專利名稱：自動(dòng)碼垛裝置的升降機(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(dòng)堆垛裝置，具體地說(shuō)一種自動(dòng)碼垛裝置的垂直升降機(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(tái)運(yùn)送到皮帶傳送機(jī)構(gòu)上，皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)磚坯向前移動(dòng)，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(guó)內(nèi)使用的碼垛裝置中，升降機(jī)構(gòu)采用連桿升降結(jié)構(gòu)，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，定位不 準(zhǔn)確，在碼放磚垛時(shí)，易摔磚或插磚，且水平易錯(cuò)位，造成磚垛碼放質(zhì)量不高，磚坯易受到破 壞。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(dòng)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(shí)碼垛的需要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)、定位準(zhǔn)確的自動(dòng)碼 垛裝置的垂直升降機(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(dòng)碼垛裝置的升降機(jī) 構(gòu)，設(shè)置在水平行走架上，升降機(jī)構(gòu)包括升降油缸和連接架，升降油缸的缸體固定在水平行 走架上，升降油缸的活塞桿與連接架鉸接，連接架上設(shè)置的導(dǎo)柱在水平行走架上的導(dǎo)向套 內(nèi)滑動(dòng)，還包括升降控制裝置和位置感應(yīng)機(jī)構(gòu)，升降控制裝置包括雙泵供油單元、多級(jí)壓力 控制單元和控制平衡回路單元，控制平衡回路單元通過管路與升降油缸進(jìn)出油口相連，位 置感應(yīng)機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)尺和感應(yīng)器，感應(yīng)尺固定在水平行走架上，感應(yīng)器固定在連接架上。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)與大排量泵和小排量泵的共用同 軸連接。所述的多級(jí)壓力控制單元包括多級(jí)壓力控制閥和先導(dǎo)壓力控制閥，多級(jí)壓力控制 閥與小排量泵出口相連，先導(dǎo)壓力控制閥與大排量泵出口相連。
所述的控制平衡回路單元包括外控式平衡閥、雙單向節(jié)流閥、小通徑三位四通電 磁換向閥、大通徑三位四通電磁換向閥和安全閥，小通徑三位四通電磁換向閥與雙單向節(jié) 流閥串聯(lián)后與大通徑三位四通電磁換向閥并聯(lián)，并聯(lián)匯流后與外控式平衡閥連接，外控式 平衡閥和安全閥同時(shí)與升降油缸有桿腔油口連接。
所述的感應(yīng)尺上垂直分布有感應(yīng)塊，感應(yīng)塊的間距與磚坯高度相同，感應(yīng)塊數(shù)量 與磚的層數(shù)相同。
自動(dòng)碼垛裝置的升降機(jī)構(gòu)的升降控制方法為(1)、垂直升降機(jī)構(gòu)在水平行走架上移動(dòng)到皮帶機(jī)上方后快速下降一定距離后減速慢 速下降，繼續(xù)下降一定距離后進(jìn)入待機(jī)位并停止動(dòng)作；(2)、升降機(jī)構(gòu)在水平行走架上移動(dòng)到皮帶機(jī)上方的待夾磚位進(jìn)入夾磚工序時(shí)，通過升 降控制裝置控制升降油缸開始慢速下降，升降油缸到達(dá)夾磚位置時(shí)停止動(dòng)作，夾磚完成后， 升降控制裝置控制升降油缸開始慢速上升，上升一定距離后開始快速上升，再上升一定距 離后慢速上升，上升到上升停止位后升降油缸停止動(dòng)作，所述上升停止位即為升降機(jī)構(gòu)可 提升的最大位置；(3)、升降機(jī)構(gòu)在水平行走架上移動(dòng)到窯車上方進(jìn)入放磚工序時(shí)，升降控制裝置控制升 降油缸從上升停止位開始快速下降，下降一定距離后，開始慢速下降，升降油缸到達(dá)放磚位 后停止動(dòng)作，完成放磚后，升降油缸先快速上升一定距離后，再慢速上升的到升停止位后停 止動(dòng)作；(4)、按照步驟(1)、步驟(2)和步驟(3)的順序完成下一次夾磚碼垛的循環(huán)。
