一种空盘头自动存取架的自动存储装置及其工作方法与流程

本发明涉及空盘头存储技术领域，具体涉及一种空盘头自动存取架的自动存储装置。

背景技术：

众所周知，由于纺织厂空盘头结构的特殊性，体积大，重量重，自动立体存储一直是个难题。传统的存储方式是把空盘头存放在固定的地面区域内，导致占地面积大，存放数量有限，容易自由滚动，造成摆放不规则，人工整理劳动强度大。故急需一种空盘头自动存取架，空盘头的自动存取应至少包括自动上料、自动存储和自动取料三个工作过程，即对应自动存储架应至少包括自动上料装置、自动存储装置和自动取料装置。如何安全高效地存储空盘头且能与自动上料装置和自动取料装置有效衔接，也是一个很关键且需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明为了解决以上问题，提供了一种空盘头自动存取架的自动存储装置。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种空盘头自动存取架的自动存储装置，包括框架，所述框架包括两侧对称分布的若干根立柱，每两根两侧对称的立柱之间固定连接有至少两根横梁，所述框架包括至少一层存储层，每层存储层上设有：

自动牵料机构，前后滑动设置于每层存储层上，用于带动空盘头向后移动；

自动移位机构，设置于每层存储层上部且前后跨越整个存储层，用于辅助空盘头向后滚动；以及，

存储机构，固定于每层存储层下方的横梁上且前后跨越整个存储层，用于存储空盘头。

进一步地，每层存储层上还设有位于该层存储层下料端的自动阻挡机构以及前后连接该层存储层上方所有横梁下表面的两根相平行的侧横杆，所述自动阻挡机构包括固定架、前阻挡气缸和后阻挡气缸，所述固定架固定悬吊在每层存储层上方的两根侧横杆的一端下表面，前阻挡气缸和后阻挡气缸分别前后垂直固定于固定架的下方。

进一步地，两根相平行的侧横杆之间还设有一根与两根侧横杆相平行的中间横杆，所述自动移位机构包括推拉杆、若干个固定脚、若干个单向拉手以及推拉气缸，所述推拉气缸的缸筒水平固定于固定架上，若干个固定脚固定悬吊在每层存储层上方的中间横杆的下表面，推拉杆活动连接于若干个固定脚上且其一端与推拉气缸的活塞固定连接，若干个单向拉手等间距排列且转动连接于推拉杆的下方。

进一步地，每个单向拉手远离推拉气缸的一侧上端设有直角三角形挡块，所述挡块的一个直角边固定在单向拉手上、另一个直角边与推拉杆平行紧贴但不连接。

进一步地，每个固定脚的下端设有一对上下排列的滚珠，所述推拉杆穿设在每对滚珠之间的空隙内并通过推拉气缸的驱动使得推拉杆在每对滚珠之间滚动。

进一步地，所述自动牵料机构包括固定座、垂直固定于固定座两端的两只升降气缸、分别固定于两只升降气缸上方的两只手爪以及用于驱动固定座前后滑动的传动机构；所述传动机构包括两条滑轨、驱动电机、齿轮以及齿条以及两个滑块，其中，两条滑轨和齿条前后跨越整个存储层且平行固定于所在存储层下方的横梁上，驱动电机固定于固定座上，齿轮固定连接于驱动电机的输出轴上并与齿条相啮合，两个滑块分别固定于固定座的下表面，在驱动电机的驱动下，所述固定座通过滑块在滑轨上前后移动。

进一步地，所述自动牵料机构还包括固定于固定座上的盘头定位杆，所述盘头定位杆的上端设有软杆型行程开关。

进一步地，所述存储机构包括位于自动牵料机构一侧的两个规格相同的窄存储槽以及位于自动牵料机构另一侧的一个宽存储槽，其中，宽存储槽的宽度大于任一个窄存储槽的宽度，两个窄存储槽和宽存储槽均前后跨越整个存储层且固定于该层存储层下方的横梁上。

