CN206813788U - 一种全自动成垛钢管立体存取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全自动成垛钢管立体存取装置，特别适用于成垛钢管及各种管材、型材的全自动立体存取。它包括料库钢结构框架、行吊、行吊导轨，其料库钢结构框架上设有小车导轨，小车导轨上设有垛位小车，垛位小车可在小车导轨上横向移动，每组料库钢结构框架设置N排M层垛位，垛位小车排列方式为最底层设有N个垛位小车，其余各层设N‑1个垛位小车，即除最底层以外，上面每层都空出一个垛位，各垛位小车可在相邻两垛位范围内移动，以便为任意垛位进料、出料打开向上的升降通道；行吊上设有可自动抓取钢管的钢管吊具；通过自动化控制***控制行吊及钢管吊具，即可完成任意垛位钢管的随时存取。

Description

一种全自动成垛钢管立体存取装置

技术领域

本实用新型涉及一种全自动成垛钢管立体存取装置，属于钢管生产、应用技术领域。

背景技术

目前钢管的生产企业和使用企业，在钢管的存放方式上主要有钢管单层叠放、打捆后多层堆放、码垛单层存放。钢管单层叠放、打捆后多层堆放方式在取管时都只能先进的后出、后进的先出，不能做到任意存取；码垛单层存放方式，其单位面积场地内存放容量小，不能满足存量大、分类细的生产需要；而且以上存取钢管方式均由人工操作，劳动强度大。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种全自动成垛钢管立体存取装置，钢管码垛后可多层立体存放，根据需要可全自动随时存取任意垛位。

本实用新型是这样在实现的：它包括料库钢结构框架、行吊、行吊导轨，其料库钢结构框架上设有小车导轨，小车导轨上设有垛位小车，垛位小车可在小车导轨上横向移动，每组料库钢结构框架设置N排M层垛位，垛位小车排列方式为最底层设有N个垛位小车，其余各层设N-1个垛位小车，即除最底层以外，上面每层都空出一个垛位，各垛位小车可在相邻两垛位范围内移动，以便为任意垛位进料、出料打开向上的升降通道；根据场地或厂房大小或库存量要求，可设置多组料库钢结构框架；行吊上设有可自动抓取钢管的钢管吊具；通过自动化控制***控制行吊及钢管吊具，可完成任意垛位钢管的随时存取。

本实用新型可实现钢管的立体存放，提高了单位面积场地内的存放量；采用专用钢管吊具可实现自动抓取、自动存放成垛钢管，降低了工人劳动强度；由于实现自动化控制，每个垛位钢管可随时、任意存取，实现了钢管的细化分类管理。

附图说明

图1 为本发明的横向侧视图。

图2为本发明的纵向侧视图。

图3为料库钢结构框架正视图。

图4为料库钢结构框架侧视图。

图5为本发明的垛位小车正视图。

图6为本发明的垛位小车侧视图。

图7为本发明的钢管专用吊具正视图。

图8为本发明的钢管专用吊具俯视图。

图9为本发明的钢管专用吊具L形吊臂打开时侧视图。

图10为本发明的钢管专用吊具L形吊臂合拢时侧视图。

垛位小车1、车轮装置1.1、框架1.2、立柱1.3、传动轴1.4、联轴器1.5、减速机1.6、防撞缓冲块1.7、电机1.8、限位开关1.9、钢管吊具2、轴套座2.1、气缸装置2.2、长方形框架平台2.3、空压机2.4、L形吊臂2.5、电磁气阀2.6、接近开关2.7、滑轮2.8、推杆2.9、钢管3、小车导轨4、料库钢结构框架5、立柱5.1、悬臂5.2、横梁5.3、行车6、行吊导轨7、位置传感器8。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述：它包括料库钢结构框架5、行吊6、行吊导轨7，其料库钢结构框架5上设有小车导轨4，小车导轨4上设有垛位小车1，垛位小车1可在小车导轨4上横向移动，每组料库钢结构框架5设置N排M层垛位，垛位小车1排列方式为最底层设有N个垛位小车1，其余各层设N-1个垛位小车1，即除最底层以外，上面每层都空出一个垛位，各垛位小车1可在相邻两垛位范围内移动，以便为任意垛位进料、出料打开向上的升降通道，根据场地或厂房大小或库存量要求，可设置多组料库钢结构框架5；行吊6上设有可自动抓取钢管3的钢管吊具2，通过自动化控制***控制行吊6及钢管吊具2，即可实现对任意垛位的钢管3随时存取。

