CN209583058U - 一种烧结砖卸砖码垛装置 - Google Patents

Abstract

一种烧结砖卸砖码垛装置，包括依次设置的卸砖机器人、编组辊道和码垛机器人；卸砖机器人设置两台，分别位于编组辊道两侧，包括旋转机架、机械臂和卸砖夹手，机械臂安装在旋转机架上，卸砖夹手包括吊架法兰组件、夹片组Ⅰ和机械限位装置，吊架法兰组件安装在机械臂上，具有供夹片组Ⅰ定位、缓冲的弹性机构，机械限位装置设置在夹片组Ⅰ中心，具有能竖直移动并顶在烧结砖顶的限位板；卸砖机器人将窑车上的烧结砖逐层卸到编组辊道架上，烧结砖在编组辊道架经横向、纵向收拢后编组成烧结砖组，由码垛机器人按照正常码垛层和预留叉车孔码垛层的要求将烧结砖组逐层码放到砖垛输送装置上。本装置解决了扇形砖垛自动卸砖问题，降低了工人的劳动强度。

Description

一种烧结砖卸砖码垛装置

技术领域

本实用新型属于烧结砖包装技术领域，用于烧结砖成品砖自动卸砖码垛的装置。

背景技术

目前旋转窑成品垛单元垛间为扇形排列，单元卸垛扇形风道中，现有技术中常用的卸砖装置无法实现全自动卸砖码垛，成品烧结砖的卸砖工作目前均需要人工完成。但是，由于劳动环境恶劣，环境温度高，特别是在炎热的夏季，劳动强度大，因此，越来越多的人不愿意从事如此作业环境及劳动强度的工作，使得人工卸砖成本也就越来越高，故旋转窑烧结砖制品企业渴望卸砖、码垛、包装实现机械自动化，以改善工作人员的工作环境，降低劳动强度和人工成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服人工卸砖劳动强度大、效率低、工作环境恶劣的问题，提供了一种高效、全自动的烧结砖卸砖码垛装置。

本实用新型为了解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种烧结砖卸砖码垛装置，包括按工序依次设置的卸砖机器人、编组辊道和码垛机器人，卸砖机器人将砖垛上的烧结砖逐层卸到编组辊道上，码垛机器人将编组辊道上完成编组的烧结砖逐层码放到砖垛输送装置上；

所述的卸砖机器人设置两台，分别位于编组辊道两侧，卸砖机器人包括旋转机架、机械臂和卸砖夹手，机械臂底端安装在旋转机架上，卸砖夹手包括吊架法兰组件、夹片组Ⅰ和机械限位装置，吊架法兰组件安装在所述的机械臂上，且吊架法兰组件设有供夹片组Ⅰ定位、缓冲的弹性机构，所述机械限位装置设置在夹片组Ⅰ的中心，具有能竖直移动并顶在砖垛顶面的限位板。

所述夹片组Ⅰ在吊架法兰组件上设置一组或多组。

夹片组Ⅰ具有一对装夹上层砖的内夹片和一对装夹下层砖的外夹片。

所述的编组辊道包括独立驱动的第一编组辊道和第二编组辊道，第一编组辊道的后段设有对复数块烧结砖横向合拢的横向合拢机构，横向合拢机构包括相对设置的定位合拢机构和移动合拢机构；第二编组辊道上设有对烧结砖输送轨迹进行纠正的扶正机构，扶正机构成对设置于第二编组辊道的两侧，第二编组辊道的末端还设有齐砖装置，对编组辊道输送的烧结砖进行定位和整理。

所述第一编组辊道还包括机架Ⅰ以及多个设置在机架Ⅰ上的、输送烧结砖的托辊Ⅰ，所述的定位合拢机构和移动合拢机构分别设置在机架Ⅰ的两侧，并分别由相应的驱动机构驱动，朝接近烧结砖或背离烧结砖的方向水平运动。

