CN108946188B - 一种升降式pvc板材自动下料码垛机 - Google Patents

Abstract

一种升降式PVC板材自动下料码垛机，属于自动化生产技术领域。固定支持架安装在板材生产线尾部，升降平台连接于固定支持架上，板材推送机构连接于升降平台一侧，移动式码垛车紧贴安放于升降平台的另一侧，码垛车定位机构置于移动式码垛车正前方，板材调位机构连接于码垛车定位机构正前方，通过PLC电气控制柜实现升降平台的高度控制、升降平台限位机构的位置控制、板材推送机构及板材调位机构的气缸运动控制，通过一系列逻辑程序来实现下料码垛过程的自动化。本发明能够适应不同宽度和长度的板材下料码垛柔性化工作及自动化操作，在保证一定码垛精度的同时减少了成本。

Description

一种升降式PVC板材自动下料码垛机

技术领域

本发明属于自动化生产技术领域，特别涉及一种升降式PVC板材自动下料码垛机。

背景技术

PVC板在人们的日常生活中随处可见，由于其表面光洁平整，防水，耐酸碱，质轻等一系列优良特性，是替代木材、铝材、复合板材的一种理想合成材料，可以作为表面材料用于各类面板的表层包装，已经被广泛应用于建材、包装、医药等诸多行业。在PVC板生产线上，为方便板材在各种加工区域之间的转移，将切割成型的板材下料码垛就成了必不可少的环节。目前，针对板材的下料码垛一般有下列几种方式：

第一，人工辅助下料码垛。最原始的方式是依靠人工将切割成型的板材从加工流水线上取下放到货盘上，为降低工人大量的重复性体力劳动，又进行了简单的改进，即将货盘放置在放有板材的平板正下方或者侧面，通过打开平板或者倾斜平板来实现板材落在货盘上，但自动落料会使落下的板材受到一定的冲击破坏，同时在空间有限的小型紧密型车间，平板打开操作会造成空间资源的浪费，而且后续仍然需要人工把货盘上的板材码整齐，码垛的精度也会因工人的疲劳和误操作受影响。

第二，吸盘机械手下料码垛。通过吸盘机械手吸附板材来实现板材的转移可以有效避免自动落料码垛过程中板材受到的冲击破坏，而且可以减少人工的干预，并同时提高码垛的效率和精度。但板材的类型繁多，长度和宽度也变化多端，这就需要频繁地调整吸盘阵列和吸盘的上下气控制系统，明显增加了逻辑控制程序的复杂性。

第三，下料码垛机器人。机器人具备高度的自动化和智能化，可以不受板材类型限制，随意进行抓取操作，灵活性极强。但是下料码垛机器人的价格十分昂贵，对于小型工厂来说会造成高的成本负担。同时，操作大型板材需要采用大型机器人，其空间占用率也随之提升。

另外，现阶段的大多数板材下料码垛设备只是简单考虑了平板类型，针对带槽板材的操作设备并不多见，同时，板材的长度和宽度的变化也对设备的柔性化提出了一定要求。

现在，在板材下料码垛操作过程中存在的主要技术问题是：首先，为了提高板材运送效率，保证码垛精度，降低生产成本，板材放于货盘上的方式需要慎重考虑。其次，需要进行柔性化操作设计，以方便应用于不同长度和宽度的板材。另外，还要依据工厂空间和生产线布局，合理安排设备安装位置，使空间得到高效利用。最后，利用机电一体化技术实现板材的自动下料码垛过程。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种升降式PVC板材自动下料码垛机。

本发明为实现上述目的采取的技术方案是：一种升降式PVC板材自动下料码垛机，其特征是：包括带有伺服电动缸的固定支持架、升降平台、板材推送机构、移动式码垛车、码垛车定位机构、板材调位机构及PLC电气控制柜；固定支持架安装在板材生产线尾部，升降平台连接于固定支持架上，板材推送机构连接于升降平台一侧，移动式码垛车紧贴安放于升降平台的另一侧，码垛车定位机构置于移动式码垛车正前方，板材调位机构连接于码垛车定位机构正前方，通过PLC电气控制柜实现升降平台的高度控制、升降平台限位机构的位置控制、板材推送机构及板材调位机构的气缸运动控制，通过一系列逻辑程序来实现下料码垛过程的自动化。

