本發(fā)明涉及一種型材生產(chǎn)設(shè)備，具體的說(shuō)是一種┤形高速碼垛系。

背景技術(shù)：

型材碼垛機(jī)布置在型材車(chē)間后部成品工序尾端，用于定尺型材碼垛，以合乎標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)的商品鋼材包裝規(guī)格要求按照一定的模式堆碼成垛向客戶交付產(chǎn)品，以便實(shí)現(xiàn)物料的存儲(chǔ)、搬運(yùn)、裝卸運(yùn)輸?shù)任锪骰顒?dòng)。目前的型材碼垛機(jī)大多采用人工碼垛方式或“行車(chē)式”碼垛方式，人工碼垛方式工作強(qiáng)度大，所需作業(yè)工人數(shù)量多，人工成本大，且工作效率低，碼垛包裝質(zhì)量差；行吊方式采用自動(dòng)碼垛系統(tǒng)，降低人工成本，但存在速度低、位置精度差、工藝節(jié)奏慢且抗干攏能力弱與全線型材連軋工藝產(chǎn)能匹配性差等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種碼垛速度快、精度高的┤形高速碼垛系。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)，包括碼垛設(shè)備、用于升降型材的升降設(shè)備；

所述碼垛設(shè)備包括機(jī)架、翻轉(zhuǎn)電磁鐵、翻轉(zhuǎn)齒板、腕部、驅(qū)動(dòng)裝置；所述機(jī)架包括豎直段和水平段，所述水平段的后端與所述豎直段的中部連接；所述機(jī)架水平段前端通過(guò)第一鉸接軸鉸接有擺臂；擺臂下端通過(guò)第二鉸接軸鉸接有，腕部；所述腕部包括設(shè)置在擺臂底部的連接塊，所述連接塊上端和下端分別向兩側(cè)延伸形成上基板和下基板，所述下基板設(shè)置有翻轉(zhuǎn)電磁鐵；所述齒板鉸接在所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵上；所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在機(jī)架水平段上方，驅(qū)動(dòng)所述擺臂運(yùn)動(dòng)；

所述升降設(shè)備包括升降平臺(tái)、定位擋塊，所述定位擋塊設(shè)置在升降平臺(tái)上表面。

較佳的，所述腕部與單連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)連接，所述單連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一根與所述擺臂平行設(shè)置的平移連桿、與所述第一鉸接軸旋轉(zhuǎn)連接的搖桿以及驅(qū)動(dòng)所述平移連桿或所述搖桿的姿態(tài)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述平移連桿的上端與所述搖桿通過(guò)第三鉸接軸鉸接，所述平移連桿的下端與所述腕部通過(guò)第四鉸接軸鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與第二、四鉸接軸所確定的平面平行；所述腕部與所述第二鉸接軸防轉(zhuǎn)連接。

較佳的，所述定位擋塊包括立柱以及與所述立柱連接的第一、二擋塊；所述第一、二擋塊的軸線垂直與所述立柱，所述第一擋塊的長(zhǎng)度大于所述第二擋塊的長(zhǎng)度，所述第一、二擋塊遠(yuǎn)離所述立柱軸線的側(cè)面均設(shè)置有限位觸發(fā)機(jī)構(gòu)。

較佳的，所述翻轉(zhuǎn)齒板包括齒板、驅(qū)動(dòng)齒板翻轉(zhuǎn)的齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述齒板一側(cè)鉸接在電磁鐵上，所述齒板沿型材排列方向設(shè)置有與型材相適配的卡固缺口。

較佳的，所述機(jī)架的水平段下方設(shè)置有預(yù)緊裝置，所述預(yù)緊裝置包括兩端分別與所述機(jī)架和所述擺臂鉸接的彈性機(jī)構(gòu)以及用于調(diào)節(jié)所述彈性機(jī)構(gòu)的彈力的彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述彈性機(jī)構(gòu)包括氣缸和與所述氣缸連通的氣包，所述彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括氣源、用于連通氣源和氣包的氣源處理元件以及設(shè)置在所述氣包上的氣壓表。

較佳的，所述升降平臺(tái)包括升降導(dǎo)柱、支撐板，所述支撐板設(shè)置在升降導(dǎo)柱上；所述升降導(dǎo)柱上設(shè)置有測(cè)距儀，所述測(cè)距儀包括殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置有發(fā)光機(jī)構(gòu)，所述發(fā)光機(jī)構(gòu)發(fā)正向?qū)?yīng)著升降平臺(tái)的升降的支撐板。

較佳的，所述機(jī)架為“┤”形機(jī)架。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)，包括機(jī)架、擺臂、驅(qū)動(dòng)裝置、腕部和翻轉(zhuǎn)磁鐵；所述機(jī)架為“┤”形機(jī)架，所述機(jī)架包括水平段和豎直段，所述水平段一端與所述豎直段頂端連接，所述機(jī)架水平段前端通過(guò)第一鉸接軸鉸接有擺臂；擺臂下端通過(guò)第二鉸接軸鉸接有，腕部；所述腕部上設(shè)置有翻轉(zhuǎn)電磁鐵，所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述機(jī)架和擺臂之間與擺臂鉸接。

較佳的，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、與擺臂對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)連桿、與驅(qū)動(dòng)連桿對(duì)應(yīng)的搖桿，所述驅(qū)動(dòng)連桿的一端與所述搖桿鉸接，所述驅(qū)動(dòng)連桿的另一端與所述擺臂鉸接；

或者，所述各擺臂與所述第一鉸接軸防轉(zhuǎn)連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)伸縮機(jī)構(gòu)，所述伸縮機(jī)構(gòu)的兩端分別與所述擺臂和機(jī)架鉸接。

較佳的，所述驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)補(bǔ)償裝置與機(jī)架鉸接；

所述補(bǔ)償裝置包括與所述機(jī)架鉸接的補(bǔ)償?shù)鬃约芭c所述補(bǔ)償?shù)鬃h(yuǎn)離所述機(jī)架一側(cè)鉸接的補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述補(bǔ)償?shù)鬃胁裤q接；所述補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)精度高于所述同步驅(qū)動(dòng)裝置；