进一步地，每个窄存储槽上设有一对对射式光电传感器一，存储槽二上设有一对对射式光电传感器二，其中，一对对射式光电传感器一分别固定在窄存储槽进料端的两侧，一对对射式光电传感器二分别固定在宽存储槽出料端的两侧且位于前阻挡气缸与后阻挡气缸之间的位置。

本发明还提供了一种如上述所述的空盘头自动存取架的自动存储装置的工作方法，包括如下步骤：

s1、开始，自动牵料机构处于初始等待位；

s2、当空盘头被输送到某一层存储层的前端时，自动牵料机构运行到工作位；

s3、自动牵料机构固定住空盘头并带动空盘头向后运行；

s4、目标存储层的存储机构检测到空盘头通过时，该层存储层的存储数量自动加1并记录下空盘头放置的槽位；

s5、当存储机构感应到第一个空盘头时以及当自动牵料机构感应到前一个被存储的空盘头时，自动牵料机构停止运行；

s6、自动牵料机构释放空盘头，并将空盘头存储定位；

s7、自动牵料机构返回初始等待位。

本发明的有益效果是：

本发明的空盘头自动存取架的自动存储装置专门用于空盘头的自动存储，它自动化程度高，空间利用率大，高效安全，能与自动上料装置及自动取料装置形成一个整体。

附图说明

图1为本发明实施例所述空盘头自动存取架的自动存储装置的侧视结构示意图。

图2为图1中a部分的放大结构示意图。

图3为图1中b部分的放大结构示意图。

图4为图1中c部分的放大结构示意图。

图5为本发明实施例所述空盘头自动存取架的自动存储装置的前视结构示意图。

图6为图5中d部分的放大结构示意图。

图7为本发明实施例所述空盘头自动存取架的自动存储装置的后视结构示意图。

图8为本发明实施例所述空盘头自动存取架的自动存储装置的工作方法流程示意图。

图中，1、框架，11、横梁，12、立柱，13、侧横杆，14、中间横杆，15、支撑杆，2、自动阻挡机构，21、后阻挡气缸，22、前阻挡气缸，23、固定架，231、立杆，232、平板，3、自动移位机构，31、推拉杆，32、固定脚，33、单向拉手，331、挡块，34、滚珠，35、推拉气缸，36、轴和轴套，4、自动牵料机构，41、升降气缸，42、手爪，43、盘头定位杆，44、固定座，45、滑轨，46、驱动电机，47、齿轮，48、齿条，49、滑块，5、存储机构，51、窄存储槽，511、内侧窄存储槽，512、外侧窄存储槽，52、宽存储槽，53、对射式光电传感器一，54、对射式光电传感器二，6、空盘头。

具体实施方式

为了便于本领域人员更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本发明的保护范围。

如图1、5、7所示，本实施例所述的一种空盘头自动存取架的自动存储装置，包括金属槽钢制成的框架1，所述框架1包括两侧对称分布的若干根立柱12，每两根两侧对称的立柱之间固定连接有至少两根横梁11，横梁11与立柱12之间可以通过紧固件或焊接方式等固定连接，所述框架1包括至少一层存储层，一般来说，存储层越多，存储的空盘头的数量越多，所述立柱12的数量至少为四根（即分别位于四个边上），为了加强整个框架1的稳固性，立柱12的数量越多越好，相应地，每一层存储层上横梁11的数量也就越多，为了更进一步加强框架1的稳固性，横梁11与立柱12之间还设有加强筋（图中未标识）。进一步地，所述框架1的每层存储层上还包括前后连接该层存储层上方所有横梁11下表面的两根相平行的侧横杆13，两根相平行的侧横杆13之间还设有一根与两根侧横杆相平行的中间横杆14。

