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