本發(fā)明涉及一種高速碼垛系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

型材碼垛機(jī)布置在型材車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，以便實現(xiàn)物料的存儲、搬運、裝卸運輸?shù)任锪骰顒?。目前的型材碼垛機(jī)大多采用人工碼垛方式或“行車式”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。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種碼垛速度快、精度高的高速碼垛系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種高速碼垛系統(tǒng)，包括碼垛設(shè)備，所述碼垛設(shè)備包括倒L型支架、吊臂、驅(qū)動裝置、腕部和翻轉(zhuǎn)磁鐵；所述支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，所述吊臂與所述水平段另一端通過第一鉸接軸鉸接，所述驅(qū)動裝置設(shè)置在所述支架和吊臂之間與吊臂鉸接，所述腕部包括后端的連接軸和前端的平行支架，所述吊臂與所述腕部鉸接，所述腕部前端旋轉(zhuǎn)連接有翻轉(zhuǎn)磁鐵；

所述碼垛設(shè)備還包括用于補(bǔ)償所述吊臂驅(qū)動裝置的運動精度的補(bǔ)償裝置、用于平衡吊臂部分或全部的自重和載荷的預(yù)緊裝置、用于精確定位所述吊臂位置的定位裝置。

較佳的，所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動連桿、搖桿、與機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接的旋轉(zhuǎn)軸以及驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述搖桿與所述旋轉(zhuǎn)軸防轉(zhuǎn)連接，所述驅(qū)動連桿一端與所述搖桿鉸接，另一端與所述吊臂鉸接；

或者，所述吊臂與所述第一鉸接軸防轉(zhuǎn)連接，所述驅(qū)動裝置包括伸縮結(jié)構(gòu)，所述伸縮結(jié)構(gòu)的兩端分別與所述吊臂和機(jī)架鉸接。

較佳的，所述驅(qū)動裝置通過所述補(bǔ)償裝置與所述機(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)動機(jī)構(gòu)；所述驅(qū)動裝置與所述補(bǔ)償?shù)鬃胁裤q接；所述補(bǔ)償驅(qū)動裝置的運動精度高于所述驅(qū)動裝置；

或者，所述補(bǔ)償裝置包括與所述機(jī)架滑動連接的補(bǔ)償?shù)鬃约膀?qū)動所述補(bǔ)償?shù)鬃瑒拥难a(bǔ)償驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動裝置與所述補(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)架和所述吊臂鉸接的平衡機(jī)構(gòu)以及用于調(diào)節(jié)所述平衡機(jī)構(gòu)的平衡力的平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

所述平衡機(jī)構(gòu)包括氣缸和與所述氣缸連通的氣包，所述平衡調(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)架和所述吊臂鉸接的平衡機(jī)構(gòu)以及用于調(diào)節(jié)所述平衡機(jī)構(gòu)的平衡力的平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

所述平衡機(jī)構(gòu)包括彈簧，所述平衡調(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，所述腕部包括連接板和連接在連接板上相對設(shè)置的兩個側(cè)板；所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵設(shè)置在兩個側(cè)板之間；所述腕部上設(shè)置有驅(qū)動翻轉(zhuǎn)磁鐵翻轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述連接板與所述吊臂固接；或者，所述連接板上設(shè)有與所述吊臂鉸接的姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)或水平保持機(jī)構(gòu)；

所述姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一根與所述吊臂平行設(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)動所述平移連桿或所述搖桿的姿態(tài)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述平移連桿的上端與所述搖桿通過第二鉸接軸鉸接，所述平移連桿的下端與所述腕部通過第三鉸接軸鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線第二鉸接軸的軸線共面；

所述水平保持機(jī)構(gòu)包括一根與所述吊臂平行設(shè)置的平移連桿，所述平移連桿的上端與所述機(jī)架通過第二鉸接軸鉸接，所述平移連桿的下端通過第三鉸接軸與所述腕部鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線與所述第二鉸接軸軸線共面。

較佳的，驅(qū)動翻轉(zhuǎn)磁鐵翻轉(zhuǎn)的所述驅(qū)動機(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；

