CN210682179U - 一种铅锭自动搬运装置 - Google Patents

Abstract

一种铅锭自动搬运装置，由传送装置、传送带、机架、储料装置和控制系统五个部分组成；储料装置用于堆放铅锭；传送装置安装在机架上，传送装置可在机架上移动来逐个抓取储料装置上的铅锭，并将其运送至传送带上；传送带有多组，等间距放置于机架的一侧，用于将铅锭运输至熔铅机的进料口。利用该铅锭自动搬运装置取代人工操作，提高了工作效率，保证了工人的安全，实现了铅锭上料的自动化。

Description

一种铅锭自动搬运装置

技术领域

本实用新型涉及铅锭上料领域，特别涉及一种将铅锭从铅锭堆放区搬运到熔铅炉进料传送带上的铅锭自动搬运装置。

背景技术

铅锭是涂料、弹头、焊接材料、化学品铅盐、电缆护套、轴承材料、嵌缝材料、巴氏合金和X射线的防护材料等的原材料。铅锭使用前通常需要将其放入熔铅机中进行液化，将铅锭从铅锭堆放区依次搬运到上料口传送带上的过程称之为上料。传统上料方式为人工进行搬运，例如专利CN203561207U公开的一种用于熔铅炉的铅锭上料装置，该装置实现了自动向熔铅炉内添加铅锭，但将铅锭从铅锭堆放区搬运到该装置上仍需要人工进行搬运。人工上料的这种方式工人劳作强度大，生产效率低，人工成本高且对人体有害，从生产效率上和经济效益上都不能满足现代工业生产的要求。基于铅锭上料流程和现有设备情况，应用机器代替人工搬运，设计出一种快速可靠且能有效地完成铅锭搬运工作的自动上料装置就显得非常必要。

发明内容

本实用新型旨在解决上述问题，提出了一种铅锭自动搬运装置，将铅锭堆放区中交错排列的铅锭搬运至传送带上，取代人工操作，提高了工作效率，保证了工人的安全，实现了铅锭上料的自动化。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案为：一种铅锭自动搬运装置，它包括传送装置、传送带、机架、储料装置和控制系统，储料装置用于堆放铅锭，传送装置安装在机架上，传送装置可在机架上移动来逐个抓取储料装置上的铅锭，并将其运送至传送带上，传送带有多组，等间距放置于为于机架的一侧，用于将铅锭运输至熔铅机的进料口。

储料装置由前遮盖盖板、后遮盖盖板、底部运载小车、导轨Ⅱ、油缸Ⅰ、基坑和行程开关组成；基坑上安装有若干辆平行放置的底部运载小车，底部运载小车安装在两条平行放置导轨Ⅱ上，底部运载小车上放置有铅锭堆，导轨Ⅱ上安装有行程开关，行程开关用于确定底部运载小车的工作位置，底部运载小车可通过油缸Ⅰ缸杆的伸缩在导轨Ⅱ上进行前后移动；在所述铅自动搬运装置开始工作时，手爪从基坑的一侧开始搬运底部运载小车上的铅锭，当第一辆底部运载小车上的铅锭全部搬运完毕后，开始搬运旁边底部运载小车上的铅锭，并按照第一辆、第二辆、第三辆……的顺序依次搬运；待储料装置内仅剩最后一辆底部运载小车上的铅锭堆待搬运时，叉车开始向第一辆底部运载小车上放置铅锭堆，并按照搬运铅锭堆的顺序依次向每一辆底部运载小车上放置铅锭堆；当手爪搬运完最后一辆底部运载小车上的铅锭时，第一辆底部运载小车上的铅锭堆已经补料完毕，手爪可以继续抓取第一辆底部运载小车上的铅锭，如此依次轮流放置铅锭堆和搬运铅锭，保证手爪可以不间断地搬运铅锭。

机架由支架立柱、基坑立柱、导轨Ⅰ、同步带、同步带轮、同步带轴、电机Ⅰ和缓冲器组成；支架立柱和基坑立柱上安装有两根平行的导轨Ⅰ，电机Ⅰ通过电机支架Ⅰ安装在其中一条导轨Ⅰ的某侧，两根导轨Ⅰ的两端安装有两根对称放置的同步带轴，每根同步带轴两侧安装两个同步带轮，两条导轨Ⅰ上方的两根同步带分别安装在两侧的同步带轮上，同步带的两端分别通过同步带压板固定在行走小车两侧；导轨Ⅰ两端分别安装有缓冲器，当行走小车在导轨Ⅰ上高速运动时，缓冲器用于保证行走小车稳定停车，防止对机架产生冲击。

