CN110217525A - 一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，属于机械制造领域。本发明包括主焊接框架、托盘平移机构、管材提升机构、动力分配机构、出入库输送机构。主焊接框架固定在地面。出入库输送机构置于主焊接框架的底层，将管材送至输送链；提升机构中抓取吊钩由丝杠传动抓取管材。托盘放在焊接货架每一层的导轨上，沿导轨运动；动力传动链条将动力分配给托盘和提升机构。本发明的显著优点：通过计算机控制，实现管材在库管理和管材分配的自动化，大大提高生产效率。结合RFID射频识别技术，可实现查找、辨识、管理、搬运管材与自动化设备流水作业的无缝衔接，缩短了生产工期，减轻了劳动强度也避免了人工的辨识失误。

Description

一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备

技术领域

本发明属于机械制造领域，特别是一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备。

背景技术

船舶管材加工是典型的多品种、小批量生产，这种生产模式也决定了船舶制造业生产管理的复杂性，逐步实现管材加工的智能化是当前的主要发展方向。传统的船舶管材的管理主要是通过室外就地分类堆放，通过管理人员现场记录管材的各个基本属性来实现在库管理，在有需要某一根管材时，通过人工在管材堆场查找所需管材，通过天车吊装至车间门口，在人工吊装到车间内的天车的吊钩上，再由天车运至管材切割工位。

船舶管材加工车间管材自动化仓库是一种生产性仓库，它通过和计算机控制系统，RFID射频识别技术结合实现车间内管材的自动出入库管理以及在库自动管理。它是在管材运至车间仓库下之后，通过自动的出入库管理，与车间内流水线结合，可以实现智能的管材加工原材料分配提升整体的自动化程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，以解决管材加工车间管材的分配、管理与流水线作业的自动化衔接问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，包括主焊接框架、管材提升机构、托盘平移机构、管材输送机构、动力分配机构；托盘平移机构安装在主焊接框架每层的导轨上，管材提升机构通过钢索吊装在主焊接框架上，管材输送机构安装在主焊接框架底层的空间内，动力分配机构沿着主焊接框架竖向布置。

所述的主焊接框架固定在地面上，包含有框架、支撑台、立柱、横向梁、托盘导轨、托盘牵引链条导槽；主焊接框架设置若干层货位；框架为长方体形，在框架的两个侧面沿周向布置若干根立柱，横向每3层货位设置一根横向梁，并布置有米字形加强结构；两侧立柱上竖向设置有对应于每层的支撑台，每层托盘导轨焊接在对应支撑台上表面，托盘牵引链条导槽固定在对应支撑台下表面。

所述的管材提升机构包括抓取框架、联轴器、滑动丝杠、丝杠螺母、导轨、滑块、抓取吊钩、伺服电机、钢索、卷筒，所述卷筒固定在主焊接框架顶层，抓取框架通过钢索吊装在框架内；抓取框架两侧均有滑动丝杠，通过联轴器与伺服电机相连接，抓取吊钩固定在滑块上，滑块与导轨使用丝杠螺母连接，导轨用螺栓将其固定在框架上。

所述的托盘平移机构包括托盘、车轮、水平牵引链条、管材支撑座、牵引链条、链条连接杆、链轮、链条、离合器；货架每层布置一个托盘平移机构，所述托盘两端安装有车轮，车轮放置在托盘导轨上，托盘导轨焊接在主焊接框架上，水平牵引链条连接在托盘侧面，每个托盘通过两条牵引链条拖动，牵引链条牵引导轨；托盘的承载面沿着平行横梁方向设置有若干个管材支撑座，管材支撑座固定在托盘上，管材放置在管材支撑座上；牵引链条两端分别与链条连接杆连接；牵引链条与链轮相啮合。

所述的动力分配机构由驱动电机、联轴器、驱动链条、离合器组成；和卷筒连接的驱动链条布置在主焊接框架顶层；和托盘连接的驱动链条沿着主框架立柱布置，在货架每层均有相应的链轮以及和链轮连接的离合器与托盘平移机构；驱动电机安装在主焊接框架上，通过联轴器和离合器与两个和托盘相连的驱动链条相连，通过离合器将动力分配给和卷筒相连的驱动链条或和托盘相连的驱动链条；每一层的牵引链条的链轮与和卷筒相连的驱动链条或和托盘连接的驱动链条之间通过离合器相连。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

