CN205634215U - 一种码坯机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种码坯机，包括小机械手、输送线、以可移动的龙门架为框架的大机械手、以及控制***；所述大机械手以龙门架为框架，包括升降机构、X轴向运动机构、旋转机构、夹持机构。升降机构位于龙门架内上下滑动，使得整个设备的高度可控；X轴向运动机构在龙门架内左右滑动，最大限度的满足了夹持机构所夹持的砖坯在经过旋转后码放到砖车两侧的需要；设置了旋转、夹持机构使大机械手增加了旋转功能，通过改变夹持机构的旋转角度来改变砖坯的码放方向，从而使砖坯的码放方式纵横交错，在不减少单个砖车产量的基础上避免了垮坯事件的发生。

Description

一种码坯机

技术领域

本实用新型涉及建材行业自动化机械，具体涉及一种码坯机。

背景技术

随着工业自动化技术的发展，许多砖厂都开始使用机械码坯机替代人工码坯。现有的码坯机一般都是由固定的龙门架、倒悬挂安装在龙门架上的小机械手以及倒悬挂安装在龙门架上的大机械手组成。大机械手的升降机构一般位于龙门架的顶部，升降机构的主体包括一个矩形筒体及安装在侧面的线性导轨和齿条，工作时电机通过耦合方式驱动齿条升降从而带动整个矩形筒体升降。 在提升过程中，矩形筒体往往会突出龙门架一定的高度，这样务必会增加整个设备的总高度，从而导致需要占用过多的上部空间；其缺点一是需要加高或者重建厂房，增加生产成本。二是由于设备较高，容易导致运输车辆违规超高，不便于运输。

小机械手的作用是从制砖机出坯工位抓取砖坯后放置到输送线上，现有的小机械手倒悬挂安装在龙门架上，必须要有相应的横梁来固定竖直筒体，该横梁位于机械手夹持装置的上方使得上部空间不够开阔，不仅会阻挡看机人员的视线，导致无法及时发现设备出现的故障。还会阻挡大机械手的行走位置，使大机械手无法在最佳位置抓取砖坯，必须等待输送线多行走一段距离，以越过横梁。因此影响了生产效率。该砖坯抓取机械手的结构简单，不能完成多个不同方向的结构调整，使其在与制砖机对接时比较困难。

目前与旋转式六模、八模制砖机配套使用的码坯机都是由一个小型机械手在制砖机大盘上抓取砖坯后放到输送线上，待输送线上的砖坯数量为设定值时，再由大机械手整排抓取砖坯并按照预定的行数和层数放到砖车上。众所周知，砖坯同向码放会出现垮坯的现象，然而现有大机械手的夹持机构和升降装置采用固定连接方式，工作时只能按照同一方向码放砖坯，为了解决上述问题，一些厂家采用人工翻转，或者逐层减少每行的砖坯数量，即阶梯式码砖的方法。其缺陷要么是增加人工成本的同时降低了工作效率，要么是占用同样砖车资源的情况下减少了砖车上砖坯的码放数量，同样也是降低了工作效率。

此外，现有大机械手上安装的夹持机构，其两侧的夹板普遍采用铰链对向安装，夹持砖坯时由气缸提供动力拉动一侧的活动夹板，使之倾斜从而产生夹持力，倾斜的夹板容易造成砖坯局部受力不均，当夹持的砖坯数量较少时会出现砖坯变形或被夹碎的现象。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供一种与旋转式六模、八模制砖机配套使用的码坯机。

本实用新型采用的技术方案为：一种码坯机，其特征在于，包括小机械手、输送线、以可移动的龙门架为框架的大机械手、以及控制***；地面上砖车轨道的两侧安装有与之平行的导轨，导轨一侧设置有坐地式小机械手，导轨上安装有可移动的龙门架，大机械手以该龙门架为框架，包括升降机构、X轴向运动机构、旋转机构、夹持机构；龙门架两侧的立板上安装有线性导轨，龙门架中部安装有升降机构的矩形框，该矩形框通过滑块在立板上的线性导轨上滑动；矩形框上安装有线性导轨，X轴向运动机构通过滑块在矩形框上的线性导轨上左右滑动；X轴向运动机构与旋转机构之间通过固定板连接，旋转机构下部安装有夹持机构。