或者，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)還包括腕式增速機(jī)驅(qū)動；所述腕式增速機(jī)包括設(shè)置在腕部上的主動齒輪、設(shè)置在電磁鐵上的從動齒輪以及用于將主動齒輪的運動傳動到從動齒輪的至少一個傳動齒輪和伸縮機(jī)構(gòu)；所述伸縮機(jī)構(gòu)一端與腕部鉸接，一端與擺桿鉸接，所述擺桿與所述主動齒輪同軸連接；所述從動齒輪與主動齒輪的傳動比為m/n，其中，m為電磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度，n為電磁鐵伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動擺桿旋轉(zhuǎn)的角度，所述伸縮結(jié)構(gòu)可以為液壓缸。

較佳的，所述定位裝置為移動測距定位機(jī)構(gòu)、固定測距定位機(jī)構(gòu)或角度傳感器定位機(jī)構(gòu)；

所述移動測距定位機(jī)構(gòu)包括與吊臂鉸接距離測量機(jī)構(gòu)、用于保持所述測量機(jī)構(gòu)水平的水平保持機(jī)構(gòu)以及對應(yīng)所述距離測量機(jī)構(gòu)運動范圍設(shè)置的定位板；所述定位板的高度不小于所述吊臂底端運動的最高點與最低點的高度之差；當(dāng)所述吊臂底端運動到最高點時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板的上部，當(dāng)所述吊臂底端運動到最低點時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板的下部；或者，所述定位板包括對應(yīng)所述距離測量機(jī)構(gòu)向上運動范圍的后1/2設(shè)置的上定位板和對應(yīng)所述距離測量機(jī)構(gòu)向下運動范圍的后1/2設(shè)置的下定位板；當(dāng)所述吊臂底端運動到最高點時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述上定位板，當(dāng)所述吊臂底端運動到最低點時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述下定位板；

所述固定測距定位機(jī)構(gòu)包括與吊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)以及對應(yīng)所述定位板設(shè)置的距離測量機(jī)構(gòu)；所述定位板的高度不小于所述吊臂底端運動的最高點與最低點高度之差；當(dāng)所述吊臂底端運動到最高點時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板的下部，當(dāng)所述吊臂底端運動到最低點時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板的上部；或者，對應(yīng)所述定位板向上運動范圍的后1/2設(shè)置的上測量機(jī)構(gòu)和對應(yīng)所述定位板向下運動范圍的后1/2設(shè)置的下距離測量機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述吊臂底端運動到最高點時，所述定位板對應(yīng)所述上測量機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述吊臂底端運動到最低點時，所述定位板對應(yīng)所述下測量機(jī)構(gòu)；

所述角度傳感器定位機(jī)構(gòu)包括通過增速機(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，所述吊臂與所述第一鉸接軸防轉(zhuǎn)連接，所述吊臂運動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，所述定位裝置還包括運動控制機(jī)構(gòu)，所述運動控制機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述吊臂向上運動的后1/2的范圍內(nèi)的上觸發(fā)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在所述吊臂向下運動的后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測距定位機(jī)構(gòu)、固定測距定位機(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驅(qū)動裝置和所述補(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)為接近開關(guān)。

較佳的，所述翻轉(zhuǎn)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)；

所述滑動卡固機(jī)構(gòu)包括與所述翻轉(zhuǎn)磁鐵滑動連接的齒板以及用于驅(qū)動所述齒板滑動的齒板驅(qū)動機(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)包括與所述翻轉(zhuǎn)磁鐵鉸接的齒板以及用于驅(qū)動所述齒板翻轉(zhuǎn)的齒板驅(qū)動機(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；

所述升降卡固機(jī)構(gòu)包括與所述翻轉(zhuǎn)磁鐵的側(cè)面滑動連接的齒板以及驅(qū)動所述電磁鐵升降的齒板驅(qū)動機(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，所述翻轉(zhuǎn)磁鐵上設(shè)有磁力控制系統(tǒng)，所述磁力控制系統(tǒng)包括用于檢測電磁鐵位置的傳感器和控制電磁鐵磁力大小的控制裝置；其中，所述控制裝置根據(jù)接收到的傳感器檢測到的翻轉(zhuǎn)電磁鐵的位置信息輸出控制信息以調(diào)整翻轉(zhuǎn)電磁鐵的磁力大小。

