CN110422532B - 一种空盘头自动存取架的自动取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取料装置，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后端设有自动取料装置，自动取料装置包括：自动升降机构，用于空载运行至待取空盘头所在的目标存储层和带动空盘头下降至卸料位，其包括升降平台及传动机构；自动转移机构，设置于升降平台上，用于插入待取空盘头所在的目标存储层的最后一个空盘头位置并将待取空盘头转移到自动卸料机构上；自动卸料机构，用于固定和释放待取空盘头。该自动取料装置自动化程度高，自动选层、取料和卸料，安全高效，劳动强度低，使得取料过程安全高效顺畅。

Description

一种空盘头自动存取架的自动取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取料装置。

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。在自动取料环节，如何安全高效顺畅地自动取料是个很关键且需要解决的难题。如果还是沿用传统的人工作业方式，必然会增加工人的劳动强度，取料效率低，操作非常不便且极其不安全。

发明内容

本发明为了解决以上难题，提供了一种空盘头自动存取架的自动取料装置。

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取料装置，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后端设有自动取料装置，所述自动取料装置包括：

自动升降机构，用于空载运行至待取空盘头所在的目标存储层和带动空盘头下降至卸料位，其包括升降平台以及带动升降平台升降的传动机构；

自动转移机构，设置于升降平台上，用于插入待取空盘头所在的目标存储层的最后一个空盘头位置并将待取空盘头转移到自动卸料机构上；以及，

自动卸料机构，用于固定和释放待取空盘头。

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，所述框架的后端上方设有一根上转轴、后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后端一侧顶部，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后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、用于检测卸料位置的卸料位传感器、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，所述自动转移机构包括底板、两个升降气缸、两只手爪以及两个自动转移气缸，所述底板包括下底板和上底板，下底板通过滑动机构一沿升降平台前后滑动，上底板通过滑动机构二沿下底板前后滑动，两个升降气缸分别垂直固定于底板的两侧，两只手爪分别固定于两个升降气缸的上方，两个自动转移气缸分别为自动转移气缸一和自动转移气缸二，所述自动转移气缸一的缸筒固定于升降平台上、活塞与下底板固定连接，所述自动转移气缸二的缸筒固定于下底板上、活塞与上底板固定连接。

进一步地，所述滑动机构一包括固定于下底板下表面的两条相平行的滑轨一以及固定于升降平台上方且与滑轨一相匹配的两个滑块一；所述滑动机构二包括固定于上底板下表面的两条平行的滑轨二以及固定于下底板上表面且与滑轨二相匹配的两个滑块二。

进一步地，所述自动卸料机构包括两个窄定位槽、宽定位槽和定位传感器，两个窄定位槽和宽定位槽靠近框架后端的一端均通过铰链铰接于升降平台上，两个窄定位槽固连于一起且位于自动转移机构的一侧、宽定位槽位于自动转移机构的另一侧，所述定位传感器固定于宽定位槽上。

进一步地，所述框架还包括位于卸料位的一根横杆，所述自动卸料机构还包括高度可调的两组支柱，其中一组支柱固定于横杆上且对应两个窄定位槽的中间位置、另一组支柱固定于横杆上且对应宽定位槽的中间位置。

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取料装置的工作方法，包括如下步骤：

S1、自动升降机构运动至待取空盘头所在的目标存储层；

S2、自动转移机构插入待取空盘头所在的目标存储层的最后一个空盘头的位置；

S3、自动转移机构固定住待取空盘头；

S4、自动转移机构收回，将待取空盘头转移到自动卸料机构上；

S5、自动升降机构带动空盘头下降至卸料位，在自动卸料机构和自动转移机构的作用下将空盘头释放，完成自动取料过程。

本发明的有益效果是：

本发明的空盘头自动存取架的自动取料装置专门应用于空盘头的自动取料，自动化程度高，自动选层，自动取料，自动卸料，安全高效，劳动强度低，使得取料过程安全高效顺畅。

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取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为本发明实施例所述自动转移机构的主视结构示意图。

图6为本发明实施例所述自动转移机构的侧视结构示意图。

图7为图1中B部分的放大结构示意图。

图8为本发明实施例所述空盘头自动存取架的自动取料装置的工作方法流程示意图。

图中，1、框架，11、横梁，12、立柱，13、横杆，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、卸料位传感器，29c、下极限传感器，29d、层传感器，3、自动转移机构，31、底板，31a、下底板，31b、上底板，32、手爪，321、牛眼万向轮，33、升降气缸，34、自动转移气缸，34a、自动转移气缸一，34b、自动转移气缸二，35a、滑块一，35b、滑块二，36a、滑轨一，36b、滑轨二，4、自动卸料机构，41、窄定位槽，411、连接部，42、宽定位槽，43、定位传感器，44、铰链，45、支柱。

