高速码垛系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种高速码垛系统，包括“┤”形机架、摆臂、驱动装置、腕部和翻转磁铁；所述机架包括水平段和竖直段，所述水平段一端与所述竖直段顶端连接，所述机架水平段前端通过第一铰接轴铰接有摆臂；摆臂下端通过第二铰接轴铰接有腕部；所述腕部上设置有翻转电磁铁，所述驱动装置设置在所述机架和摆臂之间与摆臂铰接；利用用于补偿摆臂驱动装置的运动精度的补偿装置、用于精确定位摆臂位置的定位装置、以及用于平衡摆臂部分或全部自重和/或载荷的预紧装置，实现码垛系统的精确、快速定位。

【技术实现步骤摘要】
高速码垛系统
本技术涉及一种型材生产设备，具体的说是一种多组并联高速码垛机械手。
技术介绍
型材码垛机布置在型材车间后部成品工序尾端，用于定尺型材码垛，以合乎标准和市场的商品钢材包装规格要求按照一定的模式堆码成垛向客户交付产品，以便实现物料的存储、搬运、装卸运输等物流活动。目前的型材码垛机大多采用人工码垛方式或“行车式”码垛方式，人工码垛方式工作强度大，所需作业工人数量多，人工成本大，且工作效率低，码垛包装质量差；行吊方式采用自动码垛系统，降低人工成本，但存在速度低、位置精度差、工艺节奏慢且抗干拢能力弱与全线型材连轧工艺产能匹配性差等缺点。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种码垛速度快、精度高的多组并联高速码垛系统。为达到上述目的，本技术高速码垛系统，包括“┤”形机架、摆臂、驱动装置、腕部和翻转磁铁；所述机架包括水平段和竖直段，所述水平段一端与所述竖直段顶端连接，所述机架水平段前端通过第一铰接轴铰接有摆臂；摆臂下端通过第二铰接轴铰接有腕部；所述腕部上设置有翻转电磁铁，所述驱动装置设置在所述机架和摆臂之间与摆臂铰接。较佳的，所述驱动装置包括驱动机构、与摆臂对应的驱动连杆、与驱动连杆对应的摇杆，所述驱动连杆的一端与所述摇杆铰接，所述驱动连杆的另一端与所述摆臂铰接；或者，所述摆臂与所述第一铰接轴防转连接，所述驱动装置包括一个伸缩机构，所述伸缩机构的两端分别与所述摆臂和机架铰接。较佳的，所述驱动装置通过补偿装置与机架铰接；所述补偿装置包括与所述机架铰接的补偿底座以及与所述补偿底座远离所述机架一侧铰接的补偿驱动机构；所述驱动装置与所述补偿底座中部铰接；所述补偿驱动装置的运动精度高于所述驱动装置；或者，所述补偿装置包括与所述机架滑动连接的补偿底座以及驱动所述补偿底座滑动的补偿驱动机构，所述驱动装置与所述补偿底座连接。较佳的，所述预紧装置包括两端分别与所述机架和所述摆臂铰接的弹性机构以及用于调节所述弹性机构的弹力的弹性调节机构；所述弹性机构包括气缸和与所述气缸连通的气包，所述弹性调节机构包括气源、用于连通气源和气包的气源处理元件以及设置在所述气包上的气压表；或者，所述预紧装置包括两端分别与所述机架和所述摆臂铰接的弹性机构以及用于调节所述弹性机构的弹力的弹性调节机构；所述弹性机构包括弹簧，所述弹性调节机构包括用于调节弹簧与机机架连接位置的位置调节机构。较佳的，所述腕部与所述横梁通过第二铰接轴铰接，所述码垛设备还包括与腕部连接的腕部水平保持机构或腕部姿态调整机构；所述腕部水平保持机构为腕部单连杆水平保持机构或腕部多连杆水平保持机构；所述腕部多连杆水平保持机构包括一根与摆臂旋转连接的腕部连接轴、一根顶部连杆和与所述腕部对应的底部连杆，所述腕部同连接轴上设置有主动臂和从动臂，所述腕部连接轴的主动臂与上方相邻的腕部连接轴的从动臂分别与平移连杆铰接，最上方的连接轴的主动臂与顶部连杆的底端铰接，所述顶部连杆的顶端与机架通过第三铰接轴铰接，最下方的所述腕部连接轴的从动臂与所述底部连杆的顶端铰接，所述底部连杆的底端与所述腕部通过第四铰接轴铰接；所述第一、三铰接轴的轴线所确定的平面与第二、四铰接轴的轴线所确定的平面为水平面，所述平移连杆、顶部连杆以及底部连杆的轴线与所述摆臂的轴线平行；所述为腕部单连杆水平保持机构包括一根与所述摆臂平行设置的平移连杆，所述平移连杆的上端与所述机架通过第三铰接轴铰接，所述平移连杆的下端通过第四铰接轴与所述腕部铰接，所述第一、三铰接轴的轴线所确定的平面与所述第二、四铰接轴所确定的平面为水平面；所述腕部与所述第二铰接轴防转连接；所述