进一步地，所述小机械手，包括夹持装置、旋转摆臂、支撑座、竖直筒体、调整座、X轴向伺服电机及减速机、Z轴向伺服电机及减速机；竖直筒体上方通过支撑座安装有旋转摆臂，旋转摆臂一端安装有X轴向伺服电机及与该电机相连接的减速机，X 轴向伺服电机所连接的减速机的筒体与支撑座固定安装，旋转摆臂另一端通过L形连接板安装有夹持装置；竖直筒体下方安装有Z轴向伺服电机及与该电机相连接的减速机，Z 轴向伺服电机所连接的减速机的传动轴向上伸入竖直筒体中并通过旋转轴承与支撑座连接；竖直筒体一侧设置有调整座。

进一步地,所述调整座包括圆箍、V形连接板、L形固定板、内衬板、底板、X轴向直槽孔、Y轴向直槽孔，底板中部安装有内衬板和上、下两个V形连接板，每个V形连接板的端部安装有圆箍，该圆箍为两对半圆形圆箍通过螺栓连接而成；底板的两侧安装有L形固定板，L形固定板上沿X轴和Y轴方向设有直槽孔，内衬板上设置有与L形固定板上X轴向直槽孔相对应的螺纹孔，底板上设置与L形固定板上Y轴向直槽孔相对应的螺纹孔。

进一步地，所述龙门架包括立于两侧的立板、顶部安装的横梁、以及用于支撑龙门架两侧立板的底座，其中立板和横梁为U型；两侧的底座上分别安装有伺服电机；在伺服电机的作用下使得龙门架能够在导轨上移动。

进一步地，所述升降机构包括矩形框、伺服电机、双输出蜗轮蜗杆减速机、输出轴、带座轴承、链轮、从动链轮和链条；伺服电机位于龙门架顶部的横梁上，横梁的两端安装有链轮，龙门架底座上安装有从动链轮，链轮与从动链轮之间连接有链条；伺服电机经双输出蜗轮蜗杆减速机与输出轴连接，输出轴的两端分别与链轮连接，输出轴中部安装有带座轴承。

进一步地，所述X轴向运动机构包括固定板、伺服电机、齿轮和齿条，固定板上安装有伺服电机和齿轮，齿条安装在升降机构的矩形框的中部，伺服电机驱动齿轮转动，齿轮在齿条的作用下移动X轴向运动机构。

进一步地，所述旋转机构包括固定板、旋转支撑和支撑板，旋转支撑包括固定座圈和活动座圈；固定板下部与旋转支撑的固定座圈连接，旋转支撑的活动座圈安装在支撑板上，固定板上安装有驱动电机，驱动电机通过耦合驱动旋转支撑的活动座圈旋转；所述驱动电机的耦合驱动为齿轮方式、同步轮与同步带方式、链轮与链条方式、皮带轮与皮带方式中的一种。

进一步地，所述夹持机构包括骨架、气缸、连接杆、活动夹板和固定夹板，骨架上部安装有防护罩，骨架一侧安装有固定夹板，骨架另一侧通过直线轴承和直线导柱安装有活动夹板，活动夹板和固定夹板分别位于骨架两侧且相互平行，活动夹板和固定夹板之间安装有气缸和连接杆。

进一步地，所述夹持机构的中心点与龙门架中心点偏离距离A，且夹持机构安装在输送线一侧的方向。

控制***由带有运动模式的可编程控制器、电阻式触摸屏、各种开关、电控箱、伺服驱动器、伺服电机构成，控制器接收外部信号，通过程序运算后输出信号控制伺服驱动器，伺服驱动器再控制各个机构相对应的伺服电机从而控制了整个码坯机的运行。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果是：1、升降机构位于龙门架内上下滑动，不再突出龙门架顶部的横梁，因此整个设备的高度可控，不用耗费资金改造厂房或者重新安装设备，节约了生产成本。2、X轴向运动机构在龙门架内左右滑动，最大限度的满足了夹持机构所夹持的砖坯在经过旋转后码放到砖车两侧的需要。3、通过设置旋转、夹持机构，使大机械手增加了旋转功能，通过改变夹持机构的旋转角度来改变砖坯的码放方向，从而使砖坯的码放方式纵横交错，在不减少单个砖车产量的基础上避免了垮坯事件的发生。4、坐地式小机械手的设计使得旋转摆臂能在50-160度之间很好地与制砖机配合；竖直筒***于旋转摆臂的下部，使机械手的上部空间无遮挡，开拓了看机人员的视野。5、小机械手的调整座可以在上、下、左、右、前、后六个方向进行调整，使得机械手在安装时不必为每个用户单独制定安装方案，大大缩短了设备的安装和调试周期。

