CN113601685A - 一种空心墙板生产线用抽芯装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空心墙板生产线用抽芯装置，属于空心板生产技术领域。其拔管器纵移支架导轨设置在支架顶部，抽芯系统横移导轨和模车定位系统设置在支架侧面；拔管器横移支架导轨能沿拔管器纵移支架导轨滑动；拔管器支座与拔管器横移支架导轨滑动连接；抽芯系统与抽芯系统横移导轨滑动连接；拔管器安装在拔管器支座上；控制器分别与伺服驱动系统和驱动机构连接，伺服驱动系统与抽芯系统连接，驱动机构与拔管器横移支架导轨连接。本发明能够实现拔管器纵向、横向移动的自动控制，一次能对一辆模车的空心板进行抽芯；拔管器下方能放置芯管输送车，只需要将拔管器取下即可实现芯管的放置，进而立刻进入下一次抽芯动作，实现抽芯动作的连续进行。
Description
技术领域
本发明涉及一种空心墙板生产线用抽芯装置，属于空心板生产技术领域。
背景技术
轻质空心隔墙板是目前建筑中应用比较广泛的内墙墙板，具有质量轻、强度高、多重环保、保温隔热、隔音、防火、快速施工、降低墙体成本等优点；而且其平整度高，可不经抹灰直接施工刮腻子，是替代传统墙体较佳材料。轻质隔墙板内墙装修省时、省力、节约成本，广泛应用于住宅、商场、酒店、KTV、宾馆、写字楼、旧房改造、学校等室内隔断。
在国家装配式政策的驱动下，轻质空心隔墙板应用越来越广泛。但是传统生产方式自动化程度低、人工用量大、劳动强度高、工作环境恶劣，年产50万平方米生产线需要用工量在20-25人，生产方式比较落后。在成型模车的穿芯工序，需要使用人工将70根以上车芯管穿进模车，然后浇筑轻质混凝土，待混凝土凝固成型后，在抽芯工位将芯管通过人工使用拔管机一次拔出7根，每台模车要重复拔管最多达20次，芯管散落在芯管架上，再次重复使用前需将芯管进行清理、喷脱模剂，工人穿芯时只能操作一根芯管，年产50万㎡墙板生产线每天需操作3500根芯管的抽芯工作。抽芯时需人工操作按钮对卷扬机进行放线，人工手持牵引钩挂在芯管，然后进行抽芯，抽芯完成后人工重复上述动作。上抽芯工序劳动强度高、效率低，需操作控制柜1人、挂钩及辅助2人，共计3人操作。
在人工老龄化越来越严重的形势下，市场迫切需求使用部分设备代替人工，降低工人劳动强度，改善工人工作环境。
中国专利CN2523578Y公开了一种改进的加工空心砌砖抽芯装置，包括机架、传动机构、抽芯管座；传动机构安装在机架顶部；传动机构与抽芯管座连接，抽芯管座可沿机架上下滑动。通过安装在机架顶部传动的机构控制抽芯管座上下滑动将芯管抽出。该抽芯装置，竖向抽芯，对传动机构的动力要求高、对机架的支撑性能要求高；只能上下滑动，无法横向位移；两次抽芯动作之间的操作繁琐。芯管抽出后，需要移走模具、在下方放置芯管存放架、使抽芯管座降落；再次抽芯时，需要移走存放架、放置模具。也就是说，在两次抽芯动作之间还需要五部操作，操作繁琐，浪费人力、时间。
中国专利212241493U公开了一种横向抽芯模具，包括固定支架，横向驱动机构、缩紧装置；横向驱动机构驱动缩紧装置沿着横向芯棒的轴线方向移动，从而将芯管抽出。解决了竖向抽芯装置所存在的对传动机构的动力要求高、对机架的支撑性能要求高的技术问题。但是，使用时需要放置模腔的辅助支架；其仍然无法横向位移；两次抽芯动作之间的操作依旧繁琐。一次抽芯动作完成后，芯管位于固定支架之内，下次动作之前需要完成的动作有：移走辅助支架、放置芯管架或者空模腔、移动锁紧装置、移走芯管架或者空模腔、放置待抽芯管模具。在两次抽芯动作之间依然需要五部操作，操作繁琐，浪费人力、时间。
