CN105858249A - 全自动装卸堆垛设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种全自动装卸堆垛设备，以大中型板材用“或”逻辑真空系统、微小型工程板用真空系统、微小型工程板用“与”逻辑真空系统以及“或”逻辑控制的夹持部件等一系列创新技术，实现多项有益效果，一是既能由水平方向装料往倾斜/垂直方向卸料，也能由垂直方向装料往水平方向卸料；二是既能每层堆放一片大板，也能每层堆放多片工程板；三是既能一次装卸一片大板，也能一次装卸多片微小型工程板；四是既配置三个不同控制方式的真空系统及多种真空吸盘，又配置“或”逻辑控制的夹持部件，以满足不同类型、不同规格、不同表面状况的物料装卸堆垛需求。本发明以此在石材行业物料搬运领域实现高水平的“机器换人”的目标。

Description

全自动装卸堆垛设备
技术领域
本发明属于石材行业物料搬运装备领域，尤其涉及一种全自动装卸堆垛设备。
背景技术
以石材行业工厂的生产过程和仓库的进出仓物料（原料/半成品/成品）装卸堆垛为例，众所周知，大中型石板材是笨重的脆性材料，而微小型石材工程板数量巨大，但在现有技术中，石材的装卸堆垛，都是靠人工来完成。这不仅存在极大的安全隐患，而且搬运工人劳动强度大，工作效率低；更为严重的是，随着石材行业人力资源短缺的问题越来越大，石材的装卸堆垛已成为影响石材行业进一步发展的一大瓶颈。这是石材行业的共识。因此，近年来国内石材行业多位专家一再强调，国内石材行业如果不来一场包括石材搬运领域在内的“机器换人”的技术创新，很有可能会被陶瓷等先进的建筑装饰材料行业所消灭！这绝不是危言耸听！但迄今为止这个问题尚未得到根本的解决，这种现象依然普遍存在。
发明内容
本发明的目的是提供一种全自动装卸堆垛设备，该机可以自动装卸堆垛石材等物料，在工厂和仓库物料的装卸堆垛领域，实现高水平的“机器换人”的目标。
本发明的目的是是这样实现的，所述的全自动装卸堆垛设备，包括三个主要组件，一是装卸台；二是堆垛台；三是电控系统；
在装卸台的下半部分安装有装卸台纵移系统、装卸台横移系统和装卸台升降系统；堆垛台包括堆垛台升降系统、堆垛台纵移系统和堆垛台横移系统；
上述装卸台纵移系统包括装卸台纵移X轴、传动系统、导向杆和电机，还包括装卸台纵移前进行程开关、装卸台纵移后退行程开关、装卸台纵移电子尺、装卸台纵移编码器；装卸台纵移X轴的底座为装卸台底座，该底座安装在地基上；装卸台纵移X轴的顶板也是装卸台横移Y轴的底座；上述的装卸台横移系统包括装卸台横移Y轴、传动系统、导向杆和电机，还包括装卸台横移前进行程开关、装卸台横移后退行程开关、装卸台横移电子尺；装卸台横移Y轴的顶板也是装卸台升降Z轴的底座；上述的装卸台升降系统包括装卸台升降Z轴、传动系统、导向杆和电机，还包括装卸台下降行程开关、装卸台上升行程开关、装卸台升降电子尺；
上述各系统都能通过电机经传动系统，沿导向杆带动装卸台作相应的纵移、横移或升降；
上述堆垛台升降系统包括堆垛台升降W轴、传动系统、导向杆和电机，还包括堆垛台下降行程开关、堆垛台上升行程开关、堆垛台升降电子尺、堆垛台升降编码器；上述的堆垛台纵移系统包括堆垛台纵移U轴、传动系统、导向杆和电机；还包括堆垛台纵移前进行程开关、堆垛台纵移后退行程开关、堆垛台纵移电子尺、堆垛台纵移编码器；上述的堆垛台横移系统包括堆垛台横移V轴、传动系统、导向杆和电机，还包括堆垛台横移前进行程开关、堆垛台横移后退行程开关、堆垛台横移电子尺、堆垛台横移编码器；堆垛台升降W轴的底部为堆垛台底座，该底座安装在地基上；堆垛台升降W轴的顶板也是堆垛台纵移U轴的底座；堆垛台纵移U轴的顶板也是堆垛台横移V轴的底座；堆垛台横移V轴的顶板是支座，所述支座用于放置石材搬运用的周转器具；
上述的装卸台纵移X轴 、装卸台横移Y轴、装卸台升降Z轴和堆垛台升降W轴、堆垛台纵移U轴、堆垛台横移V轴，都由各自的电机和传动系统带动沿导向杆作相应的纵移、横移或升降；
装卸台纵移时，装卸台纵移X轴的底座不动，其传动系统在其电机驱动下运动，使其顶板（即装卸台横移Y轴的底座）沿其导向杆实现纵移，从而使安装在该顶板上的所有部件一起纵移；装卸台纵移运动期间，其所配套的电子尺和编码器分别对位移和转角进行检测并反馈信号，而其所配套的行程开关则进行限位；装卸台横移Y轴、装卸台升降Z轴和堆垛台升降W轴、堆垛台纵移U轴、堆垛台横移V轴这些线性移动部件也是沿其导向杆实现移动；各线性移动部件既能分别单独运动，也能一起运动即联动；
