CN113307014B - 一种用于lng气瓶在加工区域进出料的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置及方法，进料用辊式输送线、出料用辊式输送线平行布置在加工工位处两侧；爪式顶升平移机构设置在进料用辊式输送线与出料用辊式输送线之间，并位于加工工位处；进料用辊式输送线和出料用辊式输送线结构相同，均包括安装架以及安装在所述安装架上的一排输送辊；安装架的结构形式采用以下两种之一：第一种是在安装架上留有通道；第二种是安装架上均不设置通道，而是在进料用辊式输送线的上料位处以及出料用辊式输送线的下料位处均配置一套LNG气瓶顶升机构。本发明运用范围广且结构简单、操作方便，能够有效降低生产线的占地面积，达到工件能够快速换线，提升生产效率。

Description

一种用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置及方法

技术领域

本发明涉及LNG气瓶加工设备，具体地讲，涉及一种用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置及方法。

背景技术

LNG低温绝热气瓶作为一种用于低温液体存贮的压力容器已在国内外得到了广泛使用LNG气瓶作为多个行业原料供给系统的核心装备，兼具成本低、充装使用方便、自重轻、充装量大、气液纯净、运输装卸方便、安全可靠等优点，其研制开发为发展对节约能源、改善城市大气质量及工业运输原料稳定安全可靠性具有重要意义。

目前国内已具有多条投入使用的LNG气瓶自动化生产线，在对目前市场上公开的LNG气瓶自动化生产线的解决方案进行详细的考察后，发现其普遍规律，加工设备之间往往需要较长的移载线路，多采用统一平面多行平行的布局结构，单一行生产线仅有1~2个加工设备，工件由主输送线路进入加工设备线路往往采用数个平移行车或升降旋转行车，导致工件进入加工区域回转时间周期较长且设备结构分散，占地面积大，大大降低的生产效率及利润产出。现有技术中有一些用于管材运输的设备，例如授权公告号为CN106626153B的专利，其中公开了一种用于管材的支撑传送平台，适用于长型管材的传送，但是它不适用于LNG气瓶在加工工位与进出料输送线之间的转运。

因此，有必要设计一种用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置，并提供其方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置，包括进料用辊式输送线、出料用辊式输送线、以及至少两个设置在加工工位处、用于支撑住LNG气瓶的支撑架；所述进料用辊式输送线、出料用辊式输送线平行布置在加工工位处两侧；其特征在于：还包括爪式顶升平移机构，所述爪式顶升平移机构设置在进料用辊式输送线与出料用辊式输送线之间，并位于加工工位处，其用于将进料用辊式输送线上的待加工的LNG气瓶上料至支撑架上，以及将LNG气瓶从支撑架下料至出料用辊式输送线上；所述爪式顶升平移机构包括爪式机械手、支撑平台和剪刀叉顶升机构，所述支撑平台设置在剪刀叉顶升机构上；所述剪刀叉顶升机构至少设置两套，其用于使支撑平台升降；所述爪式机械手能在进料用辊式输送线与出料用辊式输送线之间做平移运动地安装在支撑平台上；爪式机械手包括一个机械手框架、以及连接在所述机械手框架两端的爪臂，机械手框架每端至少设置两个爪臂，所述爪臂上具有用于拖住LNG气瓶的V型槽；所述进料用辊式输送线和出料用辊式输送线结构相同，均包括安装架以及安装在所述安装架上的一排输送辊；所述安装架的结构形式采用以下两种之一：第一种是在进料用辊式输送线的上料位处的安装架以及出料用辊式输送线的下料位处的安装架上均留有能使爪臂从一侧伸进安装架并能向上移动、从安装架移出的通道；第二种是进料用辊式输送线的上料位处的安装架以及出料用辊式输送线的下料位处的安装架上均不设置通道，而是在进料用辊式输送线的上料位处以及出料用辊式输送线的下料位处均配置一套LNG气瓶顶升机构，所述LNG气瓶顶升机构包括升降抓手、升降平台和支撑座；所述支撑座设置在输送辊的下方，所述升降平台能升降地安装在支撑座上；所述升降抓手安装在升降平台上；升降抓手向上举升时，从两个输送辊之间穿过。