或者，所述補(bǔ)償裝置包括與所述機(jī)架滑動(dòng)連接的補(bǔ)償?shù)鬃约膀?qū)動(dòng)所述補(bǔ)償?shù)鬃瑒?dòng)的補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述補(bǔ)償?shù)鬃B接。

較佳的，所述預(yù)緊裝置包括兩端分別與所述機(jī)架和所述擺臂鉸接的彈性機(jī)構(gòu)以及用于調(diào)節(jié)所述彈性機(jī)構(gòu)的彈力的彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

所述彈性機(jī)構(gòu)包括氣缸和與所述氣缸連通的氣包，所述彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括氣源、用于連通氣源和氣包的氣源處理元件以及設(shè)置在所述氣包上的氣壓表；

或者，

所述預(yù)緊裝置包括兩端分別與所述機(jī)架和所述擺臂鉸接的彈性機(jī)構(gòu)以及用于調(diào)節(jié)所述彈性機(jī)構(gòu)的彈力的彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

所述彈性機(jī)構(gòu)包括彈簧，所述彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括用于調(diào)節(jié)彈簧與機(jī)機(jī)架連接位置的位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

較佳的，所述腕部與所述橫梁通過(guò)第二鉸接軸鉸接，所述碼垛設(shè)備還包括與腕部連接的腕部水平保持機(jī)構(gòu)或腕部姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)；

所述腕部水平保持機(jī)構(gòu)為腕部單連桿水平保持機(jī)構(gòu)或腕部多連桿水平保持機(jī)構(gòu)；

所述腕部多連桿水平保持機(jī)構(gòu)包括一根與擺臂旋轉(zhuǎn)連接的腕部連接軸、一根頂部連桿和與所述腕部對(duì)應(yīng)的底部連桿，所述腕部同連接軸上設(shè)置有主動(dòng)臂和從動(dòng)臂，所述腕部連接軸的主動(dòng)臂與上方相鄰的腕部連接軸的從動(dòng)臂分別與平移連桿鉸接，最上方的連接軸的主動(dòng)臂與頂部連桿的底端鉸接，所述頂部連桿的頂端與機(jī)架通過(guò)第三鉸接軸鉸接，最下方的所述腕部連接軸的從動(dòng)臂與所述底部連桿的頂端鉸接，所述底部連桿的底端與所述腕部通過(guò)第四鉸接軸鉸接；所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與第二、四鉸接軸的軸線所確定的平面為水平面，所述平移連桿、頂部連桿以及底部連桿的軸線與所述擺臂的軸線平行；

所述為腕部單連桿水平保持機(jī)構(gòu)包括一根與所述擺臂平行設(shè)置的平移連桿，所述平移連桿的上端與所述機(jī)架通過(guò)第三鉸接軸鉸接，所述平移連桿的下端通過(guò)第四鉸接軸與所述腕部鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與所述第二、四鉸接軸所確定的平面為水平面；所述腕部與所述第二鉸接軸防轉(zhuǎn)連接；

所述腕部姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)為腕部單連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)或腕部多連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)；

所述腕部多連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一根腕部連接軸、一根頂部連桿和與所述腕部對(duì)應(yīng)的底部連桿、與所述第一鉸接軸旋轉(zhuǎn)連接搖桿以及用于調(diào)整所述腕部姿態(tài)的姿態(tài)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述腕部連接軸上設(shè)置有至少一個(gè)主動(dòng)臂和至少一個(gè)從動(dòng)臂，所述腕部連接軸的主動(dòng)臂與上方相鄰的腕部連接軸的從動(dòng)臂分別與平移連桿鉸接，最上方的連接軸的主動(dòng)臂與頂部連桿的底端鉸接，所述頂部連桿的頂端與搖桿通過(guò)第三鉸接軸鉸接，最下方的所述腕部連接軸的從動(dòng)臂與所述底部連桿的頂端鉸接，所述底部連桿的底端與所述腕部通過(guò)第四鉸接軸鉸接；所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與第二、四鉸接軸的軸線所確定的平面平行，所述平移連桿、頂部連桿以及底部連桿的軸線與所述擺臂的軸線平行；所述姿態(tài)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述頂部連桿或所述搖桿運(yùn)動(dòng)；

所述腕部單連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一根與所述擺臂平行設(shè)置的平移連桿、與所述第一鉸接軸旋轉(zhuǎn)連接的搖桿以及驅(qū)動(dòng)所述平移連桿或所述搖桿的姿態(tài)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述平移連桿的上端與所述搖桿通過(guò)第三鉸接軸鉸接，所述平移連桿的下端與所述腕部通過(guò)第四鉸接軸鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與第二、四鉸接軸所確定的平面平行；所述腕部與所述第二鉸接軸防轉(zhuǎn)連接；

較佳的，碼垛上設(shè)置有定位裝置，所述定位裝置為移動(dòng)測(cè)距定位機(jī)構(gòu)、固定測(cè)距定位機(jī)構(gòu)或角度傳感器定位機(jī)構(gòu)；

所述移動(dòng)測(cè)距定位機(jī)構(gòu)包括與擺臂或橫梁底部鉸接距離測(cè)量機(jī)構(gòu)、用于保持所述測(cè)量機(jī)構(gòu)水平的水平保持機(jī)構(gòu)以及對(duì)應(yīng)所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)范圍設(shè)置的定位板；所述定位板的高度不小于所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度之差；當(dāng)所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述定位板的上部，當(dāng)所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述定位板的下部；或者，所述定位板包括對(duì)應(yīng)所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)向上運(yùn)動(dòng)范圍的后1/2設(shè)置的上定位板和對(duì)應(yīng)所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)向下運(yùn)動(dòng)范圍的后1/2設(shè)置的下定位板；當(dāng)所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述上定位板，當(dāng)所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述下定位板；