其特征在于：所述装卸台上半部分还安装有回转台固定轴、回转台、回转台轴向限位压盖、带蜗轮空心回转轴、蜗杆和回转台装卸臂，还包括用于检测转角和反馈信号的回转轴编码器；以及装卸翻转部件、“或”逻辑控制的夹持部件/大中型板材用“或”逻辑真空系统/微小型工程板用真空系统 /微小型工程板用“与”逻辑真空系统，装卸台升降Z轴的顶板也是回转台固定轴和带蜗轮空心回转轴的共用底座；回转台装卸臂设在回转台的两侧，每个回转台装卸臂上都有装卸翻转部件；还包括用于检测转角和反馈信号的翻转轴编码器；每个装卸翻转部件都通过翻转轴-支板连杆，分别与吸附A支板/吸附B支板/吸附C支板/夹持支板连接；吸附A支板/吸附B支板/吸附C支板均能根据物料表面状况选择平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘；夹持支板上安装夹持架，夹持架上有“或”逻辑控制的夹持部件，还包括夹持行程开关、夹持电眼/夹持接近开关/夹持光电开关、用于检测位移和反馈信号的夹持电子尺、用于检测转角和反馈信号的夹持部件编码器；
上述夹持支板配置有两个，每个夹持支板上安装2个夹持架，每个夹持架上至少有1个“或”逻辑控制的夹持部件，夹持行程开关、夹持电眼/夹持接近开关/夹持光电开关组成“或”逻辑控制，夹持行程开关或夹持电眼/夹持接近开关/夹持光电开关探测板材，发出信号，使“或”逻辑控制的夹持部件动作；
上述大中型板材用“或”逻辑真空系统，包括真空发生器、分配器和吸附A支板；每个吸附A支板配置吸附行程开关一个、吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关一个、吸附电子尺一个以及根据物料表面状况选择的平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘若干个；吸附行程开关或吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关探测板材，发出信号，使大中型板材用“或”逻辑真空系统动作；
上述微小型工程板用真空系统包括真空发生器、分配器、真空切换阀/二位二通电磁换向阀和吸附B支板；每个吸附B支板配置1个吸附电子尺；每个吸附B支板配置吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关若干个；每个吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关对应配置1个真空切换阀/二位二通电磁换向阀以及1个根据物料表面状况选择的平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘；吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关探测有/无微小型工程板，联动开/关真空切换阀/二位二通电磁换向阀，联动开/停平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘；
上述微小型工程板用“与”逻辑真空系统包括真空发生器、分配器、真空切换阀/二位二通电磁换向阀和吸附C支板；每个吸附C支板配置1个吸附电子尺；每个吸附C支板配置吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关若干个；每2个吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关对应配置1个真空切换阀/二位二通电磁换向阀以及1个根据物料表面状况选择的平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘；为防止误动作，采用“与”逻辑控制，2个吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关均探测有/无微小型工程板，联动开/关真空切换阀/二位二通电磁换向阀，联动开/停平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘。
在所述“或”逻辑控制的夹持部件、大中型板材用“或”逻辑真空系统、微小型工程板用真空系统和微小型工程板用“与”逻辑真空系统中，任一个部件或系统在生产线上使用时，其它三个则在生产线下备用，以满足不同的需求。
吸附A支板、吸附B支板和吸附C支板各配置2个，分别对应配置大中型板材用“或”逻辑真空系统、微小型工程板用真空系统和微小型工程板用“与”逻辑真空系统，其中任一个真空系统在生产线上使用时，另外两个真空系统则在生产线下备用，以满足不同的需求。
