CN114537957B - 一种锭子房用自动装载系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锭子房用自动装载系统，涉及锭子房技术领域。本发明包括地轨装置和装载装置，装载装置包括移动平台、一组相对设置的辅助架、锁钩件、机械臂和机械抓手，地轨装置包括横向导轨件，横向导轨件设置在锭子房内的若干主锭子架端部外侧，若干主锭子架两侧均设有与横向导轨件垂直分布的纵向导轨件，移动平台通过导轮和第一驱动机构沿着横向导轨件平移，移动平台顶部两侧均固定有与纵向导轨件平行、结构一致且水平的平台导轨件。本发明通过设计新型的装载系统能够对锭子房内所有主锭子架进行有序的自动化装载，自动化程度高，装载效率较高，安全性较高，减少人工装载的成本。

Description

一种锭子房用自动装载系统

技术领域

本发明属于锭子房技术领域，特别是涉及一种锭子房用自动装载系统。

背景技术

针对轮胎厂的锭子房，锭子房内并排设置数量较多且长度较长的锭子架，锭子架上锭子中心轴数量较多且相邻的距离较小，因此需要装载的锭子数量较多且不易装载。

现在并没有自动化的装置或系统用于锭子的装载，而大多采用人工装载的方式，由于锭子数量较多且重量相对较大，装载效率较低，耗时耗力，同时针对锭子架的高处，不利于工作人员的装载，且安全性不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锭子房用自动装载系统，通过设计新型的装载系统能够对锭子房内所有主锭子架进行有序的自动化装载，自动化程度高，装载效率较高，安全性较高，减少人工装载的成本。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种锭子房用自动装载系统，包括地轨装置和装载装置，所述装载装置包括移动平台、一组相对设置的辅助架、锁钩件、机械臂和机械抓手；

所述地轨装置包括横向导轨件，所述横向导轨件设置在锭子房内的若干主锭子架端部外侧，若干所述主锭子架两侧均设有与横向导轨件垂直分布的纵向导轨件；

所述移动平台通过导轮和第一驱动机构沿着横向导轨件平移，所述移动平台顶部两侧均固定有与纵向导轨件平行、结构一致且水平的平台导轨件；

所述辅助架包括主架和平推架，所述主架通过轮体和第二驱动机构分别平台导轨件平移；

所述主架前侧固定有若干竖梁，所述竖梁前侧通过若干前侧板固定有若干组支撑杆，所述平推架设置在主架前侧，所述平推架上固定有若干导套，所述主架内通过横板固定有若干推料气缸和外导杆，所述导套与外导杆滑动连接，所述推料气缸输出端与平推架固定；

所述机械臂固定在移动平台顶部，所述移动平台顶部设有装载区，所述机械臂和装载区分别位于一组辅助架之间的前侧和后侧，所述机械抓手固定在机械臂输出端；

所述锁钩件包括一组U形座和若干U型块；

所述主锭子架顶部并排且间隔均匀的固定有若干安装座，若干所述U型块分别固定在若干安装座顶部两端；

所述U形座固定在主架顶部，所述U形座内后侧转动连接有锁定气缸，所述锁定气缸输出端固定有与U型块配合的L形钩体，所述U形座内前侧固定有垫轮，所述L形钩体底部设有缺槽，所述缺槽后侧为斜槽结构，所述垫轮沿着缺槽底面滚动。

进一步地，所述横向导轨件包括一组导轨和一齿条，所述齿条位于一组导轨中部，所述纵向导轨件的结构特征与横向导轨件的结构特征一致，所述导轨和齿条均通过工字钢固定在锭子房的地面上，所述纵向导轨件上的导轨和齿条通过垫高梁固定在锭子房的地面上。

进一步地，所述第一驱动机构包括相互连接的电机和减速机，所述电机和减速机固定在移动平台一侧，所述减速机输出端固定有与横向导轨件上齿条啮合的齿轮，所述电机和减速机外侧设有护罩。

进一步地，所述第二驱动机构固定在主架一侧，所述第二驱动机构的结构特征与第一驱动机构的结构特征一致，所述第二驱动机构上的齿轮与平台导轨件或纵向导轨件上的齿条啮合。

进一步地，所述机械抓手包括基板、联动板和若干卡爪；

所述基板一表面固定有抓手气缸，所述基板另一表面通过若干导杆固定有底板，所述联动板设置在底板和基板之间且沿着若干导杆滑动，所述抓手气缸输出端与联动板固定，若干所述卡爪均匀固定在底板周侧面，所述卡爪的调节端通过连杆与联动板外侧连接；

