CN206886176U - 一种端板自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种端板自动上料装置，涉及建筑用设备领域，包括：端板上料滚筒线、搬运机械手；所述端板上料滚筒线包括：第一滚筒线机架、第一滚筒线驱动、第二滚筒线机架、第二滚筒线驱动、第三滚筒线机架、第三滚筒线驱动；所述第一滚筒线机架、第二滚筒线机架；第三滚筒线机架有多根滚筒设置在其上方。该端板自动上料装置，其端板从端板上料滚筒线自动上料，到搬运机械手将端板逐块抱夹至下一工位，从而实现了端板的全自动搬运，解决了现有技术中人工搬运存在生产效率较低、安全风险大的问题。

Description

一种端板自动上料装置

技术领域

本实用新型涉及建筑用设备领域，特别是涉及一种端板自动上料装置。

背景技术

目前，混凝土管桩作为一种新兴的水泥制品，广泛的应用于各种基础建设工程领域。为便于管桩的连接，混凝土管桩的两头需要安装抱箍，抱箍是由端板与焊接成环的带钢(抱箍皮)进行铆接或焊接而成，其中端板与抱箍皮铆接时，端板上料仍采用人工搬运，单块端板的重量从10kg-30kg不等，人工搬运劳动强度极大，且存在较大的安全风险。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种端板自动上料装置，解决现有技术中人工搬运存在的劳动强度大、安全风险高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种端板自动上料装置，端板上料滚筒线、搬运机械手；所述端板上料滚筒线包括：第一滚筒线机架、第一滚筒线驱动、第二滚筒线机架、第二滚筒线驱动、第三滚筒线机架、第三滚筒线驱动；所述第一滚筒线机架、第二滚筒线机架；第三滚筒线机架有多根滚筒设置在其上方。

优选的是，所述第一滚筒线机架与第一滚筒线驱动组成独立的系统；第二滚筒线机架与第二滚筒线驱动组成独立的系统；第三滚筒线机架与第三滚筒线驱动组成独立的系统；第一滚筒线机架与、第二滚筒线机架、第三滚筒线机架为结构相同的滚筒线机架，滚筒架上的各滚筒转轴上均设置有齿轮，齿轮通过链条进行传动，保证各滚筒转动的同步性。

优选的是，所述第一滚筒线机架上设置有端板缓冲机构，所述端板缓冲机构具有用于缓冲端板冲击力的缓冲支架以及控制缓冲支架上升和下降的缓冲气缸，所述缓冲支架设置在第一滚筒线机架的滚筒转轴间隔内。

优选的是，所述端板上料滚筒线上设置有端板规格调整治具，所述端板规格调整治具包括：端板规格调节孔；端板规格调节挡杆；所述端板规格调节挡杆有插销可以插在端板规格调节孔内，以固定端板规格调节挡杆的位置；所述端板规格调节孔为多个，多个端板规格调节孔沿滚筒前进方向两侧对称布置。

优选的是，所述搬运机械手包括：机械手机架、垂直移动臂、水平移动臂、三爪卡盘；所述垂直移动臂、水平移动臂、三爪卡盘均安装在机械手机架上；所述垂直移动臂通过滑块与安装在机械手机架两立柱内侧的导轨连接，垂直移动臂的驱动装置与控制系统控制垂直移动臂在垂直方向上任意移动；所述的水平移动臂通过滑块与安装在垂直移动臂表面的横向导轨连接，水平移动臂的驱动装置与控制系统控制水平移动臂在水平方向上移动。

优选的是，所述三爪卡盘固定安装在水平移动臂上，三爪卡盘有中心对称分布的3个支臂，每条支臂上设有夹爪、驱动气缸、规格调整插销、规格调节孔、驱动气缸底座、端板检测开关支架；所述夹爪驱动气缸与驱动气缸底座固连；夹爪、驱动气缸与驱动气缸底座均沿支臂伸出方向滑动；所述规格调节孔分布在以三爪卡盘中心为圆心的圆周上；所述驱动气缸底座开有定位孔；所述夹爪与驱动气缸连接，驱动气缸驱动夹爪沿安装在支臂底部的导轨上前后动作，三爪卡盘的3个夹爪同时抓紧；所述规格调节孔在支臂上沿圆周向圆心方向分布有多个，规格调整插销通过规格调节孔将驱动气缸固定。

优选的是，所述端板检测开关支架安装在三爪卡盘的底面上，端板检测开关支架表面安装有检测开关。

本实用新型的有益效果是：提供一种端板自动上料装置，多片成摞的端板从端板上料滚筒线自动上料，到搬运机械手将端板逐块抱夹至下一工位，从而实现了端板的全自动搬运，解决了现有技术中人工搬运存在生产效率较低、安全风险大的问题。