所述装卸台横移系统一侧至少设置两个装料工位，其中有一个为装料工位和另一个为装料工位，装卸台沿一装料工位或另一装料工位及其延伸方向纵移，实现长距离搬运。
所述装卸台横移系统另一侧至少设置两个卸料堆垛工位，其中有一个为卸料堆垛工位和另一个为卸料堆垛工位。
所述带蜗轮空心回转轴和蜗杆具有自锁功能。
所述装卸翻转部件中配置有自锁功能的蜗轮蜗杆机构。
所述“或”逻辑控制的夹持部件中配置有自锁功能的蜗轮蜗杆机构。
本发明的有益效果是：
本发明在搬运、包装、机械、气动真空和电控等多个行业现有先进技术的基础上进一步创新，进而创造出一种全自动装卸堆垛设备，实现石材行业物料的全自动装卸堆垛。
本发明产生以下四个有益效果。一是既能由水平方向装料往倾斜/垂直方向卸料，也能由垂直方向装料往水平方向卸料；二是既能每层堆放一片大板，也能每层堆放多片工程板；三是既能一次装卸一片大板，也能一次装卸多片微小型工程板；四是既配置三个不同控制方式的真空系统及多种真空吸盘，又配置“或”逻辑控制的夹持部件，以满足不同类型、不同规格、不同表面状况的物料装卸堆垛需求。本发明在搬运、包装、机械、气动真空和电控等多个行业现有先进技术的基础上进一步创新，进而创造出一种全自动装卸堆垛设备，在石材行业工厂和仓库物料的装卸堆垛领域，实现高水平的“机器换人”的目标。
附图说明
图1是本发明实施例1全自动装卸堆垛设备主要结构方案主视图。
图2是图1的俯视图，图中A1和A2为两个装料工位，B1和B2为两个卸料堆垛工位（下同）。
图3是本发明实施例2全自动装卸堆垛设备主要结构方案的主视图。
图4是图3的俯视图。
图5是本发明2个实施例通用的装卸台下半部分，即装卸台纵移系统、装卸台横移系统和装卸台升降系统结构方案示意图。
图6是本发明实施例2的装卸台上半部分，即回转相关主要零部件以及夹持相关主要零部件（配置夹持行程开关、夹持电眼/夹持接近开关/夹持光电开关和夹持电子尺）的结构示意图。
图7是本发明实施例2配置夹持行程开关、夹持电眼/夹持接近开关/夹持光电开关、夹持电子尺和夹持部件编码器的“或”逻辑控制的夹持部件示意图。
图8是本发明实施例1的装卸台的上半部分，即回转相关主要零部件以及吸附相关主要零部件（配置吸附行程开关、吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关和吸附电子尺）的结构示意图。
图9是本发明实施例1配置吸附行程开关、吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关和吸附电子尺的大中型板材用“或”逻辑真空系统示意图。
图10是本发明2个实施例通用的堆垛台，即堆垛台升降系统、堆垛台纵移系统和堆垛台横移系统结构方案示意图。
图11是本发明实施例1配置吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关和吸附电子尺的微小型工程板用真空系统示意图。
图12是本发明实施例1配置吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关和吸附电子尺的微小型工程板用“与”逻辑真空系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1
参见附图1～附图4 ，本发明提供一种全自动装卸堆垛设备，该设备包括三个主要组件，一是装卸台1；二是堆垛台2；三是电控系统3。所有行程开关、电眼/接近开关/光电开关（选择其中一种，下同）、电子尺和编码器既属于电控系统，又分别与相关机械部件配套。所述电眼技术特征报道见文献：钟汉如.注射机控制系统〔M〕.北京：化学工业出版社，2008：23～48；所述行程开关、接近开关、光电开关技术特征报道见文献：成大先.机械设计手册第四版第5卷〔M〕.北京：化学工业出版社，2002：22-173～22-206；所述电子尺和编码器技术特征报道一是见文献：钟汉如.注射机控制系统〔M〕.北京：化学工业出版社，2008：23～48和155～164，二是见文献：吴玉厚，赵德宏.异型石材数控加工装备与技术〔M〕.北京：科学出版社，2011：4～35。
装卸台1下半部分包括装卸台纵移系统、装卸台横移系统、装卸台升降系统等系统；堆垛台2包括堆垛台升降系统、堆垛台纵移系统和堆垛台横移系统等系统。
