CN110406877A - 一种空盘头自动存取架的自动上料装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空盘头自动存取架的自动上料装置，空盘头自动存取架包括框架，框架包括两侧对称分布的若干根立柱，每两根两侧对称的立柱之间固定连接有至少两根横梁，框架包括至少一层存储层且框架的前端设有自动上料装置，自动上料装置包括：自动升降机构，用于带动空盘头上升至目标存储层和空载运行至上料位，其包括升降平台及传动机构；自动选槽机构，设置于升降平台上，用于根据目标存储层最新存储的一个空盘头所在的槽位，为下一个待存储的空盘头选择槽位；自动固定机构，设置于升降平台上，用于将空盘头转移至目标存储层。该自动上料装置自动化程度高，自动选层，自动选槽，操作方便，人为干预环节少，上料效率高，安全系数高。

Description

一种空盘头自动存取架的自动上料装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及空盘头存储技术领域，具体涉及一种空盘头自动存取架的自动上料装置。

背景技术

众所周知，由于纺织厂空盘头结构的特殊性，体积大，重量重，自动立体存储一直是个难题。传统的存储方式是把空盘头存放在固定的地面区域内，导致占地面积大，存放数量有限，容易自由滚动，造成摆放不规则，人工整理劳动强度大。故急需一种空盘头自动存取架，空盘头的自动存取应至少包括自动上料、自动存储和自动取料三个工作过程，即对应自动存储架应至少包括自动上料装置、自动存储装置和自动取料装置。在自动上料环节，如何安全高效地自动上料且能与自动存储装置有效衔接，显然是个很关键且需要解决的难题。如果还是采用传统的人工作业方式，必然会增加工人的劳动强度，上料效率低，操作不便，同时安全系数也会大大降低。

发明内容

本发明为了解决以上问题，提供了一种空盘头自动存取架的自动上料装置。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种空盘头自动存取架的自动上料装置，所述空盘头自动存取架包括框架，所述框架包括两侧对称分布的若干根立柱，每两根两侧对称的立柱之间固定连接有至少两根横梁，所述框架包括至少一层存储层且框架的前端设有自动上料装置，所述自动上料装置包括：

自动升降机构，用于带动空盘头上升至目标存储层和空载运行至上料位，其包括升降平台以及带动升降平台升降的传动机构；

自动选槽机构，设置于升降平台上，用于根据目标存储层最新存储的一个空盘头所在的槽位，为下一个待存储的空盘头选择槽位；以及，

自动固定机构，设置于升降平台上，用于将空盘头转移至目标存储层。

进一步地，所述传动机构包括刹车减速电机、短链条、两根长链条以及六个链轮，所述框架的前端上方设有一根上转轴、前端下方设有一根下转轴，所述升降平台的两端分别固定在两根长链条上，刹车减速电机固定于框架的前端一侧顶部，六个链轮分别为链轮一、链轮二、链轮三、链轮四、链轮五和链轮六，链轮一与刹车减速电机的输出轴固定连接，链轮二固定于上转轴的一端，链轮一与链轮二通过短链条连接，链轮三固定于上转轴上靠近链轮二的一端，链轮四固定于上转轴上远离链轮二的一端，链轮五和链轮六分别固定于下转轴的两端且链轮五与链轮三位于同一垂直线上、链轮六与链轮四位于同一垂直线上，其中一根长链条啮合于链轮三和链轮五上，另一根长链条啮合于链轮四和链轮六上。

进一步地，所述传动机构还包括两个滑轮组，每个滑轮组包括滑轮架和设置于滑轮架上的至少两对滑轮，其中至少一对滑轮对称安装于滑轮架的两侧且该至少一对滑轮的轴线与滑轮架的滑轮安装面相平行，另外至少一对滑轮对称安装于滑轮架的上下两端且该至少一对滑轮的轴线与滑轮架的滑轮安装面相垂直，两个滑轮架分别与升降平台的两端固定连接，滑轮沿着立柱的直角面上下运动。

进一步地，所述自动升降机构还包括固定于框架的前端立柱上的位置检测传感器，所述位置检测传感器包括用于检测上极限位置的上极限传感器、用于检测上料位置的上料位传感器、用于检测下极限位置的下极限传感器以及若干个用于检测每层存储层的层传感器。