所述第二编组辊道还包括机架Ⅱ以及设置在机架Ⅱ上、输送烧结砖组的托辊Ⅱ，所述的扶正机构具有和托辊Ⅱ上外侧烧结砖的侧面相接触的滚轮组。

所述扶正机构包括设置在第二编组辊道前段的固定扶正机构和设置在第二编组辊道后段的移动扶正机构，由驱动机构驱动移动扶正机构向接近烧结砖或背离烧结砖的方向水平移动。

所述第二编组辊道上的托辊Ⅱ被分成前后两段，且分别由不同的电机减速机驱动实现单独输送。

所述码垛机器人包括码垛夹手，码垛夹手上装有吊架、复数个夹片组Ⅱ和驱动系统，驱动系统控制夹片组Ⅱ夹持烧结砖，每个夹片组Ⅱ均滑动设置在吊架上，且滑动方向垂直于夹片组Ⅱ的夹砖方向，以实现正常码垛层码垛和预留叉车孔层码垛的切换。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过机器人卸砖装置，将单元砖组从砖垛上直接卸垛至编组辊道上，解决了扇形砖垛烧结砖自动卸砖问题，使得全自动卸砖机组的适用范围增大，满足不同客户的需求，降低了工人的劳动强度。同时编组辊道上直接设置合拢机构收拢砖垛砖缝，工艺流程更简洁高效；码垛机器人直接在夹手上实现预留叉车孔动作，提高了生产效率；卸砖机器人和码垛机器人故障率低，降低了用户设备维护成本。

附图说明

图1是是本实用新型的设备布置俯视图；

图2是卸砖机器人主视图；

图3是编组辊道俯视图；

图4是第二编组辊道主视图；

图5是码垛机器人主视图；

图6是码垛夹手在码放正常码垛层时的状态图；

图7是码垛夹手在码放预留叉车孔码垛层时的状态图；

图8是砖垛输送装置俯视图；

图9是本实用新型的工艺流程图；

图10是砖垛示意图；

图中：1、卸砖机器人； 101、机械臂；102、卸砖夹手；103、吊架法兰组件；104、夹片组Ⅰ；105、机械限位装置；106、气路系统；107、外夹片；108、内夹片；109、支撑梁，1010、吊架面板；1011、浮动面板；

2、第一编组辊道；201、机架Ⅰ；202、托辊Ⅰ；203、定位合拢机构；204、移动合拢机构；205、气缸Ⅰ；

3、第二编组辊道；301、机架Ⅱ；302、托辊Ⅱ；303、固定扶正机构；304、移动扶正机构；305、齐砖装置；306、电机减速机；307、气缸Ⅱ；

4、码垛机器人；401、码垛夹手；402、吊架；403、夹片组Ⅱ；404、驱动系统；405、驱动气缸；406、软链；

5、砖垛输送装置；501、机架Ⅲ；502、环形链条；503、支撑纵梁；504、支撑横梁；

6、码垛烧结砖组；7、叉车孔。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体的实施方式对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

以下所述的“横向”是指与烧结砖在编组辊道上移动方向相垂直的方向，烧结砖在编组辊道上的移动方向为以下所述的“纵向”；编组辊道靠近窑车的一端为“前端”，远离窑车的一端为“后端”。

如图1-3所示，一种烧结砖卸砖码垛装置，设有用于将烧结砖从旋转窑窑车砖垛上逐层卸到第一编组辊道2上的卸砖机器人1；第一编组辊道2将码放在上面的烧结砖在动力的驱动下输送到第一编组辊道2的后端，在第一编组辊道2后端设有将烧结砖横向收拢的合拢机构，将同一行的不同烧结砖单元横向合拢，以消除不同烧结砖单元之间的横向间隔；第一编组辊道2将横向合拢后的烧结砖单元输送到第二编组辊道3上，并利用第一编组辊道2和第二编组辊道3的速度差将烧结砖单元进行纵向合拢，消除不同排烧结砖单元之间的纵向间隔；第二编组辊道3前端设置有固定扶正机构303，后端设置有移动扶正机构304，烧结砖输送过程中固定扶正机构303和移动扶正机构304确保烧结砖按照设定的轨迹输送；第二编组辊道3末端设置有齐砖装置305，齐砖装置305将第二编组辊道3输送过来的烧结砖进行整理；当码垛机器人4的码垛夹手401夹砖时，移动扶正机构304通过气缸307控制后退，让开码垛夹手401的夹砖空间；码垛机器人4按照正常码垛层和预留叉车孔层两种方式将编组后拟码垛的烧结砖组码放在砖垛输送装置5上。