参见附图1～附图5，上述装卸台纵移系统包括装卸台纵移X轴1-1、传动系统、导向杆和电机，还可包括装卸台纵移前进行程开关1-2A、装卸台纵移后退行程开关1-2B、装卸台纵移电子尺1-2C、装卸台纵移编码器1-2D；装卸台纵移X轴的底部为装卸台底座，该底座安装在地基上；装卸台纵移X轴的顶板也是装卸台横移Y轴的底座；上述的装卸台横移系统包括装卸台横移Y轴1-3、传动系统、导向杆和电机，还可包括装卸台横移前进行程开关1-4A、装卸台横移后退行程开关1-4B、装卸台横移电子尺1-4C；装卸台横移Y轴的顶板也是装卸台升降Z轴的底座；上述的装卸台升降系统包括装卸台升降Z轴1-5、传动系统、导向杆和电机，还可包括装卸台下降行程开关1-6 A、装卸台上升行程开关1-6 B、装卸台升降电子尺1-6C。
上述各部件都能通过电机经传动系统，沿导向杆带动装卸台纵移、横移或升降。
参见附图1～附图4和附图10，上述的堆垛台升降系统包括堆垛台升降W轴2-1、传动系统、导向杆和电机，还可包括堆垛台下降行程开关2-2A、堆垛台上升行程开关2-2 B、堆垛台升降电子尺2-2C、堆垛台升降编码器2-2 D；上述的堆垛台纵移系统包括堆垛台纵移U轴2-3、传动系统、导向杆和电机；还可包括堆垛台纵移前进行程开关2-4 A、堆垛台纵移后退行程开关2-4 B、堆垛台纵移电子尺2-4C、堆垛台纵移编码器2-4D；上述的堆垛台横移系统包括堆垛台横移V轴2-5、传动系统、导向杆和电机，还可包括堆垛台横移前进行程开关2-6 A、堆垛台横移后退行程开关2-6B、堆垛台横移电子尺2-6C、堆垛台横移编码器2-6D。堆垛台升降W轴的底部为堆垛台底座，该底座安装在地基上；堆垛台升降W轴的顶板也是堆垛台纵移U轴的底座；堆垛台纵移U轴的顶板也是堆垛台横移V轴的底座；堆垛台横移V轴的顶板是支座2-7，支座2-7用于放置石材搬运用的周转器具。
上述的装卸台纵移X轴 、装卸台横移Y轴、装卸台升降Z轴和堆垛台升降W轴、堆垛台纵移U轴、堆垛台横移V轴，都由各自的电机和传动系统带动沿导向杆作相应的纵移、横移或升降。所述纵移X轴、横移Y轴、升降Z轴和升降W轴、纵移U轴、横移V轴的技术特征报道请见文献：吴玉厚，赵德宏.异型石材数控加工装备与技术〔M〕.北京：科学出版社，2011：4～35。
装卸台纵移时，装卸台纵移X轴 的底座不动，其传动系统在其电机驱动下运动，使其顶板（即装卸台横移Y轴的底座）沿其导向杆实现纵移，从而使安装在该顶板上的所有部件一起纵移；装卸台纵移运动期间，其所配套的电子尺和编码器分别对位移和转角进行检测并反馈信号，而其所配套的行程开关则进行限位。装卸台横移Y轴、装卸台升降Z轴和堆垛台升降W轴、堆垛台纵移U轴、堆垛台横移V轴等线性移动部件也是沿其导向杆实现移动；各线性移动部件既能分别单独运动，也能一起运动即联动。
参阅附图1～附图12，本发明特征是装卸台上半部分还配置包括回转台固定轴1-7、回转台1-8、回转台轴向限位压盖1-9、带蜗轮空心回转轴1-10、蜗杆1-11和回转台装卸臂1-12在内的回转部件，还可包括用于检测转角和反馈信号的回转轴编码器1-13；以及装卸翻转部件1-14、“或”逻辑控制的夹持部件1-18/大中型板材用“或”逻辑真空系统1-21 A /微小型工程板用真空系统1-21 B /微小型工程板用“与”逻辑真空系统1-21C等主要部件。其中翻转部件、夹持部件技术特征报道见文献：高德.包装机械设计〔M〕.北京：化学工业出版社，2005：336～345。装卸台升降Z轴的顶板也是回转台固定轴1-7和带蜗轮空心回转轴1-10的共用底座；回转台装卸臂1-12在回转台1-8的两侧，每个回转台装卸臂1-12上都有装卸翻转部件1-14；还可包括用于检测转角和反馈信号的翻转轴编码器1-15；每个装卸翻转部件1-14都通过翻转轴-支板连杆1-16，分别与吸附A支板1-25A/吸附B支板1-25B/吸附C支板1-25C/夹持支板1-25D连接；吸附A支板1-25A/吸附B支板1-25B/吸附C支板1-25C均可根据物料表面状况选择平直型/风琴型/沉凹型真空吸盘；夹持支板1-25D上安装夹持架1-17，夹持架上有“或”逻辑控制的夹持部件1-18，还可包括夹持行程开关1-19 A、夹持电眼/夹持接近开关/夹持光电开关1-19 B、用于检测位移和反馈信号的夹持电子尺1-19C、用于检测转角和反馈信号的夹持部件编码器1-20。
参阅附图8和附图9，本发明特征是实施例1的大中型板材用“或”逻辑真空系统，包括真空发生器1-27、分配器1-28和吸附A支板1-25A等；每个吸附A支板1-25A配置吸附行程开关1-24A一个、吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关1-24 B一个、吸附电子尺1-24C一个以及根据物料表面状况选择的平直型真空吸盘1-22/风琴型真空吸盘1-23/沉凹型真空吸盘1-26若干个；吸附行程开关或吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关探测板材，发出信号，使大中型板材用“或”逻辑真空系统动作。