每层存储层上设有自动阻挡机构2、自动移位机构3、自动牵料机构4和存储机构5。其中：

本实施例中，如图1、2、7所示，所述自动阻挡机构2位于每层存储层的下料端，即每层存储层的后端，用于对空盘头6进行阻挡或释放，所述自动阻挡机构2包括固定架23、前阻挡气缸22和后阻挡气缸21，所述固定架23固定悬吊在每层存储层上方的两根侧横杆13的一端下表面，前阻挡气缸22和后阻挡气缸21分别前后垂直固定于固定架23的下方；进一步地，所述固定架23包括四根立杆231和与四根立杆下端固定连接的平板232，四根立杆231中，其中两根立杆231固定悬吊于其中一根侧横杆13的下表面、另外两根立杆231固定悬吊于另外一根侧横杆13的下表面，前阻挡气缸22和后阻挡气缸21的缸筒分别垂直悬吊固定于平板232的下表面。

本实施例中，如图1、2、3、7所示，所述自动移位机构3设置于每层存储层上部且前后跨越整个存储层，用于辅助空盘头向后滚动。所述自动移位机构3包括推拉杆31、若干个固定脚32、若干个单向拉手33以及推拉气缸35，所述推拉气缸35的缸筒水平固定于固定架23上，具体是固定于固定架的平板232上，若干个固定脚32固定悬吊在每层存储层上方的中间横杆14的下表面，推拉杆31活动连接于若干个固定脚32上且其一端与推拉气缸35的活塞固定连接，若干个单向拉手33等间距排列且转动连接于推拉杆31的下方；每相邻两个单向拉手33之间的距离与两个相邻的空盘头的轴之间的距离相等；进一步地，每个单向拉手33的上端通过轴和轴套36转动连接于推拉杆31上。更进一步地，每个单向拉手33远离推拉气缸35的一侧上端设有直角三角形挡块331、靠近推拉气缸35的一侧为自由状态，所述挡块331的一个直角边固定在单向拉手33上、另一个直角边与推拉杆31平行紧贴但不连接，当推拉气缸35做拉动作时，即推拉气缸35驱动推拉杆31向框架1的后方运动时（即图1中的左边方向），所述挡块331与推拉杆31顶住，所述单向拉手33拉动空盘头向后移动；当推拉气缸35做推动作时，即推拉气缸35驱动推拉杆31向框架1的前方运动时（即图1中的右边方向），所述单向拉手33与空盘头的轴相接触而抬起，从而能自由推动推拉杆31而空盘头不移动。

作为优选，每个固定脚32的下端设有一对上下排列的滚珠34，所述推拉杆31穿设在每对滚珠34之间的空隙内并通过推拉气缸35的驱动使得推拉杆31在每对滚珠34之间滚动，通过在固定脚32上设置滚珠34，可以使得推拉杆31的推拉滚动更加平滑顺畅。

本实施例中，如图1、4、5、6所示，所述自动牵料机构4前后滑动设置于每层存储层上，其用于带动空盘头向后移动，初始状态下，自动牵料机构4位于每层存储层的上料端，即每层存储层的前端。具体地，所述自动牵料机构4包括固定座44、垂直固定于固定座两端的两只升降气缸41、分别固定于两只升降气缸上方的两只手爪42以及用于驱动固定座前后滑动的传动机构，具体地，两只手爪42分别与两只升降气缸41的活塞固定连接并由两只升降气缸41分别驱动做上下动作；所述传动机构包括两条滑轨45、驱动电机46、齿轮47以及齿条48以及两个滑块49，其中，两条滑轨45和齿条48前后跨越整个存储层且平行固定于所在存储层下方的横梁11上，进一步地，两条滑轨45和齿条48的下方各设有一根前后跨越整个存储层的支撑杆15，两条滑轨45和齿条48均设置在各自对应的支撑杆15上，驱动电机46固定于固定座44的一端，所述齿条48位于其中一条滑轨45的一侧且与靠近驱动电机46设置，齿轮47固定连接于驱动电机46的输出轴上并与齿条48相啮合，两个滑块49分别固定于固定座44的下表面，在驱动电机46的驱动下，齿轮47转动并在齿条48上与其啮合移动，从而带动所述固定座44通过滑块49在滑轨45上前后移动。

作为优选，所述手爪42呈u型，其上装有滚轮或滚珠421，在牵料过程中便于空盘头做滚动运动。

进一步地，所述自动牵料机构4还包括固定于固定座44上的盘头定位杆43，所述盘头定位杆43的上端设有软杆型行程开关，在牵料过程中，盘头定位杆43碰触到上一个已经存储的空盘头时，自动牵料机构4即停止向后运动。

