一种具有广泛适应性的工程板高效转角传输设备的制作方法

本发明属于木工机械领域，具体涉及一种具有广泛适应性的工程板高效转角传输设备。

背景技术：

随着工业4.0在木工行业板式家具制造中的广泛推广，现在越来越普遍的采用自动化设备，替代人工中转板材，提高生产效率，最大限度的降低家具成本。家具生产过程中工程板的物流输送环节，工程板产量非常大、物流输送速度高、同批次的工程板材尺寸完全一致，工程板纵向输送转90°横向输送时需要自动装置。

长久以来，家具制造过程的板材输送主要有如下几种方式：

一、滚筒输送机：主要用于板材的直线输送。通过电机驱动主动轴，主动轴上固定间距的窄皮带带动滚筒，依靠滚筒带动板材完成输送动作；滚筒外层附有包胶层，确保稳定的传动摩擦力，同时也能保护木板表面无损伤；滚筒的间距根据产线最小长度的板材进行布局，确保至少有两根滚筒能同时支撑住板材，否则有板材从滚筒缝隙中掉落的风险；

二、转角传输设备：主要用于板材的纵向输送转90°横向输送；由交叉布局的输送滚筒组件和输送皮带组成；其中输送滚筒完成纵向直线输送，输送皮带完成90°横向输送，滚筒跟皮带之间有高度差，防止两个方向输送时造成板材磨损，这个高度差通过安装在输送皮带下方的顶升气缸组件来实现切换；

三、皮带输送设备：主要对接转角传输设备，完成板材的横向输送；横向输送时由于板材长度柔性化，因此横向的输送皮带为不等间距布局，从基准边开始由密到疏布置。

目前在家具行业中，工程板主要集中在地板、橱柜、床头柜、抽屉等生产工序中，工程板一般具有如下几个特点：

一、长宽尺寸范围较小，但同批次生产时尺寸完全一致；

二、产量较大；

三、要求输送速度快，生产节拍要求高；

四、切换批次频率比较高，要求输送设备减少调整。

基于如上几个特点，必然要求工程板输送设备跟其他家具柔性板材输送设备有所不同，针对这些独有的特点，工程板输送设备需要解决如下几个问题：

一、工程板长宽尺寸较小，对应的输送滚筒和输送皮带间距需要更小；

二、工程板产量较大，生产节拍高，输送过程中板材间距要求尽可能的小，同一段输送设备中能尽可能多的存放板材。在常规输送设备中一般只允许存在一块板材，否则会造成信号错乱、板材相撞的情况；

三、工程板生产要求输送速度快，常规的滚筒输送机由于包胶层跟板材之间的摩擦系数一定，当速度过快时会造成打滑，高速输送和急速停止时都会造成控制滞后，影响输送效率；

四、工程板批次切换频率较高，要求输送设备无需调整即可适应，减少工人的工作强度。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种具有广泛适应性的工程板高效转角传输设备，本发明部分实施例能够针对家具厂商工程板输送过程，提高工程板在90°横向输送的物流效率，在切换工程板生产批次时，无需额外的人工调整即可适应，解决掉由于速度太快而出现滚筒打滑、板材撞击的问题，提高工厂的效益和产线稳定性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有广泛适应性的工程板高效转角传输设备，所述设备包括：入料滚筒输送装置，所述入料滚筒输送装置将料件按照第一方向输送；转角皮带输送装置，所述转角皮带输送装置设置在所述入料滚筒输送装置的出口处，所述转角皮带输送装置将料件按照第二方向输送，所述第二方向垂直于所述第一方向；多个无动力轮组，所述无动力轮组包括多个无动力轮本体，所述无动力轮本体沿着所述第一方向排布，使得其上承载的料件能够在惯性下沿着所述第一方向移动，所述无动力轮组设置在所述入料滚筒输送装置的出料处，所述无动力轮组能够升降且其承载面能够停留在至少第一高度和第二高度，所述第一高度等于所述入料滚筒输送装置的出料高度，所述第二高度小于所述转角皮带输送装置的承载面高度；以及升降控制传感器装置，用来控制所述无动力轮组的升降，当其检测到所述无动力轮组的正上方不存在料件时，发出让所述无动力轮组上升的指令。