参阅附图11，本发明特征是实施例1的微小型工程板用真空系统包括真空发生器1-27、分配器1-28、真空切换阀/二位二通电磁换向阀1-29和吸附B支板1-25B等；每个吸附B支板1-25B配置1个吸附电子尺1-24C；每个吸附B支板1-25B配置吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关1-24B若干个；每个吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关1-24B对应配置1个真空切换阀/二位二通电磁换向阀1-29以及1个根据物料表面状况选择的平直型真空吸盘1-22/风琴型真空吸盘1-23/沉凹型真空吸盘1-26；通过电连接进行联动控制；第一步吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关1-24B探测有/无微小型工程板，第二步联动开/关真空切换阀/二位二通电磁换向阀，第三步联动开/停平直型真空吸盘1-22/风琴型真空吸盘1-23/沉凹型真空吸盘1-26。所述真空发生器、分配器、真空切换阀/二位二通电磁换向阀、平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘，其技术特征报道见文献：成大先.机械设计手册第四版第5卷〔M〕.北京：化学工业出版社，2002：19-93～19-99和19-303～19-304。
参阅附图12，本发明特征是实施例1的微小型工程板用“与”逻辑真空系统包括真空发生器、分配器、真空切换阀/二位二通电磁换向阀和吸附C支板1-25C等；每个吸附C支板1-25C配置1个吸附电子尺；每个吸附C支板1-25C配置吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关1-24B若干个；每2个吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关1-24B对应配置1个真空切换阀/二位二通电磁换向阀以及1个根据物料表面状况选择的平直型真空吸盘1-22/风琴型真空吸盘1-23/沉凹型真空吸盘1-26；通过电连接进行联动控制；为防止误动作，采用“与”逻辑控制，第一步2个吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关1-24B均探测有/无微小型工程板，第二步联动开/关真空切换阀/二位二通电磁换向阀，第三步联动开/停平直型真空吸盘1-22/风琴型真空吸盘1-23/沉凹型真空吸盘1-26。本发明所述的若干个指两个以上，所述“/”是或的意思。
参阅附图1～附图12，本发明全自动装卸堆垛设备，在“或”逻辑控制的夹持部件1-18、大中型板材用“或”逻辑真空系统1-21A、微小型工程板用真空系统1-21B和微小型工程板用“与”逻辑真空系统1-21C中，任一个部件在生产线上使用时，另外三个部件则在生产线下备用，以满足不同的需求。
参阅附图8、附图9、附图11和附图12，本发明全自动装卸堆垛设备，实施例1配置吸附A支板1-25A、吸附B支板1-25B和吸附C支板1-25C各2个，分别对应配置大中型板材用“或”逻辑真空系统1-21A、微小型工程板用真空系统1-21B和微小型工程板用“与”逻辑真空系统1-21C，其中任一个真空系统在生产线上使用时，另外两个真空系统则在生产线下备用，以满足不同的需求。
参阅附图1～附图4，本发明全自动装卸堆垛设备，在装卸台横移系统一侧至少设置两个装料工位，其中一个为装料工位A1和另一个为装料工位A2，装卸台1沿一装料工位A1、另一装料工位A2及其延伸方向纵移，实现长距离搬运。
参阅附图1～附图4和附图10，本发明全自动装卸堆垛设备，在装卸台横移系统另一侧至少设置两个卸料堆垛工位，其中一个为卸料堆垛工位B1和另一个为卸料堆垛工位B2。
参阅附图1～附图4、附图6和附图8，本发明全自动装卸堆垛设备，所述带蜗轮空心回转轴1-10和蜗杆1-11具有自锁功能。
参阅附图1～附图4、附图6和附图8，本发明全自动装卸堆垛设备，所述装卸翻转部件1-14中配置具有自锁功能的蜗轮蜗杆机构。
