CN115502683A - 一种罐式集装箱封头与筒体立式组对系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种罐式集装箱封头与筒体立式组对系统及方法，包括工作台、筒体旋转装置和两个封头放置装置；筒体旋转装置包括轨道门型车、旋转架、旋转液压马达、丝杠导轨副、筒体抱箍、松开油缸、夹紧油缸和竖直油缸；封头放置装置包括底板以及设在底板上的旋转转盘、多个万向球、多个油缸放置架和组对油缸；筒体旋转装置能夹持筒体移至封头放置装置上方，并将筒体分别旋转至立式，使筒体两端分别与封头组对。本发明能减小组对间隙，加快封头与筒体组对速度，提高焊接质量，同时减轻工人劳动强度；通过旋转架旋转，一次夹持即可完成两侧封头的组对，提高生产效率；充分利用了厂房高度空间，节约生产场地，有利于生产线布置。

Description

一种罐式集装箱封头与筒体立式组对系统及方法

技术领域

本发明涉及一种罐式集装箱封头与筒体立式组对系统及方法。

背景技术

近年来，多式联运相关发展政策密集出台，集装箱准时化、便捷化、低成本等优势愈发凸显，运量整体呈现逐年增加态势，集装箱运输是铁路货运实现可持续发展的核心业务和货运增量行动的主要增长点，而罐式集装箱也越来越受到客户青睐。

目前罐式集装箱封头与筒体组对时多采用卧式组对方法，卧式组对占用厂房面积较大，不利于生产线优化布局，而且组对间隙难以保证，调节较为困难，给封头组对带来不便，工人劳动强度大。组对时需天车长时间吊挂封头，浪费资源。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种罐式集装箱封头与筒体立式组对系统及方法，解决卧式组对时组对间隙大、组对间隙难以调节、组对质量不稳定、生产效率低、厂房面积占用较大等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种罐式集装箱封头与筒体立式组对系统，包括工作台、筒体旋转装置和两个封头放置装置；

所述筒体旋转装置包括轨道门型车、旋转架、旋转液压马达、丝杠导轨副、筒体抱箍、松开油缸、夹紧油缸和竖直油缸；所述轨道门型车能沿工作台上的两条运行轨道移动；所述旋转架安装在轨道门型车上且位于两条运行轨道之间的上方，旋转架的前后两端分别安装两个所述筒体抱箍且两个筒体抱箍同轴以夹持筒体，旋转架的左右两端连接所述旋转液压马达，旋转液压马达安装在丝杠导轨副上，丝杠导轨副竖向安装在轨道门型车中部，旋转液压马达能带动旋转架旋转以将筒体旋转至立式，丝杠导轨副能调节旋转架高度；所述松开油缸和夹紧油缸安装在筒体抱箍上端以实现筒体抱箍夹紧和松开；所述竖直油缸安装在旋转架下端并位于筒体抱箍上部两侧以进一步夹紧筒体抱箍；

所述封头放置装置包括底板以及设在底板上的旋转转盘、多个万向球、多个油缸放置架和组对油缸；旋转转盘安装在底板中心并能旋转和升降；多个万向球围绕旋转转盘呈圆周分布；多个油缸放置架设在万向球所在圆周外并呈圆周分布，每个油缸放置架上安装一个组对油缸；两个封头放置装置位于两条运行轨道之间，并沿运行轨道方向布设。

本发明还包括如下技术特征：

具体的，所述轨道门型车为长方体框架结构，包括顶部方框、两个相互平行的底梁、四个立柱和两个侧梁；两个底梁位于顶部方框正下方，立柱位于顶部方框四角位置并竖向连接顶部方框和底梁，侧梁位于顶部方框的长边中部并竖向连接顶部方框和底梁；两个底梁能分别沿两条运行轨道移动。

具体的，所述丝杠导轨副有两个，两个丝杠导轨副分别设在两个侧梁内侧，在丝杠导轨副上连有起升液压马达。

具体的，所述旋转架为王字型结构，包括相互平行的前横杆、中部横杆和后横杆以及垂直连接在这三个横杆中部的纵杆，三个横杆与运行轨道垂直；

所述中部横杆的两端分别连接旋转液压马达；前横杆和后横杆上分别设有筒体抱箍，筒体抱箍的轴向与纵杆平行。

具体的，所述筒体抱箍包括两个相对的半圆箍；

所述夹紧油缸设在两个半圆箍上端之间；前横杆和后横杆上分别设有两个同轴相对的松开油缸，两个松开油缸分别位于两个半圆箍上端的两侧；夹紧油缸和松开油缸的伸缩方向与筒体抱箍的轴向垂直；

