全自動型鋼碼垛機的編組定位機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種全自動型鋼碼垛機的編組定位機構，所述的全自動型鋼碼垛機包括型鋼輸送機構、碼垛機構；以及將垛包移出碼垛工位的垛包移送輥道(7)；在所述的型鋼輸送機構與垛包移送輥道(7)之間設置用于型鋼自動編組的編組小車(3)。所述的編組定位機構是固定在所述的收集架本體(1?1)上的一套由液壓缸驅動的可直線移動的定位擋塊系統。采用上述技術方案，實現全自動型鋼碼垛機與軋線無縫對接，與之配套的自動打捆機和成品輸送系統，實現工廠生產過程的全自動和無人化，提升企業生產工藝技術水品，降低運行成本，更好控制產品質量，經濟效益顯著。
【專利說明】
全自動型鋼碼垛機的編組定位機構
技術領域
[0001]本實用新型屬于冶金生產設備的技術領域，特別涉及一種全自動型鋼碼垛機的編組定位機構。
【背景技術】
[0002]型鋼碼垛機是用于將定尺剪切、矯直后的型鋼按照指定的垛型截面尺寸碼放成捆的碼垛設備。現有的型鋼碼垛機多集中應用在大規格型鋼生產領域中，存在成本高、工作節拍慢，適用的產品規格范圍窄，編組效率低且需要人工干預等突出問題，很難在生產小規格型鋼類型企業推廣應用。
[0003]隨著技術進步，型材制造企業對乳線的升級改造，實現了在同一條乳線能生產小H型鋼、槽鋼、角鋼、C型鋼以及其它規格型材，大大節約投資成本。而上述型鋼生產過程中還沒有適合的碼垛設備能同時覆蓋上述產品的自動碼垛工作，在小型材的碼垛普遍采用人工碼垛方式，效率低、人工成本高、工作環境惡劣以及安全生產隱患多等突出問題。
[0004]近年來，隨著人工成本的提高、生產規模的擴大和環境、勞動保護進一步規范以及一些大客戶對型材包裝提出了更高要求，型鋼生產企業迫切希望有合適的型鋼全自動碼垛機替代目前人工或半自動碼垛方式。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型提供一種全自動型鋼碼垛機的編組定位機構，其目的是實現型鋼碼垛的自動化。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采取的技術方案為:
[0007]本實用新型的全自動型鋼碼垛機，包括型鋼輸送機構、碼垛機構；以及將垛包移出碼垛工位的垛包移送輥道，在所述的型鋼輸送機構與垛包移送輥道之間設置用于型鋼自動編組的編組小車。
[0008]所述的碼垛機構包括:將編組好的型鋼運送到正碼待料位置的正碼機構；將已編組的型鋼翻轉后運送至反碼待料位置的反碼機構。
[0009]在所述的垛包移送輥道的位置設置堆垛升降臺。
[0010]所述的型鋼輸送機構設置輸送鏈收集架。
[0011]所述的輸送鏈收集架設置按照型鋼的長度并列等距排列的收集架本體，并通過收集架底座、固定在設備地基上。
[0012]所述的輸送鏈收集架設置輸送鏈條、從動鏈輪組件、張緊鏈輪組件和主傳動鏈輪組件，所述的輸送鏈條與從動鏈輪組件、張緊鏈輪組件和主傳動鏈輪組件組成一組鏈式輸送傳動機構；
[0013]所述的輸送鏈收集架設置電機減速機，所述的電機減速機通過主傳動同步聯軸器驅動上述鏈式輸送傳動機構同步運轉。
[0014]所述的輸送鏈收集架上還設有編組定位機構，所述的編組定位機構是固定在輸送鏈收集架本體上的一套由液壓缸驅動的可直線移動的定位擋塊系統。
[0015]所述的編組定位機構設有編組定位擋塊，所述的編組定位擋塊通過編組定位擋塊底座與收集架本體進行螺栓連接。
[0016]所述的編組定位機構設置編組定位擋塊同步軸軸承座，所述的編組定位擋塊同步軸軸承座固定在收集架底座上。
[0017]所述的編組定位機構設置保證各個編組定位擋塊同步移動的編組定位擋塊同步軸，所述的編組定位擋塊同步軸安裝在各個編組定位擋塊同步軸軸承座上。
[0018]在所述的編組定位擋塊底座上設有滑移軸;在所述的滑移軸的兩端安裝有滑軸滾輪組件和擋塊組件;所述的滑軸滾輪組件中的滾輪安裝在U型口搖臂中的U型槽口內，使滑軸滾輪組件能隨著U型口搖臂的擺動作水平移動，將U型口搖臂的旋轉運動轉換成滑軸滾輪組件的水平直線運動;所述的軸滾輪組件驅動滑移軸以及固定在滑移軸上的擋塊組件作水平移動。
