CN106738261A - 一种用于轻质建材加工的切割生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轻质建材加工的切割生产线，属于建筑材料加工设备技术领域。该切割生产线包括移动装置、横切装置、第一纵切装置、第二纵切装置和旋转机械手。旋转机械手包括可垂直移动和至少旋转90度的旋转升降平台和夹具。夹具包括夹具支架、夹持机构和伸缩机构。夹具支架与旋转升降平台连接，夹持机构侧面中部活动连接在夹具支架的平行侧边上，伸缩机构一端与夹具支架连接，另一端与夹持机构的上端连接，形成以伸缩机构中部连接处为支点的杠杆控制底端夹持部夹紧坯料。该生产线采用旋转机械手整体改变切割方向，实现从脱模坯料到成品之间的整体切割，不需两步切割，大大提高了切割效率。

Description

一种用于轻质建材加工的切割生产线

技术领域

本发明涉及一种用于轻质建材加工的切割生产线，属于建筑材料加工设备技术领域。

背景技术

采用石粉、石硝、炉渣、工业废渣、水泥和发泡剂等材料制成的建筑砌块，具有质量轻、保温效果好、节省资源、成本低等诸多优点，逐渐成为一种主要的建筑材料。这种建筑砌块的加工往往是先加工出大型坯体，在利用切割装置进行分割，生产出适合的建筑原材料。

切割装置是生产建筑砌块的必要工序，目前砌块的切割机多采用普通混凝土切割机改装而成，多为手动或者是半自动，一般采用人工上料、下料，自动化程度低、工作效率差、劳动强度高、对工作环境影响大等问题。现有技术中虽然公开一些砌块切割设备，但现有设备都是先将大型坯体进行初步分割后获得中间料块，再分别对中间料块进行进一步分割。例如，专利CN202293059U公开的设备是需要向将1535mm×1535mm×750mm的坯料砌块分割成1535mm×300mm×750mm的中间料块后，再对中间料块进行进一步分割。由于需要将中间料块进行分别切割，使得切割效率受到很大限制。

发明内容

为提高现有砌块切割装置的切割效率，提高切割的机械化程度，降低工人的劳动强度，本发明提供了一种用于轻质建材加工的切割生产线，所采取的技术方案如下：

该切割生产线包括移动装置1、横切装置2、第一纵切装置3、第二纵切装置5和旋转机械手4；

移动装置1位于生产线底部承载坯体依次经过横切装置2、第一纵切装置3、旋转机械手4和第二纵切装置5；

所述旋转机械手4包括可垂直移动和至少旋转90度的旋转升降平台42和夹具43；

所述夹具43包括夹具支架431、夹持机构432和伸缩机构433；

所述夹具支架431与旋转升降平台42连接，夹持机构432侧面中部活动连接在夹具支架431的平行侧边上，伸缩机构433一端与夹具支架431连接，另一端与夹持机构432的上端连接，形成以伸缩机构433中部连接处为支点的杠杆控制底端夹持部432a夹紧坯料。

优选地，第一纵切装置3和第二纵切装置5采用相同的结构。

优选地，移动装置1可采用移动小车、传送辊、传送带或输送小车。

优选地，所述第一纵切装置3包括纵切支架31、动力装置III32、凸轮33、活动框34、限位杆35和刀具36；其中，动力装置III32固定在纵切支架31顶部，通过穿过纵切支架31顶部的凸轮33与活动框34水平梁上表面中部连接，活动框34两侧与限位杆35活动连接，活动框34水平梁下表面固定有若干垂直于下表面的刀具36。

更优选地，刀具35为条形单侧带锯或线锯。刀具35的锯齿均朝向入料方向，且刀具35平面与入料方向呈3度夹角，以便于更顺利切入坯料中，减小切割过程中引起的震动。

更优选地，在刀具35后侧上方设有与纵切支架31连接的供水管37，供水管37设有分别指向刀具35下部的喷头，从而将切割产生的碎渣废料冲离生产线，以防止碎渣废料阻碍切割的正常进行。

优选地，所述旋转机械手4包括移动平台II41、旋转升降平台42和夹具43；其中，移动平台II41设有轨道II411以及可沿轨道II411移动的小车；旋转升降平台42包括升降装置421、旋转装置422和升降平台423，其中，旋转装置422两端分别与移动平台II41的小车和升降平台423连接；升降装置421的两端分别与升降平台423和夹具43连接。轨道II 41的方向与生产线的方向或移动装置1的方向垂直，以实现通过小车带动机械手在不同切割生产线中移动，实现两个或多个切割生产线公用一个旋转机械手4，以降低成本。

