CN114104385B - 一种蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，包括成品夹送***，通过成品夹持模块将砌块成品夹装至预备输送线上进行输送，并坯输送线和预备输送线上方设有并坯夹具，对砌块成品进行整并；码垛***，通过码垛机械手夹送砌块成品至排块输送线，排块机械手夹取排块输送线上的小砌块，与码垛机械手配合在码垛输送线上进行砌块排布摆放，实现在整个砌块垛内形成叉车槽；打包输送***，通过码垛输送线将码垛完毕的砌块成品输送至打包工位，通过横向穿箭打包机进行打包，旋转夹具改变砌块成品方向，通过纵向穿箭打包机进行最终打包，并由装车输送线输送至产品区。本发明提高加气混凝土砌块生产线的自动化程度。

Description

一种蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***

技术领域

本发明属于建筑材料自动化包装技术领域，具体涉及一种蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***。

背景技术

蒸压加气混凝土砌块具有质量轻、保温隔热、吸声降噪、耐火减震等优点，广泛应用于工业和民用建筑的承重量或围护填充结构。针对蒸压加气混凝土砌块生产线，国内对砌块的打包装车多数是由各工作区域单独进行，自动化程度受限，无法实现砌块从蒸压釜输出进行全自动打包，直至打包成方便运输的成品。

目前市面上大部分砌块打包***都需要通过托盘对砌块进行搬运和输送，使用的托盘较重、量大且不易回收，现有的托盘运送方式一般都是依靠人工，导致自动化程度低、生产效率低、生产及人工劳动成本投入较大、存在一定安全隐患等一系列问题。并且由于砌块码垛的方式不同，对砌块坯体的形状体积产生较大差异，这也影响了后期打包好的砌块的运输和装车问题。由于各部分的单独运作，托盘的大量使用，砌块形状的影响等多方面都不利于实现砌块的自动化生产，也为了后期装车、运输、卸货等后期工作等因素考虑，因此需要对砌块打包***进行一种全新的打包设计，能对加气混凝土砌块出釜后进行高效、自动、连续的打包输送处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，以降低打包成本，提高了打包效率，解决现有免托盘打包技术后期装车由于砌块垛体积限制，无法充分利用运输车载货空间的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，包括：

辊子输送线，用于将砌块成品输送至成品夹持模块工位处；

成品夹持模块，用于将砌块成品夹装至预备输送线，砌块成品在预备输送线呈两排布置；

预备输送线，用于砌块成品输送至并坯夹持模块工位处；

并坯夹持模块，用于将并预备输送线上的两排砌块成品整并成方垛并夹送至并坯输送线；

并坯输送线，用于步进的对方垛进行输送；

码垛机械手，用于将并坯输送线上的方垛以两个小砌块为一组的单列砌块的夹取至夹取排块输送线上，还用于将并坯输送线上的方垛分层抓取放置于码垛输送线上；

排块机械手，用于将排块输送线上的单个砌块抓取至码垛输送线上，并形成便于叉车***的叉车槽，并配合码垛机械手完成砌块垛的码垛；

码垛输送线，用于将码垛完成的砌块垛输送至打包工位；

横向穿箭打包机，用于对砌块垛进行横向打包；

旋转夹持模块，用于夹取横向打包完的砌块垛，并在空中水平旋转90度，将砌块垛放置于装车输送线上，并使叉车槽朝向叉车装载工位；

纵向穿箭打包机，用于对砌块垛进行纵向打包；

装车输送线，用于将打包完成的砌块垛输送至叉车装载区。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

1、本发明采用了免托盘打包技术，运用机械手进行特定的分层码垛方式，使砌块垛预留出叉车孔洞，免去了托盘制作、回收、存储和维护等一系列问题，降低了打包成本，提高了打包效率。2、本发明运用双机械手进行特殊码垛排布解决了后期装车由于砌块垛体积限制，无法充分利用运输车载货空间的问题，减低了运输成本，提高了运输效率。3、本发明采用了全自动化的打包方式，降低了人力，实现砌块打包安全有序运作，性能稳定，生产效率高。

