一种多层交叉烧结砖砖垛用的卸砖装置及其卸砖方法与流程

本发明涉及烧结砖行业的卸砖编组技术领域，尤其是涉及一种多层交叉烧结砖砖垛用的卸砖装置及其卸砖方法。

背景技术：

烧结砖制成砖坯经过烘干、焙烧成为成品砖出窑后需要进行卸砖、编组、码垛、包装运输。焙烧过程的一系列物理化学变化引起的砖块间粘接、砖垛变形等问题还在制约着成品砖出窑后的卸砖、编组、码垛的机械化解决方案。

目前烧结砖垛型有一层一交叉的单层交叉垛型（即相邻两层砖码放方向相垂直的砖垛）和多层一交叉的多层交叉垛型（即至少有一个相邻两层砖码放方向相同的交叉砖垛）。现有技术针对单层交叉垛型采用分层卸砖方法通过上下夹手配合打破单层砖同下层砖间粘接状态，将单层砖从窑车上卸下来，然后进行编组、码垛、包装运输；多层交叉垛型利用上下夹手配合只能解决多层砖同下层相交叉砖层间的粘结问题，无法解决多层砖层间粘接问题，无法进行后续编组，即现有技术无法提供多层交叉砖垛的整体解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的是为解决上述多层砖层间相互粘结的问题，提供一种多层交叉烧结砖砖垛用的卸砖装置及其卸砖方法。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：

一种多层交叉烧结砖砖垛用的卸砖装置，包括支撑在多层交叉烧结砖砖垛上方的卸砖机，卸砖机下方还设置有输送装置，卸砖机上安装有用于将烧结砖砖垛上的砖转运至输送装置的卸砖机械手，卸砖机械手上设有夹片和下夹板，与输送装置运动方向垂直的两侧设置有集砖驱动装置，所述的集砖驱动装置包括一对集砖机架和推板机构，每个集砖机架的两端均布置有一对平行设置的齿轮齿条机构，推板机构通过齿轮齿条机构滑动支撑在集砖机架上，推板机构的滑动方向垂直与输送装置的输送方向，每个集砖机架上均设置有一个主动机构，通过主动机构驱动齿轮齿条机构带动推板机构滑动，卸砖机械手还设有驱动下夹板升降的提升缸，下夹板在提升缸的驱动下抬起，推板机构滑动时，下夹板边缘要不低于夹片的下边缘。

所述的卸砖机械手通过卸砖机升降机构安装在卸砖机上以控制卸砖机械手上下运动，卸砖机升降机构通过第一直线运动副滑动设置在卸砖机架顶部，卸砖机升降机构上还安装有控制卸砖机械手转动的回转驱动副，卸砖机械手包括吊架，吊架顶端安装在卸砖机升降机构上，吊架底部安装有复数个第二直线运动副和复数个单元垛夹手，单元垛夹手通过第二直线运动副滑动设置在吊架上，所述的单元垛夹手包括一对相互配合夹紧烧结砖的上夹手组件和一对配合夹紧烧结砖的下夹手组件，上夹手组件和下夹手组件均通过第二直线运动副滑动安装在吊架上，吊架上还安装有用于驱动上夹手组件张开和收拢的第一驱动装置和用于驱动下夹手组件张开和收拢的第二驱动装置。

所述的上夹手组件和下夹手组件夹持方向相同且互不干涉，夹持状态下上夹手组件的夹持位置高于下夹手组件的夹持位置。

所述的上夹手组件包括复数个间隔设置的夹片，夹片靠近待夹持烧结砖一侧设置有夹片连板并通过夹片连板将夹片连接为一体结构，夹片顶端通过第二直线运动副滑动安装在吊架上，第一驱动装置带动相互配合的两个上夹手组件中的夹片张开和收拢以夹持烧结砖，夹片连板靠近待夹持烧结砖一侧设置有软质夹条。

所述的下夹手组件包括下夹臂、导柱、下夹板和第三驱动装置，下夹臂通过第二直线运动副滑动安装在吊架上，下夹板通过导柱上下滑动安装在下夹臂上，第三驱动装置安装在下夹臂上并驱动下夹板在导柱上的上下滑动以实现下夹板的抬起和落下。