进一步地，所述自动选槽机构包括底板、平移气缸、窄定位槽、宽定位槽以及定位传感器，所述平移气缸的缸筒固定于升降平台上、活塞与底板固定连接，在平移气缸的驱动下，所述底板沿升降平台左右滑动，所述窄定位槽和宽定位槽分别固定于底板的两端上表面上，所述定位传感器固定于窄定位槽或宽定位槽上。

进一步地，所述底板通过滑动机构沿升降平台左右滑动，所述滑动机构包括对称固定于升降平台上表面的两个滑轨，底板的下表面上且对应每个滑轨的位置固定有至少两个滑块。

进一步地，所述自动选槽机构还包括定位挡块，所述定位挡块固定于升降平台上靠近宽定位槽的一侧。

进一步地，所述底板上开设有两个相平行的开槽。

进一步地，所述自动固定机构包括固定座、两个升降气缸以及分别固定于两个升降气缸上方的两只手爪，所述固定座穿过两个开槽固定于升降平台上，两个升降气缸对称设置于固定座的两侧。

本发明还提供了一种如上述所述的空盘头自动存取架的自动上料装置的工作方法，包括如下步骤：

S1、自动升降机构到达上料位；

S2、空盘头被转移到自动选槽机构上；

S3、自动固定机构将空盘头的轴固定住；

S4、自动选槽机构根据目标存储层最新存储的一个空盘头所在的槽位，自动为下一个待存储的空盘头选择槽位；

S5、自动升降机构上升至目标存储层；

S6、空盘头转移至目标存储层，完成自动上料过程。

本发明的有益效果是：

本发明的空盘头自动存取架的自动上料装置专门应用于空盘头自动存取架上，与传统的人工作业方式相比，自动化程度高，自动选层，自动选槽，操作方便，人为干预环节少，上料效率高，安全系数高。

附图说明

图1为本发明实施例所述空盘头自动存取架的自动上料装置的主视结构示意图。

图2为图1中A部分的放大结构示意图。

图3为本发明实施例所述滑轮组的主视结构示意图。

图4为本发明实施例所述滑轮组的侧视结构示意图。

图5为图1中B部分的放大结构示意图。

图6为本发明实施例所述底板的俯视结构示意图。

图7为本发明实施例所述自动固定机构的侧视结构示意图。

图8为本发明实施例所述空盘头自动存取架的自动上料装置的工作方法流程示意图。

图中，1、框架，11、横梁，12、立柱，2、自动升降机构，21、升降平台，22、刹车减速电机，221、输出轴，23、短链条，24、长链条，25、链轮，25a、链轮一，25b、链轮二，25c、链轮三，25d、链轮四，25e、链轮五，25f、链轮六，26、上转轴，27、下转轴，28、滑轮组，281、滑轮架，282、滑轮，29、位置检测传感器，29a、上极限传感器，29b、上料位传感器，29c、下极限传感器，29d、层传感器，3、自动选槽机构，31、底板，311、连接板，32、平移气缸，33、窄定位槽，34、宽定位槽，35、定位挡块，36、定位传感器，37、滑轨，38、滑块，39、开槽，4、自动固定机构，41、升降气缸，42、手爪，421、牛眼万向轮，43、固定座。

具体实施方式

为了便于本领域人员更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例所述的一种空盘头自动存取架的自动上料装置，所述空盘头自动存取架包括金属槽钢制成的框架1，所述框架1包括两侧对称分布的若干根立柱12，每两根两侧对称的立柱之间固定连接有至少两根横梁11（只标注了最顶端的横梁11，其他位置的横梁在图1中省略了，故没有标注），横梁11与立柱12之间可以通过紧固件或焊接方式等固定连接，所述立柱12的数量至少为四根（即分别位于四个边上），为了加强整个框架1的稳固性，立柱12的数量越多越好。

所述框架1包括至少一层存储层且框架1的前端设有自动上料装置，一般来说，存储层越多，存储的空盘头的数量越多，所述自动上料装置包括自动升降机构2、自动选槽机构3和自动固定机构4。其中：