所述固定測(cè)距定位機(jī)構(gòu)包括與擺臂或橫梁底部鉸接的定位板、用于保持所述定位板豎直的豎直保持機(jī)構(gòu)以及對(duì)應(yīng)所述定位板設(shè)置的距離測(cè)量機(jī)構(gòu)；所述定位板的高度不小于所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)高度之差；當(dāng)所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述定位板的下部，當(dāng)所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述定位板的上部；或者，對(duì)應(yīng)所述定位板向上運(yùn)動(dòng)范圍的后1/2設(shè)置的上測(cè)量機(jī)構(gòu)和對(duì)應(yīng)所述定位板向下運(yùn)動(dòng)范圍的后1/2設(shè)置的下距離測(cè)量機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，所述定位板對(duì)應(yīng)所述上測(cè)量機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，所述定位板對(duì)應(yīng)所述下測(cè)量機(jī)構(gòu)；

所述角度傳感器定位機(jī)構(gòu)包括通過(guò)增速機(jī)與第一鉸接軸連接的角度傳感器，所述第一鉸接軸與所述增速機(jī)的低速端連接，所述角度傳感器與所述增速機(jī)的高速端連接，所述各擺臂與所述第一鉸接軸防轉(zhuǎn)連接，各所述擺臂運(yùn)動(dòng)的角度范圍與增速機(jī)的增速比的乘積不大于所述角度傳感器的量程。

較佳的，所述電磁鐵上設(shè)置有型材卡固機(jī)構(gòu)，所述型材卡固機(jī)構(gòu)為滑動(dòng)卡固機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)卡固機(jī)構(gòu)或升降卡固機(jī)構(gòu)；

所述滑動(dòng)卡固機(jī)構(gòu)包括與所述電磁鐵滑動(dòng)連接的齒板以及用于驅(qū)動(dòng)所述齒板滑動(dòng)的齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述齒板上沿型材排列方向設(shè)置有型材相適配的卡固缺口；

所述翻轉(zhuǎn)卡固機(jī)構(gòu)包括與所述電磁鐵鉸接的齒板以及用于驅(qū)動(dòng)所述齒板翻轉(zhuǎn)的齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述齒板上沿型材排列方向設(shè)置有與型材相適配的卡固缺口；

較佳的，所述升降卡固機(jī)構(gòu)包括與所述電磁鐵的側(cè)面滑動(dòng)連接的齒板以及驅(qū)動(dòng)所述電磁鐵升降的齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述齒板上沿型材排列方向設(shè)置有與型材向適配的卡固缺口。

較佳的，定位裝置還包括運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述擺臂向上運(yùn)動(dòng)的后1/2的范圍內(nèi)的上觸發(fā)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在所述擺臂向下運(yùn)動(dòng)的后1/2的范圍內(nèi)的下觸發(fā)機(jī)構(gòu)以及與所述上觸發(fā)機(jī)構(gòu)和所述下觸發(fā)機(jī)構(gòu)通訊的控制器；所述控制器與所述移動(dòng)測(cè)距定位機(jī)構(gòu)、固定測(cè)距定位機(jī)構(gòu)和所述角度傳感器定位機(jī)構(gòu)通訊，所述控制器控制所述同步驅(qū)動(dòng)裝置和所述補(bǔ)償裝置；所述上觸發(fā)機(jī)構(gòu)和所述下觸發(fā)機(jī)構(gòu)為接近開(kāi)關(guān)。

較佳的，所述磁鐵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電磁鐵伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述電磁鐵連接軸與所述電磁鐵通過(guò)腕式增速機(jī)傳動(dòng)連接；所述電磁鐵伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一端與所述腕部鉸接，所述電磁鐵伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的另一端與擺桿鉸接；所述腕式增速機(jī)包括設(shè)置在同步軸上的主動(dòng)齒輪、設(shè)置在電磁鐵上的從動(dòng)齒輪以及用于將主動(dòng)齒輪的運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)到從動(dòng)齒輪的至少一個(gè)傳動(dòng)齒輪；所述從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比為m/n，其中，m為電磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度，n為電磁鐵伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)擺桿旋轉(zhuǎn)的角度；

或者所述電磁鐵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電磁鐵旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述電磁鐵旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)液壓缸或減速電機(jī)，所述回轉(zhuǎn)液壓缸或減速電機(jī)的輸出軸與所述電磁鐵連接。

較佳的，所述機(jī)架上設(shè)置有行程補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，所述行程補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括與所述機(jī)架鉸接的行程補(bǔ)償?shù)鬃约芭c所述行程補(bǔ)償?shù)鬃h(yuǎn)離所述機(jī)架一側(cè)鉸接的行程補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述行程補(bǔ)償?shù)鬃胁裤q接；所述補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)精度高于所述同步驅(qū)動(dòng)裝置；

或者，所述行程補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括與所述機(jī)架滑動(dòng)連接的行程補(bǔ)償?shù)鬃约膀?qū)動(dòng)所述行程補(bǔ)償?shù)鬃瑒?dòng)的行程補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述同步驅(qū)動(dòng)裝置與所述行程補(bǔ)償?shù)鬃B接。

本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)，在擺臂運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用與腕部連接的單連桿位姿調(diào)整機(jī)構(gòu)能使腕部始終保持水平，進(jìn)而使設(shè)置在腕部的電磁鐵保持水平，保證了電磁鐵在吸取型材之前的位置；利用設(shè)置在電磁鐵上的翻轉(zhuǎn)齒板，使得電磁鐵能交替吸取正碼角鋼和反碼角鋼；利用預(yù)緊機(jī)構(gòu)承載擺臂的自重或載荷，這樣，能夠使擺臂處于接近平衡的狀態(tài)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)擺臂進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，能夠使擺臂迅速響應(yīng)，同時(shí)，由于擺臂的重量被預(yù)緊裝置承載，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)擺臂時(shí)，會(huì)使擺臂的運(yùn)動(dòng)速度加快，擺臂的響應(yīng)速度和運(yùn)動(dòng)速度都加快就意味著機(jī)械手的工作效率能夠大大提高；利用設(shè)置在升降平臺(tái)上的測(cè)距儀，能夠?qū)ι灯脚_(tái)的升降位置進(jìn)行精確定位，并且，升降平臺(tái)上的型材在被電磁鐵吸取和放下之前的位置也是經(jīng)過(guò)精確定位的，使型材在整個(gè)碼垛過(guò)程中的控制精度都大大提高。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)碼垛設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)預(yù)緊裝置圖；

