CN112849987B - 一种滚入式自动堆叠机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚入式自动堆叠机，其特征在于，包括升降动力组件、物料送入轨道、物料托辊组件；所述升降动力组件包括料框承载轨道和设置在所述料框承载轨道两端的轨道升降装置；所述料框承载轨道升至最高位置时高于所述空框承载轨道；所述物料托辊组件包括若干物料托辊和托辊平移装置。本本发明切换高度过程用时短，简化了空框横移组件的运动模式和结构，缩短整个堆叠作业的周期；自动化程度高，操作步骤少，减少了待堆叠物料磕碰伤，提高了产品的成品率，并且节约了人力成本；反向运行可以实现一机两用。

Description

一种滚入式自动堆叠机

技术领域

本发明涉及自动化生产技术领域，具体为一种滚入式自动堆叠机。

背景技术

我国铝型材在国际市场上竞争优势日益增强。

现有技术在提升铝挤压材产品质量时，往往将注意力集中在挤压机本身，忽略了相关工艺设备的配套。挤压铝型材的在线转运依靠人工实现时，转运过程磕碰伤多、成品率低也是影响产品质量的一大因素，同时人工转运也会带来生产过程中物流系统混乱、效率低下、人力成本高等一系列问题，这些问题在相近规格型材的大批量生产时尤为显著，因此急需一套自动化装置，实现产品的自动化在线批量转运。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种滚入式自动堆叠机，具有循环周期短、自动化程度高和可靠性好等优点，解决了挤压铝型材在线转运靠人工时，型材磕碰伤多、成品率低和用工多等问题，特别是相近规格型材的大批量生产，更显自动化的优势，提升了生产效率、降低了生产成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种滚入式自动堆叠机，包括升降动力组件、物料送入轨道、空框横移组件、物料托辊组件，料框运送组件；

所述料框运送组件包括空框送入轨道、空框承载轨道、料框送出轨道；

所述升降动力组件包括料框承载轨道和设置在所述料框承载轨道两端的轨道升降装置；所述料框承载轨道固定在所述轨道升降装置上，所述轨道升降装置用于承载和升降所述料框承载轨道；所述料框承载轨道升至最高位置时高于所述空框承载轨道，其目的在于，在空载的物料框由空框横移组件横移至料框承载轨道上方时，通过提升料框承载轨道的高度使物料框搭载在料框承载轨道上；

所述物料送入轨道设置在升降动力组件的一端，所述料框送出轨道设置在升降动力组件的另一端，所述物料送入轨道、料框承载轨道、料框送出轨道的运送方向相同；

所述空框承载轨道设置在升降动力组件的一侧，所述物料托辊组件设置在升降动力组件的另一侧；所述空框承载轨道与料框承载轨道平行设置；所述空框送入轨道设置在空框承载轨道一端的相同高度处，用于将空载的物料框运送至空框承载轨道上；所述料框送出轨道用于将搭载有物料的物料框送出；

所述空框横移组件包括空框横移平台、平台托举装置、平台水平推送装置；所述空框横移平台用于在横移空载的物料框期间承载物料框；在横移物料框之前，所述空框横移平台位于空框承载轨道及搭载在其上的物料框之间；所述平台托举装置用于抬升空框横移平台，使物料框在水平移动前脱离空框承载轨道；所述平台水平推送装置用于水平推送空框横移平台，使物料框从空框承载轨道上方平移至料框承载轨道上方；

所述物料托辊组件包括若干物料托辊和托辊平移装置，所述物料托辊用于在物料逐层滚入时托载物料，所述物料托辊上沿的高度与物料送入轨道相同；所述物料托辊的转轴延伸方向与料框承载轨道的运送方向相垂直；所述托辊平移装置用于将物料托辊平移出入物料框内；所述托辊平移装置的平移方向与所述物料托辊的转轴延伸方向相同。

优选地，所述空框横移平台为多齿叉形，包括若干与所述料框承载轨道的运送方向垂直的叉齿；所述空框承载轨道、所述料框承载轨道分别在一侧设置有与所述叉齿位置对应的叉齿槽；所述叉齿槽在横移空载的物料框的过程中允许所述叉齿通过；物料框搭载在所述空框承载轨道或者料框承载轨道上时，物料框底部与叉齿槽底部之间的高度差大于所述叉齿的厚度。其目的在于，在物料框横移前，所述空框横移平台可以嵌入所述空框承载轨道从而不影响物料框的运送；而在物料框横移后，所述空框横移平台可以嵌入所述料框承载轨道，在物料框搭载在料框承载轨道上之后再撤出。

