本实用新型属于板料输送设备领域，更具体地说，涉及一种框架式板料输送设备。
背景技术：
一般习知利用冲床或其它加工机对板材进行冲压成型、裁切等加工制程时，通常需要将板材输送到该加工机。目前，板材类生产线或需要板材类加工的工作现场，大部分仍采用比较传统的方法进行搬运，例如，通过行车配合吊钩吊起板材，操作人员控制行车遥控器缓慢将板搬运至加工机。此种方式，还是以人工操作为主，劳动强度大、搬运效率低，也存在很大的安全隐患，而且对于一些面积较大，厚度较薄的板材，采用此种方式，很难进行搬运，且板料容易变形，降低板材质量，因此很难满足流水线上大批量生产的需要。
为了满足板材高效和高安全性的要求，人们设计出了一种吸盘上料装置，其主要包括由槽钢焊接而成的网格状的吸盘架，吸盘架下侧设有若干吸盘，用于吸起和放下板料，吸盘架上方设有支撑架，支撑架与机床的送料机构相连，可带动装置整体移动，并将吸盘上的待加工工件移动到加工位置，支撑架上直立设置有四个升降气缸，升降气缸里矩形排列，各升降气缸的活塞杆与吸盘架相连。该装置通过吸盘吸起板料，由机床的送料机构将其运送到工作台位置，吸盘松开板料，机床对板料进行加工。其不足之处在于：其一，该装置不能实现全自动上下料；其二，该装置中升降气缸需要同步工作，当出现轻微偏载时，气缸即可能出现卡阻，需要将板料放下，重新操作，也影响了加工速度。
例如，中国专利申请号为：201510488270.6，公开日为：2015年11月4日专利文献，公开了一种板材自动送料切料排料和码料的设备，其中的送料装置即采用类似上述的结构形式。该专利中送料装置包括送料小车、送料机架和位于送料小车上方的送料吊架；送料小车包括安装于地表的直线导轨，安装于直线导轨一端的限位开关，安装于直线导轨上可沿直线导轨滑动的移动台，安装于移动台上的挡板和安装于移动台上的推拉把手；送料吊架包括送料纵向电动缸，送料横向电动缸，纵向推进气缸，横向推进气缸和送料真空吸盘机构；送料纵向电动缸架于送料横向电动缸上，可跟随横向电动缸横向移动；送料真空吸盘机构包括吸盘架一和真空吸盘一。吸盘架一与纵向电动缸固接；真空吸盘一固接于吸盘架一两端；送料纵向电动缸控制送料真空吸盘机构上下运动；送料横向电动缸控制送料真空吸盘机构在送料小车及送料机架上方来回移动；纵向推进气缸固接于吸盘架一上，横向推进气缸固接于纵向推进气缸下端；横向推进气缸右端固接有推进板。该方案中送料装置结构强度相对较弱，抗冲击和抗偏载能力较差，使用寿命相对较短。
也有采用电机驱动实现板料横向和纵向输送的装置，例如，中国专利申请号为：201420510905.9，公开日为：2015年2月4日的专利文献，公开了一种用于生产线配套的板材取送料机械手，它包括支架、上下移动机构、固定连接机构和机械手机构；支架由横梁和支腿组成；上下移动机构通过固定连接机构安装在横梁的侧面，包括垂直电机、垂直支架、垂直导轨、滚珠丝杠、垂直滑块；垂直导轨设置在垂直支架的内侧；机械手机构包括第一水平固定板、平面框架和多个吸盘，平面框架位于上下移动机构的下方，通过第一水平固定板和上下移动机构的导轨下端固定连接；吸盘安装在平面框架的底面，通过固定件和平面框架活动连接。该机械手中机械手机构只通过一个上下移动机构固定，而上下移动机构又只是由横梁上的水平导轨支撑，整体结构强度相对较差，在吸盘吸取板材重心略微发生偏移，不对中时，上下移动机构的抖动较大，对各啮合齿轮和导轨滑块均产生较大偏载阻力，因此其抗冲击和抗偏载能力较差，使用寿命也相对较短。
技术实现要素：
1、要解决的问题
