一種波紋鋼板搬運系統的製作方法

2023-05-22 08:22:51

本實用新型涉及鍋爐引氣預熱器的生產和製造，具體是一種波紋鋼板搬運系統。

背景技術：

鍋爐引氣預熱器的生產過程中，需處理的波形鋼板的長度範圍為150mm-1200mm，寬度範圍為350mm-1500mm，用於放置多層波形鋼板的扇形框架，其寬度由預熱器的高度決定，實際操作過程中，波形鋼板需要人工放入到扇形框架內，勞動強度大，人工成本也高。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種波紋鋼板搬運系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種波紋鋼板搬運系統，包括六軸工業機器人、機器人手部拾取工具、斜面對中定位機構、扇形框架和控制系統，所述斜面對中定位機構的一側設有扇形框架，六軸工業機器人、斜面對中定位機構和扇形框架呈三角形布置，六軸工業機器人的輸出端上設有機器人手部拾取工具，所述六軸工業機器人、機器人手部拾取工具、斜面對中定位機構和扇形框架均與控制系統控制連接。

作為本實用新型進一步的方案：所述斜面對中定位機構包括安裝在對中夾具框架上的外側夾具，外側夾具包括外側夾具擋塊、外側夾具底板、外側夾具驅動氣缸、外側夾具對中齒輪和外側夾具對中齒條，所述外側夾具底板安裝在對中夾具框架的兩側，且置於對中夾具框架內的滑槽中，外側夾具底板與中夾具框架滑動連接，每個外側夾具底板上安裝有至少一個外側夾具擋塊，每個外側夾具底板的側面均固設外側夾具對中齒條，兩個外側夾具對中齒條均與安裝在對中夾具框架中心處的外側夾具對中齒輪相互嚙合，其中一個外側夾具底板的側面與外側夾具驅動氣缸的輸出端固定，外側夾具驅動氣缸與控制系統控制連接。

作為本實用新型再進一步的方案：所述斜面對中定位機構還包括安裝在對中夾具框架上的內側夾具，內側夾具安裝在外側夾具的裡側面上，內側夾具包括內側夾具活動擋塊、內側夾具底板、內側夾具驅動氣缸、內側夾具對中齒輪和內側夾具對中齒條，內側夾具底板安裝在對中夾具框架上且位於兩個外側夾具底板的內側，內側夾具底板與對中夾具框架中滑槽的兩側部分滑動連接，每個內側夾具底板上均固設內側夾具活動擋塊，位於同側的兩個內側夾具底板之間以橫板連接實現聯動，橫板為U形板，卡在對中夾具框架的外部，兩塊橫板的其中一個側面均固設有內側夾具對中齒條，兩個內側夾具對中齒條均與固設在對中夾具框架側面的內側夾具對中齒輪相互嚙合，其中一塊橫板上還與固設在對中夾具框架側面的內側夾具驅動氣缸的輸出端連接，內側夾具驅動氣缸與控制系統控制連接。

作為本實用新型再進一步的方案：每個所述橫板上均安裝有內側夾具活動擋塊驅動氣缸，同側的內側夾具活動擋塊與對中夾具框架轉動連接的同時還通過連動杆聯動，連動杆通過曲軸連杆與內側夾具活動擋塊驅動氣缸的輸出端連接，內側夾具活動擋塊驅動氣缸與控制系統控制連接。

作為本實用新型再進一步的方案：所述內側夾具對中齒輪和外側夾具對中齒輪的中心轉軸處均安裝有旋轉編碼器，旋轉編碼器與控制系統控制連接。

作為本實用新型再進一步的方案：所述機器人手部拾取工具上設有多個永磁吸盤，永磁吸盤採用磁極對消的方式釋放波紋鋼板，每個磁極開關的一側均安裝有旋轉氣缸，旋轉氣缸與控制系統控制連接。

作為本實用新型再進一步的方案：多個所述永磁吸盤均設置在氣缸的輸出端。

作為本實用新型再進一步的方案：所述控制系統包括機器人控制器、PLC及觸控螢幕。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：通過各個模塊的相互配合，能實現對不同尺寸的波紋鋼板自動選擇對中夾具、永磁吸盤數量和位置來進行搬運，結構可靠，大大提升了搬運效率，節省勞動力成本。

