本发明专利技术公开了一种混凝土砌块自动化码垛设备及其码垛工艺，主要包括将托板和砌块分离的托板返回机和一次推块机，将砌块转移到转台上的侧推机，将砌块旋转90°的转台，将砌块从转台上移动到液压夹钳内侧的二次推块机，将砌块进行码放的码垛平台，以及将托板进行回收的叠板机。本发明专利技术使用工控机和PLC作为控制系统的核心，并利用工业摄像头和以太网进行现场和远程监控，从而实现了混凝土砌块码垛工艺的高度自动化。本发明专利技术对于不同类型的砌块和生产场合具有很强的适应性，且显著降低了工人的劳动强度，提高了砌块生产的效率和质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土砌块领域，具体地说，涉及一种混凝土砌块后段生产流程的自动化码垛设备及其码垛工艺。
技术介绍
现有的混凝土砌块生产工艺中，前段生产流程大多采用机械化和自动化程度较高的配料、搅拌、成型、叠板堆垛的生产工艺；而后续生产流程由于缺乏经济适用的办法大多仍以手工为主。成型后的砌块坯体连同托板被一层层地叠成托板和砌块交错叠放的“托板堆垛”，如图4所示。该放置有砌块的托板堆垛通过叉车等运输工具输送到养护场进行养护。混凝土砌块经过养护后,人工将砌块检出并将砌块码成“砌块堆垛”；同时人工收集托板送至砌块成型机处以供再次成型时使用。可以看出，现有的混凝土砌块后段生产流程存在如下缺点:砌块养护后，码垛砌块以及收集并运送托板的工作均需由工人手工完成。这需要大量的操作工人，并且工人劳动强度极大，操作过程也易损伤砌块，不利于提高生产效率和提高混凝土砌块的质量。鉴于现有混凝土砌块后段生产流程的上述缺点，需要一种简便的、经济适用的混凝土砌块后段生产流程的自动化码垛设备。专利号为CN200810138982.5的专利技术专利公开了一种自动码坯机，包括安装在机架上的平行横梁，在两平行横梁上方设有导轨，导轨上横跨有可沿其横向移动的行走小车，在行走小车上安装有由卷升电机减速机驱动的卷升轮，卷升轮通过卷升链条吊挂有夹头支架，夹头支架下方通过转子装置安装有可转动的夹头，夹头下方安装有若干个气动手爪用于抓取砖块。该专利技术专利只适用于液压砖机这一种机型，而且只适合夹取特定的砖型(如标砖)，因此该自动码坯机适用范围较窄，不能适应大多数砖厂的需要。专利号为CN201010559438.5的专利技术专利公开了一种混凝土砌块后段生产流程的自动化生产工艺，即一种混凝土砌块自动化码垛工艺，该工艺包括托板堆垛分板工序、砌块并块工序和砌块码垛工序。该专利技术专利所涉及到的码垛工艺同样只适合于一些特定的比较大的砖型，码垛过程中也没有间隔旋转这一道工序，从而使码垛后的砌块堆垛容易因为外力而倒塌，而且该专利技术专利中只有在码垛机机架内侧的托板部分能够得到利用，因此托板的利用率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种简便的、经济实用的混凝土砌块后段生产流程的自动化码垛设备和工艺，以克服现有技术的上述缺陷，使得混凝土砌块的生产流程实现较高程度的自动化，尽量减少人工劳动，提高混凝土砌块的生产质量和效率。