附图说明

图1是本实用新型一种端板自动上料装置的结构示意图；

图2是端板上料滚筒线的结构示意图；

图3是端板缓冲机构的结构示意图；

图4是搬运机械手的结构示意图；

图5是三爪卡盘的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅附图1至5，本实用新型实施例包括：

一种端板自动上料装置，包括：端板上料滚筒线1、搬运机械手2。其中端板上料滚筒线1负责将每摞约50片的成摞端板，从端板上滚筒线的位置，即第一滚筒线机架1-1的滚筒上，送往待机械手转运的位置，即第三滚筒线机架1-5的滚筒上。搬运机械手2负责将成摞端板逐片的搬运到下一个工位，减少人工搬运带来的劳动强度大，安全风险系数高的问题。

端板上料滚筒线1包括：第一滚筒线机架1-1、第一滚筒线驱动1-2、第二滚筒线机架1-3、第二滚筒线驱动1-4、第三滚筒线机架1-5、第三滚筒线驱动1-6。其中第一滚筒线机架1-1、第二滚筒线机架1-3、第三滚筒线机架1-5有多根滚筒设置在其上方。成摞端板输送方向为第一滚筒线机架1-1向第二滚筒线机架1-3向第三滚筒线机架1-5方向运行。第一滚筒线机架1-1上的各滚筒转轴上均设置有齿轮，各齿轮通过链条连接在一起。第一滚筒线驱动1-2驱动其中一根滚筒转动，由于各齿轮通过链条连接在一起，因此保证了第一滚筒线机架1-1上的各滚筒能够同步转动。同理，第二滚筒线机架1-3上的各滚筒转轴上均设置有齿轮，各齿轮通过链条连接在一起，第二滚筒线驱动1-4驱动从而保证第二滚筒线机架1-3上的各滚筒同步转动。也同理，第三滚筒线机架1-5上的各滚筒转轴上均设置有齿轮，各齿轮通过链条连接在一起，第三滚筒线驱动1-6驱动从而保证第三滚筒线机架1-5上的各滚筒同步转动。

第一滚筒线机架1-1与第一滚筒线驱动1-2为一整体独立运行系统；第二滚筒线机架1-3与第二滚筒线驱动1-4为一整体独立运行系统；第三滚筒线机架1-5与第三滚筒线驱动1-6为一整体独立运行系统，以上三者之间通过电气检测连锁控制。当第二滚筒线机架1-3与第三滚筒线机架1-5上无端板时，成摞的端板放置在第一滚筒线机架1-1上，第一滚筒线驱动1-2驱动成摞的端板向前运行，第二滚筒线机架1-3检测到来料时自动启动，成摞的端板从第一滚筒线机架1-1平稳过渡到第二滚筒线机架1-3。同理，端板从第二滚筒线机架1-3平稳过渡到第三滚筒线机架1-5，实现连续转运。当第三滚筒线机架1-3上有端板时，成摞的端板放置在第一滚筒线机架1-1上，第一滚筒线驱动1-2驱动成摞的端板向前运行，第二滚筒线机架1-3检测到来料时自动启动，成摞的端板从第一滚筒线机架1-1平稳过渡到第二滚筒线机架1-3，因第三滚筒线机架1-5上有端板，因此端板运行到第二滚筒线机架1-3后停止向前运行，直至第三滚筒线机架1-5的端板转运完毕方再继续向前运行。即端板运行前方的滚筒线机架上有端板，后面一级的滚筒线机架停止前进，实现各段滚筒线机架的安全联锁，实现自动化运行，同时滚筒线机架上有多摞端板，能够减少单个滚筒线机架上料方式带来的频繁上料的问题，改善了生产节奏，降低了员工的劳动强度。

第一滚筒线机架1-1上设置有端板缓冲机构1-2，端板缓冲机构1-2设有用于缓冲端板冲击力的缓冲支架1-2-1以及控制缓冲支架上升和下降的缓冲气缸1-2-2。设备运行时的初始状态为端板缓冲机构1-2的缓冲气缸1-2-2将用于缓冲端板冲击力的缓冲支架1-2-1顶起，缓冲支架1-2-1为2只以上，各缓冲支架1-2-1的上表面形成的平面高于第一滚筒线机架1-1。当成摞的端板坐落于各缓冲支架1-2-1上后，缓冲气缸1-2-2驱动缓冲支架1-2-1缓缓下降，直到端板落到第一滚筒线机架1-1的滚筒上，该设置能够有效地减小端板对滚筒的冲击力，延长了滚筒的使用寿命。缓冲支架1-2-1设置在第一滚筒线机架1-1的滚筒转轴间隔内，该设置保证端板缓冲机构1-2在实现正常运行功能的同时与第一滚筒线机架1-1上的滚筒位置不干涉。

