龙门式耐火砖堆码机器人的制作方法

本发明涉及水泥回转窑耐火砖堆码技术领域，具体地说是一种龙门式耐火砖堆码机器人。

背景技术：

水泥回转窑内壁需要砌筑耐火砖，且需要对耐火砖进行依次砌筑。在砌筑前，往往需要将耐火砖按顺序进行摆放，以便于工人拿取。从厂家直接购买的耐火砖堆放在地面上时，耐火砖是平躺状态，为便于工人获取，应将耐火砖以竖立状态堆积。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种龙门式耐火砖堆码机器人，用于实现对耐火砖的堆码。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：龙门式耐火砖堆码机器人，其特征是，它包括:

龙门式机架；

第一滑台，所述第一滑台沿前后方向滑动安装在龙门式机架的顶部，在龙门式机架的顶部设有驱动第一滑台移动的纵向移动单元；

第二滑台，所述第二滑台沿左右方向滑动安装在第一滑台的底部，在第一滑台上设有驱动第二滑台左右移动的横向移动单元；

升降板，所述升降板设置在第二滑台的下方，在第二滑台与升降板之间设有驱动升降板上下移动的竖向移动单元；

壳体，所述壳体设置在升降板下方，在升降板上设有驱动壳体在水平面内旋转的旋转单元；

摆杆，所述摆杆与壳体相对摆动连接，在壳体上设有驱动摆杆在竖直面内摆动的摆动单元；

吸盘，所述吸盘固定在摆杆上，以负压吸附的形式吸附耐火砖。

进一步地，在龙门式机架的顶部固定有一对导轨，所述第一滑台与导轨滑动连接。

进一步地，纵向移动单元包括固定在龙门式机架顶部的一对安装板、转动安装在安装板上的轮轴、固定在轮轴上的第一链轮、设置在两轮轴上的第一链轮之间的第一链条、固定在其中一根轮轴上的从动齿轮、与该从动齿轮啮合的主动齿轮、驱动该主动齿轮的第一电机，第一链条与第一滑台顶部的固定块固定连接。

进一步地，在龙门式机架的顶部固定有一对导向杆，在第一滑台的顶部固定有与导向杆滑动连接的第一滑块。

进一步地，横向移动机构包括转动安装在第一滑台底部的第二链轮、设置在成对设置的第二链轮之间的第二链条、驱动第二链轮转动的第二电机，第二链条与第二滑台固定连接。

进一步地，竖向移动单元为固定在第二滑台底部的油缸，油缸活塞杆与升降板固定连接。

进一步地，旋转单元为固定在升降板底部的旋转电机，摆动单元为固定在旋转电机输出端的摆动电机，壳体与摆动电机固定连接，且壳体与升降板转动连接。

进一步地，在摆动电机输出端固定有蜗杆，在壳体内转动安装有共轴设置的蜗轮和摆轮，其中蜗轮与蜗杆啮合，摆轮与摆杆固定连接。

进一步地，摆轮为设置在蜗轮两侧的一对，摆杆与摆轮的圆形外壁固定连接。

本发明的有益效果是：本发明提供的龙门式耐火砖堆码机器人，可以按照程序设定，到达待拾取耐火砖位置，实现对耐火砖的抓取，然后将耐火砖转移至需摆放位置，并能将耐火砖由平躺状态转换为竖直状态进行摆放。整个过程无需人的加入，相比于现有的人工徒手进行摆放，效率更高。

附图说明

图1为本发明的俯视示意图；

图2为横向移动单元、竖向移动单元、旋转单元和摆动单元的示意图；

图3为横向移动单元的示意图；

图4为摆动单元的结构示意图；

图5为摆轮的装配示意图；

图6为耐火砖摆动90度后的示意图；

图7为第一滑台纵向移动示意图；

图8为耐火砖横向移动、竖向移动、水平旋转及摆动的示意图；

图9为摆放耐火砖时步骤一；

图10为摆放耐火砖时步骤二；

图11为摆放耐火砖时步骤三；

图12为摆放耐火砖时步骤四；

图中：1龙门式机架，10导轨，11导向杆，12安装板，13第一支承座，14轮轴，15第一链轮，16第一链条，17从动齿轮，18主动齿轮，19第一电机，2第一滑台，21固定块，22第一滑块，23第二支承座，24第二链轮，25第二链条，26第二电机，3第二滑台，4油缸，41升降板，5旋转电机，6摆动电机，61蜗杆，62第三支承座，7壳体，71固定块，72摆杆，73第二滑块，74蜗轮，75摆轮，76侧孔，8吸盘，9耐火砖。