附图说明

图1为码坯机的结构示意图

图2为小机械手的结构示意图

图3为小机械手调整座的结构示意图

图4为码坯机局部示意图

图5为码坯机侧面示意图

图6为夹持机构示意图

图7为砖坯码放示意图

图中：1、小机械手，1.1、夹持装置，1.2、旋转摆臂，1.2.1、L形连接板，1.3、支撑座，1.4、竖直筒体，1.5、调整座，1.5.1、圆箍，1.5.2、V形连接板，1.5.3、L形固定板，1.5.4、内衬板，1.5.5、底板，1.5.6、X轴向直槽孔，1.5.7、Y轴向直槽孔，1.6、X轴向伺服电机，1.7、X轴向伺服电机所连接的减速机，1.8、Z轴向伺服电机，1.9、Z轴向伺服电机所连接的减速机，1.10、单块砖坯，1.11、底座，2、输送线，3、龙门架，3.1、立板，3.2、横梁，3.3、底座，4、导轨，5、齿条，6、升降机构，6.1、矩形框，6.2、双输出涡轮蜗杆减速机；6.3、输出轴，6.4、带座轴承，6.5、链轮，6.6、从动链轮，6.7、链条，7、X轴向运动机构，7.1、固定板，8、旋转机构，8.1、旋转支撑，8.2、支撑板，8.3、驱动电机，9、夹持机构，9.1、骨架，9.2、气缸，9.3、连接杆，9.4、直线导柱，9.5、直线轴承，9.6、活动夹板，9.7、固定夹板，9.8、防护罩，9.9、砖坯，10、伺服电机，11、线性导轨，12、滑块，13、制砖机，14、砖车轨道，15、砖车及码放的砖坯，16、基座，17、地面。

具体实施方式

现结合具体实施例对本实用新型进一步说明，以下记载的仅为优选实施方案，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依照本实用新型技术方案所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

如图1和图4所示，码坯机包括小机械手1、输送线2、以可移动的龙门架3为框架的大机械手、以及控制***。地面17上砖车轨道14的两侧安装有与之平行的导轨4，导轨4一侧设置有坐地式小机械手1，导轨4上安装有可移动的龙门架3，大机械手以该龙门架为框架，包括升降机构6、X轴向运动机构7、旋转机构8、夹持机构9；龙门架3两侧的立板3.1上安装有线性导轨11，龙门架3中部安装有升降机构6的矩形框6.1，该矩形框6.1通过滑块12在立板3.1上的线性导轨11上滑动；矩形框6.1上安装有线性导轨11，X轴向运动机构7通过滑块12在矩形框6.1上的线性导轨11上左右滑动；X轴向运动机构7与旋转机构8之间通过固定板7.1连接，旋转机构8下部安装有夹持机构9。控制***由带有运动模式的可编程控制器、电阻式触摸屏、各种开关、电控箱、伺服驱动器、伺服电机构成，控制器在接收到外部信号以后通过程序运算后输出信号控制伺服驱动器，伺服驱动器再控制各个机构相对应的伺服电机从而控制了码坯机的运行。

如图2所示，小机械手1包括夹持装置1.1、旋转摆臂1.2、支撑座1.3、竖直筒体1.4、调整座1.5、X轴向伺服电机1.6及减速机1.7、Z轴向伺服电机1.8及减速机1.9。竖直筒体1.4上方通过支撑座1.3安装有旋转摆臂1.2，旋转摆臂1.2一端安装有X轴向伺服电机1.6及与该电机相连接的减速机1.7，X 轴向伺服电机1.6所连接的减速机1.7的筒体与支撑座1.3固定安装，旋转摆臂1.2另一端通过L形连接板1.2.1安装有夹持装置1.1；竖直筒体1.4下方安装有Z轴向伺服电机1.8及与该电机相连接的减速机1.9，Z 轴向伺服电机1.8所连接的减速机1.9的传动轴向上伸入竖直筒体1.4中并通过旋转轴承与支撑座1.3连接；竖直筒体1.4一侧设置有调整座1.5，调整座1.5加装底座1.11后坐地式安装。