端板上料滚筒线1上设置有端板规格调整治具1-7，端板规格调整治具1-7包括：端板规格调节孔1-7-1；端板规格调节挡杆1-7-2。端板规格调节挡杆1-7-2有插销可以插在端板规格调节孔1-7-1内，以固定端板规格调节挡杆1-7-2的位置，端板规格调节孔1-7-1为多个，端板规格调节孔1-7-1设置在端板上料滚筒线1的滚筒之间，沿滚筒前进方向两侧对称布置，端板规格调节孔1-7-1的上表面水平高度，低于滚筒上表面水平高度，能够保证端板在端板上料滚筒线1的滚筒上输送时，不会撞到端板规格调节孔1-7-1。两根端板规格调节挡杆1-7-2根据端板规格插入到相应的端板规格调节孔1-7-1后，保证各类规格尺寸的端板能够顺利通过。端板在端板上料滚筒线1上输送时，在端板规格调节挡杆1-7-2的导向作用之下，进入到两根端板规格调节挡杆1-7-2之间，两根端板规格调节挡杆1-7-2的间距略大于端板的直径，因此该方式实现了对端板位置的粗定位。同时端板规格调节孔1-7-1为多个，可以灵活调节两根端板规格调节挡杆1-7-2之间的间距，以满足不同规格端板的输送。

搬运机械手2，包括：机械手机架2-1、垂直移动臂2-2、水平移动臂2-3、三爪卡盘2-4；机械手机架2-1为门型设计，垂直移动臂2-2、水平移动臂2-3、三爪卡盘2-4均安装在机械手机架2-1上，同时三爪卡盘2-4安装在水平移动臂2-3的顶端；垂直移动臂2-2通过滑块与安装在机械手机架2-1两立柱内侧的导轨连接，垂直移动臂2-2的驱动装置与控制系统控制垂直移动臂2-2在垂直方向上任意移动，通过滑块与导轨连接后，不但垂直移动臂2-2上下移动的直线度好，精度高，而且阻力较小，能够有效减少驱动系统的功率；水平移动臂2-3通过滑块与安装在垂直移动臂2-2表面的横向导轨连接，水平移动臂2-3的驱动装置与控制系统控制水平移动臂2-3在水平方向上任意移动，该设计同样起到提高运行精度，较小驱动功率的作用。以上各部件组合安装在机械手机架2-1上，能够实现三爪卡盘2-4可以在垂直移动臂2-2的上下限范围内任意位置、水平移动臂2-3左右限位的任意位置范围内运行，能够精准控制搬运端板的位置，为后续加工工序提供更加有利的条件；

三爪卡盘2-4固定安装在水平移动臂2-3上，三爪卡盘2-4有中心对称分布的3个支臂，每条支臂上设有夹爪2-4-1、驱动气缸2-4-2、规格调整插销2-4-3、规格调节孔2-4-4、驱动气缸底座2-4-5、端板检测开关支架2-4-6；根据不在一条直线上的三点确定一个圆的原则，同时为保证各个夹爪2-4-1夹住端板的受力均等，三爪卡盘2-4的3个支臂为沿中心对称分布，每条支臂上的夹爪2-4-1、驱动气缸2-4-2、规格调整插销2-4-3、规格调节孔2-4-4与三爪卡盘2-4圆心的距离相同。夹爪2-4-1、驱动气缸2-4-2与驱动气缸底座2-4-5固连，夹爪2-4-1、驱动气缸2-4-2与驱动气缸底座2-4-5可沿支臂伸出方向任意滑动。规格调节孔2-4-4沿以三爪卡盘2-4中心为圆心的圆周上分布；驱动气缸底座2-4-5开有定位孔，驱动气缸底座2-4-5的定位孔与规格调节孔2-4-4重合时，规格调整插销2-4-3同时插入上述两孔内，实现了固定驱动气缸底座2-4-5的目的，由于夹爪2-4-1、驱动气缸2-4-2与驱动气缸底座2-4-5固连，因此三者位置也得到固定；夹爪2-4-1与驱动气缸2-4-2连接，驱动气缸2-4-2驱动夹爪沿安装在支臂底部的导轨上前后动作，三爪卡盘2-4的3个夹爪2-4-1同时抓紧，就能保证抓取端板位置的固定；规格调节孔2-4-4在支臂上沿圆周向圆心方向分布有多个，规格调整插销2-4-3通过规格调节孔2-4-4将驱动气缸2-4-2固定，由于夹爪2-4-1与驱动气缸2-4-2连接，因此夹爪2-4-1位置也随之变动，因此通过调整可以调节三爪卡盘2-4抓取不同规格尺寸的端板；从俯视方向来看，理论上三爪卡盘2-4的圆心与第三滚筒线机架1-5的终点工作位置的端板圆心是重合的，但实际上，成摞的端板每一片或多或少与三爪卡盘2-4的圆心位置有偏移，两根端板规格调节档杆1-7-2将端板在端板上料滚筒线1上进行粗定位，经过粗定位后的端板位置偏差不大。由于各驱动气缸2-4-2缩回时各夹爪2-4-1形成的圆直径大于端板的直径，能够对粗定位后的端板进行精确定位，该布置能够实现夹爪2-4-1将偏移三爪卡盘2-4的圆心位置的端板精确定位并抓取，运往下一个工位，同时提高了自动化作业的可靠性。

