CN210361689U - 一种双工位木板板材快速上料的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双工位木板板材快速上料的设备，所述设备包括：工艺入口端输送辊道，所述工艺入口端输送辊道包括第一辊道，用来将板材送入工艺加工线；辅助接料平台，所述辅助接料平台包括若干能够上下升降的接料平台杆，所述接料平台杆设置在所述第一辊道的正上方，所述接料平台杆的最低高度小于所述第一辊道的高度，所述接料平台杆的最高高度大于所述第一辊道的高度；板材上料桁架机械手；以及两个上料区输送辊道。在板材加工生产线工艺的工艺起始端集成该设备后，上料不再需要人工作业，可避免因工作强度大、单调重复性劳动引起人员疲劳而引发的安全事故和因长期重复上料动作引起的严重的肌肉劳损。

Description

一种双工位木板板材快速上料的设备

技术领域

本实用新型属于木工机械领域，具体涉及一种双工位木板板材快速上料的设备。

背景技术

在木工行业、板式家具行业中，其中一种产品是一定尺寸规格的板材，板材在开始进行板材生产加工工艺时，首先需要由指定的位置进入工艺准备端，随后按照工艺流程逐步完成加工工艺所需的每一个步骤，而板材进入加工工艺端的等待位置这一过程称之为板材的上料工艺。

板材的上料工艺包含了两个主要的过程，分别是：

一、搬运板材垛码至板材加工生产线的工艺入口端。将一批尺寸规格相同、数量固定的板材垛码通过厂内叉车运输至生产线工艺入口端。

二、分别将板材垛码中的每一片板材逐一送入生产线的工艺入口端，使板材通过生产线的工艺入口端逐一进入产线，开始板材的加工工艺过程。

本实用新型创造主要针对板材上料工艺中的第二个过程。

目前，在国内的木材加工行业、板式家具行业中，板材的上料工艺基本上通过两种形式完成，分别是：

一、通过人工作业完成上料工艺；

二、通过独立于生产线的六轴机器人完成上料工艺。

在这两种上料方式中，存在着5个影响企业员工健康以及企业经济效益的问题，这些问题涵盖了生产安全、加工板材所需设备的综合利用率、产线的整体生产效率、产品质量以及生产成本。

这5个问题分别是：

一、人工作业上料。位于工艺入口端的板材均是尺寸较大且未经分切的板材，重量从30Kg至60Kg不等，尺寸从800mmx1200mm至1200mmx2500mm不等，由于板材尺寸和重量较大，操作人员无法快速上料，这使得板材上料的效率主要由操作人员决定；其次，操作人员暂离岗位会导致上料工作停止，降低了产线中设备的综合利用率，从而直接影响了产线的整体生产效率；

二、人工作业上料，操作人员在上料过程中出现失误，造成板材滑落，致使板材受损，直接造成了产品的质量问题，增加了生产成本；

三、人工作业上料，由于板材的尺寸和重量非常大，致使操作人员的工作强度非常大，单调的重复性劳动极易导致疲劳而发生安全事故，长期重复上料动作还会引起严重的肌肉劳损，既威胁到了员工的健康安全，也增加了企业的生产成本；

四、六轴机器人搬运，工作效率比人工作业效率高，连续工作时，能够满足产线的工艺节拍要求。但由于在上料过程中，每一个板材垛码的板材数量是一定的，在一个板材垛码中的板材被全部搬离后，厂内叉车需先将盛载板材垛码的托盘运走，再将下一个板材垛码运来，这使得板材上料的工艺连续性上出现了断点，造成产线中其他设备的设备综合利用率降低，直接影响了产线的整体生产效率。

五、六轴机器人搬运，六轴机器人体积十分庞大，费用昂贵，占用空间较多，需要专人定期维护，直接增加了企业的生产成本。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的部分实施例提供一种高效且成本较低的紧凑型板材上料设备，该设备无需人员操作，可匹配产线节拍进行全自动上料，上料性能稳定，设备尺寸紧凑，可集成安装在生产线工艺的工艺入口端，通过双工位上料工艺，能够对板材进行无工艺断点式上料作业，避免了因等待板材垛码更换而造成的产线整体生产效率降低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种双工位木板板材快速上料的设备，所述设备包括：工艺入口端输送辊道，所述工艺入口端输送辊道包括第一辊道，用来将板材送入工艺加工线；辅助接料平台，所述辅助接料平台包括若干能够上下升降的接料平台杆，所述接料平台杆设置在所述第一辊道的正上方，所述接料平台杆的最低高度小于所述第一辊道的高度，所述接料平台杆的最高高度大于所述第一辊道的高度；板材上料桁架机械手，所述板材上料桁架机械手架设在所述辅助接料平台的上部，所述板材上料桁架机械手能够在左右方向上移动板材；以及