本实施例中，所述自动升降机构2用于带动空盘头上升至目标存储层和空载运行至上料位。如图1、2所示，所述自动升降机构2包括由金属钢板制成的升降平台21以及带动升降平台21升降的传动机构，具体地，所述传动机构包括刹车减速电机22、短链条23、两根长链条24以及六个链轮25，所述框架1的前端上方转动设有一根上转轴26、前端下方转动设有一根下转轴27，所述升降平台21的两端分别固定在两根长链条24上，刹车减速电机22固定于框架1的前端一侧顶部，六个链轮25分别为链轮一25a、链轮二25b、链轮三25c、链轮四25d、链轮五25e和链轮六25f，链轮一25a与刹车减速电机22的输出轴221固定连接，链轮二25b固定于上转轴26的一端，链轮一25a与链轮二25b通过短链条23连接，链轮三25c固定于上转轴26上靠近链轮二25b的一端，链轮四25d固定于上转轴26上远离链轮二25b的一端，链轮五25e和链轮六25f分别固定于下转轴27的两端且链轮五25e与链轮三25c位于同一垂直线上、链轮六25f与链轮四25d位于同一垂直线上，其中一根长链条24啮合于链轮三25c和链轮五25e上，另一根长链条24啮合于链轮四25d和链轮六25f上。所述传动机构的工作原理是：在刹车减速电机22的驱动下，带动与刹车减速电机22的输出轴221固定连接的链轮一25a转动，然后链轮一25a带动与其啮合的短链条23转动，短链条23再带动链轮二25b转动，链轮二25b再带动上转轴26转动，在上转轴26转动的情况下，上转轴26带动链轮三25c和链轮四25d也同时转动，从而带动两根长链条24上下运动，进而带动升降平台21上下升降运动。

进一步地，如图1、3、4所示，为了避免升降平台21在升降过程中前后或左右晃动，所述传动机构还包括两个滑轮组28，每个滑轮组28包括滑轮架281和设置于滑轮架上的至少两对滑轮282，本实施例优选每个滑轮组28包括四对滑轮282，即8个滑轮282，这样可以保证升降平台21的升降过程更加稳定，其中两对滑轮282对称安装于滑轮架281的两侧且该两对滑轮282的轴线与滑轮架281的滑轮安装面相平行，另外两对滑轮282对称安装于滑轮架281的上下两端且该两对滑轮282的轴线与滑轮架281的滑轮安装面相垂直；两个滑轮架281分别与升降平台21的两端固定连接，具体是，两个滑轮架281的下端分别与升降平台21的两端通过螺栓固定连接，所述滑轮282沿着立柱12的直角面上下滚动运动。

进一步地，如图1所示，所述自动升降机构2还包括固定于框架的前端立柱12上的位置检测传感器29，所述位置检测传感器29包括用于检测上极限位置的上极限传感器29a、用于检测上料位置的上料位传感器29b、用于检测下极限位置的下极限传感器29c以及若干个用于检测每层存储层的层传感器29d，其中，层传感器29d的个数与存储层的层数相等，即每层存储层设有一个层传感器29d；所述上极限传感器29a、上料位传感器29b、下极限传感器29c和若干个层传感器29d均采用接近开关。

本实施例中，所述自动选槽机构3设置于升降平台21上，用于根据目标存储层最新存储的一个空盘头所在的槽位，为下一个待存储的空盘头选择槽位，因为空盘头自动存取架上一侧设有两个窄存储槽、另一侧设有一个宽存储槽，设两个窄存储槽分别为内侧窄存储槽和外侧窄存储槽，设置两个窄存储槽和一个宽存储槽的目的是为了错位存储，即，一个空盘头的一端存储在内侧窄存储槽内、另一端存储才宽存储槽内，与其相邻的一个空盘头的同一端存储在外侧窄存储槽内、另一端存储才宽存储槽内，这样可以节省很大一部分的空间，大大提高了空间利用率。具体地，如图1、5所示，所述自动选槽机构3包括底板31、平移气缸32、窄定位槽33、宽定位槽34以及定位传感器36，其中所述窄定位槽33的宽度小于宽定位槽34的宽度，宽定位槽34可以方便放置不同长度的空盘头，所述平移气缸32的缸筒水平固定于升降平台21上、活塞通过连接板311与底板31固定连接，在平移气缸32的驱动下，所述底板31沿升降平台21左右滑动，所述窄定位槽33和宽定位槽34分别固定于底板31的两端上表面上，窄定位槽33和宽定位槽34的槽口呈喇叭状，所述定位传感器36固定于窄定位槽33或宽定位槽34上，优选所述定位传感器36为一对对射式光电传感器，具体是，一对对射式光电传感器固定于窄定位槽33或宽定位槽34的两侧用于检测空盘头是否放置在自动选槽机构3上。