实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种混凝土砌块自动化码垛设备，包括电气模块、液压模块和机械模块；电气模块包括工控机、可编程逻辑控制器、工业摄像头、若干接近传感器和数台减速电机，工控机和可编程逻辑控制器被放置在电气柜内，并通过信号线和动力线与分布于码垛设备各处的工业摄像头、接近传感器、减速电机相连；液压模块由液压站和数个液压缸组成，液压站通过液压管路与分布于码垛设备各处的液压缸相连；机械模块中，码板机跨设在输送机的左右侧，输送机通过导向装置和码板机相连，该码板机设有升降装置和行走装置，升降装置上设有爪齿，该码板机在码板机工作位和托板返回机后位之间来回运动，将托板堆垛运送到托板返回机上；托板返回机包括托板返回机架、托板返回液压缸和活动架，其中托板返回液压缸和活动架被置于托板返回机架的内侧，托板返回液压缸可驱动活动架在托板返回机前位和托板返回机后位之间来回运动；一次推块机跨设在托板返回机中位的上方，一次推块机包括一次推块机架、一次推块液压缸和一次推块推板，其中一次推块液压缸和一次推块推板被置于一次推块机架的内侧，一次推块推板的高度略高于活动架，一次推块液压缸可驱动一次推块推板将砌块从托板返回机中位推到接砖平台上；叠板机放置在托板返回机前位；侧推机布置在托板返回机相对一次推块机的另一侧，侧推机包括侧推机架、侧推液压缸和侧推板，其中侧推液压缸和侧推板被置于侧推机架的内侧，侧推液压缸可驱动侧推板将砌块从接砖平台推到转台中央；转台布置在托板返回机的一侧，侧推机的正前方，该转台可自行旋转90° ;二次推块机布置在转台的一侧、托板返回机的上方，二次推块机包括二次推块机架、二次推块液压缸和二次推块推板，其中二次推块液压缸和二次推块推板被置于二次推块机架的内侧，二次推块液压缸可驱动二次推块推板将砌块从转台上推到码垛平台上；码垛平台位于转台相对于托板返回机的另一侧，码垛平台包括液压夹钳、拉板机构和液压升降台，其中拉板机构位于液压夹钳的下方，液压升降台位于拉板机构的下方，该液压升降台上方放置有一块托盘；送垛机布置在托盘的正下方，将码好的砌块堆垛从送垛机后位运送到送垛机前位。一种混凝土砌块自动化码垛设备的码垛工艺，其特征在于:第一、码板工序，包括如下步骤:[I]将托板堆垛通过输送机经导向装置输送到码板机工作位；[2]使得该码板机升降装置下降到爪齿高度略低于托板堆垛最上层托板位置的高度，然后码板机行走至码板机工作位，码板机升降装置上升并将最上层托板和该最上层托板上的砌块托起到略高于托板返回机架的高度，码板机行走至托板返回机后位并将托板和该托板上的砌块放置在活动架上，此时该位置的接近传感器动作，托板返回液压缸驱动活动架向着托板返回机中位的方向运动；第二、一次推块工序，包括如下步骤:[I]活动架运动到托板返回机中位时，该位置的接近传感器动作，活动架停止运动，一次推块液压缸驱动一次推块推板将所述砌块推到接砖平台上，当砌块到达接砖平台中央时，该位置的接近传感器动作，一次推块推板返回，而托板仍然停留在托板返回机上；[2]启动托板返回液压缸，活动架带着托板继续向托板返回机前位的方向运动，当到达托板返回机前位时，该位置的接近传感器动作，活动架停止运动，托板下滑到叠板机内；第三、侧面推块工序:侧推液压缸驱动侧推板将砌块从接砖平台上推到转台上，当砌块到达转台中央时，该位置的接近传感器动作，侧推板返回；第四、砌块旋转工序:砌块到达转台中央后，转台旋转90° ;第五、二次推块工序:二次推块推板将砌块从转台上推到液压夹钳内侧，当砌块到达码垛平台上的限位挡板位置时，该位置的接近传感器动作，二次推块推板返回；第六、砌块码垛工序，包括以下步骤:[I]当二次推块完成后，码垛平台下方的液压升降台上升到略低于拉板的高度后停止，同时液压夹钳从两个侧面将砌块夹紧；[2]启动拉板液压缸将拉板从砌块下方抽出，当拉板后位接近传感器动作之后，拉板停止运动，随后液压夹钳缓慢松开，砌块落在托盘上；[3]使得液压升降台下降一个砌块的高度后停止，随后拉板液压缸将拉板拉回到前位；当上述一次码垛动作完成后，该混凝土砌块自动化码垛设备启动下一次循环，直到托盘下降至送垛机输送链条上时，砌块堆垛落在送垛机后位上，送垛机启动，将上述砌块堆垛运送至送垛机前位。