进一步地，所述物料托辊组件还包括物料托辊驱动皮带和物料托辊电机；所述物料托辊电机通过物料托辊驱动皮带驱动物料托辊进行绕轴旋转；所述托辊平移装置包括物料托辊支架、支架平移基座、支架平移驱动电机和支架平移驱动链条；所述物料托辊支架上设置有平移滑槽；所述支架平移基座上设置有平移滑轨；所述平移滑槽和平移滑轨用于限位；所述支架平移驱动电机通过支架平移驱动链条驱动物料托辊支架的平移；所述物料托辊均匀间隔地设置在所述物料托辊支架上。

进一步地，所述物料托辊支架包括一纵向支撑条、若干横向支撑条、若干末端支撑件；所述物料托辊的一端设置在所述纵向支撑条上，另一端设置在所述末端支撑件上；所述横向支撑条连接纵向支撑条与末端支撑件；所述横向支撑条间隔地设置在相邻两根物料托辊之间；如此设置其目的在于从两端对物料托辊进行支撑，增加所述物料托辊的承重能力。

进一步地，所述物料送入轨道、料框承载轨道、料框送出轨道、空框送入轨道、空框承载轨道分别包括若干运送托辊；所述运送托辊水平设置，所述运送托辊的旋转轴垂直于其运送方向；所述物料送入轨道、料框承载轨道、料框送出轨道、空框送入轨道还分别包括运送托辊驱动皮带；所述运送托辊驱动皮带用于驱动运送托辊进行绕轴旋转。

优选地，所述料框承载轨道的叉齿槽和运送托辊驱动皮带分别设置在不同侧，以避免叉齿和运送托辊驱动皮带相互干扰。

进一步地，所述平台托举装置为斜向相对设置的一组液压杆；所述平台水平推送装置包括水平推送基座、水平推送电机、水平推送挡板和水平推送驱动链条；所述水平推送基座上设置有水平推送滑槽；所述空框横移平台上设置有水平推送滑轨；所述水平推送滑槽和水平推送滑轨用于限位；所述水平推送电机通过水平推送驱动链条驱动空框横移平台；所述水平推送挡板设置在所述空框横移平台的一侧，用于向空载的物料框施加水平方向的推动力，避免其滑落所述空框横移平台。

进一步地，所述轨道升降装置包括设置在料框承载轨道两端的支撑架、固定设置在料框承载轨道两端的升降驱动电机、设置在所述升降电机两侧的主传动杆、设置在主传动杆外端的主驱动轮以及与主驱动轮啮合的传动链条；所述升降驱动电机通过主传动杆、主驱动轮驱动传动链条，使所述料框承载轨道的两端沿支撑架同步升降。

进一步地，本发明还可以设有料框定位装置；所述料框定位装置用于对物料框进行定位，在空载的物料框搭载在空框承载轨道上、同时料框承载轨道上没有正在进行的作业时再自动化地进行物料框的横移。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过升降动力组件升降物料框实现在物料框不同高度处堆叠物料，切换高度过程用时短，从而缩短整个堆叠作业的周期。

2、本发明通利用升降动力组件和空框横移组件的功能对接，简化了空框横移组件的运动模式，并通过空框横移平台和空框承载轨道、料框承载轨道形状上的契合简化了其结构，缩短了空框横移用时，从而进一步缩短整个堆叠作业的周期。

3、本发明自动化程度高，操作步骤少，减少了待堆叠的物料磕碰伤的可能，提高了型材产品的成品率，并且节约了人力成本。

4、本发明可通过反向运行对已入框堆叠的物料进行卸料作业，从而实现一机两用，进一步提高整个型材转运过程的效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的升降动力组件和物料托辊组件的结构示意图；

图3为本发明的空框横移组件的结构示意图；

图中：1、升降动力组件；11、料框承载轨道；111、叉齿槽；12、轨道升降装置；121、支撑架；122、升降驱动电机；123、主传动杆；124、主驱动轮；125、传动链条；2、物料送入轨道；3、空框横移组件；31、空框横移平台；311、叉齿；32、平台托举装置；331、水平推送基座；332、水平推送挡板；4、物料托辊组件；41、物料托辊；42、物料托辊支架；421、纵向支撑条；422、横向支撑条；423、末端支撑件；43、物料托辊电机；44、支架平移基座；45、支架平移驱动电机；46、支架平移驱动链条；5、空框送入轨道；6、料框送出轨道；7、空框承载轨道；8、物料框；81、隔条；9、运送托辊。

