CN209554525U - 一种卷料工字轮自动搬运装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卷料工字轮自动搬运装置，包括物料区，用于提供满卷工字轮和回收空卷工字轮；放线区，用于取用工字轮上金属丝；过丝区，用于去除工字轮上残余废丝；缓存区，用于存放去废丝后的空卷工字轮；双夹爪机构，包括两个呈中心对称布置且能绕中心轴线旋转的夹爪组件，用于夹取满卷工字轮和/或空卷工字轮，双夹爪机构能于物料区、放线区、过丝区、缓存区再到物料区形成的循环路径中移动。上述装置采用轨道车的形式，根据上料、放线、过丝、下料工序形成物料区、放线区、过丝区、缓存区四个区，配合双夹爪机构实现自动化满卷工字轮的补充和空卷工字轮的回收，大大提高生产效率，实现了安全、自动、高效生产。

Description

一种卷料工字轮自动搬运装置

技术领域

本实用新型涉及一种物料搬运设备，尤其涉及一种卷料工字轮自动搬运装置。

背景技术

钢丝制品满盘工字轮线卷重达60公斤，满托盘重达2.3吨，从满轮料堆输送到放线平台，再到空轮回收过程中，人工上下料工作强度大，物料流转距离长，物料搬运耗时费力，生产效率低，且生产车间噪音大，有铜粉尘，生产环境差，对人体健康不利，因此迫切需要自动化设备代替人工，满足生产需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卷料工字轮自动搬运装置，实现全程机械自动化搬运物料动作，提高生产效率。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种卷料工字轮自动搬运装置，其包括：

物料区，用于提供满卷工字轮和回收空卷工字轮；

放线区，用于取用工字轮上金属丝；

过丝区，用于去除工字轮上残余废丝；

缓存区，用于存放去废丝后的空卷工字轮；以及

双夹爪机构，包括两个呈中心对称布置且能绕中心轴线旋转的夹爪组件，用于夹取满卷工字轮和/或空卷工字轮，双夹爪机构能于物料区、放线区、过丝区、缓存区再到物料区形成的循环路径中移动。

其中，物料区、过丝区、缓存区设置于同一轨道车上，放线区位于轨道车的一侧，轨道车上设置有桁架，桁架上设置有三轴驱动器，双夹爪机构设置于三轴驱动器上。

其中，双夹爪机构还包括连接法兰、安装座和视觉定位组件，连接法兰与三轴驱动器固连，安装座上设置有旋转组件，旋转组件包括减速机，减速机的输出轴与连接法兰固连，以输出轴为旋转轴心安装座能够相对于连接法兰转动，夹爪组件固定于安装座上，每个夹爪组件的一侧设置有一个视觉定位组件，用于修正夹爪组件与工字轮的垂直度误差。

其中，每个夹爪组件包括相对设置的上安装板和下安装板，上安装板的下表面设置有驱动转盘，下安装板的上表面设置有直线滑轨，直线滑轨上设置有滑块，两个滑块上分别设置有夹爪，两个夹爪对称地穿过下安装板并向下延伸，下安装板上对应夹爪开设有行程槽，两个滑块与驱动转盘之间分别铰接有连杆，两个连杆以驱动转盘的轴心呈中心对称设置。

其中，两个夹爪的正中间设置有定位轴，下安装板上设置有轴套，定位轴滑动穿设于轴套中，定位轴的上端穿过下安装板且上端部固连有限位盘，定位轴的下端设置有凸起部，轴套和凸起部之间设置有复位弹簧，凸起部的下端设置有用于伸入工字轮的中心孔中的头部，凸起部上设置有环形块，环形块上设置有用于接触工字轮的电磁铁。