[0019]所述的編組定位機構設置編組驅動油缸，所述的編組驅動油缸驅動所述的U型口搖臂以及編組定位擋塊同步軸擺動，每個U型口搖臂與編組定位擋塊同步軸剛性連接，保證各個U型口搖臂同步擺動。
[0020]在所述的編組定位擋塊同步軸的端部安裝有用于檢測編組定位擋塊移動距離的角度位移編碼器。
[0021]所述的編組小車設置編組小車車架，在所述的在編組小車車架上分別設置與輸送鏈收集架對應的編組托架支座，編組托架可在托架支座上下移動;每個編組托架由相應的提升升降機驅動。
[0022]所述的編組小車由小車油缸驅動。
[0023]所述的小車油缸設置油缸位移傳感器，所述的油缸位移傳感器檢測油缸活塞桿位置來控制編組小車的移動位置。
[0024]所述的小車油缸通過耳軸與油缸底座連接并固定在設備地基上。
[0025]每臺所述的提升升降機輸入端均與同步聯軸器連接;所述的同步聯軸器由一臺T型電機減速機組驅動，保證了各個編組托架升降的同步。
[0026]所述的編組小車車架分別設有兩組地軌滾輪組和兩組側軌滾輪組，并分別使編組小車在小車地軌移動;小車側軌及側軌滾輪組保證編組小車在移動過程中不發生傾斜。
[0027]所述的正碼機構采用平行并列的兩個雙搖桿機構，該雙搖桿機構包括正碼底座、正碼第一桿件、正碼連接桿和正碼第二桿件;所述的正碼底座為該雙搖桿機構的機架;所述的正碼第一桿件和正碼第二桿件為該雙搖桿機構的搖桿;所述的正碼連接桿為該雙搖桿機構的連桿。
[0028]在所述的正碼連接桿的尾端吊掛正碼梁，將正碼電磁吸盤固定在正碼梁上。
[0029]所述的正碼機構通過正碼油缸驅動正碼第一桿件實現正碼電磁吸盤作近似水平移動；
[0030]當正碼電磁吸盤移動到堆垛升降臺上方時，正碼電磁吸盤失電，型鋼依靠重力作用落放到堆垛升降臺上，完成型鋼正碼碼垛動作。
[0031 ] 所述的正碼機構設置正碼姿態控制第一桿件、正碼姿態控制第二桿件和正碼姿態控制連接桿;所述的正碼底座、正碼姿態控制第一桿件、正碼姿態控制第二桿件、正碼姿態控制連接桿和正碼梁吊桿組成兩個個平行四連桿機構，使正碼電磁吸盤在正碼碼垛過程中始終保持水平姿態。
[0032]所述的正碼機構設置正碼同步軸，所述的正碼同步軸使兩套正碼第一桿件在旋轉過程中角度剛性同步。
[0033]在所述的正碼第一桿件轉軸端部設有檢測正正碼第一桿件擺動角度的旋轉編碼器。
[0034]所述的兩個雙搖桿機構通過正碼加強桿件連接。
[0035]所述的正碼機構由兩個正碼底座支撐并按一定的位置固定在設備基礎上。
[0036]所述的反碼機構設置多個底座;在每個底座上設有反碼軸承座，將反碼傳動軸安裝在所述的反碼軸承座中；每根反碼傳動軸通過剛性聯軸器連接成一體。
[0037]在每個所述的反碼傳動軸上安裝有反碼電磁吸盤支架，在反碼電磁吸盤支架上固定設置反碼電磁吸盤;所述的反碼電磁吸盤支架與反碼傳動軸剛性連接，跟隨反碼傳動軸一起旋轉。
[0038]在所述的反碼機構的兩端設有擺動液壓缸，雙端驅動保證機構有足夠的驅動力。
[0039]在其中一個擺動液壓缸上安裝用于檢測擺動液壓缸旋轉角度的旋轉編碼器。
[0040]每臺堆垛升降臺上設有驅動堆垛升降托架上下運動的螺旋升降機。
[0041]每臺所述的螺旋升降機的輸入端由同步連接軸串聯在一起。
[0042]在兩端的堆垛升降臺上設有使得每臺堆垛升降托架能同步上下運動的驅動電機。
[0043]在所述的驅動電機的輸出端設有圈數計數器，通過計算電機的圈數來控制堆垛升降托架定距下降的距離。
[0044]所述的反碼機構和堆垛升降臺共用一個底座。
[0045]在所述的堆垛升降托架的兩端設有滾動導軌塊，使之在底座上的導軌能直線移動。
[0046]所述的垛包移送輥道設置多個輥道底座;在每個輥道底座上安裝兩根移送輥，每根移送輥的兩端裝有輥道軸承座，移送輥通過所述的軸承座固定在輥道底座上。
[0047]在所述的移送輥的輸入軸上裝有兩片同規格鏈輪組成的鏈輪組，各兩兩對應鏈輪用傳動鏈條組成封閉的傳動鏈結構。
[0048]垛包移送輥道設置輥道電機減速機;所述的輥道電機減速機通過彈性聯軸器驅動其中一組移送輥，通過所述的傳動鏈結構使每個移送輥同步旋轉。
[0049]所述的輥道底座上設有防止垛包在移送過程中發生傾斜并與堆垛升降臺部件相碰的防護板。
[0050]所述的輥道電機減速機通過減速機底座安裝在設備地基上。