如图3所示，调整座1.5包括圆箍1.5.1、V形连接板1.5.2、L形固定板1.5.3、内衬板1.5.4、底板1.5.5、X轴向直槽孔1.5.6、Y轴向直槽孔1.5.7，调整座1.5的底板1.5.5中部安装有内衬板1.5.4和上、下两个V形连接板1.5.2，每个V形连接板1.5.2的端部安装有圆箍1.5.1，该圆箍1.5.1为两对半圆形圆箍通过螺栓连接而成，松开连接的螺丝就可以改变竖直筒体1.4在调整座1.5上的上下位置，从而调整了整个机械手1的上下位置。底板1.5.5的两侧安装有L形固定板1.5.3，L形固定板1.5.3上沿X轴和Y轴方向设有直槽孔，内衬板1.5.4上设置有与L形固定板1.5.3上X轴向直槽孔1.5.6相对应的螺纹孔，底板1.5.5上设置与L形固定板1.5.3上Y轴向直槽孔1.5.7相对应的螺纹孔，便于机械手的竖直筒体1.4在X轴和Y轴方向调整位置后紧固螺丝。以上设计使机械手在上、下、前、后、左、右六个位置都可以调整，因此机械手在现场安装时极为方便，可以根据用户制砖机的实际高度和摆放形式随时调整到最佳位置，而不需针对每一个用户具体情况而单独制定方案。

如图4所示，龙门架3包括立于两侧的立板3.1、顶部安装的横梁3.2、以及用于支撑龙门架3两侧立板3.1的底座3.3，其中立板3.1和横梁3.2为U型；两侧的底座3.3上分别安装有伺服电机10；在伺服电机10的作用下使得龙门架3能够在导轨4上移动。

如图1、图4所示，升降机构6包括矩形框6.1、伺服电机10、双输出蜗轮蜗杆减速机6.2、输出轴6.3、带座轴承6.4、链轮6.5、从动链轮6.6和链条6.7。矩形框6.1通过滑块12在龙门架3的立板3.1上的线性导轨11上滑动；伺服电机10位于龙门架3顶部的横梁3.2上，横梁3.2的两端安装有链轮6.5，龙门架3底座3.3上安装有从动链轮6.6，链轮6.5与从动链轮6.6之间连接有链条6.7；伺服电机10经双输出蜗轮蜗杆减速机6.2与输出轴6.3连接，输出轴6.3的两端分别与链轮6.5连接，输出轴6.3中部安装有带座轴承6.4。升降机构6在龙门架3内上下滑动，不再突出龙门架3顶部的横梁3.2，因此整个设备的高度可控，不用耗费资金改造厂房或者重新安装设备，节约了生产成本。

如图1、图4所示，X轴向运动机构7包括固定板7.1、伺服电机10、齿轮和齿条5，固定板7.1上安装有伺服电机10和齿轮，齿条5安装在升降机构6的矩形框6.1的中部，伺服电机10驱动齿轮转动，齿轮在齿条5的作用下移动X轴向运动机构7，使其通过滑块12在矩形框上6.1的线性导轨11上左右滑动，最大限度的满足了夹持机构所夹持的砖坯在经过旋转后码放到砖车两侧的需要。

如图1、图5所示，旋转机构8包括与X轴向运动机构7共用的固定板7.1、旋转支撑8.1和支撑板8.2，旋转支撑8.1包括固定座圈和活动座圈；固定板7.1下部与旋转支撑8.1的固定座圈连接，旋转支撑8.1的活动座圈安装在支撑板8.2上，支撑板8.2下部固定安装有夹持机构9。固定板7.1上安装有驱动电机8.3，驱动电机8.3通过耦合驱动旋转支撑8.1的活动座圈旋转；所述驱动电机8.3的耦合驱动为齿轮方式、同步轮与同步带方式、链轮与链条方式、皮带轮与皮带方式中的一种。码坯机的大机械手增加了旋转功能，通过改变夹持机构的旋转角度来改变砖坯的码放方向，从而使砖坯的码放方式纵横交错，在不减少单个砖车产量的基础上避免了垮坯事件的发生。

