CN210820003U - 一种单板铺放机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种单板铺放机构，涉及胶合板板坯组坯铺装技术领域，包括安装两个Y向同步带导轨的支撑架，Y向同步带导轨上通过滑块连接两个X向同步带导轨；X向同步带导轨上通过滑块连接安装有气缸的气缸安装板；气缸底部安装有型材连接板，型材连接板上交错设置有型材支架，型材支架上安装有多个双层吸盘；两个Y向同步带导轨的同一端分别连接Y轴左步进电机和Y轴右步进电机；X向同步带导轨上安装有X轴步进电机，X轴步进电机与两个X向同步带导轨一端连接，两个所述X向同步带导轨另一端分别设置有通过光轴连接的尾座左出轴承和尾座右出轴承。本实用新型提供的单板铺放机构，使胶合板生产过程中单板铺放步骤实现自动化，提高了工作效率。

Description

一种单板铺放机构

技术领域

本实用新型涉及胶合板板坯组坯铺装技术领域，特别是涉及一种单板铺放机构。

背景技术

我国人造板工业发展迅速，总产量位于世界第一，而胶合板占人造板总产量的比重达到50％以上，胶合板产地现主要集中在江苏、浙江、河北、广东、上海、福建等经济发达而天然林资源并不丰富的省份，从20世纪90年代开始，我国已逐步发展成为世界上胶合板产量第一大国，根据国家林业和草原局统计，2018年全国胶合板累计产量已达1.7898亿m³。目前，我国胶合板生产规模化的企业增多，平均生产规模达到5000～7000m³，全国注册胶合板企业的数量超过1万家，昔日生产胶合板的原料采用国产椴木、桦木、水曲柳，但是天然林资源越来越匮乏，目前胶合板生产中已经很少采用这些天然林树种。随着杨木、桉木等人工林的培育，杨木、桉木等速生小径木已逐渐成为生产胶合板的主要原料。随着生产原料的变化，胶合板生产工艺技术与设备也相应发生了一些变化。

对于小径木需要采用小型旋切机进行旋切，旋切的单板幅面较小。采用传统工艺生产胶合板时，单板经过涂胶后堆垛在一起，然后搬运到单个组坯工作台，由人工进行一张张的铺放，这种组坯方式需要使用大量的人工。目前在胶合板生产过程中，借助于运输带利用小幅面单板组坯铺装板坯时，仍然需要依靠大量人工进行，劳动力成本高，生产效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单板铺放机构，用于胶合板板坯连续组坯生产线，以解决上述现有技术存在的问题，使胶合板生产过程中单板铺放步骤实现自动化，提高了工作效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种单板铺放机构，包括支撑架，所述支撑架上安装有两个平行设置有Y向同步带导轨，所述Y向同步带导轨上通过滑块连接有两个平行设置的X向同步带导轨，所述X向同步带导轨与所述Y向同步带导轨垂直设置；所述X向同步带导轨上通过滑块连接有气缸安装板，所述气缸安装板上安装有气缸，所述气缸位于两个所述X向同步带导轨之间；所述气缸底部安装有型材连接板，所述型材连接板上交错设置有型材支架，所述型材支架上安装有多个双层吸盘；两个所述Y向同步带导轨的同一端分别通过尾座双出轴承连接有Y轴左步进电机和Y轴右步进电机，Y轴左步进电机和Y轴右步进电机之间通过位于两个Y向同步带导轨同一端上的尾座双出轴承连接有一个光轴；所述X向同步带导轨上通过电机连接板安装有X轴步进电机，所述X轴步进电机通过联轴器连接有光轴，光轴通过尾座双出轴承以及尾座左出轴承与两个所述X向同步带导轨一端连接，两个所述X向同步带导轨另一端分别设置有通过光轴连接的尾座左出轴承和尾座右出轴承。

可选的，所述气缸安装板上开设有通孔，所述通孔内安装有直线轴承，所述直线轴承内安装有光轴导向杆，所述光轴导向杆底部通过支撑座与所述型材连接板固定连接。

可选的，所述型材支架上安装有20个所述双层吸盘，吸盘分布均匀，宽度方向相邻两个双层吸盘间隔为210mm，长度方向相邻两个双层吸盘间隔为252mm，20个所述双层吸盘分别采用三个真空发生器控制。