[0051]為了實現與上述技術方案相同的發明目的，本實用新型還提供了以上所述的全自動型鋼碼垛機的碼垛方法，其碼垛工藝流程是:
[0052]編組擋塊組件根據型鋼規格移動到設定的位置，變頻控制的碼垛輸送收集鏈架收集成品型鋼碼垛最小數量；
[0053]根據型鋼規格和長度，編組托架上升，分離出指定的碼垛型鋼；
[0054]編組小車將編好的型鋼運送到正碼待料位；
[0055]編組托架將型鋼托舉到正碼電磁吸盤，正碼電磁吸盤得電；
[0056]編組托架下降，正碼電磁吸盤吸持型鋼；
[0057]編組小車回編組位，為第二次編組準備;正碼機構平移作運動至放料位，型鋼水平搬運；
[0058]編組小車第二次編組，正碼電磁吸盤失電，型鋼完成正碼碼垛，正碼機構回待料位；
[0059]編組小車水平移動至反碼待料位；
[0060]編組托架下降，堆垛升降臺作定距下降動作；
[0061]反碼電磁吸盤得電，反碼機構翻轉動作;編組小車回編組位，為下次編組準備；
[0062]反碼電磁吸盤失電，型鋼扣壓在上次正碼的型鋼上，完成反碼碼垛;反碼機構再翻轉回待料位動作；
[0063]系統循環工作，直至達到設定的垛型；
[0064]垛包落放到垛包移送輥道上，移至打捆位。
[0065]本實用新型采用上述技術方案，采用機電液一體化編組模式，克服了現有技術中型鋼機械編組方法存在的效率低、需要現場人工調節、通用性差以及小型鋼無法編組的缺陷;使全自動型鋼碼垛機與乳線無縫對接，與之配套的自動打捆機和成品輸送系統，實現型鋼的自動碼垛，進而實現工廠生產過程的全自動無人化;具有編組快速精準、效率高、通用性好的特點，解決多品種、多規格型鋼碼垛工藝技術要求，在一臺設備上通過選擇型鋼的種類、規格和長度就可實現角鋼、H型鋼、槽鋼、工字鋼、軌道鋼、方鋼及扁鋼的碼垛，新穎的正碼機構設計可對超長規格的型鋼進行自動碼垛，是一種型鋼碼垛方法的創新設計，具有廣泛的市場推廣價值。提升企業生產工藝技術水品，降低運行成本，更好地控制產品質量，經濟效益顯著。
【附圖說明】
[0066]附圖所示內容及圖中的標記簡要說明如下:
[0067]圖1是本實用新型的側視圖；
[0068]圖2是圖1中輸送鏈收集架結構示意圖；
[0069]圖3是圖1中編組定位擋塊結構示意圖；
[0070]圖4是圖1中編組小車結構示意圖；
[0071 ]圖5是圖1中正碼機構結構示意圖；
[0072]圖6是圖1中反碼機構和堆垛升降臺結構示意圖；
[0073]圖7是圖1中垛包移送輥道結構示意圖。
[0074]圖8至圖20是碼垛工藝流程各機構動作狀態圖:
[0075]圖8:編組擋塊組件根據型鋼規格移動到設定的位置，變頻控制的碼垛輸送收集鏈架收集成品型鋼碼垛最小數量；
[0076]圖9:根據型鋼規格和長度，編組托架上升，分離出指定的碼垛槽型鋼；
[0077]圖10:編組小車將編好的型鋼運送到正碼待料位；
[0078]圖11:編組托架將型鋼托舉到正碼電磁吸盤，正碼電磁吸盤得電；
[0079]圖12:編組托架下降，正碼電磁吸盤吸持型鋼；
[0080]圖13:編組小車回編組位，為第二次編組準備，正碼機構平移作運動至放料位，型鋼水平搬運；
[0081 ] 圖14;編組小車第二次編組，正碼電磁吸盤失電，型鋼完成正碼碼垛，正碼機構回待料位；
[0082]圖15:編組小車水平移動至反碼待料位；
[0083]圖16:編組托架下降，堆垛升降臺作定距下降動作；
[0084]圖17:反碼電磁吸盤得電，反碼機構翻轉動作；編組小車回編組位，為下次編組準備;
[0085]圖18:反碼電磁吸盤失電，型鋼扣壓在上次正碼的型鋼上，完成反碼碼垛;反碼機構翻轉回待料位動作；
[0086]圖19:系統循環工作，直至達到設定的垛型；
[0087]圖20:垛包落放到垛包移送輥道上，移至打捆位；
[0088]圖21是本實用新型的工藝流程圖。
[0089]圖中標記為:
[0090]1、輸送鏈收集架;2、編組定位(擋塊)機構;3、編組小車;4、正碼機構;5、反碼機構；
6、堆垛升降臺；7、垛包移送輥道；
[0091 ] 1-1、收集架本體；1-2、輸送鏈條；1-3、主傳動同步聯軸器；1-4、電機減速機；1_5、從動鏈輪組件；1-6、收集架底座；1-7、張緊鏈輪組件；1-8、主傳動鏈輪組件；1-9、從動鏈輪組件;1-10、收集架底座;1-11、從動鏈輪組件；
