碼垛機機械手腕部平移裝置的製作方法

2023-09-22 22:48:05

本實用新型涉及一種碼垛機機械手腕部平移裝置。

背景技術：

角鋼軋制後，經冷卻、定尺、矯直後，必須以合乎標準和市場的商品鋼材包裝規格要求按照一定的模式推碼成垛向客戶交付產品，以便實現物料的存儲、搬運、裝卸運輸等物流活動。目前角鋼碼垛大多採用人工碼垛方式或「行車式」碼垛方式，人工碼垛，工作強度大，所需工人數量多，人工成本高，且工作效率低，而「行車式」碼垛採用自動碼垛系統，雖然降低人工成本，但存在速度低、位置精度差、工藝節奏慢且抗幹攏能力弱與全線型材連軋工藝產能匹配性差等缺點。

現階段擺臂式型材碼垛機器正處於研發階段，其中一個主要的問題是擺臂端部的手腕部件在運動過程中如何保持水平姿態。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型提供一種保持機械手腕部平移的碼垛機機械手腕部平移裝置。

為達到上述目的，本實用新型碼垛機機械手腕部平移裝置包括機架、通過第一鉸接軸與所述機架鉸接的吊臂、通過第二鉸接軸與所述吊臂的底端鉸接的腕部、用於驅動所述吊臂運動的吊臂驅動裝置以及用於所述腕部平行移動的平移機構；其中，

所述腕部平移機構包括2n+1根首尾依次鉸接的平移連杆，其中，由上向下的第1根平移連杆的頂端與所述機架通過第三鉸接軸鉸接，由上向下的第2n+1根平移連杆與所述腕部通過第四鉸接軸鉸接；由上向下的第2m根平移連杆與所述吊臂鉸接，由上向下的第2m+1根平移連杆與所述吊臂平行；其中，所述n為正整數，所述m為小於等於n的正整數；

所述第一、三鉸接軸的軸線確定的平面、第二、四鉸接軸的軸線確定的平面以及第2m根平移連杆的軸線相互平行。

進一步地，所述第一、三鉸接軸的軸線確定的平面以及第二、四鉸接軸的軸線確定的平面均為水平面，與吊臂鉸接的各平移連杆的軸線均為水平線。

進一步地，所述腕部平移機構包括3根首尾依次鉸接的平移連杆，其中，由上向下的第1根平移連杆的頂端與所述機架通過第三鉸接軸鉸接，由上向下的第2根平移連杆與所述吊臂鉸接，由上向下的第3根平移連杆與所述腕部通過第四鉸接軸鉸接；所述第1根平移連杆和所述第3根平移連杆的軸線與所述吊臂的軸線平行；

所述第一、三鉸接軸的軸線確定的平面、第二、四鉸接軸的軸線確定的平面以及所述第2根平移連杆的軸線相互平行。

進一步地，所述吊臂驅動裝置包括前端與所述吊臂鉸接的連杆、與所述機架鉸接的搖杆以及用於驅動所述搖杆的搖杆驅動機構；其中，所述連杆的後端與所述搖杆的前端鉸接。

進一步地，所述吊臂驅動裝置為伸縮液壓缸、伸縮氣缸或伸縮電缸，所述伸縮液壓缸、伸縮氣缸或伸縮電缸的伸縮杆和缸體分別與所述吊臂和機架鉸接。

具體地，所述搖杆驅動機構包括伸縮液壓缸、伸縮氣缸或伸縮電缸；所述伸縮液壓缸、伸縮氣缸或伸縮電缸的伸縮杆與所述連杆或所述搖杆鉸接，所述伸縮液壓缸、伸縮氣缸或伸縮電缸的缸體與所述機架鉸接。

具體地，所述搖杆為拐臂的其中一個臂，所述拐臂的另一個臂與所述伸縮電缸、伸縮氣缸或伸縮液壓缸的伸縮杆鉸接，所述伸縮電缸、伸縮氣缸或伸縮液壓缸的缸體與所述機架鉸接。

進一步地，所述吊臂驅動裝置前端與所述水平段的距離小於所述吊臂驅動裝置前端與所述吊臂底端的距離。

具體地，所述伸縮液壓缸、伸縮氣缸和伸縮電缸通過補償機構與所述機架鉸接；所述補償機構包括與所述機架垂直的水平支撐、與所述水平支撐鉸接的補償底座以及驅動所述補償底座運動的補償驅動機構；所述伸縮液壓缸、伸縮氣缸和伸縮電缸與所述補償底座鉸接，所述補償驅動機構為補償液壓缸、補償氣缸或補償電缸；所述補償驅動機構的精度小於所述吊臂驅動裝置。

具體地，所述搖杆驅動機構通過補償機構與所述機架鉸接，所述補償機構包括與所述機架鉸接的補償底座以及驅動所述補償底座運動的補償驅動機構，所述搖杆驅動機構與所述補償底座鉸接，所述補償驅動機構為補償電缸、補償液壓缸或補償氣缸，所述補償電缸、補償液壓缸或補償氣缸的伸縮杆與所述補償底座鉸接，所述補償電缸、補償液壓缸或補償氣缸的缸體與所述機架鉸接。

本實用新型碼垛機機械手腕部平移裝置通過平移連杆與吊臂之間形成的若干平行四連杆結構實現腕部始終保持平動的效果，腕部不會發生轉動，適用於需要通過平移進行碼垛的小規格型鋼的碼垛。