进一步地，所述底板31通过滑动机构沿升降平台21左右滑动，所述滑动机构包括对称固定于升降平台21上表面的两个相平行的滑轨37，底板31的下表面上且对应每个滑轨37的位置固定有至少两个滑块38，本实施例优选每个滑轨37对应三个滑块38，在平移气缸32的驱动下，使得底板31通过滑块38沿滑轨37左右滑动，从而为下一个待存储的空盘头选择槽位。

进一步地，所述自动选槽机构3还包括定位挡块35，所述定位挡块35固定于升降平台21上靠近宽定位槽34的一侧，主要是为了安全考虑，以防在选槽时平移气缸32因为某些原因导致自动选槽机构3超出了范围，故设置定位挡块35将自动选槽机构3（即底板31）限制在一定的范围内，该范围根据空盘头自动存取架上的存储槽的位置决定。

更进一步地，如图6所示，所述底板31上开设有两个相平行的开槽39，开槽39的长度方向与框架1的左右方向一致，目的是为了使得自动固定机构4穿过底板31固定在升降平台21上，即，自动固定机构4是固定于升降平台21上的，而自动选槽机构3可以在升降平台21上左右移动，自动选槽机构3与自动固定机构4之间互不影响。

本实施例中，所述自动固定机构4设置于升降平台21上，用于将空盘头转移至目标存储层。具体地，如图1、7所示，所述自动固定机构4包括固定座43、两个升降气缸41以及分别固定于两个升降气缸上方的两只手爪42，所述固定座43穿过两个开槽39固定于升降平台21上，两个升降气缸41对称设置于固定座43的两侧，本实施例所述两只手爪42呈“U”型，每只手爪的两侧装有牛眼万向轮421，便于空盘头做滚动运动。

本实施例还提供了一种如上述所述的空盘头自动存取架的自动上料装置的工作方法，如图8所示，包括如下步骤：

S1、自动升降机构2到达上料位：

具体是，升降平台21在传动机构的驱动下到达上料位，所述“上料位”是指用于将空盘头从别处转移到自动上料装置的位置，所述“上料位”由上料位传感器29b检测得到；

S2、空盘头被转移到自动选槽机构3上：

具体是，空盘头的两端分别置于窄定位槽33和宽定位槽34内；

S3、自动固定机构4将空盘头的轴固定住：

具体是，当定位传感器36检测到空盘头被放置在定位槽内时，两个升降气缸41分别驱动两只手爪42上升，将空盘头的轴卡在两只手爪42内；

S4、自动选槽机构3根据目标存储层最新存储的一个空盘头所在的槽位，自动为下一个待存储的空盘头选择槽位：

具体是，根据目标存储层最新存储的一个空盘头所在的槽位，平移气缸32驱动底板31带动空盘头在滑轨37上移动，使得窄定位槽33与目标存储层的目标存储槽位相对应；

S5、自动升降机构2上升至目标存储层：

具体是，升降平台21在传动机构的驱动下到达目标存储层；

S6、空盘头转移至目标存储层，完成自动上料过程：

具体是，空盘头转移至目标存储层后，两个升降气缸41分别驱动两只手爪42下降，即解除手爪42对空盘头的轴的作用力，至此完成自动上料过程，然后升降平台21在传动机构的驱动下再返回上料位，进行下一个循环。

以上仅描述了本发明的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述做出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种空盘头自动存取架的自动上料装置，其特征在于，所述空盘头自动存取架包括框架（1），所述框架（1）包括两侧对称分布的若干根立柱（12），每两根两侧对称的立柱之间固定连接有至少两根横梁（11），所述框架（1）包括至少一层存储层且框架（1）的前端设有自动上料装置，所述自动上料装置包括：