所述升降平台包括板材放置平台、加速电辊筒、板材限位装置、伺服电动缸，板材放置平台连接于固定支持架上，板材放置平台上连接可滑动的板材限位装置，加速电辊筒连接于板材放置平台前端，可对PVC板材进行加速，实现板材的分离和快速运动。

所述板材限位装置包括安装于板材放置平台中心线位置开设的长槽中的限位挡板及连接于限位挡板上的传感器，可根据PVC板材长度，在长槽中滑动板材限位装置以控制板材运动位置。

所述板材推送机构包括连接于板材放置平台一侧的推送气缸放置平台及固定连接于推送气缸放置平台上的推送气缸，所述推送气缸为四个，均布且固定在板材放置平台的一侧，跟随板材放置平台同步运动，在板材放置平台到达合适高度时，根据PVC板材长度，启用相应数目气缸，推动PVC板材滑至移动式码垛车。

所述移动式码垛车包括带有车轮的移动货盘、水平定位装置、横向定位装置，横向定位装置连接于移动货盘的外围，水平定位装置连接于移动货盘的后部，水平定位装置与横向定位装置构成L型，用于控制成垛板材的整齐度，其中，水平定位装置沿水平方向可调，不同位置的安装孔对应不同长度PVC板材，横向定位装置固定不动。

所述码垛车定位机构是两个与移动式码垛车车轮相适应的机械卡槽，用于固定移动式码垛车，防止其在下料码垛过程中来回窜动，影响码垛精度。

所述板材调位机构包括连接于板材放置平台另一侧前端的调位气缸放置平台、调位气缸、水平推板，调位气缸安装于调位气缸放置平台上，水平推板连接于调位气缸前端，通过调位气缸带动水平推板推动PVC板材，保证成垛板材水平向整齐度。

所述移动式码垛车、码垛车定位机构、板材调位机构布置在同一条水平线上。

所述伺服电动缸通过法兰连接于固定支持架的上端，用于带动整个平台上下运动，以顺利完成PVC板材的码垛工作。

本发明的有益效果为：

1、柔性化操作：能够适应不同宽度和长度的板材下料码垛工作；通过调节加速电滚轮，可以满足较大范围内PVC板材传送速度要求。

2、自动化操作：利用程序控制和传感器，一方面，板材限位装置能够自动定位PVC板材；另一方面，由升降平台机构高度控制及板材推送机构运动控制代替人工搬运，实现机器自动码垛。

3、简化结构节约成本：简单的机械结构和逻辑程序缩短了设计周期和制造周期，在保证一定码垛精度的同时减少了成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的升降平台结构示意图。

图3为本发明的移动式码垛车结构示意图。

图4为本发明的操作流程图。

图中：1-板材推送机构、1-1-推送气缸放置平台、2-伺服电动缸、3-固定支持架、4-板材调位机构、4-1-调位气缸放置平台、4-2-调位气缸、4-3-水平推板、 5-PVC板材、6-料台、7-码垛车定位机构、8-移动式码垛车、8-1-移动货盘、8-2- 横向定位装置、8-3-水平定位装置、9-升降平台、9-1-板材放置平台、9-2-加速电辊筒、9-3-板材限位装置。

具体实施方式

以下结合附图与实施例对本发明进一步说明，但本发明不局限于具体实施例：

实施例

如图1所示，一种升降式PVC板材自动下料码垛机，包括带有伺服电动缸 2的固定支持架3、升降平台9、板材推送机构1、移动式码垛车8、码垛车定位机构7、板材调位机构4及PLC电气控制柜；固定支持架3安装在板材生产线尾部，升降平台9连接于固定支持架3上，板材推送机构1连接于升降平台9 一侧，移动式码垛车8紧贴安放于升降平台9的另一侧，码垛车定位机构7置于移动式码垛车8正前方，板材调位机构4连接于码垛车定位机构7正前方，通过PLC电气控制柜实现升降平台9的高度控制、升降平台9限位机构的位置控制、板材推送机构1及板材调位机构4的气缸运动控制，通过一系列逻辑程序来实现下料码垛过程的自动化。

如图2所示，所述升降平台9包括板材放置平台9-1、加速电辊筒9-2、板材限位装置9-3，板材放置平台9-1连接于固定支持架3上，板材放置平台9-1 上连接可滑动的板材限位装置9-3，加速电辊筒9-2连接于板材放置平台9-1前端，可对PVC板材进行加速，实现板材的分离和快速运动。

