带留孔功能的码垛装置
阅读说明：本技术 带留孔功能的码垛装置 (Stacking device with hole reserving function ) 是由 吕浩铭 于 2020-11-18 设计创作，主要内容包括：一种带留孔功能的码垛装置,包括留孔执行机构、留孔工作台和码垛工作台,其中留孔执行机构运行于于留孔工作台和码垛工作台之间；留孔执行机构的挡块留孔机构设有钢丝绳、弹簧、挡块；钢丝绳穿过被压缩的弹簧连接挡块。钢丝绳处于紧绷状态下,挡块留空机构表现出刚性,弹簧顶住挡块,难以移动；钢丝绳处于松弛状态下,挡块留空机构表现出柔性,挡块能够向前后左右不同方向平移和扭转,从而使挡块能够进行更多自由度的移动,足以应对砖坯拼成的叉车孔预留位置与挡块形状和位置有偏差的复杂工况。(A stacking device with a hole reserving function comprises a hole reserving actuating mechanism, a hole reserving workbench and a stacking workbench, wherein the hole reserving actuating mechanism runs between the hole reserving workbench and the stacking workbench; the stop block hole reserving mechanism of the hole reserving actuating mechanism is provided with a steel wire rope, a spring and a stop block; the steel wire rope penetrates through the compressed spring to be connected with the stop block. When the steel wire rope is in a tight state, the stop block clearance mechanism shows rigidity, and the spring props against the stop block and is difficult to move; when the steel wire rope is in a loose state, the stop block clearance mechanism shows flexibility, and the stop block can translate and twist in different directions, so that the stop block can move with more degrees of freedom, and the stop block can sufficiently cope with the complex working condition that the reserved position of a forklift hole formed by splicing adobes deviates from the shape and the position of the stop block.)
技术领域
本发明涉及建筑材料工业生产中烧结砖码垛技术领域，特别是涉及一种带留孔功能的码垛装置。
背景技术
目前，在砖坯的生产过程中，砖坯进过烧制(或蒸养)成型后，在装车运输过程中若采用无托盘打包运输方式，需要码垛打包后的砖坯留有叉车孔，以便于叉车进行装卸。