优选的，所述剪刀叉顶升机构设置两套，分别布置在支撑平台下方两侧位置。

优选的，机械手框架每端设置三个爪臂，三个爪臂平行布置。

优选的，所述机械手框架底部安装有两排滚轮和一根齿条，齿条位于两排滚轮之间；支撑平台上设置有两条用于与滚轮匹配的滚道；支撑平台的下面安装有驱动电机，所述驱动电机竖向布置，其输出轴端部安装有齿轮，所述齿轮与齿条啮合。

优选的，所述机械手框架两侧均安装有滑块，支撑平台两侧安装有导轨，滑块与导轨匹配。

优选的，升降平台的升降是采用气缸驱动，所述气缸竖向布置，其安装在支撑座上。

优选的，所述升降抓手具有承托用V型槽。

本发明还提供一种用于LNG气瓶在加工区域进出料方法，采用上述的用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置进行实施，其特征在于：

设定：进料用辊式输送线位于爪式顶升平移机构的右侧，出料用辊式输送线位于爪式顶升平移机构的左侧，进料用辊式输送线和出料用辊式输送线的安装架的结构形式采用第一种；

用于LNG气瓶在加工区域进出料的方法是：

第一步：进料用辊式输送线将待加工的LNG气瓶输送至上料位；

第二步：爪式机械手向右平移、靠近进料用辊式输送线，将右侧的爪臂通过安装架上的通道移至待加工的LNG气瓶下方；此时左侧的爪臂移至支撑架上已加工完成的LNG气瓶下方；

第三步：剪刀叉顶升机构驱动支撑平台上升，右侧的爪臂托起待加工的LNG气瓶，左侧的爪臂托起已加工完成的LNG气瓶；

第四步：爪式机械手向左平移、靠近出料用辊式输送线，移动到位后，剪刀叉顶升机构带动支撑平台下降，右侧的爪臂将待加工的LNG气瓶放置在支撑架上，左侧的爪臂将已加工完成的LNG气瓶放置在出料用辊式输送线上，出料用辊式输送线将LNG气瓶向外输送至下一道工序。

本发明又提供一种用于LNG气瓶在加工区域进出料方法，采用上述的用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置进行实施，其特征在于：

设定：进料用辊式输送线位于爪式顶升平移机构的右侧，出料用辊式输送线位于爪式顶升平移机构的左侧，进料用辊式输送线和出料用辊式输送线的安装架的结构形式采用第二种；

用于LNG气瓶在加工区域进出料的方法是：

第一步：进料用辊式输送线将待加工的LNG气瓶输送至上料位；

第二步：上料位处的LNG气瓶顶升机构将待加工的LNG气瓶向上顶升；

第三步：剪刀叉顶升机构顶升支撑平台，使爪式机械手的高度高于进料用辊式输送线，同时低于支撑架上已加工完成的LNG气瓶最低处；

第四步：爪式机械手向右平移、靠近进料用辊式输送线，将右侧的爪臂移至待加工的LNG气瓶下方；此时左侧的爪臂移至支撑架上已加工完成的LNG气瓶下方；

第五步：剪刀叉顶升机构继续顶升支撑平台，右侧的爪臂托起待加工的LNG气瓶，左侧的爪臂托起已加工完成的LNG气瓶；

第六步：爪式机械手向左平移、靠近出料用辊式输送线，移动到位后，将已加工完成的LNG气瓶放置在下料位的LNG气瓶顶升机构上，将待加工的LNG气瓶放置在支撑架上；

第七步：下料位的LNG气瓶顶升机构下降，将已加工完成的LNG气瓶放置在出料用辊式输送线上，将LNG气瓶向外输送至下一道工序。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：运用范围广且结构简单、操作方便，能够有效降低生产线的占地面积，达到工件能够快速换线，提升生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1的主视结构示意图（爪式机械手移动至右侧）。