优选地，所述无动力轮组包括：升降安装型材、安装在所述升降安装型材两端的两个安装板件、分别安装在所述安装板件上的两个升降气缸、两端分别安装在两个所述升降气缸上的无动力轮组安装型材、使得两个所述升降气缸的同步结构，所述无动力轮本体安装在所述无动力轮组安装型材上。

优选地，所述同步结构包括：两端分别铰接在两个所述安装板件上的同步升降轴、两组连杆同步装置，每组所述连杆同步装置的一端通过锁紧账套固定在所述同步升降轴上，另一端铰接在所述升降气缸的活动端上。

优选地，所述升降控制传感器装置包括传感器本体和除尘吹气嘴，所述除尘吹气嘴对准所述传感器本体的感应口。

优选地，所述转角皮带输送装置包括多个不同间距的相互平行的v型槽输送皮带。

优选地，所述设备包括：下压动力装置，所述下压动力装置设置在入料滚筒输送装置的上方，所述下压动力装置包括沿着所述第一方向排布的压轮组，用来从料件的上方压住料件，避免快速输送时料件发生打滑现象。

优选地，所述压轮组与所述入料滚筒输送装置采用同一个驱动伺服电机。

优选地，所述下压动力装置包括：驱动升降装置；与驱动升降装置通过第二连接轴传动的从动升降装置；两端分别连接在所述驱动升降装置和从动升降装置之间的支撑框架；固定在所述支撑框架下方的压轮支撑座，所述压轮组设置在所述压轮支撑座上。

优选地，所述压轮组通过可伸缩的万向连轴器与所述驱动伺服电机连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

第一，板材的尺寸范围广，宽度尺寸可以适应150mm～1000mm，长度尺寸可以适应300～2400mm，板材尺寸批次切换时无需做任何调整即可适应；

第二，产线输送速度快，由于滚筒输送装置上方配有下压动力装置，可防止高速运行出现打滑现象，因此最快速度可以达到80m/min；

第三，板材厚度自动调整，下压动力装置配有自动升降机构，根据板材批次的厚度不同，可以自动调整压轮与滚筒间的缝隙，确保板材有效压紧而又不损坏设备和工件；

第四，多组升降无动力轮组，配合上方的下压动力装置，可快速接收入料滚筒输入的板材，结合传感器信号，升降气缸快速下降将板材放到转角皮带上，随着板材在转角皮带上输送，无动力轮组逐一升起接收下一块板材，这种结构可以使得在转角皮带上可以存放多块板材，大大提升了物流输送效率。

