CN103159064B - 一种电磁移动堆垛方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁移动堆垛方法及其装置，属于板料堆垛的专用设备技术领域，以解决对压型板进行抓取，移动的堆垛问题。其特征在于，采用吸力电磁铁对型材进行拾取，然后将传输线上的压型板移动到堆叠平台上，最后将压型板堆垛整齐。本发明根据上述方法还提供了一种电磁移动堆垛装置，包括装有吸力电磁铁的拾取装置，与滑块连接的移动装置。通过上述装置，可将压型板进行移动和堆垛，通过电机正转反转交换，以实现移动装置水平往复运动。本发明可以将传输线上的压型板型材移动到堆叠平台上堆摞整齐，调整方法灵活，简单，减少堆垛板材所需的劳力，有效提高生产效率。

Description

一种电磁移动堆垛方法及其装置

技术领域

涉及一种与宽幅压型板型材生产线结合的，对板材进行堆垛的专用设备技术领域，具体涉及一种电磁移动堆垛方法及其装置。

背景技术

冷弯型钢是一种经济高效钢材，在工程建筑领域发挥着重大的作用。目前，国外建筑业用冷弯型钢约占冷弯型钢总量的25％～30％，我国建筑业用冷弯型钢大约需要80万吨，这充分显示了建筑用冷弯型钢大有可为。冷弯型钢可生产各种复杂的断面，与热轧型钢相比，具有断面形状合理、重量轻、强度高的优点，同时又在冷弯加工中提高了强度，比一般热轧型钢的构件节约钢材10％～50％，其产品质量好、表面光洁、尺寸精度高、型材定尺灵活，生产中能源消耗少、成材率高、金属损耗少。在建筑工程中，采用冷弯型钢能提高综合经济效益，减轻建筑物重量，提高构件工厂化程度，方便施工、缩短施工工期。

现代制造加工工业的规模不断扩大，原材料的需求量也在逐渐加大。在我国的科技生产水平逐步提升的今天，生产制造中核心环节的生产线技术水平也取得了很大的成就，在板材生产线上，由于板材码放堆叠也是一个很现实而且必要的问题，板材型材的拾取方式可以有多种，比如机械手抓取、利用吸力吸附稳定，真空吸力拾取等。国内外也已经有很多的发明专利努力解决了这方面的问题。

专利号为“200610039140.5”的板料堆垛机发明专利中提到，其由机架、两平等设置在机架上的纵梁、驱动装置、控制器、传送带、电磁吸块和自动定位挡块组成堆垛的移动定位落料装置，在落料位置下方设有自动升降落料台，在两纵梁位于进料口的下侧，各设置一个垂直于纵梁的挡块，两挡块同轴且水平设置，在纵梁上错开一定距离，各设置一个挡块，前述的两挡块位于该挡块中间，该挡块之间还设置有一个感应器，感应器连接控制器，从而实现异形板料一直以来无法解决的连续堆垛的问题。堆垛后的板料无划痕，堆垛整齐、美观，便于包装运输，但是结构较复杂。

与常规的堆垛机相比，电磁移动堆垛装置具有明显的优势。电磁吸力在抓取瓦楞板移动的过程中不会出现由于加持而使型材表面损伤的情况，重物在升降和水平移动的过程中稳定性好，堆垛效果整齐、美观，结构设计简单，易于操作，大大降低了人员的劳动强度，能够有效提高生产效率。

发明内容

为克服现有技术存在的上述问题，本发明旨在提供一种电磁移动堆垛方法及其装置，以解决宽幅压型板堆垛过程中出现划痕、堆垛不整齐、宽幅压型板移动稳定性差的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电磁移动堆垛方法，其特征在于，采用吸力电磁铁对型材进行拾取，然后将传输线上的瓦楞板移动到堆叠平台上，最后将瓦楞板堆垛整齐，以实现移动、堆垛等过程。

