專利名稱：自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及坯塊的自動堆垛裝置，具體地說是一種自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及控 制方法。
背景技術(shù)：
通過壓磚機(jī)壓制成型的坯塊或擠出磚機(jī)擠出的泥條經(jīng)切坯機(jī)切成塊，成排的坯塊 被夾磚器或切坯臺運(yùn)送到皮帶傳送機(jī)構(gòu)上，皮帶傳動帶動磚坯向前移動，這樣，復(fù)數(shù)排的坯 塊按照一定的間距排列在皮帶傳送機(jī)構(gòu)上，復(fù)數(shù)排的坯塊通過碼垛機(jī)構(gòu)的機(jī)械手，將坯塊 按照一定的間距，且相鄰兩層磚坯要進(jìn)行90°交叉碼放在窯車上，以保證碼出的磚垛整齊， 上下磚坯搭接牢靠，在后續(xù)的干燥和焙燒工序中，不容易垮塌。目前國內(nèi)使用的碼垛裝置中，機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)是通過旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)來完成的，現(xiàn)有結(jié)構(gòu) 的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用齒輪齒條，因齒輪齒條存在側(cè)隙，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)90°后定位精度達(dá)不到要求， 機(jī)械手易產(chǎn)生擺動，相鄰兩層之間的磚坯不是90°交叉碼垛，磚坯碼放不牢固，磚垛易垮 塌。目前使用的碼垛裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，自動化程度低，工作效率低，不能滿足生 產(chǎn)的大批量磚坯進(jìn)行及時碼垛的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、旋轉(zhuǎn)定位準(zhǔn)確、加速減速制動 動作平穩(wěn)的自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及控制方法。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在升降機(jī)構(gòu)的連接架的下端，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)架、轉(zhuǎn)盤軸承、旋轉(zhuǎn)架通 過轉(zhuǎn)盤軸承與連接架連接，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)還包括旋轉(zhuǎn)油缸、旋轉(zhuǎn)控制裝置和機(jī)械限位裝置，旋 轉(zhuǎn)油缸水平設(shè)置，其缸體與連接架鉸接，活塞桿通過銷軸與旋轉(zhuǎn)架連接，在旋轉(zhuǎn)架上還設(shè)有 限位板，機(jī)械限位裝置固定在連接架上與限位板相對應(yīng)，旋轉(zhuǎn)控制裝置具有旋轉(zhuǎn)油缸方向 控制單元，旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元通過管路與旋轉(zhuǎn)油缸油口相連，旋轉(zhuǎn)油缸在旋轉(zhuǎn)控制裝 置的驅(qū)動下，旋轉(zhuǎn)架作回轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動。所述的旋轉(zhuǎn)控制裝置包括雙泵供油單元、多級壓力控制單元和旋轉(zhuǎn)油缸方向控制 單元，雙泵供油單元通過管路與多級壓力控制單元及旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元連接，旋轉(zhuǎn)油 缸方向控制單元通過管路與旋轉(zhuǎn)油缸的油口相連。所述的雙泵供油單元包括大排量泵、小排量泵和電機(jī)，電機(jī)直接與大排量泵和小 排量泵的共用同軸連接。所述的多級壓力控制單元包括多級壓力控制閥和先導(dǎo)式壓力控制閥，它們通過回 油管路相連，多級壓力控制閥與小排量泵出口相連，先導(dǎo)式壓力控制閥與大排量泵出口相 連。
所述的旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元包括三位四通電磁換向閥、雙向液壓鎖和雙單向節(jié) 流閥，三位四通電磁換向閥、雙向液壓鎖和雙單向節(jié)流閥疊加在一起并與旋轉(zhuǎn)油缸的進(jìn)出 油口通過管路連接。所述的機(jī)械限位裝置，是一種壓力彈簧或是一種液壓緩沖器，與連接架固定連接， 并且與旋轉(zhuǎn)架上的限位板相對應(yīng)。一種自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的控制方法為通過旋轉(zhuǎn)控制裝置控制旋轉(zhuǎn)油缸的 旋轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn)速，當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)控制裝置先控制旋轉(zhuǎn)油缸快速旋轉(zhuǎn)，旋 轉(zhuǎn)一定角度后減速進(jìn)行慢速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)至90°時旋轉(zhuǎn)油缸停止動作；當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)需要回轉(zhuǎn) 至原位時，旋轉(zhuǎn)控制裝置先控制旋轉(zhuǎn)油缸快速回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)一定角度后減速進(jìn)行慢速旋轉(zhuǎn)，旋 轉(zhuǎn)至原位后旋轉(zhuǎn)油缸停止動作即完成一個工作循環(huán)。