其中，位于轨道车的一侧设置有辅助轨道，桁架的一端滑动架设于辅助轨道上。

其中，物料区中设置有滚筒输送机，滚筒输送机上设置有托盘，托盘上设置有若干个与工字轮中心孔匹配的定位柱，盛放满卷工字轮的托盘通过滚筒输送机到达物料区。

其中，放线区中设置有放线台和捻股放线机，放线台上设置有若干定位柱，满卷工字轮通过双夹爪机构从物料区移至放线台，将多个工字轮上的金属丝于捻股放线机上合股。

其中，过丝区中设置有过丝台和过丝机，过丝台上设置有若干定位柱，放线后的工字轮通过双夹爪机构从放线区移至过丝台，工字轮上的残余金属丝由过丝机收卷干净。

其中，缓存区中设置有缓存台，缓存台上设置有若干定位柱，过丝后的工字轮通过双夹爪机构从过丝区移至缓存台，待物料区中全部满卷工字轮被移取后，缓存台上的空卷工字轮通过双夹爪机构移至物料区。

综上，本实用新型的有益效果为，与现有技术相比，所述卷料工字轮自动搬运装置采用轨道车的形式，根据上料、放线、过丝、下料工序形成物料区、放线区、过丝区、缓存区四个区，配合双夹爪机构实现自动化满卷工字轮的补充和空卷工字轮的回收，取代了传统人工搬运动作，大大提高生产效率，实现了安全、自动、高效生产。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的卷料工字轮自动搬运装置的整体结构示意图；

图2是图1的正视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1中双夹爪机构的结构示意图；

图5是图4中夹爪组件的结构示意图；

图6是图5的侧视图；

图7是图5的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图1至7所示，本实施例提供一种卷料工字轮自动搬运装置，该设备主要用于钢丝制品生产的工字轮自动上下料和搬运，工字轮上绕制有生产用金属丝原料，其主要包括用于提供满卷工字轮和回收空卷工字轮的物料区1、用于取用工字轮上金属丝的放线区2、用于去除工字轮上残余废丝的过丝区3以及用于存放去废丝后的空卷工字轮的缓存区4，还有比如异常件分离区等，此处不细分。

常规生产过程是，首先，将满卷工字轮转移至放线区2供生产使用；其次，将消耗的工字轮用新的满卷工字轮替换，并将消耗的工字轮转移至过丝区3进行清丝；最后，将空卷工字轮码垛转移。上述动作均由人工搬运完成。

不同于上述作业方式，本装置还包括用于夹取满卷工字轮和/或空卷工字轮的双夹爪机构5，双夹爪机构5能于物料区1、放线区2、过丝区3、缓存区4再到物料区1形成的循环路径中移动。

其中，物料区1、过丝区3、缓存区4设置于同一轨道车6上，放线区2位于轨道车6的一侧，该轨道车6可承载五吨，轨道车6上设置有桁架61，桁架61上设置有三轴驱动器62，双夹爪机构5设置于三轴驱动器62上。位于轨道车6的一侧设置有辅助轨道63，桁架61的一端滑动架设于辅助轨道63上。

物料区1中设置有滚筒输送机11，滚筒输送机11上设置有可以自动导入和导出的托盘12，托盘12上设置有若干个与工字轮中心孔匹配的定位柱，盛放满卷工字轮的托盘12通过滚筒输送机11到达物料区1。放线区2中设置有放线台21和捻股放线机22，放线台21上设置有若干定位柱，满卷工字轮通过双夹爪机构5从托盘12移至放线台21，将多个工字轮上的金属丝于捻股放线机22上合股。

过丝区3中设置有过丝台31和过丝机32，过丝台31上设置有若干定位柱，放线后的工字轮通过双夹爪机构5从放线台21移至过丝台31，工字轮上的残余金属丝由过丝机32收卷干净。

缓存区4中设置有缓存台41，缓存台41上设置有若干定位柱，过丝后的工字轮通过双夹爪机构5从过丝台31移至缓存台41，待托盘12上全部满卷工字轮被移取后，缓存台41上的空卷工字轮通过双夹爪机构5移至托盘12。