所述基板外侧垂直固定有安装板，所述安装板固定在机械臂输出端；

所述联动板远离抓手气缸一表面固定有对心销杆，所述底板轴心处设有通口，所述对心销杆贯穿通口；

所述基板远离底板一表面通过一组安装柱固定有固定环，所述固定环外侧间隔均匀的固定有若干真空吸盘。

进一步地，所述平推架包括若干并排设置的横梁，所述支撑杆位于横梁下部，所述平推架上导套和推料气缸的连接端均固定在横梁顶部，所述横梁顶部且位于一组支撑杆之间的位置固定有角铁，所述角铁上设有对心孔，相邻两所述横梁之间固定有若干加固板，所述加固板与横梁之间设有加强筋。

进一步地，所述主锭子架两侧且与安装座平行的位置均设有第一光电发射器，所述主架靠近平推架一表面固定有与第一光电接收器配合的第一光电接收器，所述主锭子架靠近横向导轨件一端设有第二光电发射器，所述移动平台靠近主锭子架一表面固定有与第二光电发射器配合的第二光电接收器。

进一步地，还包括PLC控制器，所述机械臂、第二光电接收器、第一光电接收器、第一驱动机构、第二驱动机构、锁定气缸、推料气缸、抓手气缸和真空吸盘的供气端均与PLC控制器电性连接。

进一步地，所述主架周侧面固定有前侧敞口的外护壳，所述主架内固定有线缆卷收器和气源，所述锁定气缸和推料气缸均与气源连接，所述气源控制端、第二驱动机构、第一光电接收器、第二光电接收器、锁定气缸控制器和推料气缸控制器上的导线通过线夹固定为一体且设置在线缆卷收器上，所述横向导轨件远离纵向导轨件一侧设有拖链，所述拖链一端与移动平台固定。

进一步地，所述锁定气缸的转动点和垫轮轴心点之间具备高度差，高度差与缺槽底面和气缸轴心线之间的距离一致。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过设计新型的装载系统能够对锭子房内所有主锭子架进行有序的自动化装载，自动化程度高，装载效率较高，安全性较高，减少人工装载的成本。

2、本发明通过设计新型的锁钩件，结构简单，能够用于辅助架与主锭子架之间的定位锁定，防止锭子从辅助锭子架转入锭子主架中心轴的过程中出现的反推力造成辅助锭子架发生倾倒可能的问题。

3、本发明通过设计新型机械抓手，通过卡爪能够抓持锭子，通过同步伸缩的对心销杆能够实现机械抓手与锭子之间的对中，利于对锭子的稳定精确抓取，通过在另一端设置真空吸盘，能够对锭子间的塑料隔板进行吸取和移除，不影响锭子的正常抓取。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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为本发明的装载装置的结构示意图；

图2为本发明整体的结构俯视图；

图3为移动平台的结构示意图；

图4为辅助架的结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为辅助架的结构正视图；

图7为锁钩件的结构示意图；

图8为锁钩件一端脱离后的结构示意图；

图9为机械抓手的结构示意图；

图10为机械抓手的结构剖视图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-装载装置，2-移动平台，3-辅助架，4-锁钩件，5-机械臂，6-机械抓手，7-横向导轨件，8-主锭子架，9-纵向导轨件，201-导轮，202-第一驱动机构，203-平台导轨件，204-装载区，205-护罩，301-主架，302-平推架，303-轮体，304-第二驱动机构，305-支撑杆，306-外导杆，307-导套，308-横板，309-推料气缸，310-竖梁，311-前侧板，312-横梁，313-角铁，314-对心孔，315-加固板，316-加强筋，317-外护壳，401-U形座，402-U型块，403-锁定气缸，404-L形钩体，405-垫轮，406-缺槽，601-基板，602-联动板，603-卡爪，604-抓手气缸，605-导杆，606-底板，607-连杆，608-安装板，609-对心销杆，610-通口，611-安装柱，612-固定环，613-真空吸盘，701-导轨，702-齿条，801-安装座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8所示，本发明为一种锭子房用自动装载系统，包括地轨装置和装载装置1，装载装置1包括移动平台2、一组相对设置的辅助架3、锁钩件4、机械臂5和机械抓手6；