在前横杆和后横杆下端分别设有两个竖直油缸，在半圆箍上部外壁设有三角凸起，竖直油缸位于三角凸起上方，当竖直油缸伸出时，能抵在三角凸起上对筒体抱箍施加夹紧力。

具体的，所述前横杆和后横杆下端均设有橡胶垫。

具体的，所述多个万向球和多个油缸放置架分别沿圆周均布。

具体的，所述丝杠导轨副通过螺栓安装在轨道门型车上，旋转液压马达通过螺栓安装在丝杠导轨副上，旋转架通过螺栓与旋转液压马达连接。

一种罐式集装箱封头与筒体立式组对方法，该方法通过所述的罐式集装箱封头与筒体立式组对系统实现，该方法流水线包括三个工位，沿工作台上的运行轨道方向依次为夹料区、组对区和完成区，两个封头放置装置位于组对区，筒体旋转装置能从夹料区移至组对区，组对完成后再移至完成区，在夹料区和完成区均采用运送小车进行筒体转运；

包括以下步骤：

步骤1，组对工作前，将两个封头分别放在封头放置装置上：将旋转转盘升起，封头吊放在旋转转盘上；缓慢旋转的同时降下旋转转盘，将封头落入至万向球与封头接触，旋转转盘停止向下移动，继续转动旋转转盘，对封头进行微调，之后旋转转盘向下移动脱离封头，待封头稳定后，升起旋转转盘，与封头刚接触时停止升起，作为辅助支撑；完成封头的放置；同时，运送小车将筒体运送至夹料区；

步骤2，开始组对时，松开油缸伸出将筒体抱箍打开，轨道门型车移动至夹料区，旋转架通过丝杠导轨副向下移动至筒体处，待旋转架下方的橡胶垫接触到筒体时，夹紧油缸开始伸出工作，松开油缸收回，待夹紧油缸顶出至指定位置，筒体抱箍合拢，此时竖直油缸开始动作，将筒体抱箍进一步夹紧锁死；之后，旋转架向上移动至工作位置，使筒体离开运送小车，轨道门型车移动至组对区开始组对工作；

步骤3，组对时，旋转架通过旋转液压马达旋转90度，然后向下移动，待筒体与封头接触时停止，组对油缸开始伸出，将封头与筒体对齐，开始组对；组对完成后，松开组对油缸，旋转架上移至合适位置后，通过旋转液压马达旋转180度，重复组对操作，组对另一侧封头；待组对完毕后，旋转架上移至指定位置，旋转90度使罐体水平，完成组对操作；在封头与筒体组对时，运送小车将上一工位将筒体运送至夹料区待用，提高生产效率；

步骤4，组对完成后，移动轨道门型车至完成区，旋转架向下移动至罐体与运送小车接触时停止移动，依次收回竖直油缸、夹紧油缸，松开油缸推出，此时将筒体抱箍松开，组对完成的罐体放置在运送小车上，传送至下一工位；旋转架恢复至初始位置，此时，完成整个筒体与封头组对流程。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明能减小组对间隙，加快封头与筒体组对速度，提高焊接质量，同时减轻工人劳动强度；通过旋转架旋转，一次夹持即可完成两侧封头的组对，提高生产效率；充分利用了厂房高度空间，节约生产场地，有利于生产线布置；采用竖直液压缸进行二次夹紧，增大夹紧力的同时，保证夹持可靠。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明筒体旋转装置示意图；

图3为本发明封头放置装置示意图；

图4为本发明封头放置装置上放置封头示意图；

图5为本发明封头与筒体组对过程示意图；(a)为筒体旋转装置在夹料区夹持筒体示意图；(b)为筒体旋转装置在组对区旋转筒体使其与封头组对示意图；(c)为筒体旋转装置完成组对后移至完成区示意图；

图6为本发明封头与筒体组对示意图；(a)为筒体与一侧封头组对示意图，(b)为筒体与另一侧封头组对示意图；

图7(a)为筒体抱箍夹紧筒体示意图；(b)为筒体抱箍松开筒体示意图。

图中各个标号的含义为：

1.工作台，2.筒体旋转装置，3.两个封头放置装置，4.筒体，5.运送小车；11.运行轨道；21.轨道门型车，22.旋转架，23.旋转液压马达，24.丝杠导轨副，241.起升液压马达，25.筒体抱箍，26.松开油缸，27.夹紧油缸，28.竖直油缸，29.橡胶垫；31.底板，32.旋转转盘，33.万向球，34.油缸放置架，35.组对油缸。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