所述的卸砖机器人1设置两台，分别位于编组辊道两侧，如图2所示，卸砖机器人1包括旋转机架、机械臂101和卸砖夹手102，机械臂101底端安装在旋转机架上，卸砖夹手102包括吊架法兰组件103、夹片组Ⅰ104和机械限位装置105，吊架法兰组件103安装在所述的机械臂101上，且吊架法兰组件103设有供夹片组Ⅰ104上下浮动定位及缓冲的弹性机构，夹片组Ⅰ104具有一对装夹上层砖的内夹片108和一对装夹下层砖的外夹片107，内夹片108以及外夹片107的动作均由相对应的气路系统106控制；所述机械限位装置105设置在夹片组Ⅰ104的中心，具有能竖直移动并顶在烧结砖垛顶面的限位板。

进一步的，所述的夹片组Ⅰ104包括支撑梁109、支撑梁109两端设置的两组直线运动机构，每组直线运动机构包括平行的第一直线运动副和第二直线运动副，由所述的气路系统106控制两个直线运动副的动作；第一直线运动副和装夹下层砖的外夹片组件连接，外夹片组件包括外夹片座套、活动柱和外夹片107，外夹片座套固定在第一直线运动副上，活动柱上下活动设置在外夹片座套内，外夹片107安装在活动柱上；第二直线运动副和装夹上层砖的内夹片108连接；所述机械限位装置105固定在支撑梁109下表面，且设置在一对内夹片108之间的中心位置，机械限位装置105包括竖直移动机构和限位板，限位板水平安装在竖直移动机构上。

进一步的，所述的吊架法兰组件103包括浮动面板1011和吊架面板1010，所述吊架面板1010和所述支撑梁109固定连接，所述浮动面板1011通过所述弹性机构安装在吊架面板1010上方。

更进一步的，所述弹性机构设有两套，对称设置于浮动面板1011的两端，弹性机构包括固定连接在吊架面板1010的导柱、套设在导柱上的导套和弹簧，导套和弹簧分别位于浮动面板1011的上方和下方，导柱上端螺纹连接螺母，螺母顶在导套的上端面。

在本实施例中，所述的卸砖机器人1设有三组夹片组Ⅰ104，也可以根据实际需要减少或增加夹片组Ⅰ104的数量和排列方式。

如图3所示，所述的编组辊道包括输送速度不同的第一编组辊道2和第二编组辊道3，第一编组辊道2的后段设有对不同烧结砖单元横向合拢的横向合拢机构，横向合拢机构包括相对设置的定位合拢机构203和移动合拢机构204；第二编组辊道3上设有对烧结砖输送轨迹进行纠正的扶正机构，扶正机构成对设置于第二编组辊道3的两侧，第二编组辊道3的末端还设有齐砖装置305，用于对烧结砖进行定位和整理。

进一步的，所述第一编组辊道2还包括机架Ⅰ201以及多个设置在机架Ⅰ201上的、输送烧结砖的托辊Ⅰ202，所述定位合拢机构203和移动合拢机构204对称设置在机架Ⅰ201的两侧，并分别由相应的气缸Ⅰ205驱动，朝接近烧结砖或背离烧结砖的方向水平运动，所述定位合拢机构203和移动合拢机构204上均设有和烧结砖相接触的侧板。

如图3-4所示，进一步的，所述第二编组辊道3还包括机架Ⅱ301以及设置在机架Ⅱ301上、输送烧结砖的托辊Ⅱ302，所述的扶正机构具有和烧结砖侧面相接触的滚轮组，滚轮组中的多个滚轮能够自由转动，在烧结砖经过时，滚轮在烧结砖的摩擦下滚动，以减小对烧结砖的摩擦阻力。

再进一步的，如图4所示，所述扶正机构包括设置在第二编组辊道3前段的固定扶正机构303和设置在第二编组辊道3后段的移动扶正机构304，由气缸Ⅱ307驱动移动扶正机构304向接近烧结砖或背离烧结砖的方向水平移动，根据不同的砖型调节其初始位置并保证烧结砖按照设定轨迹输送，并在码垛机器人4码垛时，移动扶正机构304回退，以满足码垛机器人4对夹砖空间的要求。

进一步优选，如图4所示，所述第二编组辊道3上的托辊Ⅱ302被分成前后两段，且分别由不同的电机减速机306驱动实现单独输送，避免烧结砖不成模数时，后段托辊Ⅱ302上有剩余烧结砖，新烧结砖向后段托辊Ⅱ302输送，使得剩余烧结砖会与托辊Ⅱ302产生直接摩擦。

