CN212126731U - 一种地板生产线的地板板垛上料设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地板生产线的地板板垛上料设备，包括相对设置的两个上料区输送辊道；设置在两个上料区输送辊道之间的高度固定的工艺入口输送皮带线；架设在上料区输送辊道和工艺入口输送皮带线上方的上料桁架机器人；以及用以控制上料区输送辊道、工艺入口输送皮带线和上料桁架机器人动作的控制系统。通过在地板加工生产线工艺的工艺起始端安装本实用新型设备，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

一种地板生产线的地板板垛上料设备

技术领域

本实用新型涉及木工机械技术领域，尤其涉及一种地板生产线的地板板垛上料设备。

背景技术

在木工行业、板式家具行业中，存在一种具有一定尺寸规格的地板，地板的加工工艺大致包含2个过程，分别是原材料大板的分切和毛坯地板的开槽：

一、分切

1.将尺寸较大的整片板材在特定的设备中切割成留有余量的等待精加工的毛坯地板。

2.对毛坯地板进行堆垛，堆垛的形式一般有2种，根据客户的后续工艺要求而定。

第一种，直接将一次性分切好的毛坯地板若干块(一般为6块左右，平铺在皮带运输线上)整体抓取至托盘上，循环往复，行程垛形，这种堆垛方式也称为单层堆垛(一般的垛高为1000mm左右)。

第二种，经过分切后的毛坯地板首先进入单块地板堆垛机进行堆垛(一般5块毛坯地板为一垛，积累6垛左右后形成1个垛层，停在皮带输送线上)，随后通过机械手抱夹转移至托盘上进行十字交叉堆垛(一般的垛高为1000mm左右)。

3.将完成十字交叉堆垛的托盘进行转移、暂存。

二、开槽

1.将暂存中的地板板垛转移至开槽线工艺入口端。

2.通过机械手单层吸附或者抱夹的方式，将托盘上的毛坯地板送入开槽线的工艺入口端。

毛坯地板在开始进行开槽工艺时，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，最后需要由指定的工艺结束端离开，毛坯地板进入加工工艺端的过程称之为地板的上料工艺。

毛坯地板的上料工艺包含了两个主要的过程，分别是：

一、搬运毛坯地板垛码至生产线的工艺入口端。

将一批尺寸规格相同、数量固定的毛坯地板垛码通过厂内叉车运输至生产线工艺入口端。

二、分别将毛坯地板垛码中的单层毛坯地板或单层毛坯地板垛逐一送入生产线的工艺入口端，使毛坯地板通过生产线的工艺入口端逐一进入产线，开始毛坯地板的开槽加工工艺过程。

本发明创造主要针对地板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，毛坯地板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6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6个问题分别是：

一、人工作业上料。位于工艺入口端的毛坯地板均是尺寸较大且未经开槽的地板，重量2Kg至3Kg不等，长度尺寸从1200mm至1900mm不等，由于地板尺寸较大且数量非常多，操作人员无法快速上料，这使得地板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，由于板材的尺寸和数量非常大，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，每一个毛坯地板垛码的地板数量是一定的，在一个垛码中的地板被全部搬离后，厂内叉车需先将盛载地板垛码的托盘运走，再将下一个垛码运来，这使得板材上料的工艺连续性出现了断点，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，由于速度的限制，六轴机器人的搬运效率仍然难以满足高端生产线的生产效率，直接降低了高端生产线的使用价值，从而造成了企业生产成本的浪费。

六、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

有鉴于此，本实用新型提供了一种高效的低成本的地板生产线的地板板垛上料设备，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，通过双侧工位与械手配合上料，能够匹配产线最高生产效率进行工作，可对毛坯地板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。

本发明创造主要针对十字交叉堆垛垛形。

一种地板生产线的地板板垛上料设备，包括：

相对设置的两个上料区输送辊道；

设置在两个上料区输送辊道之间的高度固定的工艺入口输送皮带线；

架设在上料区输送辊道和工艺入口输送皮带线上方的上料桁架机器人；

以及用以控制上料区输送辊道、工艺入口输送皮带线和上料桁架机器人动作的控制系统。

优选地，所述上料桁架机器人包括支撑机构、固定在支撑机构顶部的横梁机构、活动设置在横梁机构内并可沿着横梁机构的长度方向往复移动的横移机构、竖直穿过横移机构并与横移机构传动连接的机械手臂、以及固定在机械手臂底部的用以抱夹板材的机械手。

优选地，所述支撑机构包括两个相对设置的支座，所述横梁机构的两端部分别固定在相应支座的顶部；

所述横梁机构包括横梁安装板、垂直固定在横梁安装板上的两个横梁，所述横梁安装板上安装有同步带张紧机构，所述两个横梁之间形成可供横移机构沿着其长度方向往复移动的移动区；

所述横移机构包括横移框架，固定在横移框架上的机械手臂动力组件、横移动力组件以及导向轮组件；

所述横移框架的内壁上固定有滑块，所述机械手臂的一侧与滑块相卡合、另一侧与机械手臂动力组件传动连接，所述机械手臂动力组件设置在横移框架的上部；

所述横移动力组件设置在横移框架的架体中间；

所述导向轮组件固定在横移框架的外侧。

优选地，所述支座包括底板、垂直固定在底板上的立柱、固定在立柱顶部的顶板，所述底板、立柱和顶板之间构成一个用以安装安全防护网的矩形框；

所述机械手臂动力组件包括机械臂升降减速机、机械臂升降电机和机械臂齿轮，所述机械臂升降减速机固定在横移框架上且其输出轴伸入横移框架内部，机械臂齿轮固定在机械臂升降减速机的输出轴上，所述机械臂升降减速机与机械臂升降电机固定连接；

