CN112027685A - 一种全自动轮辐堆垛装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车轮生产制造技术领域，具体为一种全自动轮辐堆垛装置。本发明涉及一种全自动轮辐堆垛装置，包括机架、输送辊道、取料机构以及托板存放组件；所述机架上设置有沿水平方向分布的横向移动机构；所述横向移动机构上设置有沿竖直方向分布的竖向提升机构；所述输送辊道上预留有轮辐待提升区域；所述取料机构设置在竖向提升机构上且位于输送辊道的正上方；所述取料机构上安装有用于提取轮辐待提升区域内的轮辐的气爪。本发明可以实现汽车轮辐有序输送、自动提取以及自动码垛，大大提升了轮辐码垛的效率，有效降低了用工人数和工人的劳动强度，降低了人工成本。

Description

一种全自动轮辐堆垛装置
技术领域
本发明涉及车轮生产制造技术领域，具体为一种全自动轮辐堆垛装置。
背景技术
轮辐是连接轮毂和轮辋的辐板，其特征是一对圆形辐板，辐板的直径大小和轮圈的直径大小相接近，辐板的中央有大于车轮转动轴的孔，在辐板接近边缘的部分有孔口，辐板的边缘有环形轮板，轮板的曲面能与轮圈的曲面紧密贴合。按照轮辐的结构，车轮分为辐板式和辐条式，目前主流的家用轿车均采用辐板式轮辐结构。
钢制车轮行业内，轮辐加工完成后，为了对成型的轮辐进行集中存放，一般由人工拿取轮辐并放入到托板上进行码垛，人工码垛过程中不仅劳动强度较大，同时工作效率也相对低下。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种全自动轮辐堆垛装置来解决上述轮辐生产过程中轮辐码垛过程效率低下的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种全自动轮辐堆垛装置，包括机架、输送辊道、取料机构以及托板存放组件；所述机架上设置有沿水平方向分布的横向移动机构；所述横向移动机构上设置有沿竖直方向分布的竖向提升机构；所述输送辊道上预留有轮辐待提升区域；所述取料机构设置在竖向提升机构上且位于输送辊道的正上方；所述取料机构上安装有用于提取轮辐待提升区域内的轮辐的气爪；所述托板存放组件沿输送辊道的侧方分布，所述托板存放组件预留有用于存放托板的托板工位。
本发明的有益效果是：本发明可以实现汽车轮辐有序输送、自动提取以及自动码垛，大大提升了轮辐码垛的效率，有效降低了用工人数和工人的劳动强度，降低了人工成本。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述输送辊道沿轮辐输送方向两侧均设有定位机构；所述输送辊道上还设有与定位机构相连的调节机构，所述调节机构用于调节定位机构与轮辐之间的间距。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过两侧的定位机构对输送辊道上的轮辐进行定位，使得轮辐能停放在输送辊道上指定位置，保证轮辐能被取料机构精准提取。
进一步，所述定位机构包括装配有多个导向辊的导向架；多个所述导向辊等距离排布。
进一步，所述调节机构包括固定板以及设置在固定板上的两组直线导轨；两个所述直线导轨分别与两个定位机构相连；所述固定板上还设置有与两个直线导轨相连驱动组件，所述驱动组件用于驱动两个直线导轨反向同步移动。
采用上述进一步方案的有益效果是，实现两组定位机构能反向同步移动，以保证轮辐能稳定处于输送辊道中部位置，进一步提升轮辐提取的精准性。
进一步，所述驱动组件包括两个齿条、齿轮以及第一气缸；两个所述齿条分别与两个直线导轨相连；所述齿轮位于两个齿条之间，且与两个齿条相啮合；所述第一气缸用于推动其中一个齿条移动。