端板检测开关支架2-4-6安装在三爪卡盘2-4的底面上，端板检测开关支架2-4-6表面安装有检测开关。第三滚筒线机架1-5上的检测开关和电气控制监测到成摞端板输送到第三滚筒线机架的终点位置上后，垂直移动臂2-2驱动三爪卡盘2-4下降，端板检测开关支架2-4-6表面的检测开关检测到成摞端板上端第一块端板的上表面时，三爪卡盘2-4下降停止，三爪卡盘2-4的驱动气缸2-4-2驱动夹爪2-4-1伸出，三只夹爪2-4-1呈向三爪卡盘2-4圆心抓紧的动作，第一块端板被抓紧后，垂直移动臂2-2驱动三爪卡盘2-4上升，该设置能够精准的判断每一块端板的位置，能够保证抓取端板自动化检测更加可靠。

端板上料滚筒线1上的端板输送到第三滚筒线机架1-5的终点工作位置，与搬运机械手2的三爪卡盘2-4的初始位置，在空间方位上相对应，三爪卡盘2-4下降到位后，能够顺利的将端板夹紧并抓起。该布置因端板上料滚筒线1与搬运机械手2无固定连接点，只是在空间位置上存在相对固定位置关系，从俯视方向来看，理论上三爪卡盘2-4的圆心与三滚筒线机架1-5的终点工作位置的端板圆心是重合的。该布置能够实现搬运机械手2以三爪卡盘2-4的圆心为圆心围绕端板上料滚筒线1呈90度、180度、270度等角度布置，端板上料滚筒线1与搬运机械手2能够根据不同的空间布局情况灵活布置。

由于成摞的端板约50片左右，根据规格不同，重量从数百公斤至数吨重不等，成摞的端板直接放置在滚筒线上，对滚筒线的冲击力非常大，容易造成滚筒线损坏。因此在第三滚筒线机架上设置有端板缓冲机构，端板缓冲机构由气缸控制顶起，成摞的端板放置在端板缓冲机构的缓冲支架上，端板缓冲机构的气缸下降，端板缓缓的落到滚筒上，有效的保护了滚筒。随后第一滚筒线驱动开始驱动第一滚筒线机架运行，端板向前输送，在输送的过程中成摞的端板在两根端板规格调节挡杆中间穿过，两根端板规格调节挡杆将端板定位在中间进行粗定位，根据检测开关和电气控制，第二滚筒线机架检测到即将有端板到来，第二滚筒线驱动开始驱动第二滚筒线机架运行，端板在第二滚筒线机架的滚筒上继续向前输送，第三滚筒线机架检测到即将有端板到来，第三滚筒线驱动开始驱动第三滚筒线机架运行，端板在第三滚筒线机架的滚筒上继续向前输送，直到到达终点位置后自动停止。

搬运机械手初始位置为：垂直移动臂以运行位置的最高点作为初始位置，水平移动臂以左极限或右极限位置为初始位置，搬运端板后运行方向为向另一侧极限方向运行，三爪卡盘的夹爪均为缩回状态为初始状态。检测开关和电气控制监测到成摞端板输送到第三滚筒线机架的终点位置上后，垂直移动臂驱动三爪卡盘下降，端板检测开关支架表面的检测开关检测到成摞端板上端第一块端板的上表面时，三爪卡盘下降停止，三爪卡盘的驱动气缸驱动夹爪伸出，三只夹爪呈向三爪卡盘圆心抓紧的动作，第一块端板被抓紧后，垂直移动臂驱动三爪卡盘上升，三爪卡盘上升至垂直移动臂的初始位置后，水平移动臂带动三爪卡盘向另一侧的极限位置移动，三爪卡盘到达水平移动臂的另一侧的极限位置后，垂直移动臂驱动三爪卡盘下降到下一工位，三爪卡盘完成单片端板的精确输送，随后垂直移动臂与水平移动臂均移动到初始位置，完成一个动作循环周期，以上流程均为全自动完成。

