集装箱角柱生产线的自动翻面装置制造方法
【专利摘要】一种集装箱角柱生产线的自动翻面装置，包括：横移机构、翻转机构以及堆存机构，所述翻转机构与所述横移机构对接，由所述横移机构将物料输送至所述翻转机构，由所述翻转机构将物料翻面后落入所述堆存机构。该集装箱角柱生产线的自动翻面装置解决了集装箱角柱生产过程中顺利传送，自动翻面和码齐，降低了工人劳动强度，消除了安全隐患，提高了生产效率。
【专利说明】集装箱角柱生产线的自动翻面装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及集装箱生产领域，尤其涉及集装箱角柱生产工序中的翻面装置。
【背景技术】
[0002]集装箱是现代运输业中一种非常重要的运输工具，其包括:底架、位于底架四角位置的角柱、位于底架后端的后角柱、侧板、端板以及顶板等。角柱的截面复杂，其生产流程大致为:先将宽卷料开卷并切割成一定长度的短板料，下料堆垛；之后，对物料表面进行打砂，然后对打砂后的物料喷漆并烘干，下料堆垛；之后，将喷漆后的物料搬运至剪床，分条成窄板料送入冲床冲口，之后再送入倒角机进行倒角，最后，经压床折弯成设定的截面。其中，在冲口及倒角等工序，工人需在两个工序间对板材用行车进行起吊、翻转、码齐等，由于是批量操作，劳动强度很高，尤其在码齐工件的过程中还有安全隐患。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种集装箱角柱生产线的自动翻面装置，以解决集装箱角柱生产过程中顺利传送，自动翻面和码齐，降低劳动强度，消除安全隐患，提高生产效率。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提出一种集装箱角柱生产线的自动翻面装置，包括:横移机构、翻转机构以及堆存机构，所述翻转机构与所述横移机构对接，由所述横移机构将物料输送至所述翻转机构，由所述翻转机构将物料翻面后落入所述堆存机构。
[0005]优选地，所述横移机构包括:横移机架、设置在横移机架上的用以输送物料的输送组件以及设置在横移机架宽度方向一侧的用以纠正物料的运输方向的纠偏组件。
[0006]优选地，所述纠偏组件包括:多个沿着横移机架一侧依次间隔排布设置的限位输送架，每个限位输送架包括:一安装座、一转轴、一摇臂以及一限位挡块架；所述安装座包括:一底壁和固定在所述底壁上的两侧壁，所述两侧壁上分别设置一铰接孔，所述转轴通过所述铰接孔而铰接在所述两侧壁上，其中至少一侧壁上还设置有一段圆弧形的滑道；所述摇臂的一端固定在所述转轴上，所述摇臂的另一端与限位挡块架相连，所述摇臂的两侧分别固定一圆柱形的限位柱，所述限位柱伸出所述摇臂且伸出部分位于所述滑道的上方，所述限位挡块架通过所述摇臂上的两限位柱而沿着所述滑道滑动，所述滑道的两端设置有用以限制所述两限位柱滑出所述滑道的挡止结构。
[0007]优选地，所述限位输送架包括:一安装在所述摇臂上的销轴、一可沿着所述销轴的轴向弹性伸缩的伸缩架以及铰接在所述伸缩架上并可相对于所述伸缩架转动的滚轮，所述销轴的轴向与所述转轴的轴向一致，所述弹性伸缩架包括:一弹簧和两伸缩臂，所述弹簧套装在所述销轴上，所述滚轮铰接在所述两伸缩臂上，所述两伸缩臂位于所述销轴远离所述摇臂的一端，所述销轴和所述伸缩臂通过滑块和滑槽配合在一起，所述滑槽的长度大于所述滑块的长度。
[0008]优选地，所述摇臂与所述销轴相连的一端固定一轴套，所述轴套的轴向中心设置一方形孔，所述销轴呈方形且插装在所述轴套的方形孔中，所述弹簧被限制在所述伸缩臂和所述轴套之间。
[0009]优选地，所述纠偏组件还包括多个设置在横移机架宽度方向一侧的可转动的导向柱，所述导向柱与所述纠偏组件设置在所述横移机架的同侧，各导向柱位于同一直线上。
