石材板懸臂式自動上下料裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種石材板懸臂式自動上下料裝置，包括控制系統(tǒng)、懸臂式支承結(jié)構(gòu)、橫向運動機構(gòu)和縱向運動機構(gòu)，所述懸臂式支承結(jié)構(gòu)上設(shè)置能夠沿其往復(fù)移動的橫向運動機構(gòu)，縱向運動機構(gòu)設(shè)置于橫向運動機構(gòu)上，縱向運動機構(gòu)下端固定連接有用于石材板上料和下料的升吊裝置；控制系統(tǒng)控制橫向運動機構(gòu)、縱向運動機構(gòu)和升吊裝置中的電氣元件動作。本實用新型采用自動化上下料，在一定程度上降低了車間對人的依賴，提高了工作效率，降低了勞動強度。
【專利說明】石材板懸臂式自動上下料裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種石材板材加工技術(shù)，尤其是一種石材板懸臂式自動上下料裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著工業(yè)化進程的不斷加快，我國對石材制品的需求持續(xù)上升。然而，石材加工車間通常具有機械噪聲大、粉塵濃度高的特點，作業(yè)環(huán)境較為惡劣，嚴重不利于車間內(nèi)勞動工作者的身體健康；加工車間內(nèi)自動化程度的低下，也導(dǎo)致了工作效率不能盡如人意。而另一方面，惡劣的工作環(huán)境加之較高的勞動強度，也使得諸多石材加工企業(yè)面臨“招工難”的境地。
[0003]現(xiàn)有的一些設(shè)備或裝置(如中國專利申請CN 101947751 A)在豎直方向采用氣缸驅(qū)動，但是存在驅(qū)動力和驅(qū)動行程過小的問題，在石材加工領(lǐng)域需要有較大的驅(qū)動力和驅(qū)動行程，所以需要訂做氣缸；而且在水平方向的行程也較大，不適宜用氣缸驅(qū)動。石材加工領(lǐng)域中有些采用懸臂吊和吸盤的方法，這種方法雖然解決了工人體力消耗過大的問題，但只是半自動化，不能實現(xiàn)無人化操作。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的上下料操作效率低下問題，提供一種石材板懸臂式自動上下料裝置，其采用自動化上下料，在一定程度上降低了車間對人的依賴，提高了工作效率，降低了勞動強度。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案:
[0006]一種石材板懸臂式自動上下料裝置，包括控制系統(tǒng)、懸臂式支承結(jié)構(gòu)、橫向運動機構(gòu)和縱向運動機構(gòu)，所述懸臂式支承結(jié)構(gòu)上設(shè)置能夠沿其往復(fù)移動的橫向運動機構(gòu)，縱向運動機構(gòu)設(shè)置于橫向運動機構(gòu)上，縱向運動機構(gòu)下端固定連接有用于石材板上料和下料的升吊裝置；
[0007]所述控制系統(tǒng)控制橫向運動機構(gòu)、縱向運動機構(gòu)和升吊裝置中的電氣元件動作；
[0008]所述懸臂式支承結(jié)構(gòu)包括一立柱，立柱的頂部與一懸臂梁的一端固定連接，懸臂梁另一端懸空，懸臂梁的上下側(cè)面上均開有相對應(yīng)的長條孔，且在懸臂梁懸空端長條孔的截止處與懸空端面之間有間距；
[0009]所述橫向運動機構(gòu)包括兩個平行側(cè)板，兩平行側(cè)板的上下邊緣處通過若干滾輪機構(gòu)連接組成一框架結(jié)構(gòu)，該框架結(jié)構(gòu)套在懸臂梁上，且滾輪機構(gòu)與懸臂梁上下表面接觸，并能在懸臂梁上滾動，框架結(jié)構(gòu)上還固定有動力機構(gòu)和縱向運動機構(gòu)，縱向運動機構(gòu)的下部穿過懸臂梁的長條孔與升吊裝置相連。
[0010]所述懸臂梁為方管結(jié)構(gòu)。
[0011]所述滾輪機構(gòu)共四組，上下對稱各兩組。
[0012]所述滾輪機構(gòu)包括滾輪，滾輪通過滾動軸承安裝在滾輪軸上，滾輪軸固定在左右兩個平行側(cè)板的內(nèi)壁上。