传送装置由行走小车、垂直行走架、手爪和拉线传感器组成；行走小车上安装有垂直行走架，垂直行走架可通过滚珠丝杠传动在导轨Ⅲ上前后移动；手爪由导杆、油缸Ⅱ、升降固定板、回转装置、抓板、大齿轮、小齿轮、电机Ⅲ和油缸Ⅲ组成；油缸Ⅱ的缸筒固定在垂直行走架上，油缸Ⅱ缸杆固定在升降固定板上，手爪可通过油缸Ⅱ缸杆的伸缩实现升降运动；油缸Ⅱ两端分别设置与其平行的两根导杆，防止手爪在升降过程中绕油缸Ⅱ转动；手爪通过电机Ⅲ驱动，经齿轮传动带动回转装置动，实现手爪的旋转；垂直行走架部安装有拉线传感器，拉线传感器的拉线与升降固定板连接，手爪通过拉线传感器来控制油缸Ⅱ的具体位置，来实现铅锭堆中各层铅锭的抓取。

手爪的两块抓板分别安装在两条导轨Ⅳ上，可沿导轨Ⅳ来回移动；两条导轨Ⅳ通过螺栓固定在回转装置底部；两个油缸Ⅲ缸体分别对称固定在回转装置两侧，油缸Ⅲ缸杆与抓板固定连接；抓板通过油缸Ⅲ缸杆的伸缩，在导轨Ⅳ上移动来实现铅锭的抓取与放置。

行走小车一侧安装有工业相机，在行走小车到达待抓取铅锭上方时，控制系统控制工业相机对铅锭图像进行采集，并将采集得到的图像进行处理得到铅锭摆放角度，并控制电机Ⅲ旋转来调整回转装置角度，保证抓板能够正确抓取铅锭。

与现有技术相比，本实用新型具有以下的有益效果：实现了铅锭自动上料，避免了工人与铅锭直接接触，保证了工人的安全，提高了工作效率，实现了铅锭上料的自动化。

附图说明

图1为本实用新型整体结构轴测图。

图2为传送装置的轴测图。

图3为手爪的轴测图Ⅰ。

图4为手爪的轴测图Ⅱ。

图5为行走小车轴测图。

图6为机架轴测图。

图7为储料装置轴测图。

图8为底部运载小车轴测图。

图中，1、传送装置；2、传送带；3、机架；4、储料装置；5、铅锭；6、手爪；7、行走小车；8、垂直行走架；9、底部运载小车；301、同步带轮；302、同步带轴；303、带轮轴承座；304、缓冲器；305、缓冲器支架；306、电机支架Ⅰ；307、电机Ⅰ；308、支架立柱；309、同步带；310、导轨Ⅰ；311、基坑立柱；401、前遮盖盖板；402、后遮盖盖板；403、油缸Ⅰ；404、基坑；405、导轨Ⅱ；601、导杆连接板；602、导杆；603、油缸Ⅱ；604、升降固定板；605、回转装置；606、导轨Ⅳ；607、抓板；608、大齿轮；609、小齿轮；610、电机支架Ⅲ；611、电机Ⅲ；612、铜套；613、油缸Ⅲ； 701、滚轮；702、导轨Ⅲ；703、滑块；704、丝杠螺母；705、滚珠丝杠；706、电机Ⅱ；707、同步带压板；708、车架；709、相机固定板；710、工业相机；901、车板；902、车轮；903、缸杆固定板；904、轮轴；905、轮轴固定板；906、铅锭堆。

具体实施方式

下面结合附图1-8和具体实施例对本实用新型做进一步的详细描述。

一种铅锭自动搬运装置由传送装置1、传送带2、机架3、储料装置4和控制系统五个部分组成，控制系统采用PLC为控制核心；传送带2有若干组，以两组为例，将传送带2分为A传送带2和B传送带2。

