CN107554864B - 一种砖垛的无托盘包装装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种砖垛的无托盘包装装置及方法，该装置包括进给机、整垛收夹装置、三坐标码坯机、旋转托盘输送线、集砖平台和打包机；设有进给机的回程轨道依次从整垛收夹装置和三坐标码坯机的下方穿过，旋转托盘输送线平行于回程轨道，并设置为一字型布局的两条，旋转托盘输送线具有旋转托盘，集砖平台与回程轨道相垂直布置于旋转托盘输送线与回程轨道之间；整垛收夹装置包括夹紧装置Ⅰ、夹紧装置Ⅱ、吊架、升降装置和框架；三坐标码坯机包括机架、Y轴移动机构、Z轴移动机构、竖直升降机构和夹砖夹手；利用该装置可实现在没有托盘参加砖垛本身包装的前提下，完成成品砖垛的自动包装全过程，并为包装完毕的砖垛预留供叉车装卸的叉车孔。

Description

一种砖垛的无托盘包装装置及方法

技术领域

本发明属于蒸压砖砖垛包装机械技术领域，特别是涉及一种蒸压砖成品砖垛的无托盘包装装置及方法。

背景技术

国内现有的墙体砖绝大多数都采用成品砖散装方式装卸运输，由于成品砖散装方式装卸运输方式存在破损率高、装卸工作量大、装卸效率低、造成环境污染、存放占用场地大等欠缺，越来越多的墙材制品企业和建筑企业提出对成品砖包装成整体砖垛装卸运输的方式和装备的需求。

现有成品砖包装技术中，从蒸压釜内推出的蒸养小车上的成品砖自由砖垛，处于无连接自由堆垛状态。常用二种方法对成品砖进行包装处理：

一、用夹具或者人工将砖垛放在托盘上然后使用人工或者捆扎设备将砖垛与托盘一起捆扎成包装砖垛，该包装方法每个砖垛需要一个托盘，托盘虽然设想为能够回收后循环使用，但是在运输和使用过程中托盘容易损坏，且回收麻烦，回收率和完好率难以保证，因此使得砖垛的包装成本偏高。

二、使用包装设备将砖垛整垛夹取然后放置在转运托盘上然后经过多次转运和打包形成包装砖垛，从而完成砖垛的包装，该包装方法适应的对象基本上为整层交叉码垛的砖垛，适应范围较窄，且打包完成的砖垛无法预留叉车孔，不能实现叉车的装卸只能使用专用的装卸夹具进行装卸所以使用范围较窄且装卸运输并不是很方便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中砖垛包装的缺陷，提供一种砖垛的无托盘包装装置及方法，以提高生产效率，降低工人的劳动强度，同时可以适应多种砖型的打包，并且为打包完成的砖垛预留供叉车装卸的叉车孔，降低了砖垛装卸难度。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种砖垛的无托盘包装装置，包括进给机、托盘输送线和回程轨道，装载成品砖垛的蒸养车沿回程轨道移动，进给机设置在回程轨道上，完成蒸养车的移动和定位；所述的托盘输送线为旋转托盘输送线，无托盘包装装置还包括整垛收夹装置、三坐标码坯机和集砖平台，所述的回程轨道从整垛收夹装置和三坐标码坯机的下方依次穿过，所述集砖平台与旋转托盘输送线均布置在三坐标码坯机下方，其中旋转托盘输送线平行于蒸养车的回程轨道，集砖平台与回程轨道相垂直布置于旋转托盘输送线与回程轨道之间；

所述的整垛收夹装置包括收夹方向相垂直的夹紧装置Ⅰ和夹紧装置Ⅱ；

所述三坐标码坯机包括机架、移动方向相垂直的水平移动机构Ⅰ和水平移动机构Ⅱ、竖直升降机构以及夹砖夹手，夹砖夹手与竖直升降机构连接，竖直升降机构固定在水平移动机构Ⅱ上，水平移动机构Ⅱ和水平移动机构Ⅰ连接；

