一种用于半钢胎胚库的高速堆垛机的制作方法

本实用新型属于轮胎物流自动化技术领域，特别涉及一种用于半钢胎胚库的高速堆垛机。

背景技术：

轮胎厂半钢生产车间的胎胚种类很多，产量大，轮胎生产节拍快，由于存胎形式为单层胎胚车平面码放，占地面积大，从成型车间到硫化车间的胎胚存储、转运、检测系统目前全部为人工操作，胎胚由人工扫码后放入胎胚车内，硫化机有需求时人工转运胎胚车，生产效率低，容易出现误检测，胎胚的存放时间无法保证，且搬运过程中人工操作极易损伤胎胚，容易出现轮胎的质量问题。现有技术中，有各种堆垛机，但是速度和加速度均较小，不适合半钢胎胚库的快节拍要求。

申请号为2014103761678的发明公开了一种夹抱式单立柱高速堆垛机，该发明公开的技术方案包括工字形地面轨道和工字形天花板轨道，在下横梁的后端固定设置有堆垛机的下驱动机构，在上横梁上固定设置有堆垛机的上驱动机构，在立柱的顶端固定设置有上连接座，在上连接座上分别设置有左之字形过渡板和右之字形过渡板，在上横梁的两侧分别固定设置有左活接轴和右活接轴，左活接轴活动穿接在左之字形过渡板上设置的左活接长条孔中，右活接轴活动穿接在右之字形过渡板上设置的左活接长条孔中。该发明存在的问题是，由于采用单立柱形式，运行过程中容易产生颤动，运行不平稳，由于采用上下两套驱动机构，容易产生两套驱动机构不同步的现象，从而导致立柱的扭曲变形，最终影响货位精度。

申请号为2017102726280的发明提供了一种堆垛机，该堆垛机包括第一立柱、第二立柱、载货台、提升组件和导向组件，载货台设于相对设置的第一立柱和第二立柱之间，提升组件包括液压缸、动力源和活塞杆，采用液压驱动方式提升载货台，载货台上设有第一气缸和第二气缸，导向组件包括固定轮、钢丝绳、卷筒、第一导向轮和第二导向轮，第一导向轮和第二导向轮共同控制支撑板的方向，第一导向轮和第二导向轮上均设有角度传感器和速度传感器，分别用于检测钢丝绳的偏角和支撑板的移动速度，该堆垛机存在的问题是，由于采用液压驱动方式提升载货台且载货台上设有第一气缸和第二气缸，需要设有液压系统及空气压缩系统，自身结构复杂、笨重，且液压系统容易发生漏油而污染胎胚，该堆垛机通过钢丝绳提升载货台，需要多个导向轮，结构复杂，而且无法实现高速度，高加速度提升载货台，由于钢丝绳的老化快、使用寿命短，还存在发生断绳的隐患。

申请号为2016203411556的实用新型公开了一种用于高速堆垛机的驱动装置，包括行走轮，所述行走轮贯穿连接在下横梁上，并与导轨滚动连接，所述下横梁左右两端均安装有偏心轴，所述偏心轴一端安装有侧驱动轮，另一端连接有电机，所述侧驱动轮与所述行走轮连接，所述侧驱动轮之间设置有所述导轨，该实用新型通过偏心轴提高行走轮与导轨之间的摩擦力，侧驱动轮驱动行走轮转动，从而满足高加速度的要求，加速度值可达到1.0m/s2到2.0m/s2之间，大大缩短了堆垛机的起停时间，提高了堆垛机的作业效率。但该实用新型存在的问题是，偏心轮调节困难，摩擦力调节量不能定量掌握，调节后容易松动，设备振动严重，噪音大，不能适应高速运行带来的冲击，无法实现稳定的加速度，从而影响运行的稳定性，由其说明书附图可见，该实用新型行走轮宽度大于导轨腹沿宽度，容易造成行走轮的局部磨损。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供具有稳定的高速度和高加速度的一种用于半钢胎胚库的高速堆垛机，以适合半钢胎胚库的快节拍要求。