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取料装置，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（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的后端设有自动取料装置，一般来说，存储层越多，存储的空盘头的数量越多，所述自动取料装置包括自动升降机构2、自动转移机构3和自动卸料机构4。其中：

本实施例中，所述自动升降机构2用于空载运行至待取空盘头所在的目标存储层和带动空盘头下降至卸料位。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的后端上方转动设有一根上转轴26、后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的后端一侧顶部，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后端立柱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、用于检测卸料位置的卸料位传感器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、卸料位传感器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，所述自动转移机构3设置于升降平台21上，用于插入待取空盘头所在的目标存储层的最后一个空盘头位置并将待取空盘头转移到自动卸料机构4上。具体地，如图5、6所示，所述自动转移机构3包括底板31、两个升降气缸33、两只手爪32以及两个自动转移气缸34，所述底板31包括下底板31a和上底板31b，下底板31a通过滑动机构一沿升降平台21前后滑动，上底板31b通过滑动机构二沿下底板31a前后滑动，两个升降气缸33分别垂直固定于底板31的两侧分别用于驱动两只手爪32做上下升降运动，两只手爪32分别固定于两个升降气缸33的上方，两个自动转移气缸34分别为自动转移气缸一34a和自动转移气缸二34b，所述自动转移气缸一34a的缸筒固定于升降平台21上、活塞与下底板31a固定连接，所述自动转移气缸二34b的缸筒固定于下底板31a上、活塞与上底板31b固定连接。本实施例所述两只手爪32呈“U”型，每只手爪32的两侧装有牛眼万向轮321，便于空盘头做滚动运动。

进一步地，所述滑动机构一包括固定于下底板31a下表面的两条相平行的滑轨一36a以及固定于升降平台21上方且与滑轨一相匹配的两个滑块一35a，其中，两条滑轨一36a对称固定于下底板31a的下表面两侧且滑轨一36a的长度方向与框架1的长度方向一致；所述滑动机构二包括固定于上底板31b下表面的两条平行的滑轨二36b以及固定于下底板31a上表面且与滑轨二相匹配的两个滑块二35b，其中，两条滑轨二36b对称固定于上底板31b的下表面两侧且滑轨二36b的长度方向与框架1的长度方向一致。

本实施例中，所述自动卸料机构4用于固定和释放待取空盘头。具体地，如图1、7所示，所述自动卸料机构4包括两个窄定位槽41、宽定位槽42和定位传感器43，两个窄定位槽41和宽定位槽42的槽口均呈喇叭状，两个窄定位槽41和宽定位槽42靠近框架后端的一端均通过铰链44铰接于升降平台21上，两个窄定位槽41之间通过连接部411固连于一起且位于自动转移机构3的一侧、宽定位槽42位于自动转移机构3的另一侧，所述定位传感器43固定于宽定位槽42上，优选所述定位传感器43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宽定位槽42的两侧用于检测空盘头是否放置在自动卸料机构4上。

本实施例中，如图1所示，所述框架1还包括位于卸料位的一根横杆13，该横杆13位于下转轴27的上方；所述自动卸料机构4还包括高度可调的两组支柱45，其中一组支柱45固定于横杆13上且对应两个窄定位槽41的中间位置、另一组支柱45固定于横杆13上且对应宽定位槽42的中间位置，本实施例优选所述支柱45采用螺栓，因为螺栓带有螺纹，方便调节高度。当升降平台21下降至卸料位，支柱45将两个窄定位槽41和宽定位槽42以铰链44为支点顶起，使空盘头滚落下来。

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取料装置的工作方法，如图8所示，包括如下步骤：

S1、自动升降机构2运动至待取空盘头所在的目标存储层：

具体是，升降平台21在传动机构的驱动下运动至待取空盘头所在的目标存储层，由层传感器29d检测得知是否到达目标存储层；

S2、自动转移机构3插入待取空盘头所在的目标存储层的最后一个空盘头的位置：

具体是，自动转移气缸一34a和自动转移气缸二34b伸出，驱动自动转移机构3插入待取空盘头所在的目标存储层的最后一个空盘头的位置；

S3、自动转移机构3固定住待取空盘头：

具体是，两个升降气缸33分别驱动两只手爪32上升，将空盘头的轴卡在两只手爪42内；

S4、自动转移机构3收回，将待取空盘头转移到自动卸料机构4上：

具体是，自动转移气缸一34a和自动转移气缸二34b收回，将待取空盘头的一端转移到自动卸料机构4上的两个窄定位槽41的其中一个内，将待取空盘头的另一端转移到自动卸料机构4上的宽定位槽42内；

