一种高效的钢卷运输系统的制作方法

本发明涉及钢卷生产制造技术领域，特别涉及到一种高效的钢卷运输系统。

背景技术：

钢卷运输系统是带钢生产系统必不可少的组成部分，早期的钢卷运输系统由步进梁、快速链、提升机、回转台等组成。在步进梁相应的固定鞍座位布置有卷芯平齐、喷印、打捆、称重等工位，实现钢卷在线连续处理。该形式运输系统由于设备重量大，耗能较高，基础较深，维护较困难等原因正逐步被新型节能型钢卷运输系统取代。

2005年新型托盘式钢卷运输方案开始在国内应用于钢卷运输。早期采用双层式结构，其特征是承载带钢卷托盘的重载辊道和输送空托盘的空载辊道在高度方向上垂直布置。存在的缺点是设备基础较深，下层辊道检修困难，设备日常使用、维护不方便。

2007年托盘运输系统衍变出双排布置方案。其特征是承载带钢卷托盘的重载辊道及输送空托盘的空载辊道在水平方向上并排布置。其特点是设备基础较浅，使用维护方便，但是占用空间比较大。

近年来部分钢厂对传统的步进梁运输系统进行升级改造时，双层托盘式运输方案由于基础较深，使用维护不方便，基本不再选用。双排托盘运输方案相对是比较好的备选方案，但是由于两组辊道并排布置，设备基础宽度较大。对于改造类项目需对基础进行大量改造，施工周期长，且项目整体投资偏高。

由此可见，在基础空间有限，施工周期较短的条件下实施运输链装备升级应尽可能利用原有基础，优化设备布置形式，充分考虑性价比及施工周期。现有技术的钢卷运输系统已经无法满足钢卷生产的需求。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种设计合理、结构简单、操作方便，设备基础宽度占用较窄、深度较浅、施工难度较小、经济性更好的高效的钢卷运输系统。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案来实现的：

一种高效的钢卷运输系统，其特征在于，包括

一用于承载钢卷的钢卷承载装置；

一铺设在钢卷输送区域内的输送轨道，所述输送轨道的前端设置在卷取机的出料口处；

一铺设在钢卷库存区域内的循环轨道，所述循环轨道的循环起始端与输送轨道的尾端相连通，所述循环轨道包括两条平行并列设置的第一竖向轨道和第二竖向轨道，在所述第一竖向轨道与第二竖向轨道上分别设有至少一能够沿其进行上下移动的循环小车，在所述第一竖向轨道与第二竖向轨道之间设有多条水平并列设置的横向轨道，在所述横向轨道上设有能够沿其进行前后移动的卸料小车；

一用于将放置有钢卷的钢卷承载装置输送至钢卷库存区域内且同时能够将空置的钢卷承载装置输送至钢卷输送区域内的横移输送装置，所述横移输送装置设置在运输轨道的尾端上；

一用于将放置有钢卷的钢卷承载装置输送至第一横移输送装置上且同时能够将空的钢卷承载装置输送至卷取机出料口处等待下一次放置钢卷的快速输送小车，所述快速输送小车能够沿输送轨道进行前后移动；

一plc控制系统，所述plc控制系统分别与循环小车、卸料小车、第一横移输送装置和快速输送小车通讯连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述钢卷承载装置包括鞍座架，在所述鞍座架上设有用于放置钢卷的鞍座，在所述鞍座架的下端安装有耐磨平板，在所述鞍座中间腹板上设有限位孔。

在本发明的一个优选实施例中，所述输送轨道包括处在同一水平面上的第一输送轨道和第二输送轨道，所述第一输送轨道的前端设置在卷取机的出料口处，在所述第一输送轨道的尾端设有第一横移输送装置，在所述第一输送轨道上设有能够沿其进行前后移动的第一快速输送小车，在所述第二输送轨道的前端设有第二横移输送装置，在所述第二输送轨道的尾端设有第三横移输送装置，在所述第二输送轨道上设有能够沿其进行前后移动的第二快速输送小车，所述第一快速输送小车与第二快速输送小车分别与plc控制系统通讯连接；

在所述第一横移输送装置与第二横移输送装置之间设有过渡输送装置，所述过渡输送装置通过提升机将其提升至与第一横移输送装置和第二横移输送装置同样的高度上。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一快速输送小车、第二快速输送小车以及卸料小车均为行走方向与钢卷卷芯垂直的垂直运输小车，所述垂直运输小车包括第一车架，在所述第一车架的前端并列设置有能够沿轨道进行前后移动的第一从动车轮组，在所述第一车架的后端并列设置有能够沿轨道进行前后移动的第一主动车轮组，所述第一主动车轮组与设置在第一车架上的第一车轮驱动电机的输出轴相连接，所述第一车轮驱动电机与plc控制系统通讯连接；