可选的，所述双层吸盘顶部设置有连接杆，所述连接杆穿过所述型材支架后安装有螺母。

可选的，所述连接杆上套设有弹簧，所述弹簧位于所述螺母和所述型材支架之间。

可选的，所述X向同步带导轨两端安装有尾座；所述X向同步带导轨的尾座通过T型板安装在所述Y向同步带导轨的滑块上。

可选的，所述Y向同步带导轨通过垫板与所述支撑架相连。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型结构简单，控制方便，可以吸附单板实现X轴、Y轴和Z轴三个方向的移动，从而实现了单板铺放的自动化。直线轴承约束了导向杆的运动，使真空吸盘在装卸料过程中更加平稳。吸盘分布均匀，宽度方向相邻两个双层吸盘间隔为210mm，长度方向相邻两个双层吸盘间隔为252mm，设计中选用20个真空双层吸盘，因为单板表面并非平整光滑，在吸附过程中即使有几个吸盘产生漏气现象，也会有剩下足够多的吸盘能够将单板成功吸取。本实用新型的吸盘装置的型材支架为长宽不相等的矩形结构，型材支架在水平上的方向可以调节，型材支架的长度方向应与单板的长度方向一致，因为型材支架安装于型材连接板上，因此，调节时可以通过松开型材连接板与气缸底部的连接螺栓比较方便地进行调整，从而使得单板吸附更加牢固。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型单板铺放机构整体结构示意图；

图2为图1中单板铺放机构的X向同步带导轨一端的局部放大示意图；

图3为图1中单板铺放机构的X向同步带导轨另一端的局部放大示意图；

图4为图1中单板铺放机构的Y向同步带导轨一端的局部放大示意图；

图5为本实用新型单板铺放机构的吸盘装置结构示意图；

图6为本实用新型单板铺放机构的双层吸盘结构示意图；

其中，1为支撑架、2为Y向同步带导轨、3为滑块、4为X向同步带导轨、5为气缸、6为型材连接板、7为型材支架、8为双层吸盘、9为Y轴左步进电机、10为Y轴右步进电机、11为电机连接板、12为X轴步进电机、13为尾座双出轴承、14为尾座右出轴承、15为尾座左出轴承、16为气缸安装板、17为直线轴承、18为光轴导向杆、19为支撑座、20为真空发生器、21为连接杆、22为螺母、23为弹簧、24为T型板、25为垫板、26为联轴器、27为光轴。

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做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。

本实用新型的目的是提供一种单板铺放机构，以解决上述现有技术存在的问题，使胶合板生产过程中单板铺放步骤实现自动化，提高了工作效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供一种单板铺放机构，如图1-图6所示，包括支撑架1，支撑架1上安装有两个平行设置有Y向同步带导轨2，Y向同步带导轨2上通过滑块3连接有两个平行设置的X向同步带导轨4，X向同步带导轨4与Y向同步带导轨2垂直设置；X向同步带导轨4上通过滑块连接有吸盘装置，吸盘装置包括与X向同步带导轨4上的滑块连接的气缸安装板16，气缸安装板16上安装有竖直设置的气缸5，气缸5位于两个X向同步带导轨4之间；气缸5底部安装有型材连接板6，型材连接板6上交错设置有型材支架7，型材支架7上安装有多个双层吸盘8；两个Y向同步带导轨2的同一端分别连接有Y轴左步进电机9和Y轴右步进电机10；X向同步带导轨4上通过电机连接板11安装有X轴步进电机12，X轴步进电机12的电机轴通过联轴器26连接有光轴27，光轴27通过位于两个X向同步带导轨4的同一端的尾座双出轴承13以及尾座左出轴承15与两个X向同步带导轨4一端连接；两个X向同步带导轨4另一端的尾座上分别安装有通过一根光轴连接的尾座左出轴承15和尾座右出轴承14，从而使得两个X向同步带导轨4的另一端的端部连接。

进一步优选的，气缸安装板16上开设有通孔，通孔内安装有直线轴承17，直线轴承17内安装有光轴导向杆18，光轴导向杆18底部通过支撑座19与型材连接板6固定连接。型材支架7上安装有20个双层吸盘8，吸盘分布均匀，宽度方向相邻两个双层吸盘8间隔为210mm，长度方向相邻两个双层吸盘8间隔为252mm，20个双层吸盘8分别采用三个真空发生器20控制。双层吸盘8顶部设置有连接杆21，连接杆21穿过型材支架7后安装有螺母22。连接杆21上套设有弹簧23，弹簧23位于螺母22和型材支架7之间。X向同步带导轨4两端安装有尾座；X向同步带导轨4的尾座通过T型板24安装在Y向同步带导轨2的滑块3上。Y向同步带导轨2通过垫板25与支撑架1相连。