所述的升降機(jī)構(gòu)的控制方法通過升降控制裝置對(duì)升降油缸待機(jī)位停止一慢速下 降一慢速上升一快速上升一慢速上升一上升停止一快速下降一慢速下降一下降停止一快 速上升一慢速上升一上升停止一快速下降一待機(jī)位停止的整個(gè)工作循環(huán)過程的控制，實(shí)現(xiàn) 升降油缸在各個(gè)工序的動(dòng)作要求，在待機(jī)位待機(jī)時(shí)，多級(jí)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(shí)卸荷，控制平衡回路單元中小通徑三位四通電磁換向閥、大 通徑三位四通電磁換向閥均處于中位鎖閉狀態(tài)，升降油缸停止不動(dòng)；慢速下降時(shí)多級(jí)壓力 控制單元控制雙泵供油單元中的大排量泵卸荷及小排量泵低壓加載，控制平衡回路單元中 小通徑三位四通電磁換向閥、大通徑三位四通電磁換向閥均處于無(wú)桿腔充油位置；慢速上 升時(shí)多級(jí)壓力控制單元控制雙泵供油單元中的大排量泵卸荷及小排量泵高壓加載，控制平 衡回路單元中小通徑三位四通電磁換向閥、大通徑三位四通電磁換向閥均處于有桿腔充油 位置；快速上升時(shí)多級(jí)壓力控制單元控制雙泵供油單元中的大排量泵高壓加載及小排量泵 高壓加載，控制平衡回路單元中小通徑三位四通電磁換向閥、大通徑三位四通電磁換向閥 均處于有桿腔充油位置；上升停止時(shí)多級(jí)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(shí)卸荷，控制平衡回路單元中小通徑三位四通電磁換向閥、大通徑三位四通電 磁換向閥均處于中位鎖閉狀態(tài)；快速下降時(shí)多級(jí)壓力控制單元控制雙泵供油單元中的大排 量泵及小排量泵低壓加載，控制平衡回路單元中小通徑三位四通電磁換向閥、大通徑三位 四通電磁換向閥均處于無(wú)桿腔充油位置。
本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率低，升降油缸在升降控制裝置的控制下逐 步調(diào)整升降速度，動(dòng)作平穩(wěn)，碼放磚坯時(shí)定位準(zhǔn)確，升降油缸不會(huì)出現(xiàn)突然加速或速度失控 的危險(xiǎn)，安全可靠，保證磚垛碼放質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的升降缸液壓控制原理圖。
圖3是本發(fā)明升降缸控制循環(huán)流程中標(biāo)記1、水平行走架，2、升降油缸，3、缸體，4、活塞桿，5、鉸支座，6、連接架，7、導(dǎo) 柱，8、導(dǎo)向套，9、升降控制裝置，10、感應(yīng)尺，11、感應(yīng)塊，12、感應(yīng)器，13、雙泵供油單元，131、小排量泵，132、大排量泵，133、電機(jī)，14、多級(jí)壓力控制單元，141、多級(jí)壓力控制閥，142、先 導(dǎo)壓力控制閥，15、控制平衡回路單元，151、外控式平衡閥，152、雙單向節(jié)流閥，153、小通徑 三位四通電磁換向閥，1M、大通徑三位四通電磁換向閥，155、安全閥，16、泵站。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種自動(dòng)碼垛裝置的升降機(jī)構(gòu)設(shè)置在水平行走架1上，升降油缸2的 缸體3固定在水平行走架1上，升降油缸2的活塞桿4通過鉸支座5與連接架6連接，連接 架6用于安裝碼垛裝置的機(jī)械手機(jī)構(gòu)。連接架6上設(shè)置的導(dǎo)柱7設(shè)在水平行走架1上的導(dǎo) 向套8內(nèi)，導(dǎo)柱在水平行走架上的導(dǎo)向套內(nèi)滑動(dòng)。