CN113526049B - 一种用于大尺寸板材的移栽装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于大尺寸板材的移栽装置及使用方法，移栽平台上设有至少两组移栽小车和万向球支撑平台，移栽平台上设有与移栽小车配合的轨道，移栽小车上设有横向移动装置和垂直移动装置，垂直移动装置上设有夹紧装置。使用时，通过设置至少两组移栽小车和万向球支撑平台，保证板材运动顺畅，同时不仅可以完成板材的横向和纵向移动，还可以通过夹紧装置的运动变换使得板材完成角度的调整，操作便捷，精确度高。
Description
技术领域
本发明主要涉及板材自动化移栽的技术领域，特别涉及一种用于大尺寸板材的移栽装置及使用方法。
背景技术
目前大尺寸板材（一般大于3米的板材为大尺寸板材）移载一直是行业难点，现有的移载方式主要是靠起重机在进行，存在移载精度低，设备体积庞大，投资高等诸多问题。近些年，也有将板材放置在小车上进行移动，但基本上都只能完成平移移动，无法完成精确的角度调整。而且小车也无法自动将板材夹起，还是要借助其它工具将板材放置于小车上，到了指定位置再将板材卸下，费时费力，效率较低，同时容易在装卸过程中对大尺寸板材造成损坏。
因此，随着大尺寸板材的使用越来越广泛，市场上急需要可以方便移栽大尺寸板材的装置，同时不仅能够实现板材的平行移动，更能实现板材的转动，以便使得板材精确移动到指定的位置。
发明内容
本发明针对上述问题，提供了一种用于大尺寸板材的移栽装置，通过设置至少两组移栽小车和万向球支撑平台，保证板材运动顺畅，同时不仅可以完成板材的横向和纵向移动，更可以使得板材完成角度的调整，操作便捷，精确度高。
本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：一种用于大尺寸板材的移栽装置，包括移栽平台，其特征在于，移栽平台上设有至少两组移栽小车和万向球支撑平台，移栽平台上设有与移栽小车配合的轨道，移栽小车上设有横向移动装置和垂直移动装置，垂直移动装置上设有夹紧装置。
优选的，夹紧装置包括一个夹紧平台，夹紧平台由侧板和上、下支撑板围合而成，上支撑板设有夹紧驱动装置，夹紧驱动装置的底部连接有可伸缩的上夹紧头，下支撑板设有与上夹紧头相配合的下夹紧头。
进一步，横向移动装置的一侧设有两根平行的横向导轨，垂直移动装置的一侧设有与横向导轨相配合的横向卡槽，垂直移动装置的另一侧设有一组平行设有的垂直导轨，侧板的一侧设有与垂直导轨相配合的一组垂直卡槽。
更进一步，移栽平台上设有2组移栽小车和5组万向球支撑平台，每组万向球支撑平台上布设有若干个万向球，相邻的万向球支撑平台之间设有轨道布置间隙，轨道的一端设置于两个万向球支撑平台之间。
一种用于大尺寸板材的移栽装置的使用方法，其特征在于，使用方法包括如下步骤：a、将需要移动的大尺寸板材放置于移栽装置的万向球支撑平台上，移栽小车沿着轨道移动至待运板材处；b、通过移栽小车、横向移动装置、垂直移动装置的配合运动，使得下夹紧头移动到待运板材的下方，并与板材下表面贴合，然后启动夹紧驱动装置，使得上、下夹紧头将板材夹紧；c、在移栽小车的带动下，大尺寸板材完成横向、纵向移动和角度转动调整，当大尺寸板材到达指定位置后，夹紧驱动装置驱动上夹紧头复位，移栽小车沿轨道复位至原处。
相对于现有技术，本发明的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：
1、本发明所述的改进方案，移栽平台上设有至少两组移栽小车和万向球支撑平台，移栽小车上设有横向移动装置和垂直移动装置，垂直移动装置上设有夹紧装置，通过移栽小车之间的配合运动，使得大尺寸板材不仅可以横向纵向移动，还可以对板材的角度进行精确调整，可将板材运送至指定的位置；
2、本发明的所述的技术方案中，夹紧装置设有夹紧驱动装置和上、下夹紧头，可以牢牢地夹住板材，通过至少两组移栽小车和移栽小车上的移动装置的共同配合运动，保证板材的有效夹持和平稳输送，不会发生板材倾倒、运输位置偏移的问题，简单高效，节省了大量人力物力；