[0010]优选地，所述翻转机构包括:一翻转机架、一翻转轴、至少一摆臂、至少一用以抓取物料的抓取机构以及一翻转驱动电机，所述翻转轴可转动地安装在所述翻转机架上，各摆臂的一端固定在所述翻转轴上，各抓取机构分别设置在各摆臂上，所述翻转驱动电机与所述翻转轴相连以带动所述翻转轴转动进而带动所述摆臂和摆臂上的抓取机构转动。
[0011]优选地，所述堆存机构包括:一堆存架和设置在所述堆存架上的一升降架，所述升降架包括:至少一垂直设置的丝杆、至少一水平固定在每根丝杆顶端的堆存台、至少一分别套装在每根丝杆上的螺母副、至少一套设在每个螺母副外部的涡轮、一与各涡轮配合的蜗杆以及一驱动蜗杆旋转的电机。
[0012]优选地，所述自动翻面装置还包括一纵移机构，所述横移机构沿长度方向的中部分成两个子横移机构，所述两个子横移机构位于同一条直线上，所述翻转机构位于所述两个子横移机构之间，所述纵移机构垂直于所述横移机构并与其中一个子横移机构相连。
[0013]优选地，所述纵移机构包括:用以输送物料的输送架、设置在输送架一端并与输送架铰接在一起的支腿以及设置在输送架另一端的旋转驱动器，所述旋转驱动器可带动所述输送架相对于所述支腿转动。
[0014]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:本发明的集装箱角柱生产线的自动翻面装置能够使角柱在生产过程的不同工序之间自动传送，自动翻面和码齐，免去了人工翻转板料和码齐物料，降低了工人的劳动强度，消除了安全隐患，提高生产效率；物料由上一工序加工完后直接进入下一道工序，没有多余的移动，减少了移动带来的时间、能源浪费，也减少了下一道工序等待的浪费，提高了工作效率；减少了因吊装、吊翻、撞击码齐等造成的工件损伤；减少了吊机在撞击码齐的过程中对行吊带来的冲击损害，消除了相应的安全隐患；减少了吊机撞击码齐及吊装、吊翻而带来的噪音，降低了车间噪音，优化了车间环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为集装箱角柱生产线的自动翻面装置的立体结构示意图。
[0016]图2为集装箱角柱生产线的自动翻面装置的右视图。
[0017]图3为集装箱角柱生产线的自动翻面装置的俯视图。
[0018]图4为图1所示自动翻面装置的翻转机构和堆存机构的结构图。
[0019]图5为限位输送架的立体结构图。
[0020]图6为限位输送架的左视图。
[0021]图7为限位输送架的后视图。
【具体实施方式】
[0022]为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。[0023]参阅图1，本发明的集装箱角柱生产线的自动翻面装置可同时接受两台上工序加工设备(如:角柱冲口机)5、6所加工出的物料，并将物料翻面后自动输送至下工序加工设备(如:角柱倒角机)。该自动翻面装置包括:一横移机构1、一纵移机构4、一翻转机构2以及一堆存机构3。
[0024]参阅图1和图3，横移机构I沿长度方向的中部分成两个子横移机构la、lb，两个子横移机构la、Ib在同一条直线上。每个子横移机构Ia或Ib均包括:横移机架11、设置在横移机架11上的用以输送物料的输送组件12以及设置在横移机架11宽度方向一侧的用以纠正物料运输方向的纠偏组件。
[0025]参阅图1，横移机架11包括:两分别位于横移机架11宽度方向两侧的横梁111a、Illb以及固定在两横梁IllaUllb下方的用以支撑横梁IllaUllb的支撑架112，横梁111a、Illb可以为截面呈U字形的槽钢。
