磁性材料坯料堆垛设备的制作方法

1.本发明涉及磁性材料技术领域，具体涉及磁性材料坯料堆垛设备。


背景技术：

2.随着社会科技的发展，磁性材料的应用领域越来越广泛，磁性材料的需求量也越来越大。在磁性材料的生产过程中需要将磁性材料坯件放在高温炉中通过复杂的生产工艺烧结成型，为了提高生产效率，降低成本，一般多采用大型烧结炉，这就需要将磁性材料进行堆垛处理，目前主要是采用人工往小炉车上堆垛,所需人员多，堆垛效率低,耗时长，堆垛一炉的坯料四人组大概需要一天时间，且每组磁性材料毛坯重达10公斤左右，操作人员也很辛苦。如何提高堆垛的效率，减少堆垛人员的工作量是我们需要解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供磁性材料坯料堆垛设备，以解决现有技术中人工堆垛效率低、耗时长的问题。
4.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：磁性材料坯料堆垛设备，包括机架、轻型堆垛装置和重型堆垛装置，所述机架包括框架状的连接梁；所述轻型堆垛装置和重型堆垛装置均包括三轴移动装置，所述三轴移动装置连接在所述连接梁上；所述轻型堆垛装置还包括和所述三轴移动装置输出端相连接的轻型抓取装置，所述轻型抓取装置包括下基板，所述下基板底面的两侧对称设有可移动的第一左臂和第一右臂；所述重型堆垛装置还包括和所述三轴移动装置输出端相连接的重型抓取装置，所述重型抓取装置包括下基板和与所述下基板相平行的活动横板，所述下基板底面的两侧固定连接有第二左臂和第二右臂，所述活动横板可拆卸连接在所述第二左臂和第二右臂的底端；所述第二左臂和第二右臂的长度相同，所述第一左臂和第一右臂的长度相同，所述第二左臂的长度至少是所述第一左臂长度的五倍。
5.进一步地，还包括预堆垛工位，所述预堆垛工位包括皮带传输装置和中转台，所述皮带传输装置的输送末端位于所述连接梁铅锤方向的投影内，所述中转台位于所述皮带传输装置的输送末端和小车炉之间。
6.进一步地，所述皮带传输装置包括用于输送托板装置的输送带，所述输送带的两侧对称设有侧向导板，所述输送带的输送末端设有定位挡板。
7.进一步地，所述中转台上设有四个相同高度的垫块，四个所述垫块布置呈方形状。
8.进一步地，所述连接梁的底面设有多根立柱。
9.进一步地，所述连接梁包括平行对称设置的纵向大梁和连接在所述纵向大梁两端
之间的横向大梁，所述纵向大梁上设有纵向导轨和纵向齿条；所述三轴移动装置包括纵向移动装置一、横向移动装置一和垂直移动装置一，所述纵向移动装置一包括轻质框架和纵向驱动装置，所述轻质框架底面的两端通过滑座和两侧纵向大梁上的纵向导轨滑动连接，所述纵向驱动装置包括转动设置在所述轻质框架底面两端的小齿轮，所述小齿轮和所述纵向齿条相啮合；所述横向移动装置一连接在所述轻质框架的顶面，所述垂直移动装置一连接在所述横向移动装置一上。
10.进一步地，所述横向移动装置一包括横向滑动平台和横向驱动装置，所述横向滑动平台通过直线导轨滑动连接在所述轻质框架的顶面，所述直线导轨和所述纵向大梁相垂直；横向驱动装置包括可转动设置的横向驱动丝杆，所述横向驱动丝杆通过横向滚珠螺母和所述横向滑动平台底面相连接。
11.进一步地，所述垂直移动装置一包括平行设置的丝杆螺母副和导向装置，所述导向装置包括多根平行设置的导杆，所述导杆的底端固定连接在所述下基板）上，所述导杆的中间部滑动连接在所述横向移动装置一中；所述丝杆螺母副的底端连接在所述下基板上，所述丝杆螺母副的中间部和所述横向移动装置一相连接，所述丝杆螺母副工作带动所述下基板升降。
12.进一步地，所述第一左臂内侧面的底端设有左托板，第一右臂内侧面的底端设有右托板，所述左托板的顶面和右托板的顶面在同一水平面内。