本实用新型提供一种框架式板料输送设备，其目的在于解决现有板材输送设备手抗冲击和抗偏载能力相对较差，设备寿命相对较短的问题。本实用新型的输送设备中升降装置采用封闭式结构，可极大提高吸盘装置吸取板材运输过程中震动、抖动等恶劣环境的抗冲击能力，且对于吸取板材重心偏移情况，具有较好的适应性，可极大降低对传动部件所带来的损伤，提高设备使用寿命。
本实用新型还提供了该框架式板料输送设备的使用方法，可方便快捷的将板材输送至相应的加工设备，操作简单，效率高，自动化程度高，对操作人员技术要求较低，降低人工劳动强度。
2、技术方案
为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
一种框架式板料输送设备，包括轨道、行走机构和吸盘装置；所述行走机构设置于轨道上，行走机构上安装有横梁部件，其特征在于：还包括升降装置；
所述升降装置包括两个垂直移动框架、两个垂直固定框架和升降驱动机构，所述两个垂直固定框架分别固定于横梁部件的相对两侧，两个垂直移动框架分别与两个垂直固定框架通过直线导轨副连接；所述两个垂直移动框架的上端通过跨接框架连接，其下端连接吸盘装置；所述升降驱动机构驱动垂直移动框架做升降运动；
所述吸盘装置包括固定框架、吸盘支撑梁和吸盘；所述两个垂直移动框架与固定框架连接；所述吸盘支撑梁具有多个，沿固定框架长度方向平行间隔设置，每个吸盘支撑梁上设置有多个吸盘。
作为进一步改进，所述垂直固定框架包括固定在横梁部件上的滑块架，滑块架上安装两对滑块；所述垂直移动框架上设有两条导轨，两对滑块分别与两条导轨滑动配合。
作为进一步改进，所述两个滑块架的上端固定在横梁部件上，两个滑块架的下端之间通过支撑梁连接。
作为进一步改进，所述升降驱动机构包括设置于横梁部件上的电机架、升降电机、行星减速机和两根升降轴；所述行星减速机设置于电机架上，其输入端连接升降电机，其输出端分别与通过轴承座安装在电机架上的两根升降轴的一端连接，所述两根升降轴的另一端均安装有升降齿轮；所述两个垂直移动框架上设有与两根升降轴上的升降齿轮相啮合的齿条。
作为进一步改进，所述吸盘支撑梁上套有可滑动的调节块，吸盘连接连接管，连接管通过锁紧螺母可拆卸安装在调节块上。
作为进一步改进，所述多个吸盘支撑梁上的多个吸盘形成矩阵分布，每个吸盘支撑梁上的多个吸盘之间通过多根支气管连接到一起，每个吸盘通过一个阀控制启闭。
作为进一步改进，所述行走机构包括行走横梁、两根立柱、驱动轮组件和从动轮组件；所述行走横梁通过驱动轮组件和从动轮组件支撑设置在轨道上，两根立柱的下端分别连接行走横梁的两端，两根立柱的上端连接横梁部件。
作为进一步改进，所述驱动轮组件包括主动行走轮、减速机和行走电机，主动行走轮通过主动轮轴安装在行走横梁的一端下方，主动轮轴的一端设有从动齿轮；所述行走电机固定在行走横梁上，其连接减速机的输入端，减速机的输出端设有与从动齿轮啮合的主动齿轮；
作为进一步改进，所述从动轮组件包括设置于行走横梁另一端的从动行走轮，行走横梁的相对两侧分别固定有带卡槽的支撑板，从动行走轮安装在从动轮轴上，从动轮轴的两端卡入支撑板上的卡槽中，并通过轴螺母紧固。
3、有益效果
相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型框架式板料输送设备，有别于现有对吸盘采用悬臂支撑结构，其采用封闭式的升降装置对吸盘装置进行支撑，升降装置中两个垂直移动框架和跨接框架与吸盘装置之间形成矩形封闭框架，具有较强的结构强度，并且位于矩形框架内的横梁部件的相对两侧固定两个垂直固定框架，两个垂直固定架与两个垂直移动框架滑动配合，从而在沿轨道送料方向上的震动、抖动、冲击等都能够得到有效的抑制和抵抗，即使在水平面内的摆动力和板材吊起时的偏载力也能得到很好的克服，这些因素对升降驱动机构的传动所带来的不利影响亦可降低到非常低的程度，整个升降装置的抗冲击、抗偏载能力得到较大的改善，设备使用寿命得到有效延长。