图2是本发明实施例1的另一主视结构示意图（爪式机械手移动至左侧）。

图3是本发明实施例1的俯视结构示意图。

图4是本发明实施例1中的爪式机械手的主视结构示意图。

图5是本发明实施例1中的爪式机械手的俯视结构示意图。

图6是本发明实施例1中的支撑架的主视结构示意图。

图7是本发明实施例1中的进料用辊式输送线的俯视结构示意图。

图8是本发明实施例2的主视结构示意图。

图9是本发明实施例2中的LNG气瓶顶升机构的主视结构示意图（升降平台未升起）。

图10是本发明实施例2中的LNG气瓶顶升机构的另一主视结构示意图（升降平台升起）。

附图标记说明：

爪式顶升平移机构1；

爪式机械手11；滚轮12；支撑平台13；齿条14；滚道15；驱动电机16；剪刀叉顶升机构17；齿轮18；滑块19；导轨110；

机械手框架111；爪臂112；V型槽1121；

进料用辊式输送线21；出料用辊式输送线22；

安装架211；输送辊212；通道2111；

支撑架3；

LNG气瓶顶升机构4；

升降抓手41；升降平台42；支撑座43；气缸44；承托用V型槽411。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。以下实施例中，以LNG气瓶进行环缝焊接加工为例对本发明进行详细介绍。在环缝焊接加工工位处，设置有焊接机器人以及其他所需焊接设备，具体参考现有技术。

实施例1。

参见图1至图7。

本实施例1公开了一种用于LNG气瓶在环缝焊接加工区域进出料的装置，包括爪式顶升平移机构1，进料用辊式输送线21，出料用辊式输送线22，以及两个设置在加工工位处、用于支撑住LNG气瓶的支撑架3。进料用辊式输送线21、出料用辊式输送线22平行布置在加工工位处两侧；爪式顶升平移机构1设置在进料用辊式输送线21与出料用辊式输送线22之间，并位于加工工位处，其用于将进料用辊式输送线21上的待加工的LNG气瓶上料至支撑架3上，以及将LNG气瓶从支撑架3下料至出料用辊式输送线22上。

本实施例1中，爪式顶升平移机构1包括爪式机械手11、支撑平台13和剪刀叉顶升机构17。支撑平台13设置在剪刀叉顶升机构17上；剪刀叉顶升机构17设置两套，其用于使支撑平台13升降，分别布置在支撑平台13下方两侧位置。

本实施例1中，爪式机械手11能在进料用辊式输送线21与出料用辊式输送线22之间做平移运动地安装在支撑平台13上；具体地讲，爪式机械手11包括一个机械手框架111、以及连接在机械手框架111两端的爪臂112，机械手框架111每端设置三个爪臂112，三个爪臂112平行布置，爪臂112上具有用于拖住LNG气瓶的V型槽1121。机械手框架111底部安装有两排滚轮12和一根齿条14，齿条14位于两排滚轮12之间；支撑平台13上设置有两条用于与滚轮12匹配的滚道15；支撑平台13的下面安装有驱动电机16，驱动电机16竖向布置，其输出轴端部安装有齿轮18，齿轮18与齿条14啮合。驱动电机16通过齿轮齿条传动方式从而驱动爪式机械手11整体平移。另外机械手框架111两侧均安装有滑块19，支撑平台13两侧安装有导轨110，滑块19与导轨110匹配，对爪式机械手11的平移进行更好地导向。

本实施例1中，进料用辊式输送线21和出料用辊式输送线22结构相同，均包括安装架211以及安装在安装架211上的一排输送辊212，安装架211上留有能使爪臂112上下通过从而去取放LNG气瓶的通道2111，在本实施例中，通道2111是通过在安装架211的顶部一侧的槽钢处设置缺口而实现的，设置三个缺口以使三个爪臂112通过。