附圖說明

圖1為一種波紋鋼板搬運系統的結構示意圖。

圖2為一種波紋鋼板搬運系統中斜面對中定位機構的結構示意圖。

圖3為一種波紋鋼板搬運系統中外側夾具的結構示意圖。

圖4為一種波紋鋼板搬運系統中內側夾具活動擋塊的結構示意圖。

圖中：100-六軸工業機器人、200-機器人手部拾取工具、300-斜面對中定位機構、400-扇形框架、1-外側夾具擋塊、2-外側夾具底板、3-內側夾具活動擋塊、4-內側夾具底板、5-內側夾具活動擋塊驅動氣缸、6-外側夾具驅動氣缸、7-外側夾具對中齒輪、8-外側夾具對中齒條、9-內側夾具、10-外側夾具、11-對中夾具框架、12-內側夾具驅動氣缸、13-內側夾具對中齒輪、14-內側夾具對中齒條。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

請參閱圖1～4，本實用新型實施例中，一種波紋鋼板搬運系統，包括六軸工業機器人100、機器人手部拾取工具200、斜面對中定位機構300、扇形框架400和控制系統，所述斜面對中定位機構300的一側設有扇形框架400，斜面對中定位機構300用於對波紋鋼板進行定位，方便六軸工業機器人100進行拾取，扇形框架400內用於放置波形鋼板，六軸工業機器人、斜面對中定位機構300和扇形框架400呈三角形布置，六軸工業機器人100的輸出端（手部）上設有機器人手部拾取工具200，用於對波紋鋼板進行拾取後放置在扇形框架400內，所述六軸工業機器人100、機器人手部拾取工具200、斜面對中定位機構300和扇形框架400均與控制系統控制連接。

所述斜面對中定位機構300包括安裝在對中夾具框架11上的外側夾具10，外側夾具10包括外側夾具擋塊1、外側夾具底板2、外側夾具驅動氣缸6、外側夾具對中齒輪7和外側夾具對中齒條8，所述外側夾具底板2安裝在對中夾具框架11的兩側，且置於對中夾具框架11內的滑槽中，外側夾具底板2與中夾具框架11滑動連接，每個外側夾具底板2上安裝有至少一個外側夾具擋塊1，用於對尺寸較大的波紋鋼板進行限位，每個外側夾具底板2的側面均固設外側夾具對中齒條8，兩個外側夾具對中齒條8均與安裝在對中夾具框架11中心處的外側夾具對中齒輪7相互嚙合，其中一個外側夾具底板2的側面與外側夾具驅動氣缸6的輸出端固定，在外側夾具驅動氣缸6收縮時，該外側夾具底板2向內側運動，此時外側夾具對中齒條8帶動外側夾具對中齒輪7轉動，外側夾具對中齒輪7進而帶動另一個外側夾具底板2同步向內運動，完成兩個外側夾具底板2同時向內側運動，外側夾具擋塊1對中間的波紋鋼板進行夾緊定位，外側夾具驅動氣缸6與控制系統控制連接。

所述斜面對中定位機構300還包括安裝在對中夾具框架11上的內側夾具9，內側夾具9安裝在外側夾具10的裡側面上，為的是防止外側夾具10在對尺寸較小的波紋鋼板進行夾緊定位時，速度慢和氣缸形成不足的問題，內側夾具9包括內側夾具活動擋塊3、內側夾具底板4、內側夾具驅動氣缸12、內側夾具對中齒輪13和內側夾具對中齒條14，內側夾具底板4安裝在對中夾具框架11上且位於兩個外側夾具底板2的內側，內側夾具底板4與對中夾具框架11中滑槽的兩側部分滑動連接，這是為了保證內側夾具底板4和外側夾具底板2之間不產生幹涉，每個內側夾具底板4上均固設內側夾具活動擋塊3，位於同側的兩個內側夾具底板4之間以橫板連接實現聯動效果，橫板為U形板，卡在對中夾具框架11的外部，兩塊橫板的其中一個側面均固設有內側夾具對中齒條14，兩個內側夾具對中齒條14均與固設在對中夾具框架11側面的內側夾具對中齒輪13相互嚙合，其中一塊橫板上還與固設在對中夾具框架11側面的內側夾具驅動氣缸12的輸出端連接，其運動原理與外側夾具10相同，在此不多做敘述，內側夾具驅動氣缸12與控制系統控制連接，配合對中夾具框架11上方的傳動帶使用，能對不同尺寸的波紋鋼板進行夾緊定位。