本实用新型的吸盘装置的型材支架7为长宽不相等的矩形结构，型材支架7在水平上的方向可以调节，型材支架7的长度方向应与单板的长度方向一致，调节时，可以通过松开型材连接板6与气缸5底部的连接螺栓比较方便地进行调整，从而使得单板吸附更加牢固。

本实用新型的单板铺放机构横跨在单板铺装机传送皮带与涂胶单板传送台上方，单板铺装机与涂胶单板传送带相邻，构成一条新型的胶合板组坯线。该装置可实现三个方向的运动，其运动分配是：带动吸盘装置横向移动的方向定义为X轴，X轴方向进给系统的组成包括一台步进电机、联轴器、光轴、带轮、同步带、直线导轨；带动吸盘装置沿着铺装机皮带移动的方向定义为Y轴，Y轴方向进给系统的组成包括两台步进电机、联轴器、齿轮、同步带、直线导轨，两台步进电机需同步运行；气缸活塞杆升降方向定义为Z轴，Z轴方向进给系统的组成包括气缸、光轴导向杆。气缸及光轴导向杆的气缸安装板均采用1厘米厚的铝板加工，以此来减轻同步带导轨的压力。

X轴方向与Y轴方向的运动由步进电机驱动，可以使吸盘装置准确到达平面内任意位置，步进电机驱动同步带导轨的同步带传动，移动距离精度高。涂胶单板在单板进料台已经完成初步的定位，吸盘装置移动到进料台上方，吸取预定位好的单板铺放到铺装皮带指定位置，该位置事先设定好，输入到程序控制器中，由程序控制器控制步进电机转动一定的圈数实现。吸盘装置升降由气缸控制，由于吸盘幅面较大，气缸需要搭配四根导向杆共同控制吸盘装置的升降，保证吸盘装置在升降过程中保持稳定。

带动吸盘装置横向移动的方向定义为X轴，同步带导轨跨度为3030mm，负载重量为8kg左右(包括滑块、导向杆、气缸、吸盘装置等)，为防止导轨弯曲变形，故设计成双导轨驱动，负载重量均摊在两根导轨上，以此来减轻导轨的压力，防止弯曲变形。两根X向同步带导轨一端由一个X轴步进电机驱动，导轨与导轨之间通过联轴器和光轴相连，X向同步带导轨另一端分别设置有尾座左出轴承15和尾座右出轴承14，二者轴径为14mm，且通过两个联轴器与轴径为14mm的光轴相连，尾座里有带轮与同步带相互啮合驱动导轨上的滑块移动，X向同步带导轨4的尾座经T型板24安装在Y向同步带导轨2的滑块3上。

带动吸盘装置沿着铺装机皮带的方向定义为Y轴，Y轴向两根Y向同步带导轨通过垫板25与支撑架1相连，长度为3150mm。X轴方向跨度较大，不能完全靠光轴来连接Y向的两根导轨，光轴在这里起到安装时的定位作用，保证安装时Y向导轨两端部齐平，所以在设计时考虑使用两台Y轴步进电机驱动Y向同步带导轨2的同步带传动，两台Y轴步进电机需要同步运行，控制时将两台Y轴步进电机驱动器细分设置为一样，并接入到同一个控制器输出口，以实现两台步进电机的同步运转。

气缸5活塞杆升降方向即垂直方向的传动定义为Z轴，铺装机皮带以及涂胶单板传送台高度固定且一致，所以选择合适的气缸行程即可实现吸取单板的功能，选取带有弹簧的真空吸盘，有缓冲作用，能对单板起到一定的预压紧作用并且不会破坏单板表面质量。

气缸5安装在气缸安装板16上，气缸安装板16与X向同步带导轨4的滑块相连，四根光轴导向杆18与气缸安装板16上的直线轴承17配合起导向作用，通过支撑座19固定在型材连接板6上，在型材连接板6的两边打孔，使用M4×15螺钉以及M4方螺母与型材固定。