发明内容
为了解决现有抽芯装置在使用过程中存在的“两次抽芯动作之间需要多步操作、操作繁琐、浪费人力和时间”技术问题；本发明提供了一种两次抽芯动作之间只需一步操作、操作简单且能直接安装到轻质空心隔墙板生产线上的一种抽芯装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案：
一种空心墙板生产线用抽芯装置，包括支架、拔管器纵移支架导轨、拔管器横移支架导轨、抽芯系统横移导轨、拔管器支座、抽芯系统、模车定位系统、能用于感应拔管器横移支架导轨位置的传感器、伺服驱动系统、驱动机构和控制器；所述抽芯系统包括拔管器；
拔管器纵移支架导轨设置在支架顶部，抽芯系统横移导轨和模车定位系统分别设置在支架的、位于拔管器纵移支架导轨两端的侧面上；
拔管器横移支架导轨能沿拔管器纵移支架导轨滑动地、与拔管器纵移支架导轨滑动连接；
拔管器支座与拔管器横移支架导轨滑动连接；
抽芯系统与抽芯系统横移导轨滑动连接；
抽芯系统的拔管器安装在拔管器支座上；
控制器与伺服驱动系统连接，伺服驱动系统与抽芯系统连接；
控制器与驱动机构连接，驱动机构与拔管器横移支架导轨连接；
传感器与控制器连接。
本发明的上述空心墙板生产线用抽芯装置，采用横向抽芯的方式，解决了竖向抽芯动力消耗大的问题；设置抽芯系统横移导轨和拔管器横移支架导轨及伺服驱动系统，能够实现拔管器的横向移动及自动控制，从而进一步解决一次只能针对一个空心板进行抽芯的技术问题，能实现一次对一辆模车的空心板进行抽芯；拔管器位于支架下方，拔管器的下方是空置的、能放置芯管输送车，抽芯动作完成后，只需要将拔管器取下即可实现芯管的放置，通过控制器和伺服驱动系统的配合进而立刻进入下一次抽芯动作，实现抽芯动作的连续进行（也就是说，两次抽芯动作之间无需现有技术中存在的五步操作）；设置传感器，保证抽芯动作的开始与结束动作一致及抽芯幅度一致。模车定位系统用于实现模车与本抽芯装置的精准定位，以配合控制器与伺服驱动系统实现自动抽芯。
上述一种空心墙板生产线用抽芯装置，优选的，所述驱动机构包括多级气缸和气动换向阀；控制器连接气动换向阀，气动换向阀连接多级气缸，多级气缸连接拔管器横移支架导轨。通过控制气动换向阀的气流方向实现气缸内活塞运动方向，进而实现对拔管器横移支架导轨沿拔管器纵移支架导轨的纵向驱动。
上述一种空心墙板生产线用抽芯装置，优选的，所述抽芯系统还包括卷扬机和钢丝绳；钢丝绳的一端固定于卷扬机，另一端连接拔管器。卷扬机和钢丝绳的外形尺寸小、动力大、价格便宜，够通过简单安装即可实现支架下方位置空置；进而实现：抽芯装置下方放置芯管输送车且不影响抽芯动作的连续进行。
上述一种空心墙板生产线用抽芯装置，优选的，还包括定位套；所述模车定位系统包括定位头、液压缸和液压驱动系统；定位头、液压缸和液压驱动系统均安装在支架上；控制器与液压驱动系统连接，液压驱动系统与液压缸连接，液压缸与定位头连接。抽芯装置安装在轻质空心隔墙板生产线中，定位套安装在模车上；模车运转到位后，控制器控制液压系统动作提供液压动力驱动液压缸推动定位头插入焊接在模车上的模车定位套中，能有效避免模车在抽芯过程中发生左右移动，对模车实现精准定位与顶紧。