优选地，所述夹具43包括夹具支架431、夹持机构432和伸缩机构433；其中，夹具支架431为底部扁平的凸字形框架结构，位于底部的水平框架为矩形；夹持机构432的上端通过一端与夹具支架431竖直框架连接的伸缩机构433连接，中部通过转轴或销与水平框架的平行边活动连接，底部设有用于夹持坯体的夹持部432a。

更优选地，两个位于不同侧边上的夹持机构432构成一个夹持组，相同夹持组中夹持机构的夹持部432a的夹持面相向设置，且各夹持面在彼此夹持面上的投影重合，以使得一个夹持组中的两个夹持机构在夹持坯体的两个侧面时作用面积相同。

更优选地，夹持面上还设有压力传感器，以便于反馈夹持力信息。

优选地，所述横切装置2由位于移动装置1两侧的横切支架23，固定在横切支架23上的动力装置II21、主动轮24、从动轮25，以及连接主动轮24和从动轮25的环形带锯22组成；动力装置II21通过皮带或链条与主动轮24的转动轴连接。

优选地，所述切割生产线还包括控制系统；所述控制系统分别与移动装置1、横切装置2、第一纵切装置3、旋转机械手4以及第二纵切装置5的动力机构、纵切装置的供水管水量控制机构和夹持机构上的压力传感器连锁，以实现整个切割生产线的自动控制。

控制系统可采用现有的PLC可编程控制系统，涉及的具体控制程序本领域技术人员可根据实际生产要求和操作规范进行自行编写。

相比于现有技术，本发明获得的有益效果是：

本发明的切割装置，能够通过一次横切，二次纵切和旋转装置实现一次性三维切割将成型脱模获得坯料一次切割成所需要的尺寸，不需要先切割成中间坯料，再分别对中间坯料进行分割，大大提高了砌块切割的工作效率。

本发明的切割装置，采用旋转机械手整体改变经过一次横切和一次纵切的坯料的切割方向，再进行最后一侧纵向切割，实现了从脱模坯料到成品之间的整体切割，不需两步分开切割，大大提供了切割效率的同时，也为砌块的切割提供了一种新的思路。

附图说明

图1为本发明一种优选方案中切割装置的结构示意图。

图2为本发明一种优选方案中纵切装置和移动装置的立体结构示意图。

图3为本发明一种优选方案中切割装置中横切装置的立体结构示意图。

图4为本发明一种优选方案中旋转机械手的立体结构示意图。

图中：1，移动装置；2，横切装置；3，第一纵切装置；4，旋转机械手；5，第二纵切装置；11，移动平台I；12，动力装置I；13，轨道I；21，动力装置II；22，带锯；23，横切支架；24，主动轮；25，从动轮；31，纵切支架；32，动力装置III；33，凸轮；34，活动框；35，限位杆；36，刀具；37，供水管；38，弹簧；41，移动平台II；42，旋转升降平台；43，夹具；411，轨道II；412，动力装置IV；413，传动杆；414，滚轮；421，升降装置；422，旋转装置；423，升降平台；431，夹具支架；432，夹持机构；433，伸缩机构；432a，夹持部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明，但以下详细说明不视为对本发明的限定。

其中，图1为本发明一种优选方案中切割装置的结构示意图。图2为本发明一种优选方案中纵切装置和移动装置的立体结构示意图。图3为本发明一种优选方案中切割装置中横切装置的立体结构示意图。图4为本发明一种优选方案中旋转机械手的立体结构示意图。

从图1中可知，该切割生产线是由移动装置1、横切装置2、第一纵切装置3、旋转机械手4、第二纵切装置5以及控制系统(未画出)组成。移动装置1位于横切装置2、第一纵切装置3、旋转机械手4、第二纵切装置5的底部。抓料机械手4的轨道的方向与移动装置1垂直，以便于转料机械手4在各个平行的移动装置1之间移动进行切换。在切割时，坯料放置于移动装置1上，依次通过横切装置2、第一纵切装置3、旋转机械手4和第二纵切装置5。

由图2可知，移动装置1包括两条平行的轨道I 13，沿轨道I 13移动的移动平台I11，以及位于移动平台I 11上为其提供动力的动力装置I 12。其中，移动平台I 11是由若干平行的条形支撑板组成，在支撑板之间设有供纵向切割刀具通过的空隙。同时，在支撑板上还设有与其平面垂直的限位挡板，以对防止在移动装置1上的坯料的位置进行限定。