储料装置4内有若干辆底部运载小车9，底部运载小车9的4个车轮902固定在两根轮轴904上，通过轮轴固定板905固定在车板901底部，底部运载小车9上放置有若干堆铅锭堆906，铅锭5在底部运载小车9上的堆放方式为5块一层，层与层交错（角度约为90°）放置，并组成一堆铅锭堆906；基坑404内均布有若干组平行放置的油缸Ⅰ403，油缸Ⅰ403缸杆与底部运载小车9的缸杆固定板903连接，油缸Ⅰ403缸体固定在基坑404某一侧，基坑404前后侧上方分别安装有前遮盖盖板401和后遮盖盖板402，未放置铅锭堆906的底部运载小车9可移动至前遮盖盖板401下方；以8辆底部运载小车9、每辆底部运载小车9上放置有两堆铅锭堆906为例，对底部运载小车9工作位置进行说明，以两根基坑立柱311为界将储料装置4划分为区域a、b，每个区域内均布4辆底部运载小车9（区域a为第1-4辆底部运载小车9，区域b为第5-8辆底部运载小车9）；每辆底部运载小车9的工作位置一共有3个，分别为工位Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，底部运载小车9的运行区域有3个，分别为叉车补料区域、手爪搬运区域、其他区域；以一辆底部运载小车9的运行方式为例进行说明，当油缸Ⅰ403缸杆处于缩回状态时，底部运载小车9位于工位Ⅰ，此时底部运载小车9位于叉车补料区域，叉车将两堆铅锭堆906放置在底部运载小车9上的方格区域内；手爪搬运区域内只能容纳底部运载小车9上的一堆铅锭堆906，底部运载小车9通过在导轨Ⅱ405上移动来保证待抓取的铅锭堆906位于手爪搬运区域，在油缸Ⅰ403缸杆伸出过程中，通过第一个行程开关确定工位Ⅱ，此时，第一堆铅锭堆906位于手爪搬运区域，当该区域的铅锭5搬运完毕，油缸Ⅰ403缸杆继续伸出，通过第二个行程开关确定工位Ⅲ，此时，第二堆铅锭堆906位于手爪搬运区域。

两根导轨Ⅰ310两侧分别与两个对称的放置的支架立柱308用螺栓固定，两根基坑立柱311顶端通过螺栓分别固定在两根导轨Ⅰ310中间位置，基坑立柱311底部通过螺栓固定在基坑404中；电机Ⅰ307通过电机支架Ⅰ306上固定在导轨Ⅰ310一侧，电机Ⅰ307与同步带轴302通过联轴器固定连接，4个同步带轮301分别固定在两根同步带轴302两侧，两根同步带轴302通过带轮轴承座303安装在导轨Ⅰ310两侧，同步带309的两端分别通过同步带压板707固定在行走小车7两侧；4个缓冲器304通过缓冲器支架305固定在两根导轨Ⅰ310两侧；控制系统可控制电机Ⅰ307转动，通过带传动驱动行走小车7在导轨Ⅰ310上沿Y轴方向移动。

车架708由多根矩形钢焊接而成，车架708下安装有4个滚轮701，行走小车7通过滚轮701转动在导轨Ⅰ310上来回移动；两根导轨Ⅲ702和滚珠丝杠705平行安装在车架708上；行走小车7上安装有垂直行走架8，滑块703和丝杠螺母704固定在垂直行走架8下方，垂直行走架8可由电机Ⅱ706驱动，通过滚珠丝杠705传动在导轨Ⅲ702上沿X轴方向移动。