地轨装置包括横向导轨件7，横向导轨件7设置在锭子房内的若干主锭子架8端部外侧，若干主锭子架8两侧均设有与横向导轨件7垂直分布的纵向导轨件9；

移动平台2通过导轮201和第一驱动机构202沿着横向导轨件7平移，移动平台2顶部两侧均固定有与纵向导轨件9平行、结构一致且水平的平台导轨件203；

辅助架3包括主架301和平推架302，主架301通过轮体303和第二驱动机构304分别平台导轨件203平移；

主架301前侧固定有若干竖梁310，竖梁310前侧通过若干前侧板311固定有若干组支撑杆305，平推架302设置在主架301前侧，平推架302上固定有若干导套307，主架301内通过横板308固定有若干推料气缸309和外导杆306，导套307与外导杆306滑动连接，推料气缸309输出端与平推架302固定；

机械臂5固定在移动平台2顶部，移动平台2顶部设有装载区204，机械臂5和装载区204分别位于一组辅助架3之间的前侧和后侧，机械抓手6固定在机械臂5输出端；

锁钩件4包括一组U形座401和若干U型块402；

主锭子架8顶部并排且间隔均匀的固定有若干安装座801，若干U型块402分别固定在若干安装座801顶部两端；

U形座401固定在主架301顶部，U形座401内后侧转动连接有锁定气缸403，锁定气缸403输出端固定有与U型块402配合的L形钩体404，U形座401内前侧固定有垫轮405，L形钩体404底部设有缺槽406，缺槽406后侧为斜槽结构，垫轮405沿着缺槽406底面滚动。

其中如图2所示，横向导轨件7包括一组导轨701和一齿条702，齿条702位于一组导轨701中部，纵向导轨件9的结构特征与横向导轨件7的结构特征一致，导轨701和齿条702均通过工字钢固定在锭子房的地面上，纵向导轨件9上的导轨701和齿条702通过垫高梁固定在锭子房的地面上。

其中如图1和图3所示，第一驱动机构202包括相互连接的电机和减速机，电机和减速机固定在移动平台2一侧，减速机输出端固定有与横向导轨件7上齿条702啮合的齿轮，电机和减速机外侧设有护罩205。

其中，第二驱动机构304固定在主架301一侧，第二驱动机构304的结构特征与第一驱动机构202的结构特征一致，第二驱动机构304上的齿轮与平台导轨件203或纵向导轨件9上的齿条702啮合。

其中如图9-10所示，机械抓手6包括基板601、联动板602和若干卡爪603；

基板601一表面固定有抓手气缸604，基板601另一表面通过若干导杆605固定有底板606，联动板602设置在底板606和基板601之间且沿着若干导杆605滑动，抓手气缸604输出端与联动板602固定，若干卡爪603均匀固定在底板606周侧面，卡爪603的调节端通过连杆607与联动板602外侧连接；

基板601外侧垂直固定有安装板608，安装板608固定在机械臂5输出端；

联动板602远离抓手气缸604一表面固定有对心销杆609，底板606轴心处设有通口610，对心销杆609贯穿通口610；

基板601远离底板606一表面通过一组安装柱611固定有固定环612，固定环612外侧间隔均匀的固定有若干真空吸盘613。

其中如图4-6所示，平推架302包括若干并排设置的横梁312，支撑杆305位于横梁312下部，平推架302上导套307和推料气缸309的连接端均固定在横梁312顶部，横梁312顶部且位于一组支撑杆305之间的位置固定有角铁313，角铁313上设有对心孔314，相邻两横梁312之间固定有若干加固板315，加固板315与横梁312之间设有加强筋316。

其中，主锭子架8两侧且与安装座801平行的位置均设有第一光电发射器，主架301靠近平推架302一表面固定有与第一光电接收器配合的第一光电接收器，主锭子架8靠近横向导轨件7一端设有第二光电发射器，移动平台2靠近主锭子架8一表面固定有与第二光电发射器配合的第二光电接收器。

其中，还包括PLC控制器，机械臂5、第二光电接收器、第一光电接收器、第一驱动机构202、第二驱动机构304、锁定气缸403、推料气缸309、抓手气缸604和真空吸盘613的供气端均与PLC控制器电性连接。

其中，主架301周侧面固定有前侧敞口的外护壳317，主架301内固定有线缆卷收器和气源，锁定气缸403和推料气缸309均与气源连接，气源控制端、第二驱动机构304、第一光电接收器、第二光电接收器、锁定气缸403控制器和推料气缸309控制器上的导线通过线夹固定为一体且设置在线缆卷收器上，横向导轨件7远离纵向导轨件9一侧设有拖链，拖链一端与移动平台2固定。