以左旋作為旋轉(zhuǎn)方向即旋轉(zhuǎn)控制裝置 對旋轉(zhuǎn)油缸進(jìn)行原位停止一旋轉(zhuǎn)油缸快速左旋一旋轉(zhuǎn)油缸慢速左旋一旋轉(zhuǎn)油缸90°位停 止一旋轉(zhuǎn)油缸快速右旋一旋轉(zhuǎn)油缸慢速右旋一旋轉(zhuǎn)油缸原位停止整個工作循環(huán)的控制。旋 轉(zhuǎn)油缸原位停止時，多級壓力控制單元控制雙泵供油單元中的大排量泵及小排量泵同時卸 荷，旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元中三位四通電磁換向閥及雙向液壓鎖處于中位鎖閉狀態(tài)，旋轉(zhuǎn) 油缸停止不動；旋轉(zhuǎn)油缸快速左旋時，多級壓力控制單元控制雙泵供油單元中的大排量泵 卸荷、小排量泵高壓加載，旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元中三位四通電磁換向閥處于左旋轉(zhuǎn)工作 位；旋轉(zhuǎn)油缸慢速左旋時，多級壓力控制單元控制雙泵供油單元中的大排量泵卸荷、小排量 泵低壓加載，旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元中三位四通電磁換向閥處于左旋轉(zhuǎn)工作位；旋轉(zhuǎn)油缸 90°位停止時，多級壓力控制單元控制雙泵供油單元中的大排量泵及小排量泵同時卸荷， 旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元中三位四通電磁換向閥及雙向液壓鎖處于中位鎖閉狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)油缸 停止不動；旋轉(zhuǎn)油缸快速右旋時，多級壓力控制單元控制雙泵供油單元中的大排量泵卸荷、 小排量泵高壓加載，旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元中三位四通電磁換向閥處于右旋轉(zhuǎn)工作位；旋 轉(zhuǎn)油缸慢速右旋時，多級壓力控制單元控制雙泵供油單元中的大排量泵卸荷、小排量泵低 壓加載，旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元中三位四通電磁換向閥處于右旋轉(zhuǎn)工作位，完成一個工作 循環(huán)。本發(fā)明的有益效果是旋轉(zhuǎn)加減速及制動采用減速回路配合液壓緩沖器實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn) 油缸加減速及制動停止控制無速度突跳及沖擊，旋轉(zhuǎn)的速度變化由多級壓力控制閥對雙泵 供油單元輸出的壓力進(jìn)行多級控制，配合固定阻尼實(shí)現(xiàn)，最終實(shí)現(xiàn)速度變化平穩(wěn)過渡，避免 出現(xiàn)速度突跳及沖擊，限位板和機(jī)械限位裝置使旋轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)定位更準(zhǔn)確，整個結(jié)構(gòu)簡單、故 障率低，用旋轉(zhuǎn)油缸帶動實(shí)現(xiàn)90°旋轉(zhuǎn)，可以保證運(yùn)行平穩(wěn)、振動及沖擊小，碼放的磚垛牢 固，不易垮塌。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制裝置液壓控制原理圖。圖3是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制循環(huán)流程圖。圖中標(biāo)記1、連接架，2、旋轉(zhuǎn)架，3、轉(zhuǎn)盤軸承，4、旋轉(zhuǎn)油缸，5、缸體，6、活塞桿，7、銷 軸，8、垂臂，9、支座，10、限位板，11、泵站，12、雙泵供油單元，121、小排量泵，122、大排量泵， 123、電機(jī)，13、多級壓力控制單元，131、多級壓力控制閥，132、先導(dǎo)式壓力控制閥，14、機(jī)械限位裝置，15、旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元，151、三位四通電磁換向閥，152、雙向液壓鎖，153、雙 單向節(jié)流閥。
具體實(shí)施例方式如圖所示，一種自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在升降機(jī)構(gòu)的連接架1的下端，包 括旋轉(zhuǎn)架2、轉(zhuǎn)盤軸承3、旋轉(zhuǎn)油缸4和旋轉(zhuǎn)控制裝置。旋轉(zhuǎn)架2通過轉(zhuǎn)盤軸承3與連接架 1連接。旋轉(zhuǎn)油缸4水平設(shè)置，其缸體5與連接架1鉸接，活塞桿6通過銷軸7與旋轉(zhuǎn)架2 連接。在連接架1上設(shè)置下垂的垂臂8，旋轉(zhuǎn)油缸4的缸體5與垂臂8鉸接，在旋轉(zhuǎn)架2的 一側(cè)設(shè)置支座9，銷軸7插在支座9內(nèi)。旋轉(zhuǎn)油缸4可以采用兩端帶緩沖的油缸，能夠保證 旋轉(zhuǎn)到位時沖擊盡可能的小。旋轉(zhuǎn)油缸4伸縮時，缸體5的位置固定不動，通過活塞桿6的 伸縮帶動旋轉(zhuǎn)架2旋轉(zhuǎn)。預(yù)先設(shè)定活塞桿6的伸縮行程，即可控制活塞桿6伸到最長位置 與收縮到最短位置時旋轉(zhuǎn)架2剛好旋轉(zhuǎn)90°。