如图6所示，夹持机构9包括骨架9.1、气缸9.2、连接杆9.3、活动夹板9.6和固定夹板9.7，骨架9.1上部安装有防护罩9.8，骨架9.1一侧安装有固定夹板9.7，骨架9.1另一侧通过直线轴承9.5和直线导柱9.4安装有活动夹板9.6，活动夹板9.6和固定夹板9.7分别位于骨架9.1两侧且相互平行，活动夹板9.6和固定夹板9.7之间安装有气缸9.2和连接杆9.3。夹持砖坯9.9时，由气缸9.2提供动力平行拉动活动夹板9.6，使其依靠直线轴承9.5在直线导柱9.4上左右水平移动，砖坯9.9夹持时一侧的受力面为大面积接触。现有技术中的活动夹板是倾斜后进行夹取的，其受力面只有夹板下部的边沿区域。相比于现有技术，本实用新型的夹持机构由于增加了砖坯夹持的受力面积，因此不会出现砖坯破碎或变形的现象。

如图5所示，夹持机构9的中心点与龙门架3中心点偏离距离A，且夹持机构9安装在输送线2一侧的方向。

如图1、图2所示，工作时，首先单块砖坯1.10由夹持装置1.1夹紧，之后X轴向伺服电机1.6驱动L形连接板1.2.1旋转90度。L形连接板1.2.1在旋转的同时起到了提升作用，从而使夹持装置1.1从制砖机出坯工位夹持的砖坯，翻转至适合放到输送线的角度。与此同时，Z轴伺服电机1.8带动竖直筒体1.4上部的支撑座1.3旋转，从而带动旋转摆臂1.2沿Z轴方向旋转，其旋转的角度可以在50-160度以内，具体情况根据制砖机的摆放形式和机械手安装方式而定。旋转摆臂1.2沿Z轴方向旋转使得砖坯抓取到输送线上方，此时夹持装置1.1释放使砖块稳稳的落在输送线上。完成以上步骤后，小机械手按原路返回以备夹取下一块砖坯。

如图1、图2、图7所示，码坯机通过以下步骤进行的砖坯码放：

(1)大机械手的初始位置位于输送线2上方，随时准备抓取砖坯；小机械手1从制砖机13出坯工位抓取单块砖坯1.10并放置到输送线2上，每放一块砖坯，输送线就移动约一块砖坯的距离，直到输送线上的砖坯数达到设定数量后，大机械手的夹持机构9将输送线上的砖坯统一夹起，升降机构6通过线性导轨上升，提起夹持机构9；

(2)龙门架3移至需要码放的砖车旁，升降机构6和X轴向运动机构7同时作用确定砖坯的码放位置，使砖坯准确地落在砖车上；

(3)大机械手回到初始位置重复步骤(1)和(2)，如此反复直到砖车上第一层砖坯的行数达到设定值，开始码放第二层砖坯；

(4)先在第二层砖坯的左右两侧分别预留一行砖坯的位置，重复步骤(1)和(2)，在砖车上第二层的中间位置码满砖坯；

(5)大机械手回到初始位置重复步骤(1)，龙门架3移至需要码放的砖车旁，升降机构6和X轴向运动机构7及旋转机构8同时作用确定砖坯的码放位置及角度，使砖坯准确地落在砖车左侧的预留位置，重复这一操作，在砖车右侧的预留位置码放砖坯，这样可使第二层左右两侧的砖坯码放方向与其他砖坯的码放方向垂直；

(6)重复上述步骤直到砖车上砖坯的数量达到设定值，并根据实际需要确定每行、每层砖坯的码放方向，采用上述方法码放的砖坯纵横交错，不会出现垮坯的现象。

Claims (9)