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是本发明实施例的轴测图。

图2是主体框架及支腿装置示意图。

图3是入料滚筒输送装置示意图。

图4是下压动力装置示意图。

图5是驱动升降装置和从动升降装置示意图。

图6是压轮组示意图。

图7是转角皮带输送装置示意图。

图8是柔性升降无动力轮装置示意图。

图9是升降控制传感器装置示意图。

图10是单组升降无动力轮装置示意图。

图11是图2中a处的局部放大示意图。

图12是图6中b处的局部放大示意图。

图13是图7中c处的局部放大爆炸示意图。

图14是图7中d处的局部放大示意图。

主框架-1；入料滚筒输送装置-2；下压动力装置-3；转角皮带输送装置-4；无动力轮组-5；气源处理及电气控制系统-6；框架铝型材-7；金属折弯封板-8；连接横梁-9；u型支腿-10；支腿底座-11；支腿调节件-12；调节螺杆-13；膨胀螺栓-14；输送包胶滚筒-15；滚筒支座-16；传动皮带涨紧轮-17；驱动轴-18；驱动轮-19；驱动伺服电机-20；直角减速机-21；传动皮带-22；驱动联轴器-23；第一连接轴-24；传动侧安装支架-25；驱动升降装置-26；从动升降装置-27；压轮支撑座-28；压轮组-29；支撑框架-30；第二连接轴-31；升降主框架-32；升降滑块-33；升降导轨-34；梯形螺母-35；第一联轴器-36；直角换向减速器-37；梯形螺杆-38；数显指示器-39；第一驱动电机-40；轴承座-41；轴承座底板-42；安装铝型材-43；压轮-44；动力轴-45；传动同步带-46；同步轮-47；万向联轴器-48；第二驱动电机-49；驱动同步带-50；驱动同步轮-51；从动同步轮-52；第二联轴器-53；传动轴组-54；v型槽输送皮带-55；输送皮带轮-56；皮带支撑铝型材-57；皮带轮支撑座-58；升降控制传感器装置-59；单组升降无动力轮装置-60；传感器支架-61；传感器本体-62；除尘吹气嘴-63；升降安装型材-64；安装板件-65；连杆同步装置-66；同步升降轴-67；锁紧账套-68；升降气缸-69；无动力轮组安装型材-70；无动力轮本体-71；无动力轮安装板-72。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数张形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此文所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等玄指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

如图1-14所示，本实施例提供一种带下压动力装置且具有广泛适应性的工程板高效转角传输设备，主要目的是完成板材的纵向输送转90°横向输送。其中包含主体框架及支腿装置、入料滚筒输送装置、下压动力装置、转角皮带输送装置、柔性升降无动力轮装置、传感器检测系统等。

1、主体框架及支腿装置

主体框架由铝型材和金属折弯封板组成，底部安装两套支腿装置，支腿装置包含可以调节高度的调整机构和连接横梁。

主体框架及支腿装置的作用是承载整台转角传输设备的，可以根据上下游对接设备来调整进出口的高度，另外通过膨胀螺栓固定在地面，确保设备在高速运行中的稳定性。

2、入料滚筒输送装置

入料滚筒输送装置包含输送滚筒、安装支座、驱动电机、直角减速机、联轴器、传动轮组、传动皮带等。

入料滚筒输送装置是伺服电机将动力通过减速机、联轴器、驱动轮、张紧轮等传递给传动皮带，从而带动滚筒转动，即可完成工程板材的入料输送。由于动力来源于伺服电机，相比传统的变频电机而言速度更快、速度控制更精准。包胶滚筒间距75mm，可以对应>150mm长度的板材。

3、下压动力装置

下压动力装置包含升降装置、压轮支撑座、压轮组和支撑框架等。升降装置由分为驱动升降装置和从动升降装置组成，升降装置包含导向滑块、导轨、梯形螺杆、梯形螺母、直角换向减速器和数显指示器等，驱动升降装置配备升降电机，该升降动力通过中间的连接轴和联轴器传递到从动升降装置，实现同步升降。压轮支撑座由安装铝型材、轴承座、轴承座底板组成，用于安装压轮组。压轮组包含间隔布置的压轮、动力轴、传动同步带、传动同步轮、可伸缩万向联轴器组成，不同压轮组通过同步带传动，实现转速一致。

由于板材在滚筒上快速输送时容易发生打滑现象，导致无法提升更高的生产节拍。因此通过在板材上方增加下压轮组，确保板材与滚筒之间充分接触，不至于产生打滑现象，能最大限度提升输送速度。下压装置配有升降动力，可以根据板材的厚度自动调整下压轮组与入料滚筒间的缝隙从而适应多种厚度的工程板材。为了使滚筒速度与下压动力装置的压轮速度一致，因此动力均来源于同一个伺服电机，通过可伸缩万向联轴器和连接轴与伺服电机动力相连，即可保证旋转动力有效传递，也可对应压轮组的整体上升下降运动。