进一步的，所述的齐砖装置305设有顶在烧结砖上的整理面板以及控制所述整理面板抬起或落下的驱动装置，整理面板落下后，呈竖直状态，前端的烧结砖顶在整理面板上定位并完善其整齐度，在码垛机器人4卸砖码垛时，整理面板抬起，让出夹砖空间。

如图5-7所示，所述的码垛机器人4包括码垛夹手401，码垛夹手401上装有吊架402、复数个夹片组Ⅱ403和驱动系统404，驱动系统404控制夹片组Ⅱ403夹持烧结砖，每个夹片组Ⅱ403均滑动设置在吊架402上，且滑动方向垂直于夹片组Ⅱ403的夹砖方向，以实现正常码垛层码垛和预留叉车孔层码垛的切换，夹片组Ⅱ403在吊架402上的滑动由驱动气缸405实现，驱动气缸405缸体水平固定在吊架402上，其活塞端部和吊架402边部的一个夹片组Ⅱ403固定连接，复数个夹片组Ⅱ403之间则通过软链406连接；且相邻的两个夹片组Ⅱ403中，其中一个夹片组Ⅱ403侧面还设有限位装置，以顶在另一个夹片组Ⅱ403上，确定两个夹片组Ⅱ403之间的最小距离。

驱动气缸405活塞伸出时，推动边部的夹片组Ⅱ403滑动，然后通过软链406的牵拉，使得其余夹片组Ⅱ403逐次滑动，直至软链406全部张紧，此时可以利用夹片组Ⅱ403进行预留叉车孔码垛层的码放，如图7所示，四个夹片组Ⅱ403彼此分开，利用其中的三个夹片组Ⅱ403夹取三排烧结砖，相邻排烧结砖之间的间隙就构成了砖垛的叉车孔；当需要码放正常码垛层时，驱动气缸405的活塞收回，边部的夹片组Ⅱ403被活塞带动反向滑动，并在顶在相邻夹片组Ⅱ403的限位装置上后，两个夹片组Ⅱ403同步反向滑动，以此类推直至夹片组Ⅱ403彼此靠拢为止，如图6所示，四个夹片组Ⅱ403各夹取一排烧结砖。

如图8所示，所述的砖垛输送装置5包括机架Ⅲ501、环形链条502、支撑纵梁503、支撑横梁504，其机构特点是机架501Ⅲ上装有环形链条502，环形链条下有支撑纵梁503和支撑横梁504，环形链条502在动力的驱动下，将砖垛输送到下一个工位。

利用以上装置进行烧结砖的卸砖码垛方法，其步骤如图9所示，图9中箭头分别表示以下步骤：

1、卸砖：卸砖机器人1将烧结砖从窑车的砖垛上分层夹持到第一编组辊道2上，夹持时按每排六块共两排砖为一个单元进行，在横向上，三个单元为一行，在纵向上，三个单元为一列，共计九个单元，并且相邻的单元之间留有一定的间隔，然后由第一编组辊道2的托辊Ⅰ202将这九个单元的烧结砖输送到第一编组辊道2的后段；

2、横向收拢：以上九个单元的烧结砖达到第一编组辊道2后段时，定位合拢机构203先动作，向烧结砖方向移动，达到预定位置后，移动合拢机构204动作，和定位合拢机构203配合将烧结砖横向合拢，消除烧结砖的各行中不同单元之间的横向间隔，使之成为三个单元，每个单元为两排、每排18块砖；

3、纵向收拢：消除横向间隔的烧结砖逐行被送入第二编组辊道3，第二编组辊道3的输送速度小于第一编组辊道2的输送速度，使得消除横向间隔的烧结砖在纵向方向上被收拢，以消除烧结砖单元之间的纵向间隔，得到排列方式为6×18（即6排、每排18块砖）的烧结砖组；烧结砖在经过扶正机构时，由扶正机构保证烧结砖按照设定的轨迹输送；

4、分组并码垛：消除纵向间隔的烧结砖组到达所述的齐砖装置305时，完成烧结砖的编组，所述齐砖装置305和扶正机构离开编组后的烧结砖组6，由码垛机器人4按照每排18块共4排或每排18块共3排将编组后拟码垛烧结砖组逐层将码放在砖垛输送装置5上，码放的砖垛上，相邻两层或者数层码垛烧结砖组6的放置方向呈90度，最终码成的砖垛如图10中所示。