S5、自动升降机构2带动空盘头下降至卸料位，在自动卸料机构4和自动转移机构3的作用下将空盘头释放，完成自动取料过程：

具体是，当定位传感器43检测到空盘头放置于自动卸料机构4上后，升降平台21在传动机构的驱动下下降至卸料位，两个窄定位槽41和宽定位槽42以铰链44为支点，在支柱45的作用下，一端抬升，两个升降气缸33分别驱动两只手爪32下降，释放空盘头，使得空盘头从自动取料装置上滚下来，其中，所述“卸料位”是指将空盘头从自动取料装置上卸下的位置，所述“卸料位”由卸料位传感器29b检测得到。

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 (5)

1.一种空盘头自动存取架的自动取料装置，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的立柱（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）的后端设有自动取料装置，所述自动取料装置包括：

自动升降机构（2），用于空载运行至待取空盘头所在的目标存储层和带动空盘头下降至卸料位，其包括升降平台（21）以及带动升降平台（21）升降的传动机构；

自动转移机构（3），设置于升降平台（21）上，用于插入待取空盘头所在的目标存储层的最后一个空盘头位置并将待取空盘头转移到自动卸料机构（4）上；所述自动转移机构（3）包括底板（31）、两个升降气缸（33）、两只手爪（32）以及两个自动转移气缸（34），所述底板（31）包括下底板（31a）和上底板（31b），下底板（31a）通过滑动机构一沿升降平台（21）前后滑动，上底板（31b）通过滑动机构二沿下底板（31a）前后滑动，两个升降气缸（33）分别垂直固定于底板（31）的两侧，两只手爪（32）分别固定于两个升降气缸（33）的上方，两个自动转移气缸（34）分别为自动转移气缸一（34a）和自动转移气缸二（34b），所述自动转移气缸一（34a）的缸筒固定于升降平台（21）上、活塞与下底板（31a）固定连接，所述自动转移气缸二（34b）的缸筒固定于下底板（31a）上、活塞与上底板（31b）固定连接；所述滑动机构一包括固定于下底板（31a）下表面的两条相平行的滑轨一（36a）以及固定于升降平台（21）上方且与滑轨一相匹配的两个滑块一（35a）；所述滑动机构二包括固定于上底板（31b）下表面的两条平行的滑轨二（36b）以及固定于下底板（31a）上表面且与滑轨二相匹配的两个滑块二（35b）；

自动卸料机构（4），用于固定和释放待取空盘头，所述自动卸料机构（4）包括窄定位槽（41）、宽定位槽（42）和定位传感器（43），所述窄定位槽（41）有两个，两个窄定位槽（41）和宽定位槽（42）靠近框架后端的一端均通过铰链（44）铰接于升降平台（21）上，两个窄定位槽（41）固连于一起且位于自动转移机构（3）的一侧、宽定位槽（42）位于自动转移机构（3）的另一侧，所述定位传感器（43）固定于宽定位槽（42）上；

所述框架（1）还包括位于卸料位的一根横杆（13），所述自动卸料机构（4）还包括高度能够调节的两组支柱（45），其中一组支柱（45）固定于横杆（13）上且对应两个窄定位槽（41）的中间位置、另一组支柱（45）固定于横杆（13）上且对应宽定位槽（42）的中间位置；

当定位传感器（43）检测到空盘头放置于自动卸料机构（4）上后，升降平台（21）在传动机构的驱动下，下降至卸料位，两个窄定位槽（41）和宽定位槽（42）以铰链（44）为支点，在支柱（45）的作用下，一端抬升，两个升降气缸（33）分别驱动两只手爪（32）下降，释放空盘头，使得空盘头从自动取料装置上滚下来。

2.根据权利要求1所述的空盘头自动存取架的自动取料装置，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）的后端上方设有一根上转轴（26）、后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）的后端一侧顶部，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取料装置，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取料装置，其特征在于，所述自动升降机构（2）还包括固定于框架的后端的立柱（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）、用于检测卸料位置的卸料位传感器（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）。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的空盘头自动存取架的自动取料装置的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、自动升降机构（2）运动至待取空盘头所在的目标存储层；

S2、自动转移机构（3）插入待取空盘头所在的目标存储层的最后一个空盘头的位置；

S3、自动转移机构（3）固定住待取空盘头；

S4、自动转移机构（3）收回，将待取空盘头转移到自动卸料机构（4）上；

S5、自动升降机构（2）带动空盘头下降至卸料位，在自动卸料机构（4）和自动转移机构（3）的作用下将空盘头释放，完成自动取料过程。