1.一种码坯机，其特征在于，包括小机械手、输送线、以可移动的龙门架为框架的大机械手、以及控制***；地面上砖车轨道的两侧安装有与之平行的导轨，导轨一侧设置有坐地式小机械手，导轨上安装有可移动的龙门架，大机械手以该龙门架为框架，包括升降机构、X轴向运动机构、旋转机构、夹持机构；龙门架两侧的立板上安装有线性导轨，龙门架中部安装有升降机构的矩形框，该矩形框通过滑块在立板上的线性导轨上滑动；矩形框上安装有线性导轨，X轴向运动机构通过滑块在矩形框上的线性导轨上左右滑动；X轴向运动机构与旋转机构之间通过固定板连接，旋转机构下部安装有夹持机构。

2.如权利要求1所述的码坯机，其特征在于，所述小机械手包括夹持装置、旋转摆臂、支撑座、竖直筒体、调整座、X轴向伺服电机及减速机、Z轴向伺服电机及减速机；竖直筒体上方通过支撑座安装有旋转摆臂，旋转摆臂一端安装有X轴向伺服电机及与该电机相连接的减速机，X 轴向伺服电机所连接的减速机的筒体与支撑座固定安装，旋转摆臂另一端通过L形连接板安装有夹持装置；竖直筒体下方安装有Z轴向伺服电机及与该电机相连接的减速机，Z 轴向伺服电机所连接的减速机的传动轴向上伸入竖直筒体中并通过旋转轴承与支撑座连接；竖直筒体一侧设置有调整座。

3.如权利要求2所述的码坯机，其特征在于，所述调整座包括圆箍、V形连接板、L形固定板、内衬板、底板、X轴向直槽孔、Y轴向直槽孔，底板中部安装有内衬板和上、下两个V形连接板，每个V形连接板的端部安装有圆箍，该圆箍为两对半圆形圆箍通过螺栓连接而成；底板的两侧安装有L形固定板，L形固定板上沿X轴和Y轴方向设有直槽孔，内衬板上设置有与L形固定板上X轴向直槽孔相对应的螺纹孔，底板上设置与L形固定板上Y轴向直槽孔相对应的螺纹孔。

4.如权利要求1所述的码坯机，其特征在于，所述龙门架包括立于两侧的立板、顶部安装的横梁、以及用于支撑龙门架两侧立板的底座，其中立板和横梁为U型；两侧的底座上分别安装有伺服电机。

5.如权利要求1所述的码坯机，其特征在于，所述升降机构包括矩形框、伺服电机、双输出蜗轮蜗杆减速机、输出轴、带座轴承、链轮、从动链轮和链条；伺服电机位于龙门架顶部的横梁上，横梁的两端安装有链轮，龙门架底座上安装有从动链轮，链轮与从动链轮之间连接有链条；伺服电机经双输出蜗轮蜗杆减速机与输出轴连接，输出轴的两端分别与链轮连接，输出轴中部安装有带座轴承。

6.如权利要求1所述的码坯机，其特征在于，所述X轴向运动机构包括固定板、伺服电机、齿轮和齿条，固定板上安装有伺服电机和齿轮，齿条安装在升降机构的矩形框的中部，伺服电机驱动齿轮转动，齿轮在齿条的作用下移动X轴向运动机构。

7.如权利要求1所述的码坯机，其特征在于，所述旋转机构包括固定板、旋转支撑和支撑板，旋转支撑包括固定座圈和活动座圈；固定板下部与旋转支撑的固定座圈连接，旋转支撑的活动座圈安装在支撑板上，固定板上安装有驱动电机，驱动电机通过耦合驱动旋转支撑的活动座圈旋转；所述驱动电机的耦合驱动为齿轮方式、同步轮与同步带方式、链轮与链条方式、皮带轮与皮带方式中的一种。

8.如权利要求1所述的码坯机，其特征在于，所述夹持机构包括骨架、气缸、连接杆、活动夹板和固定夹板，骨架上部安装有防护罩，骨架一侧安装有固定夹板，骨架另一侧通过直线轴承和直线导柱安装有活动夹板，活动夹板和固定夹板分别位于骨架两侧且相互平行，活动夹板和固定夹板之间安装有气缸和连接杆。

9.如权利要求1所述的码坯机，其特征在于，所述夹持机构的中心点与龙门架中心点偏离距离A，且夹持机构安装在输送线一侧的方向。