13.进一步地，所述第一左臂连接在左导向气缸的左导柱上，所述第一右臂连接在右导向气缸的右导柱上。
14.根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：1、本技术设计的堆垛设备通过轻型抓取装置将输送线上的托板装置集中至一起，在通过重型抓取装置将集中后的推板装置一次性移动到位，节省了抓取装置来回移动造成的时间浪费，减少了移动路径，提高了工作效率、节省了堆垛时间；2、通过设计的轻型抓取装置和重型抓取装置，能够有效的实现对托板装置的抓取并通过三轴移动装置可实现将抓取的托板装置运输至小炉车上，相对人工堆垛节省了人力，提高了效率；3、本技术的堆垛设备中轻型抓取装置通过可移动的第一左臂和第一右臂的配合能够完成托板装置的抓取，重型抓取装置中通过第二左臂和第二右臂末端可拆卸的活动横板的设置，能够有效的实现托板装置的抓取；第二左臂和第二右臂的长度设置，保证了能够至少一次性抓取多个托板装置，提高了运输的效率；4、皮带传输装置和中转台的设置，可保证托板装置的运输效率，中转台能够支撑托板装置，起到中间转运的效果，保证轻型抓取装置和重型抓取装置能够进行交替工作，保证抓取安全和抓取效率。
附图说明
15.图1为本发明具体实施方式的整体结构示意图；图2为本发明具体实施方式中机架的结构示意图；
图3为本发明具体实施方式中轻型堆垛装置的结构示意图；图4为本发明具体实施方式中纵向移动装置的仰视图；图5为本发明具体实施方式中轻型抓取装置的结构示意图；图6为本发明具体实施方式中重型堆垛装置的结构示意图；图7为本发明具体实施方式中重型抓取装置的结构示意图；图8为本发明具体实施方式中预堆垛工位的结构示意图；图9为本发明具体实施方式中托板装置的结构示意图。
16.其中：1000、机架；1110、纵向大梁；1120、横向大梁；1130、立柱；1210、纵向导轨；1310、纵向齿条；2000、轻型堆垛装置；2100、纵向移动装置一；2200、横向移动装置一；2300、垂直移动装置一；2400、轻型抓取装置；2110、直线滑座一；2115、直线滑座二；2120、轻质框架；2121、端板一；2122、端板二；2123、左横梁；2124、右横梁；2130、纵向驱动装置；2131、纵向驱动电机；2132、电机支架一；2133、小链轮一；2134、链一；2135、大链轮一；2136、驱动轴；2137、小齿轮；2138、第一轴承座；2210、直线滑座一；2215、直线滑座二；2220、横向滑动平台；2230、横向驱动装置；2231、横向驱动电机；2232、电机支架二；2233、联轴器；2234、横向驱动丝杆；2235、横向滚珠螺母；2236、螺母固定块；2237、第二轴承座；2238、直线导轨；2310、丝杆螺母副；2311、垂直移动丝杆；2312、滚珠螺母；2313、转动套；2314、第三轴承座；2315、带轮二；2320、垂直驱动装置；2321、垂直驱动电机；2322、支撑架；2323、带轮一；2324、同步带一；2330、导向装置；2331、导杆；2332、导套；2410、第一上基板；2411、丝杆固定盘；2412、导向杆固定盘；2420、第一下基板；2421、联接螺杆；2430、左抱合机构；2431、左导向气缸；2432、第一左臂；2433、左托板；2434、左滑块；2435、左导柱；2440、右抱合机构；2441、右导向气缸；2442、第一右臂；2443、右托板；2444、右滑块；2445、右导柱；3000、重型堆垛装置；3100、纵向移动装置二；3200、横向移动装置二；3300、垂直移动装置二；3400、重型抓取装置；3410、第二上基板；3420、第二下基板；3430、第二左臂；3440、第二右臂；3450、活动横板；4000、预堆垛工位；4100、皮带传输装置；4110、输送带；4120、侧向导板；4130、定位挡板；4200、中转台；5000、小炉车；600、托板装置；601、托板；602、磁性坯料；603、支撑垫块。