較佳的，所述控制裝置根據(jù)接收到的傳感器檢測到的翻轉(zhuǎn)電磁鐵的位置信息輸出控制信息以調(diào)整翻轉(zhuǎn)電磁鐵的磁力大小的方法為：當(dāng)檢測到所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵翻轉(zhuǎn)到第一相位時，控制裝置控制電磁鐵磁力位于第一區(qū)間；當(dāng)檢測到所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵翻轉(zhuǎn)到其他相位時，控制裝置控制電磁鐵磁力位于第二區(qū)間。

本發(fā)明能夠提高吊臂的運動精度，利用定位裝置精確定位測量吊臂的位置，高精度的測量裝置和高精度的驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠控制吊臂以高精度進(jìn)行運動和停止；同時利用預(yù)緊機(jī)構(gòu)承載吊臂的自重或載荷，這樣，能夠使吊臂處于接近平衡的狀態(tài)，當(dāng)驅(qū)動裝置對吊臂進(jìn)行驅(qū)動時，能夠使吊臂迅速響應(yīng)，同時，由于吊臂的重量被預(yù)緊裝置承載，驅(qū)動裝置驅(qū)動吊臂時，會使吊臂的運動速度加快，吊臂的響應(yīng)速度和運動速度都加快就意味著機(jī)械手的工作效率能夠大大提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明高速碼垛機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明高速碼垛機(jī)械系統(tǒng)的補(bǔ)償裝置與驅(qū)動裝置的一種優(yōu)選組合方式；

圖3為本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)的腕部水平保持機(jī)構(gòu)的示意圖；

圖4是本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)補(bǔ)償裝置與驅(qū)動裝置的一種優(yōu)選組合方式；

圖5是本發(fā)明高速碼垛系統(tǒng)預(yù)緊裝置的一種優(yōu)選方式；

圖6是驅(qū)動翻轉(zhuǎn)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)移動測距定位機(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)定位裝置的系統(tǒng)框圖；

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。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

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)。

實施例1

本實施例一種高速碼垛系統(tǒng)，包括碼垛設(shè)備，所述碼垛設(shè)備包括倒L型支架1、吊臂2、驅(qū)動裝置、腕部7和翻轉(zhuǎn)磁鐵6；所述支架1包括水平段101和豎直段102，所述水平段101一端與所述豎直段102頂端連接，所述吊臂2與所述水平段101另一端通過第一鉸接軸201鉸接，所述驅(qū)動裝置設(shè)置在所述支架1和吊臂2之間與吊臂2鉸接，所述吊臂2與所述腕部7鉸接，所述腕部7前端旋轉(zhuǎn)連接有翻轉(zhuǎn)磁鐵6；

所述碼垛設(shè)備還包括用于補(bǔ)償所述吊臂2的驅(qū)動裝置3的運動精度的補(bǔ)償裝置、用于平衡吊臂2部分或全部的自重和載荷的預(yù)緊裝置、用于精確定位所述吊臂2位置的定位裝置。

所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動連桿301、搖桿303、與機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接的旋轉(zhuǎn)軸以及驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)302，所述搖桿303與所述旋轉(zhuǎn)軸防轉(zhuǎn)連接，所述連桿301的一端與所述搖桿303鉸接，所述連桿301的另一端與所述吊臂鉸接；其中一個搖桿303為拐臂的一條臂，驅(qū)動機(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補(bǔ)償裝置與所述機(jī)架鉸接。

所述驅(qū)動裝置通過所述補(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)動機(jī)構(gòu)402；所述驅(qū)動裝置與所述補(bǔ)償?shù)鬃?01中部鉸接；所述補(bǔ)償驅(qū)動裝置的運動精度高于所述驅(qū)動裝置；

如圖5所示，所述預(yù)緊裝置包括兩端分別與所述機(jī)架和所述吊臂鉸接的平衡機(jī)構(gòu)以及用于調(diào)節(jié)所述平衡機(jī)構(gòu)的平衡力的平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

所述平衡機(jī)構(gòu)包括氣缸501和與所述氣缸連通的氣包510，所述平衡調(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動作過程中支撐擺臂自重。

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將壓縮空氣儲存至氣包510，可手動調(diào)節(jié)球閥513對氣包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，可實時讀取氣包510氣壓值；

所述氣缸進(jìn)氣單元502通過焊接鋼管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，可手動關(guān)閉或打開球閥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。