4、转角皮带输送装置

转角皮带输送装置包含驱动电机、同步轮组、同步带、传动轴组、输送皮带组等。

转角皮带输送装置用于工程板材从纵向输送入料转横向输送，采用不等间距布局的输送皮带，可以适应不同长度板材的输送。皮带材质选用聚氨酯，截面带v型槽结构，保证有足够的摩擦力将板材快速输送至下一工位。输送皮带组之间采用精圆棒和联轴器连接，同步轮组安装采用塑料开模件，便于安装且美观。

5、柔性升降无动力轮装置

柔性升降无动力轮装置一共包含8组独立可控的升降无动力轮组以及对应的检测传感器。每组升降无动力轮装置包含多个无动力轮、安装铝型材、升降气缸、同步结构以及控制电磁阀。每个轮组本身无动力，需要结合下压动力装置完成板材的输送。升降动作依靠电磁阀控制气缸完成，由于配备了同步结构，因此无动力轮组能够平稳而快速的升降。

此升降无动力轮装置的目的是承接由入料滚筒输送而来的板材，配合安装在板材上方的下压动力装置将板材从入料滚筒上输送进入转角皮带输送装置的上方，待传感器检测到板材的尾端时，所有无动力轮装置气缸下降，将板材放在转角皮带上，转角皮带横向运行完成板材的转角横向输送。板材在转角皮带上横向输送时，一旦板材离开某个无动力轮组正上方时，该无动力轮组即可升起来接收下一块板材，这样使得在转角皮带上可以同时存在多张板材，极大的提高了输送效率，提升了生产节拍。

6、传感器检测系统

传感器检测系统包含滚筒入料检测传感器、滚筒出料检测传感器、若干无动力轮组升降控制传感器组成以及检测气缸伸缩位置的磁性开关。其中滚筒入料检测传感器用于检测来料板材的头部，及时控制滚筒的启动。滚筒出料检测传感器用于检测板材的尾部，及时控制无动力轮组的下降，将板材放到横向转角皮带上。另外安装在无动力轮组上的传感器用于检测横向输送时的板材尾部，及时控制当前无动力轮组的上升，可以及时接收由滚筒输入的下一块板材。传感器检测系统可以保证各机构的有序开启，确保整台设备的正常运行。

设备运行的工艺过程示例如下：

高速转角输送机主要用于同一批次板材尺寸完全一致、输送速度高、生产节拍快的工程板生产过程，前端对接入料滚筒输送机，后端对接转角皮带输送机，该设备主要目的是完成板材的纵向输送转90度横向输送。

一、初始状态时下压动力装置处于高位，下压轮与滚筒间隙50mm，升降无动力轮组均处于伸出状态，无动力轮上表面与滚筒面平齐。批次切换时需要提前告知该批次板材的厚度，以便下压动力装置能精确的压紧板材。同时转角皮带处于运转状态中。

二、产线启动后，工程板材逐一进入转角输送机，入料检测传感器检测到板材时，下压动力装置向下压紧板材并以高于前端滚筒输送的速度将板材输送进来，依靠此速度差拉开了前后板材的间隙。依靠此功能实现进料时紧紧靠齐的板材被均匀的拉开固定间隙，给后续实现90度转向输送预留足够空间。

三、当板材尾端脱离最后一根滚筒时，升降无动力轮组整体向下将板材放到90度转角皮带上，由于转角皮带一直处于运转状态，因此板材接触到转角皮带时立即随着皮带横向输送。

四、待板材在转角皮带上输送脱离第一无动力轮组时，该无动力轮组即可上升至滚筒平面，正好对接第二块板材。脱离第二无动力轮组时，第二组无动力轮组上升，依次类推。

五、如上循环动作，随着入料滚筒与下压动力装置的配合，无动力轮组间歇性上升下降以及转角皮带的配合，共同实现板材的90度横向输送，这样可以确保在横向输送时皮带上有多张板材，极大的提升了生产效率。

尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。