实施例1：

如图1至图7所示，本实施例提供一种罐式集装箱封头与筒体立式组对系统，包括工作台1、筒体旋转装置2和两个封头放置装置3。

筒体旋转装置2包括轨道门型车21、旋转架22、旋转液压马达23、丝杠导轨副24、筒体抱箍25、松开油缸26、夹紧油缸27和竖直油缸28；轨道门型车21能沿工作台上的两条运行轨道11移动；旋转架22安装在轨道门型车21上且位于两条运行轨道11之间的上方，旋转架22的前后两端分别安装两个筒体抱箍25且两个筒体抱箍25同轴以夹持筒体4，旋转架22的左右两端连接旋转液压马达23，旋转液压马达23安装在丝杠导轨副24上，丝杠导轨副24竖向安装在轨道门型车21中部，旋转液压马达23能带动旋转架22旋转以将筒体4旋转至立式，丝杠导轨副24能调节旋转架22高度；松开油缸26和夹紧油缸27安装在筒体抱箍25上端以实现筒体抱箍25夹紧和松开；竖直油缸28安装在旋转架22下端并位于筒体抱箍25上部两侧以进一步夹紧筒体抱箍25；

封头放置装置3包括底板31以及设在底板31上的旋转转盘32、多个万向球33、多个油缸放置架34和组对油缸35；旋转转盘32安装在底板31中心并能旋转和升降；多个万向球33围绕旋转转盘32呈圆周分布；多个油缸放置架34设在万向球33所在圆周外并呈圆周分布，每个油缸放置架34上安装一个组对油缸35；两个封头放置装置3位于两条运行轨道11之间，并沿运行轨道11方向布设。

具体的，本实施例中，多个万向球和多个油缸放置架分别沿圆周均布。

轨道门型车21为长方体框架结构，包括顶部方框、两个相互平行的底梁、四个立柱和两个侧梁；两个底梁位于顶部方框正下方，立柱位于顶部方框四角位置并竖向连接顶部方框和底梁，侧梁位于顶部方框的长边中部并竖向连接顶部方框和底梁；两个底梁能分别沿两条运行轨道11移动。

丝杠导轨副24有两个，两个丝杠导轨副24分别设在两个侧梁内侧，在丝杠导轨副24上连有起升液压马达241。

旋转架22为王字型结构，包括相互平行的前横杆、中部横杆和后横杆以及垂直连接在这三个横杆中部的纵杆，三个横杆与运行轨道垂直；中部横杆的两端分别连接旋转液压马达23；前横杆和后横杆上分别设有筒体抱箍25，筒体抱箍25的轴向与纵杆平行。

筒体抱箍25包括两个相对的半圆箍；夹紧油缸27设在两个半圆箍上端之间；前横杆和后横杆上分别设有两个同轴相对的松开油缸26，两个松开油缸26分别位于两个半圆箍上端的两侧；夹紧油缸27和松开油缸26的伸缩方向与筒体抱箍25的轴向垂直；在前横杆和后横杆下端分别设有两个竖直油缸28，在半圆箍上部外壁设有三角凸起，竖直油缸28位于三角凸起上方，当竖直油缸28伸出时，能抵在三角凸起上对筒体抱箍25施加夹紧力。

前横杆和后横杆下端均设有橡胶垫29。

具体的，在本实施例中，丝杠导轨副通过螺栓安装在轨道门型车上，旋转液压马达通过螺栓安装在丝杠导轨副上，旋转架通过螺栓与旋转液压马达连接。

实施例2：

本实施例提供一种罐式集装箱封头与筒体立式组对方法，该方法通过实施例1中的系统实现，该方法流水线包括三个工位，沿工作台上的运行轨道方向依次为夹料区、组对区和完成区，两个封头放置装置位于组对区，筒体旋转装置能从夹料区移至组对区，组对完成后再移至完成区，在夹料区和完成区均采用运送小车进行筒体转运，具体的，本实施例中的运送小车为AGV小车；