所述腕部7包括連接板和連接在連接板上相對設(shè)置的兩個側(cè)板；所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵6設(shè)置在兩個側(cè)板之間；所述腕部7上設(shè)置有驅(qū)動翻轉(zhuǎn)磁鐵6翻轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述連接板與所述吊臂2固接；或者，所述連接板上設(shè)有與所述吊臂2鉸接的姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)或水平保持機(jī)構(gòu)；

所述姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一根與所述吊臂平行設(shè)置的平移連桿、與所述第一鉸接軸201旋轉(zhuǎn)連接的搖桿以及驅(qū)動所述平移連桿或所述搖桿的姿態(tài)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述平移連桿的上端與所述搖桿通過第二鉸接軸鉸接，所述平移連桿的下端與所述腕部通過第三鉸接軸鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線第二鉸接軸的軸線共面；

所述水平保持機(jī)構(gòu)包括一根與所述吊臂平行設(shè)置的平移連桿，所述平移連桿的上端與所述機(jī)架通過第二鉸接軸鉸接，所述平移連桿的下端通過第三鉸接軸與所述腕部鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線與所述第二鉸接軸軸線共面；

如圖6所示，驅(qū)動翻轉(zhuǎn)磁鐵6翻轉(zhuǎn)的所述驅(qū)動機(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；

或者，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)還包括腕式增速機(jī)驅(qū)動；所述腕式增速機(jī)包括設(shè)置在腕部上的主動齒輪、設(shè)置在電磁鐵上的從動齒輪以及用于將主動齒輪的運動傳動到從動齒輪的至少一個傳動齒輪和伸縮機(jī)構(gòu)702；所述伸縮機(jī)構(gòu)一端與腕部鉸接，一端與擺桿鉸接，所述擺桿與所述主動齒輪同軸連接；所述從動齒輪與主動齒輪的傳動比為m/n，其中，m為電磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度，n為電磁鐵伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)702驅(qū)動擺桿旋轉(zhuǎn)的角度，所述伸縮結(jié)構(gòu)702可以為液壓缸。

如圖7-9所示，所述定位裝置為移動測距定位機(jī)構(gòu)；所述移動測距定位機(jī)構(gòu)包括與吊臂或橫梁底部鉸接距離測量機(jī)構(gòu)、用于保持所述測量機(jī)構(gòu)水平的水平保持機(jī)構(gòu)以及對應(yīng)所述距離測量機(jī)構(gòu)運動范圍設(shè)置的定位板；所述定位板215的高度不小于所述吊臂底端運動的最高點與最低點的高度之差；當(dāng)所述吊臂底端運動到最高點時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板215的上部，當(dāng)所述吊臂底端運動到最低點時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板215的下部；定位裝置還包括運動控制機(jī)構(gòu)，所述運動控制機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述吊臂向上運動的后1/2的范圍內(nèi)的上觸發(fā)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在所述吊臂向下運動的后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測距定位機(jī)構(gòu)通訊，所述控制器控制所述驅(qū)動裝置和所述補(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)為接近開關(guān)。所述距離測量機(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)為滑動卡固機(jī)構(gòu)；所述滑動卡固機(jī)構(gòu)包括與所述電磁鐵滑動連接的齒板608以及用于驅(qū)動所述齒板608滑動的齒板驅(qū)動機(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。

實施例2

下面以小規(guī)格角鋼的碼垛過程為例對本實施例的并聯(lián)高速碼垛機(jī)械手的工作過程進(jìn)行說明：

本實施例的一種初始狀態(tài)如圖所示，此狀態(tài)下，所述吊臂驅(qū)動裝置3使吊臂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，所述吊臂驅(qū)動裝置3驅(qū)動拐臂303旋轉(zhuǎn)，其他搖桿303通過軸305連接旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動驅(qū)動連桿301推動吊臂2向前擺動，直至翻轉(zhuǎn)電磁鐵6位于型鋼接鋼位置上方，然后分組驅(qū)動裝置驅(qū)動分組升降平臺主體向上運動，當(dāng)分組升降平臺主體向上運動到適于電磁鐵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，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)動裝置3驅(qū)動吊臂2向輥道升降平臺運動，直至翻轉(zhuǎn)電磁鐵6位于輥道上方時，輥道升降平臺上升至便于電磁鐵6放下角鋼的位置，此時，電磁鐵6放下角鋼。在吊臂的運動過程中，由于腕部多連桿水平保持裝置形成了兩個平行四連桿機(jī)構(gòu)，并且腕部7的初始狀態(tài)為水平狀態(tài)，因此，在整個運行過程中，腕部7始終保持水平。