所述的第三驱动装置采用提升缸，提升缸的缸筒固定在下夹臂上，提升缸的伸出端上安装有铰接头，铰接头远离提升缸的一端向外延伸与下夹板通过销轴连接在一起，抬起状态的下夹板边缘要不低于夹片边缘避免集砖驱动装置侧向合拢砖层时同下夹板相互干涉。

利用所述的一种多层交叉烧结砖砖垛用的卸砖装置的卸砖方法，包括如下步骤：

步骤一、当对烧结砖多层交叉砖垛进行卸砖作业时，定义自下向上分布的砖层分别为d1至dn，n为烧结砖交叉次数+1，定义dn层中自下向上的单个砖层分别为d1至dn，n为dn层中烧结砖的总层数，首先将卸砖机械手滑动至多层交叉砖垛上方，调整上夹手组件的夹持面与dn层中烧结砖的砖面平行，先控制下夹手组件移动并夹紧dn-1层中的dn层烧结砖，再控制上夹手组件并夹紧dn层中的全部烧结砖，利用机械手的上夹手组件和下夹手组件的分层夹持打破dn层烧结砖和dn-1层烧结砖砖层间的粘接状态，然后下夹手组件松开并上移释放dn-1层烧结砖，上夹手组件夹紧dn层烧结砖，将dn层烧结砖从多层交叉砖垛上取下并放置在输送装置上；

步骤二、控制上夹手组件松开夹持dn层烧结砖，执行放砖步骤：

步骤1、当n=1时，控制卸砖机械手向上移动，控制位于卸砖机械手两侧的集砖驱动装置沿与机械手夹砖方向相同的方向推动位于输送装置上的烧结砖，使得dn层烧结砖中的d1层烧结砖合拢，然后控制输送装置将合拢后的dn层烧结砖中的d1层烧结砖输送到下一工位编组，完成dn层烧结砖中的d1层烧结砖的放砖动作，dn层烧结砖卸砖完成，

步骤2、当n＞1时，控制卸砖机械手向上移动一块砖高度，控制上夹手组件夹持dn层烧结砖中的d2至dn层烧结砖，上夹手组件夹紧dn层烧结砖中的d2至dn层烧结砖后，卸砖机械手上升使得dn层烧结砖中的d1层烧结砖与输送装置上表面脱离，因为dn层烧结砖中的d2层烧结砖与dn层烧结砖中的d1烧结砖之间具有粘接作用力，在抬起d2至dn层烧结砖过程中会通过粘接力将dn层烧结砖中的d1层烧结砖给抬起，卸砖机械手上升至dn层烧结砖中的d2层烧结砖与集砖驱动装置互不干涉的位置后停止；

步骤3、控制位于卸砖机械手两侧的集砖驱动装置沿与机械手夹砖方向相同的方向推动dn层烧结砖中的d1层烧结砖，使dn层烧结砖中的d1层烧结砖与dn层烧结砖中的d2层烧结砖脱离粘连并落在输送装置上，使得dn层烧结砖中的d1层烧结砖合拢，然后控制输送装置将合拢后的dn层烧结砖中的d1层烧结砖输送到下一工位编组，完成dn层烧结砖中的d1层烧结砖的放砖动作，

步骤4、重复步骤2和步骤3直至dn层烧结砖中的d1至dn-1层烧结砖完成放砖动作后，重复步骤1，至此完成dn层烧结砖中的d1至dn层烧结砖的放砖动作；

步骤三、重复步骤一至步骤二中的工艺过程，直至d1层中的dn层烧结砖完成放砖动作。

本发明的有益效果是：本发明针对烧结砖的多层交叉砖垛出窑卸砖过程，首先采用上夹手组件和下夹手组件分层夹持有效解决多层砖同下层相交叉砖层间粘接，实现多层砖的卸砖，然后通过下夹手的下夹板主动抬起配合集砖驱动装置侧向驱动实现单层放砖，即上夹手组件夹持多层砖中的dn至d2层烧结砖并保持静止，上夹手组件主动抬起让开d1层烧结砖，集砖驱动装置的推板机构侧向驱动d1层烧结砖，使d1层烧结砖相对于其余层产生位移，打破多层砖间的粘接状态，实现d1层烧结砖的放砖，重复上述工艺工程，实现多层砖中其余层砖的放砖，最后上夹手组件主动放砖实现多层砖最后一层砖的放砖，变多层放砖为单层放砖有效了解决多层砖的编组问题，同时只需执行一次卸砖和水平转运过程就能满足卸多层砖要求，卸砖效率大大提高，有效降低单位时间卸砖成本。