所述横移动力组件包括横移电机、横移减速机、动力轴、同步带主动轮、同步带从动轮和第一同步带，所述横移电机和横移减速机均固定在横移框架的架体中间，横移减速机与横移电机固定连接，所述动力轴固定在横移减速机的输出轴上，同步带主动轮固定在动力轴上，所述同步带从动轮设置在同步带主动轮的两侧，第一同步带卷绕在同步带从动轮和同步带主动轮上，第一同步带的端部固定在同步带张紧机构上；

所述导向轮组件包括归正轮支撑件、滚轮安装件、归正轮、防倾覆轮和横移负载轮，所述归正轮支撑件和滚轮安装件均固定在横移框架上，归正轮水平设置在归正轮支撑件的上端面上，防倾覆轮竖直设置在滚轮安装件上，横移负载轮固定在横移框架上且其位于归正轮和防倾覆轮之间，所述归正轮和横移负载轮均与横梁机构的横梁相接触。

优选地，所述机械手臂包括机械臂、固定在机械臂一侧面上的机械臂导轨、固定在机械臂另一侧面上的齿条，所述机械臂竖直穿过横移框架并与机械手固定，所述机械臂导轨与横移框架内壁上的滑块相卡合，所述齿条与机械臂齿轮相啮合；

所述机械手包括用以抱夹地板垛的抱夹机构、以及用以带动抱夹机构转动的旋转机构；其中，所述抱夹机构包括连接组件、气缸和抱夹抓手，所述连接组件与旋转机构相固定，连接组件底部的两端均通过气缸连接件安装有气缸，气缸的活塞杆端部固定有与抱夹抓手相连接的抱夹抓手连接件；所述连接组件的底部安装有导轨，导轨上卡设有与抱夹抓手固定连接的滑块。

优选地，所述旋转机构包括安装板、传动机构、转轴机构、连接机械臂、减速机和电机，所述传动机构的底部设置有多个用以与连接组件相连的连接垫块，传动机构分别与转轴机构和减速机相连，转轴机构、连接机械臂和减速机均固定在安装板上，连接机械臂设置在转轴机构的四周，所述电机与减速机相固定。

优选地，所述传动机构包括主动轮和从动轮，所述主动轮与减速机的穿过安装板的输出轴相固定，所述从动轮固定在转轴机构上并与主动轮相啮合，所述连接垫块固定在从动轮上；

所述转轴机构包括外壳、设置在外壳内的旋转轴，所述旋转轴的底部穿过安装板，旋转轴与安装板之间设置有衬套，旋转轴上从上往下依次套设有垫片、推力球轴承、轴承垫块、第一深沟球轴承和第二深沟球轴承，所述第二深沟球轴承设置在衬套上；

所述连接组件包括连接板和结构框架，所述连接板与连接垫块固定连接，所述结构框架固定在连接板的下端面上。

优选地，所述外壳包括端盖和壳体，所述端盖的中央开设有用以使旋转轴穿过的通孔，端盖固定在安装板的上端面，所述壳体固定在端盖上，壳体内壁的下端部设有用以卡固第二深沟球轴承的卡槽，壳体内壁的上端部设有用以卡固第一深沟球轴承和轴承垫块的凹槽；

所述结构框架包括相对设置的两个固定框架、通过框架连接件固定在两个固定框架之间的两个调节框架，所述固定框架底部的两端分别固定有一个导轨，每个导轨上均卡有与抱夹抓手固定连接的滑块；

所述连接板固定在固定框架上且位于两个调节框架之间，每个调节框架的底部均通过气缸连接件固定有一个气缸；

安装板的上端面还固定有用于调节减速机的位置以使从动轮与主动轮紧密啮合的顶紧块、顶紧螺杆，所述顶紧螺杆穿过顶紧块并使其端部抵接在减速机上。

优选地，所述工艺入口输送皮带线包括支腿结构、固定在支腿结构上的平动安装架、通过第一输送连接件安装在平动安装架上方的多个平动输送机构、通过转动机构来带动平动输送机构转动的输送轴、以及用以带动所述输送轴转动的输送电机，所述多个平动输送机构平行设置，每个平动输送机构的端部均设置有导向机构，所述输送轴上固定有第一链轮，输送电机的转轴上固定有第二链轮，所述第一链轮与第二链轮通过链条相连；

所述上料区输送辊道包括辊道支架、辊子、辊道传动机构和辊道电机，所述辊道支架设置有两个，两个辊道支架之间沿辊道支架的长度方向等间隔固定有多个辊子，所述辊道传动机构与辊道电机相固定，辊道传动机构设置在辊子的下方并可带动辊子转动。

优选地，所述支腿结构包括第一支腿和第二支腿，所述第一支腿设置有多个，多个第一支腿呈矩阵式分布，第二支腿设置在多个第一支腿的中间，第一支腿和第二支腿的顶部均固定有第二输送连接件，所述第二输送连接件与平动安装架固定连接；所述第二支腿的侧端面上固定有电机支撑板，所述输送电机安装在电机支撑板上；

