CN204223838U - 移动式隧道窑用全自动码坯机 - Google Patents

Abstract

移动式隧道窑用全自动码坯机，包括机架、升降机构、夹手部件和PLC控制模块，在机架上设有纵向导轨，纵向导轨上设置有移动横梁组件和用于驱动移动横梁组件沿纵向导轨移动的驱动装置Ⅰ，移动横梁组件上设有横向导轨，横向导轨上设有行走托架和用于驱动行走托架沿着横向导轨移动的驱动装置Ⅱ，在行走托架上设有升降机构，在升降机构的下端设有夹手部件，PLC控制模块控制驱动装置Ⅰ和驱动装置Ⅱ的工作以及控制升降机构的升降和夹手部件的动作。使用本实用新型可实现移动式隧道窑码坯一次抓坯量大、产量高、设备成本低、投资小的目的。

Description

移动式隧道窑用全自动码坯机

技术领域

本实用新型涉及一种全自动码坯机，尤其是涉及一种移动式隧道窑用全自动码坯机。

背景技术

移动式隧道窑（又称旋转式隧道窑，以下简称旋转窑）是近年来发展起来的一种砖瓦焙烧窑，由于其具有投资少、产量高、用工少、节能等优点，发展很快。旋转窑的特点是：砖坯不动、窑体移动。其核心技术是一个圆弧形窑体沿圆环状轨道移动，待烧砖坯码放在窑体前方轨道之间的环形窑底上，窑体前行纳入砖坯，依次完成干燥、预热、焙烧、冷却工序，窑体移动后即可在敞开的窑底上装运曝露于窑尾门外的成品砖。旋转窑主要由圆弧形窑体，环形轨道，环形供电系统，风道系统，环形运坯系统，自动配煤、配水、切条、切坯、焙烧系统、自动码坯系统和其他附属设施组成。利用环形运坯系统将砖坯运到窑底旁边，自动码坯系统进行码放砖坯，砖坯码好不动，窑体行走，逐批纳入砖坯，砖坯在窑体内进行烘干、排潮、预热、焙烧、保温、冷却，工序完成后窑体离开窑底，运输车辆在窑体尾部的门外装车。

其中提到的自动码坯系统是旋转窑的重要组成部分。现有技术中的自动码坯系统主要有关节式码垛机器人（俗称机器人）和桁架式全自动码坯机（也称桁架式工业机器人）两种。关节式码垛机器人性能稳定、占地面积小、安装灵活，便于安装在移动码坯平台上，是目前旋转窑码坯工序的首选机型，但由于通用的关节式码垛机器人受到覆盖距离和一次抓坯量的限制，需要配置数量较多才能满足需要，造成整套设备成本高。现有技术中的桁架式全自动码坯机具有一次抓坯量大、设备成本低、投资小的竞争优势，但由于其具有体积大、占地面积大的不足，使用在旋转窑的移动码坯平台上具有一定困难，另外现有的桁架式全自动码坯机在水平面上只具有一个坐标方向运动的功能，不能满足移动式隧道窑中需要两个坐标方向的运动和多工位码垛的需要。因此，目前在旋转窑码坯工序中还没有成功应用桁架式全自动码坯机的先例。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种移动式隧道窑用全自动码坯机，可达到一次抓坯量大、产量高、设备成本低、投资小的目的。

本实用新型为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：移动式隧道窑用全自动码坯机，包括机架、升降机构、夹手部件和PLC控制模块，在机架上设有纵向导轨，纵向导轨上设置有移动横梁组件和用于驱动移动横梁组件沿纵向导轨移动的驱动装置Ⅰ，所述的移动横梁组件上设有横向导轨，横向导轨上设有行走托架和用于驱动行走托架沿着横向导轨移动的驱动装置Ⅱ，在行走托架上设有升降机构，在升降机构的下端设有夹手部件，PLC控制模块控制驱动装置Ⅰ和驱动装置Ⅱ的工作以及控制升降机构的升降和夹手部件的动作。

进一步地，所述的机架设有四条支腿，四条支腿呈矩形布置，位于同一短边上的两条支腿之间连接有固定横梁，位于同一长边上的两条支腿之间连接有固定纵梁，所述的纵向导轨为两根，分别设在两根固定纵梁的上端面上。

