CN216470135U - 一种立体料库上下料取料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立体料库上下料取料系统，包括料库、上料台和取料台，在料库的一侧设轨道，上料台和取料台设置在轨道的另一侧，在轨道上设能够沿轨道移动的板材堆垛系统，在备用台上方设置板材取料系统，板材堆垛系统和板材取料系统均由控制机控制。本实用新型上料台、取料台、备用台一排等高布置，优化上下料流程，采用同步带编码器控制，适合大行程快速取料，取料快速省力效率高，动作稳定可靠。

Description

一种立体料库上下料取料系统

技术领域

本实用新型涉及板材的存取，具体涉及一种立体料库上下料取料系统。

背景技术

在板材切割加工领域，大量的板材需要储存、搬运和加工，现有企业不少采用普通板材货架存料，采用人工和航吊配合搬运上料。这样方式占地面积大，且上料效率低并且具有安全隐患。

公告号CN110524501A公布一种板材类立体料库解决方案，该方案大量采用传感器、限位块和接近开关，上下料的准确性，依赖这些传感器、限位块和接近开关的正常工作，系统长时间运行后可靠性不好保证。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种立体料库上下料取料系统，该系统能够在控制机控制下实现自动上料和自动取料，并能满足多规格板材上料及取料作业需求。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种立体料库上下料取料系统，包括料库、上料台和取料台，在料库的一侧设轨道，上料台和取料台设置在轨道的另一侧，在轨道上设能够沿轨道移动的板材堆垛系统，备用台与取料台相邻设置，在备用台上方设置板材取料系统，所述板材堆垛系统和板材取料系统均由控制机控制。

所述板材堆垛系统是在行走驱动系统驱动下能够沿轨道移动的方形框架上设龙门型框架，在龙门型框架的两门框内侧分别设提升轨道，提升框架通过提升系统能够沿提升轨道升降，在提升框架上设双向单工位伸缩货叉。

所述行走驱动系统是在方形框架的四角底部分别设与对应导轨上表面滚动配合的行走轮箱，设置在方形框架四角端部的行走导轮与对应轨道的两侧滚动接触；在方形框架一端的两行走轮箱间设驱动轴，驱动轴由方形框架行走电机驱动转动，方形框架行走电机由控制机控制。

所述提升系统是在提升框架的两端分别设提升架，在每个提升架上分别设三对凸轮轴承随动器，凸轮轴承随动器与对应的提升轨道相滚动配合；在每个提升架的两端分别设动滑轮，在龙门型框架上方两侧分别设两定滑轮和拉力传感器；在方形框架的一端设卷筒，卷筒由提升电机驱动转动，始端绕设在卷筒两端的钢丝绳分别绕过对应侧的定滑轮与对应的动滑轮，每根钢丝绳尾部连接拉力传感器，提升电机由控制机控制。

所述的定滑轮和动滑轮周围设有供钢丝绳绕过的圆槽。

所述双向单工位伸缩货叉设置在提升框架上，由下叉、中叉和上叉组成，下叉固定在提升框架上，货叉驱动电机通过行轮箱及联轴器驱动货叉，中叉伸出行程的三分之一，上叉伸出行程的三分之二，货叉驱动电机由控制机控制。

在所述两轨道的两端分别设缓冲支架，在方形框架的两端两侧分别对应设缓冲块，每个缓冲块与对应的缓冲支架相匹配。

所述板材取料系统是在取料框架上设顶梁，在顶梁的下底面设顶梁导轨，在顶梁导轨内设沿顶梁导轨移动的滑块，沿顶梁长度方向绕设在顶梁上的同步带的两端分别与滑块连接，同步带由取料框架上的同步带驱动电机驱动，滑块通过其上固定的气缸与板材拾取系统固接，同步带驱动电机由控制机控制。

所述板材拾取系统是在拾取架上设多个真空吸盘，设置在取料框架上的真空泵通过软气管与拾取架上的进气管连接，进气管又与集气管连接，与真空吸盘连接的气管与集气管连接，真空电磁阀控制，真空电磁阀指令由控制机发出。