所述的料库钢结构框架5是立体料库的主体结构，两侧设有立柱5.1,各立柱5.1沿高度方向设置多个悬臂5.2，悬臂5.2上安装横梁5.3，横梁5.3上装有供垛位小车1行走的小车导轨4。

所述的垛位小车1由框架1.2、立柱1.3、车轮装置1.1、传动轴1.4、联轴器1.5、减速机1.6、防撞缓冲块1.7、电机1.8、限位开关1.9组成，其框架1.2长度方向上至少设置有2对立柱1.3，立柱1.3起保持整垛钢管垛形作用，框架1.2的四个角的下方设置车轮装置1.1，垛位小车1同一侧的两套车轮装置1.1通过传动轴1.4、联轴器1.5与减速机1.6连接，减速机1.6上安装有电机1.8，该侧的两组车轮装置1.1作为垛位小车1的主动轮，驱动垛位小车1在导轨4上横向移动；垛位小车1一侧的左右两端至少安装有2块防撞缓冲块1.7，在垛位小车1横向行走时与相邻的垛位小车1靠近时起缓冲作用，垛位小车1有缓冲块1.7的一侧安装有限位开关1.9，用于检测两套相邻垛位小车1是否已经靠紧。

所述的钢管吊具2由长方形框架平台2.3、四套轴套座2.1、四套气缸装置2.2、一台空压机2.4、四套L形吊臂2.5、四套电磁气阀2.6、八只接近开关2.7、一对或二对滑轮2.8组成，是将各垛位上的钢管3吊运出来的必要装置，长方形框架平台2.3两侧对称安装4套轴套座2.1，轴套座2.1内装有L形吊臂2.5，轴套座2.1承受钢管重量的下拉力，同时还要承受L形吊臂2.5偏载产生的弯矩作用；L 形吊臂2.5的上端有一推杆2.9，推杆2.9末端通过铰轴与气缸装置2.2相连接，气缸装置2.2的尾端通过铰轴固定在长方形框架平台2.3上，四套电磁气阀2.6分别控制四套气缸装置2.2运动，气缸装置2.2的行程使L形吊臂2.5左右转动90度；一台空压机2.4安装在长方形框架平台2.3上，为四套气缸提供压缩空气；八只接近开关2.7分别安装在四套L形吊臂2.5的开合位置，用于检测各个L形吊臂2.5的转动是否到位，保证整套***可靠运行。

所述的行吊6用于升降和搬运成垛钢管，行吊6采用龙门式行吊，行吊6上钢丝绳分别与钢管吊具2上滑轮2.8相联，行吊6上装有旋转编码器，精准控制钢管吊具2的下降高度，保证在搬运料库不同层位的钢管3时准确定位，行吊6的两条行吊导轨7分别安装在整个料库的两侧，行吊6的宽度和行走区域覆盖整个料库以及钢管码垛工位和出料工位，在行车导轨7上对应不同垛位的位置以及钢管码垛工位、出料工位均安装两只位置传感器8，一只用于控制行吊6接近目标垛位时减速，另一只用于精确定位，以保证行吊6停止位置对准目标位置。

所述电气自动化控制***实现整个钢管立体料库及搬运***的电气控制，以及整个钢管立体料库及搬运***的人机交互界面，在计算机上可对整个装置进行自动或手动操作，同时对料库内各垛位钢管提供分类、数量、进料、发料等数据进行动态管理。