升降油缸2伸縮時(shí)帶動(dòng)連接架6升降，并 由導(dǎo)柱7和導(dǎo)向套8進(jìn)行導(dǎo)向，保證連接架6垂直平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。還包括升降控制裝置9和位 置感應(yīng)機(jī)構(gòu)，位置感應(yīng)機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)尺10和感應(yīng)器12，感應(yīng)尺10固定在水平行走架1上， 感應(yīng)尺10上垂直分布有感應(yīng)塊11，感應(yīng)塊11的數(shù)量與碼磚的層數(shù)相同。在連接架6上設(shè) 有與感應(yīng)尺10對(duì)應(yīng)的感應(yīng)器12，感應(yīng)器12設(shè)置在導(dǎo)柱7的頂端。連接架6升降時(shí)，感應(yīng)器 12能感應(yīng)到感應(yīng)尺10上的感應(yīng)塊11，感應(yīng)塊11的間距與磚坯高度相同，感應(yīng)塊11數(shù)量與 磚的層數(shù)相同，常用為10至16層，根據(jù)感應(yīng)器12感應(yīng)到感應(yīng)塊11的次數(shù)，確定每次碼磚 碼放的層數(shù)。升降油缸2通過升降控制裝置9和位置感應(yīng)機(jī)構(gòu)的控制實(shí)現(xiàn)連接架6上下運(yùn) 動(dòng)并進(jìn)行速度控制和定位控制。
實(shí)現(xiàn)升降油缸的控制見圖2所示升降控制裝置9通過管路與升降油缸2相連，升 降控制裝置9包括雙泵供油單元13、多級(jí)壓力控制單元14和控制平衡回路單元15，雙泵供 油單元13和多級(jí)壓力控制單元14通過管路連接，多級(jí)壓力控制單元14與控制平衡回路單 元15通過管路連接，控制平衡回路單元15通過管路與升降油缸2的兩油口連接。雙泵供 油單元13包括大排量泵132、小排量泵131和電機(jī)133，在雙泵供油單元13中電機(jī)133通 過同一根軸拖動(dòng)小排量泵131和大排量泵132。多級(jí)壓力控制單元14包括多級(jí)壓力控制閥 141和先導(dǎo)壓力控制閥142，多級(jí)壓力控制閥141與小排量泵131出口相連，先導(dǎo)壓力控制 閥142與大排量泵132出口相連，小排量泵131出口油壓由多級(jí)壓力控制閥141控制，大排 量泵132出口油壓由先導(dǎo)式壓力控制閥142控制，兩泵的出口匯流后通過高壓管路輸向控 制平衡回路單元15，控制平衡回路單元15包括外控式平衡閥151、雙單向節(jié)流閥152、小通 徑三位四通電磁換向閥153、大通徑三位四通電磁換向閥巧4和安全閥155，小通徑三位四 通電磁換向閥153與雙單向節(jié)流閥152串聯(lián)后與大通徑三位四通電磁換向閥154并聯(lián)，并 聯(lián)匯流后與外控式平衡閥151連接，外控式平衡閥151和安全閥155同時(shí)與升降油缸2有 桿腔油口連接。
自動(dòng)碼垛裝置的升降機(jī)構(gòu)的升降控制方法為(1)、升降機(jī)構(gòu)在水平行走架上移動(dòng)到皮帶機(jī)上方后快速下降一定距離后減速慢速下 降，繼續(xù)下降一定距離后進(jìn)入待機(jī)位并停止動(dòng)作；(2)、處于待機(jī)位升降機(jī)構(gòu)的進(jìn)入夾磚工序時(shí)，通過升降控制裝置控制升降油缸開始慢 速下降，升降油缸到達(dá)夾磚位置時(shí)停止動(dòng)作，夾磚完成后，升降控制裝置控制升降油缸開始 慢速上升，上升一定距離后開始快速上升，再上升一定距離后慢速上升，上升到上升停止位 后升降油缸停止動(dòng)作；(3)、升降機(jī)構(gòu)在水平行走架上移動(dòng)到窯車上方進(jìn)入放磚工序時(shí)，升降控制裝置控制升降油缸從上升停止位開始快速下降，下降一定距離后，開始慢速下降，升降油缸到達(dá)放磚位 后停止動(dòng)作，完成放磚后，升降油缸先快速上升一定距離后，再慢速上升的到升停止位后停 止動(dòng)作；(4)、按照步驟(1)、步驟(2)和步驟(3)的順序完成下一次夾磚碼垛的循環(huán)。