在上述实施例1中，真空发生器、分配器、真空切换阀/二位二通电磁换向阀、平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘、行程开关、电眼/接近开关/光电开关和电子尺均为现有技术中的配件，本发明的创造性在于分别通过配置各种不同气动真空配件和电气配件，发明了基于石材行业搬运领域的大中型板材用“或”逻辑真空系统、微小型工程板用真空系统和微小型工程板用“与”逻辑真空系统等3个不同逻辑控制、不同联动控制的真空系统，且其中任一个真空系统在生产线上使用时，另外两个真空系统则在生产线下备用，以满足不同的吸附工况需求。上述“或”逻辑和“与”逻辑的技术特征报道见文献：宋远智.塑料机械的电气装置〔M〕.北京：轻工业出版社，1987：167～170。
在上述实施例中，装卸台下半部分的纵移X轴 、横移Y轴、升降Z轴和堆垛台的升降W轴、纵移U轴、横移V轴等运动部件，以及这些运动部件相关的电机、传动系统、导向杆和行程开关、电子尺、编码器等，均借鉴异型石材数控加工装备与技术以及注射机控制系统等机械设备的部分现有技术，而翻转部件和“或”逻辑控制的夹持部件则借鉴包装设备的部分现有技术，本发明的创造性在于装卸台上半部分还配置包括回转台固定轴、回转台、回转台轴向限位压盖、带蜗轮空心回转轴、蜗杆和回转台装卸臂在内的回转部件及其编码器，以及装卸翻转部件、“或”逻辑控制的夹持部件/大中型板材用“或”逻辑真空系统/微小型工程板用真空系统/微小型工程板用“与”逻辑真空系统等主要部件。装卸台升降Z轴的顶板也是回转台固定轴和带蜗轮空心回转轴的共用底座；回转台装卸臂在回转台的两侧，每个回转台装卸臂上都有装卸翻转部件及其编码器；每个装卸翻转部件都通过翻转轴-支板连杆，分别与吸附A支板/吸附B支板/吸附C支板/夹持支板连接；吸附A支板/吸附B支板吸附C支板均可根据物料表面状况选择平直型/风琴型/沉凹型真空吸盘；夹持支板上安装夹持架，夹持架上有“或”逻辑控制的夹持部件及其行程开关、电眼/接近开关/光电开关、电子尺和编码器。在“或”逻辑控制的夹持部件、大中型板材用“或”逻辑真空系统、微小型工程板用真空系统和微小型工程板用“与”逻辑真空系统中，任一个部件在生产线上使用时，另外三个部件则在生产线下备用，以满足不同的需求。
本发明正是站在现有搬运、包装、机械、气动真空和电控等技术的“肩膀”上，通过上述三大技术创新，实现前述四个有益效果，达到一个高水平的“机器换人”目标。
实施例2
参见附图1～附图4 ，本发明提供一种全自动装卸堆垛设备，在上述的实施例1中的三个真空系统部分替换成下述的与“夹持”相关的零部件后，成为本发明的实施例2；当然“夹持”相关的零部件与实施例1中的真空系统同时存在也是可行的。
参阅附图6和附图7，本发明特征是实施例2配置夹持支板1-25D两个，每个夹持支板1-25D上安装2个夹持架1-17，每个夹持架1-17上至少有1个“或”逻辑控制的夹持部件1-18。配置用于检测位移和反馈信号的夹持电子尺1-19C、用于检测转角和反馈信号的夹持部件编码器1-20。配置夹持行程开关1-19 A、夹持电眼/夹持接近开关/夹持光电开关1-19 B组成“或”逻辑控制，夹持行程开关1-19 A或夹持电眼/夹持接近开关/夹持光电开关1-19 B探测板材，发出信号，使“或”逻辑控制的夹持部件动作。
参阅附图1～附图4、附图6和附图8，本发明实施例2全自动装卸堆垛设备，所述“或”逻辑控制的夹持部件1-18中配置具有自锁功能的蜗轮蜗杆机构。
在上述实施例中，行程开关、电眼/接近开关/光电开关和电子尺以及编码器均为现有技术中的配件，本发明的创造性在于分别通过配置各种不同电气配件，发明了基于石材行业搬运领域的“或”逻辑夹持联动控制系统，以满足夹持工况要求。上述“或”逻辑的技术特征报道见文献：宋远智.塑料机械的电气装置〔M〕.北京：轻工业出版社，1987：167～170。
在上述实施例中，装卸台下半部分的纵移X轴 、横移Y轴、升降Z轴和堆垛台的升降W轴、纵移U轴、横移V轴等运动部件，以及这些运动部件相关的电机、传动系统、导向杆和行程开关、电子尺、编码器等，均借鉴异型石材数控加工装备与技术以及注射机控制系统等机械设备的部分现有技术，而翻转部件和“或”逻辑控制的夹持部件则借鉴包装设备的部分现有技术，本发明的创造性在于装卸台上半部分还配置包括回转台固定轴、回转台、回转台轴向限位压盖、带蜗轮空心回转轴、蜗杆和回转台装卸臂在内的回转部件及其编码器，以及装卸翻转部件、“或”逻辑控制的夹持部件/大中型板材用“或”逻辑真空系统/微小型工程板用真空系统/微小型工程板用“与”逻辑真空系统等主要部件。装卸台升降Z轴的顶板也是回转台固定轴和带蜗轮空心回转轴的共用底座；回转台装卸臂在回转台的两侧，每个回转台装卸臂上都有装卸翻转部件及其编码器；每个装卸翻转部件都通过翻转轴-支板连杆，分别与吸附A支板/吸附B支板/吸附C支板/夹持支板连接；吸附A支板/吸附B支板吸附C支板均可根据物料表面状况选择平直型/风琴型/沉凹型真空吸盘；夹持支板上安装夹持架，夹持架上有“或”逻辑控制的夹持部件及其行程开关、电眼/接近开关/光电开关、电子尺和编码器。在“或”逻辑控制的夹持部件、大中型板材用“或”逻辑真空系统、微小型工程板用真空系统和微小型工程板用“与”逻辑真空系统中，任一个部件在生产线上使用时，另外三个部件则在生产线下备用，以满足不同的需求。