(1)本发明提供了一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，包括入库载物台、出库载物台、主焊接框架、托盘平移机构，管材提升机构，动力分配机构，出入库输送机构。通过智能的计算机控制，实现管材的在库管理的自动化，管材分配的自动化，大大提高生产效率。

(2)一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，通过与计算机控制系统，RFID射频识别技术等结合，替代了过去劳动强度大、工作效率低的人工查找、辨识、管理、搬运管材的环节，实现了原本不能无缝衔接的效率低下的人工查找、辨识、管理、搬运管材与自动化设备流水作业的无缝衔接，大大缩短了生产工期，减轻了劳动强度也避免了人工可能出现的辨识失误。

附图说明

图1为本发明的一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备的总体结构图示意图。

图2为本发明的一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备的提升机构总体结构示意图。

图3为本发明的一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备的吊爪机构示意图。

图4为本发明的一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备的托盘平移机构结构示意图。

具体实施方式：

为了说明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

图1：1-主焊接框架，2-管材提升机构，3-托盘平移机构，4-管材输送机构，5-动力分配机构。

图2：7-抓取框架，15-钢索。

图3：8.伺服电机，9.联轴器，10.滑动丝杠，11.滑块，12.丝杠螺母，13.导轨，14.抓取吊钩，15-钢索。

图4：16-卷筒，17-托盘，18-车轮，19-水平牵引链条，20-管材支撑座，21-牵引链条，22-链条连接杆，23-链轮，24-驱动链条，25-离合器。

本发明属于机械制造领域，特别是一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备。

本发明所解决的技术问题在于提供一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，以解决管材加工车间管材的分配、管理与流水线作业的自动化衔接问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，本发明包括入库载物台、出库载物台、主焊接框架、托盘平移机构，管材提升机构，动力分配机构，出入库输送机构。

所述主焊接框架固定在地面，入库载物台设置在主焊接框架侧面。所述出入库输送机构布置在焊接框架的底层，和入库载物台相接，包含有管材输送链和油缸等，通过油缸控制将管材由入库载物台送至管材输送链；所述管材提升机构有卷筒、抓取框架等，通过卷筒吊装抓取框架，抓取框架上抓取吊钩、滑动丝杠等，抓取吊钩通过滑动丝杠传动将抓取吊钩伸入管材两侧的内孔实现管材抓取。所述托盘平移机构有托盘、传送链等，托盘放在焊接货架每一层的导轨上，每个托盘的传送链带动托盘沿导轨运动；所述传送链通过水平牵引链条和竖直的驱动链条将动力分配给托盘和管材提升机构。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

(1)本发明提供了一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，包括入库载物台、出库载物台、主焊接框架、托盘平移机构，管材提升机构，动力分配机构，出入库输送机构。通过智能的计算机控制，实现管材的在库管理的自动化，管材分配的自动化，大大提高生产效率。

(2)一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，通过与计算机控制系统，RFID射频识别技术等结合，替代了过去劳动强度大、工作效率低的人工查找、辨识、管理、搬运管材的环节，实现了原本不能无缝衔接的效率低下的人工查找、辨识、管理、搬运管材与自动化设备流水作业的无缝衔接，大大缩短了生产工期，减轻了劳动强度也避免了人工可能出现的辨识失误。

本发明进一步描述如下：

一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，包括主焊接框架1、管材提升机构2、托盘平移机构3、管材输送机构4、动力分配机构5；托盘平移机构3安装在主焊接框架1每层的导轨上，管材提升机构2通过钢索吊装在主焊接框架1上，管材输送机构4安装在主焊接框架底层的空间内，动力分配机构5沿着主焊接框架立柱布置。

主焊接框架1是一个方形框架，用螺栓将其固定在地面上，包含有框架、托盘导轨、托盘牵引链条导槽，主焊接框架设置8层货位，周向布置6根立柱，横向每3层设置横向梁，并布置有米字形加强结构，两侧立柱上竖向设置有对应于每层的支撑台，托盘导轨焊接在支撑台上表面，托盘牵引链条导槽通过螺栓固定在支撑台下表面。