本实施例1中，设定：进料用辊式输送线21位于爪式顶升平移机构1的右侧，出料用辊式输送线22位于爪式顶升平移机构1的左侧；用于LNG气瓶在加工区域进出料的方法是：

第一步：进料用辊式输送线21将待加工的LNG气瓶输送至上料位；

第二步：爪式机械手11向右平移、靠近进料用辊式输送线21，将右侧的爪臂112通过安装架211上的通道2111移至待加工的LNG气瓶下方；此时左侧的爪臂112移至支撑架3上已加工完成的LNG气瓶下方；

第三步：剪刀叉顶升机构17驱动支撑平台13上升，右侧的爪臂112托起待加工的LNG气瓶，左侧的爪臂112托起已加工完成的LNG气瓶；

第四步：爪式机械手11向左平移、靠近出料用辊式输送线22，移动到位后，剪刀叉顶升机构17带动支撑平台13下降，右侧的爪臂112将待加工的LNG气瓶放置在支撑架3上，左侧的爪臂112将已加工完成的LNG气瓶放置在出料用辊式输送线22上，出料用辊式输送线22将LNG气瓶向外输送至下一道工序。

实施例2。

参见图8至图10。

本实施例2中公开了另一种用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置，包括爪式顶升平移机构1，LNG气瓶顶升机构4，进料用辊式输送线21，出料用辊式输送线22，以及至少两个设置在加工工位处、用于支撑住LNG气瓶的支撑架3。进料用辊式输送线21、出料用辊式输送线22平行布置在加工工位处两侧；进料用辊式输送线21和出料用辊式输送线22结构相同，均包括安装架211以及安装在安装架211上的一排输送辊212；爪式顶升平移机构1设置在进料用辊式输送线21与出料用辊式输送线22之间，并位于加工工位处，其用于将进料用辊式输送线21上的支撑架3上料至支撑架3上，以及将LNG气瓶从支撑架3下料至出料用辊式输送线22上。

本实施例2中的爪式顶升平移机构1与实施例1中的爪式顶升平移机构1结构完全相同，在此不再阐述。

本实施例2中的进料用辊式输送线21、出料用辊式输送线22采用常规的辊式输送线，其上不设置缺口。

本实施例2中，LNG气瓶顶升机构4设置两套，分别设置在进料用辊式输送线21的上料位和出料用辊式输送线22的下料位；LNG气瓶顶升机构4包括升降抓手41、升降平台42和支撑座43；支撑座43设置在输送辊212的下方，升降平台42能升降地安装在支撑座43上；升降抓手41平行布置两个，安装在升降平台42上；升降抓手41向上举升时，从两个输送辊212之间穿过，从而不影响输送辊的正常工作。升降平台42的升降是采用气缸44驱动，气缸44竖向布置，其安装在支撑座43上。升降抓手41具有承托用V型槽411。

本实施例2中，设定：进料用辊式输送线21位于爪式顶升平移机构1的右侧，出料用辊式输送线22位于爪式顶升平移机构1的左侧；用于LNG气瓶在加工区域进出料的方法是：

第一步：进料用辊式输送线21将待加工的LNG气瓶输送至上料位；

第二步：上料位处的LNG气瓶顶升机构4将待加工的LNG气瓶向上顶升；

第三步：剪刀叉顶升机构17顶升支撑平台13，使爪式机械手11的高度高于进料用辊式输送线21，同时低于支撑架3上已加工完成的LNG气瓶最低处；

第四步：爪式机械手11向右平移、靠近进料用辊式输送线21，将右侧的爪臂112移至待加工的LNG气瓶下方；此时左侧的爪臂112移至支撑架3上已加工完成的LNG气瓶下方；