本发明正是站在现有搬运、包装、机械、气动真空和电控等技术的“肩膀”上，通过上述三大技术创新，实现前述四个有益效果，达到一个高水平的“机器换人”目标。
以上对本发明的具体描述旨在说明具体实施方案的实现方式，不能理解为是对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种全自动装卸堆垛设备，包括三个主要组件，一是装卸台；二是堆垛台；三是电控系统；
在装卸台的下半部分安装有装卸台纵移系统、装卸台横移系统和装卸台升降系统；堆垛台包括堆垛台升降系统、堆垛台纵移系统和堆垛台横移系统；
上述装卸台纵移系统包括装卸台纵移X轴、传动系统、导向杆和电机，还包括装卸台纵移前进行程开关、装卸台纵移后退行程开关、装卸台纵移电子尺、装卸台纵移编码器；装卸台纵移X轴的底座为装卸台底座，该底座安装在地基上；装卸台纵移X轴的顶板也是装卸台横移Y轴的底座；上述的装卸台横移系统包括装卸台横移Y轴、传动系统、导向杆和电机，还包括装卸台横移前进行程开关、装卸台横移后退行程开关、装卸台横移电子尺；装卸台横移Y轴的顶板也是装卸台升降Z轴的底座；上述的装卸台升降系统包括装卸台升降Z轴、传动系统、导向杆和电机，还包括装卸台下降行程开关、装卸台上升行程开关、装卸台升降电子尺；
上述各系统都能通过电机经传动系统，沿导向杆带动装卸台作相应的纵移、横移或升降；
上述堆垛台升降系统包括堆垛台升降W轴、传动系统、导向杆和电机，还包括堆垛台下降行程开关、堆垛台上升行程开关、堆垛台升降电子尺、堆垛台升降编码器；上述的堆垛台纵移系统包括堆垛台纵移U轴、传动系统、导向杆和电机；还包括堆垛台纵移前进行程开关、堆垛台纵移后退行程开关、堆垛台纵移电子尺、堆垛台纵移编码器；上述的堆垛台横移系统包括堆垛台横移V轴、传动系统、导向杆和电机，还包括堆垛台横移前进行程开关、堆垛台横移后退行程开关、堆垛台横移电子尺、堆垛台横移编码器；堆垛台升降W轴的底部为堆垛台底座，该底座安装在地基上；堆垛台升降W轴的顶板也是堆垛台纵移U轴的底座；堆垛台纵移U轴的顶板也是堆垛台横移V轴的底座；堆垛台横移V轴的顶板是支座，所述支座用于放置石材搬运用的周转器具；
上述的装卸台纵移X轴 、装卸台横移Y轴、装卸台升降Z轴和堆垛台升降W轴、堆垛台纵移U轴、堆垛台横移V轴，都由各自的电机和传动系统带动沿导向杆作相应的纵移、横移或升降；
装卸台纵移时，装卸台纵移X轴的底座不动，其传动系统在其电机驱动下运动，使其顶板（即装卸台横移Y轴的底座）沿其导向杆实现纵移，从而使安装在该顶板上的所有部件一起纵移；装卸台纵移运动期间，其所配套的电子尺和编码器分别对位移和转角进行检测并反馈信号，而其所配套的行程开关则进行限位；装卸台横移Y轴、装卸台升降Z轴和堆垛台升降W轴、堆垛台纵移U轴、堆垛台横移V轴这些线性移动部件也是沿其导向杆实现移动；各线性移动部件既能分别单独运动，也能一起运动即联动；
其特征在于：所述装卸台上半部分还安装有回转台固定轴、回转台、回转台轴向限位压盖、带蜗轮空心回转轴、蜗杆和回转台装卸臂，还包括用于检测转角和反馈信号的回转轴编码器；以及装卸翻转部件、“或”逻辑控制的夹持部件/大中型板材用“或”逻辑真空系统/微小型工程板用真空系统 /微小型工程板用“与”逻辑真空系统，装卸台升降Z轴的顶板也是回转台固定轴和带蜗轮空心回转轴的共用底座；回转台装卸臂设在回转台的两侧，每个回转台装卸臂上都有装卸翻转部件；还包括用于检测转角和反馈信号的翻转轴编码器；每个装卸翻转部件都通过翻转轴-支板连杆，分别与吸附A支板/吸附B支板/吸附C支板/夹持支板连接；吸附A支板/吸附B支板/吸附C支板均能根据物料表面状况选择平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘；夹持支板上安装夹持架，夹持架上有“或”逻辑控制的夹持部件，还包括夹持行程开关、夹持电眼/夹持接近开关/夹持光电开关、用于检测位移和反馈信号的夹持电子尺、用于检测转角和反馈信号的夹持部件编码器；