[0013]所述動力機構(gòu)包括驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的輸出軸連接減速器，減速器輸出軸連接齒輪，齒輪和齒條嚙合，齒條固定在懸臂梁側(cè)面上，減速器固定在側(cè)板上。
[0014]所述縱向運動機構(gòu)包括氣缸，氣缸安裝于氣缸支撐板上，氣缸支撐板固定在左右兩個平行側(cè)板上部，氣缸的活塞桿穿過懸臂梁上下側(cè)面的長條孔，活塞桿末端固定在連接板上；連接板下部連接升吊裝置；縱向運動機構(gòu)還包括與連接板固定連接且安裝于兩側(cè)板外側(cè)面上的導(dǎo)向機構(gòu)。
[0015]所述導(dǎo)向機構(gòu)包括兩根對稱設(shè)置的導(dǎo)柱，導(dǎo)柱下端固定于連接板上，導(dǎo)柱穿過固定在側(cè)板外側(cè)面上的導(dǎo)柱滑套，導(dǎo)柱能在導(dǎo)柱滑塊中上下滑動。
[0016]所述升吊裝置包括一組吸盤，所述吸盤通過吸盤螺栓連接于所述連接板上，且吸盤與連接板之間的吸盤螺栓上套有彈簧。
[0017]所述述控制系統(tǒng)安裝于立柱上，控制系統(tǒng)包括操作面板和內(nèi)含控制器的電控箱，操作面板與電控箱中的控制器相連，控制器控制橫向運動機構(gòu)、縱向運動機構(gòu)和升吊裝置中的電氣元件的動作。
[0018]所述懸臂梁下方對應(yīng)設(shè)有與石材板上料和下料相配合的板材放置平臺和輥道。
[0019]一種利用石材板懸臂式自動上下料裝置的上下料方法，包括:
[0020]A.上料流程
[0021]I)用叉車將一摞若干石材板放置于板材放置平臺的中心位置；
[0022]2)通過控制系統(tǒng)啟動驅(qū)動電機，帶動齒輪轉(zhuǎn)動，通過齒輪和齒條的嚙合，使依附在懸臂梁上的橫向運動機構(gòu)依靠滾輪的滾動向左移動；
[0023]3)待吸盤到達石材板的正上方時，停止驅(qū)動電機，啟動氣缸，氣缸伸出活塞桿，帶動連接板、吸盤和導(dǎo)柱向下移動，使吸盤到達石材板表面；
[0024]4)吸盤開始工作，緊緊吸附石材板；
[0025]5)氣缸活塞桿收縮，吸盤吸附著石材板向上移動預(yù)定高度，然后啟動驅(qū)動電機，使石材板向右移動到輥道正上方，停止驅(qū)動電機，氣缸伸出活塞桿，使石材板向下移動到與輥道接觸；
[0026]6)吸盤停止吸附，將石材板放置到輥道上；石材板隨輥子移動，完成一次上料操作；
[0027]B.下料流程:
[0028]I)待下料的石材板置于輥道上；
[0029]2)控制系統(tǒng)啟動驅(qū)動電機，帶動齒輪轉(zhuǎn)動，通過齒輪和齒條的嚙合，使依附在懸臂梁上的橫向運動機構(gòu)依靠滾輪的滾動向右移動；
[0030]3)待吸盤到達石材板表面正上方時，停止驅(qū)動電機，啟動氣缸，氣缸伸長活塞桿，使吸盤到達石材板表面；
[0031]4)吸盤開始工作，緊緊吸附石材板；
[0032]5)氣缸活塞桿收縮，吸盤吸附著石材板向上移動預(yù)定高度，然后啟動驅(qū)動電機，使石材板向左移動到板材放置平臺上方，停止電機，氣缸伸出活塞桿，使石材板向下移動到板材放置平臺上；
[0033]6)吸盤停止吸附，將石材板輕輕放置，完成一次下料操作。
[0034]在上料和下料過程中，置于連接板下方的傳感器將位置信號傳遞給配套的控制系統(tǒng)使吸盤總能準確到達正確位置抓取板材，保證了上料的循環(huán)持續(xù)進行。
[0035]本實用新型中的板材放置平臺和輥道均為現(xiàn)有技術(shù)，主要是為了配合石材板工字型自動上下料裝置完成上下料的輔助裝置，在此不再贅述。
[0036]本實用新型中，利用齒輪齒條機構(gòu)實現(xiàn)石材板的橫向移動，利用氣缸和導(dǎo)柱來實現(xiàn)石材板的上下移動；利用吸盤的吸附來實現(xiàn)石材板的抓??；上料或下料在板材放置平臺和輥道間持續(xù)進行。
[0037]本實用新型的有益效果是:
[0038]1.利用吸盤實現(xiàn)石材板的抓取，利用齒輪齒條機構(gòu)實現(xiàn)石材板的橫向移動，利用氣缸和導(dǎo)柱實現(xiàn)石材板的上下移動；橫向移動機構(gòu)和上下移動機構(gòu)的綜合設(shè)計，實現(xiàn)了石板材的橫向移動和上下移動，從而完成上下料操作；
[0039]2.上料或下料在板材放置平臺和輥道間持續(xù)進行，減少了上下料對人力的依賴，工作效率得到提升。