本实用新型采用的技术方案包括底座，在底座上连接有门架机构和提升机构，门架机构的内侧安装有载货台机构，在所述门架机构的下部外侧安装水平驱动装置，所述水平驱动装置包括承重轮组件，在承重轮组件上连接有驱动安装架，驱动安装架上连接有驱动轮支架和从动轮支架，在驱动轮支架上垂直安装有水平驱动伺服电机，在水平驱动伺服电机的下方连接有水平驱动减速机，水平驱动减速机的输出轴与驱动轮连接，所述从动轮支架与驱动安装架连接后安装从动轮，所述载货台机构为双工位双货叉的载货台机构，在载货台机构的载货台架体的左右两个侧面安装有辊架，在辊架上分别安装有上导向辊、中间导向辊和下导向辊及同步带压板装置和同步带导轮，上导向辊、中间导向辊和下导向辊沿着门架机构的立柱上下运动，在所述载货台架体中间位置前后横梁上平行安装有2个自带电机的货叉伸缩装置，所述提升机构包括驱动轴，在驱动轴安装有提升机构减速机、在提升机构减速机的两侧对称安装有驱动同步带轮和提升同步带，在提升机构减速机上安装有提升机构伺服电机，提升机构伺服电机通过提升机构减速机减速后带动驱动轴转动，从而带动驱动带轮转动，在驱动带轮上安装的提升同步带分别与载货台机构的同步带压板装置及门架机构的提升从动装置连接。

所述门架机构由左右2个立柱和前后2个天轨支撑架组成龙门式框架，在立柱上通过螺栓连接有天轨导轮，在左右2个立柱的外侧均安装有爬梯，在一侧爬梯的下面留有空间，在该空间的立柱的侧面安装有带有爬梯的维修平台，在2个天轨支撑架的内侧安装提升从动装置；所述提升从动装置包括有支架，在支架内安装有从动轴，在从动轴上安装有提升从动同步带轮，在所述从动同步带轮的上方安装有防止同步带在提升同步带轮上跳齿的同步带压块，在所述天轨支撑架上连接有限速从动装置。

使用时在所述2个天轨支撑架之间安装有天轨，所述驱动轮与从动轮平行安装，堆垛机运行时驱动轮与从动轮夹持在地轨上，并沿地轨水平运行。

所述驱动轮支架与从动轮支架通过调整弹簧导向杆连接，在调整弹簧导向杆上安装有压缩弹簧，通过调节压缩弹簧的压缩量可调整驱动轮及从动轮与地轨之间的正压力，以提高驱动轮与从动轮与地轨的摩擦力，实现堆垛机的高加速度，加速度可以达到2米/平方秒。

所述承重轮组件包括承重轮支架，在承重轮支架的两侧面安装有带座轴承，在带座轴承中安装有承重轴，在承重轴的中间位置通过键连接有带有聚氨酯外圈的铁芯承重轮，在承重轮组件的下方侧面水平安装2个纠偏轮，在承重轮支架的两侧板内部安装有2个防倾翻轮。

所述纠偏轮和防倾翻轮均采用铁芯聚氨酯轮。

在所述载货台架体的左右两个侧面的外侧安装有6个辊架，并分别安装有1个上导向辊、4个中间导向辊和1个下导向辊，所述载货台架体的一侧安装有钢丝绳导轮装置和安全钳，在钢丝绳导轮装置上安装有钢丝绳。

所述货叉伸缩装置采用十字型三层伸缩货叉。

在所述底座上安装有4个限位缓冲块，在底座上还安装有单向限速器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型高速半钢胎胚库堆垛机用于轮胎自动化物流系统中，在货架巷道中自动搬运胎胚，因半钢胎胚出入库节拍快的特点，普通堆垛机不能满足要求，在此背景下，发明了此用于半钢胎胚库的高速度，高加速度堆垛机，满足了生产节拍快的要求；本实用新型解决了因高速运行带来的冲击大、运动不同步、设备振动严重、设备停止位不准确、驱动不同步和噪音大的问题，满足了半钢硫化车间的胎胚存储、转运工作，通过与控制系统的配合，解决了现有问题中胎胚易损伤、信息反馈不及时、存储时间不确定的问题，可以实现半钢胎胚的实时出库，通过信息交互对胎胚按品规进行分类入库存放，本实用新型驱动电机均采用伺服电机，结构紧凑，运行稳定可靠，定位精确，可精确控制加减速和停止位置，设备运行加速度大，可以保证加速时间短，定位准确，提升机构采用同步带升降，保证了机构运行平稳，噪音小。

（2）本实用新型门架机构采用双立柱，结构稳定，变形小，且提升机构采用双同步带提升结构且两同步带由同一伺服电机驱动，运行速度快、噪音低，定位准确，并可以实现载货台上升下降无级调速。

（3）本实用新型水平驱动装置选用伺服电机驱动，轨道为高强度铝合金，驱动轮水平放置，用压缩弹簧将主动轮和从动轮与导轨实现夹抱式安装，并且压缩弹簧的夹紧力可调，保证了驱动轮和导轨之间的摩擦力的定量调整，避免了打滑现象的产生，从而实现驱动装置稳定的高速度与高加速度运行。