两个上料区输送辊道，所述上料区输送辊道分别设置在所述板材上料桁架机械手下部的左右两侧，所述上料区输送辊道包括升降平台、第二辊道，所述升降平台的上部设置所述第二辊道，所述第二辊道包括多个转动设置在所述升降平台上的辊子。

优选地，所述工艺入口端输送辊道还包括第一电机、传动轴、第一皮带，所述第一电机与所述传动轴驱动连接，所述第一皮带的一端连接在所述传动轴上，所述第一皮带的另一端连接在构成所述第一辊道的辊子上。

优选地，所述辅助接料平台还包括接料平台支架结构件、皮带夹紧机构、第二电机、第二皮带、皮带轮组件，所述接料平台杆连接在所述接料平台支架结构件上，所述接料平台支架结构件固定连接在所述皮带夹紧机构上，所述皮带夹紧机构夹紧连接在所述第二皮带上，所述第二皮带上下方向绕设在所述皮带轮组件上，所述皮带轮组件中一个皮带轮与所述第二电机驱动连接，所述接料平台支架结构件上固定连接有第一滑块，配合上下方向设置的第一滑轨，用来对所述接料平台支架结构件导向。

优选地，所述板材上料桁架机械手还包括吸盘矩阵、移动模组、第二导轨，所述吸盘矩阵包括若干朝下方设置的空气吸盘，所述吸盘矩阵的上部固定连接在所述移动模组上，所述第二导轨在左右方向上架设，所述移动模组移动设置在所述第二导轨上。

优选地，所述上料区输送辊道还包括升降平台、第二辊道，所述升降平台的上部设置所述第二辊道。

优选地，所述设备还包括两个准备区输送辊道，两个所述准备区输送辊道分别设置在两个所述上料区输送辊道的前端，所述准备区输送辊道包括第三电机、第三辊道、链轮、动力传动链条、辊道支架结构件，所述辊道支架结构件上转动设置构成所述第三辊道的辊子，所述辊道支架结构件上转动设置所述链轮，所述链轮上绕设所述动力传动链条，所述链轮与所述第三电机驱动连接，所述动力传动链条与所述第三辊道的多个辊子的一端驱动连接。

优选地，所述设备还包括托盘退出输送辊道，两个所述托盘退出输送辊道分别设置在两个所述上料区输送辊道的后端，所述托盘退出输送辊道的前端高度大于后端高度，所述托盘退出输送辊道包括滚轮支架，所述滚轮支架上转动设置若干滚轮，所述托盘退出输送辊道的后端还固定连接有向上延伸的限位挡板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

第一，在板材加工生产线工艺的工艺起始端集成该设备后，上料不再需要人工作业，可避免因工作强度大、单调重复性劳动引起人员疲劳而引发的安全事故和因长期重复上料动作引起的严重的肌肉劳损，同时，也避免了由人员随机性与随意性导致的工作效率低下与产品质量问题；

第二，由独立于生产线的上料机器人更换为该设备后，极大地提高了板材上料的效率，使板材上料工艺不再成为现阶段生产线中工艺节拍的瓶颈；

第三，该设备的构成中不涉及六轴机器人设备中专用的高精密零件，全部使用结构件与标准件，成本低，约为六轴机器人成本的80％，且极易维护，不需要配备专用的维护人员，直接降低了企业的生产成本；

第四，该设备采用双工位板材上料工艺，在一个板材垛码中的板材被全部移空后，不需要等待板材垛码的更换环节，可由另外一侧的板材上料工位接续上料工艺，左右2个工位，互相接续，循环往复，保证了上料工艺的连续性，避免了因等待板材垛码而造成的产线设备的设备综合利用率底的问题，直接提高了产线整体的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例的俯视结构示意图。