所述平动输送机构包括平动支撑板和平动输送皮带，所述平动支撑板通过第一输送连接件固定在平动安装架的上方，平动支撑板的两端部固定有导向机构、中部固定有转动机构，平动输送皮带环绕在平动支撑板、导向机构和转动机构上；

所述导向机构和转动机构的结构相同，均包括轴承座、轴承、轴套以及皮带轮，所述轴承座相对设置，轴承座上开设有通孔，所述轴承安装于所述轴承座内，所述轴套的一端通过紧固件与皮带轮的一端固定连接，另一端与皮带轮的另一端分别安装于两侧的轴承内。

本实用新型的有益效果是：

第一，在地板加工生产线工艺的工艺起始端安装本实用新型的地板生产线的地板板垛上料设备后，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，本实用新型的地板生产线的地板板垛上料设备设置有两个上料区输送辊道，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，本实用新型的地板生产线的地板板垛上料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40％，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，本实用新型的地板生产线的地板板垛上料设备采用双工位上料工艺，其中一个垛码被全部移空后，不需要等待补料时间，可由另外一侧的工位接续上料工艺，左右2个工位配合桁架机器人，互相接续，循环往复，保证了上料工艺的高效性和连续性，避免了因等待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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是地板生产线的地板板垛上料设备的俯视图。

图2是地板生产线的地板板垛上料设备的立体结构示意图。

图3是上料区输送辊道的结构示意图。

图4是工艺入口输送皮带线的立体结构示意图之一。

图5是工艺入口输送皮带线的立体结构示意图之二。

图6是工艺入口输送皮带线的侧视图。

图7是工艺入口输送皮带线中导向机构或转动机构的结构示意图。

图8是上料桁架机器人的结构示意图。

图9是上料桁架机器人中支座的结构示意图。

图10是上料桁架机器人中横梁机构的结构示意图。

图11是上料桁架机器人中横移机构的结构示意图。

图12是上料桁架机器人中横移框架的结构示意图。

图13是上料桁架机器人中横移机构设置在横梁机构内的截面图。

图14是上料桁架机器人中机械手臂与机械手的连接图。

图15是上料桁架机器人中机械手臂的结构示意图。

图16是上料桁架机器人中机械手的结构示意图。

图17是上料桁架机器人中机械手的使用状态图。

图18是机械手中旋转机构的立体结构示意图。

图19是机械手中旋转机构的仰视结构示意图。

图20是机械手中旋转机构的侧视结构示意图。

图21是图20中A-A向剖视图。

图22是机械手中抱夹机构的立体结构示意图。

图23是机械手中抱夹机构的仰视结构示意图。

图24是机械手中外壳的剖视图。

图25是平动输送机构的结构示意图。

图中标号的含义为：

1为上料区输送辊道，2为工艺入口输送皮带线，3为上料桁架机器人；

4为电机，5为减速机，6为顶紧块，7为顶紧螺杆，8为转轴机构，9为连接机械臂，10为安装板，11为主动轮，12为从动轮，13为连接垫块，14为旋转轴，15为衬套，16为端盖，17为第二深沟球轴承，18为外壳，19为轴承垫块，20为推力球轴承，21为垫片，22为壳体，23为连接板，24为结构框架，25为导轨，26为滑块，27为抱夹抓手连接件，28为气缸连接件，29为气缸，30为抱夹抓手,31为卡槽，32为凹槽，33为第一深沟球轴承,34为固定框架，35为调节框架，36为框架连接件；

37为旋转机构，38为抱夹机构，39为地板垛，40为平动安装架,41为平动输送机构，42为输送轴，43为输送电机，44为第一支腿，45为第二支腿，46为第二输送连接件，47为电机支撑板，48为第一输送连接件，49为导向机构，50为转动机构，51为平动支撑板，52为平动输送皮带，53为轴承座，54为轴承，55为轴套，56为皮带轮,57为第一链轮，58为第二链轮；

1-1为辊道支架，1-2为辊子，1-3为辊道传动机构，1-4为辊道电机；

3-1为支撑机构，3-2为横梁机构，3-3为横移机构，3-4为机械手臂，3-5为机械手，3-6为立柱，3-7为底板，3-8为安全防护网，3-9为横梁安装板，3-10为横梁，3-11为顶板，3-12为同步带张紧机构，3-13为横移框架，3-14为横移电机，3-15为横移减速机，3-16为动力轴，3-17为同步带主动轮，3-18为同步带从动轮，3-19为第一同步带，3-20为横移负载轮，3-21为归正轮，3-22为防倾覆轮，3-23为机械臂升降电机，3-24为机械臂升降减速机，3-25为机械臂齿轮，3-26为滑块，3-27为机械臂，3-28为移动区，3-29为归正轮支撑件，3-30为机械臂导轨，3-31为齿条，3-32为滚轮安装件。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

本实用新型给出一种高效的低成本的地板生产线的地板板垛上料设备，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，通过双侧工位与械手配合上料，能够匹配产线最高生产效率进行工作，可对毛坯地板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。