本实用新型采用上述技术方案所设计的一种立体料库上下料取料系统，具有以下有益效果：

1.本实用新型取料系统采用同步带编码器控制，适合大行程快速取料；

2.本实用新型采用卷扬机、钢丝绳、动滑轮提升系统，提升快速省力效率高；

3.本实用新型采用单工位双向伸缩货叉作为取料和上料工具，具有动作稳定可靠，效率高；

4.本实用新型采用上料台、取料台、备用台，一排等高布置，优化上下料流程；

5.本实用新型立体料库板材分类明确，特别适合非标定制企业生产加工；

6.本实用新型结构简单、操作方便可靠；

7.本结构提升部分采用动滑轮，省力一半，在同样提升吨位的情况下，可以采用较小功率的提升电机，经济效益明显。

附图说明

图1是本实用新型一种立体料库上下料取料系统的结构示意图；

图2是本实用新型图1的俯视结构示意图；

图3是本实用新型两料库的的结构示意图；

图4是本实用新型导轨的结构示意图；

图5是本实用新型堆垛系统的上叉位于料台位时的结构示意图；

图6是本实用新型堆垛系统的上叉位于料库位时的结构示意图；

图7是图6中A部的局部放大结构示意图；

图8是本实用新型取料系统的结构示意图；

图9是图8中B部的局部放大结构示意图；

图10表示本实用新型板材拾取系统的结构示意图；

图11是本实用新型取料系统归零位后的结构示意图；

图12是本实用新型的实施例工作示意图。

图中：1-料库，2-料库，3-导轨，4-堆垛系统，5-上料台，6-取料台，7- 控制机，8-控制柜，9-取料系统，10-备用台，11-料库框架，12-托盘，13-承重梁，14-底脚，15-激光切割机；

31-导轨，32-垫块，33-缓冲支架；

41-龙门型框架，42-提升系统，43-行走驱动系统，44-缓冲块，45-双向单工位伸缩货叉，46-拖链，47-拉力传感器，411-检修梯，412-提升导轨，420- 动滑轮，421-钢丝绳，422-提升电机，423-卷筒，424-提升框架，425-轴承板， 426-凸轮轴承随动器，427-编码器，428-同步带，429-定滑轮，431-行走电机， 432-驱动轴，433-行走轮箱，434-行走导轮，451-下叉，452-中叉，453-上叉， 454-货叉驱动电机，455-行轮箱及联轴器；

91-取料框架，92-真空泵，93-同步带驱动电机，94-驱动系统，95-气缸组件，96-板材拾取系统，911-顶梁，912-支撑板，913-定位块，914-顶梁导轨， 940-顶梁同步轮，941-同步带，942-编码器，943-张紧轮，944-拖链，945-行走轮，946-滑块，947-电机同步轮，951-气缸，952-二位五通电磁阀，953-气源净化器，954-气管；961-拾取架，962-真空吸盘，963-固定块，964-气管，965-真空电磁阀，966-进气管，9611-集气管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一种立体料库上下料取料系统作具体说明。

本实用新型一种立体料库上下料取料系统，参见图1至图4，包括料库、上料台5和取料台6，料库包括料库1和料库2，在料库1和料库2的左侧设轨道 3，上料台5和取料台6设置在轨道3的另一侧，轨道3是在多个垫块32上铺设两导轨31。料库1和料库2的料库框架11均由方钢焊接呈一体，中间由立柱隔开并分成多层料库库位结构，对应库位底部左右两侧焊接承重梁13，料库框架11底部设置底脚14以增加稳定性，板材料放置于托盘12上。在轨道3上设能够沿轨道3移动的板材堆垛系统4，备用台10与取料台6相邻设置，在备用台10上方设置板材取料系统9，在备用台10另一侧设激光切割机15。板材堆垛系统4和板材取料系统9均由控制机7控制，控制机7与控制柜8连接，两者都设置在板材取料系统9的架子上。