圖3是本發(fā)明升降平臺(tái)示結(jié)構(gòu)意圖；

圖4是補(bǔ)償裝置與驅(qū)動(dòng)裝置的一種優(yōu)選組合方式；

圖5是本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)的多連桿腕部水平保持機(jī)構(gòu)的示意圖；

圖6是本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)電磁鐵裝置的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)；

圖7是本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)移動(dòng)測(cè)距定位機(jī)構(gòu)的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)定位裝置的工作流程圖；

圖9是本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)定位裝置的工作流程圖

圖10是本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)平移卡固機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)固定測(cè)距定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)角度傳感器定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)第三個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

本發(fā)明中，“前”是指機(jī)架朝向升降平臺(tái)的方向，“后”是指機(jī)架背向升降平臺(tái)的方向。

所述腕部為用于連接吊臂和翻轉(zhuǎn)磁鐵；或者連接橫梁和翻轉(zhuǎn)磁鐵的連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)為設(shè)置在所述翻轉(zhuǎn)磁鐵兩側(cè)的兩塊連接板、設(shè)置在翻轉(zhuǎn)磁鐵一側(cè)的一塊連接板或其他連接結(jié)構(gòu)。

如圖1所述，本實(shí)施例中，本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)，包括碼垛設(shè)備、用于升降型材的升降設(shè)備；

實(shí)施例1

本實(shí)施例的高速碼垛系統(tǒng)，所述碼垛設(shè)備包括機(jī)架1、翻轉(zhuǎn)電磁鐵6、翻轉(zhuǎn)齒板608、腕部7、驅(qū)動(dòng)裝置；所述機(jī)架為“┤”形機(jī)架，包括豎直段102和水平段101，所述水平段101的后端與所述豎直段102的中部連接；所述機(jī)架水平段前端通過(guò)第一鉸接軸201鉸接有擺臂2；擺臂下端通過(guò)第二鉸接軸202鉸接有腕部7；所述腕部上設(shè)置有翻轉(zhuǎn)電磁鐵；所述翻轉(zhuǎn)齒板鉸接在所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵6上；所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在機(jī)架水平段上方，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)302，驅(qū)動(dòng)連桿301、與驅(qū)動(dòng)連桿301對(duì)應(yīng)的搖桿303，所述連桿301的一端與所述搖桿303鉸接，所述連桿301的另一端與所述擺臂鉸接；其中一個(gè)搖桿303為拐臂的一條臂，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)302為電缸驅(qū)動(dòng)所述擺臂運(yùn)動(dòng)，預(yù)緊裝置5設(shè)置在機(jī)架水平段的下方；

所述升降設(shè)備包括升降平臺(tái)、定位擋塊，所述定位擋塊包括立柱以及與所述立柱連接的第一、二擋塊；所述第一、二擋塊的軸線垂直與所述立柱，所述第一擋塊的長(zhǎng)度大于所述第二擋塊的長(zhǎng)度，所述第一、二擋塊遠(yuǎn)離所述立柱軸線的側(cè)面均設(shè)置有限位觸發(fā)機(jī)構(gòu)；這種擋塊通過(guò)長(zhǎng)度不同的兩個(gè)擋塊分別對(duì)正碼和反碼的角鋼進(jìn)行阻擋，這樣能夠使正碼和反碼的角鋼的停留位置不同。

如圖1所示，所述腕部與單連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)連接，所述腕部單連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一根與所述擺臂平行設(shè)置的平移連桿209、與所述第一鉸接軸201旋轉(zhuǎn)連接的搖桿以及驅(qū)動(dòng)所述平移連桿209或所述搖桿229的姿態(tài)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)208，所述平移連桿209的上端與所述搖桿229通過(guò)第三鉸接軸203鉸接，所述平移連桿209的下端與所述腕部7通過(guò)第四鉸接軸204鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與第二、四鉸接軸所確定的平面平行；單連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)環(huán)節(jié)少，能夠減少機(jī)械誤差的積累，也能夠減少傳動(dòng)過(guò)程中的能量消耗。

所述翻轉(zhuǎn)齒板包括齒板、驅(qū)動(dòng)齒板翻轉(zhuǎn)的齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述齒板一側(cè)鉸接在電磁鐵上，所述齒板沿型材排列方向設(shè)置有與型材相適配的卡固缺口；當(dāng)需要齒板進(jìn)行卡固時(shí)，齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述齒板向下翻轉(zhuǎn)，使齒板的卡固缺口設(shè)置在電磁鐵的下側(cè)，這時(shí)，能夠?qū)π筒倪M(jìn)行卡固，當(dāng)不需要卡固型材時(shí)，齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒板向上翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)到電磁鐵下邊緣的上方，這樣，不影響電磁鐵對(duì)型鋼的吸取。

如圖2所示，所述機(jī)架的水平段下方設(shè)置有預(yù)緊裝置5，所述預(yù)緊裝置包括兩端分別與所述機(jī)架和所述擺臂鉸接的彈性機(jī)構(gòu)以及用于調(diào)節(jié)所述彈性機(jī)構(gòu)的彈力的彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

所述彈性機(jī)構(gòu)包括氣缸501和與所述氣缸連通的氣包510，所述彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括氣源516、用于連通氣源516和氣包510的氣源處理元件512以及設(shè)置在所述氣包510上的氣壓表511；

所述平衡氣缸501安裝在擺臂2與架體1之間，在擺臂2動(dòng)作過(guò)程中支撐擺臂自重。

所述供氣系統(tǒng)包括氣源516、氣包510、氣壓表511、氣源處理三元件512、焊接鋼管503及球閥513，所述氣源516通過(guò)異徑接頭515、焊接鋼管514、球閥513及氣源處理三元件512將壓縮空氣儲(chǔ)存至氣包510，可手動(dòng)調(diào)節(jié)球閥513對(duì)氣包510進(jìn)行充氣，也可調(diào)節(jié)氣包510上的泄壓閥進(jìn)行放氣。