[0026]输送组件12设于横移机架11的顶面。输送组件12包括:多根沿着横移机架11的长度方向依次间隔排布的滚道122以及用以带动各滚道122转动的电机121。各滚道122相互平行且滚道122轴向与机架11的宽度方向一致。每根滚道122均包括:一滚轴1221、套设在滚轴1221上的至少一滚轮1222以及套设在滚轴1221 —端的齿轮1223。电机121固定在机架11的支撑架112上，其输出轴上设置有齿轮1211，齿轮1211通过链条与各滚道122的齿轮1223相连，以带动各滚道122旋转。
[0027]参阅图3、图5、图6和图7，纠偏组件包括:多个沿着横移机架11 一侧依次排布设置的限位输送架13以及多个设置在横移机架11宽度方向一侧的可转动的导向柱14。
[0028]参阅图5、图6和图7，每个限位输送架13包括:一安装座131、一转轴132、一摇臂133以及一限位挡块架134。安装座131固定在横移机架11的其中一横梁Illa的U形槽中，安装座131包括:一底壁1311和固定在底壁1311上的两侧壁1312，两侧壁1312上分别设置一铰接孔，转轴132两端分别穿入两侧壁1312的铰接孔中并可在铰接孔中转动，以通过该两铰接孔而与两侧壁1312铰接。其中至少一侧壁1312上还设置有一段圆弧形的滑道1313，与滑道1313两端相邻的侧壁1312表面为斜面1314。摇臂133的一端固定在转轴132上，摇臂133的另一端与限位挡块架134相连，摇臂133的两侧分别固定一圆柱形的限位柱1331，限位柱1331伸出摇臂133且伸出部分位于滑道1313的上方。限位挡块架134可通过摇臂134及转轴132相对于底座131转动，进而使摇臂133上的两限位柱1331沿着滑道1313转动。当限位柱1331转动至滑道1313的任意一端时，会被滑道1313两端的斜面1314挡止，从而限定该限位挡块架134的最大偏转角度。显然，在其他实施例中，也可不通过斜面1314来挡止限位柱1331以限定限位挡块架134的最大偏转角度，而通过在滑道1313的两端设置其他挡止结构来挡止限位柱1331，如:台阶或挡块等。
[0029]限位挡块架134包括:一安装在摇臂133上的销轴1342、一可沿着销轴1342的轴向弹性伸缩的伸缩架以及铰接在伸缩架上并可相对于伸缩架转动的滚轮1345。销轴1342的轴向与转轴132的轴向一致。弹性伸缩架包括:一弹簧1341和两伸缩臂1343，弹簧1341套装在销轴1342上，滚轮1345铰接在两伸缩臂1343上，两伸缩臂1343位于销轴远离摇臂133的一端。销轴1342和伸缩臂1343通过滑块和滑槽配合在一起，如:在每个伸缩臂1343的内侧均凸设一滑块，而在销轴1342两相对的侧面上各设置一滑槽，使滑槽的长度大于滑块的长度，安装时，将伸缩臂的两凸块分别置于销轴1342的两滑槽中，使二者组装在一起，或者，反过来，在每个伸缩臂1343的内侧均设置一滑槽，而在销轴1342两相对的侧面上各凸设一滑块，二者通过滑块和滑槽组装在一起。摇臂133与销轴1342相连的一端固定一轴套1332，轴套1332的轴向中心设置一方形孔，销轴1342呈方形且插装在轴套1332的方形孔中，以防止销轴1342相对于轴套1332转动。显然，在其他实施例中，销轴1342也可采用固定方式与轴套1332相连，则此时，销轴1342也可为圆柱。弹簧1341套装在销轴1342上，其两端分别抵顶伸缩臂1343和轴套1332，以被限制在伸缩臂1343和轴套1332之间。
[0030]参阅图1,各导向柱14设置在横移机架11的其中一横梁Illa的顶面并位于同一直线上，导向柱14与各限位输送架13 (如图5所示)设置在同一根横梁Illa上。每个导向柱14均包括一竖直设置的转轴和套装在转轴上并可相对于转轴转动的空心柱。
