本發(fā)明涉及磚廠用磚塊碼垛移動(dòng)裝置，具體為一種集卸磚、碼垛、裝車(chē)為一體的機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與提高，尤其是城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷加快，無(wú)論是從傳統(tǒng)的紅磚到現(xiàn)有的環(huán)保型的免燒磚、再到陶瓷磚等，傳統(tǒng)的方式多數(shù)為人工將已經(jīng)燒制好的磚塊從磚窯內(nèi)運(yùn)出，不僅僅搬運(yùn)效率低下，而且高溫的磚窯，對(duì)勞動(dòng)者的身體傷害也比較大；為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需要，現(xiàn)有的磚塊的燒制已經(jīng)不再是傳統(tǒng)的磚窯窯門(mén)封閉后燒制，而是采用將磚坯放置在窯車(chē)2上，窯車(chē)2則放置在鋪設(shè)在磚窯內(nèi)，且兩端延伸至磚窯外的窯車(chē)導(dǎo)軌1上；面對(duì)剛剛走出磚窯的高溫磚體，要么人工卸磚，要么就是利用現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有的機(jī)械手進(jìn)行熟磚的卸載；然后采用人工進(jìn)行熟磚的碼垛，最后根據(jù)需要進(jìn)行運(yùn)輸車(chē)輛裝載。

上述傳統(tǒng)的方法，不僅僅機(jī)械化程度低，而且人工的轉(zhuǎn)運(yùn)，不僅僅增加勞動(dòng)力的投入，同時(shí)也降低了轉(zhuǎn)塊轉(zhuǎn)運(yùn)效率，并且磚體人工的毀損率大大增加，且磚體裝車(chē)也會(huì)再次增加磚的毀損率。

因此，提供一種能夠大大提高磚體的轉(zhuǎn)運(yùn)和裝卸效率，并且降低毀損率的設(shè)備，已經(jīng)是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且集卸磚、碼垛、裝車(chē)為一體，自動(dòng)化程度大大提高的磚塊搬運(yùn)機(jī)器人。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

制磚廠用卸磚、碼垛、裝車(chē)一體化機(jī)器人，包括一端設(shè)置在窯車(chē)導(dǎo)軌端部上方的龍門(mén)吊導(dǎo)軌支架，所述的龍門(mén)吊導(dǎo)軌支架上依次設(shè)置有受plc控制器控制的卸磚機(jī)構(gòu)8、碼垛機(jī)構(gòu)10、搬運(yùn)機(jī)構(gòu)12；所述的卸磚機(jī)構(gòu)8、碼垛機(jī)構(gòu)10以及搬運(yùn)機(jī)構(gòu)12分別設(shè)置在卸磚機(jī)構(gòu)位移架7、碼垛機(jī)構(gòu)位移架9和搬運(yùn)機(jī)構(gòu)位移架11上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在龍門(mén)吊導(dǎo)軌支架上縱向滑移和自身旋轉(zhuǎn)；

所述的龍門(mén)吊導(dǎo)軌支架包括兩組縱向設(shè)置的支腿方鋼5，支腿方鋼5的下端焊接有與地面通過(guò)緊固螺栓固定的底座4；支腿方鋼5的上端與水平導(dǎo)軌6接固定；所述的水平導(dǎo)軌6上設(shè)置有導(dǎo)軌槽a，導(dǎo)軌槽a內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)軌滑輪或位移鋼絲繩；

所述的卸磚機(jī)構(gòu)8包括設(shè)置在卸磚機(jī)構(gòu)位移架7上的驅(qū)動(dòng)控制裝置，以及與驅(qū)動(dòng)控制裝置連接的卸磚機(jī)構(gòu)伸縮軸8-1的上端，卸磚機(jī)構(gòu)伸縮軸8-1的穿過(guò)吊梁卡座8-2與限位裝置8-8連接；所述的吊梁卡座8-2與左右吊梁8-3鉸接，左右吊梁8-3同時(shí)與限位裝置8-8鉸接，且開(kāi)合收放通過(guò)位于鉸接處的吊梁收放繩8-4控制；所述的限位裝置8-8的上方連接卡座8-7，下端與左右抓取臂8-5的一端鉸接，同時(shí)在左右抓取臂8-5鉸接處設(shè)置有位于左右抓取臂8-5鉸接處下方的限位塊b；所述的左右抓取臂8-5的下端內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有夾持板8-6；