(2)本实用新型框架式板料输送设备，垂直固定框架与垂直移动框架之间通过两对滑块与双导轨的滑动配合形式，滑动的支撑稳定性强，且有利于增强整个升降装置的抗冲击和抗偏载能力；同时，两个垂直固定框架与横梁部件和连接其下端的支撑梁也形成矩形框架结构，进一步增强其稳定性。
(3)本实用新型框架式板料输送设备，为适应两个垂直移动框架同时升降运动的需求，本实用新型采用一个升降电机通过行星减速机同时驱动两根升降轴，使得升降轴上的升降齿轮与垂直移动框架上的齿条啮合传动，从而实现两个垂直移动框架的同步运动，不会出现运动阻塞或卡死情况，保证升降操作的稳定性。
(4)本实用新型框架式板料输送设备，吸盘装置中的吸盘矩形阵列分布，覆盖面广，可省去横向位移调节结构，简化设备结构；通过调节块可灵活调节吸盘的位置，且吸盘可通过锁紧螺母调整在竖直方向的高度，保证多个吸盘能够处于同一水平面，保证稳定吸附板料；同时，每个吸盘均由一个阀单独控制，从而在省去水平位移调节结构后，可满足不同大小、不同位置的板料吸附需求。
(5)本实用新型框架式板料输送设备，行走机构采用主动行走轮和从动行走轮的双支撑轮，且主动行走轮采用固定安装形式，从动行走轮采用活动安装形式，从动行走轮在竖直方向的高度可通过从动轮轴在支撑板的卡槽中位置调节，从而调整行走横梁的水平状态，保证升降装置能够带动吸盘装置沿竖直方向升降运动。
(6)框架式板料输送设备的使用方法，可方便快捷的将板材输送至相应的加工设备，操作简单，效率高，自动化程度高，对操作人员技术要求较低，降低人工劳动强度。
附图说明
图1为本实用新型框架式板料输送设备的立体结构示意图；
图2为本实用新型框架式板料输送设备的主视结构示意图；
图3为本实用新型框架式板料输送设备中行走机构与轨道的配合结构视图；
图4为本实用新型的行走机构中主动行走轮的安装结构视图；
图5为本实用新型的行走机构中从动行走轮的安装结构视图；
图6为本实用新型框架式板料输送设备中吸盘装置的立体结构视图；
图7为本实用新型的升降装置中垂直移动框架的立体结构视图；
图8为本实用新型的升降装置中垂直固定框架的立体结构视图；
图9为本实用新型的升降装置中升降驱动机构的立体视图。
附图中的标号分别表示为：
100、轨道；
200、行走机构；210、行走横梁；220、立柱；230、驱动轮组件；231、主动行走轮；232、主动轮轴；233、主动齿轮；234、从动齿轮；240、从动轮组件；241、从动行走轮；242、从动轮轴；243、轴螺母；244、支撑板；250、减速机；260、行走电机；
300、横梁部件；
400、吸盘装置；410、固定框架；411、连接梁；412、加强梁；413、第一连接板；420、吸盘支撑梁；430、调节块；440、连接管；450、锁紧螺母；460、吸盘；
500、升降装置；510、垂直移动框架；511、导轨梁；512、导轨；513、齿条固定板；514、齿条；520、跨接框架；530、垂直固定框架；531、滑块架；532、滑块；533、第二连接板；534、第三连接板；540、升降驱动机构；541、电机架；542、升降电机；543、行星减速机；544、轴承座；545、升降轴；546、升降齿轮；550、支撑梁。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例的一种框架式板料输送设备，主要用于板材加工生产中，向相应的板材加工设备，例如校平机、剪板机等进行输送板料，它主要由轨道100、行走机构200、吸盘装置400和升降装置500四大部分组成。