[0092]2-1、編組定位擋塊底座;2-2、角度位移編碼器;2-3、編組定位擋塊同步軸;2_4、編組定位擋塊同步軸軸承座;2-5、U型口搖臂;2-6、滑軸滾輪軸組件;2-7、滑移軸;2-8、擋塊組件;2-9、編組驅動油缸；
[0093]3-1、編組小車車架;3-2、編組托架支座;3-3、編組托架;3-4、提升升降機;3-5、小車油缸;3-6、油缸底座;3-7、同步聯軸器;3-8、1~型電機減速機組;3-9、小車地軌;3_10、小車側軌；
[0094]4-1、正碼底座;4-2、正碼第一桿件;4-3、正碼連接桿;4-4、正碼第二桿件;4-5、正碼姿態控制第一桿件;4-6、正碼姿態控制第二桿件;4-7、正碼姿態控制連接桿;4-8、正碼梁;4-9、正碼油缸;4-10、正碼同步軸;4-11、正碼加強桿件;4-12、正碼電磁吸盤;4_13旋轉編碼器；
[0095]5-1、底座；5-2、反碼電磁吸盤;5-3、反碼電磁吸盤支架;5_4、反碼軸承座；5-5、反碼傳動軸;5-6、剛性聯軸器;5-7、擺動液壓缸;5-8、旋轉編碼器；
[0096]6-1、堆垛升降臺電機;6-2、螺旋升降機;6-3、堆垛升降托架;6-4、同步連接軸；
[0097]7-1、輥道底座;7-2、移送輥;7-3、輥道軸承座;7-4、鏈輪組;7-5、傳動鏈條;7-6、輥道電機減速機;7-7、減速機底座;7-8、彈性聯軸器;7-9、防護板。
【具體實施方式】
[0098]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本實用新型的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0099]本實用新型的全自動型鋼碼垛機包括輸送鏈收集架1、編組定位(擋塊)機構2、編組小車3、正碼機構4、反碼機構5、堆垛升降臺6、垛包移送輥道7。
[0100]具體分析如下:
[0101]—、如圖1所示的本實用新型的結構，為全自動型鋼碼垛機的總體結構，該全自動碼垛機包括型鋼輸送機構、碼垛機構；以及將垛包移出碼垛工位的垛包移送輥道7。
[0102]為了解決現有技術存在的問題并克服其缺陷，實現型鋼碼垛的自動化的發明目的，本實用新型采取的技術方案為:
[0103]如圖1所示，本實用新型的全自動型鋼碼垛機，在所述的型鋼輸送機構與垛包移送輥道7之間設置用于型鋼自動編組的編組小車3。
[0104]所述的編組小車3是指用來對在輸送鏈收集架排列一起的型鋼中編出正碼或反碼所需要一定數量的型鋼，并運送到正碼機構待料位或反碼機構待料位移動小車裝置。
[0105]所述的碼垛機構包括:將編組好的型鋼運送到正碼待料位置的正碼機構4;將已編組的型鋼翻轉后運送至反碼待料位置的反碼機構5。
[0106]所述正碼機構是指編組小車上的編組好的型鋼運送到正碼待料，編組托架上升，將型鋼托舉到正碼電磁吸盤工作面，通過電磁吸盤搬運到堆垛升降臺6上，完成形鋼碼垛過程中的正碼動作。
[0107]所述的反碼機構5指編組小車3運送來的已編組的型鋼吸持后通過翻轉180°，使型鋼扣壓在放在堆垛升降臺6上的型鋼垛包上，以上動作稱之為型鋼反碼碼垛動作。
[0108]在所述的垛包移送輥道7的位置設置堆垛升降臺6。
[0109]所述的堆垛升降臺6是指在碼垛過程中承載垛包重量的裝置，同時在碼垛過程中還具有定距下降的功能，這樣保證垛包上表面在碼垛過程中維持恒定的高度，當垛包達到設定的要求是，機構快速下降，將垛包落放在垛包移送輥道7上，通過垛包移送輥道7將垛包移出型鋼碼垛機。
[0110]所述的型鋼輸送機構設置輸送鏈收集架I。
[0111]所述的輸送鏈收集架I是指布置在乳線輸送輥道側面的輸送機構，其功能是收集成品的型鋼并通過輸送鏈條與型鋼之間的摩擦力使型鋼整齊并列收集在編組工位。
[0112]二、圖2是輸送鏈收集架I結構示意圖。
[0113]輸送鏈收集架I根據產品的長度規格各并列設置不等數量的輸送鏈收集架，輸送鏈通過主動鏈輪驅動。
[0114]為了保證各輸送鏈收集架同步，主動鏈輪的驅動端由同步聯軸器串聯而成并由一個變頻控制電機減速機驅動。在輸送鏈收集架上安裝有編組定位機構。
[0115]所述的輸送鏈收集架I設置按照型鋼的長度并列等距排列的收集架本體1-1，并通過收集架底座1-6、收集架底座1-10固定在設備地基上。