在所述第一车架上沿其小车的移动方向间隔设有多个第一滚轮轴，在每一个第一滚轮轴上均设有一第一链轮，在相邻的两个第一链轮之间设有第一链条，其中一个第一滚轮轴的端部与设置在第一车架上的第一滚轮轴驱动电机的输出轴相连接，所述第一滚轮轴驱动电机与plc控制系统通讯连接；

在所述第一车架上还设有用于限制钢卷承载装置位置的第一限位装置，所述第一限位装置包括第一安装底座和第一电动缸，所述第一安装底座安装在第一驾车上，所述第一电动缸的下端铰接在第一安装底座上，在所述第一车架与限位孔对应的位置安装有第一导向套，在所述第一电动缸的伸缩端上设有第一安全销轴，所述第一电动缸推动第一安全销轴沿第一导向套上下运动，使其上端插入或退出限位孔，所述第一电动缸与plc控制系统通讯连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述循环小车为行走方向与钢卷卷芯平行的平行运输小车，所述平行运输小车包括第二车架，在所述第二车架的前端并列设置有能够沿轨道进行前后移动的第二从动车轮组，在所述第二车架的后端并列设置有能够沿轨道进行前后移动的第二主动车轮组，所述第二主动车轮组与设置在第二车架上的第二车轮驱动电机的输出轴相连接，所述第二车轮驱动电机与plc控制系统通讯连接；

在所述第二车架上沿与其小车的移动相垂直的方向间隔设有多个第二滚轮轴，在每一个第二滚轮轴上均设有一第二链轮，在相邻的两个第二链轮之间设有第二链条，其中一个第二滚轮轴的端部与设置在第二车架上的第二滚轮轴驱动电机的输出轴相连接，所述第二滚轮轴驱动电机与plc控制系统通讯连接；

在所述第二车架上还设有用于限制钢卷承载装置位置的第二限位装置，所述第二限位装置包括第二安装底座和第二电动缸，所述第二安装底座安装在第二车架上，所述第二电动缸的下端铰接在第二安装底座上，在所述第二车架与限位孔对应的位置安装有第二导向套，在所述第二电动缸的伸缩端上设有第二安全销轴，所述第二电动缸推动第二安全销轴沿第二导向套上下运动，使其上端插入或退出限位孔，所述第二电动缸与plc控制系统通讯连接。

与现有技术相比，本发明采用上述结构具有以下优点：

1.解决了现有钢卷运输方案对基础宽度较宽问题。比如双排托盘钢卷运输方案设备布置宽度需要5.3米，本方案设备布置宽度需求只有3.5米；

2.该钢卷运输系统基本由第一快速输送小车完成钢卷运输。在满足生产需求前提下钢卷运输系统设备种类少、数量少、经济性高；

3.该钢卷运输系统库区布置灵活，钢卷不需回转设备实现90°改向运输；

4.传统步进梁运输方案基础坑宽度基本在3.5米至4米之间，该钢卷运输系统在步进梁运输方案改造时，原土建基础基本可以利旧，改造工期短；

5.第一快速输送小车未来发展前景比较广阔，目前小车控制信息已经实现5.8g无线数据传送，控制灵活简便。后续随着电池性能逐步稳定及成本下降。取代滑触线及拖链供电后，小车运行更加灵活，工艺布置更加方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明钢卷承载装置的结构示意图。

图3为图2的左视图。

图4为本发明垂直运输小车的结构示意图。

图5为图4的左视图。

图6为本发明平行运输小车的结构示意图。

图7为图6的左视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参照图1-图7所示，图中给出的一种高效的钢卷运输系统，包括钢卷承载装置1000、输送轨道、循环轨道、横移输送装置、快速输送小车和plc控制系统。

钢卷承载装置1000用于承载钢卷1100，钢卷承载装置1000包括鞍座架1010，在鞍座架1010上设有用于放置钢卷1100的鞍座1020，鞍座1020通过销轴1040铰接在鞍座架1010上，在鞍座架1010的下端安装有耐磨平板1030，在鞍座1020中间腹板上设有限位孔1021。

输送轨道铺设在钢卷输送区域内，输送轨道的前端设置在卷取机100的出料口处，快速输送小车用于将放置有钢卷1100的钢卷承载装置1000输送至第一横移输送装置220上且同时能够将空的钢卷承载装置1000输送至卷取机100出料口处等待下一次放置钢卷1100，快速输送小车能够沿输送轨道进行前后移动。