本实用新型板材堆垛系统4，参见图5至图7，是在轨道3上设方形框架，在方形框架的四角底部分别设行走轮箱433，每个行走轮箱433与对应轨道3的上表面滚动配合，在方形框架的四角端部分别设一对行走导轮434，每对行走导轮434与对应导轨的两侧相滚动接触。在方形框架一端的两行走轮箱433间设驱动轴432，驱动轴432由方形框架行走电机431驱动转动，方形框架行走电机 431由控制机7控制，此构成本实用新型方形框架沿轨道移动的行走驱动系统 43。在两轨道3的两端分别设缓冲支架33，在方形框架的四角两端部分别对应设缓冲块44，每个缓冲块44与对应的缓冲支架33相匹配，这样能够有效避免方形框架移动到轨道3端部时发生硬碰撞冲击。在方形框架上设由方钢焊接而成的龙门型框架41，在龙门型框架41的两门框内侧分别设提升轨道412，提升框架424通过提升系统42能够沿提升轨道412升降。本实用新型的提升系统42 是在提升框架424的两端分别设呈三角形的提升架，在每个提升架上分别设三对凸轮轴承随动器426，凸轮轴承随动器426与对应的提升轨道相滚动配合，从而保持提升框架424在竖直方向升降。在每个提升架的两端分别设动滑轮420，在龙门型框架41上方两侧分别设两定滑轮429和拉力传感器47。在方形框架的一端设卷筒423，卷筒423由提升电机驱动422转动，始端绕设在卷筒423两端的钢丝绳421，分别通过对应侧的定滑轮429与对应的动滑轮420，并通过对面的定滑轮429、卡扣和拉力传感器47连接。动滑轮420通过轴承板425固定于提升框架424左右框架内。提升时，提升电机422正转，钢丝绳421向卷筒423 收起，通过动滑轮420拉着提升框架424升起，下降时过程正好相反。本实用新型在龙门型框架41的提升导轨412侧部设拖链46，在提升框架424侧部设编码器427，编码器427通过固定于龙门型框架41上同步带428确定高度方向上的坐标，本实用新型可采用普通电机，利用编码器和同步带配合实现定位，经济实用。龙门型框架41两侧还设有检修梯411用于检修，提升电机422由控制机7控制。在提升框架424上设双向单工位伸缩货叉45，由下叉451、中叉452 和上叉453组成，下叉451固定在提升框架424上，货叉驱动电机454通过行轮箱及联轴器455驱动货叉，中叉452伸出行程的三分之一，上叉453伸出行程的三分之二，从而实现对料库的上料和下料，货叉驱动电机454由控制机7 控制。

本实用新型备用台10、激光切割机15与上料台5、取料台6在沿导轨3方向上对中布置，且上料台5、取料台6和备用台10的高度应保证一致。料库1、料库2和上料台5、取料台6应对称布置在导轨3的两侧，且刚好满足双向单工位伸缩货叉45行程布置。

本实用新型料库板材放置的信息(库位、板材材料、张数)存入在控制机7 数据库中，控制机7与控制柜8通过数据线连接通讯,并控制后者执行对应操作。当料库的某一库位库存为零时需要上料时，控制机7下达上料指令，堆垛系统4 的提升系统42开始提升相应库位的高度后，双向单工位伸缩货叉45伸向库位料，然后托起托盘12，提升系统42提升少许后拖着托盘12，双向单工位伸缩货叉45归零，提升系统42下降。到达料台位高度上方少许，双向单工位伸缩货叉45拖着托盘向上料台5伸出，到达上料台5正上方位置后，提升系统42 下落少许，将托盘放置于上料台5上，然后给托盘上满料。待托盘上满料后，提升系统42拖着上满料的托盘提升，离开上料台后双向单工位伸缩货叉45拖着托盘归零。提升系统42上升到达料库库位上方少许，双向单工位伸缩货叉45 伸出到料库位后提升系统42下降少许，就将盛装有板材的托盘放置于料库库位上的承重梁13上，完成上料操作。