第五步：剪刀叉顶升机构17继续顶升支撑平台13，右侧的爪臂112托起待加工的LNG气瓶，左侧的爪臂112托起已加工完成的LNG气瓶；

第六步：爪式机械手11向左平移、靠近出料用辊式输送线22，移动到位后，将已加工完成的LNG气瓶放置在下料位的LNG气瓶顶升机构4上，将待加工的LNG气瓶放置在支撑架3上；

第七步：下料位的LNG气瓶顶升机构4下降，将已加工完成的LNG气瓶放置在出料用辊式输送线22上，将LNG气瓶向外输送至下一道工序。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置，包括进料用辊式输送线（21）、出料用辊式输送线（22）、以及至少两个设置在加工工位处、用于支撑住LNG气瓶的支撑架（3）；所述进料用辊式输送线（21）、出料用辊式输送线（22）平行布置在加工工位处两侧；其特征在于：还包括爪式顶升平移机构（1），所述爪式顶升平移机构（1）设置在进料用辊式输送线（21）与出料用辊式输送线（22）之间，并位于加工工位处，其用于将进料用辊式输送线（21）上的待加工的LNG气瓶上料至支撑架（3）上，以及将LNG气瓶从支撑架（3）下料至出料用辊式输送线（22）上；所述爪式顶升平移机构（1）包括爪式机械手（11）、支撑平台（13）和剪刀叉顶升机构（17），所述支撑平台（13）设置在剪刀叉顶升机构（17）上；所述剪刀叉顶升机构（17）至少设置两套，其用于使支撑平台（13）升降；所述爪式机械手（11）能在进料用辊式输送线（21）与出料用辊式输送线（22）之间做平移运动地安装在支撑平台（13）上；爪式机械手（11）包括一个机械手框架（111）、以及连接在所述机械手框架（111）两端的爪臂（112），机械手框架（111）每端至少设置两个爪臂（112），所述爪臂（112）上具有用于拖住LNG气瓶的V型槽（1121）；

所述进料用辊式输送线（21）和出料用辊式输送线（22）结构相同，均包括安装架（211）以及安装在所述安装架（211）上的一排输送辊（212）；所述安装架（211）的结构形式采用以下两种之一：第一种是在进料用辊式输送线（21）的上料位处的安装架（211）以及出料用辊式输送线（22）的下料位处的安装架（211）上均留有能使爪臂（112）从一侧伸进安装架（211）并能向上移动、从安装架（211）移出的通道（2111）；第二种是进料用辊式输送线（21）的上料位处的安装架（211）以及出料用辊式输送线（22）的下料位处的安装架（211）上均不设置通道（2111），而是在进料用辊式输送线（21）的上料位处以及出料用辊式输送线（22）的下料位处均配置一套LNG气瓶顶升机构（4），所述LNG气瓶顶升机构（4）包括升降抓手（41）、升降平台（42）和支撑座（43），所述支撑座（43）设置在输送辊（212）的下方，所述升降平台（42）能升降地安装在支撑座（43）上，所述升降抓手（41）安装在升降平台（42）上，升降抓手（41）向上举升时，从两个输送辊（212）之间穿过。

2.根据权利要求1所述的用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置，其特征在于：所述剪刀叉顶升机构（17）设置两套，分别布置在支撑平台（13）下方两侧位置。

3.根据权利要求1所述的用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置，其特征在于：机械手框架（111）每端设置三个爪臂（112），三个爪臂（112）平行布置。

4.根据权利要求1所述的用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置，其特征在于：所述机械手框架（111）底部安装有两排滚轮（12）和一根齿条（14），齿条（14）位于两排滚轮（12）之间；支撑平台（13）上设置有两条用于与滚轮（12）匹配的滚道（15）；支撑平台（13）的下面安装有驱动电机（16），所述驱动电机（16）竖向布置，其输出轴端部安装有齿轮（18），所述齿轮（18）与齿条（14）啮合。