上述夹持支板配置有两个，每个夹持支板上安装2个夹持架，每个夹持架上至少有1个“或”逻辑控制的夹持部件，夹持行程开关、夹持电眼/夹持接近开关/夹持光电开关组成“或”逻辑控制，夹持行程开关或夹持电眼/夹持接近开关/夹持光电开关探测板材，发出信号，使“或”逻辑控制的夹持部件动作；
上述大中型板材用“或”逻辑真空系统，包括真空发生器、分配器和吸附A支板；每个吸附A支板配置吸附行程开关一个、吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关一个、吸附电子尺一个以及根据物料表面状况选择的平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘若干个；吸附行程开关或吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关探测板材，发出信号，使大中型板材用“或”逻辑真空系统动作；
上述微小型工程板用真空系统包括真空发生器、分配器、真空切换阀/二位二通电磁换向阀和吸附B支板；每个吸附B支板配置1个吸附电子尺；每个吸附B支板配置吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关若干个；每个吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关对应配置1个真空切换阀/二位二通电磁换向阀以及1个根据物料表面状况选择的平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘；吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关探测有/无微小型工程板，联动开/关真空切换阀/二位二通电磁换向阀，联动开/停平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘；
上述微小型工程板用“与”逻辑真空系统包括真空发生器、分配器、真空切换阀/二位二通电磁换向阀和吸附C支板；每个吸附C支板配置1个吸附电子尺；每个吸附C支板配置吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关若干个；每2个吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关对应配置1个真空切换阀/二位二通电磁换向阀以及1个根据物料表面状况选择的平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘；为防止误动作，采用“与”逻辑控制，2个吸附电眼/吸附接近开关/吸附光电开关均探测有/无微小型工程板，联动开/关真空切换阀/二位二通电磁换向阀，联动开/停平直型真空吸盘/风琴型真空吸盘/沉凹型真空吸盘。
2.根据权利要求1所述的全自动装卸堆垛设备，其特征在于：在所述“或”逻辑控制的夹持部件、大中型板材用“或”逻辑真空系统、微小型工程板用真空系统和微小型工程板用“与”逻辑真空系统中，任一个部件或系统在生产线上使用时，其它三个则在生产线下备用，以满足不同的需求。
3.根据权利要求1或2所述的全自动装卸堆垛设备，其特征在于：吸附A支板、吸附B支板和吸附C支板各配置2个，分别对应配置大中型板材用“或”逻辑真空系统、微小型工程板用真空系统和微小型工程板用“与”逻辑真空系统，其中任一个真空系统在生产线上使用时，另外两个真空系统则在生产线下备用，以满足不同的需求。
4.根据权利要求1或2所述的全自动装卸堆垛设备，其特征在于：所述装卸台横移系统一侧至少设置两个装料工位，其中有一个为装料工位和另一个为装料工位，装卸台沿一装料工位或另一装料工位及其延伸方向纵移，实现长距离搬运。
5.根据权利要求1或2所述的全自动装卸堆垛设备，其特征在于：所述装卸台横移系统另一侧至少设置两个卸料堆垛工位，其中有一个为卸料堆垛工位和另一个为卸料堆垛工位。
6.根据权利要求1或2所述的全自动装卸堆垛设备，其特征在于：所述带蜗轮空心回转轴和蜗杆具有自锁功能。
7.根据权利要求1或2所述的全自动装卸堆垛设备，其特征在于：所述装卸翻转部件中配置有自锁功能的蜗轮蜗杆机构。
8.根据权利要求1或2所述的全自动装卸堆垛设备，其特征在于：所述“或”逻辑控制的夹持部件中配置有自锁功能的蜗轮蜗杆机构。
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