具体地，本实用新型的地板生产线的地板板垛上料设备，包括相对设置的两个上料区输送辊道1，设置在两个上料区输送辊道1之间的高度固定的工艺入口输送皮带线2，架设在上料区输送辊道1和工艺入口输送皮带线2上方的上料桁架机器人3，以及用以控制上料区输送辊道1、工艺入口输送皮带线2和上料桁架机器人3动作的控制系统(图中未画出)。

当毛坯地板垛码到位上料区输送辊道1时，控制器控制上料桁架机器人3开始逐层抓取该工位上的毛坯地板十字交叉板垛上的整层方向摆放相同的板垛，将其移送至工艺入口输送皮带线2上，工艺入口输送皮带线2将整层方向摆放相同的毛坯地板板垛逐一送入加工生产线中。

当其中一个工位的上料区输送辊道1上的毛坯地板板垛完全移送完毕、被消耗完毕后，将停留在该上料区输送辊道处的空着的托盘原路退出，由厂内叉车搬运移走，随后厂内叉车将下一个载满的托盘送入左侧上料区输送辊道。

当该工位的上料区输送辊道处的毛坯地板垛码完全移送完毕时，控制系统控制上料桁架机器人3，使上料桁架机器人3移动到另一工位的上料区输送辊道上方，对该工位上的板垛进行上料作业。

所述上料区输送辊道1设置有两个，辊道的高度为300mm，左右工位各设置一个，其作用是当其中一处上料区输送辊道的毛坯地板垛码经过上料工艺消耗完毕时，另外一处的毛坯地板垛码能够及时接续上料工艺。如果只有一个上料区输送辊道，当上料区输送辊道1处的板材垛码消耗完毕时，可能出现由于某些原因(如因厂内叉车运输不及时等)导致该处毛坯地板垛码迟迟补充不到位的情况，导致上料工艺无法继续，致使上料工艺中断。

所述上料区输送辊道1包括辊道支架1-1、辊子1-2、辊道传动机构1-3和辊道电机1-4。

所述辊道支架1-1设置有两个，辊道支架1-1上安装有支脚。两个辊道支架1-1之间沿辊道支架1-1的长度方向等间隔固定有多个辊子1-2，所述辊道传动机构1-3与辊道电机1-4相固定，辊道传动机构1-3设置在辊子1-2的下方并可带动辊子1-2转动。辊道电机1-4与控制系统电连接，控制系统可控制辊道电机1-4启动或停止，当辊道电机1-4启动时，辊道电机1-4的转轴带动辊道传动机构1-3动作，辊道传动机构1-3带动辊子1-2转动。本实施例中，所述辊道传动机构1-3采用的是链条传动机构。

所述工艺入口输送皮带线2设置在左、右两个上料区输送辊道1之间，工艺入口输送皮带线的高度不可调。工艺入口输送皮带线2的主要作用是接收由上料桁架机器人3移运过来的毛坯地板，并将其通过输送皮带线送入加工生产线的工艺端入口。

所述工艺入口输送皮带线2包括支腿结构、平动安装架40、平动输送机构41、输送轴42和输送电机43。

所述支腿结构起支撑作用，支腿结构包括第一支腿44和第二支腿45。所述第一支腿41设置有多个，多个第一支腿41呈矩阵式分布，第二支腿42设置在多个第一支腿41的中间。第一支腿41和第二支腿42的顶部均固定有第二输送连接件46，所述第二输送连接件46与平动安装架40固定连接，从而将平动安装架40安装在第一支腿44和第二支腿45的上方。所述第二支腿45的侧端面上固定有电机支撑板47，所述输送电机43安装在电机支撑板47上。本实施例中，第二输送连接件46为L型连接件，第二输送连接件46的水平段通过螺丝等紧固件固定在第一支腿44或第二支腿45的顶部，第二输送连接件46的竖直段通过螺丝等紧固件固定在平动安装架40上。

所述平动安装架40固定在支腿结构上。平动安装架40为由钢型材焊接而成的“日”字形框架结构。

所述平动输送机构41设置有多个，多个平动输送机构41平行设置，多个平动输送机构41平行设置通过第一输送连接件48安装在平动安装架40的上方。每个平动输送机构41的两端部均固定有导向机构49、中部固定有转动机构50。

所述平动输送机构41包括平动支撑板51和平动输送皮带52，所述平动支撑板51通过第一输送连接件48固定在平动安装架40的上方，平动输送皮带52环绕在平动支撑板51、导向机构49和转动机构50上。本实施例中，第一输送连接件48为L型连接件，第一输送连接件48的水平段通过螺丝等紧固件固定在平动安装架40的顶部，第一输送连接件48的竖直段通过螺丝等紧固件固定在平动支撑板51的侧端面上。

所述平动支撑板51的两端部固定有导向机构49、中部固定有转动机构50。导向机构49和转动机构50的结构相同，均包括轴承座53、轴承54、轴套55以及皮带轮56，所述轴承座53设置有两个，两个轴承座53相对设置且分别固定在平动支撑板51的两侧端面上。轴承座53上开设有通孔，所述轴承54安装于所述轴承座53内。所述轴套55的一端通过沉头螺栓等紧固件与皮带轮56的一端固定连接，另一端与皮带轮56的另一端分别安装于两侧的轴承54内。本实施例中，所述轴套55采用的是六角轴套。