[0116]所述的輸送鏈收集架I設置輸送鏈條1-2、從動鏈輪組件1-5、從動鏈輪組件1-9、從動鏈輪組件1-11、張緊鏈輪組件1-7和主傳動鏈輪組件1-8，所述的輸送鏈條1-2與從動鏈輪組件1-5、從動鏈輪組件1-9、從動鏈輪組件1-11、張緊鏈輪組件1-7和主傳動鏈輪組件1-8組成一組鏈式輸送傳動機構；
[0117]所述的輸送鏈收集架I設置電機減速機1-4，所述的電機減速機1-4通過主傳動同步聯軸器1-3驅動上述鏈式輸送傳動機構同步運轉。
[0118]三、圖3是編組定位擋塊2的結構示意圖。
[0119]在輸送鏈收集架I機構上還裝有編組定位擋塊機構(編組定位擋塊2)，所述的編組定位擋塊2通過編組定位擋塊底座2-1與收集架本體1-1進行螺栓連接。
[0120]所述的編組定位機構設置編組定位擋塊同步軸軸承座2-4，編組定位擋塊同步軸軸承座2-4固定在收集架底座1-10上。
[0121]所述的編組定位機構設置保證各個編組定位擋塊2同步移動的編組定位擋塊同步軸2-3，所述的編組定位擋塊同步軸2-3安裝在各個編組定位擋塊同步軸軸承座2-4上。保證了各個編組定位擋塊同步移動。
[0122]所述的編組定位機構是固定在輸送鏈收集架本體上一套液壓缸驅動的可直線移動的定位擋塊系統。
[0123]液壓缸驅動擺臂使連接定位擋塊滑移軸在擺臂滑槽內移動。通過檢測搖桿轉動的角度來實現控制定位擋塊的移動距離，不同的定位擋塊位置決定了不同規格型鋼的編組位置，同一規格型鋼正碼和反碼編組位置也有編組定位機構決定的。固定在每個輸送鏈收集架上的編組定位機構的擺臂由通長的剛性軸串聯，保證每個擺臂旋轉角度同步，使得各個擋塊移動位置一致。
[0124]所述的編組定位機構設置編組驅動油缸2-9，所述的編組定位擋塊機構固定在輸送鏈收集架本體1-1上。
[0125]所述的編組驅動油缸2-9驅動所述的U型口搖臂2-5以及編組定位擋塊同步軸2-3擺動，每個U型口搖臂2-5與編組定位擋塊同步軸2-3剛性連接，保證各個U型口搖臂2-5同步擺動。
[0126]在所述的編組定位擋塊底座2-1上設有滑移軸2-7;在所述的滑移軸2-7的兩端安裝有滑軸滾輪組件2-6和擋塊組件2-8;
[0127]所述的滑軸滾輪組件2-6中的滾輪安裝在U型口搖臂2-5中的U型槽口內，使滑軸滾輪組件2-6能隨著U型口搖臂2-5的擺動作水平移動，將U型口搖臂2-5的旋轉運動轉換成滑軸滾輪組件2-6的水平直線運動;所述的軸滾輪組件2-6驅動滑移軸2-7以及固定在滑移軸2-7上的擋塊組件2-8作水平移動。
[0128]在編組定位擋塊同步軸2-3端部裝有角度位移編碼器2-2，檢測U型口搖臂2-5的擺動角度，最終達到控制擋塊組件2-8移動位置，即用來檢測編組定位擋塊2移動的距離的目的。
[0129]四、圖4是編組小車3的結構示意圖。
[0130]所述的編組小車3是在地面固定軌道上可水平直線來回移動的小車，是型鋼自動編組的關鍵部件。編組小車由帶位置檢測的液壓缸驅動，編組小車3側面設有導向軌道，保證小車在水平直線移動過程中不傾斜。在編組小車3上均布設有可上下運動的編組托架，由一套同步升降機構分別驅動各個編組托架，保證編組托架升降同步。
[0131]由電氣控制系統控制編組托架不同的位置，實現編組分料、正碼上料、反碼落料不同的功能。編組小車3水平移動，把編組好的型鋼分別送到正碼待料位和反碼待料位，驅動采用電液比例控制技術，實現速度快、定位準確、沖擊小技術特點。
[0132]小車油缸3-5通過耳軸與油缸底座3-6連接并固定在設備地基上。通過編組托架3-3垂直升降運動和小車水平運動實現碼垛機編組、正碼送料、反碼送料不同的功能。
[0133]所述的編組小車3設置編組小車車架3-1，在所述的在編組小車車架3-1上分別設置與輸送鏈收集架I對應的編組托架支座3-2，編組托架3-3可在托架支座3-2上下移動;每個編組托架3-3由相應的提升升降機3-4驅動。
[0134]所述的編組小車3由小車油缸3-5驅動。所述的小車油缸3-5設置油缸位移傳感器，所述的油缸位移傳感器檢測油缸活塞桿位置來控制編組小車3的移動位置。
[0135]所述的小車油缸3-5通過耳軸與油缸底座3-6連接并固定在設備地基上。
[0136]每臺所述的提升升降機3-4輸入端均與同步聯軸器3-7連接;所述的同步聯軸器3-7由一臺T型電機減速機組3-8驅動，保證了各個編組托架3-3升降的同步。