凡是与本实用新型相同或相似的方法、结构、原理的设计均属于本实用新型的保护范围以内。

工作原理及步骤：

结合附图2，往料库内的空垛位A存入钢管的方法和步骤是：

第一步，行吊6快速接近钢管码垛工位，感应到第一个位置信号时，降低行进速度，缓慢接近，感应到第二个位置信号时停止并刹车，此时如果位置信号吻合，说明位置正确，行吊6 的钢管吊具2正好位于码好垛的钢管上方。

第二步，行吊6下放钢管吊具2，此时钢管吊具2 的L形吊臂2.5呈打开状态，如附图9，钢管吊具2下降到预定高度，此时L形吊臂2.5的下部横臂位于码好垛的钢管3下方。

第三步，钢管吊具2上的四只电磁气阀2.6同时动作，推动四套L形吊臂2.5向内转动90度，使每对L形吊臂2.5呈合拢状态，如附图10，四只检测L形吊臂2.5转动位置的接近开关2.7发出信号，控制L形吊臂2.5合拢到位。

第四步，行吊6提升钢管吊具2，钢管吊具2通过两对合拢的L形吊臂2.5将钢管3整垛吊起，提升到预定的高度位置后向料库的目标垛位A行进。

第五步，在行吊6向目标垛位A行进的同时，垛位A上方三层中垛位A 到左边空位之间三排，共九套垛位小车1同时向左边空位移动，直到与空位左边的垛位小车1靠紧，限位开关1.9发出靠紧信号后，各垛位小车1停止，此时垛位A上方的通道打开。

第六步，行吊6感应到垛位A的第一个位置信号时减速，感应到第二个位置信号时停止，确认位置信号准确后下降钢管吊具2，下降到程序预定的高度后，钢管落入垛位A的小车料槽内。

第七步，钢管吊具2上的四只电磁气阀2.6同时动作，推动四套L形吊臂2.5向外转动90度，使每对L形吊臂2.5呈打开状态，四只检测L形吊臂2.5转动位置的接近开关2.7发出信号，确保L形吊臂2.5状态到位。

第八步，行吊6提升钢管吊具2到达预定高度位置，等待下一步指令，完成一垛钢管自动入库。

从料库内取出钢管的过程与存入钢管的过程相反，结合附图2，从料库内的有料垛位B取出钢管的方法和步骤是：

第一步，行吊6快速向钢管垛位B行进，同时，垛位B上方三层中垛位B 到右边空位之间四排，共十二套垛位小车1同时向右边空位移动，直到与空位右边的垛位小车1靠紧，限位开关1.9发出靠紧信号后，各垛位小车1停止，此时垛位B上方的通道打开。

第二步，当行吊6感应到垛位B的第一个位置信号时，降低行进速度，缓慢接近，感应到第二个位置信号时停止并刹车，行吊6 的钢管吊具2正好位于垛位B的上方。

第三步，行吊6下放钢管吊具2到预定高度，此时L形吊臂2.5的下部横臂位于整垛钢管3的下方；

第四步，钢管吊具2上的四只电磁气阀2.6同时动作，推动四套L形吊臂2.5向内转动90度，使每对L形吊臂2.5合拢；

第五步，行吊6提升钢管吊具2，钢管吊具2通过两对合拢的L形吊臂2.5将垛位B内的钢管3整垛吊起，提升到预定的高度位置后向料库的出料工位行进；

第六步，行吊6感应到出料工位的第一个位置信号时减速，感应到第二个位置信号时停止，确认位置信号准确后下降吊具2，下降到程序预定的高度后，钢管3落入出料工位。

第七步，钢管吊具2上的四只电磁气阀2.6同时动作，推动四套L形吊臂2.5向外转动90度，使每对L形吊臂2.5呈打开状态。

第八步，行吊6提升钢管吊具2到达预定高度位置，等待下一步指令，完成一垛钢管自动发料。

本实用新型设计了多层垛位式立体钢管料库，采用类似于钢结构工房行车导轨的方式实现多层存放，各存放钢管3的垛位小车1自带动力，可独立横向移动，能为任意垛位打开存取通道，实现随时进随时出，不受先进的后出、后进的先出的限制；打开某一个垛位的存取通道时，其它需移动的垛位均同时运动，移动距离只有一个垛位的宽度，工作效率高；本实用新型的钢管吊具2采用自带动力的集装箱式吊具，每个L形吊臂2.5由气缸推动，只有打开或合拢两个位置，准确可靠、简单实用、实现无人操作、省时省力；行吊6的行走位置由各垛位的位置传感器8检测，高速接近，慢速定位，通过不同运动方向时各位置传感器8功能转换，实现双向精准定位；钢管吊具2的下降高度位置由安装在行吊6上的旋转编码器精确检测，由事先录入PLC***的各层高度数据自动控制。