所述输送轴42通过转动机构50来带动平动输送机构41转动，输送轴42的中部固定有第一链轮57。

所述输送电机43用以将动力传递给输送轴42，以使输送轴42转动。输送电机43的转轴上固定有第二链轮58，所述第一链轮57与第二链轮58通过链条相连。启动输送电机43后，输送电机43通过第一链轮57、第二链轮58和链条带动输送轴42转动，输送轴42通过转动机构50带动平动输送机构41转动，从而将上料桁架机器人3放置在平动输送机构41上的毛坯地板板垛移运至加工生产线。

所述上料桁架机器人3包括支撑机构3-1、固定在支撑机构3-1顶部的横梁机构3-2、活动设置在横梁机构3-2内的横移机构3-3、竖直穿过横移机构3-3并与横移机构3-3传动连接的机械手臂3-4、以及固定在机械手臂3-4底部的用以抱夹板材的机械手3-5。

所述支撑机构3-1用以对横梁机构3-2进行支撑。支撑机构3-1包括两个相对设置的支座，所述支座包括底板3-7、垂直固定在底板3-7上的立柱3-6、固定在立柱3-6顶部的顶板3-11，所述底板3-7、立柱3-6和顶板3-11之间构成一个用以安装安全防护网3-8的矩形框。本实施例中，底板3-7和顶板3-11均为矩形型材钢板，立柱3-6为型材方管。

所述横梁机构3-2的两端部分别固定在左、右两个支座的顶部。

横梁机构3-2包括横梁安装板3-9、垂直固定在横梁安装板3-9上的两个横梁3-10，本实施例中，横梁安装板3-9与支座的顶板3-11大小相等的矩形型材钢板，横梁3-10为工字型钢。

每个支座上均固定有一个横梁安装板3-9，每个横梁安装板3-9上均安装有同步带张紧机构3-12，同步带张紧机构3-12用于固定并张紧第一同步带3-19。所述两个横梁3-10平行设置，从而在两者之间形成可供横移机构3沿着其长度方向往复移动的移动区3-28。

所述横移机构3-3包括横移框架3-13，固定在横移框架3-13上的机械手臂动力组件、横移动力组件以及导向轮组件。

所述横移框架3-13为由型材钢板焊接而成的框架结构，横移框架3-13的内壁上固定有滑块3-26，所述机械手臂3-4的一侧与滑块3-26相卡合、另一侧与机械手臂动力组件传动连接。

所述机械手臂动力组件设置在横移框架3-13的上部，机械手臂动力组件包括机械臂升降减速机3-24、机械臂升降电机3-23和机械臂齿轮3-25。所述机械臂升降减速机3-24固定在横移框架3-13上且其输出轴伸入横移框架3-13内部，机械臂齿轮3-25固定在机械臂升降减速机3-24的输出轴上，所述机械臂升降减速机3-24与机械臂升降电机3-23固定连接，机械臂升降减速机3-24与机械臂升降电机3-23均与控制系统电连接。机械臂升降电机3-23通过机械臂升降减速机3-24可带动机械臂齿轮3-25转动。

所述横移动力组件设置在横移框架3-13的架体中间，横移动力组件包括横移电机3-14、横移减速机3-15、动力轴3-16、同步带主动轮3-17、同步带从动轮3-18和第一同步带3-19。

所述横移电机3-14和横移减速机3-15均固定在横移框架3-13的架体中间，横移减速机3-15与横移电机3-14固定连接，所述动力轴3-16固定在横移减速机3-15的输出轴上，同步带主动轮3-17固定在动力轴3-16上，所述同步带从动轮3-18设置在同步带主动轮3-17的两侧，第一同步带3-19卷绕在同步带从动轮3-18和同步带主动轮3-17上，第一同步带3-19的两端部分别固定在左、右两个横梁安装板3-9的同步带张紧机构3-12上。横移电机3-14和横移减速机3-15均与控制系统电连接。横移电机3-14通过横移减速机3-15带动动力轴3-16转轴，动力轴3-16带动同步带主动轮3-17同步转动，同步带主动轮3-17带动同步带从动轮3-18转动。

所述导向轮组件设置在横移框架3-13的外侧面上，横移框架3-13的两个外侧面上均固定有两组导向轮组件。

导向轮组件包括归正轮支撑件3-29、滚轮安装件3-32、归正轮3-21、防倾覆轮3-22和横移负载轮3-20。

所述归正轮支撑件3-29和滚轮安装件3-32均垂直固定在横移框架3-13上，本实施例中，归正轮支撑件3-29垂直固定在横移框架3-13外侧面的下部，归正轮支撑件3-29为端部设置有L型弯钩的结构，滚轮安装件3-32为U型结构。所述归正轮3-21水平设置在归正轮支撑件3-29的上端面上，归正轮3-21的抵在横梁3-10的腹板上。所述防倾覆轮3-22竖直设置在滚轮安装件3-32的U形槽内，防倾覆轮3-22抵接在横梁3-10的翼板上。横移负载轮3-20固定在横移框架3-13上且其位于归正轮3-21和防倾覆轮3-22之间。