进一步地，所述的移动横梁组件包括两根移动横梁和将两根移动横梁连接在一起的两根移动纵梁，两根移动横梁和两根移动纵梁构成一个长方形框架，在框架的四个角部分别设有与纵向导轨配合移动的纵向行进轮，所述的驱动装置Ⅰ设置在框架移动横梁的一侧，所述的驱动装置Ⅰ包括一个固定在移动横梁上的纵向移动减速电机，纵向移动减速电机设有双向输出轴，双向输出轴的两端分别通过一个联轴器连接一根传动轴，在传动轴的端部设有纵向同步带轮，所述纵向同步带轮与在设在机架上的纵向同步带相啮合。

进一步地，所述的行走托架通过与其固定连接的滑块与横向导轨配合移动，所述的驱动装置Ⅱ包括分别设在移动横梁两端的主动轮和被动轮，在主动轮和被动轮上绕设有横向传动带，横向传动带的两端分别与行走托架的两端固定连接。

进一步地，所述的升降机构包括设置在行走托架上的升降油缸，升降油缸的活塞杆通过铰支座连接有连接架，在连接架上设有导柱，行走托架上设有与导柱配合的导向套，连接架在导柱和导向套的导向下上下移动，在连接架的下端通过转盘轴承设有旋转架，所述的旋转架由水平设置的伺服电动缸驱动旋转，所述的伺服电动缸的缸体与连接架铰接，活塞杆的伸出端与旋转架铰接。

进一步地，所述的夹手部件包括一个吊架，所述的吊架通过导轨滑块副Ⅰ连接有承载梁，承载梁上设有夹手组件，所述的夹手组件包括一个固定支架和与固定支架呈一排依次间隔设置的复数个活动支架，固定支架与吊架固定连接，活动支架通过导轨滑块副Ⅱ与承载梁连接，在固定支架和活动支架上均设有夹手板，在固定支架和最外端的活动支架之间设有夹手气缸，在固定支架与活动支架之间以及相邻的活动支架之间均设有限位板。

进一步地，还包括设置在机架下方的皮带输送机构，所述的皮带输送机构设有输送支架，在输送支架上设有皮带驱动装置和皮带，在输送支架的入砖端和出砖端分别设有入砖感应器和出砖感应器。

进一步地，还包括一个移动平台，所述的机架和皮带输送机构均设置在移动平台上，所述的移动平台设有一个用于向移动式隧道窑的窑底进行码砖的缺口。

有益效果：

1、本实用新型，采用将各部件集中设置在一个机架上的结构形式，可以通过移动平台设置在移动隧道窑的窑体前方使用，结构紧凑，设计合理，使用方便。

2、设置在机架上的行走托架不仅可以在移动横梁组件上做横向移动，而且可以跟随移动横梁组件在机架上做纵向移动，使得行走托架带动的升降机构下方的夹手组件具有更大的覆盖距离，从而扩大了一台码坯机的抓取范围。

3、进一步采用同步带作为行走托架横向移动和纵向移动 进行驱动传动，使整个砖坯的抓取和码放过程平稳准确，提高了码放质量。

4、本实用新型采用PLC模块进行控制，旋转机构进一步采用伺服电动缸进行驱动，并在各个需要的位置设置感应开关对夹手部件的抓取和码放进行精确控制，大大提高了码坯机的码放质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为升降机构的结构示意图。

图4为夹手部件结构示意图。

图5为移动平台的结构示意图。

图中，A、机架，B、移动横梁组件，C、行走托架，D、升降机构，E、夹手部件，F、皮带输送机构，1、固定纵梁，2、固定横梁，3、支腿，4、 已经码放在窑底上的待烧砖坯，5、斜支撑，6、纵向导轨，7、纵向同步带张紧装置，8、横向感应开关，9、移动横梁，10、纵向同步带安装板，11、纵向移动减速电机，12、鼓形齿联轴器，13、传动轴，14、万向联轴器，15、纵向同步带轮，16、纵向行进轮，17、导向滚轮，18、主动轮，19、被动轮，20、升降油缸，21、铰支座，22、连接架，23、导柱，24、导向套，25、旋转架，26、转盘轴承，27、伺服电动缸，28、吊架，29、承载梁，30、固定支架，31、活动支架，32、导轨副，33、限位板，34、输送支架，35、皮带驱动装置，36、皮带，37、入砖感应器，38、夹紧气缸，39、纵向同步带，40、横向传动带，41、移动平台，41-1、支腿对应安放位，42、横向移动减速电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步具体详细的说明。