采用上述进一步方案的有益效果是，实现对两个直线导轨的稳定驱动，保证两个直线导轨反向同步移动。
进一步，还包括设置在输送辊道下方的止停机构以及顶升机构；所述止停机构用于将输送辊道上的轮辐止停到轮辐待提升区域；所述顶升机构用于将轮辐待提升区域内的轮辐进行顶升。
进一步，所述止停机构包括导向杆以及与导向杆相连的第三推进气缸；所述第三推进气缸用于推动导向杆沿竖直方向移动，且使导向杆与轮辐外侧壁贴近。
进一步，所述顶升机构包括顶板以及与顶板相连的第二推进气缸；所述第二推进气缸用于推送顶板沿正对轮辐底端面的方向移动。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过止停机构将轮辐精准止停到输送辊道上的轮辐待提升区域内；通过顶升机构对轮辐待提升区域内的轮辐顶升，方便对轮辐提取过程中，轮辐不会出现侧移，同时保证同时提取多个轮辐的过程中，相邻的轮辐之间不会产生干扰。
进一步，所述托板存放组件包括承载架；所述承载架上设置有输送链组件以及用于驱动输送链组件运转的驱动机构，所述输送链组件用于将托板输送至托板工位。
采用上述进一步方案的有益效果是，实现托板的自动输送，保证前托板上的轮辐码放完毕后能迅速更换托板，提升工作效率。
进一步，所述承载架上还架设有位于输送链组件上方且用于堆垛托板的放置架；所述放置架上设置有用于向输送链组件放置托板的托板拆垛机构。
进一步，所述托板拆垛机构包括竖向升降气缸、横向平移气缸以及托板固定块；所述横向平移气缸设置在竖向升降气缸上，所述竖向升降气缸用于推动横向平移气缸沿竖直方向升降；所述托板固定块设置在横向平移气缸上，所述横向平移气缸用于推动托板固定块沿水平方向伸出或收回。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过提前堆垛托板，当需要更换托板时间，通过托板拆垛机构放入未使用的托板，配合输送链组件，以实现托板的快速更换，提升工作效率。
进一步，所述托板存放组件还包括高度检测装置，所述高度检测装置用于检测托板上方已码垛的轮辐的总高度。
采用上述进一步方案的有益效果是，保证取料机构在合适放置轮辐，同时能及时反映托板上的轮辐是否达到了指定高度。
附图说明
图1为本发明实施例中的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中横向移动机构、竖向提升机构以及取料机构的结构示意图；
图3为本发明实施例中横向移动机构、竖向提升机构以及取料机构另一视角的结构示意图；
图4为本发明实施例中输送辊道的结构示意图；
图5为图4中A处的放大图；
图6为本发明实施例中输送辊道另一视角的结构示意图；
图7为本发明实施例中输送辊道、顶升机构以及止停机构的结构示意图；
图8为本发明实施例中输送辊道、顶升机构以及止停机构的内部结构示意图；
图9为本发明实施例中托板存放组件的结构示意图；
图10为本发明实施例中托板存放组件另一视角的结构示意图；
图11为图10中B处的放大图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、机架，2、输送辊道，3、取料机构，31、气爪，4、托板存放组件， 5、横向移动机构，6、竖向提升机构；7、定位机构；71、导向架；72、导向辊；8、调节机构；81、固定板；82、直线导轨；83、驱动组件；831、齿条；832、齿轮；833、第一气缸；9、顶升机构；91、顶板；92、第二推进气缸；10、止停机构；101、导向杆；102、第三推进气缸；11、放置架；12、托板拆垛机构；121、竖向升降气缸；122、横向平移气缸；123、托板固定块；13、高度检测装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明提供了以下优选的实施例