第一纵切装置3和第二纵切装置5采用相同的结构。该纵切装置是由纵切支架31，动力装置III 32，凸轮33，活动框34，限位杆35，刀具36，供水管37以及弹簧38。其中，纵切支架31为有四根支腿的长条凳型框架，在其水平上表面上固定有动力装置III 32，该动力装置可以是电机及其减速机。动力装置III 32的动力输出轴与凸轮33连接。凸轮33通过连杆穿过纵切支架31水平面上的通孔与Π型活动框34的水平梁中部连接，以带动活动框34运动。在活动框水平梁的两端设有与限位杆35活动连接的圆环以限制活动框发生水平方向的位移。在活动框34水平梁的底面上沿水平梁长度方向等间距或不等间距设置有9根与移动平台I 11上支撑板缝隙交错的刀具36。其中，刀具36为单侧齿长条形带锯，刀具36的下端可以固定也可以不固定。固定时，可将活动框34改为矩形，刀具两端分别固定在活动框34的上下水平框上。刀具36与入料方向呈3度倾角，以便于在刚开始进入坯体时顺利切入，并减小因切割带来的震动。在活动框34的水平横梁两侧或者T型竖直立柱的水平段两侧连接有两个或四个另一端与纵切支架31水平面底部的弹簧38，以对活动框34的运动起到一定支撑或拉伸作用。同时，在刀具36的无锯齿的后侧上方设有供水管37，供水管37上设有指向刀具36下部的喷头，以便于通过高压水流及时将切割产生的碎渣废料冲下切割生产线，防止其影响切割的正常进行。

由图3可知，横切装置2是由动力装置II 21，环形回转带锯22，横切支架23、主动轮24和从动轮25组成。横切支架23位于移动装置1的两侧，两个横切支架23上分别安装有主动轮24和从动轮25，安装有主动轮24的横切支架23上还安装有动力装置II 21，该动力装置通过皮带与主动轮24的转动轴连接，以带动主动轮24转动。主动轮24和从动轮25通过带锯22连接。

由图4可知，旋转机械手4是由移动平台II 41，旋转升降平台42和夹具43组成。其中，移动平台II 41是由轨道II 411，动力装置IV 412，传动杆413和滚轮414组成。旋转升降平台42由升降装置421，旋转装置422以及升降平台423组成。夹具43是由夹具支架431，夹持机构432和伸缩机构433组成。

其中，移动平台II 41通过固定在高处的轨道II 411安装在高于移动装置1的位置，动力装置IV 412固定在移动平台II 41的承载面上，通过传动杆413与滚轮414连接，滚轮414与轨道II 411配合活动连接。其中，动力装置IV 412可采用电机及其减速机。旋转升降平台42设置于移动平台II 41的底部。旋转升降平台42的升降平台423通过旋转装置422与移动平台II 41的承载面连接，以在转动过程中带到整个升降平台423旋转。同时，升降平台423通过升降装置421与夹具43的上部固定连接，从而通过升降装置421实现夹具43在垂直方向上的位移。

夹具43的夹具支架431是底部扁平的凸字形支架，其位于底部的水平框架为矩形框架。在水平框架的两个平行侧边上通过连接耳板和转轴活动装有6组12个夹持机构432。每两个位于不同侧边上的夹持机构432为一组，同一组的夹持机构下部的夹持部432a的夹持面相向设置，且在各自夹持面上的投影重合，从而在夹持坯料过程中夹持部位的受力面积相同。每个夹持部432的上端与伸缩机构433的一端通过耳板连接，伸缩机构433的另一端连接在夹具支架431竖直框架上。在伸缩机构433推动下，夹持机构432可绕侧面中部活动连接点转动，使其底部的夹持部432a彼此靠近以夹紧坯料。在夹持部432a的夹持面上可设置压力传感器，以便反馈夹持力等信息，防止因夹持力过大或过小对坯料造成损害。其中，伸缩机构433和升降装置421采用可伸缩液压缸。

同时，该切割生产线还配置有控制系统，该控制系统可采用现有的PLC可编程控制系统。该控制系统分别与动力装置I 12、动力装置II 21，动力装置III 32、动力装置IV412、夹持面压力传感器、伸缩机构433，升降装置421，供水管的调节装置等连锁，以实现对移动部件的速度、方向、进水量、夹持力、旋转角度、升降高度等进行技术指标进行连锁控制。至于具体采用何种控制程序，本领技术人员可根据实际生产需求以及切割装置的具体设置位置进行编写。