根据上述方法实现的一种电磁移动堆垛装置，包括传动螺母、丝杠、齿轮、深沟球轴承、立式电机、吸力电磁铁、稳定光杆、机架、齿条、卧式电机、滑轨、行程限位开关，所述吸力电磁铁吸住型材，丝杠与传动螺母旋转配合实现升降，由立式电机提供动力，稳定光杆能够保证瓦楞板在升降过程中的稳定性；

所述齿条固定于机架上，卧式电机与移动装置连接，电机带动齿轮转动与齿条啮合，实现移动装置随电机相对齿条在机架上沿导轨来回运动，精确性高，较好的保证型材堆垛的整齐和美观。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的电磁移动堆垛方法及其装置，具有以下优点和效果：

1、利用电磁吸盘作为拾取装置，电磁吸力在抓取瓦楞板移动的过程中不会出现由于夹持而使型材表面损伤的情况；

2、升降机构采用了丝杠螺母旋转配合升降，传动螺纹的自锁性也很好的保证了重物在丝杠螺母相对静止时能保持稳定，螺纹结构受拉压能力很强劲，而且避免了如液压漏油污染等额外产生的问题；

3、在机架上安装THK滚动导轨，可以实现拾取装置吸取型材之后沿导轨运动至堆垛平台上方进行型材堆垛。

附图说明

图1为本发明电磁移动堆垛装置的主视图；

图2为本发明电磁移动堆垛装置的生产线图；

图3为本发明电磁移动堆垛装置的左视图；

图4为本发明电磁移动堆垛装置的俯视图；

图5为本发明装置的局部视图I；

图6为本发明装置的导轨滑块安装图。

图中：1-滑块，2-卧式电机，3-传动螺母，4-轴套，5-深沟球轴承，6-平键，7-立式电机，8-大齿轮，9-螺钉紧固轴端挡圈，10-螺钉1，11-圆柱销，12-螺钉2，13-机架，14-稳定光杆，15-小齿轮，16-六角螺母，17-平垫圈，18-螺栓1，19-螺栓2，20-六角螺母，21-上轴承压盖，22-小轴承，23-推力球轴承，24-吸力电磁铁，25-滑轨，26-行程限位开关，27-齿条。

具体实施方式：

下面结合附图详细描述本发明所提供的装置的具体结构、工作原理。

本发明提供的装置包括拾取装置、升降结构、移动装置。如图1所示，所述的电磁移动堆垛装置依型材的堆垛顺序以两副机械传动副实现型材板材的移动堆叠过程。在满足工况要求、刚度要求、强度要求、稳定性要求的情况下机架13使用桥架结构，由型钢焊接组成。吸力电磁铁24按一定的距离分布装在由槽钢焊接成的框架上，并且比槽钢稍微高一些，吸力电磁铁与宽幅压型板充分接触。

宽幅压型板被拾取装置抓取后，便进入升降阶段。丝杠将拾取装置与传动螺母3连接，在升降结构中采用螺旋传动方式，综合考虑运动稳定以及装置上升后平移需要保持稳定不动的要求，因螺纹具有自锁性，上升运动停止之后无需外力驱动保持使机构不至下降，保证型材运动稳定以及装置上升后平移需要保持稳定不动的要求。立式电机7驱动传动螺母3转动而使螺杆进行轴向运动，这样螺杆主要受到轴向拉力，从而避免螺杆因受轴向压力发生侧向弯曲，丧失稳定性的可能。升降传动机构如图4所示，螺母竖直固定放置，两个深沟球轴承5固定螺母两头利于其转动，下端由推力球轴承23支撑整个拾取装置的起重力量并由一个大齿轮8套住以便进行动力驱动螺母转动，使得螺杆上下运动，稳定光杆能够保证型材上升过程中的稳定性，从而更好的保证板材的升降运动。