Claims (9)

1.一种烧结砖卸砖码垛装置，包括按工序依次设置的卸砖机器人（1）、编组辊道和码垛机器人（4），卸砖机器人（1）将砖垛上烧结砖逐层卸到编组辊道上，码垛机器人（4）将编组辊道上完成编组的烧结砖逐层码放到砖垛输送装置（5）上；其特征在于：所述的卸砖机器人（1）设置两台，分别位于编组辊道两侧，卸砖机器人（1）包括旋转机架、机械臂（101）和卸砖夹手（102），机械臂（101）底端安装在旋转机架上，卸砖夹手（102）包括吊架法兰组件（103）、夹片组Ⅰ（104）和机械限位装置（105），吊架法兰组件（103）安装在所述的机械臂（101）上，且吊架法兰组件（103）设有供夹片组Ⅰ（104）定位、缓冲的弹性机构，所述机械限位装置（105）设置在夹片组Ⅰ（104）的中心，具有能竖直移动并顶在砖垛顶面的限位板。

2.根据权利要求1所述的一种烧结砖卸砖码垛装置，其特征在于：所述夹片组Ⅰ（104）在吊架法兰组件（103）上设置一组或多组。

3.根据权利要求1所述的一种烧结砖卸砖码垛装置，其特征在于：所述的夹片组Ⅰ（104）具有一对夹取上层砖的内夹片（108）和一对夹紧下层砖的外夹片（107）。

4.根据权利要求1所述的一种烧结砖卸砖码垛装置，其特征在于：所述的编组辊道包括独立驱动的第一编组辊道（2）和第二编组辊道（3），第一编组辊道（2）的后段设有对复数块烧结砖横向合拢的横向合拢机构，横向合拢机构包括相对设置的定位合拢机构（203）和移动合拢机构（204）；第二编组辊道（3）上设有对烧结砖输送轨迹进行纠正的扶正机构，扶正机构成对设置于第二编组辊道（3）的两侧，第二编组辊道（3）的末端设有齐砖装置（305），对编组辊道输送的复数块烧结砖进行定位和整理。

5.根据权利要求4所述的一种烧结砖卸砖码垛装置，其特征在于：所述第一编组辊道（2）还包括机架Ⅰ（201）以及多个设置在机架Ⅰ（201）上的、输送烧结砖的托辊Ⅰ（202），所述的定位合拢机构（203）和移动合拢机构（204）分别设置在机架Ⅰ（201）的两侧，并分别由相应的驱动机构驱动，朝接近烧结砖或背离烧结砖的方向水平运动。

6.根据权利要求4所述的一种烧结砖卸砖码垛装置，其特征在于：所述第二编组辊道（3）还包括机架Ⅱ（301）以及设置在机架Ⅱ（301）上、输送烧结砖的托辊Ⅱ（302），所述的扶正机构具有和托辊Ⅱ（302）上外侧烧结砖的侧面相接触的滚轮组。

7.根据权利要求4或6所述的一种烧结砖卸砖码垛装置，其特征在于：所述扶正机构包括设置在第二编组辊道（3）前段的固定扶正机构（303）和设置在第二编组辊道（3）后段的移动扶正机构（304），由驱动机构驱动移动扶正机构（304）向接近烧结砖或背离烧结砖的方向水平移动。

8.根据权利要求6所述的一种烧结砖卸砖码垛装置，其特征在于：所述第二编组辊道（3）上的托辊Ⅱ（302）被分成前后两段，且分别由不同的电机减速机（306）驱动实现单独输送。

9.根据权利要求1所述的一种烧结砖卸砖码垛装置，其特征在于：所述码垛机器人（4）包括码垛夹手（401），码垛夹手（401）上装有吊架（402）、复数个夹片组Ⅱ（403）和驱动系统（404），驱动系统（404）控制夹片组Ⅱ（403）夹持烧结砖，每个夹片组Ⅱ（403）均滑动设置在吊架（402）上，且滑动方向垂直于夹片组Ⅱ（403）的夹砖方向，以实现正常码垛层码垛和预留叉车孔层码垛的切换。