CN113446844B - 一种回转窑自动上下料系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回转窑自动上下料系统，包括回转窑炉，回转窑炉的回转线上设有立柱处理机构，立柱处理机构上分别设有立柱夹具和承烧板夹具，立柱夹具位于承烧板夹具的一侧，回转窑炉的回转线的一侧分别设有上料机构和下料机构，上料机构位于下料机构的一侧，上料机构下方设有若干个毛坯台车位，下料机构的下方设有若干个半成品台车位，回转窑炉的回转线的一侧还设有AGV小车；本发明还公开了一种回转窑自动上下料系统的实现方法。本发明通过上料机构和下料机构实现了装满毛坯产品的承烧板、装满烧结后的半成品承烧板以及立柱的自动取放，大大的降低了工人的劳动强度，提高了产品烧结的工作效率，提高了产品烧结的整体性能。

Description

一种回转窑自动上下料系统及其实现方法

技术领域

本发明属于软磁铁氧体加工技术领域，具体涉及一种回转窑自动上下料系统及其实现方法。

背景技术

生产软磁铁氧体产品的关键工序有成型，烧结，研磨，检分等。每一道工序都涉及到上料、下料、搬运、存储等周转环节。行业内烧结工序通常使用回转窑进行产品烧结。回转窑是使用推板进行循环，推板上堆叠3-8层承烧板。承烧板上装的产品有1-4层之多。由于产品形状、材质、客户要求不同，对产品装烧高度、层间隙都有严格要求。

目前此工序的上下料、搬运以及和上下道工序的衔接都是采用人工的方式。环境高温，人工劳动强度大。人工搬运台车容易使台车上的产品倾倒导致品质不良。

毛坯堆放区以及半成品堆放区人工进行存放，拉料工作，管理混乱。人工对承烧板进行上下料容易放错层位置，导致烧结品整体性能不达标。立柱管理混乱，使用到错误的立柱后容易产生层与层间摆放不稳，极易产生拱窑的重大事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回转窑自动上下料系统，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种回转窑自动上下料系统，具有结构简单、调整操作方便、推广性大以及成本低的特点。

本发明另一目的在于提供一种回转窑自动上下料系统的实现方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种回转窑自动上下料系统，包括回转窑炉，回转窑炉的一端设有毛坯库，回转窑炉的另一端设有半成品库，回转窑炉的回转线上设有立柱处理机构，立柱处理机构上分别设有立柱夹具和承烧板夹具，立柱夹具位于承烧板夹具的一侧，回转窑炉的回转线的一侧分别设有上料机构和下料机构，上料机构位于下料机构的一侧，上料机构下方设有若干个毛坯台车位，下料机构的下方设有若干个半成品台车位，回转窑炉的回转线的一侧还设有AGV小车。

为了通过立柱夹具或承烧板夹具对立柱或承烧板进行取放，进一步地，上料机构包括支架和六轴机器人，其中，支架上设有横移模组，横移模组的滑块上连接有六轴机器人，六轴机器人的输出端上连接有快接公头，下料机构的结构与上料机构的结构相同。

为了检测承烧板在台车中的相对位置和有无承烧板，进一步地，支架上端的一侧连接有安装板，安装板上连接有台车CCD相机。

为了检查对应流道上的推板的相对位置以及承烧板板上放立柱的四个空位有无产品倾倒，进一步地，横移模组的滑块上还连接有装窑CCD相机。

为了对立柱进行输送，实现立柱的循环使用，进一步地，立柱处理机构包括输送皮带，输送皮带的上方设有挡条，挡条位于输送皮带输出端的一端上设有缺料传感器，输送皮带的输出端上设有挡板，挡板上设有取料传感器。

为了放置承烧板夹具和立柱夹具，进一步地，立柱处理机构还包括夹具平台，夹具平台位于输送皮带的一侧，夹具平台上分别设有用于放置立柱夹具的立柱夹具放置座和用于放置承烧板夹具的承烧板夹具放置座，立柱夹具放置座位于承烧板夹具放置座的一侧，立柱夹具放置座的中间位置设有立柱夹具传感器，承烧板夹具放置座的中间位置设有承烧板夹具传感器。