具体实施方式
17.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
18.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
19.如图1至图9所示，磁性材料坯料堆垛设备，包括机架1000、轻型堆垛装置2000和重型堆垛装置3000，机架1000包括框架状的连接梁；轻型堆垛装置2000和重型堆垛装置3000均包括三轴移动装置，三轴移动装置连接在连接梁上；轻型堆垛装置2000还包括和三轴移动装置输出端相连接的轻型抓取装置2400，轻型抓取装置2400包括下基板，下基板底面的两侧对称设有可移动的第一左臂2432和第一右臂2442；重型堆垛装置3000还包括和三轴移
动装置输出端相连接的重型抓取装置3400，重型抓取装置3400包括下基板和与下基板相平行的活动横板3450，下基板底面的两侧固定连接有第二左臂3430和第二右臂3440，活动横板3450可拆卸连接在第二左臂3430和第二右臂3440的底端；第二左臂3430和第二右臂3440的长度相同，第一左臂2432和第一右臂2442的长度相同，第二左臂3430的长度至少是第一左臂2432长度的五倍。
20.本技术设计的堆垛设备通过轻型抓取装置将输送线上的托板装置集中至一起，在通过重型抓取装置将集中后的推板装置一次性移动到位，节省了抓取装置来回移动造成的时间浪费，减少了移动路径，提高了工作效率、节省了堆垛时间。
21.通过设计的轻型抓取装置和重型抓取装置，能够有效的实现对托板装置的抓取并通过三轴移动装置可实现将抓取的托板装置运输至小炉车上，相对人工堆垛节省了人力，提高了效率。
22.本技术的堆垛设备中轻型抓取装置通过可移动的第一左臂和第一右臂的配合能够完成托板装置的抓取，重型抓取装置中通过第二左臂和第二右臂末端可拆卸的活动横板的设置，能够有效的实现托板装置的抓取；第二左臂和第二右臂的长度设置，保证了能够至少一次性抓取多个托板装置，提高了运输的效率。
23.机架1000（见图1、图2），由两根平行的纵向大梁1110和两根平行的横向大梁1120构成长方形顶梁及几根支撑立柱1130构成。
24.在每根纵向大梁1110的顶部各设有一根纵向导轨1210和一根纵向齿条1310，两根平行的纵向大梁1110顶部的两根纵向导轨1210相互平行，两根纵向齿条1310也分别与纵向导轨1210平行设置。两根纵向齿条1310在内侧，两根纵向导轨1210在两根纵向齿条1310的外侧。
25.在本技术中，轻型堆垛装置2000和重型堆垛装置3000均包括三轴移动装置，三轴移动装置用于带动轻型堆垛装置2000的轻型抓取装置2400运动，带动重型堆垛装置3000中的重型抓取装置3400运动，完成抓取搬运工作。
26.轻型堆垛装置2000（见附图1、3）由纵向移动装置一2100、横向移动装置一2200、垂直移动装置一2300及轻型抓取装置2400等构成。
27.纵向移动装置一2100主要由轻质框架2120和纵向驱动装置2130组成。
28.轻质框架2120由两根平行设置的左横梁2123和右横梁2124及分别固定设置在两根横梁下方两端的端板一2121和端板二2122构成。在端板一2121的下方设有与机架顶部的纵向导轨1210相配套的一对直线滑座一2110，直线滑座一2110的结构在其结构设计上允许在横向方向有微小的滑移，以便消除机架上两根平行的纵向导轨间的微小位置误差。在端板二2122的下方设有与机架顶部另一侧的纵向导轨1210相配套的一对直线滑座二2115（见附图4）。