[0031]结合参阅图1、图3和图5，两个子横移机构la、lb分别沿相反的方向将物料分别从两端向中间的翻转机构2输送，物料在输送过程中，通过设置在两个子横移机构la、Ib上的纠偏组件(限位输送架13和导向柱14)来实现码齐。由于两个子横移机构la、lb上的纠偏组件均位于横移机架11的同一侧，所以能够将沿相反方向输送的两个子横移机构la、Ib上物料均引导至翻转机构2的同一侧并实现码齐。具体地，当物料通过子横移机构Ia输送至翻转机构2时，物料沿图5所示左向箭头方位经过限位输送架13，此时物料边缘接触限位输送架13的滚轮1345，带动滚轮1345转动，同时，物料也推动限位挡块架134及摇臂133向左摆动至滑道1313的左端(B卩，向靠近横梁Illa的方向偏转)，之后物料继续前进，限位挡块架134的偏转角度就为物料前进提供一个导向，使物料沿着限位挡块架134偏转的方向前进，当物料的不同部位同时经过多个限位输送架13时，该多个限位输送架13的限位挡块架134均向同一方向以同一角度偏转,确保物料在输送时始终沿着同一方向前进；同时，物料在输送时，会被各限位输送架13引导至侧边尽量贴紧导向柱14，而由于子横移机构Ia的各导向柱14在同一直线上，所以贴紧导向柱14输送可进一步确保物料沿着预定的直线方向输送至翻转机构2。当物料通过子横移机构Ib输送至翻转机构2时，物料沿图5所示右向箭头方位经过限位输送架13，此时物料边缘接触限位输送架13的滚轮1345，带动滚轮1345转动，同时，物料也推动限位挡块架134及摇臂133向右摆动至滑道1313的右端(SP，向靠近横梁Illa的方向偏转)，之后物料继续前进，限位挡块架134的偏转角度就为物料的前进提供一个导向，使物料沿着限位挡块架134偏转的方向前进，并尽量贴紧安装在横梁Illa上的导向柱14，使物料沿着预定的直线方向输送至翻转机构2。可见，若使两个子横移机构la、Ib上的各导向柱14设置在同一直线上,就可使两个方向输送的物料都可沿着同一直线方向输送至翻转机构2。
[0032]需要说明的是，上述限位输送架13中的滚轮1345的作用在于减小物料与限位输送架13之间的摩擦力，降低物料前进的阻力。由弹簧1341和两伸缩臂1343构成的弹性伸缩架的作用在于使滚轮1345与物料之间形成弹性接触，避免物料过度挤压限位挡块架134，而损伤限位挡块架134。
[0033]参阅图4，翻转机构2位于两个子横移机构la、Ib之间且两端分别与两个子横移机构la、lb对接，以将两个子横移机构la、lb输送过来的物料翻转后落于堆存机构3上。翻转机构2包括:一翻转机架21、一翻转轴22、至少一摆臂23、至少一用以抓取物料的抓取机构24以及一翻转驱动电机25。翻转轴22可转动地安装在翻转机架21上。各摆臂23的一端固定在翻转轴22上，另一端安放在翻转机架21上。各抓取机构24分别设置在各摆臂23上，在本实施例中，每个摆臂23上设置一个抓取机构24，每个抓取机构由四个电磁铁构成，通过电磁铁的通电、断电来抓取、释放物料。显然，在其他实施例中，抓取机构24也可为真空吸盘或其他机械手等。翻转驱动电机与翻转轴22相连，以带动翻转轴22转动，进而带动摆臂23和摆臂23上的抓取机构24转动。当物料输送至翻转机构2时，首先使电磁铁通电，将物料吸在摆臂23上，然后启动翻转驱动电机，带动摆臂23及其上物料转动180°，之后，使电磁铁断电，将物料掉落在堆存机构3上。
[0034]在翻转机架21的顶面也设置有多根平行设置的滚道122，以确保物料能够顺畅运行至摆臂23的上方。在翻转机架21的一侧还设置有导向柱14，该导向柱14的作用与上述偏转组件上的导向柱14作用相同，用以码齐物料。
[0035]参阅图1，纵移机构4与其中一个子横移机构Ib相连并垂直于该子横移机构lb。两个上工序加工设备5、6分别位于子横移机构Ia和纵移机构4的侧边，上工序加工设备5所加工出来的半成品物料落于子横移机构Ia上并通过该子横移机构Ia输送至翻转机构2，上工序加工设备6所加工出来的半成品物料先落于纵移机构4上，再由纵移机构4将物料输送至子横移机构lb，通过子横移机构Ib将物料运送至翻转机构2。