腕部姿态调整机构为腕部单连杆姿态调整机构或腕部多连杆姿态调整机构；所述腕部多连杆姿态调整机构包括一根腕部连接轴、一根顶部连杆和与所述腕部对应的底部连杆、与所述第一铰接轴旋转连接摇杆以及用于调整所述腕部姿态的姿态驱动机构；所述腕部连接轴上设置有至少一个主动臂和至少一个从动臂，所述腕部连接轴的主动臂与上方相邻的腕部连接轴的从动臂分别与平移连杆铰接，最上方的连接轴的主动臂与顶部连杆的底端铰接，所述顶部连杆的顶端与摇杆通过第三铰接轴铰接，最下方的所述腕部连接轴的从动臂与所述底部连杆的顶端铰接，所述底部连杆的底端与所述腕部通过第四铰接轴铰接；所述第一、三铰接轴的轴线所确定的平面与第二、四铰接轴的轴线所确定的平面平行，所述平移连杆、顶部连杆以及底部连杆的轴线与所述摆臂的轴线平行；所述姿态驱动机构驱动所述顶部连杆或所述摇杆运动；所述腕部单连杆姿态调整机构包括一根与所述摆臂平行设置的平移连杆、与所述第一铰接轴旋转连接的摇杆以及驱动所述平移连杆或所述摇杆的姿态驱动机构，所述平移连杆的上端与所述摇杆通过第三铰接轴铰接，所述平移连杆的下端与所述腕部通过第四铰接轴铰接，所述第一、三铰接轴的轴线所确定的平面与第二、四铰接轴所确定的平面平行；所述腕部与所述第二铰接轴防转连接；较佳的，码垛设备上设置有定位装置，所述定位装置为移动测距定位机构、固定测距定位机构或角度传感器定位机构；所述移动测距定位机构包括与摆臂或横梁底部铰接距离测量机构、用于保持所述测量机构水平的水平保持机构以及对应所述距离测量机构运动范围设置的定位板；所述定位板的高度不小于所述摆臂底端运动的最高点与最低点的高度之差；当所述摆臂底端运动到最高点时，所述距离测量机构对应所述定位板的上部，当所述摆臂底端运动到最低点时，所述距离测量机构对应所述定位板的下部；或者，所述定位板包括对应所述距离测量机构向上运动范围的后1/2设置的上定位板和对应所述距离测量机构向下运动范围的后1/2设置的下定位板；当所述摆臂底端运动到最高点时，所述距离测量机构对应所述上定位板，当所述摆臂底端运动到最低点时，所述距离测量机构对应所述下定位板；所述固定测距定位机构包括与摆臂或横梁底部铰接的定位板、用于保持所述定位板竖直的竖直保持机构以及对应所述定位板设置的距离测量机构；所述定位板的高度不小于所述摆臂底端运动的最高点与最低点高度之差；当所述摆臂底端运动到最高点时，所述距离测量机构对应所述定位板的下部，当所述摆臂底端运动到最低点时，所述距离测量机构对应所述定位板的上部；或者，对应所述定位板向上运动范围的后1/2设置的上测量机构和对应所述定位板向下运动范围的后1/2设置的下距离测量机构，当所述摆臂底端运动到最高点时，所述定位板对应所述上测量机构，当所述摆臂底端运动到最低点时，所述定位板对应所述下测量机构；所述角度传感器定位机构包括通过增速机与第一铰接轴连接的角度传感器，所述第一铰接轴与所述增速机的低速端连接，所述角度传感器与所述增速机的高速端连接，所述摆臂与所述第一铰接轴防转连接，所述摆臂运动的角度范围与增速机的增速比的乘积不大于所述角度传感器的量程。较佳的，所述电磁铁上设置有型材卡固机构，所述型材卡固机构为滑动卡固机构、翻转卡固机构或升降卡固机构；所述滑动卡固机构包括与所述电磁铁滑动连接的齿板以及用于驱动所述齿板滑动的齿板驱动机构，所述齿板上沿型材排列方向设置有型材相适配的卡固缺口；所述翻转卡固机构包括与所述电磁铁铰接的齿板以及用于驱动所述齿板翻转的齿板驱动机构，所述齿板上沿型材排列方向设置有与型材相适配的卡固缺口；较佳的，所述升降卡固机构包括与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速码垛系统，其特征在于：包括“┤”形机架、摆臂、驱动装置、腕部和翻转磁铁；所述机架包括水平段和竖直段，所述水平段一端与所述竖直段顶端连接，所述机架水平段前端通过第一铰接轴铰接有摆臂；摆臂下端通过第二铰接轴铰接有腕部；所述腕部上设置有翻转电磁铁，所述驱动装置设置在所述机架和摆臂之间与摆臂铰接。

【技术特征摘要】