管材提升机构2包括抓取框架、滑动丝杠、丝杠螺母、导轨、滑块、抓取吊钩、伺服电机、钢索、卷筒等，所述卷筒通过螺栓固定在所述主焊接框架1顶层，抓取框架通过钢索吊装在框架内，在卷筒的带动下提升或下降。抓取框架两侧均有滑动丝杠，通过联轴器与伺服电机相连接，抓取吊钩固定在滑块上，滑块放置在导轨上并且使用丝杠螺母连接，导轨用螺栓将其固定在提升框架上，通过丝杠螺母与滑动丝杠形成螺旋传动使滑块沿导轨运动，从而实现抓取吊钩从管材两侧抓取管材。

所述托盘机构3包括托盘、车轮、水平牵引链条，链条连接杆、链轮等。托盘平移机构一共有8个，货架每层布置一个。所述托盘两端安装有车轮，车轮放置在托盘导轨上，托盘导轨焊接在主焊接框架1上，水平牵引链条连接在托盘侧面，每个托盘通过两条牵引链条拖动，通过牵引链条来实现在导轨上的平移，牵引链条有约一半的长度用链条连接杆代替，牵引链条和链条连接杆沿着主焊接框架上的链条导槽运动。

所述动力分配机构5包含驱动电机、联轴器、驱动链条、离合器等组成。驱动电机安装在主框架上，通过联轴器和离合器与两个驱动链相连，通过离合器将动力分配给和卷筒连接的驱动链条或者和托盘连接的驱动链条。和卷筒连接的驱动链条布置在主焊接框架1顶层，和托盘连接的驱动链条沿着主框架立柱布置，在货架每层均有相应的链轮以及离合器与托盘平移机构的链轮连接，通过离合器的断开与连接控制每层的托盘运动。

结合图1，本发明为一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，包括主焊接框架1、管材提升机构2、托盘平移机构3、管材输送机构4、动力分配机构5。托盘平移机构3安装在主焊接框架1每层的导轨上，管材提升机构2通过钢索吊装在主焊接框架1上，管材输送机构4安装在主焊接框架底层的空间内，动力分配机构5沿着主焊接框架立柱布置。货架一共有8层，每一层均放置一个托盘，管材放置在每一层的托盘上，每层托盘可放置8根直径不同的管材。入库时通过底部管材输送机构4将记录完属性的管材运至管材提升机构2下方，管材提升机构2将管材吊装至预定高度后，该层的托盘平移机构3中的托盘沿导轨移出，管材提升机构2放置管材，之后托盘反向移动至货位完成入库。出库时各机构动作与出库相反，不同的是出库时管材输送机构4将管材运至货架的另一侧。

结合图1，图2，图3，管材提升机构2包括抓取框架7、伺服电机8、联轴器9、滑动丝杠10、滑块11、丝杠螺母12、导轨13，抓取吊钩14，钢索15，卷筒16。所述伺服电机8用螺栓将其固定在抓取框架7上，伺服电机8通过联轴器9与滑动丝杠10连接,滑块11通过滑动丝杠10的丝杠螺母12连接在滑动丝杠10上，随着丝杠螺母12的运动沿着导轨13滑动，抓取吊钩14固定在滑块11上。卷筒16通过螺栓固定在所述主焊接框架1顶层，抓取框架7通过钢索吊装在框架内，驱动链驱动卷筒16带动吊爪框架提升或下降。作业时，卷筒16转动将抓取框架7下放至所需管材所在层位上方位置，伺服电机8通电，丝杠转动带动抓取吊钩14和滑块11一同沿导轨运动，抓取吊钩11从管材两端内孔深入管内进行抓取。

结合图1，图4托盘平移机构3一共有8个，在主焊接框架每层放置一个。每一个托盘平移机构均由托盘17、车轮18、水平牵引链条19、管材支撑座20、牵引链条21、链条连接杆22、链轮23、链条24、离合器25组成。托盘17两端各连接一根牵引链条21，每个托盘两侧各布置5个车轮18，牵引链条21与链条连接杆22相连，驱动链条24提供的动力通过链轮23驱动托盘17沿着主焊接框架1上的托盘导轨运动。托盘承载面沿着横梁方向设置有8个管材支撑座20，将管材放置在管材支撑座20上。总体托盘系统由8个相同的托盘平移机构3构成，每一层的牵引链条21的主链轮23和驱动链条24之间通过离合器25相连。假设在现在需要取出第三层的左数五根管，则此时的第三层离合器25连接，使得竖直的驱动链条24的动力得以传输到第三层的水平牵引链条19上，由水平牵引链条19带动托盘17在主框架导轨上平移到吊爪位置。其他层的离合器均处于断开状态，其它各层的水平运动各部件均处于静止状态，但是竖直的驱动链条的各个链轮均在转动，只是除第三层以外的各层中的驱动链轮均处于空转状态。