附图说明

图1为本发明的布局结构示意图；

图2为砌块成品输送线示意图；

图3为排块输送线示意图；

图4为成品夹具主视图；

图5为成品夹具俯视图；

图6为成品夹具夹臂示意图

图7为砌块垛示意图；

图8为砌块垛第一层排布示意图；

图9为砌块垛第二层排布示意图

图10为旋转夹具夹头正视图；

图11为旋转夹具夹头左视图；

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

结合图1-3所示，本实施例的一种蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，包括成品夹送***、码垛***、打包输送***。所述成品夹送***由辊子输送线1、成品夹持模块3、预备输送线4、并坯夹持模块5、并坯输送线7组成。码垛***由码垛机械手8、排块输送线9、排块机械手10、码垛输送线11组成，打包输送***由横向穿箭打包机12、旋转夹持模块13、纵向穿箭打包机14、装车输送线15组成。

所述辊子输送线1用于将砌块成品2输送至成品夹持模块3工位处，成品夹持模块3用于将砌块成品2夹装至预备输送线4上进行输送，在预备输送线4呈两排布置，预备输送线4上设有并坯夹持模块5，并坯夹持模块5用于将并预备输送线4上的两排砌块成品2整并成方垛6并夹送至并坯输送线7上进行输送。所述码垛机械手8设置于并坯输送线终端和排块输送线11始端之间，用于将并坯输送线7上的方垛6的砌块夹取至排块输送线9，码垛机械手8设有五组夹板，两夹板之间由气缸伸缩实现单层砌块的夹紧与排放；每组夹板单独控制，可实现以两个小砌块18为一组的单列砌块的夹取和排放。排块机械手10放置于码垛输送线11的一侧，与码垛机械手8相对，用于夹取排块输送线9上的砌块，并与码垛机械手8配合在码垛输送线11上进行砌块排布摆放，形成具有两个叉车槽100的整个砌块垛16。排块机械手10设有两组夹板，两夹板之间由气缸伸缩杆实现单个砌块的夹紧与排放；每组夹板单独控制，可实现单个砌块按照需求位置进行摆放。码垛机械手8会抓取一层方垛上的砌块放置与排块输送线9上，并分成五组砌块，每组两个小砌块18。排块输送线9将小砌块运输至排块机械手10一侧，供排块机械手10将小砌块18抓取，并排列在码垛输送线11上。排块输送线9上设有感应装置，每当排块输送线9上的砌块少于一定数量时，码垛机械8手会抓取一层的砌块放置于排块输送线上。

码垛过程中，码垛机械手8首先从并坯输送线7抓取一层方垛（如图9白色区域，第一层为6块X2排）铺设在码垛输送线11上，排块机械手10再从排块输送线9上抓取砌块至该层的方垛上第二层（如图9黑色区域，竖向4块，横向1块，竖向4块之间形成两个叉车槽100），然后码垛机械手8再从并坯输送线7抓取方垛依次在第二层上向上堆砌，最终形成带有叉车槽100的砌块垛16。在码垛输送线11用于将码垛完毕的砌块垛16输送至横向打包工位，横向穿箭打包机12设置在码垛输送线11侧端，用于对码垛完毕的砌块垛16进行横向打包；码垛输送线11末端上部设有旋转夹持模块13，用于夹取横向打包完的砌块垛16并在空中水平旋转90度，将砌块垛16放置于装车输送线15上，使得叉车槽朝外，便于叉车装载，并通过纵向穿箭打包机14进行纵向的最终打包，并由装车输送线1输送至产品区，由叉车运输下线。

结合图7所示，砌块垛16是由六层（最大可至八层）的砌块8堆叠而成的1m*1.2m*1.2m方垛。每层由0.2m*0.2m的小砌块18排列而成。结合图8所示，其中第一层与三至六层是由码垛机械手8抓取的5排2列的小砌块18堆叠而成。结合图9所示，第二层是由排块机械手8从排块输送线9上抓取的小砌块18摆放而成，第二层小砌块间隔排布，预留有叉车***的槽。

结合图4-6所示，所述成品夹持模块3包括夹臂301、提升滚轮302、立柱305、工字梁306、机架313、液压站308、滑轮320、夹持动机构、行走驱动机构、升降驱动机构；所述升降驱动机构包括升降液压缸312、右侧外链轮314、右侧内链轮315、左侧链轮316、滑块319、链座317、滑轨318；行走驱动机构包括行走驱动电机、万向轴311、、齿轮轴307、横梁滚轮309、横梁轨道310；所述夹持驱动机构包括夹臂液压缸304，夹臂梁303。