其中，轨道100具有平行的两条，用于支撑整个设备沿其长度方向移动，且两条轨道100之间的空间为工作区域，待输送的板料即放于该区域内；行走机构200也具有两个，分别支撑设置于两条轨道100上，两个行走机构200之间通过横梁部件300横跨连接；升降装置500支撑安装在横梁部件300上，其下方连接吸盘装置400，从而升降装置500可带动吸盘装置400沿竖直方向上下运动，吸盘装置400则用于吸附板材。通过四部分的有机组合实现对板料的自动化输送，下面对各部分的机构进行详细说明。
结合图1和图3所示，行走机构200包括行走横梁210、两根立柱220、驱动轮组件230和从动轮组件240。其中，行走横梁210通过驱动轮组件230和从动轮组件240支撑设置在轨道100上，两根立柱220的下端分别连接行走横梁210的两端，两根立柱220的上端连接横梁部件300。
驱动轮组件230和从动轮组件240作为动力元件，一般采用电机驱动滚轮的形式实现，但是在本设备中，要求两个行走横梁210的行走路线基本在同一个水平面上，才能保证升降装置500带动吸盘装置400是竖直方向的运动，从而接触到板材时，吸盘装置400的吸盘460与板材表面均匀接触，保证吸附的稳定性；因此，本实施例采用驱动轮组件230固定式机构，从动轮组件240采用可调式结构，从而能够调整单个行走横梁210两端的高低，又可调整两个行走横梁210基本在同一个平面上。具体地，结合图3和图4所示，驱动轮组件230包括主动行走轮231、减速机250和行走电机260，主动行走轮231通过主动轮轴232安装在行走横梁210的一端下方，主动轮轴232的一端设有从动齿轮234；行走电机260固定在行走横梁210上，其连接减速机250的输入端，减速机250的输出端设有与从动齿轮234啮合的主动齿轮233。如图5所示，从动轮组件240包括设置于行走横梁210另一端的从动行走轮241，行走横梁210的相对两侧分别固定有带卡槽的支撑板244，从动行走轮241安装在从动轮轴242上，从动轮轴242的两端卡入支撑板244上的卡槽中，并通过轴螺母243将动轮轴242的两端紧固。由此可见，从动行走轮241在竖直方向的高度可通过从动轮轴242在支撑板244的卡槽中位置调节，从而调整行走横梁210的水平状态，保证升降装置500能够带动吸盘装置400沿竖直方向升降运动。
横梁部件300是多根管件，如矩形钢管焊接成的框架结构，其包括一对平行的支撑横梁和两个桥接横梁，两个桥接横梁分别垂直设置于一对支撑横梁的两端，而横梁部件300与行走机构200的连接，就是通过桥接横梁的两端分别与同一个行走机构200的两根立柱220的上端连接实现。
本发明核心的设计点在于升降装置500的结构设计，现有设计中对输送方向的调节一般都是双向的，即水平和竖直双向，其结构相对复杂，而且主要是由于控制板材吊起装置竖直方向的移动基本都采用悬臂式结构，其支撑稳定性差，抗冲击和看偏载能力较弱，所以加入水平移动结构，可以将板材吊起装置移动至板材的重心处起吊以降低对设备的不利影响，但是这种方式的作用相对不大，且使得设备结构更加复杂，误差更大，控制难度上也比较高。正是如此，发明人经过长期的实践摸索总结，改变了板材吊起装置的动作形式，摒弃水平方向的调节，而至采用升降装置500进行竖直升降运动，并极大提高克服设备抗冲击和抗偏载能力，也无需寻找板材重心所在，操作更加简单方便。
本实施例采用的升降装置500的具体结构结合图1、图7、图8和图9所示，它主要包括两个垂直移动框架510、两个垂直固定框架530和升降驱动机构540，两个垂直固定框架530分别固定于横梁部件300的相对两侧，两个垂直移动框架510分别与两个垂直固定框架530通过直线导轨副连接，升降驱动机构540驱动垂直移动框架510做升降运动。