在使用时，启动横移电机3-14，横移电机3-14通过横移减速机3-15带动同步带主动轮3-17和同步带从动轮3-18转动，同步带主动轮3-17和同步带从动轮3-18将动力传递至横移框架3-13上的导向轮组件，使导向轮组件的归正轮3-21和防倾覆轮3-22在横梁3-10内滑动，从而使整个横移机构沿着横梁3-10的长度方向进行往复移动。由于机械手臂3-4竖直穿过横移机构，横移机构会带动机械手臂3-4左、右移动。

所述机械手臂3-4的一侧与横移框架3-13上的滑块3-26相卡合、另一侧与机械手臂动力组件的机械臂齿轮3-25相啮合。

具体地，机械手臂包括机械臂3-27、固定在机械臂3-27一侧面上的机械臂导轨3-30、以及固定在机械臂3-27另一侧面上的齿条3-31。所述机械臂3-27竖直穿过横移框架3-13并与机械手3-5固定，所述机械臂导轨3-30与横移框架3-13内壁上的滑块3-26相卡合，所述齿条3-31与机械臂齿轮3-25相啮合。启动机械臂升降电机3-23时，机械臂升降电机3-23通过机械臂升降减速机3-24带动机械臂齿轮3-25转动，由于机械臂齿轮3-25与机械臂3-27上的齿条3-31相啮合，因此会使机械臂3-27上、下移动，从而带着机械臂3-27底部的机械手3-5上、下移动。

所述机械手3-5包括旋转机构37和抱夹机构38。

所述旋转机构37用于带动抱夹机构38转动。旋转机构37包括安装板10、传动机构、转轴机构8、连接机械臂9、减速机5和电机4。

所述转轴机构8、连接机械臂9和减速机5均固定在安装板10上，传动机构分别与转轴机构8和减速机5相连，电机4固定在减速机5上。

所述转轴机构8的四周设置有连接机械臂9，连接机械臂9用于连接本实用新型的柔性机械抱夹抓手与桁架机器人的机械手臂。

所述转轴机构8包括外壳18、设置在外壳18内的旋转轴14。

所述外壳18包括端盖16和壳体22。所述端盖16的中央开设有用以使旋转轴14穿过的通孔，端盖16固定在安装板10的上端面，所述壳体22与端盖16固定为一体，壳体22内壁的下端部设有用以卡固第二深沟球轴承17的卡槽31，壳体22内壁的上端部设有凹槽32。

所述旋转轴14设置在壳体22内且其底部穿过安装板10，旋转轴14与安装板10之间设置有衬套15，旋转轴14上从上往下依次套设有垫片21、推力球轴承20、轴承垫块19、第一深沟球轴承33和第二深沟球轴承17。第一深沟球轴承33和轴承垫块19卡固在壳体22的凹槽32内，第二深沟球轴承17卡固在壳体22的卡槽31内，当第二深沟球轴承17卡在卡槽31内时，第二深沟球轴承17恰好坐落在衬套15的上方。

所述传动机构的一端固定在减速机5的输出轴上、另一端固定在旋转轴14的穿过安装板10的端部。所述传动机构包括主动轮11和从动轮12。

所述主动轮11与减速机5的穿过安装板10的输出轴相固定，所述从动轮12固定在旋转轴14的端部并与主动轮11相啮合，从动轮12的端面上设置有多个用以与抱夹机构2相连的连接垫块13，连接垫块13沿从动轮的圆周方向均匀分布。本实施例中，从动轮12上设置有6个连接垫块13。

优选地，所述安装板10的上端面还固定有用于调节减速机5的位置以使从动轮12与主动轮11紧密啮合的顶紧块6、顶紧螺杆7，所述顶紧螺杆7螺纹固定在顶紧块6上并使其端部抵接在减速机5上。通过旋拧顶紧螺杆7，可以对减速机5输出轴的左、右位置进行微调，从而使从动轮12与主动轮11紧密啮合。

启动电机，电机4通过减速机5带动主动轮11转动，主动轮11带动从动轮12转动，从动轮12通过连接垫块13带动抱夹机构2转动，从而改变本实用新型的柔性机械抱夹抓手的抱夹方向。

所述抱夹机构38用于抱夹地板垛39，抱夹机构38包括连接组件、气缸29和抱夹抓手30。

所述连接组件与从动轮12底部的连接垫块13相固定。具体地，连接组件包括连接板23和结构框架24，所述连接板23与连接垫块13固定连接，结构框架24固定在连接板23的下端面上。

所述结构框架24包括相对设置的两个固定框架34、通过框架连接件36固定在两个固定框架34之间的两个调节框架35。连接板23固定在固定框架34上且位于左、右两个调节框架35之间。当需调整调节框架35在固定框架34长度方向上的安装位置时，只需拆掉框架连接件36，将调节框架35移动到合适位置，再通过框架连接件36将调节框架35与固定框架34固定为一体即可。本实施例中，框架连接件36为L型铝型材，每个调节框架35均通过两个框架连接件36与固定框架34相固定；固定框架34和调节框架35均为铝型材框架。

所述固定框架34底部的两端分别固定有一个导轨25，每个导轨25上均卡有与抱夹抓手30固定连接的滑块26。

所述调节框架35的底部通过气缸连接件28固定有一个气缸29，气缸29的活塞杆端部固定有与抱夹抓手30相连接的抱夹抓手连接件27。本实施例中，气缸连接件28和抱夹抓手连接件27均为L型钣金件。

