烧结砖自动卸垛的辅助系统及方法

本发明涉及工业自动化技术领域，具体涉及一种有效防止在进行砖垛卸垛时间隔交错码放的砖垛层与层之间的粘连的烧结砖自动卸垛的辅助系统及方法。

背景技术：

砖瓦等墙材是建筑围护结构的主体材料，以烧结成型为主。为了提高焙烧环节的稳定性和能效，砖坯通常间隔交错码放成垛，这给后续卸砖环节带来了麻烦。因为砖坯经过焙烧后，垛堆层与层之间极易发生粘连。

现有机器人或自动化设备进行砖坯卸垛时，多采用分层卸砖方法，通过上下夹手配合打破单层砖同下层砖间粘接状态，再将单层砖从窑车上抓取搬运下来，去粘连、合缝和抓取搬运等多个步骤串行操作，设备运行效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种有效防止在进行砖垛卸垛时间隔交错码放的砖垛层与层之间的粘连，提高了砖垛卸垛效率，保证了烧结砖质量的烧结砖自动卸垛的辅助系统及方法，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明提供一种烧结砖自动卸垛的辅助系统，包括：

卸垛辅助装置；所述卸垛辅助装置可对砖垛的相邻的三层砖之间去粘连；其中，所述砖垛的相邻层之间砖的码放方向垂直，且位于同一层的相邻的砖之间有间隔；

定位装置；所述定位装置对需要去粘连的三层砖进行定位，并将定位信息发送至控制装置；

控制装置；所述控制根据定位信息控制所述卸垛辅助装置对需要去粘连的三层砖进行去粘连。

优选的，所述卸垛辅助装置包括：

竖直升降机构，所述竖直升降机构上设置有平移夹持装置，所述平移夹持装置可在所述竖直升降机构的作用下实现竖直升降；

所述平移夹持装置可夹持住需要去粘连的三层砖的上层砖和下层砖，对中间层砖进行合拢，使三层砖之间实现去粘连。

优选的，竖直升降机构包括：分别设置在砖垛两侧的第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠，所述第一滚珠丝杠和所述第二滚珠丝杠均竖直设置。

优选的，所述平移夹持装置包括：

连接在所述第一滚珠丝杠和所述第二滚珠丝杠之间的连接横梁，所述连接横梁上设置有辅助夹板组件和合拢夹块组件；所述辅助夹板组件在第三滚珠丝杠和第四滚珠丝杠的共同驱动下对需要去粘连的三层砖的上层砖和下层砖进行夹持，所述合拢夹块组件在第五滚珠丝杠和第六滚珠丝杠的共同驱动下对中间层砖进行合拢；所述第三滚珠丝杠、所述第四滚珠丝杠、所述第五滚珠丝杠和所述第六滚珠丝杠均设置在所述连接横梁上。

优选的，所述连接横梁的两端分别安装在所述第一滚珠丝杠和所述第二滚珠丝杠的滑块上，所述控制装置控制所述第一滚珠丝杠和所述第二滚珠丝杠的驱动电机同步运动，使所述连接横梁的两端始终处于同一水平高度。

优选的，所述辅助夹板组件包括：安装在所述第三滚珠丝杠的滑块上的第一夹板、安装在所述第四滚珠丝杠的滑块上的第二夹板，所述第一夹板和所述第二夹板均包括上夹板和下夹板；所述上夹板和所述下夹板的两端通过连接板连接。

优选的，所述合拢夹块组件包括：安装在所述第五滚柱丝杠的滑块上的第一夹块、安装在所述第六滚珠丝杠的滑块上的第二夹块；所述第一夹块位于所述第一夹板的上夹板和下夹板之间，所述第二夹块位于所述第二夹板的上夹板和下夹板之间。

优选的，所述第一夹块和所述第二夹块的上下表面均设有滑槽，所述上夹板和所述下夹板上与所述第一夹块和所述第二夹块相对的面上设有与所述滑槽匹配的滑轨。

优选的，所述控制装置控制所述第三滚珠丝杠和所述第四滚珠丝杠的驱动电机同步运动，使所述第一夹板和所述第二夹板同向或相向移动；所述控制装置控制所述第五滚珠丝杠和所述第六滚珠丝杠的驱动电机同步运动，使所述第一夹块和所述第二夹块同向或相向移动。