29.纵向驱动装置2130由纵向驱动电机2131、电机支架一2132、小链轮一2133、链一2134、大链轮一2135、驱动轴2136、小齿轮2137等构成。
30.纵向驱动电机2131通过固定安装在轻质框架一端的端板一2121上表面的电机支架一2132固定安装，纵向驱动电机2131的输出轴端固定安装有小链轮一2133；驱动轴2136通过设置在其两端的第一轴承座2138转动安装在两块端板的下方。在驱动轴2136上与小链轮一2133对应位置固定设有大链轮一2135，在驱动轴2136的两端还分别设有小齿轮2137，
小齿轮2137与机架顶面的纵向齿条1310分别啮合。
31.纵向驱动电机2131通过输出轴端的小链轮一2133、链一2134带动大链轮一2135及驱动轴2136和小齿轮2137转动，驱动轴两端小齿轮2137同步沿纵向齿条1310滚动，进而带动纵向移动装置一2100整体沿机架的纵向方向直线移动。
32.横向移动装置一2200由两根平行设置的直线导轨2238、横向滑动平台2220及横向驱动装置2230等构成。
33.两根平行设置的直线导轨2238分别固定设置在轻质框架2120的左横梁2123和右横梁2124上面。
34.长方形横向滑动平台2220通过设置在其下面的直线滑座一2210和直线滑座二2215与直线导轨2238滑动安装。
35.横向驱动装置2230由横向驱动电机2231、电机支架二2232、联轴器2233、横向驱动丝杆2234、横向滚珠螺母2235、螺母固定块2236等构成。
36.横向驱动丝杆2234通过设置在其两端的第二轴承座2237转动安装在两块端板的上方。横向驱动丝杆2234的轴向方向与机架的横向方向一致。横向驱动丝杆2234上配有横向滚珠螺母2235，螺母固定块2236将滚珠螺母2235固定安装在横向滑动平台2220下方。
37.横向驱动电机2231通过固定安装在轻质框架一端的端板一2121上表面的电机支架二2232固定安装。横向驱动电机2231输出轴通过联轴器2233与横向驱动丝杆2234端部固定联接。
38.横向驱动电机2231输出轴通过联轴器2233驱动横向驱动丝杆2234转动，通过横向滚珠螺母2235带动横向滑动平台2220沿直线导轨2238方向横向移动。
39.垂直移动装置一2300由丝杆螺母副2310、垂直驱动装置2320及导向装置2330等构成。
40.丝杆螺母副2310由垂直移动丝杆2311和滚珠螺母2312组成。滚珠螺母2312与转动套2313上端面固定安装；转动套2313的内孔直径略大于垂直移动丝杆2311的外径，便于垂直移动丝杆2311穿越转动套2313。转动套2313通过第三轴承座2314与横向滑动平台2220转动安装。在滚珠螺母2312外还固定安装有带轮二2315。
41.垂直驱动装置2320由垂直驱动电机2321、支撑架2322、带轮一2323、同步带一2324及带轮二2315等构成。
42.垂直驱动电机2321通过支撑架2322固定安装在横向滑动平台2220的上方。垂直驱动电机2321的轴线方向与垂直移动丝杆2311的轴线平行，都与横向滑动平台2220垂直。垂直驱动电机2321轴端固定设有带轮一2323。垂直驱动电机2321通过带轮一2323、同步带一2324及带轮二2315驱动滚珠螺母2312转动，进而驱动垂直移动丝杆2311上下方向移动。
43.导向装置2330由几根导杆2331和导套2332构成，平行与垂直移动丝杆设置，导杆2331与垂直移动丝杆基本等长度。在横向滑动平台2220上在垂直移动丝杆的周边固定设有几个导套2332，在与导套2332对应位置的横向滑动平台2220上设有通孔供导杆2331穿越。