为了对承烧板进行取放，进一步地，承烧板夹具包括承烧板夹具安装板，承烧板夹具安装板上方的中间位置设有快接母头，承烧板夹具下方的两端设有夹具板气缸，夹具板气缸的输出端上连接有夹具板，夹具板上设有承烧板传感器。承烧板夹具安装板下方的中间位置设有两个输出端向外的侧夹紧气缸，侧夹紧气缸的输出端上连接有夹板气缸安装板，夹板气缸安装板上连接有夹板气缸，夹板气缸安装板的侧面设有滑块导轨，滑块导轨的滑块与夹板气缸安装板连接，滑块导轨的导轨的上端通过夹板气缸连接块与夹板气缸的输出端连接，滑块导轨的导轨的下端连接有夹板。

为了对立柱进行取放，进一步地，立柱夹具包括立柱夹具安装板，立柱夹具安装板上方的中间位置连接有快接母头，立柱夹具安装板为十字形结构，立柱夹具安装板四个边端部的下方连接有立柱气缸，立柱气缸的输出端上连接有立柱夹板。

在本发明中进一步地，所述的一种回转窑自动上下料系统的实现方法，包括以下步骤：

(一)、根据生产订单，MES系统下达指令给AGV小车，AGV小车自动从毛坯库处把对应产品型号的台车搬运至上料机构指定的毛坯台车位上；

(二)、上料机构上的六轴机器人通过快接公头从夹具平台上取出承烧板夹具，在控制器的指示下从指定的台车中取出装满产品的承烧板放置在指定流道的推板上；

(三)、承烧板夹具的夹具板气缸先带动夹具板钩住并夹紧承烧板，移动出台车后，夹板在夹板气缸的带动下向下运动并由侧夹紧气缸带动夹紧承烧板；

(四)、待六轴机器人带动承烧板移动至推板上方且承烧板底部离推板若干毫米时，夹具板气缸带动夹具板松开承烧板，然后六轴机器人继续带动承烧板向下移动直至把承烧板放置在推板上后，侧夹紧气缸松开，然后夹板气缸带动夹板上升；

(五)、放置若干块承烧板后，六轴机器人把承烧板夹具放置在承烧板夹具放置座上，然后取出立柱夹具，从输送皮带的末端依次夹取四个相同高度的立柱，然后放置在第一层承烧板的四个角；

(六)、第一层承烧板放满立柱后，六轴机器人移动至夹具平台处切换成承烧板夹具，从对应的台车中取第二层承烧板；

(七)、动作往复循环，直至按设定装满两个流道后，推板在回转窑炉的作用下从右向左依次推动；

(八)、推板带动承烧板烧结完成后，下料机构把承烧板从流道上搬送至对应的半成品台车位上的台车上，将立柱放置在输送皮带上由输送皮带带动流向左侧，继续提供给上料机构使用，下料动作与上料动作的顺序相反；

(九)、AGV小车把上料机构处的空台车搬送至下料机构对应的位置使用，并把下料机构处的满料台车搬送至半成品库等待进入下一道工序。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过上料机构和下料机构实现了装满毛坯产品的承烧板、装满烧结后的半成品承烧板以及立柱的自动取放，大大的降低了工人的劳动强度，提高了产品烧结的工作效率，提高了产品烧结的整体性能；

2、本发明通过AGV小车对台车进行转运，对台车的启动、停止、方向、控制力道等都可以进行标准化，可以避免台车上的产品在运输过程中倾倒导致品质不良；

3、本发明通过六轴机器人带动立柱夹具对立柱进行取放，对立柱的使用更加的准确，避免使用到错误的立柱后导致层与层间摆放不稳，产生拱窑的重大事故；

4、本发明通过立柱处理机构对立柱进行输送，实现了立柱的自动循环利用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明回转窑炉的结构示意图；

图3为本发明上料机构的结构示意图；

图4为本发明立柱处理机构的结构示意图；

图5为本发明承烧板夹具的结构示意图；

图6为本发明立柱夹具的结构示意图；

图中：1、毛坯库；2、回转窑炉；3、半成品库；4、上料机构；41、支架；42、台车CCD相机；43、安装板；44、横移模组；45、装窑CCD相机；46、六轴机器人；47、快接公头；5、立柱夹具；51、立柱夹具安装板；52、立柱气缸；53、立柱夹板；54、点胶头；6、承烧板夹具；61、承烧板夹具安装板；62、夹板气缸连接块；63、滑块导轨；64、夹板；65、夹板气缸；66、夹板气缸安装板；67、侧夹紧气缸；68、夹具板气缸；69、承烧板传感器；610、夹具板；7、立柱处理机构；71、输送皮带；72、挡条；73、缺料传感器；74、挡板；75、取料传感器；76、立柱夹具放置座；77、立柱夹具传感器；78、夹具平台；79、承烧板夹具放置座；710、承烧板夹具传感器；8、下料机构；9、半成品台车位；10、AGV小车；11、毛坯台车位；12、快接母头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-6，本发明提供以下技术方案：一种回转窑自动上下料系统，包括回转窑炉2，回转窑炉2的一端设有毛坯库1，回转窑炉2的另一端设有半成品库3，回转窑炉2的回转线上设有立柱处理机构7，立柱处理机构7上分别设有立柱夹具5和承烧板夹具6，立柱夹具5位于承烧板夹具6的一侧，回转窑炉2的回转线的一侧分别设有上料机构4和下料机构8，上料机构4位于下料机构8的一侧，上料机构4下方设有五个毛坯台车位11，下料机构8的下方设有五个半成品台车位9，回转窑炉2的回转线的一侧还设有AGV小车10。