1.一种高速码垛系统，其特征在于：包括“┤”形机架、摆臂、驱动装置、腕部和翻转磁铁；所述机架包括水平段和竖直段，所述水平段一端与所述竖直段顶端连接，所述机架水平段前端通过第一铰接轴铰接有摆臂；摆臂下端通过第二铰接轴铰接有腕部；所述腕部上设置有翻转电磁铁，所述驱动装置设置在所述机架和摆臂之间与摆臂铰接。2.根据权利要求1所述的高速码垛系统，其特征在于：所述驱动装置包括驱动机构、与摆臂对应的驱动连杆、与驱动连杆对应的摇杆，所述驱动连杆的一端与所述摇杆铰接，所述驱动连杆的另一端与所述摆臂铰接；或者，所述摆臂与所述第一铰接轴防转连接，所述驱动装置包括一个伸缩机构，所述伸缩机构的两端分别与所述摆臂和机架铰接。3.根据权利要求1所述的高速码垛系统，其特征在于：所述驱动装置通过补偿装置与机架铰接；所述补偿装置包括与所述机架铰接的补偿底座以及与所述补偿底座远离所述机架一侧铰接的补偿驱动机构；所述驱动装置与所述补偿底座中部铰接；所述补偿驱动装置的运动精度高于所述驱动装置；或者，所述补偿装置包括与所述机架滑动连接的补偿底座以及驱动所述补偿底座滑动的补偿驱动机构，所述驱动装置与所述补偿底座连接。4.根据权利要求1所述高速码垛系统，其特征在于：还包括一预紧装置，所述预紧装置包括两端分别与所述机架和所述摆臂铰接的弹性机构以及用于调节所述弹性机构的弹力的弹性调节机构；所述弹性机构包括气缸和与所述气缸连通的气包，所述弹性调节机构包括气源、用于连通气源和气包的气源处理元件以及设置在所述气包上的气压表；或者，所述预紧装置包括两端分别与所述机架和所述摆臂铰接的弹性机构以及用于调节所述弹性机构的弹力的弹性调节机构；所述弹性机构包括弹簧，所述弹性调节机构包括用于调节弹簧与机机架连接位置的位置调节机构。5.根据权利要求1所述高速码垛系统，其特征在于：所述腕部与横梁通过第二铰接轴铰接，所述码垛设备还包括与腕部连接的腕部水平保持机构或腕部姿态调整机构；所述腕部水平保持机构为腕部单连杆水平保持机构或腕部多连杆水平保持机构；所述腕部多连杆水平保持机构包括一根与摆臂旋转连接的腕部连接轴、一根顶部连杆和与所述腕部对应的底部连杆，所述腕部同连接轴上设置有主动臂和从动臂，所述腕部连接轴的主动臂与上方相邻的腕部连接轴的从动臂分别与平移连杆铰接，最上方的连接轴的主动臂与顶部连杆的底端铰接，所述顶部连杆的顶端与机架通过第三铰接轴铰接，最下方的所述腕部连接轴的从动臂与所述底部连杆的顶端铰接，所述底部连杆的底端与所述腕部通过第四铰接轴铰接；所述第一、三铰接轴的轴线所确定的平面与第二、四铰接轴的轴线所确定的平面为水平面，所述平移连杆、顶部连杆以及底部连杆的轴线与所述摆臂的轴线平行；所述为腕部单连杆水平保持机构包括一根与所述摆臂平行设置的平移连杆，所述平移连杆的上端与所述机架通过第三铰接轴铰接，所述平移连杆的下端通过第四铰接轴与所述腕部铰接，所述第一、三铰接轴的轴线所确定的平面与所述第二、四铰接轴所确定的平面为水平面；所述腕部与所述第二铰接轴防转连接；所述腕部姿态调整机构为腕部单连杆姿态调整机构或腕部多连杆姿态调整机构；所述腕部多连杆姿态调整机构包括一根腕部连接轴、一根顶部连杆和与所述腕部对应的底部连杆、与所述第一铰接轴旋转连接摇杆以及用于调整所述腕部姿态的姿态驱动机构；所述腕部连接轴上设置有至少一个主动臂和至少一个从动臂，所述腕部连接轴的主动臂与上方相邻的腕部连接轴的从动臂分别与平移连杆铰接，最上方的连接轴的主动臂与顶部连杆的底端铰接，所述顶部连杆的顶端与摇杆通过第三铰接轴铰接，最下方的所述腕部连接轴的从动臂与所述底部连杆的顶端铰接，所述底部连杆的底端与所述腕部通过第四铰接轴铰接；所述第一、三铰接轴的轴线所确定的平面与第二、四铰接轴的轴线所确定的平面平行，所述平移连杆、顶部连杆以及底部连杆的轴线与所述摆臂的轴线平行；所述姿态驱动机构驱动所述顶部连杆或所述摇杆运动；所述腕部单连杆姿态调整机构包括一根与所述摆臂平行设置的平移连杆、与所述第一铰接轴旋转连接的摇杆以及驱动所述平移连杆或所述摇杆的姿态驱动机构，所述平移连杆的上端与所述摇杆通过第三铰接轴铰接，所述平移连杆的下端与所述腕部通过第四铰接轴铰接，所述第一、三铰接轴的轴线所确定的平面与第二、四铰接轴所确定的平面平行；所述腕部与所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫卫，王俊，石海军，方田，徐云辉，徐峰，孙斌，阮祥伟，李博宇，郝峰，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34