如图所示，移动式隧道窑用全自动码坯机，包括机架A、升降机构D、夹手部件C和PLC控制模块，在机架A上设有纵向导轨6，纵向导轨6上设置有移动横梁组件B和用于驱动移动横梁组件B沿纵向导轨6移动的驱动装置Ⅰ，所述的移动横梁组件B上设有横向导轨，横向导轨上设有行走托架C和用于驱动行走托架C沿着横向导轨移动的驱动装置Ⅱ，在行走托架C上设有升降机构D，在升降机构D的下端设有夹手部件E，PLC控制模块控制驱动装置Ⅰ和驱动装置Ⅱ的工作以及控制升降机构D的升降和夹手部件E的动作。

所述的机架A设有四条支腿3，所述的四条支腿3呈矩形布置，位于同一短边上的两条支腿3之间连接有固定横梁2，位于同一长边上的两条支腿3之间连接有固定纵梁1，在固定横梁2与支腿3之间以及固定纵梁1与支腿3之间均设置有斜支撑5以增强机架A的强度。所述的纵向导轨6为两根，分别设在两根固定纵梁1的上端面上。

所述的移动横梁组件B包括两根移动横梁9和将两根移动横梁9连接在一起的两根移动纵梁，两根移动横梁9和两根移动纵梁构成一个长方形框架，在框架的四个角部分别设有与纵向导轨6配合移动的纵向行进轮16，所述的驱动装置Ⅰ设置在框架移动横梁9的一侧，所述的驱动装置Ⅰ包括一个固定设置在移动横梁9上的纵向移动减速电机11，纵向移动减速电机11设有双向输出轴，双向输出轴的两端分别通过一个联轴器连接一根传动轴13，在传动轴13的端部设有纵向同步带轮15，所述纵向同步带轮15与在设在机架A上的纵向同步带39相啮合。

所述的联轴器优选鼓形齿式联轴器12，鼓形齿联轴器具有传动能力大、角位移大、传动平稳、效率高、寿命长等优点，从而可以保证本部分安全可靠地运行。所述的传动轴13可通过一个万向联轴器14连接同步带轮15的轮轴，从而保证传动的灵活性。

所述的纵向同步带39与纵向导轨6平行设置，其一端通过纵向同步带安装板10固定在机架A上，具体地，所述的纵向同步带安装板10可水平设置在固定纵梁1的一端。所述的纵向同步带39另一端连接一个纵向同步带张紧装置7，纵向同步带张紧装置7通过一个连接件固定在同一侧的固定纵梁1上。在移动横梁9上设有控制行走托架C移动位置的横向感应开关8，从而可控制行走托架C在准确的位置停止.

从而可控制移动横梁组件在准确的位置停止，以保证码转位置精确。

为了进一步使移动横梁组件B的运动更加平稳，在所述的框架上位于每条纵向导轨6的两侧，分别设有导向滚轮17。

所述的行走托架C通过与其固定连接的滑块与横向导轨配合移动，所述的驱动装置Ⅱ包括横向移动减速电机42、分别设在移动横梁9两端的主动轮18和被动轮19，在主动轮18和被动轮19上绕设有横向传动带40，横向传动带40的两端分别与行走托架C的两端固定连接。主动轮18在横向移动减速电机42的驱动下旋转，从而带动横向传动带40驱动行走托架C沿横向导轨在移动横梁9上做横向移动。

具体地，所述的主动轮18和被动轮19可以是链轮，横向传动带40相应地为链条。优选主动轮18和被动轮19均为同步带轮，所述的横向传动带40 相应使用同步带。

同步带传动动综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点。转动时，通过同步带上的带齿与带齿轮的齿槽相啮合来传递动力。传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，传动平稳，能吸振，噪音小。