[0040]3.采用傳感器和配套電氣控制系統(tǒng)，使吸盤總能準確到達正確位置抓取板材，保證了上料或下料的循環(huán)持續(xù)進行，自動化程度高。另一方面，也簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了裝置的制造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是本發(fā)明一個實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖2是本發(fā)明一個實施例的左視圖；
[0043]圖3是圖2中I部分局部放大圖；
[0044]圖中，1、輥道，2、立柱，3、懸臂梁，4、齒條，5、氣缸支撐板，6、氣缸，7、滾輪，8、側(cè)板，
9、板材放置平臺，10、吸盤，11、彈簧，12、吸盤螺栓，13、連接板，14、齒輪，15、減速器，16、驅(qū)動電機，17、導(dǎo)柱滑套，18、導(dǎo)柱。

【具體實施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0046]如說明書附圖所示，一種懸臂式石材板自動上下料裝置，包括控制系統(tǒng)、懸臂式支承結(jié)構(gòu)、橫向運動機構(gòu)、縱向運動機構(gòu)。懸臂式支承結(jié)構(gòu)上設(shè)置能夠沿其往復(fù)移動的橫向運動機構(gòu)，縱向運動機構(gòu)設(shè)置于橫向運動機構(gòu)上，縱向運動機構(gòu)下端固定連接有用于石材板上料和下料的升吊裝置；控制系統(tǒng)控制橫向運動機構(gòu)、縱向運動機構(gòu)和升吊裝置中的電氣元件動作。
[0047]懸臂式支承結(jié)構(gòu)包括懸臂梁3和立柱2，立柱2通過下底板和化學(xué)螺栓固定在地面上，懸臂梁3通過連接板和螺栓固定在立柱2的上端面。懸臂梁3為方管結(jié)構(gòu)，上下側(cè)面開有一定尺寸的長條孔，且在懸臂梁3懸空端長條孔的截止處與懸空端面之間有間距，即長條孔沒有開通至懸臂梁3懸空端，以防止橫向運動機構(gòu)橫向移動時脫出懸臂梁3，造成意外傷害或損失。懸臂梁3和立柱2組成懸臂式框架，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省空間，但是支撐強度大，能夠承受較大扭矩和沖擊力。
[0048]懸臂梁3和立柱2作為承載部件，兩者的斷面形狀可以是方形、矩形、圓形或其他形狀，不局限于圖中所述的方形。懸臂梁3的長度和立柱2的高度，以及兩者斷面的面積的大小均可以根據(jù)實際的工作中所受力、軌道和板材放置平臺的長短以及工作環(huán)境通過常規(guī)設(shè)計即可確定。并不影響其整體工作效率。
[0049]橫向運動機構(gòu)包括驅(qū)動電機16、減速器15、齒輪14、齒條4、側(cè)板8和滾輪7。兩平行側(cè)板8的上下邊緣處通過若干滾輪機構(gòu)連接組成一框架結(jié)構(gòu)，該框架結(jié)構(gòu)套在懸臂梁3上且滾輪機構(gòu)與懸臂梁上下表面接觸?？蚣芙Y(jié)構(gòu)上還固定有動力機構(gòu)和縱向運動機構(gòu)，縱向運動機構(gòu)的下部穿過懸臂梁的長條孔與升吊裝置相連。
[0050]滾輪機構(gòu)共四組，上下對稱各兩組。滾輪機構(gòu)包括滾輪7，滾輪7上下各兩個，可在懸臂梁3上滾動。滾輪7通過滾動軸承安裝在滾輪軸上，滾輪軸固定在左右兩個側(cè)板8之間。滾輪軸和側(cè)板8之間通過軸套定位。滾輪軸和側(cè)板通過滾輪軸末端平面和壓板周向固定，滾輪軸末端套螺紋，通過圓螺母軸向固定。
[0051]滾輪7輪緣有15度的斜面，和懸臂梁四個角處的斜面相吻合接觸，將橫向運動機構(gòu)相對固定在懸臂梁3上，使其只能沿懸臂梁3橫向移動，而不能上下左右晃動。
[0052]驅(qū)動電機16的輸出軸連接減速器15，減速器15輸出軸連接齒輪14，齒輪14和齒條4嚙合，齒條4固定在懸臂梁3側(cè)面上，減速器15固定在側(cè)板8上。
[0053]側(cè)板8上減速器15的安裝位置要和懸臂梁3上齒條4的安裝位置相匹配，電機、減速器和齒輪齒條的型號尺寸根據(jù)實際的工作中所受力、軌道的長短以及工作環(huán)境通過常規(guī)設(shè)計即可確定。并不影響其整體工作效率。
