）用压缩空气驱动，共设置两个，分别安装于两个外侧抓手臂（33）的上端。

7.根据权利要求1所述的无机防火膨胀珍珠岩保温板自动码垛装置，其特征在于：所述的托盘顶升机构（3）包括托架横梁（52）、托架纵梁（53）和液压千斤顶（54），托架纵梁（53）安装于液压千斤顶（54）的活塞上，托架横梁（52）安装于托架纵梁（53）上并位于辊轴（8）空挡间。

8.根据权利要求1所述的无机防火膨胀珍珠岩保温板自动码垛装置，其特征在于：所述的托盘推送机构（4）包括机架（55）、顶推千斤顶（56）、横担（58）和导向齿轮齿条，顶推千斤顶（56）安装于机架（55）的横梁内侧，横担（58）设于顶推千斤顶（56）的活塞前端，齿轮（59）安装在机架（55）两侧纵梁内，齿条（57）与横担（58）连接。