所述机架313设置在立柱305上端，左右两侧的立柱305上均固定有横梁轨道310，所述机架313上设有横梁滚轮309，横梁滚轮309与横梁轨道310配合，能够沿横梁轨道310移动，具体的，所述横梁滚轮309固定在工字梁306上，工字梁306固定在立柱305侧端。所述工字梁306上设有直齿条，齿轮轴307上的齿轮与工字梁306上的直齿条啮合；

升降液压缸312、液压站308、行走驱动电机均固定在机架313上，液压站308为升降液压缸312和夹臂液压缸304提供液压动力。行走驱动电机与减速器相连，万向轴311一端连接减速器输出轴，另一端连接齿轮轴307，行走驱动电机驱动万向轴311带动齿轮轴307沿直齿条行走，带动整个机架313在辊子输送线1和预备输送线4之间移动。

所述机架313上固定有滑轨318，所述滑块319四周安装有四个滑轮320，滑轮320可在滑轨318上滚动，滚动方向平行于液压缸304的伸缩方向，链座317通过螺栓固定在滑块319上，所述夹臂梁303上端左右两侧均连接有链条，机架313左侧固定连接有左侧链轮316，右侧固定有右侧内链轮315和右侧外链轮314。左侧链条先啮合绕过左侧链轮316，再啮合绕过右侧内链轮315，最终末端固定连接在链座317上。右侧链条先啮合绕过右侧外链轮314，再末端固定于链座317上。所述升降液压缸312与滑块319铰链连接，升降液压缸312伸缩，可带动滑块319移动，从而拉动链条，控制夹臂梁303的升降。所述夹臂梁303两端设有提升滚轮302，提升滚轮302能够沿立柱305上下滚动。

所述夹臂301中间与夹臂梁303铰接，所述夹臂液压缸304通过螺栓固定在夹臂梁303上，夹臂液压缸304为双向液压缸，夹臂液压缸304两端的伸缩杆分别与一个夹臂301的上端铰接，过夹臂液压缸304的伸缩来控制夹臂301绕着与夹臂梁303的铰链连接处旋转，从而实现夹臂301的夹持与松开动作，完成砌块的夹持与松开。

所述并坯夹持模块5与成品夹持模块3的结构相同，区别在于夹持方向不同，能够使两排砌块成品2向内夹持整并成方垛6。

并坯夹持模块5、预备输送线4和并坯输送线7上均设有感应开关，检测砌块成品2的运行位置，配合并坯夹持模块5实现并坯和砌块转移。所述成品夹持模块3通过轨道梁往返于预备输送线4和并坯输送线7之间。所述并坯输送线7由编码器控制行进距离，使并坯输送线7上的方垛6以固定距离步进的行进。

结合图10-11所示，所述旋转夹持模块13包括桁架，设置在桁架上的升降模块、旋转夹持单元，所述旋转夹持单元包括旋转夹臂131、导向杆132、同步齿条133、同步齿轮、回转盘134、吊具液压缸135、横臂136、连接耳137、导套138；

所述吊具液压缸135两端与旋转夹臂131铰接，所述旋转夹臂131上端与导套138固定，所述导套138套接在导向杆132上，能够沿导向杆132滑动，导向杆132两端固定在支架138上，所述左右两侧的导套138上均固定有连接耳137，同步齿条133和连接耳137通过销轴固定连接，两个同步齿条133均与同步齿轮啮合，同步齿轮通过转轴连接在支架上，支架内设有两个同步齿条133移动的导向孔，使得同步齿条133始终与同步齿轮啮合，其中左侧的同步齿条133位于同步齿轮上端，右侧的同步齿条133位于同步齿轮下端。吊具液压缸135的伸缩带动两个旋转夹臂131沿导向杆132滑动，通过同步齿条133和同步齿轮的传动，使得两个旋转夹臂131的移动距离相同，达到同步效果。所述支架的上方设有回转盘134，回转盘通过电机驱动，用于控制旋转夹持单元的转动。旋转夹持单元上端与设置在桁架上的升降模块相连，升降模块用于带动旋转夹持单元的 升降，升降模块可采用液压缸、气缸等驱动模块，桁架（采用电动）能够带动旋转夹持单元在码垛输送线11和装车输送线15之间移动。旋转夹臂131上安装有避免砌块垛16夹取损伤的橡胶块19和保持砌块垛16平衡的稳固盘20。