隨后進(jìn)行反向碼鋼，首先需碼垛型材由分組升降臺提升至較高的接鋼位，然后驅(qū)動機(jī)構(gòu)302動作，通過拐臂303、軸305、搖桿303以及連桿301驅(qū)動吊臂前擺至接鋼位，隨后電磁鐵伸縮驅(qū)動裝置702伸出，驅(qū)動翻轉(zhuǎn)軸701旋轉(zhuǎn)，通過減速箱驅(qū)動翻轉(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，呈狀，角鋼反碼時，疊加在先前正碼好的角鋼上，呈狀，正碼即角鋼的開口朝下，反碼即角鋼的開口朝上。當(dāng)角鋼正碼時，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，對正碼的角鋼進(jìn)行導(dǎo)向。但是在隨后的反碼過程中，導(dǎo)向齒板608會和正碼的角鋼干涉，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齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)607驅(qū)動齒板608運動，使角鋼的邊緣與齒板608的平直部分對齊。然后分組升降臺向下運動，角鋼吸取在電磁鐵6上，待分組升降臺離開翻轉(zhuǎn)區(qū)域后，電磁鐵伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)702縮回，翻轉(zhuǎn)電磁鐵6反向旋轉(zhuǎn)180°；然后驅(qū)動裝置302驅(qū)動拐臂303運動，通過軸305、搖桿303以及連桿301驅(qū)動吊臂2擺動至反向碼鋼位，待吊臂到位后，翻轉(zhuǎn)電磁鐵6失電，鋼材下落在碼垛升降臺上。

在吊臂的運動過程中，本實施例的氣包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動過程中自重產(chǎn)生的最大負(fù)載阻力矩，二、氣包510在整個驅(qū)動過程中壓力基本不變。在上述兩個條件下，無驅(qū)動連桿的作用，擺臂將在平衡氣缸501的推力下擺動到最前端位置，因此驅(qū)動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擺，驅(qū)動連桿的拉力也隨之減?。辉跀[臂2動作過程中，平衡氣缸501一直處于推力狀態(tài)，驅(qū)動拉桿一直處于受拉狀態(tài)，連接部件受力沒有換向，從而消除了鉸接處的間隙影響。有利于吊臂在擺動過程中的精度提高。

在吊臂的運動過程中，通過定位裝置對吊臂的運動末段進(jìn)行定位，其過程如下：在前擺過程中，吊臂2在運動開始時段通過驅(qū)動裝置302全速運轉(zhuǎn)，驅(qū)動吊臂2快速運動，吊臂2經(jīng)過上觸發(fā)機(jī)構(gòu)時，進(jìn)入運動末段，控制器通過定位裝置獲取吊臂2當(dāng)前位置，并控制驅(qū)動裝置302驅(qū)動吊臂運動，當(dāng)?shù)醣鄣奈恢媒咏A(yù)定位置時，控制器控制補(bǔ)償裝置驅(qū)動吊臂2運動，補(bǔ)償裝置的運動精度高，這樣能夠使吊臂準(zhǔn)確的停止在預(yù)定位置，吊臂2后擺的過程與前擺的過程相似。這樣，運動的起始段不需要計算，能夠大大減少控制器的運算量。而在末段，距離測量機(jī)構(gòu)測量吊臂的位置，誤差非常小，再通過高精度的補(bǔ)償裝置驅(qū)動吊臂運動，能夠使吊臂準(zhǔn)確的停止在預(yù)定位置。

實施例3

本實施例將驅(qū)動裝置更換為伸縮機(jī)構(gòu)，所述吊臂與所述第一鉸接軸201防轉(zhuǎn)連接，所述伸縮機(jī)構(gòu)的兩端分別與所述吊臂和機(jī)架鉸接。