[0137]所述的編組小車車架3-1分別設有兩組地軌滾輪組和兩組側軌滾輪組，并分別使編組小車3在小車地軌3-9移動;小車側軌3-10及側軌滾輪組保證編組小車3在移動過程中不發生傾斜。
[0138]五、圖5是正碼機構4的結構示意圖。
[0139]所述的正碼機構4是指編組小車3運送來的已編組的型鋼吸持后平移到堆垛升降臺6上，完成形鋼正碼碼垛動作的機構。
[0140]正碼機構采用雙搖桿機構，裝有正碼電磁吸盤吊掛在連桿末端，使正碼梁作近似的水平直線運動，從而避免了正碼平移時不必要的升降而產生的能量損耗。具體是:
[0141]所述的正碼機構4采用平行并列的兩個雙搖桿機構，該雙搖桿機構包括正碼底座4-1、正碼第一桿件4-2、正碼連接桿4-3和正碼第二桿件4-4;所述的正碼底座4-1為該雙搖桿機構的機架;所述的正碼第一桿件4-2和正碼第二桿件4-4為該雙搖桿機構的搖桿;所述的正碼連接桿4-3為該雙搖桿機構的連桿。
[0142]搖桿采用電液比例控制的液壓缸驅動方式，并有角度位移傳感器檢測搖桿擺動的角度，從而控制正碼電磁吸盤移動的距離。
[0143]在所述的正碼連接桿4-3的尾端吊掛正碼梁4-8，正碼電磁吸盤4-12固定在正碼梁4-8 上。
[0144]所述的正碼機構4通過正碼油缸4-9驅動正碼第一桿件4-2實現正碼電磁吸盤4-12作近似水平移動；
[0145]當正碼電磁吸盤4-12移動到堆垛升降臺6上方時，正碼電磁吸盤4-12失電，型鋼依靠重力作用落放到堆垛升降臺6上，完成了型鋼正碼碼垛動作。
[0146]所述的正碼機構4設置正碼同步軸4-10，所述的正碼同步軸4-10使兩套正碼第一桿件4-2在旋轉過程中角度剛性同步。
[0147]在正碼第一桿件4-2轉軸端部設有旋轉編碼器4-13來檢測正正碼第一桿件4-2擺動的角度，達到控制正碼電磁吸盤4-12移動的距離。
[0148]在正碼機構上還設有一平行四邊形連桿機構，用來控制正碼梁姿態，保證安裝在正碼梁上的電磁吸盤在移動過程中始終保持水平姿態。即:所述的正碼機構4設置正碼姿態控制第一桿件4-5、正碼姿態控制第二桿件4-6和正碼姿態控制連接桿4-7;所述的正碼底座4-1、正碼姿態控制第一桿件4-5、正碼姿態控制第二桿件4-6、正碼姿態控制連接桿4-7和正碼梁4-8吊桿組成兩個個平行四連桿機構，使正碼電磁吸盤4-12在正碼碼垛過程中始終保持水平姿態，保證了碼垛精度要求。
[0149]所述的兩個雙搖桿機構通過正碼加強桿件4-11連接。
[0150]所述的正碼機構4由兩個正碼底座4-1支撐并按一定的位置固定在設備基礎上。
[0151]六、圖6是反碼機構5和堆垛升降臺6的結構示意圖。
[0152]所述的反碼機構5是指編組小車3把編組好的型鋼運送到反碼待料位，編組托架下降，將型鋼落放在反碼電磁吸盤5-2上，通過反碼翻轉機構將吸持的型鋼翻轉180°，然后，反碼電磁吸盤5-2斷電，型鋼扣壓在正碼型鋼上，完成形鋼碼垛過程中的反碼動作。
[0153]位于機構兩端的擺動液壓缸驅動機構翻轉動作，角度位移傳感器檢測機構擺動角度，采用電液比例控制技術，實現速度快、定位準確及沖擊小特點。
[0154]反碼機構5和堆垛升降臺6共用一個底座5-1，這樣結構具有機構緊湊，占地面積小、定位精度高優點。
[0155]所述的反碼機構5設置多個底座5-1;在每個底座5-1上設有反碼軸承座5-4，將反碼傳動軸5-5安裝在所述的反碼軸承座5-4中；每根反碼傳動軸5-5通過剛性聯軸器5-6連接成一體。
[0156]在每個所述的反碼傳動軸5-5上安裝有反碼電磁吸盤支架5-3，在反碼電磁吸盤支架5-3上固定設置反碼電磁吸盤5-2;所述的反碼電磁吸盤支架5-3與反碼傳動軸5-5剛性連接，跟隨反碼傳動軸5-5—起旋轉。
[0157]在所述的反碼機構5的兩端設有擺動液壓缸5-7，雙端驅動保證機構有足夠的驅動力。
[0158]在其中一個擺動液壓缸5-7上安裝用于檢測擺動液壓缸5-7旋轉角度的旋轉編碼器5-8。通過檢測擺動液壓缸5-7旋轉的角度，從而控制反碼電磁吸盤5-2翻轉角度。
[0159]在每個底座5-1上還裝有堆垛升降臺6機構。