其具體工作過程如下如圖2和圖3，當(dāng)升降油缸處在待夾磚位時(shí)，多級(jí)壓力控制單元14控制雙泵供油單元 13中的大排量泵132及小排量泵131同時(shí)卸荷，控制平衡回路單元15中小通徑三位四通電 磁換向閥153、大通徑三位四通電磁換向閥巧4均處于中位鎖閉狀態(tài)，升降油缸2停止不動(dòng) 等待夾磚，當(dāng)進(jìn)入夾磚工序時(shí)，開始慢速下降，多級(jí)壓力控制單元14控制雙泵供油單元13 中的大排量泵132卸荷及小排量泵131低壓加載，控制平衡回路單元15中小通徑三位四通 電磁換向閥153、大通徑三位四通電磁換向閥巧4均處于無(wú)桿腔充油位置，升降油缸到達(dá)夾 磚位，夾磚完成后，開始慢速上升，多級(jí)壓力控制單元14控制雙泵供油單元13中的大排量 泵132卸荷及小排量泵131高壓加載，控制平衡回路15單元中小通徑三位四通電磁換向閥 153、大通徑三位四通電磁換向閥巧4均處于有桿腔充油位置，到達(dá)上升加速位后，開始快 速上升，多級(jí)壓力控制單元14控制雙泵供油單元13中的大排量泵132高壓加載及小排量 泵131高壓加載，控制平衡回路單元15中小通徑三位四通電磁換向閥153、大通徑三位四 通電磁換向閥巧4均處于有桿腔充油位置，升降油缸2到達(dá)上升減速位后，開始慢速上升， 慢速上升時(shí)多級(jí)壓力控制單元14控制雙泵供油單元13中的大排量泵132卸荷及小排量泵 131高壓加載，控制平衡回路單元15中小通徑三位四通電磁換向閥153、大通徑三位四通電 磁換向閥巧4均處于有桿腔充油位置；上升到上升停止位后，上升停止，多級(jí)壓力控制單元 14控制雙泵供油單元13中的大排量泵132及小排量泵131同時(shí)卸荷，控制平衡回路單元 15中小通徑三位四通電磁換向閥153、大通徑三位四通電磁換向閥巧4均處于中位鎖閉狀 態(tài)，進(jìn)入放磚工序時(shí)，從上升停止位開始快速下降，多級(jí)壓力控制單元14控制雙泵供油單 元13中的大排量泵132及小排量泵131低壓加載，控制平衡回路15單元中小通徑三位四 通電磁換向閥153、大通徑三位四通電磁換向閥巧4均處于無(wú)桿腔充油位置，下降到下降減 速位后，開始慢速下降，多級(jí)壓力控制單元14控制雙泵供油單元13中的大排量泵132卸荷 及小排量泵131低壓加載，控制平衡回路單元15中小通徑三位四通電磁換向閥153、大通徑 三位四通電磁換向閥巧4均處于無(wú)桿腔充油位置，到達(dá)放磚位后下降停止，完成放磚后按 上升及下降的速度控制順序返回待夾磚位，完成一次夾磚碼垛的上升下降循環(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(dòng)碼垛裝置的升降機(jī)構(gòu)，設(shè)置在水平行走架(1)上，垂直升降機(jī)構(gòu)包括升降 油缸(2)和連接架(6)，升降油缸(2)的缸體固定在水平行走架(1)上，升降油缸(2)的活塞 桿與連接架(6)鉸接，連接架(6)上設(shè)置的導(dǎo)柱(7)在水平行走架(1)上的導(dǎo)向套(8)內(nèi)滑 動(dòng)，其特征在于還包括升降控制裝置(9 )和位置感應(yīng)機(jī)構(gòu)，升降控制裝置(9 )包括雙泵供 油單元(13)、多級(jí)壓力控制單元(14)和控制平衡回路單元(15)，控制平衡回路單元(15)通 過管路與升降油缸(2)進(jìn)出油口相連，位置感應(yīng)機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)尺(10)和感應(yīng)器(12)，感應(yīng) 尺(10)固定在水平行走架(1)上，感應(yīng)器(12)固定在連接架(6)上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)碼垛裝置的升降機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的雙泵供油 單元(13)包括大排量泵(132)、小排量泵(131)和電機(jī)(133)，電機(jī)(133)與大排量泵(132) 和小排量泵(131)的共用同軸連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種自動(dòng)碼垛裝置的升降機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的多級(jí)壓力 控制單元(14)包括多級(jí)壓力控制閥(141)和先導(dǎo)壓力控制閥(142)，多級(jí)壓力控制閥(141) 與小排量泵(131)出口相連，先導(dǎo)壓力控制閥(142)與大排量泵(132)出口相連。