双夹爪机构5包括两个呈中心对称布置且能绕中心轴线旋转的夹爪组件51、连接法兰52、安装座53和视觉定位组件54，连接法兰52与三轴驱动器62固连，安装座53上设置有旋转组件，旋转组件包括减速机，减速机的输出轴与连接法兰52固连，以输出轴为旋转轴心安装座53能够相对于连接法兰52转动，夹爪组件51固定于安装座53上，每个夹爪组件51的一侧设置有一个视觉定位组件54，用于修正夹爪组件51与工字轮的垂直度误差。

夹爪组件51包括相对设置的上安装板和下安装板，上安装板的下表面设置有驱动转盘511，下安装板的上表面设置有直线滑轨512，直线滑轨512上设置有滑块513，两个滑块513上分别设置有夹爪514，两个夹爪514对称地穿过下安装板并向下延伸，下安装板上对应夹爪514开设有行程槽，两个滑块513与驱动转盘511之间分别铰接有连杆515，两个连杆515以驱动转盘511的轴心呈中心对称设置。

两个夹爪514的正中间设置有定位轴516，下安装板上设置有轴套，定位轴516滑动穿设于轴套中，定位轴516的上端穿过下安装板且上端部固连有限位盘，定位轴516的下端设置有凸起部，轴套和凸起部之间设置有复位弹簧517，凸起部的下端设置有用于伸入工字轮的中心孔中的头部，凸起部上设置有环形块，环形块上设置有用于接触工字轮的电磁铁518。头部先与工字轮的中心孔适配对齐，爪心下压，复位弹簧517吸收接触力，再由电磁铁518吸住工字轮，确保工字轮的对中性和稳定性，再由夹爪514抓取。

视觉定位组件54用于修正夹爪组件51与工字轮的垂直度误差。视觉定位组件54包括视觉相机、光源、激光测距传感器和固定支架，固定支架固定于夹爪组件51上，视觉相机、光源、激光测距传感器均安装于固定支架上。由视觉相机于激光测距传感器配合，计算出夹爪514与工字轮的对心度偏差，进而控制桁架61机械手移动修正。

通过视觉定位组件54辅助确定工字轮位置，配合夹爪514准确抓取工字轮，另外两个夹爪180度旋转设置，可用于放线区2快速换料，即将某一位置的空卷工字轮更换为满卷工字轮，效率更高。

该装置的工作流程：

1)将轨道车6移至目标放线区2对应位置；

2)将装载多个满卷工字轮的托盘12通过滚筒输送机11输送至物料区1；

3)双夹爪机构5的夹爪A从托盘12上抓取一个满卷工字轮，并移至放线区2；

4)双夹爪机构5的夹爪B将放线台21上的一个废丝工字轮夹起，旋转180度，由夹爪A上的满卷工字轮补位，双夹爪机构5移至过丝区3；

5)夹爪B上的废丝工字轮放置于过丝台31上去废丝，将该空卷工字轮移至缓存区4；

6)重复步骤2)～5),直至托盘12上的满卷工字轮被全部抓取完；

7)双夹爪机构5将缓存台41上的所有空卷工字轮抓取并码垛到托盘12上，托盘12由滚筒输送机11送离物料区1；

8)托盘12装载新的满卷工字轮至物料区1，形成持续供料。

综上，上述的卷料工字轮自动搬运装置采用轨道车的形式，根据上料、放线、过丝、下料工序形成物料区、放线区、过丝区、缓存区四个区，配合双夹爪机构实现自动化满卷工字轮的补充和空卷工字轮的回收，取代了传统人工搬运动作，大大提高生产效率，实现了安全、自动、高效生产。

以上实施例只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述事例限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种卷料工字轮自动搬运装置，其特征在于，包括

物料区，用于提供满卷工字轮和回收空卷工字轮；

放线区，用于取用工字轮上金属丝；

过丝区，用于去除工字轮上残余废丝；

缓存区，用于存放去废丝后的空卷工字轮；以及

双夹爪机构，包括两个呈中心对称布置且能绕中心轴线旋转的夹爪组件，用于夹取满卷工字轮和/或空卷工字轮，所述双夹爪机构能于所述物料区、所述放线区、所述过丝区、所述缓存区再到所述物料区形成的循环路径中移动。