当气缸29的活塞杆做往复移动时，由于活塞杆的端部固定有抱夹抓手连接件27，而抱夹抓手连接件27与抱夹抓手30相固定，因此，活塞杆会带动抱夹抓手30移动，与抱夹抓手30相固定的滑块26沿着导轨25进行滑动，从而完成抱夹地板的夹取作业。

当需进行十字交叉堆垛作业时，通过旋转机构37可使抱夹机构38旋转固定的角度，并将地板垛39抱夹转移至托盘进行十字交叉堆垛。

当需要抓取不同尺寸的地板或地板垛时，只需拆掉结构框架24上的框架连接件36，将调节框架35移动到合适位置，即使左、右两个抱夹抓手30之间的距离与地板的尺寸相等；然后，再通过框架连接件36将调节框架35与固定框架34固定为一体即可。

本实用新型的机械手由各种现有的标准件组合而成，该抓手能够在不增加成本的情况下，根据不同批次的地板对抱夹抓手的位置、抱夹距离进行调整，从而实现同一个抓手能够抓取不同尺寸地板的功能，使用非常方便，大大降低了企业的生产成本。

本实用新型的地板生产线的地板板垛上料设备的运行过程如下所示：

1、厂内叉车分别将毛坯地板垛码搬运至左侧上料区输送辊道上和右侧上料区输送辊道上。

2、将上料桁架机器人3移动至左侧工位的上料区输送辊道的上方，上料桁架机器人3开始逐层抓取该处毛坯地板十字交叉板垛上的整层方向摆放相同的板垛，将板材移送到工艺入口输送皮带线2上，工艺入口输送皮带线2将整层方向摆放相同的毛坯地板板垛逐一送入加工生产线中。

3、当左侧的毛坯地板板垛完全移送完毕时，停留在左侧上料区输送辊道处的空着的托盘原路退出，由厂内叉车搬运移走，随后厂内叉车将下一个载满的托盘送入左侧上料区输送辊道。

4、当左侧的毛坯地板垛码完全移送完毕时，上料桁架机器人移动至右侧上料区输送辊道上方，对右侧的板垛进行上料作业。

5、左、右2个工位的上料区输送辊道，配合上料桁架机器人3，交替接续，循环往复，从而保证了上料工艺的高效性和连续性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种地板生产线的地板板垛上料设备，其特征在于，包括：

相对设置的两个上料区输送辊道；

设置在两个上料区输送辊道之间的高度固定的工艺入口输送皮带线；

架设在上料区输送辊道和工艺入口输送皮带线上方的上料桁架机器人；

以及用以控制上料区输送辊道、工艺入口输送皮带线和上料桁架机器人动作的控制系统。

2.根据权利要求1所述的地板生产线的地板板垛上料设备，其特征在于，所述上料桁架机器人包括支撑机构、固定在支撑机构顶部的横梁机构、活动设置在横梁机构内并可沿着横梁机构的长度方向往复移动的横移机构、竖直穿过横移机构并与横移机构传动连接的机械手臂、以及固定在机械手臂底部的用以抱夹板材的机械手。

3.根据权利要求2所述的地板生产线的地板板垛上料设备，其特征在于，所述支撑机构包括两个相对设置的支座，所述横梁机构的两端部分别固定在相应支座的顶部；

所述横梁机构包括横梁安装板、垂直固定在横梁安装板上的两个横梁，所述横梁安装板上安装有同步带张紧机构，所述两个横梁之间形成可供横移机构沿着其长度方向往复移动的移动区；

所述横移机构包括横移框架，固定在横移框架上的机械手臂动力组件、横移动力组件以及导向轮组件；

所述横移框架的内壁上固定有滑块，所述机械手臂的一侧与滑块相卡合、另一侧与机械手臂动力组件传动连接，所述机械手臂动力组件设置在横移框架的上部；

所述横移动力组件设置在横移框架的架体中间；

所述导向轮组件固定在横移框架的外侧。

4.根据权利要求3所述的地板生产线的地板板垛上料设备，其特征在于，所述支座包括底板、垂直固定在底板上的立柱、固定在立柱顶部的顶板，所述底板、立柱和顶板之间构成一个用以安装安全防护网的矩形框；

所述机械手臂动力组件包括机械臂升降减速机、机械臂升降电机和机械臂齿轮，所述机械臂升降减速机固定在横移框架上且其输出轴伸入横移框架内部，机械臂齿轮固定在机械臂升降减速机的输出轴上，所述机械臂升降减速机与机械臂升降电机固定连接；

所述横移动力组件包括横移电机、横移减速机、动力轴、同步带主动轮、同步带从动轮和第一同步带，所述横移电机和横移减速机均固定在横移框架的架体中间，横移减速机与横移电机固定连接，所述动力轴固定在横移减速机的输出轴上，同步带主动轮固定在动力轴上，所述同步带从动轮设置在同步带主动轮的两侧，第一同步带卷绕在同步带从动轮和同步带主动轮上，第一同步带的端部固定在同步带张紧机构上；

所述导向轮组件包括归正轮支撑件、滚轮安装件、归正轮、防倾覆轮和横移负载轮，所述归正轮支撑件和滚轮安装件均固定在横移框架上，归正轮水平设置在归正轮支撑件的上端面上，防倾覆轮竖直设置在滚轮安装件上，横移负载轮固定在横移框架上且其位于归正轮和防倾覆轮之间，所述归正轮和横移负载轮均与横梁机构的横梁相接触。