附图说明

图1为传统的单层交叉砖垛垛型示意图。

图2为本申请中描述的多层交叉砖垛垛型示意图

图3为本发明所述多层交叉砖垛卸砖装置的整机示意图。

图4为本发明所述多层砖放砖状态示意图。

图5为本发明中集砖驱动装置合拢砖层的状态示意图。

图6为本发明中上夹手组件夹持dn层烧结砖中的第d2层砖至dn层砖的状态示意图。

图7为本发明中卸砖机械手的主视图。

图8为本发明中卸砖机械手中单元垛夹手的主视图。

图9为本发明中卸砖机械手中单元垛夹手的侧视图。

图示标记：1、卸砖机，101、卸砖机架，102、第一直线运动副，103、卸砖机升降机构，104、回转驱动副，2、卸砖机械手，201、吊架，202、第二直线运动副，203、单元垛夹手，2031、第一驱动装置，2032、上夹手组件，20321、夹片，20322、夹片连板，2033、下夹手组件，20331、下夹臂，20332、导柱，20333、下夹板，2034、第二驱动装置，2035、第三驱动装置，20351、铰接头，20352、销轴，20353、提升缸，3、输送装置，4、集砖驱动装置，401、齿轮齿条机构，402、推板机构，403、主动机构，404、集砖机架。

具体实施方式

图中所示，具体实施方式如下：

一种多层交叉烧结砖砖垛用的卸砖装置，包括支撑在多层交叉烧结砖砖垛上方的卸砖机1，卸砖机1下方还设置有输送装置3，与输送装置3运动方向垂直的两侧设置有集砖驱动装置4，所述的集砖驱动装置4包括一对集砖机架404和推板机构402，每个集砖机架404的两端均布置有一对平行设置的齿轮齿条机构401，推板机构402通过齿轮齿条机构401滑动支撑在集砖机架404上，推板机构402的滑动方向垂直与输送装置的输送方向，每个集砖机架上均设置有一个主动机构403，通过主动机构403驱动齿轮齿条机构带动推板机构滑动。

卸砖机上安装有用于将烧结砖砖垛上的砖转运至输送装置的卸砖机械手2，所述的卸砖机械手2通过卸砖机升降机构103安装在卸砖机上以控制卸砖机械手2上下运动，卸砖机升降机构通过第一直线运动副102滑动设置在卸砖机架101顶部上，卸砖机升降机构103上还安装有控制卸砖机械手转动的回转驱动副104，卸砖机械手2包括吊架201，吊架201顶端安装在卸砖机升降机构上，吊架底部安装有复数个第二直线运动副202和复数个单元垛夹手203，单元垛夹手通过第二直线运动副滑动设置在吊架201上，所述的单元垛夹手包括一对相互配合夹紧烧结砖的上夹手组件2032和一对配合夹紧烧结砖的下夹手组件2033，上夹手组件2032和下夹手组件2033均通过第二直线运动副202滑动安装在吊架201上，吊架201上还安装有用于驱动上夹手组件张开和收拢的第一驱动装置2031和用于驱动下夹手组件张开和收拢的第二驱动装置2034，第一驱动装置2031和第二驱动装置2034均采用气缸。

所述的上夹手组件2032和下夹手组件2033夹持方向相同且互不干涉，夹持状态下上夹手组件的夹持位置高于下夹手组件的夹持位置。

所述的上夹手组件2032包括复数个间隔设置的夹片20321，夹片20321靠近待夹持烧结砖一侧设置有夹片连板20322并通过夹片连板20322将夹片连接为一体结构，夹片30321顶端通过第二直线运动副202滑动安装在吊架201上，第一驱动装置2031带动相互配合的两个上夹手组件中的夹片20321张开和收拢以夹持烧结砖，夹片连板靠近待夹持烧结砖一侧设置有软质夹条。

所述的下夹手组件包括下夹臂20331、导柱20332、下夹板20333和第三驱动装置2035，下夹臂20331通过第二直线运动副202滑动安装在吊架201上，下夹板20333通过导柱上下滑动安装在下夹臂上，下夹板20333通过导柱可以在下夹臂孔中上下自由移动，第三驱动装置2035安装在下夹臂上并驱动下夹板在导柱上的上下滑动以实现下夹板的抬起和落下。