所述旋转托盘输送线包括输送线和旋转托盘，输送线与旋转托盘连接，旋转托盘具有托盘和驱动托盘在水平面内做90°往复回转动作的回转机构。

进一步的，所述水平移动机构Ⅱ在水平移动机构Ⅰ上沿水平移动机构Ⅰ水平直线运动，水平移动机构Ⅰ在机架上沿机架水平直线运动。

进一步的，所述集砖平台包括集砖推板、支架、直线轴承导轨副和动力系统，集砖推板通过直线轴承导轨副与支架连接，在动力系统的驱动下集砖推板沿直线轴承导轨副的导向下做水平运动。

进一步的，所述旋转托盘输送线设置为相对称的两条，并且两条旋转托盘输送线呈一字型布置。

进一步的，所述旋转托盘中设有行走小车，行走小车的车架上安装沿输送线框架边梁移动的移动轮，所述的回转机构包括相对做回转运动的内圈和外圈，内圈与行走小车的车架的顶面连接，外圈与所述托盘的底面连接，在车架上设置电机，由电机通过传动链条驱动外圈带动托盘转动。

进一步的，所述的进给机包括进给驱动小车和三套挡车器，进给驱动小车位于回程轨道内，三套挡车器前后安置在整跺收夹装置和三坐标码坯机下方的回程轨道的两侧，对蒸养车进行定位。

进一步的，无托盘包装装置还包括打包机，打包机横跨在托盘输送线上。

进一步的，所述打包机为全自动穿剑式竖直捆扎机，分别横跨在两条旋转托盘输送线上。

进一步的，所述的整垛收夹装置还包括吊架、升降装置和框架，升降装置与框架固定，升降装置的升降执行机构与吊架连接，所述的夹紧装置Ⅰ和夹紧装置Ⅱ分别与吊架上两对相垂直的直线导轨副连接，两对直线导轨副呈水平设置，夹紧装置Ⅰ和夹紧装置Ⅱ在各自内部动力机构的驱动下沿所在的直线导轨副做收夹动作。

进一步的，所述升降装置为升降油缸，升降油缸的缸体固定在框架上，升降装置中升降执行机构为升降油缸的活塞杆，活塞杆和吊架之间通过销轴铰接。

一种砖垛的无托盘包装方法，利用所述的无托盘包装装置对蒸压釜蒸压处理所得的成品砖垛进行输送及包装，具体方法为：通过进给机将蒸养车上的成品砖垛输送至整垛收夹装置下方，由整垛收夹装置对砖垛收夹以消除砖坯之间的缝隙，之后成品砖垛被送至三坐标码坯机下方，由三坐标码坯机将成品砖垛逐次拆分运输至旋转托盘输送线的旋转托盘上，拆分运输的过程中通过旋转托盘的旋转实现砖垛的整层交叉从而使新码放的砖垛为整层交叉的砖垛；在码放的过程中，三坐标码坯机将部分砖坯放置在集砖平台上，以便在旋转托盘的砖垛上形成预留空洞以作为叉车孔；旋转托盘上的砖垛在旋转托盘输送线的运送下前进至下一工位，与打包机配合完成该砖垛的包装，包装完毕后，旋转托盘输送线将砖垛运送至下一工位等待叉车将砖垛卸下；在一条旋转托盘输送线运送砖垛进行打包和等待叉车卸下的过程中，三坐标码坯机与另一条旋转托盘输送线配合码放下一个砖垛，从而实现三坐标码坯机的不间断工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明可实现在没有托盘参加砖垛本身包装的前提下，完成成品砖垛的自动包装全过程，并且包装完毕的砖垛预留有供叉车装卸的叉车孔，同时可以满足整层交叉码垛砖垛和非整层交叉码垛砖垛的包装需求，减少了砖垛的装卸工作量，提高了装卸效率，减少了环境污染，节约了场地。

附图说明

图1是本发明无托盘包装机组的平面示意图；

图2是本发明无托盘包装机组的主视图；

图3是无托盘包装机组的左视图；

图中标记：1、蒸养车； 2、进给机；3、整垛收夹装置；4、三坐标码坯机； 5、旋转托盘输送线；6、集砖平台；7、打包机；8、回程轨道；21、进给驱动小车；22、挡车器；31、夹紧装置Ⅰ；32、夹紧装置Ⅱ；33、吊架；34、升降油缸；35、框架；41、机架； 42、水平移动机构Ⅰ；43、水平移动机构Ⅱ；44、竖直升降机构；45、夹砖夹手；51、旋转托盘；52、输送线；61、集砖推板；62、支架；63、动力系统；64、直线轴承导轨副 ；341、缸体；342、活塞杆；511、移动轮；512、电机；513、托盘；521、传动链条。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体的实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。