输送轨道包括处在同一水平面上的第一输送轨道200和第二输送轨道300，第一输送轨道200的前端设置在卷取机100的出料口处，在第一输送轨道200的尾端设有第一横移输送装置220。

在第一输送轨道200上设有能够沿其进行前后移动的第一快速输送小车210，在第二输送轨道300的前端设有第二横移输送装置320，在第二输送轨道300的尾端设有第三横移输送装置330，在第二输送轨道300上设有能够沿其进行前后移动的第二快速输送小车310，第一快速输送小车210与第二快速输送小车310分别与plc控制系统通讯连接。

在第一横移输送装置220与第二横移输送装置320之间设有过渡输送装置400，过渡输送装置400通过提升机410将其提升至与第一横移输送装置220和第二横移输送装置320同样的高度上，能够较为方便的放置有钢卷1100的钢卷承载装置1000输送至第二横移输送装置320上，同时还能够较为方便的将空置的钢卷承载装置1000输送至第一横移输送装置220上，过渡输送装置400与plc控制系统通讯连接。

循环轨道铺设在钢卷库存区域内，循环轨道的循环起始端与输送轨道的尾端相连通，循环轨道包括两条平行并列设置的第一竖向轨道500和第二竖向轨道600，在第一竖向轨道500与第二竖向轨道600上分别设有至少一能够沿其进行上下移动的循环小车510、610，在第一竖向轨道500与第二竖向轨道600之间设有多条水平并列设置的横向轨道，在横向轨道上设有能够沿其进行前后移动的卸料小车。

在本实施例中横向轨道包括三条横向轨道，分别为上横向轨道700、中横向轨道800和下横向轨道900，在上横向轨道700、中横向轨道800和下横向轨道900的后部分别设有卸卷输送装置710、810、910，在上横向轨道700、中横向轨道800和下横向轨道900上分别设有能够沿其进行前后移动的卸料小车720、820、920。

横移输送装置用于将放置有钢卷的钢卷承载装置输送至钢卷库存区域内且同时能够将空置的钢卷承载装置输送至钢卷输送区域内，横移输送装置设置在运输轨道的尾端上。

第一快速输送小车210、第二快速输送小车310以及卸料小车720、820、920均为行走方向与钢卷1100卷芯垂直的垂直运输小车1300，垂直运输小车1300包括第一车架1310，在第一车架1310的前端并列设置有能够沿轨道进行前后移动的第一从动车轮组1320，在第一车架1310的后端并列设置有能够沿轨道进行前后移动的第一主动车轮组1330，第一主动车轮组1330与设置在第一车架1310上的第一车轮驱动电机1340的输出轴相连接，第一车轮驱动电机1340与plc控制系统通讯连接。

在第一车架1310上沿其小车的移动方向间隔设有多个第一滚轮轴1350，在每一个第一滚轮轴1350上均设有一第一链轮1351，在相邻的两个第一链轮1351之间设有第一链条，其中一个第一滚轮轴1350的端部与设置在第一车架1310上的第一滚轮轴驱动电机1360的输出轴相连接，第一滚轮轴驱动电机1360与plc控制系统通讯连接。

在第一车架1310上还设有用于限制钢卷承载装置1000位置的第一限位装置1500，第一限位装置1500包括第一安装底座1510和第一电动缸1520，第一安装底座1510安装在第一驾车1310上，第一电动缸1520的下端铰接在第一安装底座1510上，在第一车架1310与限位孔1021对应的位置安装有第一导向套1540，在第一电动缸1520的伸缩端上设有第一安全销轴1530，第一电动缸1520推动第一安全销轴1530沿第一导向套1540上下运动，使其上端插入或退出限位孔1021，第一电动缸1520与plc控制系统通讯连接。

循环小车510、610为行走方向与钢卷1100卷芯平行的平行运输小车1200，平行运输小车1200包括第二车架1210，在第二车架1210的前端并列设置有能够沿轨道进行前后移动的第二从动车轮组1220，在第二车架1210的后端并列设置有能够沿轨道进行前后移动的第二主动车轮组1230，第二主动车轮组1230与设置在第二车架1210上的第二车轮驱动电机1240的输出轴相连接，第二车轮驱动电机1240与plc控制系统通讯连接。