现有技术为了形成这些叉车孔多是设置挡块，使其与砖坯拼成完整的一层。然后码垛设备将该完整的一层被码垛到指定位置后，挡块再离开砖坯，形成的孔即为叉车孔。这些挡块需要定位准确，以保证留下的叉车孔适合叉车叉条的进入，并且在水平方向上能够进行一定程度的位移，以适应砖坯在码垛过程中出现的整体位置偏移。然而，砖坯在码垛过程中多个砖坯拼成一个整体时不仅仅会出现整体位置偏移，还存在拼成的整体与挡块在水平面上形成一个角度的情况。有时候砖坯成行成列摆放预留的叉车孔的位置和形状并不是十分准确和形状规则，需要挡块有一定的适应性来适配这种工况。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种带留孔功能的码垛装置。
本发明的技术方案是：一种带留孔功能的码垛装置，包括留孔执行机构、留孔工作台和码垛工作台，其中留孔执行机构运行于于留孔工作台和码垛工作台之间；所述的留孔执行机构，自上而下依次为升降横移柱、旋转架、左右夹持机构、前后夹持机构、挡块留孔机构；
所述的旋转架，包括方形的旋转架底板、旋转齿轮、圆柱滑杆座、气动元件安装板、前后圆柱滑杆和左右圆柱滑杆；
其特征在于，所述的挡块留孔机构包括气动元件、框型的固定架、调整螺杆、弹簧、钢丝绳、挡块；所述的气动元件上方固定于气动元件安装板，下方固定于固定架的两侧；所述的固定架四个角设有长度方向与左右圆柱滑杆轴向相同的长孔；每个长孔内皆固定有一个调整螺栓；所述的钢丝绳位于固定架下方被压缩的弹簧包围，一端固定于调整螺栓上，另一端固定于挡块上；每个挡块上仅有两根钢丝绳固定，且挡块长度方向与长孔方向垂直。
优选的，所述的升降横移柱一侧设有电机座，电机座上安装有电机，电机的电机轴向下且装有电机齿轮；所述的升降横移柱上方设有位于行走轨道上的行走轮，行走轨道必须经过留孔工作台和码垛工作台的上方。
优选的，所述的旋转架底板上表面中心固定有与电机齿轮相啮合的旋转齿轮，该旋转齿轮同时与升降横移柱底面铰接；旋转架底板下表面两侧设有气动元件安装板，四角各设有由两个带孔板、四套长杆螺栓与螺母组成的圆柱滑杆座，带孔板、长杆螺栓从下往上依次把前后圆柱滑杆、左右圆柱滑杆的中间部分与旋转架进行固定。
优选的，所述的左右夹持机构上部两侧分别对称设有与左右圆柱滑杆连接的左右滑杆孔和液压安装孔；液压安装孔通过铰接左右液压缸连接左右两侧左右夹持机构。
优选的，所述的前后夹持机构上部两侧设有与前后圆柱滑杆连接的前后滑杆孔，前后滑杆孔中间有连接角钢连接，并在连接角钢中间位置设有固定前后液压缸的液压安装盒。
优选的，所述的钢丝绳具有一定柔性、弹性并且其拉伸强度可以抵抗压缩的弹簧的弹力的。
优选的，所述挡块为硬木所制。
优选的，所述的左右夹持机构、前后夹持机构底部不得低于留孔工作台和码垛工作台。
优选的，所述的气动元件每套皆有两根气缸，且两根气缸关于固定架前后对称。
本发明的有益效果是：本发明的带留孔功能的码垛装置，包括留孔执行机构、留孔工作台和码垛工作台，其中留孔执行机构运行于于留孔工作台和码垛工作台之间；留孔执行机构的挡块留孔机构设有钢丝绳、弹簧、挡块；钢丝绳穿过被压缩的弹簧连接挡块。钢丝绳处于紧绷状态下，挡块留空机构表现出刚性，弹簧顶住挡块，难以移动；钢丝绳处于松弛状态下，挡块留空机构表现出柔性，挡块能够向前后左右不同方向平移和扭转，从而使挡块能够进行更多自由度的移动，足以应对砖坯拼成的叉车孔预留位置与挡块形状和位置有偏差的复杂工况。
附图说明
图1是本发明带留孔功能的码垛装置机构的结构示意图；
图2是本发明带留孔功能的码垛装置刚柔结合的留孔执行机构的结构示意图一；
图3是图2的主视图的局部剖视图；
图4是图2的右视图的局部剖视图；
图5是本发明刚柔结合的留孔执行机构的挡块留孔机构结构示意图；
图6是图5的空载时主视图的局部剖视图；
图7是图6的A放大图；
图8是图5的负载时主视图的局部剖视图；
图9时图8的B放大图;
图10是图5的砖坯与挡块形成夹角时主视图的局部剖视图；