如图1~3所示，一种砖垛的无托盘包装装置，包括进给机2、整垛收夹装置3、三坐标码坯机4、旋转托盘输送线5、集砖平台6和打包机7；蒸养车回程轨道8依次穿过包装机组的整垛收夹装置3和三坐标码坯机4，进给机2设置在回程轨道8上，完成蒸养车1的移动和定位。集砖平台6与旋转托盘输送线5均布置在三坐标码坯机4下方，其中旋转托盘输送线5平行于回程轨道8，集砖平台6垂直于回程轨道8布置于旋转托盘输送线5与回程轨道8之间。

所述的进给机2包括进给驱动小车21和三套挡车器22，进给驱动小车21位于回程轨道8内，三套挡车器22前后安置在整垛收夹装置3和三坐标码坯机4下方的回程轨道8的两侧，对蒸养车1进行定位。第一套挡车器22常处于抬起状态，其作用是将装载成品砖垛的蒸养车1挡在固定位置处，等待进入整垛收夹装置3；第二套挡车器22处于整垛收夹装置3下方，其作用是将蒸养车1定位在整垛收夹装置3下方，等待整垛收夹装置3收夹砖坯，以消除砖坯之间的缝隙；第三套挡车器22处于三坐标码坯机4下方，为收夹后的砖垛定位，等待三坐标码坯机4夹取砖垛。

所述的整垛收夹装置3包括夹紧装置Ⅰ31、夹紧装置Ⅱ32、吊架33、升降油缸34和框架35；框架35与地面固定，升降油缸34的缸体341与框架35固定连接，升降油缸34的活塞杆342与吊架33使用销轴进行铰接，从而使吊架33可以在升降油缸34的作用下做竖直升降。夹紧装置Ⅰ31与吊架33下部做直线导轨副连接，夹紧装置Ⅱ32与吊架33上部做直线导轨副连接，夹紧装置Ⅰ31可以在其内部油缸的作用下沿其直线导轨副的方向做收夹动作，夹紧装置Ⅱ32可以在其内部油缸的作用下沿其直线导轨副做垂直于夹紧装置Ⅰ31收夹动作方向的收夹动作，以完成成品砖垛两个垂直方向的收夹。

所述三坐标码坯机4包括机架41、水平移动机构Ⅰ42、水平移动机构Ⅱ43、竖直升降机构44和夹砖夹手45；其中机架41与地面固定，夹砖夹手45与竖直升降机构44固定连接，竖直升降机构44的一端与水平移动机构Ⅱ固定连接，定义竖直升降机构44的升降方向为X轴方向，水平移动机构Ⅱ通过直线导轨副与水平移动机构Ⅰ42连接，并定义直线导轨副的方向为Z轴方向，同时水平移动机构Ⅰ42通过轮子与机架41上的轮子导向副连接，并定义轮子导向副的方向为Y轴方向，从而可以实现水平移动机构Ⅰ带动水平移动机构Ⅱ43在轮子导向副的范围内沿Y轴做水平运动，水平移动机构Ⅱ带动竖直升降机构44在直线导轨副的范围内做沿Z轴的水平运动，同时竖直升降机构44可以驱动夹砖夹手45沿竖直方向做升降运动，以上运动的组合可以实现夹砖夹手45在三个坐标方向的运动，其中，水平移动机构Ⅰ42和水平移动机构Ⅱ43均由各自的电机驱动。

所述集砖平台6包括集砖推板61、支架62、动力系统63和直线导轨轴承副64，其中支架62与地面固定，集砖推板61通过直线轴承导轨副64与支架62连接，在动力系统63的驱动下，集砖推板61沿直线轴承导轨副64做水平运动，对支架62上的砖垛进行集中编组，使砖垛的长宽满足整层交叉的需求。