[0054]對于齒輪和齒條的嚙合是教科書及設(shè)計手冊中的公知技術(shù)。
[0055]縱向運動機構(gòu)包括氣缸6、氣缸支撐板5、導(dǎo)柱18、導(dǎo)柱滑塊17、連接板13、吸盤
10、吸盤螺栓12和彈簧11。氣缸支撐板5固定在左右兩個側(cè)板8上表面,氣缸6安裝在氣缸支撐板5上，氣缸6的活塞桿穿過懸臂梁3上下側(cè)面所開長條孔，活塞桿末端鉸接固定在連接板13上。
[0056]導(dǎo)柱18左右各一根，導(dǎo)柱18末端通過標準件導(dǎo)柱支架固定在連接板13上，導(dǎo)柱18穿過導(dǎo)柱滑套17，導(dǎo)柱滑套17固定在側(cè)板8上，且盡量靠近側(cè)板8上下端面，以增強導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱18可在導(dǎo)柱滑套17中上下滑動。
[0057]升吊裝置包括一組吸盤，連接板13通過吸盤螺栓12連接有一組吸盤10，連接板13和吸盤10之間的吸盤螺栓上套有彈簧11。
[0058]吸盤10為現(xiàn)有技術(shù)，其型號大小可根據(jù)其板材及升吊裝置重量加工定做，通過控制系統(tǒng)控制其吸合的開閉。
[0059]活動螺栓12的設(shè)定，使吸盤10能夠根據(jù)石板材的實際放置情況自調(diào)整角度，對石板材的角度適應(yīng)性更好；彈簧11起到減震緩沖作用。位置傳感器安裝在連接板13的下端面，將位置信號傳遞給控制系統(tǒng)，使板材總能達到預(yù)定的位置。
[0060]述控制系統(tǒng)安裝于立柱上，控制系統(tǒng)包括操作面板和內(nèi)含控制器的電控箱，操作面板與電控箱中的控制器相連，控制器控制橫向運動機構(gòu)、縱向運動機構(gòu)和升吊裝置中的電氣元件的動作。
[0061]懸臂梁下方對應(yīng)設(shè)有與石材板上料和下料相配合的并排放置于地面恰當位置的板材放置平臺9和所述輥道I。
[0062]上料流程如下:
[0063]用叉車將一摞若干石材板放置于板材放置平臺9的中心位置，啟動驅(qū)動電機16，帶動齒輪14轉(zhuǎn)動,使依附在懸臂梁3上的橫向可動部分依靠滾輪7的滾動向左移動。待吸盤10到達石材板的正上方時，停止驅(qū)動電機16，啟動氣缸6，氣缸6伸出活塞桿，帶動下連接板13、吸盤10和導(dǎo)柱18向下移動，使吸盤10到達石材板表面。吸盤10開始工作，緊緊吸附石材板。氣缸6收縮活塞桿，吸盤10吸附著石材板向上移動一定高度，然后啟動驅(qū)動電機16,使石材板向右移動到棍道I正上方，停止驅(qū)動電機16,氣缸6伸出活塞桿,使石材板向下移動到與輥道I接觸，吸盤10停止吸附，將石材板放置到輥道I上。石材板隨輥子移動，完成一次上料操作。
[0064]下料流程如下:
[0065]待下料的石材板置于輥道I上。啟動驅(qū)動電機16，帶動齒輪14轉(zhuǎn)動，使依附在懸臂梁3上的橫向可動部分依靠滾輪7的滾動向右移動。待吸盤10到達石材板正上方時，停止驅(qū)動電機16，啟動氣缸6，氣缸6伸出活塞桿，使吸盤10到達石材板表面。吸盤10開始工作，緊緊吸附石材板。氣缸6活塞桿收縮，吸盤10吸附著石材板向上移動一定高度，然后啟動驅(qū)動電機16,使石材板向左移動到上一次下料的石材板(位于板材放置平臺9上)上方，停止驅(qū)動電機16，氣缸6伸出活塞桿，使石材板向下移動到與上一次下料的石材板接觸，吸盤10停止吸附，將石材板輕輕放置，完成一次下料操作。
[0066]在上料和下料過程中，置于連接板下方的傳感器將位置信號傳遞給配套的控制系統(tǒng)使吸盤總能準確到達正確位置抓取板材，保證了上料的循環(huán)持續(xù)進行。
[0067]本實用新型中的板材放置平臺和輥道均為現(xiàn)有技術(shù)，主要是為了配合石材板工字型自動上下料裝置完成上下料的輔助裝置，在此不再贅述。