所述预备输送线4、并坯输送线7和排块输送线9均采用橡胶履带输送，有效保护了砌块运输过程不被损坏。

下面介绍一下本发明的具体工作流程：

1.砌块成品输送阶段：辊子输送线1将放有经过蒸压釜蒸压而成的砌块成品2的底板运输至成品夹持模块3的工作位置，由成品夹持模块3的夹臂301整垛夹取底板上的砌块成品2，通过横梁轨道310夹送至预备输送线4处，前后共夹取两垛，并排置于预备输送线4上。然后由预备输送线4将砌块成品送至并坯夹持模块5夹取位置，当并坯输送线7上的方垛少于3垛时，并坯夹持模块5合并预备输送线4的两垛砌块成品，形成一个方垛6，并夹取通过轨道梁移送至并坯输送线7输送带上。并坯输送线7通过编码器控制，以固定的行进距离启停输送方垛6至并坯输送线7末端工位，以供码垛机械手8夹取。

2.码垛阶段：首先，码垛机械手8抓取一层并坯输送线7末端方垛6上的砌块，夹送放置于排块输送线9上，并将小砌块18以两个为一组，分成五组排开；排块输送线9将小砌块18输送至排块机械手10一侧，供排块机械手10夹取。下一步，码垛机械手8再抓取一层成品砌16块放置于码垛输送线11上作为第一层砌块，此时排块机械手10开始抓取排块输送线9上的砌块，并按图8所示放置第二层砌块。第二层砌块摆放完成后，由码垛机械手8从并坯输送线7处抓取砌块依次码垛三至六层，之后码垛机械手8会给排块输送线9补给砌块，由此码垛阶段完成。

3打包阶段：码垛输送线11将码垛好的砌块垛16运输至横向穿箭打包机12的工作位置，由横向穿箭打包机12自动为砌块垛16穿箭打包。横向打包后的砌块垛16通过码垛输送线11运输至旋转夹具13工作位置，旋转夹具13检测到砌块垛16，自动夹取砌块垛16通过轨道梁移送至装车运输机始端上，并在空中完成砌块垛16水平旋转90度，使得叉车槽100朝外，便于叉车装载。当旋转夹具13返回至码垛输送线上方时，纵向穿箭打包机14自动移动至转车输送线15始端，并开始为砌块垛16打包，与横向打包构成十字打包结构。最后打包好的砌块垛16由装车输送线14运送至叉车装载区，等待叉车17转运至产品区。

从以上的描述中，可以看出，采用了免托盘打包技术，运用机械手进行特定的分层码垛方式，使砌块垛预留出叉车槽洞，免去了托盘制作、回收、存储和维护等一系列问题，降低了打包成本，提高了打包效率。运用双机械手进行特殊码垛排布解决了后期装车由于砌块垛体积限制，无法充分利用运输车载货空间的问题，减低了运输成本，提高了运输效率。并且采用了全自动化的打包方式，降低了人力，实现砌块打包安全有序运作，性能稳定，生产效率高。

Claims (10)