所述氣包510上設(shè)有氣壓表511，可實(shí)時(shí)讀取氣包510氣壓值；

所述氣缸進(jìn)氣單元502通過(guò)焊接鋼管503、異徑管接頭504、焊接鋼管505、球閥506、活接頭507焊接鋼管508以及異徑管接頭509與氣包510連接，可手動(dòng)關(guān)閉或打開(kāi)球閥506以便控制氣包510與平衡氣缸501之間的輸氣通道。

所述氣包510放置在碼垛機(jī)械手架體1側(cè)邊或較近處，氣包510與氣缸之間的球閥506安裝在架體1上便于操作的位置。

在擺臂的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，本實(shí)施例的氣包510中的壓力應(yīng)滿足：一、平衡氣缸501的推力產(chǎn)生的平衡力矩略大于擺臂運(yùn)動(dòng)過(guò)程中自重產(chǎn)生的最大負(fù)載阻力矩，二、氣包510在整個(gè)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中壓力基本不變。在上述兩個(gè)條件下，無(wú)驅(qū)動(dòng)連桿的作用，擺臂將在平衡氣缸501的推力下擺動(dòng)到最前端位置，因此驅(qū)動(dòng)連桿的受力由原先的受壓變?yōu)槭芾?，避免出現(xiàn)壓桿失穩(wěn)現(xiàn)象；擺臂2前擺接鋼后，增加了鋼材的重量，負(fù)載力矩的變大有利于擺臂回?cái)[，驅(qū)動(dòng)連桿的拉力也隨之減?。辉跀[臂2動(dòng)作過(guò)程中，平衡氣缸501一直處于推力狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)拉桿一直處于受拉狀態(tài)，連接部件受力沒(méi)有換向，從而消除了鉸接處的間隙影響。有利于擺臂在擺動(dòng)過(guò)程中的精度提高。

如圖3所示，所述升降平臺(tái)包括升降導(dǎo)柱、支撐板，所述支撐板設(shè)置在升降導(dǎo)柱上；測(cè)距儀固接在升降導(dǎo)柱上，所述測(cè)距儀包括殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置有發(fā)光機(jī)構(gòu)，所述發(fā)光機(jī)構(gòu)發(fā)正向?qū)?yīng)著升降平臺(tái)的升降的支撐板。

下面以小規(guī)格角鋼的碼垛過(guò)程為例對(duì)本實(shí)施例的高速碼垛系統(tǒng)的工作過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明：

本實(shí)施例的一種初始狀態(tài)如圖所示，此狀態(tài)下，所述擺臂驅(qū)動(dòng)裝置3使擺臂2處于垂直狀態(tài)，所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵6磁極向下。

正向碼鋼時(shí)，所述擺臂驅(qū)動(dòng)裝置3驅(qū)動(dòng)拐臂303旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)連桿301推動(dòng)擺臂2向前擺動(dòng)，直至翻轉(zhuǎn)電磁鐵6位于型鋼接鋼位置上方，然后升降平臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)升降平臺(tái)主體向上運(yùn)動(dòng)到適于電磁鐵6吸取角鋼的位置，然后電磁鐵吸6取角鋼，當(dāng)電磁鐵的吸取角鋼時(shí)，角鋼的拐角卡固在齒板608的卡固缺口內(nèi)，使角鋼保持姿態(tài)不發(fā)生變化，然后驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)擺臂2向輥道升降平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，直至翻轉(zhuǎn)電磁鐵6位于輥道上方時(shí)，輥道升降平臺(tái)上升至便于電磁鐵6放下角鋼的位置，此時(shí)，電磁鐵6放下角鋼。在擺臂的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于腕部單連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)，使腕部7保持水平。

隨后進(jìn)行反向碼鋼，首先需碼垛型材由升降平臺(tái)提升至較高的接鋼位，然后驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)302動(dòng)作，通過(guò)拐臂303、搖桿以及連桿301驅(qū)動(dòng)擺臂前擺至接鋼位，隨后電磁鐵伸縮驅(qū)動(dòng)裝置702伸出，驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)軸701旋轉(zhuǎn)，通過(guò)減速箱驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)電磁鐵6旋轉(zhuǎn)，使磁極水平向上吸取角鋼。由于角鋼在正碼時(shí)，呈“︿︿︿”狀，角鋼反碼時(shí)，疊加在先前正碼好的角鋼上，呈“︿﹀︿﹀︿”狀，正碼即角鋼的開(kāi)口朝下，反碼即角鋼的開(kāi)口朝上。當(dāng)角鋼正碼時(shí)，由于是角鋼的尖角端朝上，和電磁鐵6是單線接觸，接觸面積很小，很容易在電磁鐵6上產(chǎn)生側(cè)翻，所以必須在電磁鐵上設(shè)置導(dǎo)向齒板608，對(duì)正碼的角鋼進(jìn)行導(dǎo)向。但是在隨后的反碼過(guò)程中，導(dǎo)向齒板608會(huì)和正碼的角鋼干涉，因此需要使角鋼的邊緣與水平面接觸，因此在吸取角鋼前需要通過(guò)齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)607驅(qū)動(dòng)齒板608運(yùn)動(dòng)，使角鋼的邊緣與齒板608的平直部分對(duì)齊。然后分組升降臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)，角鋼吸取在電磁鐵6上，待分組升降臺(tái)離開(kāi)翻轉(zhuǎn)區(qū)域后，電磁鐵伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)702縮回，翻轉(zhuǎn)電磁鐵6反向旋轉(zhuǎn)180°；然后驅(qū)動(dòng)裝置302驅(qū)動(dòng)拐臂303運(yùn)動(dòng)，通過(guò)搖桿303以及連桿301驅(qū)動(dòng)各擺臂2擺動(dòng)至反向碼鋼位，待擺臂到位后，翻轉(zhuǎn)電磁鐵6失電，鋼材下落在碼垛升降臺(tái)上。