手爪6中的油缸Ⅱ603缸筒固定在垂直行走架8上，油缸Ⅱ603缸杆下端固定在升降固定板604上；两根导杆602上端通过导杆连接板601固定连接，导杆602上的铜套612固定在垂直行走架8上，手爪6可通过导杆602随着油缸Ⅱ603缸杆沿Z轴方向上下移动；手爪6的电机Ⅲ611通过电机支架Ⅲ610固定在升降固定板604上，电机Ⅲ611与小齿轮609通过胀套胀紧连接，大齿轮608通过螺栓固定在回转装置605上，大齿轮608与升降固定板604通过回转轴承连接，回转轴承的内圈与升降固定板604相连，外圈则大齿轮608与相连，电机Ⅲ611驱动小齿轮609带动回转轴承的外圈运动，从而实现手爪6的相对转动；手爪6的两块抓板607分别对称安装在两条导轨Ⅳ606上，两条导轨Ⅳ606通过螺栓固定在回转装置605底部，抓板607可沿导轨Ⅳ606来回移动，两个油缸Ⅲ613缸体分别对称固定在回转装置605侧面，油缸Ⅲ613缸杆与抓板607固定连接；抓板607通过油缸Ⅲ613缸杆的伸缩，在导轨Ⅳ606上移动来实现铅锭5的抓取与放置；抓板607和抓取的铅锭5的重量主要通过导轨Ⅳ606来承受。

工业相机710通过相机固定板709固定在行走小车7一侧，控制系统将采集得到的图像进行处理得到铅锭5摆放角度，并控制电机Ⅲ611旋转来调整回转装置605角度，保证抓板607能够正确抓取铅锭5。

综上所述的铅锭自动搬运装置，其搬运铅锭5操作流程优选为：

a) 铅锭自动搬运装置位于初始状态：手爪6位于A传送带2正上方，所有底部运载小车9位于工位Ⅰ，叉车将交错摆放的铅锭堆906整齐堆放至底部运载小车9上，堆放完毕后，所有底部运载小车9移动到工位Ⅱ，手爪6准备抓取区域a的第1辆底部运载小车9上的第一堆铅锭；

b) 控制系统判别手爪6现在的位置和待抓取铅锭5之间的位置关系，控制垂直行走架8和行走小车7沿X轴和Y轴方向同时移动至待抓取铅锭5的正上方，X轴、Y轴方向移动停止，工业相机710采集待抓取铅锭5的摆放角度（同一层铅锭5仅采集一次）；

c) 控制系统根据采集到的铅锭5角度调整抓板607角度，同时判别需要下降的高度，控制手爪6下降到能够抓取铅锭5的合适高度，手爪6下降停止；

d) 控制系统控制抓板607闭合抓取铅锭5，完成抓取后上升至最高位置，上升停止；

e) 控制系统控制行走小车7和垂直行走架8带动手爪6沿X轴、Y轴方向同时向B传送带2（或A传送带2）移动，当手爪6位于B传送带2（或A传送带2）正上方时停止运动；

f) 控制系统控制手爪6下降到距离B传送带2（或A传送带2）合适位置时，抓板607松开放置铅锭5，将铅锭5平稳地放置在B传送带2（或A传送带2）上；

g) 手爪6上升，重复步骤b），抓取下一块铅锭5，再放置在A传送带2（或B传送带2）上，如此依次在A传送带2和B传送带2上交替放置，当同一层抓取完毕后，抓取下一层，并重复步骤b），当一整堆抓取完毕后, 如果底部运载小车9位于工位Ⅱ，执行步骤h），否则执行步骤i）；

h) 待抓取底部运载小车9向前移动到工位Ⅲ，移动完成后，重复步骤b）；

i) 待抓取底部运载小车9后退至工位Ⅰ，重复步骤b），继续抓取下一辆底部运载小车9（按第1辆、第2辆、……、第8辆这样的顺序）上的铅锭5；

j) 如此依次轮流抓取，当第1-7辆底部运载小车9上的铅锭堆906全部搬运完毕后，手爪6继续搬运第8辆底部运载小车9上的铅锭5，同时，叉车开始向第1辆底部运载小车9上放置铅锭堆906，并按照搬运第1辆、第2辆、第3辆……的顺序依次向每一辆底部运载小车9上放置铅锭堆906，当底部运载小车9上铅锭堆放置完成，该小车立即前进至工位Ⅱ；

k) 当手爪6搬运完第8辆底部运载小车9上的铅锭5时，第1辆底部运载小车9上的铅锭堆906已经补料完毕且已经位于工位Ⅱ，手爪6可以继续抓取第1辆底部运载小车9上的铅锭5，如此依次轮流放置铅锭堆906和搬运铅锭5，保证手爪6可以不间断地搬运铅锭5。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种铅锭自动搬运装置，其特征在于：该铅锭自动搬运装置由传送装置（1）、传送带（2）、机架（3）、储料装置（4）和控制系统五个部分组成；储料装置（4）用于堆放铅锭（5）；传送装置（1）安装在机架（3）上，传送装置（1）可在机架（3）上移动来逐个抓取储料装置（4）中的铅锭（5），并将其运送至传送带（2）上；传送带（2）有多组，等间距放置于机架（3）的一侧，用于将铅锭（5）运输至熔铅机的进料口；