本实施例中，如图5、7所示，所述存储机构5固定于每层存储层下方的横梁11上且前后跨越整个存储层，其用于存储空盘头6。所述存储机构5包括位于自动牵料机构4一侧的两个规格相同的窄存储槽51以及位于自动牵料机构4另一侧的一个宽存储槽52，其中，宽存储槽52的宽度大于任一个窄存储槽51的宽度，两个窄存储槽51和宽存储槽52均前后跨越整个存储层且固定于该层存储层下方的横梁11上；设两个窄存储槽51分别为内侧窄存储槽511和外侧窄存储槽512，设置两个窄存储槽51和一个宽存储槽52的目的是为了错位存储，如果只设置一个窄存储槽51，那么每相邻两个空盘头无法错位存储，导致占空比较大，空间利用率较低，如果错位存储的话，即，一个空盘头的一端存储在内侧窄存储槽511内、另一端存储才宽存储槽52内，与其相邻的一个空盘头的同一端存储在外侧窄存储槽512内、另一端存储才宽存储槽52内，会节省很大一部分的空间，大大提高了空间利用率，另外，宽存储槽52还可以方便不同长度的空盘头存储。

进一步地，每个窄存储槽51上设有一对对射式光电传感器一53，存储槽二52上设有一对对射式光电传感器二54，其中，一对对射式光电传感器一53分别固定在窄存储槽51进料端的两侧以用于该层存储层数量的加计数和当前空盘头的槽位识别（即识别空盘头是放到了内侧窄存储槽511内，还是外侧窄存储槽512内），一对对射式光电传感器二54分别固定在宽存储槽52出料端的两侧且位于前阻挡气缸22与后阻挡气缸21之间的位置，以用于该层存储层存储数量的减计数。

本实施例还提供了一种如上述所述的空盘头自动存取架的自动存储装置的工作方法，如图8所示，包括如下步骤：

s1、开始，自动牵料机构4处于初始等待位：

s2、当空盘头被输送到某一层存储层的前端时，自动牵料机构4运行到工作位：

具体是，当空盘头被输送到某一层存储层的前端（即进料端）时，驱动电机46驱动固定座44移动到工作位，所述“工作位”是指每层存储层的最前端位置，该位置用于将空盘头6转移到自动牵料机构4上；

s3、自动牵料机构4固定住空盘头并带动空盘头向后运行：

具体是，两只升降气缸41驱动两只u型手爪42固定住空盘头6，即空盘头6的轴架在两只u型手爪42上，然后驱动电机46驱动固定座44带动空盘头6向后移动；

s4、目标存储层的存储机构5检测到空盘头通过时，该层存储层的存储数量自动加1并记录下空盘头放置的槽位：

具体是，当对射式光电传感器一53检测到空盘头6通过时，该层存储层的存储数量自动加1，并记录下空盘头6的一端是放置在了内侧窄存储槽511内，还是放置在了外侧窄存储槽512内，目的是为下一个空盘头提供存储的信息；

s5、当存储机构5感应到第一个空盘头时以及当自动牵料机构4感应到前一个被存储的空盘头时，自动牵料机构4停止运行：

具体是，在自动牵料机构4向后移动的过程中，当固定在宽存储槽52出料端两侧的一对对射式光电传感器54感应到第一个被输送来的空盘头时，自动牵料机构4停止运行，除此之外，当盘头定位杆43感应到前一个被存储的空盘头6时，自动牵料机构4停止运行；

s6、自动牵料机构4释放空盘头，并将空盘头存储定位：

具体是，两只升降气缸41驱动两只u型手爪42下降，将空盘头6的两端分别转移到其中一个窄存储槽51和宽存储槽52内，完成存储定位；

s7、自动牵料机构4返回初始等待位：

具体是，驱动电机46驱动固定座44向前移动，返回初始等待位，等待下一个空盘头的存储。

以上仅描述了本发明的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述做出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本发明的保护范围。