1.一种蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，其特征在于，包括：

辊子输送线，用于将砌块成品输送至成品夹持模块工位处；

成品夹持模块，用于将砌块成品夹装至预备输送线，砌块成品在预备输送线呈两排布置；

预备输送线，用于砌块成品输送至并坯夹持模块工位处；

并坯夹持模块，用于将预备输送线上的两排砌块成品整并成方垛并夹送至并坯输送线；

并坯输送线，用于步进的对方垛进行输送；

码垛机械手，用于将并坯输送线上的方垛以两个小砌块为一组的单列砌块的夹取至排块输送线上，还用于将并坯输送线上的方垛分层抓取放置于码垛输送线上；

排块机械手，用于将排块输送线上的单个砌块抓取至码垛输送线上，并形成便于叉车***的叉车槽，并配合码垛机械手完成砌块垛的码垛；

码垛输送线，用于将码垛完成的砌块垛输送至打包工位；

横向穿箭打包机，用于对砌块垛进行横向打包；

旋转夹持模块，用于夹取横向打包完的砌块垛，并在空中水平旋转90度，将砌块垛放置于装车输送线上，并使叉车槽朝向叉车装载工位；

纵向穿箭打包机，用于对砌块垛进行纵向打包；

装车输送线，用于将打包完成的砌块垛输送至叉车装载区。

2.根据权利要求1所述的蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，其特征在于，所述成品夹持模块包括夹臂、夹臂梁、夹持驱动机构、立柱、机架、行走驱动机构、升降驱动机构；

所述夹臂梁两端分别与对应侧的立柱滑动配合，能够沿立柱上下移动；所述夹臂与夹臂梁铰接，夹持驱动机构用于驱动相对的两个夹臂的夹持与松开；所述机架设置在立柱上，通过行走驱动机构能够在辊子输送线和预备输送线之间移动；所述机架上设有升降驱动机构，用于带动夹臂梁的升降。

3.根据权利要求2所述的蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，其特征在于，所述升降驱动机构包括升降液压缸、右侧外链轮、右侧内链轮、左侧链轮、滑块、链座、滑轨；

所述机架上固定有滑轨，所述滑块能够沿滑轨移动，移动方向平行于夹持驱动机构的伸缩方向；所述链座固定在滑块上，所述夹臂梁上端左右两侧均连接有链条，机架左侧固定连接有左侧链轮，右侧固定有右侧内链轮和右侧外链轮；左侧的链条先啮合绕过左侧链轮，再啮合绕过右侧内链轮，最终末端固定连接在链座上；右侧的链条先啮合绕过右侧外链轮，再固定于链座上；所述升降液压缸与滑块铰接。

4.根据权利要求2所述的蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，其特征在于，所述行走驱动机构包括行走驱动电机、万向轴、齿轮轴、横梁滚轮、横梁轨道；

所述立柱上定有横梁轨道，所述机架上设有横梁滚轮，横梁滚轮与横梁轨道配合；所述立柱侧端设有直齿条；所述行走驱动电机均固定在机架上，行走驱动电机通过减速器与万向轴连接，万向轴连接齿轮轴，齿轮轴上的齿轮与直齿条啮合。

5.根据权利要求2所述的蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，其特征在于，所述夹持驱动机构包括夹臂液压缸，所述夹臂液压缸固定在夹臂梁上，夹臂液压缸为双向液压缸，夹臂液压缸两端的伸缩杆分别与一个夹臂铰接，过夹臂液压缸的伸缩来控制两个夹臂的转动，实现夹臂的夹持与松开动作。

6.根据权利要求1所述的蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，其特征在于，所述旋转夹持模块包括桁架，设置在桁架上的升降模块、旋转夹持单元；

所述旋转夹持单元用于夹持砌块垛，并能够带动砌块垛旋转；所述升降模块用于带动旋转夹持单元的升降，所述桁架用于带动旋转夹持单元在码垛输送线和装车输送线之间移动。

7.根据权利要求6所述的蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，其特征在于，所述旋转夹持单元包括旋转夹臂、导向杆、同步齿条、同步齿轮、回转盘、吊具液压缸、横臂、连接耳、导套；

所述吊具液压缸两端与旋转夹臂铰接，所述旋转夹臂上端与导套固定，所述导套套接在导向杆上，能够沿导向杆滑动，导向杆两端固定在支架上，左右两侧的导套上均固定有连接耳，同步齿条和连接耳通过销轴连接，两个同步齿条均与同步齿轮啮合，同步齿轮通过转轴连接在支架上，支架内设有两个同步齿条移动的导向孔，使得同步齿条始终与同步齿轮啮合。

8.根据权利要求7述的蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，其特征在于，所述旋转夹臂上安装有避免砌块垛夹取损伤的橡胶块。

9.根据权利要求7述的蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，其特征在于，旋转夹臂上还设有保持砌块垛平衡的稳固盘。

10.根据权利要求1所述的蒸压加气混凝土砌块免托盘全自动打包***，其特征在于，所述预备输送线、并坯输送线和排块输送线均采用橡胶履带输送。

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