所述的驅(qū)動(dòng)控制裝置內(nèi)同時(shí)設(shè)置有卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)連接設(shè)置在導(dǎo)軌槽a內(nèi)的卸磚機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)繩，通過(guò)卸磚機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)繩的收放來(lái)實(shí)現(xiàn)卸磚機(jī)構(gòu)位移架7沿設(shè)置有導(dǎo)軌槽a的水平導(dǎo)軌6的水平方向移動(dòng)；

所述的碼垛機(jī)構(gòu)10包括設(shè)置在碼垛機(jī)構(gòu)位移架9上方的提升控制機(jī)構(gòu)10-1，提升控制機(jī)構(gòu)10-1兩側(cè)設(shè)置有提升輔助油缸10-2；所述的提升控制機(jī)構(gòu)10-1的下方設(shè)置設(shè)置有提升油缸10-3；提升油缸10-3及提升輔助油缸10-2點(diǎn)兩端分別與旋轉(zhuǎn)支架10-4固定，旋轉(zhuǎn)支架10-4的下方設(shè)置有受plc控制的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)10-6；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)10-6的下方連接夾持臂連接固定板10-5，夾持臂連接固定板10-5的下端設(shè)置有夾持臂107；

所述的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)12的結(jié)構(gòu)與卸磚機(jī)構(gòu)8的結(jié)構(gòu)一樣，同時(shí)受plc控制器控制，其距離搬運(yùn)機(jī)構(gòu)位移架11所在端較近的水平導(dǎo)軌6下方設(shè)置有磚體搬運(yùn)車(chē)13。

積極有益效果：本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)磚剁搬移、磚剁縫隙消除及改變磚的擺放方向的自動(dòng)卸磚成套設(shè)備，使該產(chǎn)品具備價(jià)格低廉、便于操作維護(hù)、高可靠性等特點(diǎn)，通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施，不僅解決了燒結(jié)磚廠招工難、用工貴的問(wèn)題，還進(jìn)一步降低了制磚企業(yè)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了制磚企業(yè)的生產(chǎn)效率，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本，增強(qiáng)了制磚企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖三；

圖4為本發(fā)明的碼垛機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為卸磚機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖6為卸磚機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖7為卸磚機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖三；

圖中為：窯車(chē)導(dǎo)軌1、窯車(chē)2、磚垛3、底座4、支腿方鋼5、水平導(dǎo)軌6、卸磚機(jī)構(gòu)位移架7、卸磚機(jī)構(gòu)8、卸磚機(jī)構(gòu)伸縮軸8-1、吊梁卡座8-2、左右吊梁8-3、吊梁收放繩8-4、左右抓取臂8-5、夾持板8-6、卡座8-7、限位裝置8-8、碼垛機(jī)構(gòu)位移架9、碼垛機(jī)構(gòu)10、提升控制機(jī)構(gòu)10-1、提升輔助油缸10-2、提升油缸10-3、旋轉(zhuǎn)支架10-4、夾持臂連接固定板10-5、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)10-6、夾持臂107、搬運(yùn)機(jī)構(gòu)位移架11、搬運(yùn)機(jī)構(gòu)12、磚體搬運(yùn)車(chē)13、自動(dòng)升降平臺(tái)14、導(dǎo)軌槽a、限位塊b。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明：

如圖1、圖2、圖4、圖4所示，制磚廠用卸磚、碼垛、裝車(chē)一體化機(jī)器人，包括一端設(shè)置在窯車(chē)導(dǎo)軌端部上方的龍門(mén)吊導(dǎo)軌支架，所述的龍門(mén)吊導(dǎo)軌支架上依次設(shè)置有受plc控制器控制的卸磚機(jī)構(gòu)8、碼垛機(jī)構(gòu)10、搬運(yùn)機(jī)構(gòu)12；所述的卸磚機(jī)構(gòu)8、碼垛機(jī)構(gòu)10以及搬運(yùn)機(jī)構(gòu)12分別設(shè)置在卸磚機(jī)構(gòu)位移架7、碼垛機(jī)構(gòu)位移架9和搬運(yùn)機(jī)構(gòu)位移架11上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在龍門(mén)吊導(dǎo)軌支架上縱向滑移和自身旋轉(zhuǎn)；