上述一种空心墙板生产线用抽芯装置，优选的，所述传感器包括终点位置传感器和起点位置传感器；所述起点位置传感器和终点位置传感器用于感应拔管器横移支架导轨沿拔管器纵移支架导轨纵向移动时的起点和终点，以保证抽芯动作纵向位移的一致性。
上述一种空心墙板生产线用抽芯装置，优选的，还包括导向滑块，所述拔管器横移支架导轨与拔管器纵移支架导轨之间、拔管器支座与拔管器横移支架导轨之间、抽芯系统与抽芯系统横移导轨之间，均通过导向滑块连接。滑块和滑轨配合使用，实现抽芯过程中的高精度导向，从而有效避免抽芯动作中芯管晃动。
上述一种空心墙板生产线用抽芯装置，所述拔管器可以是现有技术中的任意一种拔管器；例如，可以采用价格低廉的抓钩式拔管器。所述抓钩式拔管器的抓钩数量根据空心墙板的芯管的数量确定；优选的，为7。
上述一种空心墙板生产线用抽芯装置，优选的，所述抽芯系统横移导轨下方设置有与其平行的齿条，伺服驱动系统安装在齿条上。伺服驱动系统中的伺服电机上装有齿轮，通过齿轮齿条的配合带动抽芯卷扬机定量的移动。
上述一种空心墙板生产线用抽芯装置，优选的，所述拔管器纵移支架导轨、抽芯系统横移导轨和拔管器横移支架导轨的数量均为2。即，均采用双导轨设计，是为了抽芯过程中各滑动移动的稳定性。
上述一种空心墙板生产线用抽芯装置，优选的，拔管器支座主要由竖直部和斜部组成；斜部的一端与竖直部连接，连接部位位于靠近竖直部低端的位置；斜部的另一端和竖直部的顶端分别与两根拔管器横移支架导轨滑动连接。采用该结构能进一步避免拔管器在横向移动过程中发生晃动。
上述一种空心墙板生产线用抽芯装置，优选的，所述定位头的形状为切除顶角的锥体。
上述一种空心墙板生产线用抽芯装置，其支架的高度宽度长度、拔管器距离地面的距离，可以根据生产的空心墙板的规格、模车的规格进行设计；终点位置传感器和起点位置传感器之间的距离根据芯管的长度和安装位置进行确定；本领域技术人员根据现有技术均可实现。
有益效果
1、能实现横向抽芯，相比竖向抽芯，所需抽芯动力小；
2、拔管器的下方是空置的，该空置位置可以放置芯管输送车；抽芯动作完成后，只需要将拔管器取下即可实现芯管的放置；也就是是说，抽芯动作即芯管放置动作，将抽芯动作即芯管放置动作合二为一；通过控制器和伺服驱动系统的配合可立刻进入下一次抽芯动作，实现抽芯动作的连续进行；
3、通过控制器同时控制伺服驱动系统、驱动机构；只需要按下控制器，整个抽芯动作即可自动完成；整个操作过程中只需一个人工进行辅助即可；
4、快速实现整个模车的抽芯动作，生产效率高；减少辅助人工2人，减轻工人劳动强度。
附图说明
图1为本发明的空心墙板生产线用抽芯装置的轴侧示意图；
图2为本发明的空心墙板生产线用抽芯装置的明细示意图；
图3为本发明的空心墙板生产线用抽芯装置在使用状态下的示意图（抽芯示意图）；
图4为本发明的空心墙板生产线用抽芯装置的定位头和定位套的示意图（定位系统细节(件4焊接在被定为设备上)）；
附图标记说明：1机架组件、2拔管器支架系统、3模车定位系统、4模车定位套、5抽芯系统、6控制系统；1.1支架、1.2拔管器纵移支架导轨、1.3多级气缸、1.4抽芯系统横移导轨、1.5齿条；2.1纵移支座、2.2拔管器横移支架导轨、2.3导向滑块、2.4拔管器支座、2.5拔管器支座横移滑块；3.1液压缸、3.2定位头、3.3液压系统；5.1卷扬机、5.2钢丝绳、5.3拔管器、5.4伺服驱动系统、4.5抽芯系统横移滑块；6.1控制器、6.2终点位置传感器、6.3气动换向阀、6.4起点位置传感器。
具体实施方式