所述的升降机构D包括设置在行走托架C上的升降油缸20，升降油缸20的活塞杆向下伸出通过铰支座21连接有连接架22，在连接架22上设有导柱23，在行走托架C上设有与导柱23配合的导向套24，在升降油缸20的驱动下，连接架22可在导柱23和导向套24的导向下上下移动。在连接架22的下端通过转盘轴承26设有旋转架25，所述的旋转架25由水平设置的伺服电动缸27驱动旋转，所述的伺服电动缸27的缸体与连接架22铰接，活塞杆的伸出端与旋转架25铰接。

在行走托架C上还设有感应尺，感应尺上垂直分布有感应块，在连接架22上设有与感应尺对应的感应器，从而通过感应器的感应反馈信号，PLC控制模块可对连接架22的位置进行精确控制。

所述的夹手部件包括一个吊架28，所述的吊架28通过导轨滑块副Ⅰ连接有承载梁29，承载梁29上设有复数个夹手组件，所述的夹手组件包括一个固定支架30和与固定支架30呈一排依次间隔设置的复数个活动支架31，固定支架30与吊架28固定连接，活动支架31通过导轨滑块副Ⅱ32与承载梁29连接，在固定支架30和活动支架31上均设有夹手板，在固定支架30和最外端的活动支架31之间设有夹手气缸38，在固定支架30与活动支架31之间以及相邻的活动支架之间均设有限位板33。复数个夹手组件的设置结构可以大大提高码坯机一次性的抓砖坯量，从而可以提高工作效率。

为了减轻整个夹手部件的重量，所述的承载梁29优选铝型梁。

在机架Ａ下方设有皮带输送机构F，所述的皮带输送机构Ｆ设有输送支架34，在输送支架34上设有皮带驱动装置35和皮带36，所述的皮带驱动装置3驱动皮带36对放置在皮带36上的砖坯进行输送。在输送支架34的入砖端和出砖端分别设有入砖感应器37和出砖感应器（图中未示出），入砖感应器37 将感受到的入砖信号传递给PLC控制模块，PLC控制模块向皮带驱动装置3发出驱动信号，驱动皮带36运动，当砖坯运动到输送架34的尽头，即出砖的位置，出砖感应器将感受到的出砖砖信号传递给PLC控制模块，PLC控制模块向皮带驱动装置3发出停止驱动信号，皮带36停止运动，旋转窑环形运坯系统向皮带36上放砖，从而准确控制砖坯在皮带36上的放置。

还包括一个移动平台41，所述的机架A和皮带输送机构F均设置在移动平台41上，所述的移动平台41设有一个用于向移动式隧道窑的窑底进行码砖的缺口。

工作时，将移动平台41移动到环形窑底上需要放置砖坯的位置，并且位于移动式隧道窑窑体的前方，移动平台41上的缺口朝向后方的窑体 。旋转窑环形运坯系统将砖坯运送到皮带机输送机构F上，升降机构D带动夹手部件跟随行进托架C运动，行进托架C在PLC控制模块的控制下，在机架A上做横向移动或/和纵向移动，

升降机构D和旋转机构带动夹手部件E在PLC控制模块的控制下运动到正确的位置，夹手部件E通过活动支架31带动夹手板在限位板33和限位螺钉的限制下从皮带输送机构F上抓取砖坯，抓取砖坯后在移动横梁和托架移动到码放位置的过程中，夹手部件E在控制下运动到正确的位置，从而实现在码放区域进行多工位交叉码垛的功能。

具体地，就是将待烧砖坯通过移动平台41上的缺口码放到移动式隧道窑的窑底上准确的位置，码放完毕后，移动平台41绕着环形窑底向前移动，然后窑体前行，将已经码放在窑底上的待烧砖坯4纳入其内，进行下一步的烧砖工序。

本实用新型中的升降机构、旋转机构以及夹手部件均可采用现有技术中的结构以实现本实用新型的功能。

本文未详述部分为现有技术。

Claims (8)