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，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例的整体结构，包括升降动力组件1、物料送入轨道2、空框横移组件3、物料托辊组件4，料框运送组件；

料框运送组件包括空框送入轨道5、空框承载轨道7、料框送出轨道6；

图2示出了本发明实施例的升降动力组件1和物料托辊组件4的结构。升降动力组件1包括料框承载轨道11和设置在料框承载轨道11两端的轨道升降装置12；料框承载轨道11固定在轨道升降装置12上，轨道升降装置12用于承载和升降料框承载轨道11；料框承载轨道11升至最高位置时高于空框承载轨道7，其目的在于，在空载的物料框8由空框横移组件3横移至料框承载轨道11上方时，通过提升料框承载轨道11的高度使物料框8搭载在料框承载轨道11上；

进一步地，轨道升降装置12包括设置在料框承载轨道11两端的支撑架121、固定设置在料框承载轨道11两端的升降驱动电机122、设置在升降电机两侧的主传动杆123、设置在主传动杆123外端的主驱动轮124以及与主驱动轮124啮合的传动链条125；升降驱动电机122通过主传动杆123、主驱动轮124驱动传动链条125，使料框承载轨道11的两端沿支撑架121同步升降。

物料送入轨道2设置在升降动力组件1的一端，料框送出轨道6设置在升降动力组件1的另一端，物料送入轨道2、料框承载轨道11、料框送出轨道6的运送方向相同；

空框承载轨道7设置在升降动力组件1的一侧，物料托辊组件4设置在升降动力组件1的另一侧；空框承载轨道7与料框承载轨道11平行设置；空框送入轨道5设置在空框承载轨道7一端的相同高度处，用于将空载的物料框8运送至空框承载轨道7上；料框送出轨道6用于将搭载有物料的物料框8送出；在本实施例中，空框送入轨道5、料框送出轨道6分别设置在空框承载轨道7、料框承载轨道11的同一方向的一端，其目的在于便于物料框8的进一步物流运输，而在其他的实施例中，根据需要，空框送入轨道5也可以设置在空框承载轨道7的另一端。

物料托辊组件4包括若干物料托辊41和托辊平移装置，物料托辊41用于在物料逐层滚入时托载物料；物料托辊41的转轴延伸方向与料框承载轨道11的运送方向相垂直；托辊平移装置用于将物料托辊41平移出入物料框8内；托辊平移装置的平移方向与物料托辊41的转轴延伸方向相同。

进一步地，物料托辊组件4还包括物料托辊驱动皮带和物料托辊电机43；物料托辊电机43通过物料托辊驱动皮带驱动物料托辊41进行绕轴旋转；托辊平移装置包括物料托辊支架42、支架平移基座44、支架平移驱动电机45和支架平移驱动链条46；物料托辊支架42上设置有平移滑槽；支架平移基座44上设置有平移滑轨；平移滑槽和平移滑轨用于限位；支架平移驱动电机45通过支架平移驱动链条46驱动物料托辊支架42的平移；物料托辊41均匀间隔地设置在物料托辊支架42上。

进一步地，物料托辊支架42包括纵向支撑条421、横向支撑条422、末端支撑件423；物料托辊41的一端设置在纵向支撑条421上，另一端设置在末端支撑件423上；横向支撑条422连接纵向支撑条421与末端支撑件423；横向支撑条422间隔地设置在相邻两根物料托辊41之间。

在一个较佳的实施例中，物料送入轨道2、料框承载轨道11、料框送出轨道6、空框送入轨道5、空框承载轨道7分别包括若干运送托辊9；运送托辊9水平并且平行设置；物料送入轨道2、料框承载轨道11、料框送出轨道6、空框送入轨道5还分别包括运送托辊驱动皮带；运送托辊驱动皮带用于驱动运送托辊9进行绕轴旋转。

图3从背后视角示出了本发明实施例的空框横移组件3的结构。空框横移组件3包括空框横移平台31、平台托举装置32、平台水平推送装置；空框横移平台31用于在横移空载的物料框8期间承载物料框8；在横移物料框8之前，空框横移平台31位于空框承载轨道7及搭载在其上的物料框8之间；平台托举装置32用于抬升空框横移平台31，使物料框8在水平移动前脱离空框承载轨道7；平台水平推送装置用于水平推送空框横移平台31，使物料框8从空框承载轨道7上方平移至料框承载轨道11上方；