下面结合图1-4对本发明的空心墙板生产线用抽芯装置进行具体说明。
本发明的空心墙板生产线用抽芯装置，主要由机架组件1、拔管器支架系统2、模车定位系统3、模车定位套4、抽芯系统5、控制系统6组成。
所述机架组件1主要由支架1.1、拔管器纵移支架导轨1.2、多级气缸1.3、抽芯系统横移导轨1.4和齿条1.5组成；
所述拔管器支架系统2主要由纵移支座2.1、拔管器横移支架导轨2.2、导向滑块2.3、拔管器支座2.4和拔管器支座横移滑块2.5组成；
所述模车定位系统3主要由液压缸3.1、定位头3.2和液压系统3.3组成
所述抽芯系统5主要由卷扬机5.1、钢丝绳5.2、拔管器5.3、伺服驱动系统5.4和抽芯系统横移滑块5.5组成；
所述控制系统6主要由控制器6.1、终点位置传感器6.2、气动换向阀6.3和起点位置传感器6.4组成。
支架1.1主要由四根立柱、四根长横梁、五根短横梁组成；使用其中两根长横梁和两根端横梁组成长方形框架，四根立柱固定在长方形框架的四个角上，形成支架1.1的主体结构。使四根立柱在下、长方形框架在上地放置支架1.1的主体架构。将剩余两根长横梁（将这两根长横梁命名为长横梁a）固定在长方形框架的两长边之间，将两根短横梁（将这两根短横梁命名为短横梁a）固定在长方形框架短边之下的两立柱之间，将一根短横梁（将这根短横梁命名为短横梁b）固定在长方形框架另一短边之下的两立柱之间。支架1.1完成。其中，立柱的高度根据芯管输送车上用于放置芯管的芯管架的高度及支架1.1下部所要安装部件的高度确定，长横梁根据芯管长度及支架1.1两侧所安装部件的体积进行确定、短横梁根据模车宽度确定。
拔管器支座2.4由主要由竖直部和斜部组成；斜部的一端与竖直部连接，连接部位位于靠近竖直部低端的位置。其中，拔管器支座2.4的竖直部的长度根据拔管器支座横移滑块2.5下表面与上方短横梁a所在水平面之间的距离设定，以保证钢丝绳5.2水平。
在支架1.1的两根长横梁a上分别安装拔管器纵移支架导轨1.2。拔管器纵移支架导轨1.2上安装导四块导向滑块2.3，每根拔管器纵移支架导轨1.2上安装两块。导向滑块2.3连接纵移支座2.1，纵移支座2.1位于导向滑块2.3下方；其中，一纵移支座2.1的两端与一根拔管器纵移支架导轨1.2上的两块导向滑块2.3连接，另一纵移支座2.1的两端与另一根拔管器纵移支架导轨1.2上的两块导向滑块2.3连接。纵移支座2.1通过导向滑块2.3沿拔管器纵移支架导轨1.2纵向移动。
两个纵移支座2.1之间安装拔管器横移支架导轨2.2，拔管器横移支架导轨2.2的两端分别与两个纵移支座2.1连接，例如，连接在纵移支座2.1的端部。拔管器横移支架导轨2.2在纵移支座2.1的带动下沿拔管器纵移支架导轨1.2纵向移动。
两根拔管器横移支架导轨2.2上分别安装一块拔管器支座横移滑块2.5，两块拔管器支座横移滑块2.5分别与拔管器支座2.4的竖直部和斜部的端部连接。拔管器支座2.4通过拔管器支座横移滑块2.5沿两根拔管器横移支架导轨2.2横向移动。
拔管器支座2.4的竖直部下端连接拔管器5.3，拔管器5.3连接钢丝绳5.2的一端。拔管器5.3在拔管器支座2.4的带动下沿拔管器横移支架导轨2.2横向移动。
两根短横梁a上各安装一根抽芯系统横移导轨1.4，两根抽芯系统横移导轨1.4上各安装一块抽芯系统横移滑块5.5，抽芯系统横移滑块5.5上安装卷扬机5.1。卷扬机5.1通过抽芯系统横移滑块5.5沿抽芯系统横移导轨1.4运动。