本實施例中，將吊臂與所述第一鉸接軸201防轉(zhuǎn)連接，然后通過伸縮機(jī)構(gòu)驅(qū)動吊臂2進(jìn)行運動，此時由于吊臂2與所述第一鉸接軸201防轉(zhuǎn)連接，因此，吊臂2也能夠運動。本實施例將采用伸縮機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動吊臂2運動，不進(jìn)行傳動，能夠減少傳動過程中的能量消耗，提高能量轉(zhuǎn)換效率。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，還可以將所述移動測距定位機(jī)構(gòu)更換成固定測距定位機(jī)構(gòu)，如圖11所示，所述固定測距定位機(jī)構(gòu)包括與吊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)以及對應(yīng)所述定位板215設(shè)置的距離測量機(jī)構(gòu)；所述距離測量機(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)的激光測距機(jī)構(gòu)214，所述定位板215的高度不小于所述吊臂底端運動的最高點與最低點高度之差；當(dāng)所述吊臂底端運動到最高點時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板215的下部，當(dāng)所述吊臂底端運動到最低點時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板215的上部。上述結(jié)構(gòu)也能夠通過測量吊臂下端與某一固定點的距離來精確定位吊臂的位置。

當(dāng)然，也可以通過測量吊臂的旋轉(zhuǎn)角度來定位吊臂的位置，此時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，所述吊臂與所述第一鉸接軸防轉(zhuǎn)連接，所述吊臂運動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)一個角度時，增速裝置通過增速將角度傳感器212的測量段的范圍擴(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)行擺動時，其機(jī)械運動圍繞手臂末端的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，同時就帶動連接到軸上的增速機(jī)210運行。設(shè)擺臂運行區(qū)間為[0,A]，被增速機(jī)210速比k放大后，增速機(jī)210高速端運行區(qū)間實際是[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高速端的測量分辨率為B，而增速機(jī)210低速端的測量分辨率為B/k，也就是說，本發(fā)明提出的測量裝置，針對擺臂進(jìn)行測量的分辨率為B/k，精度提高了k倍。

在上述實施例的基礎(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)動所述齒板翻轉(zhuǎn)的齒板驅(qū)動機(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，齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述齒板向下翻轉(zhuǎn)，使齒板的卡固缺口設(shè)置在電磁鐵的下側(cè)，這時，能夠?qū)π筒倪M(jìn)行卡固，當(dāng)不需要卡固型材時，齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動齒板向上翻轉(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)面滑動連接的齒板以及驅(qū)動所述電磁鐵升降的齒板驅(qū)動機(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，齒板驅(qū)動裝置驅(qū)動所述齒板向下降，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，齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述齒板向上升，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型材的吸取。

實施例4

本實施例所述翻轉(zhuǎn)磁鐵上設(shè)有磁力控制系統(tǒng)，所述磁力控制系統(tǒng)包括用于檢測電磁鐵位置的傳感器和控制電磁鐵磁力大小的控制裝置；其中，所述控制裝置根據(jù)接收到的傳感器檢測到的翻轉(zhuǎn)電磁鐵的位置信息輸出控制信息以調(diào)整翻轉(zhuǎn)電磁鐵的磁力大?。?/p>

所述控制裝置根據(jù)接收到的傳感器檢測到的翻轉(zhuǎn)電磁鐵的位置信息輸出控制信息以調(diào)整翻轉(zhuǎn)電磁鐵的磁力大小的方法為：當(dāng)檢測到所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵翻轉(zhuǎn)到第一相位時，控制裝置控制電磁鐵磁力位于第一區(qū)間；當(dāng)檢測到所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵翻轉(zhuǎn)到其他相位時，控制裝置控制電磁鐵磁力位于第二區(qū)間。

當(dāng)所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵6轉(zhuǎn)動時所述傳感器接收到信號，所述傳感器將所接收到的信號傳給所述控制裝置，所述控制裝置接收到信號后判斷翻轉(zhuǎn)電磁鐵6的工作狀態(tài)，從而控制電磁鐵的通電電壓，來控制翻轉(zhuǎn)電磁鐵6的磁力；

當(dāng)翻轉(zhuǎn)電磁鐵6向下翻轉(zhuǎn)時，為維持搬運物品的平衡所需的力也越大，系統(tǒng)就會自動提高電磁鐵線圈電壓，從而加大電磁力，保持物品穩(wěn)定；

當(dāng)重力可以提供摩擦力時，為保持搬運物品的平衡所需的力小，系統(tǒng)就會自動降低電磁鐵線圈電壓，減少磁鐵發(fā)熱。

本實施例的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，有效地減少了翻轉(zhuǎn)電磁鐵6的高負(fù)荷工作，提高了翻轉(zhuǎn)電磁鐵6的使用壽命。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，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)。