在一个较佳的实施例中，空框横移平台31为多齿叉形，包括若干与料框承载轨道11的运送方向垂直的叉齿311；空框承载轨道7、料框承载轨道11分别在一侧设置有与叉齿311位置对应的叉齿槽111；叉齿槽111在横移空载的物料框8的过程中允许叉齿311通过；物料框8搭载在空框承载轨道7或者料框承载轨道11上时，物料框8底部与叉齿槽111底部之间的高度差大于叉齿311的厚度。其目的在于，在物料框8横移前，空框横移平台31可以嵌入空框承载轨道7从而不影响物料框8的运送；而在物料框8横移后，空框横移平台31可以嵌入料框承载轨道11，在物料框8搭载在料框承载轨道11上之后再撤出。在一个较佳的实施例中，料框承载轨道11的叉齿槽111和运送托辊驱动皮带分别设置在不同侧，以避免叉齿311和运送托辊驱动皮带相互干扰。

进一步地，平台托举装置32为斜向相对设置的一组液压杆；平台水平推送装置包括水平推送基座331、水平推送电机、水平推送挡板332和水平推送驱动链条；水平推送基座331上设置有水平推送滑槽；空框横移平台31上设置有水平推送滑轨；水平推送滑槽和水平推送滑轨用于限位；水平推送电机通过水平推送驱动链条驱动空框横移平台31；水平推送挡板332设置在空框横移平台31的一侧，用于向空载的物料框8施加水平方向的推动力，避免其滑落空框横移平台31。

在一个较佳的实施例中，本发明还可以设有料框定位装置；料框定位装置用于对物料框8进行定位，在空载的物料框8搭载在空框承载轨道7上之后再自动化地进行物料框8的横移。

本发明的运行步骤如下：

步骤S1将空载的物料框8首先空框送入轨道5运送至空框承载轨道7上；

步骤S2在空框承载轨道7上承载有空物料框8、同时料框承载轨道11上没有正在进行的作业时，开始空框横移；通过平台托举装置32将承载有物料框8空框横移平台31托起，再通过平台水平推送装置将空框横移平台31平移至料框承载轨道11上方，而此时空框横移平台31的叉齿311与料框承载轨道11的叉齿槽111对齐；

步骤S3通过升降动力组件1提升料框承载轨道11的高度，使物料框8脱离空框横移平台31而搭载在料框承载轨道11上；

步骤S4撤出叉齿311并使空框横移组件3按原路径返回初始位置；

步骤S5通过升降动力组件1使料框的最高装载位置略低于物料送入轨道2，同时物料托辊41平移装置将物料托辊41平移伸入物料框8，开始逐层滚入；

步骤S6逐层滚入时，通过升降动力组件1控制物料框8上相应装载位置的隔条81略低于物料托辊41的上沿，待装载的物料通过物料送入轨道2运送至物料托辊41上之后，提升物料框8高度，使物料搭载在相应装载位置的隔条81上；若还有下一装载位置，则提升物料框8高度直至下一装载位置的隔条81略低于物料托辊41上沿为止；

步骤S7重复步骤S6直至物料框8的最低装载位置装载完毕或者所有物料装载完毕后结束逐层滚入，通过物料托辊41平移装置撤出物料托辊41；

步骤S8通过升降动力组件1控制料框承载轨道11的高度与料框送出轨道6一致，送出搭载物料的料框。

本发明可以通过反向运行实现对已堆叠有物料的物料框8进行卸料作业；本发明反向运行时的步骤即为正向运行时步骤的逆序逆向执行，于此不再详述。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种滚入式自动堆叠机，其特征在于，包括升降动力组件、物料送入轨道、物料托辊组件；

所述升降动力组件包括料框承载轨道和设置在所述料框承载轨道两端的轨道升降装置；所述料框承载轨道固定在所述轨道升降装置上，所述轨道升降装置用于承载和升降所述料框承载轨道；

所述物料送入轨道设置在升降动力组件的一端，所述物料送入轨道、料框承载轨道的运送方向相同；

所述物料托辊组件设置在升降动力组件的一侧；所述物料托辊组件包括若干物料托辊和托辊平移装置，所述物料托辊用于托载物料；所述物料托辊的转轴延伸方向与料框承载轨道的运送方向相垂直；所述托辊平移装置用于将物料托辊平移出入物料框内；所述托辊平移装置的平移方向与所述物料托辊的转轴延伸方向相同；