图3为工艺入口端输送辊道和辅助接料平台的整体结构示意图。

图4为工艺入口端输送辊道的结构示意图。

图5为辅助接料平台的结构示意图。

图6为板材上料桁架机械手的结构示意图。

图7为上料区输送辊道的结构示意图。

图8为准备区输送辊道的结构示意图。

图9为托盘退出输送辊道的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-9所示，本实施例提供一种双工位木板板材快速上料的设备，设备包括：工艺入口端输送辊道1，工艺入口端输送辊道1包括第一辊道11，用来将板材送入工艺加工线；辅助接料平台2，辅助接料平台2包括若干能够上下升降的接料平台杆21，接料平台杆21设置在第一辊道11的正上方，接料平台杆21的最低高度小于第一辊道11的高度，接料平台杆21的最高高度大于第一辊道11的高度；板材上料桁架机械手3，板材上料桁架机械手3架设在辅助接料平台2的上部，板材上料桁架机械手3能够在左右方向上移动板材；以及两个上料区输送辊道4，上料区输送辊道4分别设置在板材上料桁架机械手3下部的左右两侧，所述上料区输送辊道4包括升降平台41、第二辊道42，所述升降平台41的上部设置所述第二辊道42，所述第二辊道42包括多个转动设置在所述升降平台41上的辊子。

工艺入口端输送辊道1还包括第一电机12、传动轴13、第一皮带，第一电机12与传动轴13驱动连接，第一皮带的一端连接在传动轴13上，第一皮带的另一端连接在构成第一辊道11的辊子上。

辅助接料平台2还包括接料平台支架结构件22、皮带夹紧机构23、第二电机24、第二皮带25、皮带轮组件26，接料平台杆21连接在接料平台支架结构件22上，接料平台支架结构件22固定连接在皮带夹紧机构23上，皮带夹紧机构23夹紧连接在第二皮带25上，第二皮带25上下方向绕设在皮带轮组件26上，皮带轮组件26中一个皮带轮与第二电机24驱动连接，接料平台支架结构件22上固定连接有第一滑块，配合上下方向设置的第一滑轨，用来对接料平台支架结构件22导向。

板材上料桁架机械手3还包括吸盘矩阵31、移动模组32、第二导轨33，吸盘矩阵31包括若干朝下方设置的空气吸盘，吸盘矩阵31的上部固定连接在移动模组32上，第二导轨33在左右方向上架设，移动模组32移动设置在第二导轨33上。

上料区输送辊道4还包括升降平台41、第二辊道42，升降平台41的上部设置第二辊道42。

设备还包括两个准备区输送辊道5，两个准备区输送辊道5分别设置在两个上料区输送辊道4的前端，准备区输送辊道5包括第三电机51、第三辊道52、链轮53、动力传动链条54、辊道支架结构件55，辊道支架结构件55上转动设置构成第三辊道52的辊子，辊道支架结构件55上转动设置链轮53，链轮53上绕设动力传动链条54，链轮53与第三电机51驱动连接，动力传动链条54与第三辊道52的多个辊子的一端驱动连接。

设备还包括托盘退出输送辊道6，两个托盘退出输送辊道6分别设置在两个上料区输送辊道4的后端，托盘退出输送辊道6的前端高度大于后端高度，托盘退出输送辊道6包括滚轮支架61，滚轮支架61上转动设置若干滚轮62，托盘退出输送辊道6的后端还固定连接有向上延伸的限位挡板63。

另一优选的实施例中，提供了一种双工位木板板材快速上料设备，包括准备区输送辊道、上料区输送辊道、托盘退出输送辊道、工艺入口端输送辊道、板材上料桁架机械手、气源处理及供气系统和电器控制系统。

1.准备区输送辊道

本实施例包含2个准备区输送辊道，该辊道的高度为300mm，左右工位各设置一个，其作用是当上料区输送辊道上的板材垛码经过上料工艺消耗完毕后，能够及时地自动地为上料区输送辊道补充饱和的板材垛码，以确保下一个接续工艺能够顺利进行。

如果本设备不包含准备区输送辊道，当上料区输送辊道处的板材垛码消耗完毕时，可能存在因厂内叉车运输不及时等因素导致该处板材垛码迟迟补充不足的情况，导致双工位上料工艺无法相互接续，致使上料工艺中断。

2.上料区输送辊道

上料区输送辊道由液压升降平台和输送辊道组成。

当板材垛码由准备区输送辊道输送至上料区输送辊道时，上料区输送辊道的输送辊道在液压升降平台的配合下下降至与准备区输送辊道平齐的高度，随后板材垛码由准备区输送辊道输送至上料区输送辊道处。

在上料过程中，上料区输送辊道首先在液压升降平台的配合下，将板材垛码抬升，使最上层的木板板材与板材上料桁架机械手下的表面达到齐平的高度，随后板材上料桁架机械手的吸盘抓手抓取板材垛码最上方的一块板材，并将其移运至工艺入口端输送辊道处。