具体的，上料机构4包括支架41和六轴机器人46，其中，支架41上设有横移模组44，横移模组44的滑块上连接有六轴机器人46，六轴机器人46的输出端上连接有快接公头47，下料机构8的结构与上料机构4的结构相同。

通过采用上述技术方案，通过横移模组44带动六轴机器人46在X轴方向上移动，六轴机器人46通过立柱夹具5或承烧板夹具6对立柱或承烧板进行取放。

具体的，支架41上端的一侧连接有安装板43，安装板43上连接有台车CCD相机42。

通过采用上述技术方案，通过台车CCD相机42检测承烧板在台车中的相对位置和有无承烧板。

具体的，横移模组44的滑块上还连接有装窑CCD相机45。

通过采用上述技术方案，通过装窑CCD相机45检查对应流道上的推板的相对位置以及承烧板板上放立柱的四个空位有无产品倾倒。

具体的，立柱处理机构7包括输送皮带71，输送皮带71的上方设有挡条72，挡条72位于输送皮带71输出端的一端上设有缺料传感器73，输送皮带71的输出端上设有挡板74，挡板74上设有取料传感器75。

通过采用上述技术方案，通过输送皮带71对立柱进行输送，实现立柱的循环使用。

具体的，立柱处理机构7还包括夹具平台78，夹具平台78位于输送皮带71的一侧，输送皮带71的进料端和出料端均设有夹具平台78，位于输送皮带71进料端的夹具平台78放置供下料机构8使用的承烧板夹具6和立柱夹具5，位于输送皮带71出料端的夹具平台78放置供上料机构4使用的承烧板夹具6和立柱夹具5，夹具平台78上分别设有用于放置立柱夹具5的立柱夹具放置座76和用于放置承烧板夹具6的承烧板夹具放置座79，立柱夹具放置座76位于承烧板夹具放置座79的一侧，立柱夹具放置座76的中间位置设有立柱夹具传感器77，承烧板夹具放置座79的中间位置设有承烧板夹具传感器710。

通过采用上述技术方案，夹具平台78用于放置承烧板夹具6和立柱夹具5。

具体的，承烧板夹具6包括承烧板夹具安装板61，承烧板夹具安装板61上方的中间位置设有快接母头12，承烧板夹具6下方的两端设有夹具板气缸68，夹具板气缸68的输出端上连接有夹具板610，夹具板610上设有承烧板传感器69，承烧板夹具安装板61下方的中间位置设有两个输出端向外的侧夹紧气缸67，侧夹紧气缸67的输出端上连接有夹板气缸安装板66，夹板气缸安装板66上连接有夹板气缸65，夹板气缸安装板66的侧面设有滑块导轨63，滑块导轨63的滑块与夹板气缸安装板66连接，滑块导轨63的导轨的上端通过夹板气缸连接块62与夹板气缸65的输出端连接，滑块导轨63的导轨的下端连接有夹板64。

通过采用上述技术方案，通过承烧板夹具6对承烧板进行取放。

具体的，立柱夹具5包括立柱夹具安装板51，立柱夹具安装板51上方的中间位置连接有快接母头12，立柱夹具安装板51为十字形结构，立柱夹具安装板51四个边端部的下方连接有立柱气缸52，立柱气缸52的输出端上连接有立柱夹板53。

通过采用上述技术方案，通过立柱夹具5对立柱进行取放。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于：具体的，位于输送皮带71出料端的夹具平台78上放置的立柱夹具5上设有点胶头54。