1.移动式隧道窑用全自动码坯机，其特征在于：包括机架（A）、升降机构（D）、夹手部件（C）和PLC控制模块，在机架（A）上设有纵向导轨（6），纵向导轨（6）上设置有移动横梁组件（B）和用于驱动移动横梁组件（B）沿纵向导轨（6）移动的驱动装置Ⅰ，所述的移动横梁组件（B）上设有横向导轨，横向导轨上设有行走托架（C）和用于驱动行走托架（C）沿着横向导轨移动的驱动装置Ⅱ，在行走托架（C）上设有升降机构（D），在升降机构（D）的下端设有夹手部件（E），PLC控制模块控制驱动装置Ⅰ和驱动装置Ⅱ的工作以及控制升降机构（D）的升降和夹手部件（E）的动作。

2.根据权利要求1所述的移动式隧道窑用全自动码坯机，其特征在于：所述的机架（A）设有四条支腿，四条支腿呈矩形布置，位于同一短边上的两条支腿之间连接有固定横梁（2），位于同一长边上的两条支腿之间连接有固定纵梁（1），所述的纵向导轨（6）为两根，分别设在两根固定纵梁（1）的上端面上。

3.根据权利要求2所述的移动式隧道窑用全自动码坯机，其特征在于：所述的移动横梁组件（B）包括两根移动横梁（9）和将两根移动横梁（9）连接在一起的两根移动纵梁，两根移动横梁（9）和两根移动纵梁构成一个长方形框架，在框架的四个角部分别设有与纵向导轨（6）配合移动的纵向行进轮（16），所述的驱动装置Ⅰ设置在框架移动横梁（9）的一侧，所述的驱动装置Ⅰ包括一个固定在移动横梁（9）上的纵向移动减速电机（11），纵向移动减速电机（11）设有双向输出轴，双向输出轴的两端分别通过一个联轴器连接一根传动轴（13），在传动轴（13）的端部设有纵向同步带轮（15），所述纵向同步带轮（15）与设在机架上的纵向同步带（39）相啮合。

4.根据权利要求3所述的移动式隧道窑用全自动码坯机，其特征在于：所述的行走托架（C）通过与其固定连接的滑块与横向导轨配合移动，所述的驱动装置Ⅱ包括分别设在移动横梁（9）两端的主动轮（18）和被动轮（19），在主动轮（18）和被动轮（19）上绕设有横向传动带（40），横向传动带（40）的两端分别与行走托架（C）的两端固定连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的移动式隧道窑用全自动码坯机，其特征在于：所述的升降机构（D）包括设置在行走托架（C）上的升降油缸（20），升降油缸（20）的活塞杆通过铰支座（21）连接有连接架（22），在连接架（22）上设有导柱（23），行走托架（C）上设有与导柱（23）配合的导向套（24），连接架（22）在导柱（23）和导向套（24）的导向下上下移动，在连接架（22）的下端通过转盘轴承（26）设有旋转架（25），所述的旋转架（25）由水平设置的伺服电动缸（27）驱动旋转，所述的伺服电动缸（27）的缸体与连接架（22）铰接，活塞杆的伸出端与旋转架（25）铰接。

6.根据权利要求5所述的移动式隧道窑用全自动码坯机，其特征在于：所述的夹手部件包括一个吊架（28），所述的吊架（28）通过导轨滑块副Ⅰ连接有承载梁（29），承载梁（29）上设有夹手组件，所述的夹手组件包括一个固定支架（30）和与固定支架（30）呈一排依次间隔设置的复数个活动支架（31），固定支架（30）与吊架（28）固定连接，活动支架（31）通过导轨滑块副Ⅱ（32）与承载梁（29）连接，在固定支架（30）和活动支架（31）上均设有夹手板，在固定支架（30）和最外端的活动支架（31）之间设有夹手气缸（38），在固定支架（30）与活动支架（31）之间以及相邻的活动支架之间均设有限位板（33）。

7.根据权利要求1所述的移动式隧道窑用全自动码坯机，其特征在于：还包括设置在机架（Ａ）下方的皮带输送机构（F），所述的皮带输送机构（Ｆ）设有输送支架（34），在输送支架（34）上设有皮带驱动装置（35）和皮带（36），在输送支架（34）的入砖端和出砖端分别设有入砖感应器（37）和出砖感应器。

8.根据权利要求7所述的移动式隧道窑用全自动码坯机，其特征在于：还包括一个移动平台（41），所述的机架（A）和皮带输送机构（F）均设置在移动平台（41）上，所述的移动平台（41）设有一个用于向移动式隧道窑的窑底进行码砖的缺口。