传送装置（1）由行走小车（7）、垂直行走架（8）、手爪（6）和拉线传感器组成；行走小车（7）上安装有垂直行走架（8）；垂直行走架（8）可通过滚珠丝杠（705）传动在导轨Ⅲ（702）上前后移动；

手爪（6）由导杆（602）、油缸Ⅱ（603）、升降固定板（604）、回转装置（605）、抓板（607）、大齿轮（608）、小齿轮（609）、电机Ⅲ（611）、油缸Ⅲ（613）组成，手爪（6）可通过油缸Ⅱ（603）缸杆的伸缩实现升降运动；油缸Ⅱ（603）两端分别设置有与其平行的两根导杆（602），防止手爪（6）在升降过程中绕油缸Ⅱ（603）转动；手爪（6）通过电机Ⅲ（611）驱动，经齿轮传动带动回转装置（605）转动，实现手爪（6）的旋转；

手爪（6）的两块抓板（607）分别安装在两条导轨Ⅳ（606）上，抓板（607）可沿导轨Ⅳ（606）来回移动，两条导轨Ⅳ（606）通过螺栓固定在回转装置（605）底部，两个油缸Ⅲ（613）缸体分别对称固定在回转装置（605）侧面，油缸Ⅲ（613）缸杆与抓板（607）固定连接；抓板（607）通过油缸Ⅲ（613）缸杆的伸缩，在导轨Ⅳ（606）上移动来实现铅锭（5）的抓取与放置。

2.根据权利要求1所述的铅锭自动搬运装置，其特征在于：储料装置（4）由前遮盖盖板（401）、后遮盖盖板（402）、底部运载小车（9）、导轨Ⅱ（405）、油缸Ⅰ（403）、基坑（404）和行程开关组成；基坑（404）上安装有若干辆平行放置的底部运载小车（9），底部运载小车（9）安装在两条平行放置导轨Ⅱ（405）上，底部运载小车（9）上放置有铅锭堆（906），导轨Ⅱ（405）上安装有行程开关，行程开关用于确定底部运载小车（9）的工作位置，底部运载小车（9）可通过油缸Ⅰ（403）缸杆的伸缩在导轨Ⅱ（405）上进行前后移动；

在所述铅自动搬运装置开始工作时，手爪（6）从基坑（404）的一侧开始搬运底部运载小车（9）上的铅锭（5），当第一辆底部运载小车（9）上的铅锭（5）全部搬运完毕后，开始搬运旁边底部运载小车（9）上的铅锭（5），并按照第一辆、第二辆、第三辆……的顺序依次搬运；待储料装置（4）内仅剩最后一辆底部运载小车（9）上的铅锭堆（906）待搬运时，叉车开始向第一辆底部运载小车（9）上放置铅锭堆（906），并按照搬运铅锭堆（906）的顺序依次向每一辆底部运载小车（9）上放置铅锭堆（906）；当手爪（6）搬运完最后一辆底部运载小车（9）上的铅锭（5）时，第一辆底部运载小车（9）上的铅锭堆（906）已经补料完毕，手爪（6）可以继续抓取第一辆底部运载小车（9）上的铅锭（5），如此依次轮流放置铅锭堆（906）和依次搬运铅锭（5），保证手爪（6）可以不间断地搬运铅锭（5）。

3.根据权利要求1所述的铅锭自动搬运装置，其特征在于：行走小车（7）一侧安装有工业相机（710），在行走小车（7）到达待抓取铅锭堆（906）上方时，控制系统控制工业相机（710）对铅锭堆（906）的摆放位置图像进行采集，并将采集得到的图像进行处理得到铅锭（5）摆放角度，并控制电机Ⅲ（611）旋转来调整回转装置（605）角度，保证抓板（607）能够正确抓取铅锭（5）。

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