具体到本实施例中，两个垂直固定框架530包括固定在横梁部件300上的滑块架531，滑块架531的一侧面上四个拐角安装两对滑块532，另一侧面上的四个拐角分别安装一对第二连接板533和一对第三连接板534，通过一对第二连接板533将垂直固定框架530固定在横梁部件300的支撑横梁外侧面上，而两个垂直固定框架530之间通过一根支撑梁550的两端分别连接到第三连接板534上进行支撑固定，从而使得两个垂直固定框架530与横梁部件300和支撑梁550之间形成矩形框架结构，支撑稳定性好，提高抗冲击能力。垂直移动框架510包括导轨梁511，导轨梁511上设有两条平行的导轨512两个垂直固定框架530的两对滑块532分别与两个垂直移动框架510的两条导轨512滑动配合，采用两对滑块532与双导轨的滑动配合形式，滑动的支撑稳定性强，且有利于增强整个升降装置500的抗冲击和抗偏载能力。同时，两个垂直移动框架510的上端通过跨接框架520连接，其下端连接吸盘装置400。
由此可见，有别于现有对板材吊起装置，也就相当于此处的吸盘装置400采用悬臂支撑结构，本实施例采用封闭式的升降装置500对吸盘装置400进行支撑，升降装置500中两个垂直移动框架510和跨接框架520与吸盘装置400之间形成矩形封闭框架，具有较强的结构强度，并且位于矩形框架内的横梁部件300的相对两侧固定两个垂直固定框架530，两个垂直固定架530与两个垂直移动框架510滑动配合，从而在沿轨道100送料方向上的震动、抖动、冲击等都能够得到有效的抑制和抵抗，即使在水平面内的摆动力和板材吊起时的偏载力也能得到很好的克服，这些因素对升降驱动机构540的传动所带来的不利影响亦可降低到非常低的程度，整个升降装置500的抗冲击、抗偏载能力得到较大的改善，设备使用寿命得到有效延长，也省去了水平移动机构，也无需寻找板材重心进行起吊，整个设备传动结构得到简化，操作也更加简便。
虽然采用了两个垂直移动框架510和两个垂直固定框架530配合的结构形式提高了系统的抗冲击性能，但是随之而来的又要求它们之间具有很好的同步性，不然会出现升降阻塞或卡死情况。为此，如图9所示，升降驱动机构540包括设置于横梁部件300上的电机架541、升降电机542、行星减速机543和两根升降轴545。其中，行星减速机543设置于电机架541上的中间位置，其输入端连接升降电机542，其具有两个相对的输出端，两个输出端分别与通过轴承座544安装在电机架541上的两根升降轴545的一端连接，两根升降轴545的另一端均安装有升降齿轮546；而两个垂直移动框架510上设有与两根升降轴545上的升降齿轮546相啮合的齿条514，并且此处升降齿轮546和齿条514采用斜齿啮合传动，两侧的两对斜齿啮合方向反向，不仅啮合传动性能好，而且水平方向的分力可以抵消，只有竖直方向的传动力。此种结构，采用一个升降电机542通过行星减速机543同时驱动两根升降轴545，使得升降轴545上的升降齿轮546与垂直移动框架510上的齿条啮合传动514，从而实现两个垂直移动框架510的同步运动，不会出现运动阻塞或卡死情况，保证升降操作的稳定性；并且两个垂直移动框架510的安装形式，也使得升降齿轮546与齿条514啮合基本不受震动和冲击的影响。