5.根据权利要求1所述的用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置，其特征在于：所述机械手框架（111）两侧均安装有滑块（19），支撑平台（13）两侧安装有导轨（110），滑块（19）与导轨（110）匹配。

6.根据权利要求1所述的用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置，其特征在于：所述安装架（211）的结构形式采用第二种时，升降平台（42）的升降是采用气缸（44）驱动，所述气缸（44）竖向布置，其安装在支撑座（43）上。

7.根据权利要求1所述的用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置，其特征在于：所述安装架（211）的结构形式采用第二种时，所述升降抓手（41）具有承托用V型槽（411）。

8.一种用于LNG气瓶在加工区域进出料方法，采用权利要求1至5任一项权利要求所述的用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置进行实施，其特征在于：

设定：进料用辊式输送线（21）位于爪式顶升平移机构（1）的右侧，出料用辊式输送线（22）位于爪式顶升平移机构（1）的左侧，进料用辊式输送线（21）和出料用辊式输送线（22）的安装架（211）的结构形式采用第一种；

用于LNG气瓶在加工区域进出料的方法是：

第一步：进料用辊式输送线（21）将待加工的LNG气瓶输送至上料位；

第二步：爪式机械手（11）向右平移、靠近进料用辊式输送线（21），将右侧的爪臂（112）通过安装架（211）上的通道（2111）移至待加工的LNG气瓶下方；此时左侧的爪臂（112）移至支撑架（3）上已加工完成的LNG气瓶下方；

第三步：剪刀叉顶升机构（17）驱动支撑平台（13）上升，右侧的爪臂（112）托起待加工的LNG气瓶，左侧的爪臂（112）托起已加工完成的LNG气瓶；

第四步：爪式机械手（11）向左平移、靠近出料用辊式输送线（22），移动到位后，剪刀叉顶升机构（17）带动支撑平台（13）下降，右侧的爪臂（112）将待加工的LNG气瓶放置在支撑架（3）上，左侧的爪臂（112）将已加工完成的LNG气瓶放置在出料用辊式输送线（22）上，出料用辊式输送线（22）将LNG气瓶向外输送至下一道工序。

9.一种用于LNG气瓶在加工区域进出料方法，采用权利要求1至7任一项权利要求所述的用于LNG气瓶在加工区域进出料的装置进行实施，其特征在于：

设定：进料用辊式输送线（21）位于爪式顶升平移机构（1）的右侧，出料用辊式输送线（22）位于爪式顶升平移机构（1）的左侧，进料用辊式输送线（21）和出料用辊式输送线（22）的安装架（211）的结构形式采用第二种；

用于LNG气瓶在加工区域进出料的方法是：

第一步：进料用辊式输送线（21）将待加工的LNG气瓶输送至上料位；

第二步：上料位处的LNG气瓶顶升机构（4）将待加工的LNG气瓶向上顶升；

第三步：剪刀叉顶升机构（17）顶升支撑平台（13），使爪式机械手（11）的高度高于进料用辊式输送线（21），同时低于支撑架（3）上已加工完成的LNG气瓶最低处；

第四步：爪式机械手（11）向右平移、靠近进料用辊式输送线（21），将右侧的爪臂（112）移至待加工的LNG气瓶下方；此时左侧的爪臂（112）移至支撑架（3）上已加工完成的LNG气瓶下方；

第五步：剪刀叉顶升机构（17）继续顶升支撑平台（13），右侧的爪臂（112）托起待加工的LNG气瓶，左侧的爪臂（112）托起已加工完成的LNG气瓶；

第六步：爪式机械手（11）向左平移、靠近出料用辊式输送线（22），移动到位后，将已加工完成的LNG气瓶放置在下料位的LNG气瓶顶升机构（4）上，将待加工的LNG气瓶放置在支撑架（3）上；

第七步：下料位的LNG气瓶顶升机构（4）下降，将已加工完成的LNG气瓶放置在出料用辊式输送线（22）上，将LNG气瓶向外输送至下一道工序。

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