所述板材限位装置9-3包括安装于板材放置平台9-1中心线位置开设的长槽中的限位挡板及连接于限位挡板上的传感器，可根据PVC板材长度，在长槽中滑动板材限位装置9-3以控制板材运动位置。

所述板材推送机构1包括连接于板材放置平台9-1一侧的推送气缸放置平台1-1及固定连接于推送气缸放置平台1-1上的推送气缸，所述推送气缸为四个，均布且固定在板材放置平台9-1的一侧，跟随板材放置平台9-1同步运动，在板材放置平台9-1到达合适高度时，根据PVC板材长度，启用相应数目气缸，推动PVC板材滑至移动式码垛车8。

如图3所示，所述移动式码垛车8包括带有车轮的移动货盘8-1、横向定位装置8-2、水平定位装置8-3，横向定位装置8-2连接于移动货盘8-1的外围，水平定位装置8-3连接于移动货盘8-1的后部，横向定位装置8-2与水平定位装置 8-3构成L型，用于控制成垛板材的整齐度，其中，水平定位装置8-3沿水平方向可调，不同位置的安装孔对应不同长度PVC板材，横向定位装置8-2固定不动。

所述码垛车定位机构7是两个与移动式码垛车8车轮相适应的机械卡槽，用于固定移动式码垛车8，防止其在下料码垛过程中来回窜动，影响码垛精度。

所述板材调位机构4包括连接于板材放置平台9-1另一侧前端的调位气缸放置平台4-1、调位气缸4-2、水平推板4-3，调位气缸4-2安装于调位气缸放置平台4-1上，水平推板4-3连接于调位气缸4-2前端，通过调位气缸4-2带动水平推板4-3推动PVC板材，保证成垛板材水平向整齐度。

所述移动式码垛车8、码垛车定位机构7、板材调位机构4布置在同一条水平线上。

所述伺服电动缸2通过法兰连接于固定支持架3的上端，用于带动整个平台上下运动，以顺利完成PVC板材的码垛工作。

本发明的动作流程为：PVC板材上料台→PVC板材加速分离→限位装置定位PVC板材→升降平台下降→推送PVC板材至码垛车→对PVC板材进行位置调整→升降平台重新回升到承接PVC板材的位置。自动下料码垛设备通过这一系列动作完成多种型号PVC板材的下料码垛工作。

流程中涉及的主要机构及其主要作用如下：

1、设备的三个运动方向：X方向→沿板材传送方向(水平方向)；Z方向→垂直于板材放置平台(竖直方向)；Y方向→同时垂直于X，Z方向(横向)。

2、固定支持架：通过法兰将伺服电动缸连接于上，用于承载与伺服电动缸连接的升降平台，是整套设备运动机构的主要支撑装置。

3、伺服电动缸：通过法兰连接于固定支持架的上端，用于带动整个平台上下运动，以顺利完成PVC板材的码垛工作。

4、升降平台：包括板材放置平台、加速电辊筒、板材限位装置。板材放置平台一方面用来承接PVC板材，另一方面，在其上的中心线位置开有长窄槽。长槽中安装有感应PVC板材的传感器和使板材停止运动的限位挡板，两者共同组成板材限位装置，可根据PVC板材长度，在长槽中滑动限位装置以控制板材运动位置。加速电辊筒连接于平台前端，它可对PVC板材进行加速，实现板材的分离和快速运动。

5、板材推送机构：该机构由四个气缸组成，均布且固定在升降平台的一侧，跟随升降平台同步运动，在升降平台到达合适高度时，根据PVC板材长度，启用相应数目气缸，推动PVC板材滑至码垛车。

6、移动式码垛车：由移动货盘、水平定位装置、横向定位装置组成。车轮直接安装在货盘上，使其可以灵活运动。定位装置呈L型布置安装在货盘外围用于控制成垛板材的整齐度。其中，水平定位装置沿X方向可调，不同位置的安装孔对应不同长度PVC板材，横向定位装置固定不动。