第二方面，本发明提供一种利用如上所述的烧结砖自动卸垛的辅助系统进行烧结砖自动卸垛的方法，包括：

步骤1：根据定位装置的定位信息，控制装置控制辅助夹板组件和合拢组件停留在需要去粘连的砖垛的上三层砖的位置；其中，砖垛采用间隔交错多层码放，相邻层的砖放置方向垂直，且同一层相邻的砖之间有摆放间隔；

步骤2：控制第三滚珠丝杠和第四滚珠丝杠将第一夹板和第二夹板在砖长度方向同步相向运动，将上一层与上三层砖块隔层夹紧固定；

步骤3：通过第五滚珠丝杠和第六滚珠丝杠带动合拢夹块在砖厚度方向同步相向运动，使中间的上二层砖实现合拢，与相邻层发生相对位移，消除层间粘连，同时实现合缝；

步骤4：控制第三滚珠丝杠和第四滚珠丝杠将第一夹板和第二夹板在砖长度方向同步向背运动，松开砖垛上一层和上三层砖；

步骤5：将已经去除粘连的上一层砖块搬运到指定位置；

步骤6：通过第五滚珠丝杠和第六滚珠丝杠带动合拢夹块在砖厚度方向同步相背运动，松开砖垛上二层；

步骤7：将已经去除粘连的上二层砖块搬运到指定位置；

步骤8：由于上一层和上二层已经被搬离，控制第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠使连接横梁下降，停留在新的上一层至上三层位置，即返回步骤1，由此循环往复的进行卸垛工作。

本发明有益效果：可以同时去除上下三层的粘连，一个搬运周期可以搬运两层砖垛，提高了卸垛系统的卸垛效率。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例所述的烧结砖自动卸垛的辅助系统整体结构图。

图2为本发明实施例所述的卸垛辅助装置结构图。

图3为本发明实施例所述的辅助夹持装置结构图。

图4为本发明实施例所述的砖垛卸垛过程中砖垛状态变化示意图。

其中：4-定位装置；5-控制装置；1-第一滚珠丝杠；2-第二滚珠丝杠；3-连接横梁；50-第一夹板；60-第二夹板；51-上夹板；61-下夹板；7-连接板；8-第一夹块；9-第二夹块；10-滑槽；11-第一连接杆；12-第二连接杆。

具体实施方式

下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。

还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等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技术和简化描述，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技术的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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在本技术中的具体含义。

为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。

实施例

如图1所示，本发明实施例提供了一种烧结砖自动卸垛的辅助系统，包括：

卸垛辅助装置；所述卸垛辅助装置可对砖垛的相邻的三层砖之间去粘连；其中，所述砖垛的相邻层之间砖的码放方向垂直，且位于同一层的相邻的砖之间有间隔；

定位装置；所述定位装置对需要去粘连的三层砖进行定位，并将定位信息发送至控制装置；

控制装置；所述控制根据定位信息控制所述卸垛辅助装置对需要去粘连的三层砖进行去粘连。

所述卸垛辅助装置包括：

竖直升降机构，所述竖直升降机构上设置有平移夹持装置，所述平移夹持装置可在所述竖直升降机构的作用下实现竖直升降；

所述平移夹持装置可夹持住需要去粘连的三层砖的上层砖和下层砖，对中间层砖进行合拢，使三层砖之间实现去粘连。

竖直升降机构包括：分别设置在砖垛两侧的第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠，所述第一滚珠丝杠和所述第二滚珠丝杠均竖直设置。

所述平移夹持装置包括：

连接在所述第一滚珠丝杠和所述第二滚珠丝杠之间的连接横梁，所述连接横梁上设置有辅助夹板组件和合拢夹块组件；所述辅助夹板组件在第三滚珠丝杠和第四滚珠丝杠的共同驱动下对需要去粘连的三层砖的上层砖和下层砖进行夹持，所述合拢夹块组件在第五滚珠丝杠和第六滚珠丝杠的共同驱动下对中间层砖进行合拢；所述第三滚珠丝杠、所述第四滚珠丝杠、所述第五滚珠丝杠和所述第六滚珠丝杠均设置在所述连接横梁上。