所述的龍門(mén)吊導(dǎo)軌支架包括兩組縱向設(shè)置的支腿方鋼5，支腿方鋼5的下端焊接有與地面通過(guò)緊固螺栓固定的底座4；支腿方鋼5的上端與水平導(dǎo)軌6接固定；所述的水平導(dǎo)軌6上設(shè)置有導(dǎo)軌槽a，導(dǎo)軌槽a內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)軌滑輪或位移鋼絲繩；

如圖5、圖6、圖7所示，所述的卸磚機(jī)構(gòu)8為重力自動(dòng)開(kāi)合式搬磚裝置，包括設(shè)置在卸磚機(jī)構(gòu)位移架7上的驅(qū)動(dòng)控制裝置，以及與驅(qū)動(dòng)控制裝置連接的卸磚機(jī)構(gòu)伸縮軸8-1的上端，卸磚機(jī)構(gòu)伸縮軸8-1的穿過(guò)吊梁卡座8-2與限位裝置8-8連接；所述的吊梁卡座8-2與左右吊梁8-3鉸接，左右吊梁8-3同時(shí)與限位裝置8-8鉸接，且開(kāi)合收放通過(guò)位于鉸接處的吊梁收放繩8-4控制；所述的限位裝置8-8的上方連接卡座8-7，下端與左右抓取臂8-5的一端鉸接，同時(shí)在左右抓取臂8-5鉸接處設(shè)置有位于左右抓取臂8-5鉸接處下方的限位塊b；所述的左右抓取臂8-5的下端內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有夾持板8-6；

所述的驅(qū)動(dòng)控制裝置內(nèi)同時(shí)設(shè)置有卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)連接設(shè)置在導(dǎo)軌槽a內(nèi)的卸磚機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)繩，通過(guò)卸磚機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)繩的收放來(lái)實(shí)現(xiàn)卸磚機(jī)構(gòu)位移架7沿設(shè)置有導(dǎo)軌槽a的水平導(dǎo)軌6的水平方向移動(dòng)；

所述的碼垛機(jī)構(gòu)10包括設(shè)置在碼垛機(jī)構(gòu)位移架9上方的提升控制機(jī)構(gòu)10-1，提升控制機(jī)構(gòu)10-1兩側(cè)設(shè)置有提升輔助油缸10-2；所述的提升控制機(jī)構(gòu)10-1的下方設(shè)置設(shè)置有提升油缸10-3；提升油缸10-3及提升輔助油缸10-2點(diǎn)兩端分別與旋轉(zhuǎn)支架10-4固定，旋轉(zhuǎn)支架10-4的下方設(shè)置有受plc控制的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)10-6；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)10-6的下方連接夾持臂連接固定板10-5，夾持臂連接固定板10-5的下端設(shè)置有夾持臂107；

所述的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)12的結(jié)構(gòu)與卸磚機(jī)構(gòu)8的結(jié)構(gòu)一樣，同時(shí)受plc控制器控制，其距離搬運(yùn)機(jī)構(gòu)位移架11所在端較近的水平導(dǎo)軌6下方設(shè)置有磚體搬運(yùn)車(chē)13。

本發(fā)明的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要由機(jī)械、氣動(dòng)、控制、傳感器四大部份組成，使其能夠?qū)崿F(xiàn)搬運(yùn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部位的移動(dòng)、定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。

所述的卸磚機(jī)構(gòu)8為重力自動(dòng)開(kāi)合式搬磚裝置，能夠依靠自身重力可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾緊、放開(kāi)的循環(huán)過(guò)程，能夠?qū)崿F(xiàn)從窯車(chē)上抓取、吊運(yùn)未解構(gòu)的磚垛3，并轉(zhuǎn)運(yùn)到自動(dòng)升降工作臺(tái)14上的功能；