由于油缸的伸縮有一定的誤差，可以在旋轉(zhuǎn) 架2上設(shè)置限位板10，在連接架1上設(shè)置與限位板10對應(yīng)的機(jī)械限位裝置14，旋轉(zhuǎn)架2旋 轉(zhuǎn)到位時，限位板10受機(jī)械限位裝置14阻擋即可準(zhǔn)確定位。機(jī)械限位裝置14是一種壓力 彈簧或是一種液壓緩沖器。如圖2所示旋轉(zhuǎn)控制裝置包括雙泵供油單元12、多級壓力控制單元13和旋轉(zhuǎn)油 缸方向控制單元15，雙泵供油單元12通過管路與多級壓力控制單元13及旋轉(zhuǎn)油缸方向控 制單元15連接，旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元15通過管路與旋轉(zhuǎn)油缸4的油口相連。旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元15固定在水平行走架上，雙泵供油單元12、多級壓力控制 單元13都安裝在地面上的泵站11上，在雙泵供油單元12中的電機(jī)123通過聯(lián)軸器拖動同 軸的小排量泵121和大排量泵122，小排量泵121出口油壓由多級壓力控制單元13的多級 壓力控制閥131控制，大排量泵122出口油壓由多級壓力控制單元13的先導(dǎo)式壓力控制閥 132控制，兩泵的出口匯流后通過高壓管路輸向旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元15，旋轉(zhuǎn)油缸方向 控制單元15的雙單向節(jié)流閥153、三位四通電磁換向閥151、雙向液壓鎖152共同完成旋轉(zhuǎn) 油缸4的旋轉(zhuǎn)、加速、減速及制動停止動作。本發(fā)明旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的控制方法為通過旋轉(zhuǎn)控制裝置控制旋轉(zhuǎn)油缸的旋轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn) 速，當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)控制裝置先控制旋轉(zhuǎn)油缸快速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一定角度后 減速進(jìn)行慢速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)至90°時旋轉(zhuǎn)油缸停止動作；當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)需要回轉(zhuǎn)至原位時，旋 轉(zhuǎn)控制裝置先控制旋轉(zhuǎn)油缸快速回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)一定角度后減速進(jìn)行慢速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)至原位后 旋轉(zhuǎn)油缸停止動作即完成一個工作循環(huán)。其具體工作過程如下
旋轉(zhuǎn)架2沒有旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)油缸4原位停止，多級壓力控制單元13控制雙泵供油單元 12中的大排量泵122及小排量泵121同時卸荷，旋轉(zhuǎn)油缸控制單元15中三位四通電磁換向 閥151及雙向液壓鎖152處于中位鎖閉狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)油缸4停止不動；旋轉(zhuǎn)架2開始回轉(zhuǎn)，旋 轉(zhuǎn)油缸4快速左旋，多級壓力控制單元13控制雙泵供油單元12中的大排量泵122卸荷、小 排量泵121高壓加載，旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元15中三位四通電磁換向閥151處于左旋轉(zhuǎn)工 作位；旋轉(zhuǎn)架2接近極限位置時，旋轉(zhuǎn)油缸4開始慢速左旋，多級壓力控制單元13控制雙泵 供油單元12中的大排量泵122卸荷、小排量泵121低壓加載，旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元15中 三位四通電磁換向閥151處于左旋轉(zhuǎn)工作位，旋轉(zhuǎn)到90°位置時停止旋轉(zhuǎn)，多級壓力控制 單元13控制雙泵供油單元12中的大排量泵122及小排量121泵同時卸荷，旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元15中三位四通電磁換向閥151及雙向液壓鎖152處于中位鎖閉狀態(tài)，機(jī)械限位裝 置14與限位板10接觸，旋轉(zhuǎn)架2停止不動；旋轉(zhuǎn)架2回轉(zhuǎn)時，進(jìn)入右旋循環(huán)，旋轉(zhuǎn)油缸4快 速右旋，多級壓力控制單元13控制雙泵供油單元中12的大排量泵122卸荷、小排量泵121 高壓加載，旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元15中三位四通電磁換向閥151處于右旋轉(zhuǎn)工作位，到達(dá) 右旋減速位后，旋轉(zhuǎn)油缸4慢速右旋多級壓力控制單元13控制雙泵供油單元12中的大排 量泵122卸荷、小排量泵121低壓加載，旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元15中三位四通電磁換向閥 151處于右旋轉(zhuǎn)工作位，返回原位停止完成一個工作循環(huán)。