当需要对不同直径规格的端板进行生产时，在端板上料滚筒线上，需要将端板规格调节挡杆上的插销插入对应规格的端板规格调节孔内。与之相对应的，三爪卡盘三条支臂上的夹爪、驱动气缸与驱动气缸底座沿支臂伸出方向滑动，驱动气缸底座上的定位孔与相应规格的规格调节孔重合时，规格调整插销同时插入到定位孔与规格调节孔内，夹爪、驱动气缸与驱动气缸底座位置得到固定，三条支臂上的夹爪、驱动气缸与驱动气缸底座均需同时调整，调整后，三只夹爪中心对称分布在沿支臂中心为圆心的圆周上，通过上述调整，实现了多种直径规格端板的上料。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种端板自动上料装置，其特征在于包括：端板上料滚筒线、搬运机械手；所述端板上料滚筒线包括：第一滚筒线机架、第一滚筒线驱动、第二滚筒线机架、第二滚筒线驱动、第三滚筒线机架、第三滚筒线驱动；所述第一滚筒线机架、第二滚筒线机架；第三滚筒线机架有多根滚筒设置在其上方。

2.根据权利要求1所述的一种端板自动上料装置，其特征在于：所述第一滚筒线机架与第一滚筒线驱动组成独立的系统；第二滚筒线机架与第二滚筒线驱动组成独立的系统；第三滚筒线机架与第三滚筒线驱动组成独立的系统；第一滚筒线机架与第二滚筒线机架、第三滚筒线机架为结构相同的滚筒线机架，滚筒架上的各滚筒转轴上均设置有齿轮，齿轮通过链条进行传动。

3.根据权利要求1所述的一种端板自动上料装置，其特征在于：所述第一滚筒线机架上设置有端板缓冲机构，所述端板缓冲机构具有用于缓冲端板冲击力的缓冲支架以及控制缓冲支架上升和下降的缓冲气缸，所述缓冲支架设置在第一滚筒线机架的滚筒转轴间隔内。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种端板自动上料装置，其特征在于：所述端板上料滚筒线上设置有端板规格调整治具，所述端板规格调整治具包括：端板规格调节孔；端板规格调节挡杆；所述端板规格调节挡杆有插销可以插在端板规格调节孔内，以固定端板规格调节挡杆的位置；所述端板规格调节孔为多个，多个端板规格调节孔沿滚筒前进方向两侧对称布置。

5.根据权利要求4所述的一种端板自动上料装置，其特征在于：所述搬运机械手包括：机械手机架、垂直移动臂、水平移动臂、三爪卡盘；所述垂直移动臂、水平移动臂、三爪卡盘均安装在机械手机架上；所述垂直移动臂通过滑块与安装在机械手机架两立柱内侧的导轨连接，垂直移动臂驱动装置与控制系统控制垂直移动臂在垂直方向上移动；所述的水平移动臂通过滑块与安装在垂直移动臂表面的横向导轨连接，水平移动臂的驱动装置与控制系统控制水平移动臂在水平方向上移动。

6.根据权利要求5所述的一种端板自动上料装置，其特征在于：所述三爪卡盘固定安装在水平移动臂上，三爪卡盘有中心对称分布的3个支臂，每条支臂上设有夹爪、驱动气缸、规格调整插销、规格调节孔、驱动气缸底座、端板检测开关支架；所述夹爪驱动气缸与驱动气缸底座固连；夹爪、驱动气缸与驱动气缸底座均沿支臂伸出方向滑动；所述规格调节孔分布在以三爪卡盘中心为圆心的圆周上；所述驱动气缸底座开有定位孔；所述夹爪与驱动气缸连接，驱动气缸驱动夹爪沿安装在支臂底部的导轨上前后动作，三爪卡盘的3个夹爪同时抓紧；所述规格调节孔在支臂上沿圆周向圆心方向分布有多个，规格调整插销通过规格调节孔将驱动气缸固定。

7.根据权利要求6所述的一种端板自动上料装置，其特征在于：所述端板检测开关支架安装在三爪卡盘的底面上，端板检测开关支架表面安装有检测开关。