具体实施方式

如图1至图8所示，本发明主要包括龙门式机架1、第一滑台2、纵向移动单元、第二滑台3、横向移动单元、竖向移动单元、升降板41、旋转单元、摆动单元、壳体7、摆杆72和吸盘8，下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图1所示，龙门式机架1为本发明的基础部件，在龙门式机架的顶部固定有一对导轨10，在两导轨之间沿纵向滑动安装有第一滑台，为驱动第一滑台沿龙门式机架的纵向移动，在龙门式机架与第一滑台之间设有纵向移动单元。如图1所示，纵向移动单元包括固定在龙门式机架上的一对前后设置的安装板12、固定在安装板上的第一支承座13、转动安装在第一支承座上的轮轴14、固定在轮轴两端的第一链轮15、设置在前侧轮轴上的第一链轮与后侧轮轴上的第一链轮之间的第一链条16、固定在前侧轮轴上的从动齿轮17、固定在前侧安装板上的第一电机19、固定在第一电机输出端且与从动齿轮啮合的主动齿轮18。两安装板分别固定在龙门式机架的前侧和后侧，在龙门式机架顶部也设有两对第一支承座13，在成对的两第一支承座之间设有导向杆11，在第一滑台的顶部固定有两个固定块21和两个第一滑块22，其中固定块用于与第一链条固定连接，第一滑块用于与导向杆滑动连接，第一滑块套在导向杆上。第一电机动作时，可以驱动第一滑台沿龙门式机架的前后移动。

如图2、图3所示，在第一滑台的底部左右滑动安装有第二滑台3，在第二滑台与第三滑台之间设有驱动第三滑台沿左右方向移动的横向移动单元。横向移动单元包括固定在第二滑台底部的两对第二支承座23、转动安装在第二支承座上的第二链轮24、设置在左侧第二链轮与对应的右侧第二链轮之间的第二链条25、驱动左侧的第二链轮转动的第二电机26，左侧的两个第二链轮共轴设置，右侧的两个第二链轮共轴设置，这样四个第二链轮同步动作。第二链条与第二滑台固定连接，当第二电机动作时，可以驱动第二滑台沿左右方向的移动。

在第二滑台的底部固定有竖向放置的油缸4，在油缸的活塞杆上固定有升降板41，在油缸的作用下升降板上下移动，油缸构成了竖向移动单元。

在升降板的下方设有壳体7，在升降板与壳体之间设有驱动壳体在水平面旋转的旋转单元、以及驱动壳体在竖直面内摆动的摆动单元，如图4所示，旋转单元包括固定在升降板底部的旋转电机5，在旋转电机的输出端固定有摆动电机6，壳体与摆动电机之间通过固定块71固定连接，壳体的顶部设有第二滑块73，第二滑块则与升降板底部沿周向滑动连接。当旋转电机工作时，便可以驱动摆动电机及壳体在水平面内旋转。在摆动电机的输出端固定有蜗杆61，在壳体内转动安装有蜗轮74，蜗轮与蜗杆啮合，如图5所示，在蜗轮的两侧分别设有摆轮75，摆轮与蜗轮共轴设置。当摆动电机工作时，便可以驱动摆轮在竖直面内摆动，且摆轮每动作一次时摆轮转过的角度为90度。为对蜗杆进行支承，在壳体内设有第三支承座62，蜗杆的蜗杆轴与第三支承座转动连接，在两摆轮之间设有摆杆72，摆杆与摆轮固定连接。摆杆的第一端与摆轮固定连接，摆杆的第二端固定有吸盘8，吸盘用于吸附耐火砖9，吸盘以负压吸附的形式吸住耐火砖。为避让摆杆在壳体内的摆动，在壳体侧壁设有侧孔76。

下面对本发明的工作步骤进行描述：

(1)将从厂家购买进来的耐火砖砖垛放置在龙门式机架下方，将装载耐火砖的砖箱放置在龙门式机架下方；

(2)通过纵向移动单元驱动第一滑台的移动、通过横向移动单元驱动第二滑台的移动、以及通过竖向移动单元驱动吸盘移动至耐火砖上方，随后吸盘动作吸住耐火砖；应设定相应的程序，以控制第一电机、第二电机和油缸的动作，实现上述功能；

(3)随后通过纵向移动单元驱动第一滑台的移动、通过横向移动单元驱动第二滑台的移动、以及通过竖向移动单元驱动吸盘移动使得耐火砖置于砖箱上方，然后摆动单元动作使得耐火砖由水平状态变为竖直状态；

(4)随后通过竖向移动单元驱动吸盘移动使得耐火砖放置在砖箱上，随后吸盘释放耐火砖；

(5)通过纵向移动单元驱动第一滑台的移动、通过横向移动单元驱动第二滑台的移动、以及通过竖向移动单元驱动吸盘再次移动至砖垛位置处，并通过吸盘吸住待取用的耐火砖；随后，继续进行耐火砖的搬运转移和释放。

如图9至图12所示，摆放耐火砖时，应按顺序先摆放一排，然后摆放多列，摆放完一层后，继续摆放第二层直至摆放完成。

由于耐火砖砖垛与砖箱的相互位置的因素，旋转单元的设置，可以适应不同摆放角度的需要。