[0036]参阅图2和图3,纵移机构4包括:用以输送物料的输送架41、设置在输送架41 一端并与输送架41铰接在一起的支腿42以及设置在输送架41另一端的旋转驱动器43。本实施例中，输送架41包括:两平行设置的皮带传送带411和用以带动两皮带传送带411运行的驱动机构412 (包括:电机、轴承、链轮等)，在其他实施例中，输送架41也可采用滚道结构或链条结构。旋转驱动器43可为液压缸或气缸等，其包括:底座431、缸体432以及活塞缸433，缸体432的底端铰接在底座431上，活塞缸433伸出缸体432顶端，并通过一铰接座434与输送架41铰接。旋转驱动器43通过活塞杆433伸出或缩回来带动输送架41相对于支腿42向上或向下转动。
[0037]当物料落至纵移机构4时，旋转驱动器43便带动输送架41向上转动至水平位置，此时，输送架41靠近子横移机构Ib —端的高度高于子横移机构Ib的高度，之后，物料在皮带传送带411的带动下向子横移机构Ib方向移动，当物料到达皮带传送带411的尽头时，旋转驱动器43带动输送架41向下转动,此时,输送架41靠近子横移机构Ib —端的高度低于子横移机构Ib的高度，物料落在子横移机构Ib上,之后,物料沿着子横移机构Ib输送至翻转机构2。
[0038]参阅图4，堆存机构3包括:一堆存架31和设置在堆存架31上的一升降架32。升降架32包括:至少一垂直设置的丝杆321 (本实施例为两根)、至少一水平固定在每根丝杆顶端的堆存台323 (本实施例为两个)、至少一分别套装在每根丝杆上的螺母副(本实施例为两个)、至少一套设在每个螺母副外部的涡轮322 (本实施例为两个)、一与各涡轮322配合的蜗杆325以及一驱动蜗杆325旋转的电机324。电机324转动可带动蜗杆325旋转，蜗杆325旋转可带动两涡轮322转动，两涡轮322转动可带动两螺母副旋转，进而使丝杆321上行或下行，从而带动丝杠321顶端的两个堆存台323上行或下行。
[0039]堆存台323承接翻转机构2下落的物料，其每承接一张物料，便下降一个板厚高度，直至下降到堆存台323的高度低于堆存架31的高度时，物料落在堆存架31上。堆存架31的顶部可设置输送机构(未图示)，当物料落至堆存架31时，启动堆存架31上的输送机构，便可将物料自动输送至下一工序加工设备。[0040]本发明的集装箱角柱生产线的自动翻面装置的工作过程如下:上工序加工设备5加工的半成品物料直接落至横移机构I的其中一个子横移机构Ia上，由该子横移机构Ia将物料输送至翻转机构2，上工序加工设备6所加工出来的半成品物料先落在纵移机构4上，由纵移机构4将物料送至横移机构的另一个子横移机构Ib上，由该子横移机构Ib将物料输送至翻转机构2，当物料被输送至翻转机构2后，启动抓取机构24抓取物料，之后启动翻转驱动电机25，带动摆臂23翻转180°，释放物料，使物料落在堆存机构3的堆存台323上，当物料攒到一定数量后，由堆存机构3将物料自动输送至下一工序加工设备。
[0041]值得一提的是，上述集装箱角柱生产线的自动翻面装置可同时接受两台上工序加工设备所加工的物料，在实际使用时，其也可只接受一台上工序加工设备所加工的物料，此时，可省去纵移机构4和一个子横移机构lb。
[0042]以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种集装箱角柱生产线的自动翻面装置，其特征在于，包括:横移机构、翻转机构以及堆存机构，所述翻转机构与所述横移机构对接，由所述横移机构将物料输送至所述翻转机构，由所述翻转机构将物料翻面后落入所述堆存机构。
2.如权利要求1所述的集装箱角柱生产线的自动翻面装置，其特征在于，所述横移机构包括:横移机架、设置在横移机架上的用以输送物料的输送组件以及设置在横移机架宽度方向一侧的用以纠正物料的运输方向的纠偏组件。