图11是图10的C放大图；
图中：1.升降横移柱、11.电机座、12.电机、13.电机齿轮、14.行走轮、15.行走轨道、2.旋转架、21.旋转架底板、22.旋转齿轮、23.圆柱滑杆座、231.带孔板、24.气动元件安装板、25.前后圆柱滑杆、26.左右圆柱滑杆、3.左右夹持机构、31.左右滑杆孔、32.液压安装孔、33.左右液压缸、4.前后夹持机构、41.前后滑杆孔、42.连接角钢、43.液压安装盒、44.前后液压缸、5.挡块留孔机构、51.气动元件、511.气缸、52.固定架、521.长孔、53.调整螺杆、54.弹簧、55.钢丝绳、56.挡块、6.砖坯、61.叉车孔预留位置、7. 留孔工作台、8. 码垛工作台。
具体实施方式
实施例一：参见图1-11，一种带留孔功能的码垛装置，包括留孔执行机构、留孔工作台和码垛工作台，其中留孔执行机构运行于于留孔工作台和码垛工作台之间；所述的留孔执行机构，自上而下依次为升降横移柱、旋转架、左右夹持机构、前后夹持机构、挡块留孔机构；
所述的旋转架，包括方形的旋转架底板、旋转齿轮、圆柱滑杆座、气动元件安装板、前后圆柱滑杆和左右圆柱滑杆；
所述的挡块留孔机构包括气动元件、框型的固定架、调整螺杆、弹簧、钢丝绳、挡块；所述的气动元件上方固定于气动元件安装板，下方固定于固定架的两侧；所述的固定架四个角设有长度方向与左右圆柱滑杆轴向相同的长孔；每个长孔内皆固定有一个调整螺栓；所述的钢丝绳位于固定架下方被压缩的弹簧包围，一端固定于调整螺栓上，另一端固定于挡块上；每个挡块上仅有两根钢丝绳固定，且挡块长度方向与长孔方向垂直；调整螺栓能够在长孔中调整位置，以调整挡块之间的间距，从而适应多种尺寸的砖坯码垛。
所述的升降横移柱一侧设有电机座，电机座上安装有电机，电机的电机轴向下且装有电机齿轮；所述的升降横移柱上方设有位于行走轨道上的行走轮，以便于把抓取的整层砖坯后的移动，而行走轨道必须经过留孔工作台和码垛工作台的上方，才能使砖坯在留孔工作台与码垛工作台之间流通。
所述的旋转架底板上表面中心固定有与电机齿轮相啮合的旋转齿轮，该旋转齿轮同时与升降横移柱底面铰接，可以使电机驱动电机齿轮带动旋转齿轮继而带动整个旋转架的转动；旋转架底板下表面两侧设有气动元件安装板，四角各设有由两个带孔板、四套长杆螺栓与螺母组成的圆柱滑杆座，带孔板、长杆螺栓从下往上依次把前后圆柱滑杆、左右圆柱滑杆的中间部分与旋转架进行固定。
所述的左右夹持机构上部两侧分别对称设有与左右圆柱滑杆连接的左右滑杆孔和液压安装孔；液压安装孔通过铰接左右液压缸连接左右两侧左右夹持机构。
所述的前后夹持机构上部两侧设有与前后圆柱滑杆连接的前后滑杆孔，前后滑杆孔中间有连接角钢连接，并在连接角钢中间位置设有固定前后液压缸的液压安装盒。
所述的钢丝绳具有一定柔性、弹性并且其拉伸强度可以抵抗压缩的弹簧的弹力的。
所述挡块为硬木所制，在兼顾硬度的同时，也保证了与砖坯之间的摩擦力。
所述的左右夹持机构、前后夹持机构底部不得低于留孔工作台和码垛工作台。
所述的气动元件每套皆有两根气缸，且两根气缸关于固定架前后对称。
本发明的工作过程：调整刚柔结合的留孔执行机构，调整调整螺栓之间的相对位置，使挡块悬于留孔工作台上设计的叉车孔预留位置的正上方；然后，旋紧调整螺栓，拉紧钢丝绳，使弹簧被预紧压缩，顶压固定架和挡块；此时，固定架和挡块之间的连接方式为钢丝绳和弹簧配合；钢丝绳使挡块悬于固定架之下，被压缩的弹簧使挡块相对于固定架不会轻易地左右摆动，保证了两者相互平行；