[0068]上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.石材板懸臂式自動上下料裝置，其特征是，包括控制系統(tǒng)、懸臂式支承結(jié)構(gòu)、橫向運動機構(gòu)和縱向運動機構(gòu)，所述懸臂式支承結(jié)構(gòu)上設(shè)置能夠沿其往復(fù)移動的橫向運動機構(gòu)，縱向運動機構(gòu)設(shè)置于橫向運動機構(gòu)上，縱向運動機構(gòu)下端固定連接有用于石材板上料和下料的升吊裝置； 所述控制系統(tǒng)控制橫向運動機構(gòu)、縱向運動機構(gòu)和升吊裝置中的電氣元件動作； 所述懸臂式支承結(jié)構(gòu)包括一立柱，立柱的頂部與一懸臂梁的一端固定連接，懸臂梁另一端懸空，懸臂梁的上下側(cè)面上均開有相對應(yīng)的長條孔，且在懸臂梁懸空端長條孔的截止處與懸空端面之間有間距； 所述橫向運動機構(gòu)包括兩個平行側(cè)板，兩平行側(cè)板的上下邊緣處通過若干滾輪機構(gòu)連接組成一框架結(jié)構(gòu)，該框架結(jié)構(gòu)套在懸臂梁上，且滾輪機構(gòu)與懸臂梁上下表面接觸，并能在懸臂梁上滾動，框架結(jié)構(gòu)上還固定有動力機構(gòu)和縱向運動機構(gòu)，縱向運動機構(gòu)的下部穿過懸臂梁的長條孔與升吊裝置相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石材板懸臂式自動上下料裝置，其特征是，所述縱向運動機構(gòu)包括氣缸，氣缸安裝于氣缸支撐板上，氣缸支撐板固定在左右兩個平行側(cè)板上部，氣缸的活塞桿穿過懸臂梁上下側(cè)面的長條孔，活塞桿末端固定在連接板上；連接板下部連接升吊裝置；縱向運動機構(gòu)還包括與連接板固定連接且安裝于兩側(cè)板外側(cè)面上的導(dǎo)向機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石材板懸臂式自動上下料裝置，其特征是，所述導(dǎo)向機構(gòu)包括兩根對稱設(shè)置的導(dǎo)柱，導(dǎo)柱下端固定于連接板上，導(dǎo)柱穿過固定在側(cè)板外側(cè)面上的導(dǎo)柱滑套，導(dǎo)柱能在導(dǎo)柱滑塊中上下滑動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石材板懸臂式自動上下料裝置，其特征是，所述滾輪機構(gòu)共四組，上下對稱各兩組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石材板懸臂式自動上下料裝置，其特征是，所述滾輪機構(gòu)包括滾輪，滾輪通過滾動軸承安裝在滾輪軸上，滾輪軸固定在左右兩個平行側(cè)板的內(nèi)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石材板懸臂式自動上下料裝置，其特征是，所述動力機構(gòu)包括驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的輸出軸連接減速器，減速器輸出軸連接齒輪，齒輪和齒條嚙合，齒條固定在懸臂梁側(cè)面上，減速器固定在所述側(cè)板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石材板懸臂式自動上下料裝置，其特征是，所述懸臂梁為方管結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石材板懸臂式自動上下料裝置，其特征是，所述升吊裝置包括一組吸盤，所述吸盤通過吸盤螺栓連接于所述連接板上，且吸盤與連接板之間的吸盤螺栓上套有彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石材板懸臂式自動上下料裝置，其特征是，所述述控制系統(tǒng)安裝于立柱上，控制系統(tǒng)包括操作面板和內(nèi)含控制器的電控箱，操作面板與電控箱中的控制器相連，控制器控制橫向運動機構(gòu)、縱向運動機構(gòu)和升吊裝置中的電氣元件的動作。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石材板懸臂式自動上下料裝置，其特征是，所述懸臂梁下方對應(yīng)設(shè)有與石材板上料和下料相配合的板材放置平臺和輥道。
【文檔編號】B65G47/04GK203997977SQ201420443753
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】張進生, 劉慶龍, 王志, 葉魯浩, 邢舉學(xué) 申請人:山東大學(xué)