所述连接横梁的两端分别安装在所述第一滚珠丝杠和所述第二滚珠丝杠的滑块上，所述控制装置控制所述第一滚珠丝杠和所述第二滚珠丝杠的驱动电机同步运动，使所述连接横梁的两端始终处于同一水平高度。

所述辅助夹板组件包括：安装在所述第三滚珠丝杠的滑块上的第一夹板、安装在所述第四滚珠丝杠的滑块上的第二夹板，所述第一夹板和所述第二夹板均包括上夹板和下夹板；所述上夹板和所述下夹板的两端通过连接板连接。

所述合拢夹块组件包括：安装在所述第五滚柱丝杠的滑块上的第一夹块、安装在所述第六滚珠丝杠的滑块上的第二夹块；所述第一夹块位于所述第一夹板的上夹板和下夹板之间，所述第二夹块位于所述第二夹板的上夹板和下夹板之间。

所述第一夹块和所述第二夹块的上下表面均设有滑槽，所述上夹板和所述下夹板上与所述第一夹块和所述第二夹块相对的面上设有与所述滑槽匹配的滑轨。

所述控制装置控制所述第三滚珠丝杠和所述第四滚珠丝杠的驱动电机同步运动，使所述第一夹板和所述第二夹板同向或相向移动。

所述控制装置控制所述第五滚珠丝杠和所述第六滚珠丝杠的驱动电机同步运动，使所述第一夹块和所述第二夹块同向或相向移动。

在本实施例1中，使用烧结砖自动卸垛的辅助系统进行砖垛卸垛的工作流程如下：

首先控制装置获取定位装置的定位信息，该定位信息包括需要进行去粘连的砖垛的三层砖的位置信息。控制装置获取定位信息后，根据定位信息控制第一滚珠丝杠和所述第二滚珠丝杠的驱动电机转动，带动连接横梁升降至合适的位置，处于该位置时，第一夹板的上夹板和下夹板以及第二夹板的上夹板和下夹板正好分别处于上层砖的两侧和下层砖的两侧，第一夹块和第二夹块正好处于中间层砖的两侧。通过控制装置控制第三滚珠丝杠和第四滚珠丝杠的驱动电机运行，使第一夹板和第二夹板同向移动，则对上层砖和下层砖进行加紧，第五滚珠丝杠和第六滚珠丝杠带动第一夹块和第二夹块同向移动，加紧中间层砖，使中间层砖靠拢，从而实现中间层砖与上层转下层砖之间的去粘连。

实施例2

本实施例2中，针对烧结砖高效自动卸垛的需求，提出一种用于烧结砖自动卸垛的辅助系统，在砖垛一侧配置能够垂直升降的辅助装置，采用平移夹持方式隔层夹紧砖，同时完成两层砖的去粘连处理，辅助自动卸垛设备完成砖坯的抓取搬运。

如附图1所示，卸垛系统包括控制装置5、辅助夹持装置(包括辅助夹板组件和合拢夹块组件)、垂直升降机构(由第一滚珠丝杠1和第二滚珠丝杠2组成)和激光雷达测量装置(即定位装置4)。控制装置5控制激光雷达通过垂直方向导轨移动到指定位置，进行数据的扫描获取工作，为辅助夹持装置提供定位信息。此处激光雷达扫描方法为已有的识别定位方法，用于方法的整体描述，不在本发明的保护范围之内。

辅助夹持装置通过控制装置5的控制的在连接横梁3上到达砖垛的上三层，进行砖垛的去黏连和合拢工序。

如附图2所示，第一滚珠丝杠1的驱动电机和第二滚珠丝杠2的驱动电机带动第一滚珠丝杠1的滑块和第二滚珠丝杠2的滑块同步上下移动，从而带动连接横梁上下升降，连接横梁带动辅助夹板组件和合拢夹块组件上下移动到指定的位置。第三滚珠丝杠(图中未显示)和第四滚珠丝杠(图中未显示)分别带动第一夹板50和第二夹板60沿水平横梁同向或相向移动，第一夹板50和第二夹板60分别通过第一连接杆11连接在滑块上；第五滚珠丝杠(图中未显示)和第六滚珠丝杠(图中未显示)分别带动第一夹块8和第二夹块9同向或相向运动；第一夹块8和第二夹块9分别通过第二连接杆12连接在滑块上。