与此同时，上料区输送辊在液压升降平台的配合下，向上提升一个板材的厚度，再次将板材垛码最上方的板材送至与板材上料桁架机械手下表面齐平的高度，配合板材上料桁架机械手进行下一次抓取的动作，循环往复，直至将该工位的板材垛码移运完毕，完成该工位的上料工艺。

3.托盘退出输送辊道

托盘退出输送辊道由滚轮、支架、限位挡板和支脚组成。

当位于上料区输送辊道处的板材垛码被移运完毕时，料区输送辊道在液压升降平台的配合下，下降至与托盘退出输送辊道入口处平齐的高度，随后上料区输送辊道将空托盘运输入托盘退出输送辊入口处，托盘退出输送辊道由多个自由滚轮组成，入口比限位挡板处高，形成的整体滚轮上表面呈下坡形式，当空托盘由入口进入托盘退出输送辊道后，空托盘会在重力的作用下，做自由滑动，直至碰到限位挡板时停止移动，随后厂内叉车将其搬运离开。

4.工艺入口端输送辊道

工艺入口端输送辊道由输送辊道和辅助接料平台组成。

工艺入口端输送辊道的主要作用是接收由板材上料桁架机械手移运过来的板材，并将板材通过输送辊道送入板材加工生产线的工艺端入口。

当板材上料桁架机械手将板材向工艺入口端输送辊道正上方移运时，工艺入口端输送辊道的辅助接料平台同时向上升起，当板材上料桁架机械手到达工艺入口端输送辊道的正上方时，辅助接料平台同时到达被移运板材下表面的高度。

随后，板材上料桁架机械手释放板材，板材由板材上料桁架机械手下表面脱离，落在辅助接料平台的上表面。

随后，辅助接料平台下降至比工艺入口端输送辊道上表面略低的高度，板材被工艺入口端输送辊道抬起，由辅助接料平台上表面离开，落在工艺入口端输送辊道上表面。

随后，工艺入口端输送辊道将该板材送入板材加工生产线的工艺入口。

5.板材上料桁架机械手

板材上料桁架机械手由吸盘矩阵、结构件、移运模组和轨道组成。

板材上料桁架机械手在工艺入口端输送辊道上方和上料区输送辊道上方往复移动，在工艺入口端输送辊道的辅助接料平台和上料区输送辊道的液压升降平台的配合下，完成板材由上料区输送辊道至工艺入口端输送辊道的作业。

6.气源处理及供气系统

气源处理及供气系统由气源处理、调节阀、电磁阀、转接头、快接头、辅助件、气管管路以及各支撑件组成。

该系统在电器控制系统的配合下，为各个气动元件按照既定工艺节奏运行的设备提供气体动力。

7.电器控制系统

电器控制系统由电源、安全类器件、开关类器件、控制类器件、电器柜、线缆等电器元件组成。该系统用于控制各个平台、设备、机构能够按照既定的工艺与节奏运行。

本实施例还公开一种双工位木板板材快速上料的工艺方法，工艺方法包括如下步骤：

步骤一、叉车分别将板材垛码搬运至位于左侧的准备区输送辊道5上和位于右侧的准备区输送辊道5上；

步骤二、左右两个准备区输送辊道5分别将各自的板材垛码通过第三辊道52输送至与之对应的上料区输送辊道4上；

步骤三、在左侧的上料区输送辊道4处，板材上料桁架机械手3开始逐一抓取该处板材垛码上的板材，将板材移送至工艺入口端输送辊道1，由工艺入口端输送辊道1将板材逐一送入板材加工生产线中，直至左侧板材垛码的全部板材被移送完毕；

步骤四、在右侧的上料区输送辊道4处，板材上料桁架机械手3开始逐一抓取板材垛码上的板材，将板材移送至工艺入口端输送辊道1，由工艺入口端输送辊道1将板材逐一送入板材加工生产线中，直至右侧板材垛码的全部板材被移送完毕，与此同时，停留在左侧的上料区输送辊道4处的空着的板材垛码托盘被输送至托盘退出输送辊道6，由叉车将空着的板材垛码托盘搬运移走，与此同时，停留在左侧的准备区输送辊道5处的板材垛码被输送至左侧的上料区输送辊道4处，等待右侧的上料区输送辊道4处的板材垛码移送结束，接续上料工艺，与此同时，叉车将板材垛码搬运至左侧的准备区输送辊道5上，保持准备区输送辊道5处为饱和状态；