其中如图所示，锁定气缸403的转动点和垫轮405轴心点之间具备高度差，高度差与缺槽406底面和气缸轴心线之间的距离一致。

其中，辅助架3可装载锭子的数量共36个，呈六层六列式分布，层高与列距分别对应主锭子架8上中心轴的相应尺寸，每个锭子由一组支撑杆305托起，与主锭子架8中心有一个小的高度差，即辅助架3托起锭子后，中心会略低于主锭子架8中心轴的高度，此作用是提高锭子安装的中心容错率。

本发明的工作原理为：

第一步：选择需要装载的主锭子架8，通过第一驱动机构202和导轮201带动整体的装载装置1移动至此主锭子架8端部(通过第二光电接收器和第二光电发射器的配合精确确定其位置)；

第二步：通过机械臂5和机械抓手6的配合抓取装载区204上的锭子(装载区204上放置堆放锭子后的托盘)，并转移至辅助架3上的每组支撑杆305上，按照同样方式将辅助架3完全装裁；

第三步：通过第二驱动机构304带动装载锭子后的辅助架3沿着平台导轨件203平移，在脱离移动平台2后继续沿着主锭子架8一侧的纵向导轨件9移动，移动至装载区域(通过第一光电接收器和第一光电发射器的配合精确确定其位置)；

第四步：此时辅助架3上的U形座401与主锭子架8上的安装座801相对，此时控制锁定气缸403收缩，L形钩体404上的缺槽406沿着垫轮405滑动，由倾斜状态转变为水平状态，此时L形钩体404端部卡在安装座801上的U型块402内，进行辅助架3与主锭子架8之间的定位锁定；

第五步：通过推料气缸309推动平推架302沿着外导杆306向外滑动，此时整体将辅助架3上所有锭子推动至主锭子架8上的中心轴上，角铁313上的对心孔314为主锭子架8上的中心轴提供穿过空间；

第六步：锭子完全导至主锭子架8上后，通过推料气缸309带动平推架302复位，并通过第二驱动机构304和轮体303带动此辅助架3复位至移动平台2上；

第七步：按照上述第二步-第六步的操作进行同样的循环操作，使用两的辅助架3在此主锭子架8两侧进行有序的装载作业；

第八步：当次主锭子架8上装载完毕后，通过第一驱动机构202和导轮201的配合更换下一个主锭子架8，根据第二步-第七步的操作对此主锭子架8进行装载。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种锭子房用自动装载系统，其特征在于：包括地轨装置和装载装置(1)，所述装载装置(1)包括移动平台(2)、一组相对设置的辅助架(3)、锁钩件(4)、机械臂(5)和机械抓手(6)；

所述地轨装置包括横向导轨件(7)，所述横向导轨件(7)设置在锭子房内的若干主锭子架(8)端部外侧，若干所述主锭子架(8)两侧均设有与横向导轨件(7)垂直分布的纵向导轨件(9)；

所述移动平台(2)通过导轮(201)和第一驱动机构(202)沿着横向导轨件(7)平移，所述移动平台(2)顶部两侧均固定有与纵向导轨件(9)平行、结构一致且水平的平台导轨件(203)；

所述辅助架(3)包括主架(301)和平推架(302)，所述主架(301)通过轮体(303)和第二驱动机构(304)分别平台导轨件(203)平移；

所述主架(301)前侧固定有若干竖梁(310)，所述竖梁(310)前侧通过若干前侧板(311)固定有若干组支撑杆(305)，所述平推架(302)设置在主架(301)前侧，所述平推架(302)上固定有若干导套(307)，所述主架(301)内通过横板(308)固定有若干推料气缸(309)和外导杆(306)，所述导套(307)与外导杆(306)滑动连接，所述推料气缸(309)输出端与平推架(302)固定；

所述机械臂(5)固定在移动平台(2)顶部，所述移动平台(2)顶部设有装载区(204)，所述机械臂(5)和装载区(204)分别位于一组辅助架(3)之间的前侧和后侧，所述机械抓手(6)固定在机械臂(5)输出端；

所述锁钩件(4)包括一组U形座(401)和若干U型块(402)；

所述主锭子架(8)顶部并排且间隔均匀的固定有若干安装座(801)，若干所述U型块(402)分别固定在若干安装座(801)顶部两端；

所述U形座(401)固定在主架(301)顶部，所述U形座(401)内后侧转动连接有锁定气缸(403)，所述锁定气缸(403)输出端固定有与U型块(402)配合的L形钩体(404)，所述U形座(401)内前侧固定有垫轮(405)，所述L形钩体(404)底部设有缺槽(406)，所述缺槽(406)后侧为斜槽结构，所述垫轮(405)沿着缺槽(406)底面滚动。