（4）本实用新型水平驱动装置有两套，分别位于底座的两侧，使得驱动力更加均匀运行更平稳。

（5）本实用新型地轨采用进口导轨铝合金型材，水平驱动装置所有轮组均选用铁芯聚氨酯轮，耐磨性好、与铝合金型材的摩擦系数大，从而保证了可以获得稳定高加速度，减少了与导轨之间的硬摩擦，噪音小，使用寿命长。

（6）本实用新型水平驱动装置下方安装有纠偏轮和防倾覆轮，可实时纠正堆垛机运行过程中的轨迹，有效地保证了驱动运行的平稳性。

（7）本实用新型采用双工位双货叉载货台的结构，且所述货叉伸缩装置采用十字型三层伸缩货叉，可以实现左右两侧伸缩，完成一个巷道内两侧双工位堆垛，提高了立体库的使用率以及堆垛的效率，并通过调节螺栓和长条孔的配合，可以调节双工位双货叉载货台的上导向辊、4个中间导向辊和下导向辊与堆垛机的2个立柱之间的间隙，保证本实用新型在堆垛机的2个立柱上的平稳运行。

（8）本实用新型设置的钢丝绳导轮装置和安全钳，可以有效保证意外情况下的设备的安全性和可靠性；

（9）本实用新型在左右2个立柱的外侧均安装有爬梯及维修平台，便于设备维护。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图，

图2是本实用新型的后视图，

图3是本实用新型的左视图，

图4是本实用新型门架机构的结构示意图，

图5是图4的A部局部放大图，

图6是图5中提升轮组件的放大图；

图7是本实用新型水平驱动装置的结构示意图，

图8是本实用新型平驱动装置的承重轮组件的结构示意图，

图9是图8的左视图，

图10是图9的B-B剖视放大图，

图11是本实用新型载货台机构的结构示意图；

图12是图11的俯视图，

图13是图11的左视放大图，

图14是本实用新型提升机构的结构示意图。

其中

1.天轨，

2.门架机构，

2-1.天轨导轮,

2-2. 提升从动装置，

2-2-1.支架，2-2-2.从动轴，

2-2-3.提升从动同步带轮，2-2-4.同步带压块，

2-3.天轨支撑架，2-4.爬梯，

2-5.立柱，2-6.维修平台,

2-7.限速从动装置，

3.水平驱动装置，

3-1.承重轮组件，

3-1-1.承重轮支架，3-1-2.带座轴承，

3-1-3-1.聚氨酯外圈，3-1-3-2.铁芯承重轮，

3-1-4.纠偏轮，3-1-5.防倾翻轮，

3-2.驱动安装架，3-3.水平驱动伺服电机，

3-4.驱动轮支架，3-5.从动轮支架，3-6.驱动轮，

3-7.压缩弹簧，3-8.从动轮，

3-9.水平驱动减速机，3-10弹簧导向杆，

4.载货台机构，

4-1．上导向装置，4-2.中间导向装置，

4-3.下导向装置，4-4.钢丝绳导轮装置

4-5.载货台架体，4-6.货叉伸缩装置，

4-7 同步带压板装置，4-8.同步带导轮，

4-9.安全钳，4-10.钢丝绳，

5.提升机构，

5-1.提升机构减速机，5-2.提升机构伺服电机，

5-3.驱动轴，5-4.带轮，5-5.起升同步带

5-6.限位缓冲块，5-7.单向限速器，

6.地轨，

7.底座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明

如图1、图2和图3所示，本实用新型采用的技术方案包括天轨1、门架机构2、水平驱动装置3、载货台组件4、提升机构5、地轨6和底座7；所述天轨1为矩形管构成的轨道，在底座7上用螺栓连接门架机构2和提升机构5，门架机构2上部安装在天轨1的轨道内并可沿天轨1的轨道运行，门架机构2的内侧安装载货台机构4，门架机构2的下部外侧安装水平驱动装置3，水平驱动装置3沿下方的地轨6运行。

如图4、图5和图6所示，所述门架机构2是堆垛机的主要承载件，所述门架机构2由左右2个立柱2-5和前后2个天轨支撑架2-3组成龙门式框架，在立柱2-5上通过螺栓连接有天轨导轮2-1，天轨导轮2-1可以沿天轨1运行，在左右2个立柱2-5的外侧均安装有爬梯2-4，在一侧爬梯2-4的下面留有空间，在该空间的立柱2-5的侧面安装有带有爬梯的维修平台2-6，在2个天轨支撑架2-3的内侧安装有提升从动装置2-2；所述提升从动装置2-2包括有支架2-2-1，在支架2-2-1内安装有从动轴2-2-2，在从动轴2-2-2上安装有提升从动同步带轮2-2-3，为了防止同步带在提升同步带轮上跳齿，在所述从动同步带轮2-2-3的上方安装有同步带压块2-2-4，在所述天轨支撑架2-3上用螺钉连接限速从动装置2-7。