所述旋转托盘输送线5为呈一字形布置的两条，并且两条旋转托盘输送线5对称设置，两者都是由输送线52和旋转托盘51组成，其中输送线52与地面固定，采用链条521连接旋转托盘51的两端，同时旋转托盘51与输送线52之间通过旋转托盘51的移动轮511与组成输送线52框架的H型钢之间组成导向副，从而可以可以实现旋转托盘51在输送线52范围内的水平运动，同时旋转托盘51中设有托盘513、行走小车和回转机构，回转机构包括相对做回转运动的内圈和外圈，内圈与行走小车的车架的顶面连接，外圈与所述托盘513的底面连接，旋转托盘51的车架上设有电机512，电机512通过链轮和传动链条521驱动外圈转动，从而带动托盘513绕旋转托盘51中心线做90°的往复回转动作，从而可以与三坐标码坯机4配合将砖垛整层交叉进行码垛，所述的移动轮511安装在车架的四角。

所述打包机7为全自动穿剑式竖直捆扎机分别横跨在两条旋转托盘输送线5上，在砖垛通过时通过打包带的穿剑动作完成砖垛的竖直捆扎工作。

在利用上述无托盘包装装置进行砖垛的无托盘包装时，砖坯垛放置在蒸养车1上，整体进入蒸压釜蒸压处理后成为成品砖垛，蒸养车1上的成品砖垛被进给机2运送至本发明的整垛收夹装置3下方后经过本发明的整垛收夹装置3收夹后消除砖垛中的砖坯与砖坯之间的缝隙，消除砖坯与砖坯之间的缝隙的成品砖垛被进给机2运送至三坐标码坯机4下方，三坐标码坯机4通过多次夹取分别将成品砖垛拆分运输至旋转托盘输送线5的旋转托盘51上，在拆分运输的过程中，旋转托盘51绕其中心做90度旋转，实现砖垛的整层交叉，从而使新码放出来的砖垛为整层交叉的砖垛。另外在码放的过程中三坐标码坯机4还会通过放下部分位置的砖块或者拉开整层砖块相关排之间的间距的方法，实现该层砖垛排与排之间有一定的间距，从而在砖垛码放完成后形成带有一定尺寸的空洞作为叉车孔的砖垛；而放下的部分砖垛或成品砖垛单层的长宽不能满足整层交叉的需求，在集砖平台6上经集砖推板61的编组后，再次由三坐标码坯机4夹取至旋转托盘输送线5的旋转托盘51上，组成整层交叉码垛砖垛；打包机7横跨在旋转托盘输送线5上，码放完成的砖垛在旋转托盘输送线5的运送下前进至下一工位，与打包机7配合完成该砖垛的包装，包装完毕后旋转托盘输送线5将砖垛运送至下一工位，等待叉车将砖垛卸走；在一条旋转托盘输送线5在进行打包和等待卸走的过程中，三坐标码坯机4与另外一条旋转托盘输送线5配合码放下一个砖垛，从而实现码坯机的不间断工作。该包装方法及装置可实现在没有托盘参加砖垛本身包装的前提下，完成成品砖垛的自动包装全过程。

Claims (8)

1.一种砖垛的无托盘包装装置，包括进给机（2）、托盘输送线和回程轨道（8），装载成品砖垛的蒸养车（1）沿回程轨道（8）移动，进给机（2）设置在回程轨道（8）上，完成蒸养车（1）的移动和定位；其特征在于：所述的托盘输送线为旋转托盘输送线（5），无托盘包装装置还包括整垛收夹装置（3）、三坐标码坯机（4）和集砖平台（6），所述的回程轨道（8）从整垛收夹装置（3）和三坐标码坯机（4）的下方依次穿过，所述集砖平台（6）与旋转托盘输送线（5）均布置在三坐标码坯机（4）下方，其中旋转托盘输送线（5）平行于所述的回程轨道（8），集砖平台（6）与回程轨道（8）相垂直布置于旋转托盘输送线（5）与回程轨道（8）之间；

所述三坐标码坯机（4）包括机架（41）、移动方向相垂直的水平移动机构Ⅰ（42）和水平移动机构Ⅱ（43）、竖直升降机构（44）以及夹砖夹手（45），夹砖夹手（45）与竖直升降机构（44）连接，竖直升降机构（44）固定在水平移动机构Ⅱ（43）上，水平移动机构Ⅱ（43）和水平移动机构Ⅰ（42）连接；所述水平移动机构Ⅱ（43）在水平移动机构Ⅰ（42）上沿水平移动机构Ⅰ（42）水平直线运动，水平移动机构Ⅰ（42）在机架（41）上沿机架水平直线运动；