上述码板机升降装置和行走装置均由减速电机和传动链轮组成。上述叠板机由叠板机架、叠板液压缸和托板框组成，其中叠板液压缸和托板框被置于叠板机架的内侧，叠板液压缸可驱动托板框上下运动以接住从托板返回机上滑下的托板。本专利技术与现有技术相比，其显著优点:(I)本专利技术将码垛动作进行了充分拆解，单个机械装置只需负责一个简单的动作，从而降低了对单个机械装置的技术要求，便于生产制造，同时三个推块机构相似度很大，便于进行模块化设计。(2)在所述砌块旋转工序中，所述混凝土砌块每隔一次进行一次旋转动作，从而实现了砌块的自动化交错码垛，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种混凝土砌块自动化码垛设备，其特征在于：电气模块包括工控机、可编程逻辑控制器、工业摄像头、若干接近传感器和数台减速电机，工控机和可编程逻辑控制器被放置在电气柜(33)内，并通过信号线和动力线与分布于码垛设备各处的工业摄像头、接近传感器、减速电机相连；液压模块由液压站(32)和数个液压缸组成，液压站(32)通过液压管路与分布于码垛设备各处的液压缸相连；码板机(4)跨设在输送机(1)的左右侧，输送机(1)通过导向装置(3)和码板机(4)相连，该码板机(4)设有升降装置和行走装置，升降装置上设有爪齿，该码板机(4)在码板机(4)工作位和托板返回机(6)后位之间来回运动，将托板堆垛(2)运送到托板返回机(6)上；托板返回机(6)包括托板返回机架(5)、托板返回液压缸(9)和活动架(7)，其中托板返回液压缸(9)和活动架(7)被置于托板返回机架(5)的内侧，托板返回液压缸(9)可驱动活动架(7)在托板返回机(6)前位和托板返回机(6)后位之间来回运动；一次推块机(15)跨设在托板返回机(6)中位的上方，一次推块机(15)包括一次推块机架(13)、一次推块液压缸(14)和一次推块推板(16)，其中一次推块液压缸(14)和一次推块推板(16)被置于一次推块机架(13)的内侧，一次推块推板(16)的高度略高于活动架(7)，一次推块液压缸(14)可驱动一次推块推板(16)将砌块从托板返回机(6)中位推到接砖平台(22)上；叠板机(17)放置在托板返回机(6)前位；侧推机(20)布置在托板返回机(6)相对一次推块机(15)的另一侧，侧推机(20)包括侧推机架(18)、侧推液压缸(19)和侧推板(21)，其中侧推液压缸(19)和侧推板(21)被置于侧推机架(18)的内侧，侧推液压缸(19)可驱动侧推板(21)将砌块从接砖平台(22)推到转台(24)中央；转台(24)布置在托板返回机(6)的一侧，侧推机(20)的正前方，该转台(24)可自行旋转90°；二次推块机(12)布置在转台(24)的一侧、托板返回机(6)的上方，二次推块机(12)包括二次推块机架(10)、二次推块液压缸(11)和二次推块推板(8)，其中二次推块液压缸(11)和二次推块推板(8)被置于二次推块机架(10)的内侧，二次推块液压缸(11)可驱动二次推块推板(8)将砌块从转台(24)上推到码垛平台(27)上；码垛平台(27)位于转台(24)相对于托板返回机(6)的另一侧，码垛平台(27)包括液压夹钳(29)、拉板机构和液压升降台，其中拉板机构位于液压夹钳(29)的下方，液压升降台位于拉板机构的下方，该液压升降台上方放置有一块托盘(28)；送垛机(31)布置在托盘(28)的正下方，将码好的砌块堆垛从送垛机(31)后位运送到送垛机(31)前位。...