吸盘装置400也选择采用现有技术中通过吸盘460进行吸附板材，但根据本设备升降装置500的特点，对吸盘460的布置结构进行了优化设计。如图6所示，吸盘装置400包括固定框架410、吸盘支撑梁420和吸盘460。其中，固定框架410包括两根平行长梁，两根平行长梁之间通过多根连接梁411进行连接，多根连接梁411沿长梁长度方向等间隔步骤，且多根连接梁411之间通过一通与长梁平行的加强梁412进行连接，从而使得整个固定框架410结构强度更高，满足厚重板材起吊需求；并且在连接梁411上设置两对第一连接板413，通过该第一连接板413将吸盘装置400连接到升降装置500中垂直移动框架510的导轨梁511下端。
吸盘支撑梁420具有多个，沿固定框架410长度方向平行间隔设置，每个吸盘支撑梁420上设置有多个吸盘460，形成矩阵分布，能够对板材表面多点吸附，保证吸附力的情况下，也能保证板材输送过程中相对保持平整，而不会产生弯曲，尤其适用于较薄板材的吊起。而且在本实施例中，吸盘支撑梁420上套有可滑动的调节块430，其位置可通过螺栓锁死，吸盘460连接连接管440，连接管440通过锁紧螺母450可拆卸安装在调节块430上；同时，每个吸盘支撑梁420上的多个吸盘460之间通过多根支气管连接到一起，每个吸盘460通过一个阀单独控制启闭。由此可见，吸盘装置400中的吸盘460矩形阵列分布，覆盖面广，可满足省去横向位移调节结构的需求，简化设备结构；通过调节块430可灵活调节吸盘460的位置，且吸盘460可通过锁紧螺母450调整在竖直方向的高度，保证多个吸盘460能够处于同一水平面，保证稳定吸附板材；同时，每个吸盘460均由一个阀单独控制，从而在省去水平位移调节结构后，可满足不同大小、不同位置的板料吸附需求。
实施例2
本实施例的一种框架式板料输送设备的使用方法，采用实施例1中的设备将板料输送至相应的加工设备处，如剪板机，下面对本方法的具体操作步骤进行说明。
框架式板料输送设备的使用方法，对板材运输的步骤如下：
①前期准备：通过行走机构200中从动轮组件240的轴螺母243，调节从动轮轴242在支撑板244的卡槽中位置，调节行走横梁210两端的等高，以及两个行走横梁210位于同一运行平面；同时，通过吸盘装置400中锁紧螺母450微调吸盘460的位置，使多个吸盘460位于同一平面上，保证多个吸盘460能够均匀接触待加工板材表面；
②行走机构200动作，即行走电机260启动，通过减速机250驱动主动行走轮231沿轨道100滚动，并带动从动轮组件240的从动行走轮241滚动，从而行走机构200沿轨道100移动，将吸盘装置400带动至待加工板材的上方；
③升降驱动机构540工作，即升降电机542启动，通过行星减速机543驱动两根升降轴545转动，升降轴545带动其端部升降齿轮546与垂直移动框架510上的齿条514啮合传动，从而驱动垂直移动框架510带动吸盘装置400下降，直至吸盘装置400与待加工板材接触，并压紧；
④吸盘装置400工作，即在连接吸盘460的管路中产生负压，使吸盘460可靠吸紧待加工板材；
⑤升降驱动机构540工作，升降电机542反转，驱动垂直移动框架510带动吸盘装置400上升，待加工板材被吊起；
⑥行走机构200沿轨道100移动，将待加工板材输送至加工设备处时，停止运动；
⑦升降驱动机构540再次工作，驱动垂直移动框架510带动吸盘装置400下降，放下待加工板材，吸盘460中负压解除，吸盘装置400松开待加工板材，即完成待加工板材的送料。
重复上述操作即进行持续的板材输送，实现生产线的流水化操作。
由此可见，本实施例框架式板料输送设备的使用方法，可方便快捷的将板材输送至相应的加工设备，操作简单，效率高，自动化程度高，对操作人员技术要求较低，降低人工劳动强度。
本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。