通过第三滚珠丝杠、第四滚珠丝杠、第五滚珠丝杠和第六滚珠丝杠的作用，可以实现第一夹板、第二夹板、第一夹块、第二夹块的同步运动和相对运动，从而能实现上层砖和下层砖的夹紧、松开，以及中间层砖的合拢。

对于滚珠丝杠，为本领域常规技术设备，第一滚珠丝杠、第二滚珠丝杠、第三滚珠丝杠、第四滚珠丝杠、第五滚珠丝杠以及第六滚珠丝杠的结构在此不再赘述。第三滚珠丝杠、第四滚珠丝杠、第五滚珠丝杠以及第六滚珠丝杠在连接横梁上的连接方式，本领域技术人员根据其作用可无需创造性性劳动实现，如，可在连接横梁的两端固定焊接与连接横梁垂直的安装板，该安装板的长度方向与连接横梁的长度方向垂直，然后将第三滚珠丝杠、第四滚珠丝杠、第五滚珠丝杠以及第六滚珠丝杠的两端均连接在安装板上。

如附图3所示，辅助夹板(上夹板51和下夹板61)通过连接紧固件(连接板7)连接固定在一起，可以实现同步的相向、相背移动。上夹板51和下夹板1与合拢夹块(第一夹块、第二夹块)之间通过滑槽10连接在一起，通过滑槽也可以实现辅助夹板与合拢夹块的相对运动。

第三滚珠丝杠和第四滚珠丝杠的驱动电机驱动各自的滑块移动，从而带动第一连接杆11使第一夹板50和第二夹板60能沿着水平连接横梁3水平移动，到达任意指定位置。同样的，第五滚珠丝杠和第六滚珠丝杠的驱动电机驱动各自的滑块移动，从而带动第二连接杆12使第一夹块8和第二夹块9沿着水平连接横梁3水平移动，到达指定位置。

利用上述的烧结砖自动卸垛的辅助系统，实现了砖垛的去粘连卸垛，其工作流程如附图4所示，具体步骤为：

步骤1：砖垛采用间隔交错多层码放，由上至下分别定义为上一层、上二层、上三层…；相邻层的砖放置方向垂直，且同一层相邻的砖之间有摆放间隔，如，第一层的砖长度方向为前后方向，则相邻的第二层的砖长度方向为左右摆放，其它层依次类推；

步骤2：根据激光雷达测量装置的定位信息，控制装置控制辅助夹板组件和合拢组件停留在需要去粘连的上三层的位置；

步骤3：控制第三滚珠丝杠和第四滚珠丝杠将第一夹板和第二夹板在砖长度方向同步相向运动，将上一层与上三层砖块隔层夹紧固定；

步骤4：通过第五滚珠丝杠和第六滚珠丝杠带动合拢夹块在砖厚度方向同步相向运动，使中间的上二层砖实现合拢，与相邻层发生相对位移，消除层间粘连，同时实现合缝；

步骤5：控制第三滚珠丝杠和第四滚珠丝杠将第一夹板和第二夹板在砖长度方向同步向背运动，松开砖垛上一层和上三层砖；

步骤6：将已经去除粘连的上一层砖块搬运到指定位置；

步骤7：通过第五滚珠丝杠和第六滚珠丝杠带动合拢夹块在砖厚度方向同步相背运动，松开砖垛上二层；

步骤8：将已经去除粘连的上二层砖块搬运到指定位置；

步骤9：由于上一层和上二层已经被搬离，控制第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠使连接横梁3下降，停留在新的上一层至上三层位置，即返回步骤2，由此循环往复的进行卸垛工作。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，都应涵盖在本发明的保护范围之内。