实施例一
如图1-图3所示，本发明提供了一种全自动轮辐堆垛装置，包括机架1、输送辊道2、取料机构3以及托板存放组件4；所述机架1上设置有沿水平方向分布的横向移动机构5；所述横向移动机构5上设置有沿竖直方向分布的竖向提升机构6；所述输送辊道2上预留有轮辐待提升区域；所述取料机构3设置在竖向提升机构6上且位于输送辊道2的正上方；所述取料机构3 上安装有用于提取轮辐待提升区域内的轮辐的气爪31；所述托板存放组件4 沿输送辊道2的侧方分布，所述托板存放组件4预留有用于存放托板的托板工位。取料机构3在横向移动机构5以及竖向提升机构6的配合下实现水平以及竖直方向的移动轮辐待提升区域内的轮辐被取料机构3上的气爪31抓取并转移至托板工位内的托板上放置，通过叠加堆放轮辐，以完成轮辐的自动码垛。
在本实施例中，如图4所示，所述输送辊道2沿轮辐输送方向两侧均设有定位机构7；所述输送辊道2上还设有与定位机构7相连的调节机构8，所述调节机构8用于调节定位机构7与轮辐之间的间距；根据轮辐的尺寸调整两侧定位机构7之间的间距，以对轮辐的移动方向进行限位，以保证轮辐有序分布在输送辊道2上的指定位置，便于精准定位。
其中，所述定位机构7包括装配有多个导向辊72的导向架71；多个所述导向辊72等距离排布，多个导向辊72与轮辐外圈相接触，以纠正偏离指定位置的轮辐。
另外，如图4、图5、图6所示，所述调节机构8包括固定板81以及设置在固定板81上的两组直线导轨82；两个所述直线导轨82分别与两个导向架71相连；所述固定板81上还设置有与两个直线导轨82相连驱动组件83，所述驱动组件83用于驱动两个直线导轨82反向同步移动，以调整两个导向架71之间的间距。
为了实现两个直线导轨82反向同步移动，所述驱动组件83包括两个齿条831、齿轮832以及第一气缸833；两个所述齿条831分别与两个直线导轨82相连；所述齿轮832位于两个齿条831之间，且与两个齿条831相啮合；所述第一气缸833用于推动其中一个齿条831移动；当第一气缸833推动其中一个齿条831时，在齿轮832的配合下，使得两个齿条831同步移动，实现直线导轨82反向同步移动，以保证轮辐能稳定处于输送辊道2的中部位置，进一步提升轮辐提取的精准性。
在本实施例中，如图4、图7所示，该全自动轮辐堆垛装置还包括设置在输送辊道2下方的止停机构10以及顶升机构9；所述止停机构10用于将输送辊道2上的轮辐止停到轮辐待提升区域；所述顶升机构9用于将轮辐待提升区域内的轮辐进行顶升。通过止停机构10将轮辐精准止停到输送辊道2 上的轮辐待提升区域内；通过顶升机构9对轮辐待提升区域内的轮辐顶升，方便对轮辐提取过程中，轮辐不会出现侧移。
如图8所示，为了将输送辊道2上的轮辐精准止停到对应的轮辐待提升区域内，所述止停机构10包括导向杆101以及与导向杆101相连的第三推进气缸102；所述第三推进气缸102用于推动导向杆101沿竖直方向移动，且使导向杆101与轮辐外侧壁贴近。
如图8所示，为了对所需提取的轮辐进行顶升，所述顶升机构9包括顶板91以及与顶板91相连的第二推进气缸92；所述第二推进气缸92用于推送顶板91沿正对轮辐底端面的方向移动。
在本实施例中，如图9、图10所示，所述托板存放组件4包括承载架 41；所述承载架41上设置有输送链组件42以及用于驱动输送链组件42运转的驱动机构43，所述输送链组件42用于将托板输送至托板工位，以实现托板的自动输送，保证前托板上的轮辐码放完毕后能迅速更换托板，提升工作效率。