每個所述橫板上均安裝有內側夾具活動擋塊驅動氣缸5，同側的內側夾具活動擋塊3與對中夾具框架11轉動連接的同時還通過連動杆聯動，連動杆通過曲軸連杆與內側夾具活動擋塊驅動氣缸5的輸出端連接，內側夾具活動擋塊驅動氣缸5收縮時，能帶動內側夾具活動擋塊3轉動至與對中夾具框架11垂直位置，進而實現對小塊的波紋鋼板進行夾緊，而且內側夾具活動擋塊3在不使用時能水平放置，不會對波紋鋼板的前進造成影響，內側夾具活動擋塊驅動氣缸5與控制系統控制連接。

所述內側夾具對中齒輪13和外側夾具對中齒輪7的中心轉軸處均安裝有旋轉編碼器，從而獲得夾具準確的夾緊行程，旋轉編碼器與控制系統控制連接。

所述機器人手部拾取工具200上設有多個永磁吸盤，永磁吸盤具有磁性強、磁場場深大的優點，對於無法緊密貼合的兩張波形鋼板也能夠穩定地拾取，永磁吸盤採用磁極對消的方式釋放波紋鋼板，具有剩磁小，釋放徹底，快速的特點，永磁吸盤與磁極開關控制連接，每個磁極開關的一側均安裝有旋轉氣缸，利用旋轉氣缸驅動磁極開關的啟閉，進而實現對永磁吸盤的控制，從本質上具有斷氣，斷電保護能力，不會因斷氣或斷電失去磁性，為了應對不同尺寸的波形鋼板，旋轉氣缸與控制系統控制連接。

多個所述永磁吸盤均設置在氣缸的輸出端，可以改變永磁吸盤的位置，方便適應不同尺寸的波紋鋼板。

所述控制系統包括機器人控制器、PLC及觸控螢幕，PLC作為整套系統的中央控制器，控制六軸工業機器人100，斜面對中定位機構300和扇形框架400等，PLC從前道工序獲得每一組波紋鋼板板材的尺寸數據，從而控制六軸工業機器人100選擇合適的拾取位置和使用外側夾具10或內側夾具9進行定位夾緊工作。

本實用新型的工作原理是：在工作時，波紋鋼板通過傳動帶運輸至斜面對中定位機構300上，此時PLC從前道工序獲得每一組波紋鋼板板材的尺寸數據，然後根據波紋鋼板尺寸選擇使用外側夾具10或內側夾具9進行定位夾緊工作，例如使用外側夾具10時，控制外側夾具驅動氣缸6收縮，外側夾具底板2向內側運動，此時外側夾具對中齒條8帶動外側夾具對中齒輪7轉動，外側夾具對中齒輪7進而帶動另一個外側夾具底板2同步向內運動，完成兩個外側夾具底板2同時向內側運動，而且外側夾具對中齒輪7的中心轉軸處安裝的旋轉編碼器能準確的對外側夾具底板2的行程進行控制，在此配合安裝在斜面對中定位機構300的光電開關（由於光電開關等在本領域中屬於必要的感應設備，但是不屬於本實用的改進，因此前端結構描述中未對其進行提及，單不影響本技術方案的完整性），波紋鋼板運動到位後，PLC控制六軸工業機器人100上的永磁吸盤進行工作，利用氣缸改變永磁吸盤的位置和利用旋轉氣缸選擇永磁吸盤的數量，六軸工業機器人100將波紋鋼板拾取後放入扇形框架400內，永磁吸盤關閉，磁力消失，六軸工業機器人100運動至初始位置進行下一次抓取。

對於本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本實用新型的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。