4.如權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)碼垛裝置的升降機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的控制平衡 回路單元(15)包括外控式平衡閥(151)、雙單向節(jié)流閥(152)、小通徑三位四通電磁換向 閥(153)、大通徑三位四通電磁換向閥(154)和安全閥(155)，小通徑三位四通電磁換向閥 (153)與雙單向節(jié)流閥(152)串聯(lián)后與大通徑三位四通電磁換向閥(巧4)并聯(lián)，并聯(lián)匯流后 與外控式平衡閥(151)連接，外控式平衡閥(151)和安全閥(155)同時(shí)與升降油缸(2)的有 桿腔油口連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)碼垛裝置的升降機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的感應(yīng)尺 (10)上垂直分布有感應(yīng)塊(11)，感應(yīng)塊(11)的間距與磚坯高度相同，感應(yīng)塊(11)數(shù)量與磚 的層數(shù)相同。
6.如權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)碼垛裝置的升降機(jī)構(gòu)的控制方法，其特征在于升降 控制方法為(1)、升降機(jī)構(gòu)在水平行走架上移動(dòng)到皮帶機(jī)上方后快速下降一定距離后減速慢速下 降，繼續(xù)下降一定距離后進(jìn)入待機(jī)位并停止動(dòng)作；(2)、處于待機(jī)位升降機(jī)構(gòu)的進(jìn)入夾磚工序時(shí)，通過升降控制裝置控制升降油缸開始慢 速下降，升降油缸到達(dá)夾磚位置時(shí)停止動(dòng)作，夾磚完成后，升降控制裝置控制升降油缸開始 慢速上升，上升一定距離后開始快速上升，再上升一定距離后慢速上升，上升到上升停止位 后升降油缸停止動(dòng)作；(3)、升降機(jī)構(gòu)在水平行走架上移動(dòng)到窯車上方進(jìn)入放磚工序時(shí)，升降控制裝置控制升 降油缸從上升停止位開始快速下降，下降一定距離后，開始慢速下降，升降油缸到達(dá)放磚位 后停止動(dòng)作，完成放磚后，升降油缸先快速上升一定距離后，再慢速上升的到上升停止位后 停止動(dòng)作；(4)、按照步驟(1)、步驟(2)和步驟(3)的順序完成下一次夾磚碼垛的循環(huán)。
全文摘要
一種自動(dòng)碼垛裝置的升降機(jī)構(gòu)，包括升降油缸和連接架，升降油缸的缸體固定在水平行走架上，升降油缸的活塞桿與連接架鉸接，連接架上設(shè)置的導(dǎo)柱在水平行走架上的導(dǎo)向套內(nèi)滑動(dòng)，還包括升降控制裝置和位置感應(yīng)機(jī)構(gòu)，升降控制裝置包括雙泵供油單元、多級(jí)壓力控制單元和控制平衡回路單元，控制平衡回路單元通過管路與升降油缸進(jìn)出油口相連，位置感應(yīng)機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)尺和感應(yīng)器，感應(yīng)尺固定在水平行走架上，感應(yīng)器固定在連接架上。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率低，升降油缸在升降控制裝置的控制下逐步調(diào)整升降速度，動(dòng)作平穩(wěn)，碼放磚坯時(shí)定位準(zhǔn)確，升降油缸不會(huì)出現(xiàn)突然加速或速度失控的危險(xiǎn)，安全可靠，保證磚垛碼放質(zhì)量。
文檔編號(hào)B66F9/07GK102030288SQ20101060497
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)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(qǐng)人:洛陽(yáng)中冶重工機(jī)械有限公司