通过采用上述技术方案，在放置完立柱后对立柱的上表面进行点胶水动作，完全消除立柱与承烧板的间隙，以防止层与层间的晃动从而导致产品倾倒或拱窑现象发生。

进一步地，本发明所述的一种回转窑自动上下料系统的实现方法，包括以下步骤：

(一)、根据生产订单，MES系统下达指令给AGV小车10，AGV小车10自动从毛坯库1处把对应产品型号的台车搬运至上料机构4指定的毛坯台车位11上；

(二)、上料机构4上的六轴机器人46通过快接公头47从上料侧的夹具平台78上取出承烧板夹具6，在控制器的指示下从指定的台车中取出装满产品的承烧板放置在指定流道的推板上；

(三)、承烧板夹具6的夹具板气缸68先带动夹具板610钩住并夹紧承烧板，移动出台车后，夹板64在夹板气缸65的带动下向下运动并由侧夹紧气缸67带动夹紧承烧板；

(四)、待上料机构4上的六轴机器人46带动承烧板移动至推板上方且承烧板底部离推板5-8毫米时，夹具板气缸68带动夹具板610松开承烧板，然后六轴机器人46继续带动承烧板向下移动直至把承烧板放置在推板上后，侧夹紧气缸67松开，然后夹板气缸65带动夹板64上升；

(五)、放置若干块承烧板后，上料机构4上的六轴机器人46把承烧板夹具6放置在承烧板夹具放置座79上，然后取出立柱夹具5，从输送皮带71的末端依次夹取四个相同高度的立柱，然后放置在第一层承烧板的四个角；

(六)、第一层承烧板放满立柱后，上料机构4上的六轴机器人46移动至夹具平台78处切换成承烧板夹具6，从对应的台车中取第二层承烧板；

(七)、动作往复循环，直至按设定装满两个流道后，推板在回转窑炉2的作用下从右向左依次推动；

(八)、推板带动承烧板烧结完成后，下料机构8上的六轴机器人46把承烧板从流道上搬送至对应的半成品台车位9上的台车上，将立柱放置在输送皮带71上由输送皮带71带动流向左侧，继续提供给上料机构4使用，下料动作与上料动作的顺序相反；

(九)、AGV小车10把上料机构4处的空台车搬送至下料机构8对应的位置使用，并把下料机构8处的满料台车搬送至半成品库3等待进入下一道工序。

本申请中台车CCD相机42选用怡和达公司销售NHK01-Y02-2000-S-R-M型横移模组44选用博信公司销售的TL1型；装窑CCD相机45选用怡和达公司销售的NHK01-Y02-2000-S-R-M型；六轴机器人46选用三菱公司销售的RV-7FLL型；快接公头47和快接母头12选用ATI公司销售的QC-76型；立柱气缸52选用SMC公司销售的WGY01-20-10型；点胶头54选用科诺达销售的KT-650型；夹板气缸65选用SMC公司销售的WGU02-12-75型；侧夹紧气缸67选用SMC公司销售的MHL2-32D-150型；夹具板气缸68选用SMC公司销售的WGU02-40-25型；承烧板传感器69选用怡和达公司销售的ZJH13-6型；输送皮带71选用怡和达公司销售的KPH51-B300-L2000-40-TA220-SCM-100-L-T型；缺料传感器73选用怡和达公司销售的ZJG03-F-1.5-M8型；取料传感器75选用怡和达公司销售的ZJG03-F-1.5-M8型；立柱夹具传感器77选用怡和达公司销售的ZJG03-F-1.5-M8型；承烧板夹具传感器710选用怡和达公司销售的ZJG03-F-1.5-M8型。

综上所述，本发明通过上料机构4和下料机构8实现了装满产品的承烧板、空承烧板以及立柱的自动取放，大大的降低了工人的劳动强度，提高了产品烧结的工作效率，提高了产品烧结的整体性能；本发明通过AGV小车10对台车进行转运，对台车的启动、停止、方向、控制力道等都可以进行标准化，可以避免台车上的产品在运输过程中倾倒导致品质不良；本发明通过六轴机器人带动立柱夹具对立柱进行取放，对立柱的使用更加的准确，避免使用到错误的立柱后导致层与层间摆放不稳，产生拱窑的重大事故；本发明通过立柱处理机构7对立柱进行输送，实现了立柱的自动循环利用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种回转窑自动上下料系统，包括回转窑炉，其特征在于：回转窑炉的一端设有毛坯库，回转窑炉的另一端设有半成品库，回转窑炉的回转线上设有立柱处理机构，立柱处理机构上分别设有立柱夹具和承烧板夹具，立柱夹具位于承烧板夹具的一侧，回转窑炉的回转线的一侧分别设有上料机构和下料机构，上料机构位于下料机构的一侧，上料机构下方设有若干个毛坯台车位，下料机构的下方设有若干个半成品台车位，回转窑炉的回转线的一侧还设有AGV小车；