【技术特征摘要】
1.一种混凝土砌块自动化码垛设备，其特征在于: 电气模块包括工控机、可编程逻辑控制器、工业摄像头、若干接近传感器和数台减速电机，工控机和可编程逻辑控制器被放置在电气柜(33)内，并通过信号线和动力线与分布于码垛设备各处的工业摄像头、接近传感器、减速电机相连； 液压模块由液压站(32)和数个液压缸组成，液压站(32)通过液压管路与分布于码垛设备各处的液压缸相连； 码板机⑷跨设在输送机⑴的左右侧，输送机⑴通过导向装置⑶和码板机(4)相连，该码板机(4)设有升降装置和行走装置，升降装置上设有爪齿，该码板机(4)在码板机⑷工作位和托板返回机(6)后位之间来回运动，将托板堆垛(2)运送到托板返回机(6)上； 托板返回机(6)包括托板返回机架(5)、托板返回液压缸(9)和活动架(7)，其中托板返回液压缸(9)和活动架(7)被置 于托板返回机架(5)的内侧，托板返回液压缸(9)可驱动活动架(7)在托板返回机(6)前位和托板返回机(6)后位之间来回运动； 一次推块机(15)跨设在托板返回机(6)中位的上方,一次推块机(15)包括一次推块机架(13)、一次推块液压缸(14)和一次推块推板(16),其中一次推块液压缸(14)和一次推块推板(16)被置于一次推块机架(13)的内侧，一次推块推板(16)的高度略高于活动架(7)，一次推块液压缸(14)可驱动一次推块推板(16)将砌块从托板返回机(6)中位推到接砖平台(22)上； 叠板机(17)放置在托板返回机(6)前位； 侦_机(20)布置在托板返回机(6)相对一次推块机(15)的另一侧，侧推机(20)包括侧推机架(18)、侧推液压缸(19)和侧推板(21)，其中侧推液压缸(19)和侧推板(21)被置于侧推机架(18)的内侧，侧推液压缸(19)可驱动侧推板(21)将砌块从接砖平台(22)推到转台(24)中央； 转台(24)布置在托板返回机(6)的一侧，侧推机(20)的正前方，该转台(24)可自行旋转90° ; 二次推块机(12)布置在转台(24)的一侧、托板返回机￠)的上方，二次推块机(12)包括二次推块机架(10)、二次推块液压缸(11)和二次推块推板(8)，其中二次推块液压缸(11)和二次推块推板(8)被置于二次推块机架(10)的内侧，二次推块液压缸(11)可驱动二次推块推板(8)将砌块从转台(24)上推到码垛平台(27)上； 码垛平台(27)位于转台(24)相对于托板返回机(6)的另一侧，码垛平台(27)包括液压夹钳(29)、拉板机构和液压升降台，其中拉板机构位于液压夹钳(29)的下方，液压升降台位于拉板机构的下方，该液压升降台上方放置有一块托盘(28)； 送垛机(31)布置在托盘(28)的正下方，将码好的砌块堆垛从送垛机(31)后位运送到送垛机(31)前位。2.根据权利要求1所述的混凝土砌块自动化码垛设备，其特征在于:所述电气模块中的工业摄像头被放置在监控位置(23)用于获取码垛设备的实时工作图像，该监控位置(23)位于托板返回机￠)、一次推块机(15)、侧推机(20)、转台(24)和二次推块机(12)相交的区域。3.根据权利要求1所述的混凝土砌块自动化码垛设备，其特征在于:所述码板机(4)升降装置和行走装置均由减速电机...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆宝春，刘星，田先春，蒋淮同，余峰，叶波，余建，周磊，徐亚军，
申请(专利权)人：南京理工大学，江苏腾宇机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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