[0160]所述的堆垛升降臺是指型鋼碼垛過程中垛包成形的支撐平臺，堆垛升降臺在碼垛過程中可以按照設定的參數定距下降，維持在碼垛過程中垛面標高一定。
[0161]為了保證每個碼垛升降臺升降同步，每個驅動升降臺托架的升降機輸入端由同步聯軸器連接，位于兩端的變頻電機同時驅動，檢測電機的旋轉圈數來控制堆垛升降臺托架的高度。
[0162]每臺堆垛升降臺6上設有驅動堆垛升降托架6-3上下運動的螺旋升降機6-2。通過螺旋升降機6-2驅動堆垛升降托架6-3上下運動，
[0163]在堆垛升降托架6-3兩端設有滾動導軌塊，使之在底座5-1上的導軌能直線移動。
[0164]每臺所述的螺旋升降機6-2的輸入端由同步連接軸6-4串聯在一起。
[0165]在兩端的堆垛升降臺6上設有使得每臺堆垛升降托架6-3能同步上下運動的驅動電機6-1。使每臺堆垛升降托架6-3能同步上下運動。
[0166]在所述的驅動電機6-1的輸出端設有圈數計數器，通過計算電機的圈數來控制堆垛升降托架6-3定距下降的距離。
[0167]所述的反碼機構5和堆垛升降臺6共用一個底座5-1。
[0168]在所述的堆垛升降托架6-3的兩端設有滾動導軌塊，使之在底座5-1上的導軌能直線移動。
[0169]七、圖7是垛包移送輥道7的結構示意圖。
[0170]所述垛包移送輥道7是指布置在堆垛升降臺6之間的輥道組裝置。在每臺堆垛升降臺6之間設有成品輸送輥道7，當垛包成形后，堆垛升降臺6快速下降，將垛包落放到垛包移送輥道7上，由垛包移送輥道7將垛包移送出堆垛升降臺至打包工位。
[0171]垛包移出后，堆垛升降臺6快速上升至工作位，進入下一道垛包碼垛工序。堆垛升降臺6和反碼機構5共用一個整體焊接的底座5-1，結構緊湊、占地面積小及定位準確優點。
[0172]所述的垛包移送輥道7是布置在堆垛升降臺6之間的一排輸送輥道，電機減速機驅動一組輥道，在輥道傳動軸上設有雙列鏈輪，通過鏈條驅動相鄰之間的輥道，保證了每個輥道旋轉同步，當垛包落放到輥道上后，輥道旋轉把垛包移出堆垛升降臺6。
[0173]當垛包成形后，堆垛升降臺6下降將垛包落放在移送輥道7上，通過輥道旋轉將垛包移出碼垛工位。
[0174]所述的垛包移送輥道7設置多個輥道底座7-1;
[0175]在每個輥道底座7-1上安裝兩根移送輥7-2，每根移送輥7-2的兩端裝有輥道軸承座7-3，移送輥7-2通過所述的軸承座7-3固定在輥道底座7-1上。
[0176]在所述的移送輥7-2的輸入軸上裝有兩片同規格鏈輪組成的鏈輪組7-4，各兩兩對應鏈輪用傳動鏈條7-5組成封閉的傳動鏈結構。
[0177]垛包移送輥道7設置輥道電機減速機7-6;所述的輥道電機減速機7-6通過彈性聯軸器7-8驅動其中一組移送輥7-2，通過所述的傳動鏈結構使每個移送輥7-2同步旋轉。通過上述傳動鏈是每臺移送輥同步旋轉，是垛包平穩、可靠移出碼垛工位。
[0178]所述的輥道底座7-1上設有防止垛包在移送過程中發生傾斜并與堆垛升降臺部件相碰的防護板7-9。防止垛包在移送過程中發生傾斜于堆垛升降臺部件相碰。
[0179]所述的輥道電機減速機7-6通過減速機底座7-7安裝在設備地基上。
[0180]八、為了實現與上述技術方案相同的發明目的，本實用新型還提供了以上所述的全自動型鋼碼垛機的碼垛方法。為了更好理解本實用新型的工作原理，圖8?圖20描述了碼垛工藝流程各機構動作狀態。其碼垛工藝流程如下:
[0181]1、如圖8所示，編組擋塊組件2-8根據型鋼規格移動到設定的位置，變頻控制的碼垛輸送收集鏈架I收集成品型鋼碼垛最小數量；
[0182]2、如圖9所示，根據型鋼規格和長度，編組托架3-3上升，分離出指定的碼垛槽型鋼；
[0183]3、如圖10所示，編組小車3將編好的型鋼運送到正碼待料位；
[0184]4、如圖11所示，編組托架3-3將型鋼托舉到正碼電磁吸盤4-12，正碼電磁吸盤4-12得電；
[0185]5、如圖12所示，編組托架3-3下降，正碼電磁吸盤4_12吸持型鋼；
[0186]6、如圖13所示，編組小車3回編組位，為第二次編組準備，正碼機構4平移作運動至放料位，型鋼水平搬運；
[0187]7、如圖14所示，編組小車3第二次編組，正碼電磁吸盤4-12失電，型鋼完成正碼碼垛，正碼機構4回待料位；
[0188]8、如圖15所示，編組小車3水平移動至反碼待料位；
[0189]9、如圖16所示，編組托架3-3下降，堆垛升降臺6作定距下降動作；