钢丝绳5.2的一端连接拔管器5.3，另一端缠绕在卷扬机5.1上；卷扬机5.1通过钢丝绳5.2带动拔管器5.3沿拔管器横移支架导轨2.2横向移动。
抽芯系统横移导轨1.4下方的短横梁a上一根与抽芯系统横移导轨1.4平行的齿条1.5，齿条1.5上安装伺服驱动系统5.4。
短横梁b上安装定位头3.2，定位头3.2分布在短横梁b两端。
支架1.1上安装控制器6.1、多级气缸1.3、气动换向阀6.3、终点位置传感器6.2、起点位置传感器6.4、伺服驱动系统5.4和液压系统3.3。控制器6.1、多级气缸1.3、气动换向阀6.3、终点位置传感器6.2、起点位置传感器6.4、伺服驱动系统5.4和液压系统3.3的安装位置不做具体限定。他们的连接关系如下：
控制器6.1连接气动换向阀6.3，气动换向阀6.3连接多级气缸1.3，多级气缸1.3连接导向滑块2.3；控制器6.1连接终点位置传感器6.2、起点位置传感器6.4。起点位置传感器6.4感应到拔管器横移支架导轨2.2并将信号传递给控制器6.1，控制器6.1控制气动换向阀6.3得电、压缩器推动多级气缸1.3活塞杆伸出，同时控制伺服驱动系统5.4驱动卷扬机5.1放松钢丝绳5.2，推动拔管器横移支架导轨2.2向模车方向纵移、安装在拔管器横移支架导轨2.2上的拔管器支座2.4及安装在拔管器支座2.4上的拔管器5.3相应位移。当拔管器横移支架导轨2.2移动至终点位置传感器6.2，终点位置传感器6.2感应到拔管器横移支架导轨2.2并将信号传递给控制器6.1，控制器6.1控制气动换向阀6.3失电、同时控制伺服驱动系统5.4驱动卷扬机5.1收紧钢丝绳5.2启动拔管功能，多级气缸1.3活塞杆在卷扬机5.1的带动下收回，拉动拔管器横移支架导轨2.2向远离模车方向纵移；安装在拔管器横移支架导轨2.2上的拔管器支座2.4及安装在拔管器支座2.4上的拔管器5.3在卷扬机5.1的带动下相应位移。
控制器6.1连接伺服驱动系统5.4，伺服驱动系统5.4连接卷扬机5.1；伺服驱动系统5.4根据控制器6.1的信号沿齿条1.5左右滑动，同时带动卷扬机5.1沿抽芯系统横移导轨1.4相应位移，同时卷扬机5.1通过钢丝绳5.2带动拔管器支座2.4沿拔管器横移支架导轨2.2相应位移、安装在拔管器支座2.4上的拔管器5.3相应位移。
控制器6.1连接液压系统3.3，模车运转到位后，控制器6.1发出信号给液压系统3.3，液压系统3.3提供液压动力驱动3.1液压缸推动定位头3.2插入焊接在模车上的模车定位套4中，对模车实现精准定位与顶紧。
使用时：
将本发明的空心墙板生产线用抽芯装置装在轻质空心隔墙板生产线中，模车运行轨道一侧，使拔管器纵移支架导轨1.2与模车上所装载的轻质空心隔墙板的芯管的方向平行。模车运转到位后，控制器6.1控制液压系统3.3动作、提供液压动力驱动液压缸3.1推动定位头3.2插入焊接在模车上的模车定位套4中，对模车实现精准定位与顶紧。
将芯管输送车推至与模车平齐位置，启动控制器6.1即可。本发明的空心墙板生产线用抽芯装置将在控制器6.1的控制下自动完成以下动作：
控制器6.1控制伺服驱动系统5.4运行将抽芯系统5驱动至初始原点，卷扬机5.1反转；同时，控制器6.1控制气动换向阀得电6.3，压缩器推动多级气缸1.3活塞杆伸出，推动拔管器支架系统2向模车方向纵移，同时拔管器5.3被动纵移，到达终点位置传感器6.2位置自动停止；人工辅助将挂钩挂在芯管上；