还包括空框横移组件、和料框运送组件；

所述料框运送组件包括空框送入轨道、空框承载轨道、料框送出轨道；

所述料框送出轨道设置在升降动力组件的与物料送入轨道位置相反的另一端，所述料框送出轨道的运送方向与料框承载轨道相同；所述料框送出轨道用于将搭载有物料的物料框送出；

所述空框承载轨道设置在升降动力组件的与物料托辊组件位置相反的另一侧；所述空框承载轨道与料框承载轨道平行设置；所述空框送入轨道设置在空框承载轨道一端，用于将空载的物料框运送至空框承载轨道上；所述料框承载轨道升至最高位置时高于所述空框承载轨道；

所述空框横移组件包括空框横移平台、平台托举装置、平台水平推送装置；所述空框横移平台用于在横移空载的物料框期间承载物料框；在横移物料框之前，所述空框横移平台位于空框承载轨道及搭载在其上的物料框之间；所述平台托举装置用于抬升空框横移平台，使物料框在进行水平移动前脱离空框承载轨道；所述平台水平推送装置用于水平推送空框横移平台，使物料框从空框承载轨道上方平移至料框承载轨道上方；

所述空框横移平台为多齿叉形，包括若干与所述料框承载轨道的运送方向垂直的叉齿；所述空框承载轨道、所述料框承载轨道分别在一侧设置有与所述叉齿位置对应的叉齿槽；所述叉齿槽在所述空框横移平台空载的物料框的过程中允许所述叉齿通过；物料框搭载在所述空框承载轨道或者料框承载轨道上时，物料框底部与叉齿槽底部之间的高度差大于所述叉齿的厚度；

所述轨道升降装置包括设置在料框承载轨道两端的支撑架、固定设置在料框承载轨道两端的升降驱动电机、设置在所述升降电机两侧的主传动杆、设置在主传动杆外端的主驱动轮以及与主驱动轮啮合的传动链条；所述升降驱动电机通过主传动杆、主驱动轮驱动传动链条，使所述料框承载轨道的两端沿支撑架同步升降。

2.根据权利要求1所述的滚入式自动堆叠机，其特征在于，所述物料托辊组件还包括物料托辊驱动皮带和物料托辊电机；所述物料托辊电机通过物料托辊驱动皮带驱动物料托辊进行绕轴旋转；所述托辊平移装置包括物料托辊支架、支架平移基座、支架平移驱动电机和支架平移驱动链条；所述物料托辊支架上设置有平移滑槽；所述支架平移基座上设置有平移滑轨；所述平移滑槽和平移滑轨用于限位；所述支架平移驱动电机通过支架平移驱动链条驱动物料托辊支架的平移；所述物料托辊均匀间隔地设置在所述物料托辊支架上。

3.根据权利要求2所述的滚入式自动堆叠机，其特征在于，所述物料托辊支架包括一纵向支撑条、若干横向支撑条、若干末端支撑件；所述物料托辊的一端设置在所述纵向支撑条上，另一端设置在所述末端支撑件上；所述横向支撑条连接纵向支撑条与末端支撑件；所述横向支撑条间隔地设置在相邻两根物料托辊之间。

4.根据权利要求3所述的滚入式自动堆叠机，其特征在于，所述物料送入轨道、料框承载轨道、料框送出轨道、空框送入轨道、空框承载轨道分别包括若干运送托辊；所述运送托辊水平设置；所述物料送入轨道、料框承载轨道、料框送出轨道、空框送入轨道还分别包括运送托辊驱动皮带；所述运送托辊驱动皮带用于驱动运送托辊进行绕轴旋转。

5.根据权利要求4所述的滚入式自动堆叠机，其特征在于，所述料框承载轨道的叉齿槽和运送托辊驱动皮带分别设置在不同侧。

6.根据权利要求5所述的滚入式自动堆叠机，其特征在于，所述平台托举装置为斜向相对设置的一组液压杆；所述平台水平推送装置包括水平推送基座、水平推送电机、水平推送挡板和水平推送驱动链条；所述水平推送基座上设置有水平推送滑槽；所述空框横移平台上设置有水平推送滑轨；所述水平推送滑槽和水平推送滑轨用于限位；所述水平推送电机通过水平推送驱动链条驱动空框横移平台；所述水平推送挡板设置在所述空框横移平台的一侧，用于向空载的物料框施加水平方向的推动力，避免其滑落所述空框横移平台。