3、本发明的移栽装置，结构简单，安装拆卸便捷，适用于大多数的大尺寸板材，适用范围广，可以广泛应用于各种运输安装场合，便捷高效，具有极大的商业价值，便于推广和利用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明移栽小车结构示意图。
图3为本发明的夹紧装置结构示意图。
图4为本发明一实施例中移栽小车对板材进行纵向和横向位移调整的示意图。
图5为本发明一实施例中移栽小车对板材进行角度调整的示意图。
图中标注如下：
1移载小车、2万向球支撑平台、3轨道、4大尺寸板材、5横向移动装置、6垂直移动装置、7夹紧装置、8夹紧驱动装置、9上夹紧头、10下夹紧头；
11横向导轨、12垂直导轨。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本发明。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本发明，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本发明的范围。
如图1所示，一种用于大尺寸板材的移栽装置，包括移栽平台，其与现有技术的区别在于，移栽平台上设有至少两组移栽小车1和万向球支撑平台2，其中万向球平台起到支撑工件的作用，同时减小板材在水平各个方向上运动的阻力，保证运动顺畅，移栽平台上设有与移栽小车配合的轨道3，移栽小车上设有横向移动装置5和垂直移动装置6，垂直移动装置上设有夹紧装置7。
具体来说，移载小车1安装于轨道3上，并可以在数控系统控制下在轨道3上沿轨道精确运动；横向移动装置5安装于移载小车1上，能够数控系统控制下在移载小车1上横向精确运动；垂直移动装置6安装于横向移动装置5上，能够数控系统控制下在横向移动装置5上垂直精确运动，夹紧装置7安装于垂直移动装置6，这里所述的数控系统是现有技术，也不是本发明需要保护的内容，这里就不再赘述其具体结构和工作原理了。
使用时，当多个小车的夹紧装置同步运动时，即相互间位置没有变化时，可以完成对板材的横向和纵向平移。当多个小车的夹紧装置不同步运动时，即相互间位置发生变化时，可以完成对板材角度的调整。
所以本发明的装置能够通过多个小车间的协调动作能够精确的完成板材纵向、横向运动及角度调整操作，具有结构简单、操作方便、可靠性高、安全性高等优点。
实施例1
移栽平台上设有至少两组移栽小车和万向球支撑平台，移栽小车上设有横向移动装置和垂直移动装置，垂直移动装置上设有夹紧装置，通过移栽小车之间的配合运动，使得大尺寸板材不仅可以横向纵向移动，还可以对板材的角度进行精确调整，可将板材运送至指定的位置。
具体来说，参见图2、图3，夹紧装置包括一个夹紧平台，这个夹紧平台呈C型，夹紧平台由侧板和上、下支撑板围合而成，上、下支撑板互相平行，上支撑板设有夹紧驱动装置8，夹紧驱动装置的底部连接有可伸缩的上夹紧头9，下支撑板设有与上夹紧头相配合的下夹紧头10。通过启动夹紧驱动装置使得上夹紧头上下运动，调整上、下夹紧头之间的距离，以便对板材形成有效的夹持力。为了保证对板材的夹持力同时又不损坏板材的表面，可以在上、下夹紧头上分别设置一个吸盘，吸盘由软体的塑料、橡胶等材质制成，吸盘的直径是上、下夹紧头工作面积直径的1.5-2倍，不仅可以增大夹持面积，保证夹持效果，防止板材滑脱，同时避免对板材表面的损坏。
进一步，横向移动装置的一侧设有两根平行的横向导轨11，横向导轨的两端分别设有限位装置，垂直移动装置的一侧设有与横向导轨相配合的横向卡槽，垂直移动装置的另一侧设有一组平行设有的垂直导轨12，侧板的一侧设有与垂直导轨相配合的一组垂直卡槽。同时，为了保证对板材的角度调整的精确和有效性，可以将横向导轨设计成内凹的圆弧面，使得夹紧装置在横向移动时，可以发生一定角度的微调，使得移动更为顺畅和有效。
实施例2
本发明的一种用于大尺寸板材的移栽装置，包括移栽平台,移栽平台上设有2组移栽小车和5组万向球支撑平台，参见图1，其中万向球平台起到支撑工件的作用，同时减小板材在水平各个方向上运动的阻力，保证运动顺畅，移栽平台上设有与移栽小车配合的轨道，移栽小车上设有横向移动装置和垂直移动装置，垂直移动装置上设有夹紧装置。