本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)，由于使用┤”形機(jī)架，擺臂2的中部與水平段101鉸接，這樣，擺臂2的上部對(duì)下部形成配重，使擺臂2處于接近平衡的狀態(tài)，當(dāng)預(yù)緊機(jī)構(gòu)施加的力與上部配重施加的合力大于擺臂2下部的重量施加的力時(shí)，擺臂2會(huì)向上擺動(dòng)，此時(shí)連桿301受到的力是拉力，當(dāng)機(jī)械手取料后，重量增加，需要向下擺動(dòng)時(shí)，搖桿303驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)302回縮，通過(guò)拐臂、搖桿303以及連桿301的傳動(dòng)拉動(dòng)擺臂2，此時(shí)連桿301依舊是施加拉力，由此，擺臂2在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中預(yù)緊裝置5和驅(qū)動(dòng)裝置的力都沒(méi)有換向，能夠消除鉸接間隙，

在擺臂的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，本實(shí)施例的氣包510中的壓力應(yīng)滿足：一、平衡氣缸501的推力產(chǎn)生的平衡力矩略大于擺臂運(yùn)動(dòng)過(guò)程中自重產(chǎn)生的最大負(fù)載阻力矩，二、氣包510在整個(gè)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中壓力基本不變。在上述兩個(gè)條件下，無(wú)驅(qū)動(dòng)連桿的作用，擺臂將在平衡氣缸501的推力下擺動(dòng)到最前端位置，因此驅(qū)動(dòng)連桿的受力由原先的受壓變?yōu)槭芾苊獬霈F(xiàn)壓桿失穩(wěn)現(xiàn)象；擺臂2前擺接鋼后，增加了鋼材的重量，負(fù)載力矩的變大有利于擺臂回?cái)[，驅(qū)動(dòng)連桿的拉力也隨之減??；在擺臂2動(dòng)作過(guò)程中，平衡氣缸501一直處于推力狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)拉桿一直處于受拉狀態(tài)，連接部件受力沒(méi)有換向，從而消除了鉸接處的間隙影響。有利于擺臂在擺動(dòng)過(guò)程中的精度提高；利用單連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)環(huán)節(jié)少，能夠減少機(jī)械誤差的積累，也能夠減少傳動(dòng)過(guò)程中的能量消耗；通過(guò)設(shè)置在升降平臺(tái)上的測(cè)距儀，精確測(cè)量了升降平臺(tái)的升降高度。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的高速碼垛系統(tǒng)，包括機(jī)架、擺臂、驅(qū)動(dòng)裝置、腕部和翻轉(zhuǎn)磁鐵；所述機(jī)架為“┤”形機(jī)架，所述機(jī)架包括水平段和豎直段，所述水平段一端與所述豎直段頂端連接，所述機(jī)架水平段前端通過(guò)第一鉸接軸鉸接有擺臂；擺臂下端通過(guò)第二鉸接軸鉸接有腕部，所述腕部包括設(shè)置在擺臂底部的連接塊，所述連接塊上端和下端分別向兩側(cè)延伸形成上基板和下基板，所述下基板設(shè)置有翻轉(zhuǎn)電磁鐵；所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述機(jī)架和擺臂之間與擺臂鉸接。

所述碼垛設(shè)備包括機(jī)架1、翻轉(zhuǎn)電磁鐵6、翻轉(zhuǎn)齒板608、腕部7、驅(qū)動(dòng)裝置；所述機(jī)架為“┤”形機(jī)架，包括豎直段102和水平段101，所述水平段101的后端與所述豎直段102的中部連接；所述機(jī)架水平段前端通過(guò)第一鉸接軸201鉸接有擺臂2；擺臂下端通過(guò)第二鉸接軸202鉸接有腕部7；所述腕部7上的前端設(shè)置有翻轉(zhuǎn)電磁鐵6；所述翻轉(zhuǎn)齒板鉸接在所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵6上；所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在機(jī)架水平段上方，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)302，驅(qū)動(dòng)連桿301、與驅(qū)動(dòng)連桿301對(duì)應(yīng)的搖桿303，所述連桿301的一端與所述搖桿303鉸接，所述連桿301的另一端與所述擺臂鉸接；其中一個(gè)搖桿303為拐臂的一條臂，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)302為電缸驅(qū)動(dòng)所述擺臂運(yùn)動(dòng)，預(yù)緊裝置5設(shè)置在機(jī)架水平段的下方；

所述驅(qū)動(dòng)裝置可以設(shè)置在機(jī)架水平段的上方或下方，當(dāng)然也可以設(shè)置在機(jī)架的后面。

所述驅(qū)動(dòng)裝置包括與各擺臂對(duì)應(yīng)的若干驅(qū)動(dòng)連桿301、與驅(qū)動(dòng)連桿301對(duì)應(yīng)的搖桿303、與驅(qū)動(dòng)連接結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)連接的連接軸305以及驅(qū)動(dòng)所述連接軸305轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)302，所述搖桿303與所述連接軸305防轉(zhuǎn)連接，所述連桿301的一端與所述搖桿303鉸接，所述連桿301的另一端與所述擺臂鉸接；其中一個(gè)搖桿303為拐臂的一條臂，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)302為電缸、液壓缸或氣缸，所述電缸、液壓缸或氣缸的伸縮桿與所述拐臂的另一條臂鉸接，所述電缸、液壓缸或氣缸的缸體通過(guò)補(bǔ)償裝置與所述機(jī)架鉸接。

所述驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)所述補(bǔ)償裝置與所述機(jī)架鉸接；

如圖4所示，所述補(bǔ)償裝置包括與所述機(jī)架鉸接的補(bǔ)償?shù)鬃?01以及與所述補(bǔ)償?shù)鬃?01遠(yuǎn)離所述機(jī)架一側(cè)鉸接的補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)402；所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述補(bǔ)償?shù)鬃?01中部鉸接；所述補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)精度高于所述驅(qū)動(dòng)裝置；