5.根据权利要求2所述的地板生产线的地板板垛上料设备，其特征在于，所述机械手臂包括机械臂、固定在机械臂一侧面上的机械臂导轨、固定在机械臂另一侧面上的齿条，所述机械臂竖直穿过横移框架并与机械手固定，所述机械臂导轨与横移框架内壁上的滑块相卡合，所述齿条与机械臂齿轮相啮合；

所述机械手包括用以抱夹地板垛的抱夹机构、以及用以带动抱夹机构转动的旋转机构；其中，所述抱夹机构包括连接组件、气缸和抱夹抓手，所述连接组件与旋转机构相固定，连接组件底部的两端均通过气缸连接件安装有气缸，气缸的活塞杆端部固定有与抱夹抓手相连接的抱夹抓手连接件；所述连接组件的底部安装有导轨，导轨上卡设有与抱夹抓手固定连接的滑块。

6.根据权利要求5所述的地板生产线的地板板垛上料设备，其特征在于，所述旋转机构包括安装板、传动机构、转轴机构、连接机械臂、减速机和电机，所述传动机构的底部设置有多个用以与连接组件相连的连接垫块，传动机构分别与转轴机构和减速机相连，转轴机构、连接机械臂和减速机均固定在安装板上，连接机械臂设置在转轴机构的四周，所述电机与减速机相固定。

7.根据权利要求6所述的地板生产线的地板板垛上料设备，其特征在于，所述传动机构包括主动轮和从动轮，所述主动轮与减速机的穿过安装板的输出轴相固定，所述从动轮固定在转轴机构上并与主动轮相啮合，所述连接垫块固定在从动轮上；

所述转轴机构包括外壳、设置在外壳内的旋转轴，所述旋转轴的底部穿过安装板，旋转轴与安装板之间设置有衬套，旋转轴上从上往下依次套设有垫片、推力球轴承、轴承垫块、第一深沟球轴承和第二深沟球轴承，所述第二深沟球轴承设置在衬套上；

所述连接组件包括连接板和结构框架，所述连接板与连接垫块固定连接，所述结构框架固定在连接板的下端面上。

8.根据权利要求7所述的地板生产线的地板板垛上料设备，其特征在于，所述外壳包括端盖和壳体，所述端盖的中央开设有用以使旋转轴穿过的通孔，端盖固定在安装板的上端面，所述壳体固定在端盖上，壳体内壁的下端部设有用以卡固第二深沟球轴承的卡槽，壳体内壁的上端部设有用以卡固第一深沟球轴承和轴承垫块的凹槽；

所述结构框架包括相对设置的两个固定框架、通过框架连接件固定在两个固定框架之间的两个调节框架，所述固定框架底部的两端分别固定有一个导轨，每个导轨上均卡有与抱夹抓手固定连接的滑块；

所述连接板固定在固定框架上且位于两个调节框架之间，每个调节框架的底部均通过气缸连接件固定有一个气缸；

安装板的上端面还固定有用于调节减速机的位置以使从动轮与主动轮紧密啮合的顶紧块、顶紧螺杆，所述顶紧螺杆穿过顶紧块并使其端部抵接在减速机上。

9.根据权利要求1所述的地板生产线的地板板垛上料设备，其特征在于，所述工艺入口输送皮带线包括支腿结构、固定在支腿结构上的平动安装架、通过第一输送连接件安装在平动安装架上方的多个平动输送机构、通过转动机构来带动平动输送机构转动的输送轴、以及用以带动所述输送轴转动的输送电机，所述多个平动输送机构平行设置，每个平动输送机构的端部均设置有导向机构，所述输送轴上固定有第一链轮，输送电机的转轴上固定有第二链轮，所述第一链轮与第二链轮通过链条相连；

所述上料区输送辊道包括辊道支架、辊子、辊道传动机构和辊道电机，所述辊道支架设置有两个，两个辊道支架之间沿辊道支架的长度方向等间隔固定有多个辊子，所述辊道传动机构与辊道电机相固定，辊道传动机构设置在辊子的下方并可带动辊子转动。

10.根据权利要求9所述的地板生产线的地板板垛上料设备，其特征在于，所述支腿结构包括第一支腿和第二支腿，所述第一支腿设置有多个，多个第一支腿呈矩阵式分布，第二支腿设置在多个第一支腿的中间，第一支腿和第二支腿的顶部均固定有第二输送连接件，所述第二输送连接件与平动安装架固定连接；所述第二支腿的侧端面上固定有电机支撑板，所述输送电机安装在电机支撑板上；

所述平动输送机构包括平动支撑板和平动输送皮带，所述平动支撑板通过第一输送连接件固定在平动安装架的上方，平动支撑板的两端部固定有导向机构、中部固定有转动机构，平动输送皮带环绕在平动支撑板、导向机构和转动机构上；

所述导向机构和转动机构的结构相同，均包括轴承座、轴承、轴套以及皮带轮，所述轴承座相对设置，轴承座上开设有通孔，所述轴承安装于所述轴承座内，所述轴套的一端通过紧固件与皮带轮的一端固定连接，另一端与皮带轮的另一端分别安装于两侧的轴承内。

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