另外，所述承载架41上还架设有位于输送链组件42上方且用于堆垛托板的放置架11；所述放置架11上设置有用于向输送链组件42放置托板的托板拆垛机构12，通过提前堆垛托板，当需要更换托板时间，通过托板拆垛机构12放入未使用的托板，配合输送链组件42，以实现托板的快速更换，提升工作效率。
如图11所示，为了实现更换托板，所述托板拆垛机构12包括竖向升降气缸121、横向平移气缸122以及托板固定块123；所述横向平移气缸122 设置在竖向升降气缸121上，所述竖向升降气缸121用于推动横向平移气缸 122沿竖直方向升降；所述托板固定块123设置在横向平移气缸122上，所述横向平移气缸122用于推动托板固定块123沿水平方向伸出或收回。
在本实施例中，所述托板存放组件4还包括高度检测装置13，所述高度检测装置13用于检测托板上方已码垛的轮辐的总高度，保证取料机构3在合适放置轮辐，同时能及时反映托板上的轮辐是否达到了指定高度。
实施例二
本实施例与上述实施例的区别之处在于，所述输送辊道2上预留的轮辐待提升区域设置有多个，所述取料机构3沿轮辐输送方向并排设置有多个，在本实施例中轮辐待提升区域以及取料机构3均优选为三个，三个取料机构 3可同时对轮辐待提升区域内的三个轮辐进行提取并码垛，大大提升了工作效率。
为了稳定提取轮辐待提升区域内的三个轮辐，每个轮辐待提升区域均设置有至少一个止停机构10，以将轮辐准确止停到对应的轮辐待提升区域内；所述顶升机构9设置有三个，用于对轮辐待提升区域内的三个轮辐分别顶升，方便气爪31精准提取轮辐，同时相邻的轮辐之间不会产生干扰。
实施例三
本实施例与上述实施例的区别之处在于，所述托板存放组件4设置有两个，两个托板存放组件4分别沿输送辊道2两侧向分布，当一侧托板存放组件4所放置的托板已经堆满轮辐时，取料机构3可继续将轮辐待提升区域内轮辐码垛另一侧的托板上，避免人工卸料以及更换托板而产生时间间隔，保证了码垛工序的连续性，提升了生产效率。
如图1-11所示，以下以轮辐码垛的整个工作过程为例，详述本发明的工作过程。
(1)轮辐输送
将所需码垛的轮辐依次通过输送辊道2进行输送，轮辐沿输送辊道2的输送下，通过调节机构8合理调节两个定位机构7之间间距，保证轮辐处于输送辊道2中部位置。
(2)轮辐固定
当轮辐沿输送辊道2输送至接近轮辐待提升区域的位置时，多个止停机构10依次启动，通过第三推进气缸102推动导向杆101穿过输送辊道2，从而对轮辐的外侧进行止挡，使得轮辐依次止停至对应的轮辐待提升区域；轮辐止停完毕后，多个顶升机构9同步运转，通过第二推进气缸92推动顶板 91穿过输送辊道2，从而将轮辐待提升区域内的轮辐进行顶升，对轮辐的位置固定完毕后，即完成轮辐的待提取工序。
(3)轮辐码垛
通过横向移动机构5以及竖向提升机构6相互配合，实现取料机构3水平以及竖直方向的移动；当气爪31移动至可以提取轮辐的位置后，气爪31 胀开，从而对轮辐固定；随后将轮辐提取至对应的托板上方，气爪31收缩，轮辐被放置到托板上；重复上述步骤进行下一个工作循环，依次抓取轮辐并放置到前一个已经放置完毕的轮辐上，当高度检测装置13检测到托板4上方的轮辐已经码放到指定高度后，整个装置自动将轮辐码放至另外一侧的托板上。
(4)托板更换