2.根据权利要求1所述的一种锭子房用自动装载系统，其特征在于，所述横向导轨件(7)包括一组导轨(701)和一齿条(702)，所述齿条(702)位于一组导轨(701)中部，所述纵向导轨件(9)的结构特征与横向导轨件(7)的结构特征一致，所述导轨(701)和齿条(702)均通过工字钢固定在锭子房的地面上，所述纵向导轨件(9)上的导轨(701)和齿条(702)通过垫高梁固定在锭子房的地面上。

3.根据权利要求2所述的一种锭子房用自动装载系统，其特征在于，所述第一驱动机构(202)包括相互连接的电机和减速机，所述电机和减速机固定在移动平台(2)一侧，所述减速机输出端固定有与横向导轨件(7)上齿条(702)啮合的齿轮，所述电机和减速机外侧设有护罩(205)。

4.根据权利要求3所述的一种锭子房用自动装载系统，其特征在于，所述第二驱动机构(304)固定在主架(301)一侧，所述第二驱动机构(304)的结构特征与第一驱动机构(202)的结构特征一致，所述第二驱动机构(304)上的齿轮与平台导轨件(203)或纵向导轨件(9)上的齿条(702)啮合。

5.根据权利要求1所述的一种锭子房用自动装载系统，其特征在于，所述机械抓手(6)包括基板(601)、联动板(602)和若干卡爪(603)；

所述基板(601)一表面固定有抓手气缸(604)，所述基板(601)另一表面通过若干导杆(605)固定有底板(606)，所述联动板(602)设置在底板(606)和基板(601)之间且沿着若干导杆(605)滑动，所述抓手气缸(604)输出端与联动板(602)固定，若干所述卡爪(603)均匀固定在底板(606)周侧面，所述卡爪(603)的调节端通过连杆(607)与联动板(602)外侧连接；

所述基板(601)外侧垂直固定有安装板(608)，所述安装板(608)固定在机械臂(5)输出端；

所述联动板(602)远离抓手气缸(604)一表面固定有对心销杆(609)，所述底板(606)轴心处设有通口(610)，所述对心销杆(609)贯穿通口(610)；

所述基板(601)远离底板(606)一表面通过一组安装柱(611)固定有固定环(612)，所述固定环(612)外侧间隔均匀的固定有若干真空吸盘(613)。

6.根据权利要求1所述的一种锭子房用自动装载系统，其特征在于，所述平推架(302)包括若干并排设置的横梁(312)，所述支撑杆(305)位于横梁(312)下部，所述平推架(302)上导套(307)和推料气缸(309)的连接端均固定在横梁(312)顶部，所述横梁(312)顶部且位于一组支撑杆(305)之间的位置固定有角铁(313)，所述角铁(313)上设有对心孔(314)，相邻两所述横梁(312)之间固定有若干加固板(315)，所述加固板(315)与横梁(312)之间设有加强筋(316)。

7.根据权利要求5所述的一种锭子房用自动装载系统，其特征在于，所述主锭子架(8)两侧且与安装座(801)平行的位置均设有第一光电发射器，所述主架(301)靠近平推架(302)一表面固定有与第一光电接收器配合的第一光电接收器，所述主锭子架(8)靠近横向导轨件(7)一端设有第二光电发射器，所述移动平台(2)靠近主锭子架(8)一表面固定有与第二光电发射器配合的第二光电接收器。

8.根据权利要求7所述的一种锭子房用自动装载系统，其特征在于，还包括PLC控制器，所述机械臂(5)、第二光电接收器、第一光电接收器、第一驱动机构(202)、第二驱动机构(304)、锁定气缸(403)、推料气缸(309)、抓手气缸(604)和真空吸盘(613)的供气端均与PLC控制器电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种锭子房用自动装载系统，其特征在于，所述主架(301)周侧面固定有前侧敞口的外护壳(317)，所述主架(301)内固定有线缆卷收器和气源，所述锁定气缸(403)和推料气缸(309)均与气源连接，所述气源、第二驱动机构(304)、第一光电接收器、第二光电接收器、锁定气缸(403)和推料气缸(309)上的导线通过线夹固定为一体且设置在线缆卷收器上，所述横向导轨件(7)远离纵向导轨件(9)一侧设有拖链，所述拖链一端与移动平台(2)固定。

10.根据权利要求1所述的一种锭子房用自动装载系统，其特征在于，所述锁定气缸(403)的转动点和垫轮(405)轴心点之间具备高度差，高度差与缺槽(406)底面和气缸轴心线之间的距离一致。