控制器6.1通过控制伺服驱动系统5.4启动卷扬机5.1正转，同时控制器6.1控制气动换向阀6.3失电，压缩器拉动多级气缸1.3活塞杆在卷扬机5.1的带动下收回，拔管器支架系统2向远离模车方向纵移，同时拔管器5.3被动向远离模车方向纵移，到达起点位置传感器6.4位置停止，芯管拔出并放置在芯管输送车上。在完成芯管拔出动作的同时完成芯管放置动作。
拔出芯管后，控制器6.1控制伺服驱动系统5.4运行，将抽芯系统5驱动至下一排芯管位置重复上述动作，直至将整台模车全部完成抽芯。
Claims (10)
1.一种空心墙板生产线用抽芯装置，其特征在于，包括支架、拔管器纵移支架导轨、拔管器横移支架导轨、抽芯系统横移导轨、拔管器支座、抽芯系统、模车定位系统、能用于感应拔管器横移支架导轨位置的传感器、伺服驱动系统、驱动机构和控制器；所述抽芯系统包括拔管器；
拔管器纵移支架导轨设置在支架顶部，抽芯系统横移导轨和模车定位系统分别设置在支架的、位于拔管器纵移支架导轨两端的侧面上；
拔管器横移支架导轨能沿拔管器纵移支架导轨滑动地、与拔管器纵移支架导轨滑动连接；
拔管器支座与拔管器横移支架导轨滑动连接；
抽芯系统与抽芯系统横移导轨滑动连接；
抽芯系统的拔管器安装在拔管器支座上；
控制器与伺服驱动系统连接，伺服驱动系统与抽芯系统连接；
控制器与驱动机构连接，驱动机构与拔管器横移支架导轨连接；
传感器与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的空心墙板生产线用抽芯装置，其特征在于，所述驱动机构包括多级气缸和气动换向阀；控制器连接气动换向阀，气动换向阀连接多级气缸，多级气缸连接拔管器横移支架导轨。
3.根据权利要求1或2所述的空心墙板生产线用抽芯装置，其特征在于，所述抽芯系统还包括卷扬机和钢丝绳；钢丝绳的一端固定于卷扬机，另一端连接拔管器。
4.根据权利要求3所述的空心墙板生产线用抽芯装置，其特征在于，所述抽芯系统横移导轨下方设置有与其平行的齿条，伺服驱动系统安装在齿条上。
5.根据权利要求4所述的空心墙板生产线用抽芯装置，其特征在于，还包括定位套；所述模车定位系统包括定位头、液压缸和液压驱动系统；定位头、液压缸和液压驱动系统均安装在支架上；控制器与液压驱动系统连接，液压驱动系统与液压缸连接，液压缸与定位头连接。
6.根据权利要求5所述的空心墙板生产线用抽芯装置，其特征在于，所述传感器包括终点位置传感器和起点位置传感器。
7.根据权利要求6所述的空心墙板生产线用抽芯装置，其特征在于，还包括导向滑块，所述拔管器横移支架导轨与拔管器纵移支架导轨之间、拔管器支座与拔管器横移支架导轨之间、抽芯系统与抽芯系统横移导轨之间，均通过导向滑块连接。
8.根据权利要求7所述的空心墙板生产线用抽芯装置，其特征在于，拔管器支座主要由竖直部和斜部组成；斜部的一端与竖直部连接，连接部位位于靠近竖直部低端的位置；斜部的另一端和竖直部的顶端分别与两根拔管器横移支架导轨滑动连接。
9.根据权利要求8所述的空心墙板生产线用抽芯装置，其特征在于，所述拔管器纵移支架导轨、抽芯系统横移导轨和拔管器横移支架导轨的数量均为2。
10.根据权利要求9所述的空心墙板生产线用抽芯装置，其特征在于，所述拔管器为抓钩式拔管器，其抓钩的数量为7；所述定位头的形状为切除顶角的锥体。
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