如圖5所示，所述腕部與所述橫梁通過(guò)第二鉸接軸202鉸接，所述腕部與腕部多連桿水平保持機(jī)構(gòu)連接；所述腕部多連桿水平保持機(jī)構(gòu)包括一根與擺臂旋轉(zhuǎn)連接的腕部軸206、一根頂部連桿205和與所述腕部一一對(duì)應(yīng)的若干底部連桿207，所述腕部軸206上設(shè)置有一個(gè)主動(dòng)臂和一個(gè)從動(dòng)臂，所述腕部軸206的主動(dòng)臂與上方相鄰的腕部同步軸206的從動(dòng)臂分別與平移連桿鉸接，最上方的同步軸的主動(dòng)臂與頂部連桿205的底端鉸接，所述頂部連桿205的頂端與機(jī)架通過(guò)第三鉸接軸203鉸接，最下方的所述腕部軸206的從動(dòng)臂與所述底部連桿207的頂端鉸接，所述底部連桿207的底端與所述腕部通過(guò)第四鉸接軸204鉸接；所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與第二、四鉸接軸的軸線所確定的平面為水平面，所述平移連桿、頂部連桿205以及底部連桿207的軸線與所述擺臂的軸線平行；

如圖6所示，所述磁鐵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)702為電磁鐵伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)702，所述電磁鐵連接軸701與所述電磁鐵通過(guò)腕式增速機(jī)傳動(dòng)連接；所述電磁鐵伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)702一端與所述腕部鉸接，所述電磁鐵伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)702的另一端與擺桿鉸接，所述擺桿與電磁鐵連接軸701防轉(zhuǎn)連接；所述腕式增速機(jī)包括設(shè)置在連接軸701上的主動(dòng)齒輪、設(shè)置在電磁鐵上的從動(dòng)齒輪以及用于將主動(dòng)齒輪傳動(dòng)到從動(dòng)齒輪的至少一個(gè)傳動(dòng)齒輪；所述從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比為3，電磁鐵需要翻轉(zhuǎn)180°，電磁鐵伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)702驅(qū)動(dòng)擺桿旋轉(zhuǎn)60°。

如圖7-9所示，所述定位裝置為移動(dòng)測(cè)距定位機(jī)構(gòu)；所述移動(dòng)測(cè)距定位機(jī)構(gòu)包括與擺臂或橫梁底部鉸接距離測(cè)量機(jī)構(gòu)、用于保持所述測(cè)量機(jī)構(gòu)水平的水平保持機(jī)構(gòu)以及對(duì)應(yīng)所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)范圍設(shè)置的定位板；所述定位板215的高度不小于所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度之差；當(dāng)所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述定位板215的上部，當(dāng)所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述定位板215的下部；定位裝置還包括運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述擺臂向上運(yùn)動(dòng)的后1/2的范圍內(nèi)的上觸發(fā)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在所述擺臂向下運(yùn)動(dòng)的后1/2的范圍內(nèi)的下觸發(fā)機(jī)構(gòu)以及與所述上觸發(fā)機(jī)構(gòu)和所述下觸發(fā)機(jī)構(gòu)通訊的控制器；所述控制器與所述移動(dòng)測(cè)距定位機(jī)構(gòu)通訊，所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)裝置和所述補(bǔ)償裝置；所述上觸發(fā)機(jī)構(gòu)和所述下觸發(fā)機(jī)構(gòu)為接近開(kāi)關(guān)。所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)包括遮光保護(hù)盒213和設(shè)置在所述遮光保護(hù)盒213中的激光測(cè)距機(jī)構(gòu)214；

如圖10所示，所述電磁鐵上設(shè)置有型材卡固機(jī)構(gòu)，所述型材卡固機(jī)構(gòu)為滑動(dòng)卡固機(jī)構(gòu)；所述滑動(dòng)卡固機(jī)構(gòu)包括與所述電磁鐵滑動(dòng)連接的齒板608以及用于驅(qū)動(dòng)所述齒板608滑動(dòng)的齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)607，所述齒板608上沿型材排列方向設(shè)置有型材相適配的卡固缺口。

實(shí)施例3

如圖13所示，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上本實(shí)施例將驅(qū)動(dòng)裝置更換為伸縮機(jī)構(gòu)304，所述各擺臂與所述第一鉸接軸201防轉(zhuǎn)連接，所述伸縮機(jī)構(gòu)304的兩端分別與所述擺臂和機(jī)架鉸接。

本實(shí)施例中，將各擺臂與所述第一鉸接軸201防轉(zhuǎn)連接，然后通過(guò)伸縮機(jī)構(gòu)304驅(qū)動(dòng)其中一個(gè)或幾個(gè)擺臂2進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，此時(shí)由于各擺臂2與所述第一鉸接軸201防轉(zhuǎn)連接，因此，各擺臂2也能夠同步運(yùn)動(dòng)。本實(shí)施例將采用伸縮機(jī)構(gòu)304直接驅(qū)動(dòng)擺臂2運(yùn)動(dòng)，不進(jìn)行傳動(dòng)，能夠減少傳動(dòng)過(guò)程中的能量消耗，提高能量轉(zhuǎn)換效率。

當(dāng)擺臂2的長(zhǎng)度較短時(shí)，還可以采用腕部單連桿姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述腕部單連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一根與所述擺臂平行設(shè)置的平移連桿209、與所述第一鉸接軸201旋轉(zhuǎn)連接的搖桿以及驅(qū)動(dòng)所述平移連桿209或所述搖桿229的姿態(tài)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)208，所述平移連桿209的上端與所述搖桿229通過(guò)第三鉸接軸203鉸接，所述平移連桿209的下端與所述腕部7通過(guò)第四鉸接軸204鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與第二、四鉸接軸所確定的平面平行；所述腕部7與所述第二鉸接軸202防轉(zhuǎn)連接。

上述結(jié)構(gòu)采用一個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)，由于腕部7與所述第二鉸接軸202防轉(zhuǎn)連接，因此，腕部7的姿態(tài)調(diào)整也能夠同步完成。并且，傳動(dòng)環(huán)節(jié)少，能夠減少機(jī)械誤差的積累，也能夠減少傳動(dòng)過(guò)程中的能量消耗。