附圖說明

圖1是本實用新型碼垛機機械手腕部平移裝置採用伸縮機構直接驅動吊臂的一種優選實施例；

圖2是本實用新型碼垛機機械手腕部平移裝置採用連杆機構驅動吊臂的一種優選實施例。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本實用新型做進一步的描述。

本發明中，機架的「前」是指機架朝向升降平臺的方向，「後」是指機架背向升降平臺的方向。運動過程中的「前」是指在運動時先經過的區域，「後」是指在運動時後經過的區域。

本發明中，所述腕部為用於連接吊臂和翻轉磁鐵；或者連接橫梁和翻轉磁鐵的連接結構，所述連接結構為設置在所述翻轉磁鐵兩側的兩塊連接板、設置在翻轉磁鐵一側的一塊連接板或其他連接結構。

實施例1

如圖1所示，碼垛機機械手腕部平移裝置包括機架1、通過第一鉸接軸201與所述機架1鉸接的吊臂、通過第二鉸接軸204與所述吊臂的底端鉸接的腕部、用於驅動所述吊臂運動的吊臂驅動裝置以及用於所述腕部平行移動的平移機構；其中，

所述腕部平移機構包括2n+1根首尾依次鉸接的平移連杆，其中，由上向下的第1根平移連杆205的頂端與所述機架1通過第三鉸接軸203鉸接，由上向下的第2n+1根平移連杆207與所述腕部通過第四鉸接軸202鉸接；由上向下的第2m根平移連杆206與所述吊臂鉸接，由上向下的第2m+1根平移連杆與所述吊臂平行；其中，所述n為正整數，所述m為小於等於n的正整數；

所述第一、三鉸接軸的軸線確定的平面、第二、四鉸接軸的軸線確定的平面以及第2m根平移連杆206的軸線相互平行。

本實施例碼垛機機械手腕部平移裝置通過平移連杆與吊臂之間形成的若干平行四連杆結構實現腕部始終保持平動的效果，腕部不會發生轉動，適用於需要通過平移進行碼垛的小規格型鋼的碼垛。

實施例2

在實施例1的基礎上，如圖1所示，所述吊臂驅動裝置為伸縮液壓缸、伸縮氣缸或伸縮電缸，所述伸縮液壓缸、伸縮氣缸或伸縮電缸的伸縮杆和缸體分別與所述吊臂和機架1鉸接。

本實施例採用伸縮機構直接驅動吊臂進行運動，中間沒有傳動機構，減少了傳動機構的能量損失，提高了能量轉換效率，同時，不採用傳動機構能夠減少傳動機構的自重運動所需要的能量，還能夠減少碼垛機的重量。

實施例3

如圖2所示，所述吊臂驅動裝置包括前端與所述吊臂鉸接的連杆301、與所述機架1鉸接的搖杆303以及用於驅動所述搖杆303的搖杆303驅動機構301；其中，所述連杆301的後端與所述搖杆303的前端鉸接。

所述搖杆303驅動機構301包括伸縮液壓缸、伸縮氣缸或伸縮電缸；所述伸縮液壓缸、伸縮氣缸或伸縮電缸的伸縮杆與所述連杆301或所述搖杆303鉸接，所述伸縮液壓缸、伸縮氣缸或伸縮電缸的缸體與所述機架1鉸接。

所述搖杆303為拐臂的其中一個臂，所述拐臂的另一個臂與所述伸縮電缸、伸縮氣缸或伸縮液壓缸的伸縮杆鉸接，所述伸縮電缸、伸縮氣缸或伸縮液壓缸的缸體與所述機架1鉸接。

本實施例通過拐臂以及連杆301進行傳動，這樣不僅能夠通過調節兩個臂的長度調節傳動比，還能夠通過調整兩個臂之間的角度進行傳動方向的變換，能夠將搖杆303驅動安裝在合適的位置。

實施例4

在實施例3的基礎上，如圖2所示，所述搖杆驅動機構通過補償機構與所述機架1鉸接，所述補償機構包括與所述機架1鉸接的補償底座401以及驅動所述補償底座401運動的補償驅動機構402，所述搖杆驅動機構與所述補償底座401鉸接，所述補償驅動機構402為補償電缸、補償液壓缸或補償氣缸，所述補償電缸、補償液壓缸或補償氣缸的伸縮杆與所述補償底座401鉸接，所述補償電缸、補償液壓缸或補償氣缸的缸體與所述機架1鉸接。

本實施例的搖杆驅動機構通過補償機構與所述機架1進行鉸接，這樣，能夠通過搖杆驅動機構快速的將搖臂驅動到預定位置附近，然後通過補償驅動機構402驅動吊臂精確的運動到預定位置，這樣，本實施例的碼垛機兼顧了運動速度與運動精度。

實施例5

在實施例2的基礎上，所述伸縮液壓缸、伸縮氣缸和伸縮電缸通過補償機構與所述機架1鉸接；所述補償機構包括與所述機架1垂直的水平支撐、與所述水平支撐鉸接的補償底座401以及驅動所述補償底座401運動的補償驅動機構402；所述伸縮液壓缸、伸縮氣缸和伸縮電缸與所述補償底座401鉸接，所述補償驅動機構402為補償液壓缸、補償氣缸或補償電缸；所述補償驅動機構402的精度小於所述吊臂驅動裝置。

本實施例將伸縮機構與通過補償機構與機架1鉸接，這樣，能夠通過伸縮機構快速的將搖臂驅動到預定位置附近，然後通過補償驅動機構402驅動吊臂精確的運動到預定位置，這樣，本實施例的碼垛機兼顧了運動速度與運動精度。

以上，僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求所界定的保護範圍為準。