自动升降机构（2），用于带动空盘头上升至目标存储层和空载运行至上料位，其包括升降平台（21）以及带动升降平台（21）升降的传动机构；

自动选槽机构（3），设置于升降平台（21）上，用于根据目标存储层最新存储的一个空盘头所在的槽位，为下一个待存储的空盘头选择槽位；以及，

自动固定机构（4），设置于升降平台（21）上，用于将空盘头转移至目标存储层。

2.根据权利要求1所述的空盘头自动存取架的自动上料装置，其特征在于，所述传动机构包括刹车减速电机（22）、短链条（23）、两根长链条（24）以及六个链轮（25），所述框架（1）的前端上方设有一根上转轴（26）、前端下方设有一根下转轴（27），所述升降平台（21）的两端分别固定在两根长链条（24）上，刹车减速电机（22）固定于框架（1）的前端一侧顶部，六个链轮（25）分别为链轮一（25a）、链轮二（25b）、链轮三（25c）、链轮四（25d）、链轮五（25e）和链轮六（25f），链轮一（25a）与刹车减速电机（22）的输出轴固定连接，链轮二（25b）固定于上转轴（26）的一端，链轮一（25a）与链轮二（25b）通过短链条（23）连接，链轮三（25c）固定于上转轴（26）上靠近链轮二（25b）的一端，链轮四（25d）固定于上转轴（26）上远离链轮二（25b）的一端，链轮五（25e）和链轮六（25f）分别固定于下转轴（27）的两端且链轮五（25e）与链轮三（25c）位于同一垂直线上、链轮六（25f）与链轮四（25d）位于同一垂直线上，其中一根长链条（24）啮合于链轮三（25c）和链轮五（25e）上，另一根长链条（24）啮合于链轮四（25d）和链轮六（25f）上。

3.根据权利要求2所述的空盘头自动存取架的自动上料装置，其特征在于，所述传动机构还包括两个滑轮组（28），每个滑轮组（28）包括滑轮架（281）和设置于滑轮架上的至少两对滑轮（282），其中至少一对滑轮（282）对称安装于滑轮架（281）的两侧且该至少一对滑轮（282）的轴线与滑轮架（281）的滑轮安装面相平行，另外至少一对滑轮（282）对称安装于滑轮架（281）的上下两端且该至少一对滑轮（282）的轴线与滑轮架（281）的滑轮安装面相垂直，两个滑轮架（281）分别与升降平台（21）的两端固定连接，滑轮（282）沿着立柱（12）的直角面上下运动。

4.根据权利要求2或3所述的空盘头自动存取架的自动上料装置，其特征在于，所述自动升降机构（2）还包括固定于框架的前端立柱（12）上的位置检测传感器（29），所述位置检测传感器（29）包括用于检测上极限位置的上极限传感器（29a）、用于检测上料位置的上料位传感器（29b）、用于检测下极限位置的下极限传感器（29c）以及若干个用于检测每层存储层的层传感器（29d）。

5.根据权利要求1所述的空盘头自动存取架的自动上料装置，其特征在于，所述自动选槽机构（3）包括底板（31）、平移气缸（32）、窄定位槽（33）、宽定位槽（34）以及定位传感器（36），所述平移气缸（32）的缸筒固定于升降平台（21）上、活塞与底板（31）固定连接，在平移气缸（32）的驱动下，所述底板（31）沿升降平台（21）左右滑动，所述窄定位槽（33）和宽定位槽（34）分别固定于底板（31）的两端上表面上，所述定位传感器（36）固定于窄定位槽（33）或宽定位槽（34）上。

6.根据权利要求5所述的空盘头自动存取架的自动上料装置，其特征在于，所述底板（31）通过滑动机构沿升降平台（21）左右滑动，所述滑动机构包括对称固定于升降平台（21）上表面的两个滑轨（37），底板（31）的下表面上且对应每个滑轨的位置固定有至少两个滑块（38）。

7.根据权利要求6所述的空盘头自动存取架的自动上料装置，其特征在于，所述自动选槽机构（3）还包括定位挡块（35），所述定位挡块（35）固定于升降平台（21）上靠近宽定位槽（34）的一侧。

8.根据权利要求5或6或7所述的空盘头自动存取架的自动上料装置，其特征在于，所述底板（31）上开设有两个相平行的开槽（39）。

9.根据权利要求8所述的空盘头自动存取架的自动上料装置，所述自动固定机构（4）包括固定座（43）、两个升降气缸（41）以及分别固定于两个升降气缸上方的两只手爪（42），所述固定座（43）穿过两个开槽（39）固定于升降平台（21）上，两个升降气缸（41）对称设置于固定座（43）的两侧。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的空盘头自动存取架的自动上料装置的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、自动升降机构（2）到达上料位；

S2、空盘头被转移到自动选槽机构（3）上；

S3、自动固定机构（4）将空盘头的轴固定住；

S4、自动选槽机构（3）根据目标存储层最新存储的一个空盘头所在的槽位，自动为下一个待存储的空盘头选择槽位；

S5、自动升降机构（2）上升至目标存储层；

S6、空盘头转移至目标存储层，完成自动上料过程。