3.如权利要求2所述的集装箱角柱生产线的自动翻面装置，其特征在于，所述纠偏组件包括:多个沿着横移机架一侧依次间隔排布设置的限位输送架，每个限位输送架包括:一安装座、一转轴、一摇臂以及一限位挡块架；所述安装座包括:一底壁和固定在所述底壁上的两侧壁，所述两侧壁上分别设置一铰接孔，所述转轴通过所述铰接孔而铰接在所述两侧壁上，其中至少一侧壁上还设置有一段圆弧形的滑道；所述摇臂的一端固定在所述转轴上，所述摇臂的另一端与限位挡块架相连，所述摇臂的两侧分别固定一圆柱形的限位柱，所述限位柱伸出所述摇臂且伸出部分位于所述滑道的上方，所述限位挡块架通过所述摇臂上的两限位柱而沿着所述滑道滑动，所述滑道的两端设置有用以限制所述两限位柱滑出所述滑道的挡止结构。
4.如权利要求3所述的集装箱角柱生产线的自动翻面装置，其特征在于，所述限位输送架包括:一安装在所述摇臂上的销轴、一可沿着所述销轴的轴向弹性伸缩的伸缩架以及铰接在所述伸缩架上并可相对于所述伸缩架转动的滚轮，所述销轴的轴向与所述转轴的轴向一致，所述弹性伸缩架包括:一弹簧和两伸缩臂，所述弹簧套装在所述销轴上，所述滚轮铰接在所述两伸缩臂上，所述两伸缩臂位于所述销轴远离所述摇臂的一端，所述销轴和所述伸缩臂通过滑块和滑槽配合在一起，所述滑槽的长度大于所述滑块的长度。
5.如权利要求4所述的集装箱角柱生产线的自动翻面装置，其特征在于，所述摇臂与所述销轴相连的一端固定一轴套，所述轴套的轴向中心设置一方形孔，所述销轴呈方形且插装在所述轴套的方形孔中，所述弹簧被限制在所述伸缩臂和所述轴套之间。
6.如权利要求2所述的集装箱角柱生产线的自动翻面装置，其特征在于，所述纠偏组件还包括多个设置在横移机架宽度方向一侧的可转动的导向柱，所述导向柱与所述纠偏组件设置在所述横移机架的同侧，各导向柱位于同一直线上。
7.如权利要求1所述的集装箱角柱生产线的自动翻面装置，其特征在于，所述翻转机构包括:一翻转机架、一翻转轴、至少一摆臂、至少一用以抓取物料的抓取机构以及一翻转驱动电机，所述翻转轴可转动地安装在所述翻转机架上，各摆臂的一端固定在所述翻转轴上，各抓取机构分别设置在各摆臂上，所述翻转驱动电机与所述翻转轴相连以带动所述翻转轴转动进而带动所述摆臂和摆臂上的抓取机构转动。
8.如权利要求1所述的集装箱角柱生产线的自动翻面装置，其特征在于，所述堆存机构包括:一堆存架和设置在所述堆存架上的一升降架，所述升降架包括:至少一垂直设置的丝杆、至少一水平固定在每根丝杆顶端的堆存台、至少一分别套装在每根丝杆上的螺母畐O、至少一套设在每个螺母副外部的涡轮、一与各涡轮配合的蜗杆以及一驱动蜗杆旋转的电机。
9 .如权利要求1所述的集装箱角柱生产线的自动翻面装置，其特征在于，所述自动翻面装置还包括一纵移机构，所述横移机构沿长度方向的中部分成两个子横移机构，所述两个子横移机构位于同一条直线上，所述翻转机构位于所述两个子横移机构之间，所述纵移机构垂直于所述横移机构并与其中一个子横移机构相连。
10.如权利要求9所述的集装箱角柱生产线的自动翻面装置，其特征在于，所述纵移机构包括:用以输送物料的输送架、设置在输送架一端并与输送架铰接在一起的支腿以及设置在输送架另 一端的旋转驱动器，所述旋转驱动器可带动所述输送架相对于所述支腿转动。
【文档编号】B65H29/00GK103964248SQ201310033227
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月29日 优先权日:2013年1月29日
【发明者】孙小兵, 闫德州, 陈观兴, 舒立民 申请人:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司, 深圳南方中集东部物流装备制造有限公司