当一侧的托板码垛完毕后，人工将堆垛完毕的托板取出；当高度检测装置13检测到托板工位内无托板后，横向平移气缸122推动托板固定块123 伸入到第二层的托板内，该托板固定完毕后，竖向升降气缸121运转，使得第二层及以上的托板升起，输送链组件42，将最下方的托板输送至托板工位，即完成托板的更换，保证轮辐能持续码垛。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动轮辐堆垛装置，其特征在于，包括机架(1)、输送辊道(2)、取料机构(3)以及托板存放组件(4)；所述机架(1)上设置有沿水平方向分布的横向移动机构(5)；所述横向移动机构(5)上设置有沿竖直方向分布的竖向提升机构(6)；所述输送辊道(2)上预留有轮辐待提升区域；所述取料机构(3)设置在竖向提升机构(6)上且位于输送辊道(2)的正上方；所述取料机构(3)上安装有用于提取轮辐待提升区域内的轮辐的气爪(31)；所述托板存放组件(4)沿输送辊道(2)的侧方分布，所述托板存放组件(4)预留有用于存放托板的托板工位。
2.根据权利要求1所述的全自动轮辐堆垛装置，其特征在于，所述输送辊道(2)沿轮辐输送方向两侧均设有定位机构(7)；所述输送辊道(2)上还设有与定位机构(7)相连的调节机构(8)，所述调节机构(8)用于调节定位机构(7)与轮辐之间的间距。
3.根据权利要求2所述的全自动轮辐堆垛装置，其特征在于，所述调节机构(8)包括固定板(81)以及设置在固定板(81)上的两组直线导轨(82)；两个所述直线导轨(82)分别与两个定位机构(7)相连；所述固定板(81)上还设置有与两个直线导轨(82)相连驱动组件(83)，所述驱动组件(83)用于驱动两个直线导轨(82)反向同步移动。
4.根据权利要求3所述的全自动轮辐堆垛装置，其特征在于，所述驱动组件(83)包括两个齿条(831)、齿轮(832)以及第一气缸(833)；两个所述齿条(831)分别与两个直线导轨(82)相连；所述齿轮(832)位于两个齿条(831)之间，且与两个齿条(831)相啮合；所述第一气缸(833)用于推动其中一个齿条(831)移动。
5.根据权利要求1所述的全自动轮辐堆垛装置，其特征在于，还包括设置在输送辊道(2)下方的止停机构(10)以及顶升机构(9)；所述止停机构(10)用于将输送辊道(2)上的轮辐止停到轮辐待提升区域；所述顶升机构(9)用于将轮辐待提升区域内的轮辐进行顶升。
6.根据权利要求5所述的全自动轮辐堆垛装置，其特征在于，所述止停机构(10)包括导向杆(101)以及与导向杆(101)相连的第三推进气缸(102)；所述第三推进气缸(102)用于推动导向杆(101)沿竖直方向移动，且使导向杆(101)与轮辐外侧壁贴近。
7.根据权利要求1所述的全自动轮辐堆垛装置，其特征在于，所述托板存放组件(4)包括承载架(41)；所述承载架(41)上设置有输送链组件(42)以及用于驱动输送链组件(42)运转的驱动机构(43)，所述输送链组件(42)用于将托板输送至托板工位。
8.根据权利要求7所述的全自动轮辐堆垛装置，其特征在于，所述承载架(41)上还架设有位于输送链组件(42)上方且用于堆垛托板的放置架(11)；所述放置架(11)上设置有用于向输送链组件(42)放置托板的托板拆垛机构(12)。
9.根据权利要求8所述的全自动轮辐堆垛装置，其特征在于，所述托板拆垛机构(12)包括竖向升降气缸(121)、横向平移气缸(122)以及托板固定块(123)；所述横向平移气缸(122)设置在竖向升降气缸(121)上，所述竖向升降气缸(121)用于推动横向平移气缸(122)沿竖直方向升降；所述托板固定块(123)设置在横向平移气缸(122)上，所述横向平移气缸(122)用于推动托板固定块(123)沿水平方向伸出或收回。
10.根据权利要求1所述的全自动轮辐堆垛装置，其特征在于，所述托板存放组件(4)还包括高度检测装置(13)，所述高度检测装置(13)用于检测托板上方已码垛的轮辐的总高度。
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