立柱处理机构包括输送皮带，承烧板夹具包括承烧板夹具安装板，承烧板夹具安装板上方的中间位置设有快接母头，承烧板夹具下方的两端设有夹具板气缸，夹具板气缸的输出端上连接有夹具板，夹具板上设有承烧板传感器；

承烧板夹具安装板下方的中间位置设有两个输出端向外的侧夹紧气缸，侧夹紧气缸的输出端上连接有夹板气缸安装板，夹板气缸安装板上连接有夹板气缸，夹板气缸安装板的侧面设有滑块导轨，滑块导轨的滑块与夹板气缸安装板连接，滑块导轨的导轨的上端通过夹板气缸连接块与夹板气缸的输出端连接，滑块导轨的导轨的下端连接有夹板；

立柱夹具上设有点胶头。

2.根据权利要求1所述的一种回转窑自动上下料系统，其特征在于：所述上料机构包括支架和六轴机器人，其中，支架上设有横移模组，横移模组的滑块上连接有六轴机器人，六轴机器人的输出端上连接有快接公头，下料机构的结构与上料机构的结构相同。

3.根据权利要求2所述的一种回转窑自动上下料系统，其特征在于：所述支架上端的一侧连接有安装板，安装板上连接有台车CCD相机。

4.根据权利要求2所述的一种回转窑自动上下料系统，其特征在于：所述横移模组的滑块上还连接有装窑CCD相机。

5.根据权利要求1所述的一种回转窑自动上下料系统，其特征在于：所述输送皮带的上方设有挡条，挡条位于输送皮带输出端的一端上设有缺料传感器，输送皮带的输出端上设有挡板，挡板上设有取料传感器。

6.根据权利要求5所述的一种回转窑自动上下料系统，其特征在于：所述立柱处理机构还包括夹具平台，夹具平台位于输送皮带的一侧，夹具平台上分别设有用于放置立柱夹具的立柱夹具放置座和用于放置承烧板夹具的承烧板夹具放置座，立柱夹具放置座位于承烧板夹具放置座的一侧，立柱夹具放置座的中间位置设有立柱夹具传感器，承烧板夹具放置座的中间位置设有承烧板夹具传感器。

7.根据权利要求1所述的一种回转窑自动上下料系统，其特征在于：所述立柱夹具包括立柱夹具安装板，立柱夹具安装板上方的中间位置连接有快接母头，立柱夹具安装板为十字形结构，立柱夹具安装板四个边端部的下方连接有立柱气缸，立柱气缸的输出端上连接有立柱夹板。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种回转窑自动上下料系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

(一)、根据生产订单，MES系统下达指令给AGV小车，AGV小车自动从毛坯库处把对应产品型号的台车搬运至上料机构指定的毛坯台车位上；

(二)、上料机构上的六轴机器人通过快接公头从夹具平台上取出承烧板夹具，在控制器的指示下从指定的台车中取出装满产品的承烧板放置在指定流道的推板上；

(三)、承烧板夹具的夹具板气缸先带动夹具板钩住并夹紧承烧板，移动出台车后，夹板在夹板气缸的带动下向下运动并由侧夹紧气缸带动夹紧承烧板；

(四)、待六轴机器人带动承烧板移动至推板上方且承烧板底部离推板若干毫米时，夹具板气缸带动夹具板松开承烧板，然后六轴机器人继续带动承烧板向下移动直至把承烧板放置在推板上后，侧夹紧气缸松开，然后夹板气缸带动夹板上升；

(五)、放置若干块承烧板后，六轴机器人把承烧板夹具放置在承烧板夹具放置座上，然后取出立柱夹具，从输送皮带的末端依次夹取四个相同高度的立柱，然后放置在第一层承烧板的四个角；

(六)、第一层承烧板放满立柱后，六轴机器人移动至夹具平台处切换成承烧板夹具，从对应的台车中取第二层承烧板；

(七)、动作往复循环，直至按设定装满两个流道后，推板在回转窑炉的作用下从右向左依次推动；

(八)、推板带动承烧板烧结完成后，下料机构把承烧板从流道上搬送至对应的半成品台车位上的台车上，将立柱放置在输送皮带上由输送皮带带动流向左侧，继续提供给上料机构使用，下料动作与上料动作的顺序相反；

(九)、AGV小车把上料机构处的空台车搬送至下料机构对应的位置使用，并把下料机构处的满料台车搬送至半成品库等待进入下一道工序。

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