本發(fā)明未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。
權(quán)利要求
1.一種自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，設(shè)置在升降機(jī)構(gòu)的連接架(1)的下端，包括旋轉(zhuǎn)架 (2)和轉(zhuǎn)盤軸承(3)，旋轉(zhuǎn)架(2)通過轉(zhuǎn)盤軸承(3)與連接架(1)連接，其特征在于還包括 旋轉(zhuǎn)油缸(4)、旋轉(zhuǎn)控制裝置和機(jī)械限位裝置(14)，旋轉(zhuǎn)油缸(4)水平設(shè)置，其缸體(5)與連 接架(1)鉸接，活塞桿(6)通過銷軸(7)與旋轉(zhuǎn)架(2)連接，在旋轉(zhuǎn)架(2)上還設(shè)有限位板 (10)，機(jī)械限位裝置(14)固定在連接架(1)上與限位板(10)相對應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)控制 裝置包括雙泵供油單元(12)、多級壓力控制單元(13)和旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元(15)，雙泵 供油單元(12)通過管路與多級壓力控制單元(13)及旋轉(zhuǎn)油缸方向控制單元(15)連接，旋 轉(zhuǎn)油缸方向控制單元(15)通過管路與旋轉(zhuǎn)油缸(4)的油口相連。
3.如權(quán)利要求2所述的一種自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的雙泵供油 單元(12)包括大排量泵(122)、小排量泵(121)和電機(jī)(123)，電機(jī)(123)直接與大排量泵 (122)和小排量泵(121)的共用同軸連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的多級壓 力控制單元(13)包括通過回油管路相連的多級壓力控制閥(131)和先導(dǎo)式壓力控制閥 (132)，多級壓力控制閥(131)與小排量泵(121)的出口相連，先導(dǎo)式壓力控制閥(132)與大 排量泵(122)的出口相連。
5.如權(quán)利要求2所述的一種自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)油 缸方向控制單元(15 )包括三位四通電磁換向閥(151 )、雙向液壓鎖(152 )和雙單向節(jié)流閥 (153 )，三位四通電磁換向閥(151)、雙向液壓鎖(152 )和雙單向節(jié)流閥(153 )通過管路與旋 轉(zhuǎn)油缸(4)的進(jìn)出油口連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的機(jī)械限位 裝置(14)是一種壓力彈簧或是一種液壓緩沖器。
7.如權(quán)利要求1所述的一種自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的控制方法，其特征在于通過 旋轉(zhuǎn)控制裝置控制旋轉(zhuǎn)油缸的旋轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn)速，當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)控制裝 置先控制旋轉(zhuǎn)油缸快速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一定角度后減速進(jìn)行慢速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)至90°時旋轉(zhuǎn)油缸 停止動作；當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)需要回轉(zhuǎn)至原位時，旋轉(zhuǎn)控制裝置先控制旋轉(zhuǎn)油缸快速回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)一 定角度后減速進(jìn)行慢速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)至原位后旋轉(zhuǎn)油缸停止動作即完成一個工作循環(huán)。
全文摘要
一種自動碼垛裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)架和轉(zhuǎn)盤軸承，旋轉(zhuǎn)架通過轉(zhuǎn)盤軸承與連接架連接，還包括旋轉(zhuǎn)油缸、旋轉(zhuǎn)控制裝置和機(jī)械限位裝置，旋轉(zhuǎn)油缸水平設(shè)置，其缸體與連接架鉸接，活塞桿通過銷軸與旋轉(zhuǎn)架連接，在旋轉(zhuǎn)架上還設(shè)有限位板，機(jī)械限位裝置固定在連接架上與限位板相對應(yīng)。通過旋轉(zhuǎn)控制裝置控制旋轉(zhuǎn)油缸的旋轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)速度變化平穩(wěn)過渡，避免出現(xiàn)速度突跳及沖擊，其結(jié)構(gòu)簡單、故障率低，保證運(yùn)行平穩(wěn)、振動及沖擊小，碼放的磚垛牢固，不易垮塌。
文檔編號B65G61/00GK102126618SQ20101060497
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月25日
發(fā)明者何為瑩, 宋建波, 龐團(tuán)結(jié), 張鳳林, 趙向宇, 陳德軍, 韓雙鎖 申請人:洛陽中冶重工機(jī)械有限公司