包括以下步骤：

步骤1，组对工作前，将两个封头分别放在封头放置装置上：将旋转转盘升起，封头吊放在旋转转盘上，如图4所示；缓慢旋转的同时降下旋转转盘，将封头落入至万向球与封头接触，旋转转盘停止向下移动，继续转动旋转转盘，对封头进行微调，之后旋转转盘向下移动脱离封头，待封头稳定后，升起旋转转盘，与封头刚接触时停止升起，作为辅助支撑；完成封头的放置；同时，运送小车将筒体运送至夹料区；

步骤2，开始组对时，松开油缸伸出将筒体抱箍打开，轨道门型车移动至夹料区，旋转架通过丝杠导轨副向下移动至筒体处，待旋转架下方的橡胶垫接触到筒体时，夹紧油缸开始伸出工作，松开油缸收回，待夹紧油缸顶出至指定位置，筒体抱箍合拢，此时竖直油缸开始动作，将筒体抱箍进一步夹紧锁死，如图5所示；之后，旋转架向上移动至工作位置，使筒体离开运送小车，轨道门型车移动至组对区开始组对工作；

步骤3，组对时，旋转架通过旋转液压马达旋转90度，然后向下移动，待筒体与封头接触时停止，组对油缸开始伸出，将封头与筒体对齐，开始组对；组对完成后，松开组对油缸，旋转架上移至合适位置后，通过旋转液压马达旋转180度，重复组对操作，组对另一侧封头，如图5和6所示；待组对完毕后，旋转架上移至指定位置，旋转90度使罐体水平，完成组对操作；在封头与筒体组对时，运送小车将上一工位将筒体运送至夹料区待用，提高生产效率；

步骤4，组对完成后，移动轨道门型车至完成区，旋转架向下移动至罐体与运送小车接触时停止移动，依次收回竖直油缸、夹紧油缸，松开油缸推出，此时将筒体抱箍松开，组对完成的罐体放置在运送小车上，传送至下一工位，如图5和7所示；旋转架恢复至初始位置，此时，完成整个筒体与封头组对流程。

Claims (9)

1.一种罐式集装箱封头与筒体立式组对系统，其特征在于，包括工作台(1)、筒体旋转装置(2)和两个封头放置装置(3)；

所述筒体旋转装置(2)包括轨道门型车(21)、旋转架(22)、旋转液压马达(23)、丝杠导轨副(24)、筒体抱箍(25)、松开油缸(26)、夹紧油缸(27)和竖直油缸(28)；所述轨道门型车(21)能沿工作台上的两条运行轨道(11)移动；所述旋转架(22)安装在轨道门型车(21)上且位于两条运行轨道(11)之间的上方，旋转架(22)的前后两端分别安装两个所述筒体抱箍(25)且两个筒体抱箍(25)同轴以夹持筒体(4)，旋转架(22)的左右两端连接所述旋转液压马达(23)，旋转液压马达(23)安装在丝杠导轨副(24)上，丝杠导轨副(24)竖向安装在轨道门型车(21)中部，旋转液压马达(23)能带动旋转架(22)旋转以将筒体(4)旋转至立式，丝杠导轨副(24)能调节旋转架(22)高度；所述松开油缸(26)和夹紧油缸(27)安装在筒体抱箍(25)上端以实现筒体抱箍(25)夹紧和松开；所述竖直油缸(28)安装在旋转架(22)下端并位于筒体抱箍(25)上部两侧以进一步夹紧筒体抱箍(25)；

所述封头放置装置(3)包括底板(31)以及设在底板(31)上的旋转转盘(32)、多个万向球(33)、多个油缸放置架(34)和组对油缸(35)；旋转转盘(32)安装在底板(31)中心并能旋转和升降；多个万向球(33)围绕旋转转盘(32)呈圆周分布；多个油缸放置架(34)设在万向球(33)所在圆周外并呈圆周分布，每个油缸放置架(34)上安装一个组对油缸(35)；两个封头放置装置(3)位于两条运行轨道(11)之间，并沿运行轨道(11)方向布设。

2.如权利要求1所述的罐式集装箱封头与筒体立式组对系统，其特征在于，所述轨道门型车(21)为长方体框架结构，包括顶部方框、两个相互平行的底梁、四个立柱和两个侧梁；两个底梁位于顶部方框正下方，立柱位于顶部方框四角位置并竖向连接顶部方框和底梁，侧梁位于顶部方框的长边中部并竖向连接顶部方框和底梁；两个底梁能分别沿两条运行轨道(11)移动。

3.如权利要求2所述的罐式集装箱封头与筒体立式组对系统，其特征在于，所述丝杠导轨副(24)有两个，两个丝杠导轨副(24)分别设在两个侧梁内侧，在丝杠导轨副(24)上连有起升液压马达(241)。