所述的碼垛機(jī)構(gòu)10能夠?qū)⑿洞u機(jī)構(gòu)8轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)來(lái)的磚垛分層解構(gòu)、重新碼垛，實(shí)現(xiàn)不規(guī)則磚垛的分層抓取并消除磚與磚之間的間隙，重新碼垛到轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)上；搬運(yùn)機(jī)構(gòu)12能夠?qū)⒅匦麓a垛到轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)上的磚垛搬運(yùn)到磚體搬運(yùn)車(chē)13上；

本發(fā)明的搬運(yùn)機(jī)器人屬于點(diǎn)位式，只需考慮末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)目標(biāo)點(diǎn)，不必關(guān)心其運(yùn)動(dòng)軌跡。搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)由多個(gè)運(yùn)動(dòng)組成，各運(yùn)動(dòng)是在運(yùn)動(dòng)控制器的協(xié)調(diào)下運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化系統(tǒng)。本項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要由機(jī)械、氣動(dòng)、控制、傳感器四大部份組成，其中機(jī)械部分主要是機(jī)器人的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；氣動(dòng)部分主要是整形裝置、機(jī)器人的末端執(zhí)行器機(jī)械手的動(dòng)作設(shè)計(jì)，由電磁控制閥和氣缸組成；控制部分主要是由運(yùn)動(dòng)控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、plc控制器等組成；傳感器主要分部在三個(gè)部位：一是安裝在定位導(dǎo)柱一測(cè)，檢測(cè)機(jī)械手移動(dòng)是否到位，可采用光電傳感器：二是在各運(yùn)動(dòng)軸的極限位置，用以控制機(jī)器人的最大運(yùn)動(dòng)范圍：三是采用閉環(huán)或半閉環(huán)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，則需要安裝位置檢測(cè)傳感器(如測(cè)速發(fā)電機(jī)、光電編碼器)來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)軸的位置并把位置信息反饋給運(yùn)動(dòng)控制器。

本發(fā)明能夠使卸磚機(jī)構(gòu)下降到停放位置時(shí)自動(dòng)吊裝設(shè)備的夾持板能夠自動(dòng)張開(kāi)，上升提起磚剁時(shí)夾持板能夠自動(dòng)收緊，夾持板的加緊力能夠保證磚剁在吊移的過(guò)程中不脫落、松動(dòng)。

本發(fā)明首先對(duì)自動(dòng)卸磚的吊運(yùn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使磚剁能夠搬運(yùn)至自動(dòng)升降工作臺(tái)，實(shí)現(xiàn)磚剁從窯車(chē)到自動(dòng)升降工作臺(tái)的轉(zhuǎn)移，升降工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)磚剁的自動(dòng)升降控制。然后是對(duì)搬運(yùn)機(jī)器人的整體設(shè)計(jì)，使其機(jī)械手能夠上下、縱向移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)，上下移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)采用氣缸作為動(dòng)力源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，縱向移動(dòng)采用電機(jī)與齒條的嚙合驅(qū)動(dòng)，利用plc、限位開(kāi)關(guān)、接近傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)搬運(yùn)機(jī)械人的運(yùn)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)消除磚剁的磚與磚之間縫隙并讓磚朝一個(gè)方向有規(guī)則排列在另一側(cè)的自動(dòng)升降工作臺(tái)上。最后再次利用自動(dòng)卸磚的吊運(yùn)機(jī)構(gòu)把碼放整齊且無(wú)縫隙的磚剁吊裝到運(yùn)輸工具。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的磚剁碼放、搬運(yùn)成套設(shè)備產(chǎn)品以及適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的制備工藝及生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)，使研制的成套設(shè)備產(chǎn)品能夠工業(yè)化生產(chǎn)；對(duì)比目前制磚企業(yè)經(jīng)濟(jì)開(kāi)支，價(jià)格低廉、高效的新型磚剁碼放、搬運(yùn)成套設(shè)備產(chǎn)品可以使制磚企業(yè)人工成本節(jié)省60%，生產(chǎn)效率提高50%。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。