当留孔工作台上没有叉车孔预留位置时，带留孔功能的码垛装置沿着行走轨道移至留孔工作台上方；升降横移柱下降，带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块下降，而气动元件不启动，气缸保持初始状态，左右夹持机构、前后夹持机构先一步抵达留孔工作台，而挡块滞留在砖坯排列的上方；然后，左右夹持机构和前后夹持机构向内收拢，夹起严密的砖坯排列，升降横移柱上升，带着严密的砖坯排列向上，到达一定高度后，向码垛工作台移动；至码垛工作台上方后，升降横移柱下降，到达合适位置后，松开夹紧的严密的砖坯排列，砖坯排列落在码垛工作台上；而升降横移柱上升，带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块上升，到达升降横移柱的上升极限后，带留孔功能的码垛装置返回留孔工作台处理下一个砖坯排列；
当有叉车孔预留位置的单层砖坯排列置于刚柔结合的留孔执行机构之下时，升降横移柱下降，带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块下降；同时气动元件启动，气缸伸长，使挡块先于左右夹持机构、前后夹持机构抵达留孔工作台，进而进入叉车孔预留位置；挡块进入叉车孔预留位置之后，气动元件即刻停止；
固定架和左右夹持机构、前后夹持机构继续同步下降，直至左右夹持机构、前后夹持机构到达适合夹持的位置为止；在上述的下降过程中，从挡块进入叉车孔预留位置开始至整个下降过程结束，弹簧得到进一步压缩，其压缩后的高度小于钢丝绳的长度；钢丝绳呈现出松弛不受力的状态，而弹簧则成为了固定架和挡块之间的主要连接方式；挡块被压紧在留孔工作台表面上，避免后面左右夹持机构、前后夹持机构夹紧时挡块被挤出。
接着，左右夹持机构和前后夹持机构向内收拢，夹起严密的砖坯排列，升降横移柱上升，带着砖坯排列和挡块向上，直至上升到升降横移柱的上升极限，然后随着行走轮在行走轨道上移动。左右夹持机构、前后夹持机构、挡块留孔机构、旋转架可以在此移动中被转动90°，其动作过程如下：电机启动驱动电机齿轮转动，带动旋转齿轮转动进而带动旋转架、左右夹持机构、前后夹持机构、挡块留孔机构和砖坯排列转动，直至转动90°。
最后，行走轮到达码垛工作台上方停止，升降横移柱下降，带动左右夹持机构、前后夹持机构和挡块下降；当升降横移柱下降到达要求高度时，左右夹持机构、前后夹持机构松开，气动元件逆向启动，气缸收缩；然后升降横移柱上升，带动左右夹持机构、前后夹持机构松开和气动元件恢复到初始状态；升降横移柱上升恢复到初始状态后，行走轮返回留孔工作台上方。在返回留孔工作台上方的过程中，电机反向转动致使旋转齿轮亦反向转动，恢复初始状态
而左右夹持机构向内收拢的过程，留孔工作台上的砖坯会有两种误差情况出现：
1. 由于上道工序上料时摆放出现误差，致使成列砖坯相对于挡块在留孔工作台上的竖向投影的位置有了位置偏差；
2.由于单个砖坯的制造误差造成成列砖坯积累误差，致使成列砖坯与挡块接触的侧面相对于挡块侧面出现了倾斜；面对上述误差，本发明在左右夹持机构向内收拢的过程中都予以解决。
面对误差情况1：在左右夹持机构向内收拢的过程中，被左右夹持机构推动的砖坯会先后推着两块挡块向内收拢；钢丝绳随砖坯的倾斜而开始倾斜，这样与固定架产生一个水平偏转夹角，而弹簧则是以钢丝绳为轴线继续顶压着挡块和固定架；直至左右夹持机构收拢完毕之后，两块挡块上的钢丝绳先后达到一定程度的扭转，钢丝绳扭转停止；此时的挡块已经补偿了成列砖坯的位置偏差，利于后面夹持、提升、行走。
面对误差情况2：在左右夹持机构向内收拢完毕后，单块挡块上仅有的两根钢丝绳与固定架产生一个夹角不一样，甚至于两根钢丝绳的倾斜方向相反；此时的挡块会依据成列砖坯的侧面产生一定的偏转，以尽可能地贴近成列砖块的侧面，以保证在之后的行走轮在行走轨道上移动或者旋转架旋转90°的过程中，砖坯不会散落。
需要注意的是，旋转齿轮旋转90°与反向转动旋转90°，恢复初始状态是每隔一层皆需要进行一次；旋转完成后才能到达码垛工作台上方进行码垛。每一层砖坯排列与相邻的砖坯排列摆放都相互垂直。这样的码垛方式便于之后打包成一个整体。