步骤五、左右两个工位互相接续，循环往复。

步骤二中，准备区输送辊道5的工位空出后，叉车继续向左右两个准备区输送辊道5搬运板材垛码，保持左右两个准备区输送辊道5上板材垛码处于饱和状态。

尽管上述实施例已对本实用新型作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本实用新型的精神以及范围之内基于本实用新型公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本实用新型的精神以及范围之内。

Claims (6)

1.一种双工位木板板材快速上料的设备，其特征在于，所述设备包括：工艺入口端输送辊道(1)，所述工艺入口端输送辊道(1)包括第一辊道(11)，用来将板材送入工艺加工线；

辅助接料平台(2)，所述辅助接料平台(2)包括若干能够上下升降的接料平台杆(21)，所述接料平台杆(21)设置在所述第一辊道(11)的正上方，所述接料平台杆(21)的最低高度小于所述第一辊道(11)的高度，所述接料平台杆(21)的最高高度大于所述第一辊道(11)的高度；板材上料桁架机械手(3)，所述板材上料桁架机械手(3)架设在所述辅助接料平台(2)的上部，所述板材上料桁架机械手(3)能够在左右方向上移动板材；以及

两个上料区输送辊道(4)，所述上料区输送辊道(4)分别设置在所述板材上料桁架机械手(3)下部的左右两侧，所述上料区输送辊道(4)包括升降平台(41)、第二辊道(42)，所述升降平台(41)的上部设置所述第二辊道(42)，所述第二辊道(42)包括多个转动设置在所述升降平台(41)上的辊子。

2.根据权利要求1所述的双工位木板板材快速上料的设备，其特征在于，所述工艺入口端输送辊道(1)还包括第一电机(12)、传动轴(13)、第一皮带，所述第一电机(12)与所述传动轴(13)驱动连接，所述第一皮带的一端连接在所述传动轴(13)上，所述第一皮带的另一端连接在构成所述第一辊道(11)的辊子上。

3.根据权利要求1所述的双工位木板板材快速上料的设备，其特征在于，所述辅助接料平台(2)还包括接料平台支架结构件(22)、皮带夹紧机构(23)、第二电机(24)、第二皮带(25)、皮带轮组件(26)，所述接料平台杆(21)连接在所述接料平台支架结构件(22)上，所述接料平台支架结构件(22)固定连接在所述皮带夹紧机构(23)上，所述皮带夹紧机构(23)夹紧连接在所述第二皮带(25)上，所述第二皮带(25)上下方向绕设在所述皮带轮组件(26)上，所述皮带轮组件(26)中一个皮带轮与所述第二电机(24)驱动连接，所述接料平台支架结构件(22)上固定连接有第一滑块，配合上下方向设置的第一滑轨，用来对所述接料平台支架结构件(22)导向。

4.根据权利要求1所述的双工位木板板材快速上料的设备，其特征在于，所述板材上料桁架机械手(3)还包括吸盘矩阵(31)、移动模组(32)、第二导轨(33)，所述吸盘矩阵(31)包括若干朝下方设置的空气吸盘，所述吸盘矩阵(31)的上部固定连接在所述移动模组(32)上，所述第二导轨(33)在左右方向上架设，所述移动模组(32)移动设置在所述第二导轨(33)上。

5.根据权利要求1所述的双工位木板板材快速上料的设备，其特征在于，所述设备还包括两个准备区输送辊道(5)，两个所述准备区输送辊道(5)分别设置在两个所述上料区输送辊道(4)的前端，所述准备区输送辊道(5)包括第三电机(51)、第三辊道(52)、链轮(53)、动力传动链条(54)、辊道支架结构件(55)，所述辊道支架结构件(55)上转动设置构成所述第三辊道(52)的辊子，所述辊道支架结构件(55)上转动设置所述链轮(53)，所述链轮(53)上绕设所述动力传动链条(54)，所述链轮(53)与所述第三电机(51)驱动连接，所述动力传动链条(54)与所述第三辊道(52)的多个辊子的一端驱动连接。

6.根据权利要求1所述的双工位木板板材快速上料的设备，其特征在于，所述设备还包括托盘退出输送辊道(6)，两个所述托盘退出输送辊道(6)分别设置在两个所述上料区输送辊道(4)的后端，所述托盘退出输送辊道(6)的前端高度大于后端高度，所述托盘退出输送辊道(6)包括滚轮支架(61)，所述滚轮支架(61)上转动设置若干滚轮(62)，所述托盘退出输送辊道(6)的后端还固定连接有向上延伸的限位挡板(63)。

Images