本实用新型板材取料系统，参见图8至图11，包括取料框架91，取料框架 91由右侧方框和左侧拱形框通过顶梁911及右侧三角形桁架一体焊接而成，底部设有固定底脚安装于地面基础上。在顶梁911的下底面设顶梁导轨914，顶梁导轨914的两端分别设定位块913，在顶梁导轨914内设沿顶梁导轨914移动的滑块946，在滑块946上方开矩形缺口，两侧各设置两只行走轮945，行走轮945 与顶梁导轨914滚动配合。在顶梁911竖直对称面方向布置四个顶梁同步轮940，顶梁同步轮940通过支撑板912与顶梁911连接，在取料框架91的右侧方框处设同步带驱动电机93，同步带驱动电机93的输出端设有电机同步轮947，沿顶梁911长度方向绕设在顶梁911上的同步带941的两端分别与滑块946连接，同步带941两端分别绕在四个同步轮940和电机同步轮947上,同步带941由取料框架上的同步带驱动电机93驱动，滑块946通过其上固定的气缸与板材拾取系统固接，同步带驱动电机93由控制机7控制。设置在支撑板912上的张紧轮943对同步带941起到张紧作用。与张紧轮943同轴的惰轮上设置有编码器 942，编码器942通过惰轮与941同步带配合，用于记录板材取料系统的方向位置，确定取料位和归零位坐标。在顶梁导轨914位于取料框架91右侧方框的定位块上设置一安装板，在该安装板上固定连接一拖链944，拖链944的活动端固定在滑块946的外侧。在拖链944的活动端处设置气缸组件95。气缸组件95包括气缸951、二位五通电磁阀952、气源净化器953和气管954，气缸951设置在拖链944上，二位五通电磁阀952与气缸951连接，气管954通过气源净化器953与二位五通电磁阀952连接，气管954与气源连接。气缸951活塞杆伸出和缩回的控制由二位五通电磁阀952控制，并经由气源净化器953与压缩空气连接实现。在气缸951上设置板材拾取系统96，板材拾取系统96是在拾取架 961上设多个固定块963，每个固定块963上设由真空吸盘962，设置在取料框架上的真空泵92通过软气管与拾取架上的进气管966连接，进气管966又与集气管9611连接，与真空吸盘962连接的气管964与集气管9611连接，真空泵 92能够给真空吸盘962提供真空用于吸取板材，真空泵92由真空电磁阀965控制，真空电磁阀965由控制机7控制。本实用新型同步带驱动电机93给驱动系统94提供动力，通过同步带驱动电机93的正、反转，拉着板材拾取系统96分别向左、向右运动，完成取料及放料动作。

需要取料时，堆垛系统4的提升系统42提升至待取料的库位位置，双向单工位伸缩货叉45伸出至库位，托起库位上的托盘后提升系统42提升少许，双向单工位伸缩货叉45托起托盘离开库位，双向单工位伸缩货叉45归零位。堆垛系统4的行走驱动系统43得到指令后使堆垛系统4向取料台6方向移动，到达取料台6后，提升系统42下降到取料台6上方后，双向单工位伸缩货叉45 向外伸出至料台位，然后提升系统42继续下降，将盛装有板材的托盘放置于取料台6上，然后双向单工位伸缩货叉45归零位。驱动系统94在同步带驱动电机93带动下，板材拾取系统96由归零位(图11)运动到取料位后，二位五通电磁阀952得到取料指令，控制压缩空气进入气缸951上部，气缸951的活塞杆带着板材拾取系统96由归零位向下伸出到取料位,真空吸盘962与取料台6 上的板材压紧，此时真空电磁阀965收到吸取指令动作，控制真空泵92工作，通过真空电磁阀965、集气管9611、气管964连接，设于拾取架961底部的真空吸盘962将其内部抽真空，使真空吸盘962与板材牢牢吸住。然后二位五通电磁阀952收到归零指令，控制压缩空气进入气缸951下部，气缸951的活塞杆带着板材拾取系统96由取料位向上运动到归零位，拖着板材拾取系统96及吸取的板材上升，然后同步带驱动电机93反转，同步带941通过滑块946拖动着板材拾取系统96由取料位向右运动到放料位。到达后二位五通电磁阀952得到放料指令，控制压缩空气进入气缸951上部，气缸951的活塞杆带着板材拾取系统96由归零位向下运动到取料位，此时板材拾取系统96吸着板材位于备用台10的正上方,然后真空电磁阀965收到放下指令，控制真空泵92停转，真空吸盘962失去真空，与板材吸力减小，将板材放于备用台10的备用托盘上。然后二位五通电磁阀952收到到归零指令，控制压缩空气进入气缸951下部，气缸951的活塞杆拖着板材拾取系统96归零位。然后激光切割机15的托盘与备用台10的托盘交换，将待切割料和已加工料交换，完成取料工作。