所述的第三驱动装置采用提升缸，提升缸的缸筒固定在下夹臂上，提升缸的伸出端上安装有铰接头，铰接头远离提升缸的一端向外延伸与下夹板通过销轴连接在一起，抬起状态的下夹板边缘要不低于夹片边缘避免集砖驱动装置侧向合拢砖层时同下夹板相互干涉。

分别以图1和图2中的两种砖垛来说明利用一种多层交叉烧结砖砖垛用的卸砖装置的卸砖方法，包括如下步骤：

对于图1中传统单层交叉砖垛垛型示意图，图中的n为11，且每层只有一层烧结砖，d11对应d1，d10对应d1，d9对应d1，d8对应d1，d7对应d1，d6对应d1，d5对应d1，d4对应d1，d3对应d1，d2对应d1，d1对应d1。

步骤一、当对烧结砖多层交叉砖垛进行卸砖作业时，首先将卸砖机械手滑动至多层交叉砖垛上方，调整上夹手组件的夹持面与d11层中烧结砖的砖面平行，先控制下夹手组件移动并夹紧d10层中的烧结砖，再控制上夹手组件夹紧d11层中的全部烧结砖，利用机械手的上夹手组件和下夹手组件的分层夹持打破d11层烧结砖和d10层烧结砖砖层间的粘接状态，然后下夹手组件松开并上移释放d10层烧结砖，上夹手组件夹紧d11层烧结砖，将d11层烧结砖从多层交叉砖垛上取下并放置在输送装置上；

步骤二、控制上夹手组件松开夹持d11层烧结砖，执行放砖步骤：

因为n=1，控制卸砖机械手向上移动，控制位于卸砖机械手两侧的集砖驱动装置沿与机械手夹砖方向相同的方向推动位于输送装置上的烧结砖，使得d11层烧结砖中的d1层烧结砖合拢，然后控制输送装置将合拢后的d11层烧结砖中的d1层烧结砖输送到下一工位编组，完成d11层烧结砖中的d1层烧结砖的放砖动作，d11层烧结砖卸砖完成，

步骤三、重复步骤一至步骤二中的工艺过程，分别完成d10层中的d1层，d9层中的d1层，d8层中的d1层，d7层中的d1层，d6层中的d1层，d5层中的d1层，d4层中的d1层，d3层中的d1层，d2层中的d1层，直至d1层中的d1层烧结砖完成放砖动作。

对于图2中本申请中描述的多层交叉砖垛垛型示意图，图中的n为7，d7对应d1，d6对应d1，d5对应d1和d2，d4对应d1和d2，d3对应d1和d2，d2对应d1、d2和d3，d1对应d1、d2和d3

步骤一、当对烧结砖多层交叉砖垛进行卸砖作业时，首先将卸砖机械手滑动至多层交叉砖垛上方，调整上夹手组件的夹持面与d7层中烧结砖的砖面平行，先控制下夹手组件移动并夹紧d6层中d1层烧结砖，再控制上夹手组件夹紧d7层中的全部烧结砖，利用机械手的上夹手组件和下夹手组件的分层夹持打破d7层烧结砖和d6层烧结砖砖层间的粘接状态，然后下夹手组件松开并上移释放d6中d1层烧结砖，上夹手组件夹紧d7层烧结砖，将d7层烧结砖从多层交叉砖垛上取下并放置在输送装置上；

步骤二、控制上夹手组件松开夹持d7层烧结砖，执行放砖步骤：

步骤1、因为d7层中n=1时，控制卸砖机械手向上移动，控制位于卸砖机械手两侧的集砖驱动装置沿与机械手夹砖方向相同的方向推动位于输送装置上的烧结砖，使得d7层烧结砖中的d1层烧结砖合拢，然后控制输送装置将合拢后的d7层烧结砖中的d1层烧结砖输送到下一工位编组，完成d7层烧结砖中的d1层烧结砖的放砖动作，dn层烧结砖卸砖完成，