型材支架7上方安装有一块型材连接板6，用来连接吸盘装置、导向杆及气缸，型材连接板6中间无效区域挖空，以此来减轻负载的重量；光轴导向杆18通过光轴支架与连接板相连，导向板安装在滑块垫板上，因为吸盘装置幅面较大，单个气缸5控制吸盘装置升降并且在平面内左右移动时，由于惯性力会不平稳，因此安装四根光轴导向杆18，光轴导向杆18穿过直线轴承17，直线轴承17约束了光轴导向杆18的运动，使真空的双层吸盘8在装卸料过程中保持平稳；气缸5选用单杆双作用带磁性气缸，电磁阀为三位五通单线圈电磁阀，气缸5外壁装有磁性开关，在控制器的控制下，可以避免气缸活塞杆缩回或伸出时与缸盖发生碰撞。

双层吸盘8分布均匀，宽度方向相邻两个双层吸盘8间隔为210mm，长度方向相邻两个吸盘间隔为252mm，设计中选用20个真空双层吸盘，因为单板表面并非平整光滑，在吸附过程中即使有几个吸盘产生漏气现象，也会有剩下足够多的双层吸盘8能够将单板成功吸取。若使用同一个气源来控制20个双层吸盘8，当有双层吸盘8没能成功吸附单板从而产生漏气现象的时候，真空被破坏，整个装置的真空吸盘则无吸力，因此在设计的时候采用三个真空发生器20，并按照单板尺寸对吸盘装置进行分区处理。每个真空发生器20配备一个电磁阀，电磁阀出气口与真空发生器20进气口相连，电磁阀进气口接到空压机上，电磁阀线圈在没有得电的状态下保持常闭，空压机中的气体无法经过电磁阀到真空发生器中，当真空发生器Ka1对应的电磁阀线圈得电，真空发生器Ka1开始工作，第一列吸盘和第二列吸盘产生真空，而第三、第四、第五列吸盘不管真空状态是什么样，都不会影响第一和第二列吸盘工作，同理可知每个真空发生器所在分区都不会受其它分区的影响。因此，分区后的吸盘装置可以更有效的吸附单板。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种单板铺放机构，其特征在于：包括支撑架，所述支撑架上安装有两个平行设置有Y向同步带导轨，所述Y向同步带导轨上通过滑块连接有两个平行设置的X向同步带导轨，所述X向同步带导轨与所述Y向同步带导轨垂直设置；所述X向同步带导轨上通过滑块连接有气缸安装板，所述气缸安装板上安装有气缸，所述气缸位于两个所述X向同步带导轨之间；所述气缸底部安装有型材连接板，所述型材连接板上交错设置有型材支架，所述型材支架上安装有多个双层吸盘；两个所述Y向同步带导轨的同一端分别连接有Y轴左步进电机和Y轴右步进电机；所述X向同步带导轨上通过电机连接板安装有X轴步进电机，所述X轴步进电机的电机轴通过联轴器连接有光轴，光轴通过尾座双出轴承以及尾座左出轴承与两个所述X向同步带导轨一端连接，两个所述X向同步带导轨另一端分别设置有通过光轴连接的尾座左出轴承和尾座右出轴承。

2.根据权利要求1所述的单板铺放机构，其特征在于：所述气缸安装板上开设有通孔，所述通孔内安装有直线轴承，所述直线轴承内安装有光轴导向杆，所述光轴导向杆底部通过支撑座与所述型材连接板固定连接。

3.根据权利要求1所述的单板铺放机构，其特征在于：所述型材支架上安装有20个所述双层吸盘，20个所述双层吸盘分别采用三个真空发生器控制。

4.根据权利要求3所述的单板铺放机构，其特征在于：所述双层吸盘顶部设置有连接杆，所述连接杆穿过所述型材支架后安装有螺母。

5.根据权利要求4所述的单板铺放机构，其特征在于：所述连接杆上套设有弹簧，所述弹簧位于所述螺母和所述型材支架之间。

6.根据权利要求1所述的单板铺放机构，其特征在于：所述X向同步带导轨两端安装有尾座；所述X向同步带导轨的尾座通过T型板安装在所述Y向同步带导轨的滑块上。

7.根据权利要求1所述的单板铺放机构，其特征在于：所述Y向同步带导轨通过垫板与所述支撑架相连。

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