精确定位多组并联高速码垛系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种精确定位多组并联高速码垛系统，包括输入升降台以及码垛设备；码垛设备包括若干平行设置的机架，机架上通过第一铰接轴铰接有吊臂，各吊臂的下端与横梁连接，横梁的下侧通过第二铰接轴间隔铰接有若干腕部，腕部旋转连接有翻转磁铁，翻转磁铁上设置有用于卡固型材的卡固机构；机架上设置有驱动各吊臂运动的同步驱动装置；腕部通过腕部水平保持机构保持腕部的水平状态；输入升降台上设置有用于对正码型材和反码型材分别进行定位的定位挡块；码垛设备还包括用于精确定位吊臂位置的定位装置；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。本实用新型专利技术能够精确定位吊臂的位置，能够使提高型材的码垛精度。

【技术实现步骤摘要】
精确定位多组并联高速码垛系统
本技术涉及一种本技术涉及一种型材生产设备，具体的说是一种精确定位多组并联高速码垛系统。
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，本技术提供一种精确测量吊臂位置的精确定位多组并联高速码垛系统。为达到上述目的，本技术精确定位多组并联高速码垛系统，包括输入升降台以及码垛设备；所述码垛设备包括若干平行设置的机架，所述机架上通过第一铰接轴铰接有吊臂，各所述吊臂的下端与横梁连接，所述横梁的下侧通过第二铰接轴间隔铰接有若干腕部，所述腕部旋转连接有翻转磁铁，所述翻转磁铁上设置有用于卡固型材的卡固机构；所述机架上设置有驱动各所述吊臂运动的同步驱动装置；所述腕部通过腕部水平保持机构保持腕部的水平状态；所述输入升降台上设置有用于对正码型材和反码型材分别进行定位的定位挡块；所述码垛设备还包括用于精确定位所述吊臂位置的定位装置；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吊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吊臂底端运动的最高点与最低点的高度之差；当所述吊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，当所述吊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，所述定位板包括上定位板和下定位板，当所述吊臂前摆运动到终点时，距离测量机构的高度在所述上定位板的上侧高度和下侧高度之间，当所述吊臂后摆运动到终点时，距离测量机构的高度在所述下定位板的上侧高度和下侧高度之间；所述固定测距定位机构包括与吊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吊臂底端运动的最高点与最低点高度之差；当所述吊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，当所述吊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，所述固定测距定位机构包括与吊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；所述距离测量机构包括上测量机构和下测量机构，所述上测量机构的高度在所述吊臂前摆运动到终点时定位板的上侧高度和下侧高度之间，所述下测量机构的高度在所述吊臂后摆运动到终点时定位板的上侧高度和下侧高度之间；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，所述各吊臂与所述第一铰接轴防转连接，各所述吊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。进一步地，定位装置还包括运动控制机构，所述运动控制机构包括设置在所述吊臂向上运动的后1/2的范围内的上触发机构、设置在所述吊臂向下运动的后1/2的范围内的下触发机构以及与所述上触发机构和所述下触发机构通讯的控制器；所述控制器与所述移动测距定位机构、固定测距定位机构和所述角度传感器定位机构通讯，所述控制器控制所述同步驱动装置；所述上触发机构和所述下触发机构为接近开关。进一步地，定位装置还包括运动控制机构，所述运动控制机构包括与所述第一铰接轴连接的触发角度传感器以及与所述触发角度传感器通讯的控制器，所述控制器控制所述同步驱动装置。进一步地，所述角度传感器定位机构还包括壳体，所述壳体内设置有与所述壳体或机架旋转连接的旋转底座，所述角度传感器的壳体与所述旋转底座连接，所述旋转底座上设置有将所述旋转底座与所述壳体或机架锁紧的锁紧机构。进一步地，所述为腕部水平保持机构包括一根与所述吊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。进一步地，所述翻转电磁铁还包括控制电磁铁磁力大小的磁力控制系统；所述磁力调节系统包括用于检测电磁铁位置的传感器和控制电磁铁磁力大小的控制装置；其中，所述控制装置根据接收到的传感器检测到的电磁铁的位置信息输出控制信息以调整电磁铁的磁力大小。进一步地，所述控制装置根据接收到的传感器检测到的电磁铁的位置信息输出控制信息以调整电磁铁的磁力大小的方法为：当检测到所述翻转电磁铁翻转到第一相位时，控制装置控制电磁铁磁力位于第一区间；当电磁铁位于其他相位时，控制装置控制电磁铁磁力位于第二区间。本技术精确定位多组并联高速码垛系统通过距离测量装置对吊臂运动位置进行测量时，直接测量吊臂的位置，不需要通过计算，这样，既能够避免由于机械间隙、材料形变和制造安装误差等引起的测量误差，还能够避免由于计算过程中的舍入造成的误差，能够准确的获取吊臂的运动位置。本技术精确定位多组并联高速码垛系统通过角度传感器测量吊臂运动位置时，将第一铰接轴通过增速装置与角度传感器连接，当第一铰接轴旋转一个角度时，增速装置通过增速将角度传感器的测量段的范围扩大，以此间接增强角度传感器的分辨率。当机械手进行摆动时，其机械运动围绕手臂末端的轴进行旋转运动，同时就带动连接到轴上的增速机运行。设摆臂运行区间为[0,A]，被增速机速比k放大后，增速机高速端运行区间实际是[0,kA]。设传感器分辨率为B，由于传感器连接到增速机高速端，所以增速机高速端的测量分辨率为B，而增速机低速端的测量分辨率为B/k，也就是说，本技术提出的测量装置，针对摆臂进行测量的分辨率为B/k，精度提高了k倍。为达到上述目的，本技术精确定位多组并联高速码垛系统，包括输入升降台以及码垛设备；所述码垛设备包括若干个平行设置的机架、通过第一铰接轴与各机架铰接的若干吊臂、与各所述吊臂下端连接的横梁、在横梁上间隔设置的若干腕部、与腕部一一对应旋转连接的翻转磁铁、用于驱动各所述翻转磁铁同步翻转的磁铁同步装置、用于驱动各所述吊臂同步运动的同步驱动装置、设置在所述同步驱动装置与机架或同步驱动装置与吊臂之间的补偿装置、用于精确定位所述吊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；所述输入升降台包括若干输入升降台主体、用于驱动各所述输入升降台主体同步升降的输入同步驱动装置、用于精确定位所述输入升降台主体的输入升降台定位装置以及用于阻挡待码垛物品的定位挡块；所述输出升降台包括若干输出升降台主体、用于驱动各所述输出升降台主体同步升降的输出同步驱动装置以及用于精确定位所述输出升降台主体的输出升降台定位装置。进一步地，所述机架为“Γ”形机架或“┤”形机架；所述“Γ”形机架包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精确定位多组并联高速码垛系统，其特征在于：包括输入升降台以及码垛设备；所述码垛设备包括若干平行设置的机架，所述机架上通过第一铰接轴铰接有吊臂，各所述吊臂的下端与横梁连接，所述横梁的下侧通过第二铰接轴间隔铰接有若干腕部，所述腕部旋转连接有翻转磁铁，所述翻转磁铁上设置有用于卡固型材的卡固机构；所述机架上设置有驱动各所述吊臂运动的同步驱动装置；所述腕部通过腕部水平保持机构保持腕部的水平状态；所述输入升降台上设置有用于对正码型材和反码型材分别进行定位的定位挡块；所述码垛设备还包括用于精确定位所述吊臂位置的定位装置；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吊臂或横梁底部铰接或者与腕部固定连接距离测量机构、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吊臂底端运动的最高点与最低点的高度之差；当所述吊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，当所述吊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，所述定位板包括上定位板和下定位板，当所述吊臂前摆运动到终点时，距离测量机构的高度在所述上定位板的上侧高度和下侧高度之间，当所述吊臂后摆运动到终点时，距离测量机构的高度在所述下定位板的上侧高度和下侧高度之间；所述固定测距定位机构包括与吊臂或横梁底部铰接或者与腕部固定连接的定位板、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吊臂底端运动的最高点与最低点高度之差；当所述吊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，当所述吊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，所述固定测距定位机构包括与吊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；所述距离测量机构包括上测量机构和下测量机构，所述上测量机构的高度在所述吊臂前摆运动到终点时定位板的上侧高度和下侧高度之间，所述下测量机构的高度在所述吊臂后摆运动到终点时定位板的上侧高度和下侧高度之间；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，所述各吊臂与所述第一铰接轴防转连接，各所述吊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；所述翻转电磁铁还包括控制电磁铁磁力大小的磁力控制系统；所述磁力调节系统包括用于检测电磁铁位置的传感器和控制电磁铁磁力大小的控制装置；其中，所述控制装置根据接收到的传感器检测到的电磁铁的位置信息输出控制信息以调整电磁铁的磁力大小。...