同樣的，當(dāng)擺臂2較短時(shí)，腕部水平保持機(jī)構(gòu)也可以采用腕部單連桿水平保持機(jī)構(gòu)，所述為腕部單連桿水平保持機(jī)構(gòu)包括一根與所述擺臂平行設(shè)置的平移連桿，所述平移連桿的上端與所述機(jī)架通過(guò)第三鉸接軸鉸接，所述平移連桿的下端通過(guò)第四鉸接軸與所述腕部鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與所述第二、四鉸接軸所確定的平面為水平面；所述腕部與所述第二鉸接軸防轉(zhuǎn)連接。

上述結(jié)構(gòu)采用一個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)，由于腕部與所述第二鉸接軸防轉(zhuǎn)連接，因此，腕部能夠同步保持水平。同樣地，由于傳動(dòng)環(huán)節(jié)少，能夠減少機(jī)械誤差的積累，也能夠減少傳動(dòng)過(guò)程中的能量消耗。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，還可以將所述移動(dòng)測(cè)距定位機(jī)構(gòu)更換成固定測(cè)距定位機(jī)構(gòu)，如圖11所示，所述固定測(cè)距定位機(jī)構(gòu)包括與擺臂或橫梁底部鉸接的定位板215、用于保持所述定位板215豎直的豎直保持機(jī)構(gòu)以及對(duì)應(yīng)所述定位板215設(shè)置的距離測(cè)量機(jī)構(gòu)；所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)包括遮光保護(hù)盒213和設(shè)置在遮光保護(hù)盒213內(nèi)的激光測(cè)距機(jī)構(gòu)214，所述定位板215的高度不小于所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)高度之差；當(dāng)所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述定位板215的下部，當(dāng)所述擺臂底端運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述定位板215的上部。上述結(jié)構(gòu)也能夠通過(guò)測(cè)量擺臂下端與某一固定點(diǎn)的距離來(lái)精確定位擺臂的位置。

當(dāng)然，也可以通過(guò)測(cè)量擺臂的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)定位擺臂的位置，此時(shí)就需要采用角度傳感器定位機(jī)構(gòu)，如圖12所示，所述角度傳感器定位機(jī)構(gòu)包括通過(guò)增速機(jī)210與第一鉸接軸連接的角度傳感器212，所述角度傳感器212的殼體安裝在旋轉(zhuǎn)底座211上，所述旋轉(zhuǎn)底座211與外殼或第一鉸接軸旋轉(zhuǎn)連接，所述旋轉(zhuǎn)底座211上設(shè)置有將旋轉(zhuǎn)底座211鎖緊在外殼或第一鉸接軸上的鎖緊裝置，所述第一鉸接軸與所述增速機(jī)210的低速端連接，所述角度傳感器212與所述增速機(jī)210的高速端連接，所述各擺臂與所述第一鉸接軸防轉(zhuǎn)連接，各所述擺臂運(yùn)動(dòng)的角度范圍與增速機(jī)210的增速比的乘積不大于所述角度傳感器212的量程。上述結(jié)構(gòu)將第一鉸接軸通過(guò)增速裝置與角度傳感器212連接，當(dāng)?shù)谝汇q接軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度時(shí)，增速裝置通過(guò)增速將角度傳感器212的測(cè)量段的范圍擴(kuò)大，以此間接增強(qiáng)角度傳感器212的分辨率。當(dāng)機(jī)械手進(jìn)行擺動(dòng)時(shí)，其機(jī)械運(yùn)動(dòng)圍繞手臂末端的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)就帶動(dòng)連接到軸上的增速機(jī)210運(yùn)行。設(shè)擺臂運(yùn)行區(qū)間為[0,A]，被增速機(jī)210速比k放大后，增速機(jī)210高速端運(yùn)行區(qū)間實(shí)際是[0,kA]。設(shè)傳感器分辨率為B，由于傳感器連接到增速機(jī)210高速端，所以增速機(jī)210高速端的測(cè)量分辨率為B，而增速機(jī)210低速端的測(cè)量分辨率為B/k，也就是說(shuō)，本發(fā)明提出的測(cè)量裝置，針對(duì)擺臂進(jìn)行測(cè)量的分辨率為B/k，精度提高了k倍。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，電磁鐵的卡固機(jī)構(gòu)還有兩種可行的結(jié)構(gòu)：翻轉(zhuǎn)卡固機(jī)構(gòu)或升降卡固結(jié)構(gòu)。

所述翻轉(zhuǎn)卡固機(jī)構(gòu)包括與所述電磁鐵鉸接的齒板以及用于驅(qū)動(dòng)所述齒板翻轉(zhuǎn)的齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述齒板上沿型材排列方向設(shè)置有與型材相適配的卡固缺口；當(dāng)需要齒板進(jìn)行卡固時(shí)，齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述齒板向下翻轉(zhuǎn)，使齒板的卡固缺口設(shè)置在電磁鐵的下側(cè)，這時(shí)，能夠?qū)π筒倪M(jìn)行卡固，當(dāng)不需要卡固型材時(shí)，齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒板向上翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)到電磁鐵下邊緣的上方，這樣，不影響電磁鐵對(duì)型鋼的吸取。

所述升降卡固機(jī)構(gòu)包括與所述電磁鐵的側(cè)面滑動(dòng)連接的齒板以及驅(qū)動(dòng)所述電磁鐵升降的齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述齒板上沿型材排列方向設(shè)置有與型材向適配的卡固缺口。當(dāng)需要齒板卡固型材時(shí)，齒板驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述齒板向下降，使齒板的卡固缺口漏出電磁鐵的下邊緣，當(dāng)不需要齒板卡固型材時(shí)，齒板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述齒板向上升，使齒板的卡固缺口升到電磁鐵下邊緣的上方，這樣就不影響電磁鐵對(duì)型材的吸取。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，腕部還可以固定連接在橫梁上，電磁鐵上設(shè)置有角度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，這樣，通過(guò)角度檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)電磁鐵當(dāng)前的角度，并且，通過(guò)電磁鐵同步驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)各電磁鐵同步翻轉(zhuǎn)，也能夠使電磁鐵達(dá)到預(yù)定的角度。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。