Claims (5)

1.一种全自动成垛钢管立体存取装置，它包括料库钢结构框架（5）、行吊（6）、行吊导轨（7），其特征在于料库钢结构框架（5）上设有小车导轨（4），小车导轨（4）上设有垛位小车（1），垛位小车（1）可在小车导轨（4）上横向移动，每组料库钢结构框架（5）设置N排M层垛位，垛位小车（1）排列方式为最底层设有N个垛位小车，其余各层设N-1个垛位小车，根据场地或厂房大小或库存量要求，可设置多组料库钢结构框架（5）；行吊6上设有可自动抓取钢管（3）的钢管吊具（2）。

2.根据权利要求1所述的一种全自动成垛钢管立体存取装置，其特征在于：料库钢结构框架（5）两侧设有立柱（5.1）,各立柱（5.1）沿高度方向设置多个悬臂（5.2），悬臂（5.2）上安装横梁（5.3），横梁（5.3）上装有供垛位小车（1）行走的小车导轨（4）。

3.根据权利要求1所述的一种全自动成垛钢管立体存取装置，其特征在于：垛位小车（1）由框架（1.2）、立柱（1.3）、车轮装置（1.1）、传动轴（1.4）、联轴器（1.5）、减速机（1.6）、防撞缓冲块（1.7）、电机（1.8）、限位开关（1.9）组成，其框架（1.2）长度方向上至少设置有2对立柱（1.3），框架（1.2）的四个角的下方设置车轮装置（1.1），垛位小车（1）同一侧的两套车轮装置（1.1）通过传动轴（1.4）、联轴器（1.5）与减速机（1.6）连接，减速机（1.6）上安装有电机（1.8），垛位小车（1）一侧的左右两端至少安装有2块防撞缓冲块（1.7），垛位小车（1）有缓冲块（1.7）的一侧安装有限位开关（1.9）。

4.根据权利要求1所述的一种全自动成垛钢管立体存取装置，其特征在于：钢管吊具（2）由长方形框架平台（2.3）、四套轴套座（2.1）、四套气缸装置（2.2）、一台空压机（2.4）、四套L形吊臂（2.5）、四套电磁气阀（2.6）、八只接近开关（2.7）、一对或二对滑轮（2.8）组成，长方形框架平台（2.3）两侧对称安装4套轴套座（2.1），轴套座（2.1）内装有L形吊臂（2.5）， L形吊臂（2.5）的上端有一推杆（2.9），推杆（2.9）末端通过铰轴与气缸装置（2.2）相连接，气缸装置（2.2）的尾端通过铰轴固定在长方形框架平台（2.3）上，四套电磁气阀（2.6）分别控制四套气缸装置（2.2）运动，气缸装置（2.2）的行程使L形吊臂（2.5）左右转动90度；一台空压机（2.4）安装在长方形框架平台（2.3）上，八只接近开关（2.7）分别安装在四套L形吊臂（2.5）的开合位置。

5.根据权利要求1所述的一种全自动成垛钢管立体存取装置，其特征在于：行吊（6）采用龙门式行吊，行吊（6）上钢丝绳分别与钢管吊具（2）上滑轮（2.8）相联，行吊（6）的两条行吊导轨（7）分别安装在整个料库的两侧，行吊（6）的宽度和行走区域覆盖整个料库以及钢管码垛工位和出料工位，在行吊导轨（7）上对应不同垛位的位置以及钢管码垛工位、出料工位均安装两只位置传感器（8）。