具体来说，每组万向球支撑平台上布设有若干个万向球，相邻的万向球支撑平台之间设有轨道布置间隙，轨道的一端设置于两个万向球支撑平台之间，在本实施例中，一条轨道布设于第一、二万向球支撑平台之间，另一条轨道布设于第四、五万向球支撑平台之间，保证在移栽平台上，两条轨道之间的距离尽可能大，以便能适应大尺寸板材4移动。
上夹紧头包括一上夹紧座，上夹紧座通过上连接柱与夹紧驱动装置形成可转动连接；下夹紧头包括一下夹紧座，下夹紧座通过下连接柱与下支撑板形成可转动连接，上、下夹紧座的高度之比为2-3:1，上、下夹紧座的旋转中心在同一直线上，这就使得上、下夹紧座在工作时可以同时被动转动。具体来说，这里的被动转动是为了板材角度调整而设置，角度调整的关键就是上下夹紧头的被动旋转，角度的精确调整时通过夹头的纵向和横向调整实现的，角度调整范围主要取决于夹紧装置的横向行程，假设调整角度为α，两组移载小车上的夹紧装置距离为L，横向行程为Y，则调整角度α=2*arcsin（SQRT（Y/2L））。
实施例3
一种用于大尺寸板材的移栽装置的使用方法，其特征在于，使用方法包括如下步骤：a、将需要移动的大尺寸板材放置于移栽装置的万向球支撑平台上，移栽小车沿着轨道移动至待运板材处；b、通过移栽小车、横向移动装置、垂直移动装置的配合运动，使得下夹紧头移动到待运板材的下方，并与板材下表面贴合，然后启动夹紧驱动装置，使得上、下夹紧头将板材夹紧；c、在移栽小车的带动下，大尺寸板材完成横向、纵向移动和角度转动调整，当大尺寸板材到达指定位置后，夹紧驱动装置驱动上夹紧头复位，移栽小车沿轨道复位至原处。
具体来说，c步骤中，两部移栽小车的上、下夹紧头分别夹紧大尺寸板材同一侧的两个顶角，当大尺寸板材需要横向移动时，两部移栽小车的横向移动装置同步左、右移动相同的距离；大尺寸板材需要纵向移动时，两部移栽小车沿着轨道上、下移动相同的距离；大尺寸板材需要角度调整时，一部移栽小车保持位置不动，另一部移栽小车沿着轨道，并在横向移动装置的带动下进行圆弧插补运动，完成板材的角度调整。这里角度调整范围主要取决于沿导轨运动的移栽小车的夹紧装置的横向行程，假设调整角度为α，两组移载小车上的夹紧装置距离为L，横向行程为Y，则调整角度α=2*arcsin（SQRT（Y/2L））。
a步骤中，移栽平台上设有至少两组移栽小车和万向球支撑平台，移栽平台上设有与移栽小车配合的轨道，移栽小车上设有横向移动装置和垂直移动装置，垂直移动装置上设有夹紧装置。
b步骤中，夹紧装置包括一个夹紧平台，夹紧平台由侧板和上、下支撑板围合而成，上支撑板设有夹紧驱动装置，夹紧驱动装置的底部连接有可伸缩的上夹紧头，下支撑板设有与上夹紧头相配合的下夹紧头；横向移动装置的一侧设有两根平行的横向导轨，垂直移动装置的一侧设有与横向导轨相配合的横向卡槽，垂直移动装置的另一侧设有一组平行设有的垂直导轨，侧板的一侧设有与垂直导轨相配合的一组垂直卡槽。
如图4所示，板材置于万向球支撑平台上，通过两组移载小车完成板材的纵向和横向平移。首先两组移载小车在系统控制下运动到代运板材处，通过行走小车、横向移动装置、垂直移动装置的配合运动将下夹紧头置于板材下方，并与板材下表面贴合。而后夹紧驱动装置动作，使得上夹紧和与下夹紧头夹紧工件。此时两组小车中的行走小车在纵向同步运行L2距离，横向移动装置同步运行L1距离，从而实现板材在水平方向上的纵向和横向移动。
如图5所示，在两组移载小车的上夹紧头和下夹紧头夹紧工件后，若一组移载小车1上的夹紧头保持位置不动，而另一组移载小车上的夹紧头在行走小车和横向移动装置的带动下进行圆弧插补运动，此时即可完成板材的角度调整。
应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型，且以所附权利要求为准。
Claims (3)