44.在垂直移动丝杆与几根导杆2331的下端固定设有轻型抓取装置2400。
45.本技术设计的三轴移动装置，能够适应机架的形状，保证抓取效率。
46.轻型抓取装置2400（见附图5），由第一上基板2410、第一下基板2420、左抱合机构2430及右抱合机构2440等构成。
47.第一上基板2410与第一下基板2420为长方形板件，通过联接螺杆2421固定联接成一整体。
48.第一上基板2410通过丝杆固定盘2411与垂直移动丝杆2311下端固定联接，同时还通过导向杆固定盘2412与导杆2331的下端固定安装。
49.第一下基板2420的下方两端分别设有左抱合机构2430和右抱合机构2440。
50.左抱合机构2430由左导向气缸2431、第一左臂2432、第一左托板2433及导向装置构成。左导向气缸2431固定安装在第一下基板2420的左端，左导向气缸2431的活塞杆朝外，在左导向气缸2431的活塞杆端固定安装有第一左臂2432，第一左臂2432的下端内侧固定设有左托板2433，在左托板2433的上面设有压力传感器。在左导向气缸2431的两侧还另设有导向装置。导向装置由左滑块2434和左导柱2435组成，以提高抱合机构的承重能力。
51.右抱合机构2440由右导向气缸2441、第一右臂2442、第一右托板2443及导向装置构成。右导向气缸2441固定安装在第一下基板2420的右端，右导向气缸2441的活塞杆朝外，在右导向气缸2441的活塞杆端固定安装有右臂2442，右臂2442的下端内侧固定设有右托板2443，在右托板2443的上面设有压力传感器。在右导向气缸2441的两侧还另设有导向装置。导向装置由右滑块2444和右导柱2445组成，以提高抱合机构的承重能力。
52.重型堆垛装置3000（见附图1、6），由纵向移动装置二3100、横向移动装置二3200、垂直移动装置二3300及重型抓取装置3400等构成。
53.重型堆垛装置3000的纵向移动装置二3100、横向移动装置二3200、垂直移动装置二3300等三部分的结构与轻型堆垛装置2000的纵向移动装置一2100、横向移动装置一2200、垂直移动装置一2300的结构对应相同。
54.重型抓取装置3400通过第二上基板3410固定安装在垂直移动装置二3300的垂直移动丝杆最下端（见附图6、7）。由第二上基板3410、第二下基板3420、第二左臂3430、第二右臂3440、活动横板3450等构成。长方形的第二上基板3410与第二下基板3420相互平行固定联接成一整体，其左右两端分别固定设有两块长条形的板状长臂第二左臂3430和第二右臂3440，第二左臂3430和第二右臂3440之间的间距略大于装磁性坯料的托板的长度。在第二左臂3430和第二右臂3440的下端同一高度位置设有一长方形的通孔，孔内活动设有一块活动横板3450，用于承托堆垛好的一摞装有磁性坯料的托板组。
55.在本技术中，第二左臂的长度为第一左臂长度的5至10倍，使重型抓取装置能够同时抓取5
‑
10个托板装置。
56.在预堆垛工位4000处设有皮带传输装置4100和中转台4200（见附图1、8）。
57.皮带传输装置4100为一水平位置的带式输送机，输送带4110的宽度略小于装磁性坯料的托板的长度，在输送带4110的两侧固定设有侧向导板4120，以保证装有磁性坯料的托板位于输送带4110的中心线上。在皮带传输装置4100的末端设有定位挡板4130，以限定装有磁性坯料的托板在皮带传输装置4100上的末端位置。
58.在皮带传输装置4100的末端旁边，还固定设有一个中转台4200，中转台4200的台面高度与皮带传输装置4100的工作台高度基本相同。
59.在预堆垛工位4000处设有皮带传输装置4100和中转台4200（见附图1、8）。