[0190]10、如圖17所示，反碼電磁吸盤5-2得電，反碼機構5翻轉動作；編組小車3回編組位，為下次編組準備；
[0191 ] 11、如圖18所示，反碼電磁吸盤5-2失電，型鋼扣壓在上次正碼的型鋼上，完成反碼碼垛;反碼機構5翻轉回待料位動作；
[0192]12、如圖19所示，系統循環工作，直至達到設定的垛型；
[0193]13、如圖20所示，垛包落放到垛包移送輥道7上，移至打捆位。
[0194]圖21是本實用新型的工藝流程圖。
[0195]本實用新型采用上述技術方案，實現型鋼的自動碼垛;采用機電液一體化編組模式，克服了現有技術中型鋼機械編組方法存在的效率低、需要現場人工調節、通用性差以及小型鋼無法編組的缺陷;本實用新型具有編組快速精準、效率高、通用性好的特點，在一臺設備上通過選擇型鋼的種類、規格和長度就可實現角鋼、H型鋼、槽鋼、工字鋼、軌道鋼、方鋼及扁鋼的碼垛，新穎的正碼機構設計可對超長規格的型鋼進行自動碼垛，是一種型鋼碼垛方法的創新設計，具有廣泛的市場推廣價值。
[0196]上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.全自動型鋼碼垛機的編組定位機構，所述的全自動型鋼碼垛機包括型鋼輸送機構、碼垛機構；以及將垛包移出碼垛工位的垛包移送輥道(7);在所述的型鋼輸送機構與垛包移送輥道(7)之間設置用于型鋼自動編組的編組小車(3); 所述的碼垛機構包括:將編組好的型鋼運送到正碼待料位置的正碼機構(4);將已編組的型鋼翻轉后運送至反碼待料位置的反碼機構(5); 在所述的垛包移送輥道(7)的位置設置堆垛升降臺(6); 所述的型鋼輸送機構設置輸送鏈收集架(I); 所述的輸送鏈收集架(I)設置按照型鋼的長度并列等距排列的收集架本體(1-1); 其特征在于: 所述的編組定位機構是固定在所述的收集架本體(1-1)上的一套由液壓缸驅動的可直線移動的定位擋塊系統。2.按照權利要求1所述的全自動型鋼碼垛機的編組定位機構，其特征在于:所述的編組定位機構設有編組定位擋塊(2)，所述的編組定位擋塊(2)通過編組定位擋塊底座(2-1)與收集架本體(1-1)進行螺栓連接。3.按照權利要求2所述的全自動型鋼碼垛機的編組定位機構，其特征在于:所述的編組定位機構設置編組定位擋塊同步軸軸承座(2-4)，所述的編組定位擋塊同步軸軸承座(2-4)固定在收集架底座(1-10)上。4.按照權利要求3所述的全自動型鋼碼垛機的編組定位機構，其特征在于:所述的編組定位機構設置保證各個編組定位擋塊(2)同步移動的編組定位擋塊同步軸(2-3)，所述的編組定位擋塊同步軸(2-3)安裝在各個編組定位擋塊同步軸軸承座(2-4)上。5.按照權利要求4所述的全自動型鋼碼垛機的編組定位機構，其特征在于:在所述的編組定位擋塊底座(2-1)上設有滑移軸(2-7);在所述的滑移軸(2-7)的兩端安裝有滑軸滾輪組件(2-6)和擋塊組件(2-8);所述的滑軸滾輪組件(2-6)中的滾輪安裝在U型口搖臂(2-5)中的U型槽口內，使滑軸滾輪組件(2-6)能隨著U型口搖臂(2-5)的擺動作水平移動，將U型口搖臂(2-5)的旋轉運動轉換成滑軸滾輪組件(2-6)的水平直線運動;所述的軸滾輪組件(2-6)驅動滑移軸(2-7)以及固定在滑移軸(2-7)上的擋塊組件(2-8)作水平移動。6.按照權利要求5所述的全自動型鋼碼垛機的編組定位機構，其特征在于:所述的編組定位機構設置編組驅動油缸(2-9)，所述的編組驅動油缸(2-9)驅動所述的U型口搖臂(2-5)以及編組定位擋塊同步軸(2-3)擺動，每個U型口搖臂(2-5)與編組定位擋塊同步軸(2-3)剛性連接，保證各個U型口搖臂(2-5)同步擺動。7.按照權利要求4所述的全自動型鋼碼垛機的編組定位機構，其特征在于:在所述的編組定位擋塊同步軸(2-3)的端部安裝有用于檢測編組定位擋塊(2)移動距離的角度位移編碼器(2-2)。
【文檔編號】B65G57/32GK205590001SQ201620066780
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年1月22日
【發明人】王飛, 余斌, 楊云卿, 王文波, 盧偉
【申請人】馬鞍山市雙益機械制造有限公司