1.一种用于大尺寸板材的移栽装置的使用方法，其特征在于，使用方法包括如下步骤：a、将需要移动的大尺寸板材放置于移栽装置的万向球支撑平台上，移栽小车沿着轨道移动至待运板材处；这里的移栽装置，包括移栽平台，移栽平台上设有至少两组移栽小车和万向球支撑平台，移栽平台上设有与移栽小车配合的轨道，移栽小车上设有横向移动装置和垂直移动装置，垂直移动装置上设有夹紧装置；每组万向球支撑平台上布设有若干个万向球，相邻的万向球支撑平台之间设有轨道布置间隙，轨道的一端设置于两个万向球支撑平台之间；b、通过移栽小车、横向移动装置、垂直移动装置的配合运动，使得下夹紧头移动到待运板材的下方，并与板材下表面贴合，然后启动夹紧驱动装置，使得上、下夹紧头将板材夹紧；这里的夹紧装置包括一个夹紧平台，夹紧平台由侧板和上、下支撑板围合而成，上支撑板设有夹紧驱动装置，夹紧驱动装置的底部连接有可伸缩的上夹紧头，下支撑板设有与上夹紧头相配合的下夹紧头；横向移动装置的一侧设有两根平行的横向导轨，垂直移动装置的一侧设有与横向导轨相配合的横向卡槽，垂直移动装置的另一侧设有一组平行设有的垂直导轨，侧板的一侧设有与垂直导轨相配合的一组垂直卡槽；上夹紧头包括一上夹紧座，上夹紧座通过上连接柱与夹紧驱动装置形成可转动连接；下夹紧头包括一下夹紧座，下夹紧座通过下连接柱与下支撑板形成可转动连接，上、下夹紧座的高度之比为2-3:1，上、下夹紧座的旋转中心在同一直线上；c、在移栽小车的带动下，大尺寸板材完成横向、纵向移动和角度转动调整，当大尺寸板材到达指定位置后，夹紧驱动装置驱动上夹紧头复位，移栽小车沿轨道复位至原处；两部移栽小车的上、下夹紧头分别夹紧大尺寸板材同一侧的两个顶角，当大尺寸板材需要横向移动时，两部移栽小车的横向移动装置同步左、右移动相同的距离；大尺寸板材需要纵向移动时，两部移栽小车沿着轨道上、下移动相同的距离；大尺寸板材需要角度调整时，一部移栽小车保持位置不动，另一部移栽小车沿着轨道，并在横向移动装置的带动下进行圆弧插补运动，完成板材的角度调整。
2.根据权利要求1所述的一种用于大尺寸板材的移栽装置的使用方法，其特征在于，使用方法包括如下步骤：a步骤中，移栽平台上设有至少两组移栽小车和万向球支撑平台，移栽平台上设有与移栽小车配合的轨道，移栽小车上设有横向移动装置和垂直移动装置，垂直移动装置上设有夹紧装置。
3.根据权利要求1所述的一种用于大尺寸板材的移栽装置的使用方法，其特征在于，使用方法包括如下步骤：b步骤中，夹紧装置包括一个夹紧平台，夹紧平台由侧板和上、下支撑板围合而成，上支撑板设有夹紧驱动装置，夹紧驱动装置的底部连接有可伸缩的上夹紧头，下支撑板设有与上夹紧头相配合的下夹紧头；横向移动装置的一侧设有两根平行的横向导轨，垂直移动装置的一侧设有与横向导轨相配合的横向卡槽，垂直移动装置的另一侧设有一组平行设有的垂直导轨，侧板的一侧设有与垂直导轨相配合的一组垂直卡槽。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: Zhong Guo Address after: No.855, cenglin Road, Lingang New Town, Pudong New Area, Shanghai, 201306 Applicant after: SHANGHAI LINGANG SHIPBUILDING EQUIPMENT Ltd. CORP CSSC Applicant after: Shanghai Shipbuilding Technology Research Institute (the 11th Research Institute of China Shipbuilding Corp.) Address before: No.855, cenglin Road, Lingang New Town, Pudong New Area, Shanghai, 201306 Applicant before: SHANGHAI LINGANG SHIPBUILDING EQUIPMENT Ltd. CORP CSSC Country or region before: Zhong Guo Applicant before: SHIPBUILDING TECHNOLOGY Research Institute (NO 11 RESEARCH INSTITUTE OF CHINA STATE SHIPBUILDING Corp.,Ltd.) |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |