多机位开仓换桶装置及其换桶方法与流程

本发明涉及换桶装置领域，特别涉及一种多机位开仓换桶装置及其换桶方法。

背景技术：

1、开仓换桶装置是一种将设备入料口内的空料桶提升起来，然后将装满料的料桶放置到设备入料口内的装置。

2、使用开仓换桶装置的料桶一般比较大，其内一般装有较多的物料，料桶质量重，有的物料温度较高。

3、现有的开仓换桶装置包括一个机械臂和一个升降机构，操作方法为：升降机构驱动机械臂移动到设备入料口处将空的料桶提升起来，然后将空的料桶放置到指定的位置；然后升降机构驱动机械臂抓取装满物料的料桶并将装满物料的料桶放置到设备入料口内。现有的开仓换桶装置更换一次物料大约需要8分钟，工作效率低，且需要较大的操作空间。

4、一个需要更换料桶的设备需要一个开仓换桶装置，对于多个需要更换料桶的设备则需要多个开仓换桶装置，不能实现多个设备共享一个开仓换桶装置，设备成本高。

技术实现思路

1、为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种能够供多个设备共享、工作效率高、能够实现自动化且节省空间的多机位开仓换桶装置。

2、为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：多机位开仓换桶装置包括行走龙门框，所述行走龙门框可移动，所述行走龙门框上连接有旋塞机构、提塞机构和提升换桶机构，所述行走龙门框可在多个设备之间移动，从而带动旋塞机构、提塞机构和提升换桶机构同步移动，使得该开仓换桶装置可以供多个换料设备共享，节省设备成本。

3、塞盖是与料桶配套的结构，在本技术中塞盖和料桶为产品，不作为本技术的结构，所述塞盖为料桶上的盖。在更换料桶时需要将料桶上的塞盖打开，更换料桶完成后将塞盖盖在料桶上。

4、所述旋塞机构用于将设备入料口处的料桶上的塞盖打开，便于料桶提升组件将料桶从设备入料口提升起来；也用于在放料桶机构放入到设备入料口处的料桶上盖上塞盖。

5、所述提升换桶机构包括用于将料桶从设备入料口处提升起来的料桶提升机构和用于将料桶放入到设备入料口内的放料桶机构，所述提塞机构设置在旋塞机构的上方并能够驱动旋塞机构上下移动；所述旋塞机构、提塞机构、料桶提升机构和放料桶机构同步移动。

6、本技术中所述旋塞机构将料桶上的塞盖打开，所述提塞机构将塞盖提升起来，所述料桶提升机构将空的料桶从设备入料口处提升出来，所述放料桶机构将装满物料的料桶放入到设备入料口处，然后所述旋塞机构将塞盖放置到料桶上。在更换料桶的过程中所述塞盖机构、提塞机构、料桶提升机构和放料桶机构同步移动的，相比传统的将空的料桶提升起来后旋转放置到一边然后再吊取装满物料的料桶并将料桶放置到设备入料口处，本技术节省时间，更换一次料桶的时间由原来的8分钟减短到1.5分钟，大大提高了工作效率，同时本技术不需要旋转放置料桶，节省了大量的空间，可以适用于较小空间更换料桶。

7、本技术的行走龙门框能够移动，可以带动旋塞机构、提塞机构和提升换桶机构在多个设备之间同步移动，使得该开仓换桶装置可以供多个换料设备共享，节省设备成本。

8、进一步的是：所述旋塞机构包括主框，所述主框的下端面固定连接有用于卡住塞盖的旋片，塞盖在旋转力的作用下能够卡到旋片上，使得塞盖能够被提升起来。

9、塞盖上设置有推轴，便于固定塞盖。

10、所述主框上设置有用于套住塞盖上推轴的定位套，所述定位套套住推轴在外力的作用下能够带动推轴转动，所述定位套一方面用于定位推轴，另一方面用于保护塞盖上的推轴。

11、所述主框上位于定位套的一侧设置有用于驱动定位套移动从而使得塞盖卡到旋片上的驱动组件。所述驱动组件驱动定位套和推轴旋转从而推动塞盖转动使得塞盖卡到旋片上，使得塞盖能够随着旋片上下移动。

12、进一步的是：所述主框上固定连接有导向板，所述导向板上设置有用于引导定位套移动的导向槽，所述定位套沿着导向槽移动，防止定位套在驱动组件的驱动力下跑偏。所述导向槽呈弧状设置，定位套在驱动组件的驱动下沿着导向槽移动(定位套相对旋片转动)。

13、进一步的是：所述定位套包括套环，所述套环用于套住推轴并给推轴定位。所述套环的上部设置有用于防止定位套在沿导向槽移动的过程中向下偏移的上阻挡部；所述套环的下部设置有用于防止定位套在沿导向槽移动的过程中向上偏移的下阻挡部；所述上阻挡部用于防止定位套在沿导向槽移动的过程中向下偏移，所述下阻挡部用于防止定位套在沿导向槽移动的过程中向上偏移。所述上阻挡部和下阻挡部配合将套环限制在导向槽的位置处，防止套环在移动的过程中上下跑偏造成的不能将塞盖卡在旋片上。

14、所述驱动组件包括第一气缸，所述第一气缸的固定端固定设置在主框上，所述第一气缸的驱动轴与定位套固定连接，所述第一气缸用于驱动定位套沿着导向槽移动。

15、所述上阻挡部包括多个上阻挡件，所述上阻挡件设置在定位套的左右两侧，使得能够防止定位套相对导向板向下移动。

16、所述下阻挡部包括多个下阻挡件，所述下阻挡件设置在定位套的左右两侧，使得能够防止定位套相对导向板向上移动。

17、所述上阻挡件和下阻挡件可以是阻挡轴或阻挡块，本技术中上阻挡件和下阻挡件均采用阻挡轴。本技术不对阻挡件的形状做限制，只要能够实现防止套环在移动的过程中上下跑偏即可。

18、所述旋片包括旋片本体，所述旋片本体外侧圆周阵列设置有若干个牙扣。塞盖上端面的中心位置处设置有放置槽，放置槽的边侧阵列设置有若干个牙槽，在旋转力的作用下塞盖上的牙槽与旋片上的牙扣卡接在一起，从而将塞盖固定住，便于带动塞盖上下移动。

19、进一步的是：所述提塞机构包括第一固定架，所述第一固定架与行走龙门框固定连接，所述第一固定架的下部设置有多个用于驱动主框上下移动的第二气缸，所述第二气缸的固定端固定在第一固定架的下部，所述第二气缸的驱动轴与主框固定连接，所述第二气缸用于驱动主框上下移动从而驱动旋片和塞盖上下移动。

20、所述第一固定架的下端面设置有多个导向柱，所述主框上与导向柱的对应位置处设置有导向套，所述导向套沿着导向柱上下移动。所述导向柱和导向套配合给塞盖的上下移动导向，防止塞盖在上下移动的过程中跑偏造成的塞盖不能准确地盖在料桶上。

21、进一步的是：所述料桶提升机构包括第二固定架、用于抓住料桶的第一抓盘组件和用于将料桶从设备入料口处提出来的提升组件，所述提升组件设置在第二固定架上，所述抓盘组件设置在提升组件的下部。

22、所述第二固定架固定在行走龙门框上，能够随着行走龙门框移动。所述第一抓盘组件用于支撑住料桶的开口处，便于将料桶提升起来。所述料桶开口处的内侧壁上设置有支撑台阶。所述第一抓盘组件支撑在支撑台阶处防止料桶滑落。所述提升组件用于驱动抓盘组件上下移动从而将料桶从设备入料口处提升起来。

23、进一步的是：所述提升组件包括第一多级电缸，所述第一多级电缸的固定端通过第一横梁固定在第二固定架上，所述第一多级电缸的驱动端与第一抓盘组件固定连接。所述第一多级电缸用于驱动第一抓盘组件上下移动从而将料桶从设备入料口处提升起来。

24、所述第一多级电缸驱动第一抓盘组件带动料桶向上移动使得料桶的底部高于设备入料口的状态为料桶提升机构的上位状态；

25、所述第一多级电缸驱动第一抓盘组件向下移动伸入到设备入料口内的料桶内抓取料桶的状态为料桶提升机构的下位状态。

26、本技术采用多级电缸能够在较小的电动机功率下输出较大的扭矩，从而大大提高了其效率，与传统的单级电缸相比能够更低；同时多级电缸能够更加精确地控制线性运动的速度和位置，使得运动的精度更高。

27、本技术中的多级电缸也可以更换成多级油缸或多级气缸。

28、进一步的是：所述第一抓盘组件包括第一抓盘本体，所述第一抓盘本体的侧边设置有多个第一通孔，各个所述第一通孔内设置有第一撑爪，所述第一抓盘本体内与第一撑爪的对应位置处设置有用于驱动第一撑爪伸出或缩回的第一驱爪气缸。所述第一驱爪气缸用于驱动第一撑爪伸出或缩回。

29、当第一抓盘组件需要抓取料桶时，首先所述第一抓盘组件伸入到料桶内，所述第一驱爪气缸驱动多个第一撑爪伸出，多个第一撑爪围成的圆的直径变大，直至所述第一撑爪延伸到料桶内壁，多个第一撑爪将料桶支撑住。

30、进一步的是：所述放料桶机构包括第三固定架，所述第三固定架固定连接在行走龙门框上；所述第三固定架随着行走龙门框移动。所述第三固定架上固定连接有第二多级电缸，所述第二多级电缸的固定端通过第二横梁固定在第三固定架上，所述第二多级电缸的驱动端设置有第二抓盘组件。所述第二抓盘组件用于抓取装满物料的料桶。所述第二多级电缸用于驱动第二抓盘组件上下移动从而将料桶放入到设备入料口内。

31、进一步的是：所述第二抓盘组件包括第二转盘本体，所述第二抓盘本体的侧边设置有多个第二通孔，各个所述第二通孔内设置有第二撑爪，所述第二抓盘本体内与第二撑爪的对应位置处设置有用于驱动第二撑爪伸出或缩回的第二驱爪气缸，所述第二驱爪气缸用于驱动第二撑爪伸出或缩回。

32、进一步的是：所述行走龙门框的下方设置有多个滚轮。所述行走龙门框通过滚轮移动。所述行走龙门框上连接有用于驱动行走龙门框移动的外部驱动部件。所述多机位开仓换桶装置还包括控制器，所述驱动部件与控制器电性连接，所述控制器控制驱动部件驱动行走龙门框移动。

33、多机位开仓换桶装置在一对平行轨道上运行。

34、多机位开仓换桶方法，包括如下步骤，

35、步骤一：多机位开仓换桶装置沿着平行轨道运行到装料区，使放料桶机构对准进料料桶，然后所述放料桶机构提升料桶并提升一定高度，使得进料料桶离开地面；

36、步骤二：多机位开仓换桶装置运行到设备料口区，使旋塞机构和提塞机构对准某一台设备的入料口，然后所述提塞机构驱动旋塞机构向下移动到塞盖处，所述旋塞机构套住该入料口处的塞盖，打开并提升塞盖，使塞盖离开设备入料口；

37、步骤三：多机位开仓换桶装置运行一段距离，使料桶提升机构对准已经打开的设备入料口，然后所述料桶提升机构驱动第一抓盘组件伸入到入料口内的料桶内，所述第一抓盘组件抓取已处理完成的待出料料桶，然后将出料料桶提升出设备入料口，并使出料料桶底部高于设备入料口平面；

38、步骤四：多机位开仓换桶装置运行一段距离，使放料桶机构抓取带来的进料料桶对准设备入料口，并将进料料桶放入到设备入料口内；

39、步骤五：多机位开仓换桶装置运行一段距离，使旋塞机构和提塞机构对准设备入料口，所述提塞机构驱动旋塞机构向下移动到设备入料口处，所述旋塞机构将塞盖压入到设备入料口，并将塞盖盖在料桶上，然后所述提塞机构驱动旋塞机构向上移动，使得旋塞机构底部高于设备入料口；

40、步骤六：多机位开仓换桶装置运行到卸料区，所述料桶提升机构将出料料桶放置到地面，驱动第一抓盘组件松开出料料桶并带动第一抓盘机构向上移动，脱离出料料桶；

41、步骤七：多机位开仓换桶装置运行到待装料区，等待下一周期指令。

42、本发明的有益效果是，本技术中所述旋塞机构将料桶上的塞盖打开，所述提塞机构将塞盖提升起来，所述料桶提升机构将空的料桶从设备入料口处提升出来，所述放料桶机构将装满物料的料桶放入到设备入料口处，然后所述旋塞机构将塞盖放置到料桶上。在更换料桶的过程中所述塞盖机构、提塞机构、料桶提升机构和放料桶机构同步移动的，相比传统的将空的料桶提升起来后旋转放置到一边然后再吊取装满物料的料桶并将料桶放置到设备入料口处，本技术节省时间，更换一次料桶的时间由原来的8分钟减短到1.5分钟，大大提高了工作效率，同时本技术不需要旋转放置料桶，节省了大量的空间，可以适用于较小空间更换料桶。

43、本技术的行走龙门框能够移动，可以带动旋塞机构、提塞机构和提升换桶机构在多个设备之间同步移动，使得该开仓换桶装置可以供多个换料设备共享，节省设备成本。