2.根据权利要求1所述的卷料工字轮自动搬运装置，其特征在于：所述物料区、过丝区、缓存区设置于同一轨道车上，所述放线区位于所述轨道车的一侧，所述轨道车上设置有桁架，所述桁架上设置有三轴驱动器，所述双夹爪机构设置于所述三轴驱动器上。

3.根据权利要求2所述的卷料工字轮自动搬运装置，其特征在于：所述双夹爪机构还包括连接法兰、安装座和视觉定位组件，所述连接法兰与所述三轴驱动器固连，所述安装座上设置有旋转组件，所述旋转组件包括减速机，所述减速机的输出轴与所述连接法兰固连，以所述输出轴为旋转轴心所述安装座能够相对于所述连接法兰转动，所述夹爪组件固定于所述安装座上，每个夹爪组件的一侧设置有一个视觉定位组件，用于修正夹爪组件与工字轮的垂直度误差。

4.根据权利要求3所述的卷料工字轮自动搬运装置，其特征在于：每个所述夹爪组件包括相对设置的上安装板和下安装板，所述上安装板的下表面设置有驱动转盘，所述下安装板的上表面设置有直线滑轨，所述直线滑轨上设置有滑块，两个所述滑块上分别设置有夹爪，两个所述夹爪对称地穿过所述下安装板并向下延伸，所述下安装板上对应所述夹爪开设有行程槽，两个所述滑块与所述驱动转盘之间分别铰接有连杆，两个所述连杆以所述驱动转盘的轴心呈中心对称设置。

5.根据权利要求4所述的卷料工字轮自动搬运装置，其特征在于：两个所述夹爪的正中间设置有定位轴，所述下安装板上设置有轴套，所述定位轴滑动穿设于所述轴套中，所述定位轴的上端穿过所述下安装板且上端部固连有限位盘，所述定位轴的下端设置有凸起部，所述轴套和所述凸起部之间设置有复位弹簧，所述凸起部的下端设置有用于伸入工字轮的中心孔中的头部，所述凸起部上设置有环形块，所述环形块上设置有用于接触工字轮的电磁铁。

6.根据权利要求2所述的卷料工字轮自动搬运装置，其特征在于：位于所述轨道车的一侧设置有辅助轨道，所述桁架的一端滑动架设于所述辅助轨道上。

7.根据权利要求1所述的卷料工字轮自动搬运装置，其特征在于：所述物料区中设置有滚筒输送机，所述滚筒输送机上设置有托盘，所述托盘上设置有若干个与工字轮中心孔匹配的定位柱，盛放满卷工字轮的托盘通过所述滚筒输送机到达所述物料区。

8.根据权利要求1所述的卷料工字轮自动搬运装置，其特征在于：所述放线区中设置有放线台和捻股放线机，所述放线台上设置有若干定位柱，满卷工字轮通过所述双夹爪机构从所述物料区移至所述放线台，将多个工字轮上的金属丝于所述捻股放线机上合股。

9.根据权利要求1所述的卷料工字轮自动搬运装置，其特征在于：所述过丝区中设置有过丝台和过丝机，所述过丝台上设置有若干定位柱，放线后的工字轮通过所述双夹爪机构从所述放线区移至所述过丝台，工字轮上的残余金属丝由所述过丝机收卷干净。

10.根据权利要求1所述的卷料工字轮自动搬运装置，其特征在于：所述缓存区中设置有缓存台，所述缓存台上设置有若干定位柱，过丝后的工字轮通过所述双夹爪机构从所述过丝区移至所述缓存台，待所述物料区中全部满卷工字轮被移取后，所述缓存台上的空卷工字轮通过所述双夹爪机构移至所述物料区。