所述旋转托盘输送线（5）包括旋转托盘（51）和输送线（52），输送线（52）与旋转托盘（51）连接，旋转托盘（51）具有托盘（513）和驱动托盘（513）在水平面内做90°往复回转动作的回转机构；所述旋转托盘（51）中设有行走小车，行走小车的车架上安装沿输送线（52）框架边梁移动的移动轮（511），所述的回转机构包括相对做回转运动的内圈和外圈，内圈与行走小车的车架的顶面连接，外圈与所述托盘（513）的底面连接，在车架上设置电机（512），由电机（512）通过传动链条（521）驱动外圈带动托盘（513）转动。

2.根据权利要求1所述的一种砖垛的无托盘包装装置，其特征在于：所述集砖平台（6）包括集砖推板（61）、支架（62）、动力系统（63）和直线轴承导轨副（64），集砖推板（61）通过直线轴承导轨副（64）与支架（62）连接，在动力系统（63）的驱动下集砖推板（61）沿直线轴承导轨副（64）的导向下做水平运动。

3.根据权利要求1所述的一种砖垛的无托盘包装装置，其特征在于：所述旋转托盘输送线（5）设置为相对称的两条，并且两条旋转托盘输送线呈一字型布置。

4.根据权利要求1所述的一种砖垛的无托盘包装装置，其特征在于：所述的进给机（2）包括进给驱动小车（21）和三套挡车器（22），进给驱动小车（21）位于回程轨道（8）内，三套挡车器（22）前后安置在整跺收夹装置（3）和三坐标码坯机（4）下方的回程轨道（8）的两侧，对蒸养车（1）进行定位。

5.根据权利要求3所述的一种砖垛的无托盘包装装置，其特征在于：无托盘包装装置还包括打包机（7），打包机（7）为全自动穿剑式竖直捆扎机，分别横跨在两条旋转托盘输送线上。

6.根据权利要求5所述的一种砖垛的无托盘包装装置，其特征在于：所述的整垛收夹装置（3）包括收夹方向相垂直的夹紧装置Ⅰ（31）和夹紧装置Ⅱ（32）、吊架（33）、升降装置和框架（35），升降装置与框架（35）固定，升降装置的升降执行机构与吊架（33）连接，所述的夹紧装置Ⅰ（31）和夹紧装置Ⅱ（32）分别与吊架（33）上两对相垂直的直线导轨副连接，两对直线导轨副呈水平设置，夹紧装置Ⅰ（31）和夹紧装置Ⅱ（32）在各自内部动力机构的驱动下沿所在的直线导轨副做收夹动作。

7.根据权利要求6所述的一种砖垛的无托盘包装装置，其特征在于：所述升降装置为升降油缸（34），升降油缸（34）的缸体（341）固定在框架（35）上，升降装置中升降执行机构为升降油缸（34）的活塞杆（342），活塞杆（342）和吊架（33）之间通过销轴铰接。

8.一种砖垛的无托盘包装方法，利用权利要求7所述的无托盘包装装置对蒸压釜蒸压处理所得的成品砖垛进行输送及包装，其特征在于：通过进给机（2）将蒸养车（1）上的成品砖垛输送至整垛收夹装置（3）下方，由整垛收夹装置（3）对砖垛收夹以消除砖坯之间的缝隙，之后成品砖垛被送至三坐标码坯机（4）下方，由三坐标码坯机（4）将成品砖垛逐次拆分运输至旋转托盘输送线（5）的旋转托盘（51）上，拆分运输的过程中通过旋转托盘（5）的旋转实现砖垛的整层交叉从而使新码放的砖垛为整层交叉的砖垛；在码放的过程中，三坐标码坯机（4）将部分砖坯放置在集砖平台（6）上，以便在旋转托盘（51）的砖垛上形成预留空洞以作为叉车孔；旋转托盘（51）上的砖垛在旋转托盘输送线（5）的运送下前进至下一工位，与打包机（7）配合完成该砖垛的包装，包装完毕后，旋转托盘输送线（5）将砖垛运送至下一工位等待叉车将砖垛卸下；在一条旋转托盘输送线（5）运送砖垛进行打包和等待叉车卸下的过程中，三坐标码坯机（4）与另一条旋转托盘输送线（5）配合码放下一个砖垛，从而实现三坐标码坯机（4）的连续工作。