综上所述，本发明公开了一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，该发明包括主焊接框架、托盘平移机构，管材提升机构，动力分配机构，出入库输送机构组成。本发明所述主焊接框架固定在地面，入库载物台设置在主焊接框架侧面。所述出入库输送机构布置在焊接框架的底层，和入库载物台相接，包含有管材输送链和油缸等，通过油缸控制将管材由载物台送至输送链；所述提升机构由卷筒、抓取框架等、通过卷筒吊装抓取框架，抓取框架上抓取吊钩、滑动丝杠等，抓取吊钩通过滑动丝杠传动将抓取吊钩伸入管材两侧的内孔实现管材抓取。所述托盘平移机构由托盘、传送链等，托盘放在焊接货架每一层的导轨上，每个托盘传送链带动托盘沿导轨运动；所述动力传动链条通过水平和竖直链条将动力分配给托盘和提升机构。

Claims (5)

1.一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，其特征在于：包括主焊接框架(1)、管材提升机构(2)、托盘平移机构(3)、管材输送机构(4)、动力分配机构(5)；托盘平移机构(3)安装在主焊接框架(1)每层的导轨上，管材提升机构(2)通过钢索吊装在主焊接框架(1)上，管材输送机构(4)安装在主焊接框架底层的空间内，动力分配机构(5)沿着主焊接框架竖向布置。

2.根据权利要求1所述的一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，其特征在于：所述的主焊接框架(1)固定在地面上，包含有框架、支撑台、立柱、横向梁、托盘导轨、托盘牵引链条导槽；主焊接框架(1)设置若干层货位；框架为长方体形，在框架的两个侧面沿周向布置若干根立柱，横向每3层货位设置一根横向梁，并布置有米字形加强结构；两侧立柱上竖向设置有对应于每层的支撑台，每层托盘导轨焊接在对应支撑台上表面，托盘牵引链条导槽固定在对应支撑台下表面。

3.根据权利要求1所述的一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，其特征在于：所述的管材提升机构(2)包括抓取框架、联轴器、滑动丝杠、丝杠螺母、导轨、滑块、抓取吊钩、伺服电机、钢索、卷筒，所述卷筒固定在主焊接框架(1)顶层，抓取框架通过钢索吊装在框架内；抓取框架两侧均有滑动丝杠，通过联轴器与伺服电机相连接，抓取吊钩固定在滑块上，滑块与导轨使用丝杠螺母连接，导轨用螺栓将其固定在框架上。

4.根据权利要求1所述的一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，其特征在于：所述的托盘平移机构(3)包括托盘、车轮、水平牵引链条、管材支撑座、牵引链条、链条连接杆、链轮、链条、离合器；货架每层布置一个托盘平移机构，所述托盘两端安装有车轮，车轮放置在托盘导轨上，托盘导轨焊接在主焊接框架上，水平牵引链条连接在托盘侧面，每个托盘通过两条牵引链条拖动，牵引链条牵引导轨；托盘的承载面沿着平行横梁方向设置有若干个管材支撑座，管材支撑座固定在托盘上，管材放置在管材支撑座上；牵引链条两端分别与链条连接杆连接；牵引链条与链轮相啮合。

5.根据权利要求1所述的一种船舶管材加工车间管材自动化仓库设备，其特征在于：所述的动力分配机构(5)由驱动电机、联轴器、驱动链条、离合器组成；和卷筒连接的驱动链条布置在主焊接框架(1)顶层；和托盘连接的驱动链条沿着主框架立柱布置，在货架每层均有相应的链轮以及和链轮连接的离合器与托盘平移机构(3)；驱动电机安装在主焊接框架(1)上，通过联轴器和离合器与两个和托盘相连的驱动链条相连，通过离合器将动力分配给和卷筒相连的驱动链条或和托盘相连的驱动链条；每一层的牵引链条的链轮与和卷筒相连的驱动链条或和托盘连接的驱动链条之间通过离合器相连。