如图7所示，所述水平驱动装置3包括承重轮组件3-1，该承重轮组件3-1用螺栓连接在门架2的外侧，在承重轮组件3-1上用螺栓连接驱动安装架3-2，驱动安装架3-2通过螺栓连接驱动轮支架3-4和从动轮支架3-5，在驱动轮支架3-4上垂直安装伺服驱动电机3-3，在伺服驱动电机3-3的下方连接有水平驱动减速机3-9，水平驱动减速机3-9的输出轴与驱动轮3-6连接，从动轮支架3-5与驱动安装架3-2连接后安装从动轮3-8，驱动轮3-6与从动轮3-8平行安装，堆垛机运行时驱动轮3-6与从动轮3-8夹持在地轨6上，并沿地轨6水平运行，所述驱动轮支架3-4与从动轮支架3-5通过调整弹簧导向杆3-10连接，在调整弹簧导向杆3-10上安装有压缩弹簧3-7，通过调节压缩弹簧3-7的压缩量可调整驱动轮3-6及从动轮3-8与地轨6之间的正压力，以提高驱动轮3-6与从动轮3-8与地轨6的摩擦力，实现堆垛机的高加速度，加速度可以达到2米/平方秒。

如图8、图9和图10所示为承重轮组件3-1的结构示意图，所述承重轮组件3-1包括承重轮支架3-1-1，在承重轮支架3-1-1的两侧面安装有带座轴承3-1-2，在带座轴承3-1-2中安装有承重轴3-1-6，在承重轴3-1-6的中间位置通过键3-1-7连接有带有聚氨酯外圈3-1-3-1的铁芯承重轮3-1-3-2，在承重轮组件3-1的下方侧面水平安装两个纠偏轮3-1-4，在承重轮支架3-1-1的两侧板内部安装有两个防倾翻轮3-1-5，所述纠偏轮3-1-4和防倾翻轮3-1-5与带有聚氨酯外圈3-1-3-1的铁芯承重轮3-1-3-2一样均采用铁芯聚氨酯轮，摩擦力大，噪音小，运行平稳可靠。

如图11、图12和图13所示为双工位双货叉的载货台机构4，所述双工位双货叉的载货台机构4是堆垛机承接货物并进行升降运动的部件，所述双工位双货叉的载货台机构4包括载货台架体4-5，该载货台架体4-5为载货台机构4的结构主体，在载货台架体4-5的左右两侧面分别安装有上导向装置4-1、4个中间导向装置4-2和下导向装置4-3及同步带压板装置4-7、同步带导轮4-8和安全钳4-9，上导向辊4-1、中间导向辊4-2和下导向辊4-3沿着所述立柱2-5上下运动，保证载货台机构4的垂直运动，同步带压板装置4-7和同步带导轮4-8用于载货台机构4的升降，为了防止载货台机构4的意外坠落，在载货台架体4-5的一侧安装有钢丝绳导轮装置4-4，通过钢丝绳4-10与提升机构5及门架组件2中的限速从动装置2-7的共同作用，最终由安全钳4-9将载货台机构4进行升降停止，在载货台架体4-5中间位置安装2个货叉伸缩装置4-6，所述货叉伸缩装置4-6采用十字型三层伸缩货叉，实现左右两侧伸缩，完成一个巷道内两侧堆垛，提高了立体库的使用率。

如图14所示，所述提升机构5包括驱动轴5-3，驱动轴5-3安装有减速机5-1、在减速机5-1的两侧对称安装有驱动同步带轮5-4、提升同步带5-5和限位缓冲块5-6，在减速机5-1上安装有伺服驱动电机5-2，伺服驱动电机5-2通过减速机5-1减速后带动驱动轴5-3转动，从而带动驱动带轮5-4转动，在驱动带轮5-4上安装的提升同步带5-5分别与载货台机构4的同步带压板装置4-7及门架机构2的从动提升组件2-2连接。

工作时伺服驱动电机5-2转动时，可以通过提升同步带5-5将载货台机构4进行升降动作，底座支架5-1上安装有4个限位缓冲块5-6，在底座7的支架上还安装有单向限速器5-7，通过载货台机构4的钢丝绳导轮装置4-4和门架机构2的从动限速装置2-7共同作用，当起升同步带带5-5断裂使载货机构4无控制下落时，单向限速器5-7报警并制动，切断电源并通过载货台机构4的钢丝绳4-10与提升机构5及门架组件2中的限速从动装置2-7的共同作用，最终由安全钳4-9将载货台机构4进行升降停止，从而制止载货台机构4下落，以保证货物与设备的安全。