在第二车架1210上沿与其小车的移动相垂直的方向间隔设有多个第二滚轮轴1250，在每一个第二滚轮轴1250上均设有一第二链轮1251，在相邻的两个第二链轮1251之间设有第二链条，其中一个第二滚轮轴1250的端部与设置在第二车架1210上的第二滚轮轴驱动电机1260的输出轴相连接，第二滚轮轴驱动电机1260与plc控制系统通讯连接。

在第二车架1210上还设有用于限制钢卷承载装置1000位置的第二限位装置1400，第二限位装置1400包括第二安装底座1410和第二电动缸1420，第二安装底座1410安装在第二车架1210上，第二电动缸1420的下端铰接在第二安装底座1410上，在第二车架1210与限位孔1021对应的位置安装有第二导向套1440，在第二电动缸1420的伸缩端上设有第二安全销轴1430，第二电动缸1420推动第二安全销轴1430沿第二导向套1440上下运动，使其上端插入或退出限位孔1021，第二电动缸1420与plc控制系统通讯连接。

在第一车轮驱动电机1340与第二车轮驱动电机1240上均带有编码器，同时在轨道对应的位置设有检测元器件，在第一车架1310与第二车架1210上装有检测器，编码器、检测元器件与检测器分别与plc控制系统通讯连接，采用此种结构能够实现小车准确定位。

本发明的具体工作原理如下：

钢卷1100从卷取机100下线后，通过运卷设备转运至第一快速输送小车210上，此时第一快速输送小车210上有空置的钢卷承载装置1000，同时第一限位装置1500已将钢卷承载装置1000限位。钢卷1100转移至第一快速输送小车210后，第一快速输送小车210通过加速，匀速、减速过程快速运行至第一横移输送装置220。待第一快速输送小车210停位完成，其上第一限位装置1500解除对钢卷承载装置1000的锁定。钢卷承载装置1000通过设置在第一快速输送小车210上的第一滚轮轴1350将带钢卷1100的钢卷承载装置1000运送至第一横移输送装置220上。带钢卷的钢卷承载装置1000在第一横移输送装置220的作用下输送至过渡输送装置400，再通过过渡输送装置400将其输送至第二横移输送装置320上，最终通过第一快速输送小车310输送至第三横移输送装置330上。

在带钢卷1100的钢卷承载装置1000驶离第一横移输送装置220后，第二横移输送装置220横移，将另一组空置的钢卷承载装置1000输送至第一快速输送小车210上，第一快速输送小车210上的第一限位装置1500动作后锁定空置的钢卷承载装置1000。第一快速输送小车210快速运行至卸卷等待位置。也就是说，第一快速输送小车210配合第一横移输送装置220在运输完带有钢卷1100的钢卷承载装置1000后，必须带回一个空置的钢卷承载装置1000并锁定。

设置在第一竖向轨道500的循环小车510从第三横移输送装置330接卷后，配合设置在上横向轨道700上的卸料小车720快速将钢卷运输至各库区的卸卷输送装置710上，最终通过行车将卸卷输送装置710上的钢卷1100吊移至需要放置的位置，剩余空置的钢卷承载装置1000继续通过卸卷输送装置710向后移动，最终输送至能够沿第二竖向轨道600上下移动的循环小车610上。带有钢卷1100的钢卷承载装置1000在循环小车510运行时，其上第二限位装置1400均将钢卷承载装置1000锁定。

当钢卷1100从上横向轨道700上下线后，空置的钢卷承载装置1000可以从中横向轨道800或下横向轨道900输送至第一竖向轨道500上的循环小车510上，空置的钢卷承载装置1000最终通过第三横移输送装置330、第二快速输送小车310、第二横移输送装置320、过渡输送装置400和第一横移输送装置220输送至第一快速输送小车210上。

综上所述本发明采用上述结构具有以下优点：

1.解决了现有钢卷运输方案对基础宽度较宽问题。比如双排托盘钢卷运输方案设备布置宽度需要5.3米，本方案设备布置宽度需求只有3.5米；

2.该钢卷运输系统基本由第一快速输送小车完成钢卷运输。在满足生产需求前提下钢卷运输系统设备种类少、数量少、经济性高；

3.该钢卷运输系统库区布置灵活，钢卷不需回转设备实现90°改向运输；

4.传统步进梁运输方案基础坑宽度基本在3.5米至4米之间，该钢卷运输系统在步进梁运输方案改造时，原土建基础基本可以利旧，改造工期短；

5.第一快速输送小车未来发展前景比较广阔，目前小车控制信息已经实现5.8g无线数据传送，控制灵活简便。后续随着电池性能逐步稳定及成本下降。取代滑触线及拖链供电后，小车运行更加灵活，工艺布置更加方便。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。