重复以上步骤直至完成d6层烧结砖中的d1层烧结砖的放砖动作，开始对d5对应d1和d2，d4对应d1和d2，d3对应d1和d2，进行卸砖处理，具体如下：

再次运行步骤一、当对烧结砖多层交叉砖垛进行卸砖作业时，首先将卸砖机械手滑动至多层交叉砖垛上方，调整上夹手组件的夹持面与d5层中烧结砖的砖面平行，先控制下夹手组件移动并夹紧d4层中的d2层烧结砖，再控制上夹手组件夹紧d5层中的全部烧结砖，利用机械手的上夹手组件和下夹手组件的分层夹持打破d5层烧结砖和d4层烧结砖砖层间的粘接状态，然后下夹手组件松开并上移释放d4层中的d2层烧结砖，上夹手组件夹紧d5层烧结砖，将d5层烧结砖从多层交叉砖垛上取下并放置在输送装置上；

步骤二、控制上夹手组件松开夹持d5层烧结砖，执行放砖步骤：

步骤2、因为d5层中n=2，即为n＞1，控制卸砖机械手向上移动一块砖高度，控制上夹手组件夹持d5层烧结砖中的d2层烧结砖，上夹手组件夹紧d5层烧结砖中的d2层烧结砖后，卸砖机械手上升使得d5层烧结砖中的d1层烧结砖在粘接力作用下随着d5层烧结砖中的d2层烧结砖一起被抬高并与输送装置上表面脱离，卸砖机械手上升至d5层烧结砖中的d2层烧结砖与集砖驱动装置互不干涉的位置后停止；

步骤3、控制位于卸砖机械手两侧的集砖驱动装置沿与机械手夹砖方向相同的方向推动d5层烧结砖中的d1层烧结砖，使得d5层烧结砖中的d1层烧结砖合拢并落在输送装置上，然后控制输送装置将合拢后的d5层烧结砖中的d1层烧结砖输送到下一工位编组，完成d5层烧结砖中的d1层烧结砖的放砖动作，

步骤4、当d2层烧结砖放置在输送装置上时，此时相当于n=1，因此重复步骤1，至此完成d5层烧结砖中的d1至d2层烧结砖的放砖动作；

重复以上步骤直至d3层烧结砖中的d2层烧结砖完成放砖动作，开始对d2对应d1、d2和d3，d1对应d1、d2和d3的烧结砖开始卸砖，具体如下

再次运行步骤一、当对烧结砖多层交叉砖垛进行卸砖作业时，首先将卸砖机械手滑动至多层交叉砖垛上方，调整上夹手组件的夹持面与d2层中烧结砖的砖面平行，先控制下夹手组件移动并夹紧d1层中的d3层烧结砖，再控制上夹手组件夹紧d2层中的全部烧结砖，利用机械手的上夹手组件和下夹手组件的分层夹持打破d2层烧结砖和d1层烧结砖砖层间的粘接状态，然后下夹手组件松开并上移释放d1层烧结砖，上夹手组件夹紧d2层烧结砖，将d2层烧结砖从多层交叉砖垛上取下并放置在输送装置上；

步骤二、控制上夹手组件松开夹持d2层烧结砖，执行放砖步骤：

步骤2、因为d2层中n=3，即为n＞1，控制卸砖机械手向上移动一块砖高度，控制上夹手组件夹持d2层烧结砖中的d2至d3层烧结砖，上夹手组件夹紧d2层烧结砖中的d2至d3层烧结砖后，卸砖机械手上升使得d2层烧结砖中的d1层烧结砖在粘接力作用下与输送装置脱离，卸砖机械手上升至d2层烧结砖中的d2层烧结砖与集砖驱动装置互不干涉的位置后停止；

步骤3、控制位于卸砖机械手两侧的集砖驱动装置沿与机械手夹砖方向相同的方向推动d2层烧结砖中的d1层烧结砖，使粘接力消失并使得d2层烧结砖中的d1层烧结砖落在输送装置上，使得d2层烧结砖中的d1层烧结砖合拢，然后控制输送装置将合拢后的d2层烧结砖中的d1层烧结砖输送到下一工位编组，完成d2层烧结砖中的d1层烧结砖的放砖动作，

步骤4、首先重复以上步骤直至完成d2层烧结砖中的d2层烧结砖的放砖动作，当d3层烧结砖放置在输送装置上时，此时相当于n=1，因此重复步骤1，至此完成d2层烧结砖中的d1至d3层烧结砖的放砖动作；

重复以上步骤直至d1层烧结砖中的d3层烧结砖完成放砖动作。

本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。