4.如权利要求1所述的罐式集装箱封头与筒体立式组对系统，其特征在于，所述旋转架(22)为王字型结构，包括相互平行的前横杆、中部横杆和后横杆以及垂直连接在这三个横杆中部的纵杆，三个横杆与运行轨道垂直；

所述中部横杆的两端分别连接旋转液压马达(23)；前横杆和后横杆上分别设有筒体抱箍(25)，筒体抱箍(25)的轴向与纵杆平行。

5.如权利要求4所述的罐式集装箱封头与筒体立式组对系统，其特征在于，所述筒体抱箍(25)包括两个相对的半圆箍；

所述夹紧油缸(27)设在两个半圆箍上端之间；前横杆和后横杆上分别设有两个同轴相对的松开油缸(26)，两个松开油缸(26)分别位于两个半圆箍上端的两侧；夹紧油缸(27)和松开油缸(26)的伸缩方向与筒体抱箍(25)的轴向垂直；

在前横杆和后横杆下端分别设有两个竖直油缸(28)，在半圆箍上部外壁设有三角凸起，竖直油缸(28)位于三角凸起上方，当竖直油缸(28)伸出时，能抵在三角凸起上对筒体抱箍(25)施加夹紧力。

6.如权利要求4所述的罐式集装箱封头与筒体立式组对系统，其特征在于，所述前横杆和后横杆下端均设有橡胶垫(29)。

7.如权利要求1所述的罐式集装箱封头与筒体立式组对系统，其特征在于，所述多个万向球(33)和多个油缸放置架(34)分别沿圆周均布。

8.如权利要求1所述的罐式集装箱封头与筒体立式组对系统，其特征在于，所述丝杠导轨副(24)通过螺栓安装在轨道门型车(21)上，旋转液压马达(23)通过螺栓安装在丝杠导轨副(24)上，旋转架(22)通过螺栓与旋转液压马达(23)连接。

9.一种罐式集装箱封头与筒体立式组对方法，其特征在于，该方法通过权利要求1至8任一权利要求所述的罐式集装箱封头与筒体立式组对系统实现，该方法流水线包括三个工位，沿工作台上的运行轨道方向依次为夹料区、组对区和完成区，两个封头放置装置位于组对区，筒体旋转装置能从夹料区移至组对区，组对完成后再移至完成区，在夹料区和完成区均采用运送小车进行筒体转运；

包括以下步骤：

步骤1，组对工作前，将两个封头分别放在封头放置装置上：将旋转转盘升起，封头吊放在旋转转盘上；缓慢旋转的同时降下旋转转盘，将封头落入至万向球与封头接触，旋转转盘停止向下移动，继续转动旋转转盘，对封头进行微调，之后旋转转盘向下移动脱离封头，待封头稳定后，升起旋转转盘，与封头刚接触时停止升起，作为辅助支撑；完成封头的放置；同时，运送小车将筒体运送至夹料区；

步骤2，开始组对时，松开油缸伸出将筒体抱箍打开，轨道门型车移动至夹料区，旋转架通过丝杠导轨副向下移动至筒体处，待旋转架下方的橡胶垫接触到筒体时，夹紧油缸开始伸出工作，松开油缸收回，待夹紧油缸顶出至指定位置，筒体抱箍合拢，此时竖直油缸开始动作，将筒体抱箍进一步夹紧锁死；之后，旋转架向上移动至工作位置，使筒体离开运送小车，轨道门型车移动至组对区开始组对工作；

步骤3，组对时，旋转架通过旋转液压马达旋转90度，然后向下移动，待筒体与封头接触时停止，组对油缸开始伸出，将封头与筒体对齐，开始组对；组对完成后，松开组对油缸，旋转架上移至合适位置后，通过旋转液压马达旋转180度，重复组对操作，组对另一侧封头；待组对完毕后，旋转架上移至指定位置，旋转90度使罐体水平，完成组对操作；在封头与筒体组对时，运送小车将上一工位将筒体运送至夹料区待用，提高生产效率；

步骤4，组对完成后，移动轨道门型车至完成区，旋转架向下移动至罐体与运送小车接触时停止移动，依次收回竖直油缸、夹紧油缸，松开油缸推出，此时将筒体抱箍松开，组对完成的罐体放置在运送小车上，传送至下一工位；旋转架恢复至初始位置，此时，完成整个筒体与封头组对流程。

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