Claims (9)

1.一种立体料库上下料取料系统，包括料库、上料台和取料台，其特征是在料库的一侧设轨道，上料台和取料台设置在轨道的另一侧，在轨道上设能够沿轨道移动的板材堆垛系统，备用台与取料台相邻设置，在备用台上方设置板材取料系统，所述板材堆垛系统和板材取料系统均由控制机控制。

2.根据权利要求1所述的一种立体料库上下料取料系统，其特征是所述板材堆垛系统是在行走驱动系统驱动下能够沿轨道移动的方形框架上设龙门型框架，在龙门型框架的两门框内侧分别设提升轨道，提升框架通过提升系统能够沿提升轨道升降，在提升框架上设双向单工位伸缩货叉。

3.根据权利要求2所述的一种立体料库上下料取料系统，其特征是所述行走驱动系统是在方形框架的四角底部分别设与对应导轨上表面滚动配合的行走轮箱，设置在方形框架四角端部的行走导轮与对应轨道的两侧滚动接触；在方形框架一端的两行走轮箱间设驱动轴，驱动轴由方形框架行走电机驱动转动，方形框架行走电机由控制机控制。

4.根据权利要求2所述的一种立体料库上下料取料系统，其特征是所述提升系统是在提升框架的两端分别设提升架，在每个提升架上分别设三对凸轮轴承随动器，凸轮轴承随动器与对应的提升轨道相滚动配合；在每个提升架的两端分别设动滑轮，在龙门型框架上方两侧分别设两定滑轮和拉力传感器；在方形框架的一端设卷筒，卷筒由提升电机驱动转动，始端绕设在卷筒两端的钢丝绳分别通过对应侧的定滑轮与对应的动滑轮连接，每根钢丝绳尾端连接拉力传感器，提升电机由控制机控制。

5.根据权利要求2所述的一种立体料库上下料取料系统，其特征是所述双向单工位伸缩货叉设置在提升框架上，由下叉、中叉和上叉组成，下叉固定在提升框架上，货叉驱动电机通过行轮箱及联轴器驱动货叉，中叉伸出行程的三分之一，上叉伸出行程的三分之二，货叉驱动电机由控制机控制。

6.根据权利要求2所述的一种立体料库上下料取料系统，其特征是在所述轨道的两端分别设缓冲支架，在方形框架的两端两侧分别对应设缓冲块，每个缓冲块与对应的缓冲支架相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种立体料库上下料取料系统，其特征是所述板材取料系统是在取料框架上设顶梁，在顶梁的下底面设顶梁导轨，在顶梁导轨内设沿顶梁导轨移动的滑块，沿顶梁长度方向绕设在顶梁上的同步带一端与滑块固定连接，同步带由取料框架上的同步带驱动电机驱动，滑块通过与其固定的气缸和板材拾取系统固接，同步带驱动电机由控制机控制。

8.根据权利要求7所述的一种立体料库上下料取料系统，其特征是所述板材拾取系统是在拾取架上设多个真空吸盘，设置在取料框架上的真空泵通过软气管与拾取架上的进气管连接，进气管又与集气管连接，与真空吸盘连接的气管与集气管连接，真空泵由真空电磁阀控制，真空电磁阀指令由控制机发出。

9.根据权利要求4所述的一种立体料库上下料取料系统，其特征是卷筒上绕设的钢丝绳尾端固接的拉力传感器，在提升重量大于传感器设定值时，系统停止执行提升指令，用以保护系统安全。

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