60.皮带传输装置4100为一水平位置的带式输送机，输送带4110的宽度略小于装磁性坯料的托板的长度，在输送带4110的两侧固定设有侧向导板4120，以保证装有磁性坯料的
托板位于输送带4110的中心线上。在皮带传输装置4100的末端设有定位挡板4130，以限定装有磁性坯料的托板在皮带传输装置4100上的末端位置。
61.在皮带传输装置4100的末端旁边，还固定设有一个中转台4200，中转台4200的台面高度与皮带传输装置4100的工作台高度基本相同。中转台4200上放置有四个相同高度的垫块，保证对托板的支撑，便于操作者插入活动横板，能够有效的实现托板装置的提升。
62.托板装置600（见附图9），托板装置装有磁性坯料，托板装置包括托板，托板601为长方形耐高温板材。在托板601上面呈阵列式排列安装着磁性坯料602，在托板601的上面四个角位置处分别设有尽可能等高度的耐高温的支撑垫块603。
63.本技术的堆垛过程如下：在预堆垛工位，启动皮带传输装置4100，人工将装有磁性坯料的托板依次放置在输送带4110的一端，输送带4110将装有磁性坯料的托板向后传输，侧向导板4120对导板进行侧向纠偏，装有磁性坯料的托板到达定位挡板4130处（将该处称为起点），输送带4110暂停输送。（当位于起点处的装有磁性坯料的托板被移走后，输送带4110继续运行，直到另一块装有磁性坯料的托板到达起点）。
64.启动轻型堆垛装置2000，轻型堆垛装置2000运动到预堆垛工位进行预堆垛：轻型抓取装置2400运行到皮带传输装置4100末端的起点处。
65.轻型抓取装置2400的左抱合机构2430及右抱合机构2440向内抱合，将位于起点处的装有磁性坯料的托板抱住，轻型抓取装置2400托住装有磁性坯料的托板上升，横向移动到中转台的正上方后下降，当压力传感器收到信号后停止下降，松开左右抱合机构。轻型抓取装置2400的再上升，横向移动到起点的正上方，下降到起点，（此时，另一块待堆垛的装有磁性坯料的托板也已传输到起点位），轻型抓取装置2400重复以上动作。直到在中转台上堆垛到预期的高度。轻型堆垛装置2000纵向移开一段距离，给重型堆垛装置让位。
66.在预堆垛过程中，允许人工干预，暂停自动运行，甚至改为手动控制，以便人工调节支撑垫块的高度，以保证堆垛的平稳。
67.启动重型堆垛装置3000，重型堆垛装置3000的重型抓取装置移动到中转台位置处，调整好位置和高度。将活动横板3450插入重型抓取装置的左臂和右臂下端，重型抓取装置升起，将预堆垛工位的全部装有磁性坯料的托板组一次性升起。重型抓取装置继续横向移动及纵向移动到小炉车5000的合适位置处，重型抓取装置缓慢下降，直到装有磁性坯料的托板组堆垛到小炉车5000上，重型抓取装置停止移动，人工侧向抽出活动横板3450，重型抓取装置升起并横向移动到待工工位暂停，等待下一次操作。
68.小炉车5000也可以断续的纵向移动调整位置（在地面设有纵向导轨，图例中没有画出，这是生产中已使用的既有结构，只是采用的人工堆垛），以便配合重型堆垛装置的堆垛。
69.在重型堆垛装置将预堆垛工位的全部装有磁性坯料的托板组一次性移走后，轻型堆垛装置2000可以继续在预堆垛工位的预堆垛。
70.以上工作反复进行，直到小炉车上全部堆垛完成。
71.磁性材料坯料堆垛设备特点：采用轻型堆垛装置在预堆垛工位将装有磁性坯料的托板堆垛成一定高度的托板组，减小了轻型抓取装置的移动路径，便于提高工作效率。
72.操作人员在定点位置配合预堆垛，调节支撑垫块的高度等，节省人员体力。
73.采用重型堆垛装置一次性地将装有磁性坯料的托板组移动到位，提高了工作效率。
74.由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。