在使用过程中，经过脱模后的坯料直接放置在移动装置1上。在移动装置1的带动下先通过横切装置2，先将坯体从中间横切成上下两部分。横切部分的数量可通过带锯的数量进行调整。在经过横切后，坯料通过第一纵切装置3的切割后达到第一纵切装置3和第二纵切装置5之间，位于该位置上部的旋转机械手4下行夹持住坯料后上行，旋转90度后再下行，再通过第二纵切装置5后切割完成。

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种用于轻质建材加工的切割生产线，其特征在于，包括移动装置(1)、横切装置(2)、第一纵切装置(3)、第二纵切装置(5)和旋转机械手(4)；

移动装置(1)位于生产线底部承载坯体依次经过横切装置(2)、第一纵切装置(3)、旋转机械手(4)和第二纵切装置(5)；

所述旋转机械手(4)包括可垂直移动和至少旋转90度的旋转升降平台(42)和夹具(43)；

所述夹具(43)包括夹具支架(431)、夹持机构(432)和伸缩机构(433)；

所述夹具支架(431)与旋转升降平台(42)连接，夹持机构(432)侧面中部活动连接在夹具支架(431)的平行侧边上，伸缩机构(433)一端与夹具支架(431)连接，另一端与夹持机构(432)的上端连接，形成以伸缩机构(433)中部连接处为支点的杠杆控制底端夹持部(432a)夹紧坯料。

2.根据权利要求1所述的一种用于轻质建材加工的切割生产线，其特征在于，所述第一纵切装置(3)包括纵切支架(31)、动力装置III(32)、凸轮(33)、活动框(34)、限位杆(35)和刀具(36)；其中，动力装置III(32)固定在纵切支架(31)顶部，通过穿过纵切支架(31)顶部的凸轮(33)与活动框(34)水平梁上表面中部连接，活动框(34)两侧与限位杆(35)活动连接，活动框(34)水平梁下表面固定有若干垂直于下表面的刀具(36)。

3.根据权利要求2所述的一种用于轻质建材加工的切割生产线，其特征在于，刀具(35)为条形单侧带锯或线锯。

4.根据权利要求3所述的一种用于轻质建材加工的切割生产线，其特征在于，在刀具(35)后侧上方设有与纵切支架(31)连接的供水管(37)，供水管(37)设有分别指向刀具(35)下部的喷头。

5.根据权利要求1所述的一种用于轻质建材加工的切割生产线，其特征在于，所述旋转机械手(4)包括移动平台II(41)、旋转升降平台(42)和夹具(43)；其中，移动平台II(41)设有轨道II(411)以及可沿轨道II(411)移动的小车；旋转升降平台(42)包括升降装置(421)、旋转装置(422)和升降平台(423)，其中，旋转装置(422)两端分别与移动平台II(41)的小车和升降平台(423)连接；升降装置(421)的两端分别与升降平台(423)和夹具(43)连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于轻质建材加工的切割生产线，其特征在于，所述夹具(43)包括夹具支架(431)、夹持机构(432)和伸缩机构(433)；其中，夹具支架(431)为底部扁平的凸字形框架结构，位于底部的水平框架为矩形；夹持机构(432)的上端通过一端与夹具支架(431)竖直框架连接的伸缩机构(433)连接，中部通过转轴或销与水平框架的平行边活动连接，底部设有用于夹持坯体的夹持部(432a)。

7.根据权利要求6所述的一种用于轻质建材加工的切割生产线，其特征在于，两个位于不同侧边上的夹持机构(432)构成一个夹持组，相同夹持组中夹持机构的夹持部(432a)的夹持面相向设置，且各夹持面在彼此夹持面上的投影重合。

8.根据权利要求7所述的一种用于轻质建材加工的切割生产线，其特征在于，夹持面上还设有压力传感器。

9.根据权利要求1所述的一种用于轻质建材加工的切割生产线，其特征在于，所述横切装置(2)由位于移动装置(1)两侧的横切支架(23)，固定在横切支架(23)上的动力装置II(21)、主动轮(24)、从动轮(25)，以及连接主动轮(24)和从动轮(25)的环形带锯(22)组成；动力装置II(21)通过皮带或链条与主动轮(24)的转动轴连接。

10.根据权利要求1-9所述的任一一种用于轻质建材加工的切割生产线，其特征在于，还包括控制系统；所述控制系统分别与移动装置(1)、横切装置(2)、第一纵切装置(3)、旋转机械手(4)以及第二纵切装置(5)的动力机构、纵切装置的供水管水量控制机构和夹持机构上的压力传感器连锁。