7、码垛车定位机构：是两个与车轮相适应的机械卡槽，用于固定移动式码垛车，防止其在下料码垛过程中来回窜动，影响码垛精度。

8、板材调位机构：该机构包含气缸支撑架、气缸、水平推板。气缸安装在气缸支撑架上，气缸前端连接水平推板，通过气缸带动推板来推动PVC板材，保证成垛板材X向整齐度。

9、PLC电气控制柜：通过PLC电气控制柜实现升降平台的高度控制，板材推送机构及板材调位机构的气缸运动控制，限位机构的位置控制。通过一系列逻辑程序来实现下料码垛过程的自动化。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种升降式PVC板材自动下料码垛机，其特征是：包括带有伺服电动缸(2)的固定支持架(3)、升降平台(9)、板材推送机构(1)、移动式码垛车(8)、码垛车定位机构(7)、板材调位机构(4)及PLC电气控制柜；固定支持架(3)安装在板材生产线尾部，升降平台(9)连接于固定支持架(3)上，板材推送机构(1)连接于升降平台(9)一侧，移动式码垛车(8)紧贴安放于升降平台(9)的另一侧，码垛车定位机构(7)置于移动式码垛车(8)正前方，板材调位机构(4)连接于码垛车定位机构(7)正前方，通过PLC电气控制柜实现升降平台(9)的高度控制、升降平台(9)限位机构的位置控制、板材推送机构(1)及板材调位机构(4)的气缸运动控制，通过一系列逻辑程序来实现下料码垛过程的自动化；

所述升降平台(9)包括板材放置平台(9-1)、加速电辊筒(9-2)、板材限位装置(9-3)，板材放置平台(9-1)连接于固定支持架(3)上，板材放置平台(9-1)上连接可滑动的板材限位装置(9-3)，加速电辊筒(9-2)连接于板材放置平台(9-1)前端，可对PVC板材进行加速，实现板材的分离和快速运动；所述板材限位装置(9-3)包括安装于板材放置平台(9-1)中心线位置开设的长槽中的限位挡板及连接于限位挡板上的传感器，可根据PVC板材长度，在长槽中滑动板材限位装置(9-3)以控制板材运动位置；

所述板材推送机构(1)包括连接于板材放置平台(9-1)一侧的推送气缸放置平台(1-1)及固定连接于推送气缸放置平台(1-1)上的推送气缸，所述推送气缸为四个，均布且固定在板材放置平台(9-1)的一侧，跟随板材放置平台(9-1)同步运动，在板材放置平台(9-1)到达合适高度时，根据PVC板材长度，启用相应数目气缸，推动PVC板材滑至移动式码垛车(8)；

所述板材调位机构(4)包括连接于板材放置平台(9-1)另一侧前端的调位气缸放置平台(4-1)、调位气缸(4-2)、水平推板(4-3)，调位气缸(4-2)安装于调位气缸放置平台(4-1)上，水平推板(4-3)连接于调位气缸(4-2)前端，通过调位气缸(4-2)带动水平推板(4-3)推动PVC板材，保证成垛板材水平向整齐度。

2.根据权利要求1所述的一种升降式PVC板材自动下料码垛机，其特征是：所述移动式码垛车(8)包括带有车轮的移动货盘(8-1)、横向定位装置(8-2)、水平定位装置(8-3)，横向定位装置(8-2)连接于移动货盘(8-1)的外围，水平定位装置(8-3)连接于移动货盘(8-1)的后部，横向定位装置(8-2)与水平定位装置(8-3)构成L型，用于控制成垛板材的整齐度，其中，水平定位装置(8-3)沿水平方向可调，不同位置的安装孔对应不同长度PVC板材，横向定位装置(8-2)固定不动。

3.根据权利要求1所述的一种升降式PVC板材自动下料码垛机，其特征是：所述码垛车定位机构(7)是两个与移动式码垛车(8)车轮相适应的机械卡槽，用于固定移动式码垛车(8)，防止其在下料码垛过程中来回窜动，影响码垛精度。

4.根据权利要求1所述的一种升降式PVC板材自动下料码垛机，其特征是：所述移动式码垛车(8)、码垛车定位机构(7)、板材调位机构(4)布置在同一条水平线上。

5.根据权利要求1所述的一种升降式PVC板材自动下料码垛机，其特征是：所述伺服电动缸(2)通过法兰连接于固定支持架(3)的上端，用于带动整个平台上下运动，以顺利完成PVC板材的码垛工作。

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