【技术特征摘要】
1.一种精确定位多组并联高速码垛系统，其特征在于：包括输入升降台以及码垛设备；所述码垛设备包括若干平行设置的机架，所述机架上通过第一铰接轴铰接有吊臂，各所述吊臂的下端与横梁连接，所述横梁的下侧通过第二铰接轴间隔铰接有若干腕部，所述腕部旋转连接有翻转磁铁，所述翻转磁铁上设置有用于卡固型材的卡固机构；所述机架上设置有驱动各所述吊臂运动的同步驱动装置；所述腕部通过腕部水平保持机构保持腕部的水平状态；所述输入升降台上设置有用于对正码型材和反码型材分别进行定位的定位挡块；所述码垛设备还包括用于精确定位所述吊臂位置的定位装置；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吊臂或横梁底部铰接或者与腕部固定连接距离测量机构、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吊臂底端运动的最高点与最低点的高度之差；当所述吊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，当所述吊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，所述定位板包括上定位板和下定位板，当所述吊臂前摆运动到终点时，距离测量机构的高度在所述上定位板的上侧高度和下侧高度之间，当所述吊臂后摆运动到终点时，距离测量机构的高度在所述下定位板的上侧高度和下侧高度之间；所述固定测距定位机构包括与吊臂或横梁底部铰接或者与腕部固定连接的定位板、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吊臂底端运动的最高点与最低点高度之差；当所述吊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，当所述吊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，所述固定测距定位机构包括与吊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；所述距离测量机构包括上测量机构和下测量机构，所述上测量机构的高度在所述吊臂前摆运动到终点时定位板的上侧高度和下侧高度之间，所述下测量机...

【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