容纳传动齿轮的小机架是由四块较短的角钢支撑上下两块钢板固定，而两边由两根角钢架在横跨于四个滑块的两根钢条上。横跨架在四个滑块上的钢条是由厚度为10mm的长条钢板下焊接一定长度的筋板构成的，即令齿条27跨在钢条上有足够的空间，同时保证支撑钢条的刚度和强度。拾取装置焊接固定于上述两根支撑钢条上，水平驱动电机固定于移动装置上。

型材上升之后，便进入水平移动阶段，由于拾取装置在机架上运动的跨度距离较长，大约有1.3米左右的距离，对运动速度要求较高，而且横跨距离较大，螺杆易出现大的弯曲变形，在此情况下虽说可以利用一个与螺杆外圆接触弧的中心角小于180度的中间托架防止其产生大的弯曲变形，但在高速旋转情况下，螺杆容易出现谐振现象。基于会有如此各种问题，在此类机构上不必过多加装新部件逐个问题去解决，故在水平移动选定以齿轮齿条传动方式。齿条固定于机架13上，卧式电机2固定在移动装置上，由卧式电机2驱动齿轮转动，与齿条27啮合而带动整个拾取装置沿两条滑轨25水平移至指定位置。在导轨两端分别设置行程限位开关26和返程限位开关，通过行程限位开关26和返程限位开关控制电机正反转，带动移动装置达到前进、后退等动作。本发明电磁移动堆垛装置的生产线如图2所示，能够实现对板长较大的型材进行移动堆垛，用以满足生产要求。

实施案例：

采用电磁移动堆垛装置抓取的宽幅压型板参数为：板宽992mm，板长10000mm，板厚0.48mm，生产线型材生产速度v＝1m/s，由此得拾取装置的每个工作周期为10s。设计型材被吸附抬离输送线高度为50mm，即拾取装置升降通过的位移是50mm，螺杆升降移动的速度为0.1m/s，即螺母转速约为1500～2000r/min；由输送线到堆叠平台所通过的距离1200mm，则平移的最大速度约为0.7m/s，而本装置一个周期所需实现每个动作以及所需时间为：拾取装置下降至输送线，吸力电磁铁通电吸取型材，用时1.5s；拾取装置上升至一定高度，用时1s；拾取装置抓取型材平移至指定位置，电磁铁断电释放型材，用时3s；电机反转，拾取装置平移回初始位置，用时3s。

综上所述，本发明所述的一种电磁移动堆垛方法及其装置，利用电磁吸盘作为拾取装置，电磁吸力在抓取瓦楞板移动的过程中不会出现由于夹持而使型材表面损伤的情况，升降机采用丝杠螺母旋转配合升降，传动螺母的自锁性很好的保证了重物在丝杠螺母相对静止时的稳定性，螺纹结构受拉压能力强，有效地避免了如液压漏油污染等额外产生的问题。在机架上安装THK滚动导轨，可以实现拾取装置吸取型材之后沿导轨运动至堆垛平台上方进行型材堆垛。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电磁力抓取型材移动装置，由拾取装置、升降装置、移动装置组成，拾取装置包括吸力电磁铁(24)、螺栓(19)、六角螺母(20)；升降装置包括传动螺母(3)、立式电机(7)、深沟球轴承(5)、大齿轮(8)、小齿轮(15)、稳定光杆(14)；移动装置包括滑块(1)、卧式电机(2)、滑轨(25)、行程限位开关(26)、齿条(27)，其特征在于，吸力电磁铁(24)将瓦楞板吸住，传动螺母(3)固定在机架(13)的支撑平板上，立式电机(7)驱动螺母转动，从而实现与丝杠连接的板材拾取装置的升降；利用齿轮的啮合，使齿条(27)固定于机架(13)上，卧式电机(2)固定在移动装置上，驱动齿轮沿齿条(27)运动，从而实现平动；行程限位开关(26)控制电机正反转，带动移动装置达到前进、后退等动作。

2.根据权利要求1所述的电磁力抓取型材移动装置，其特征在于拾取装置由槽钢焊接成一个框架，在框架上装上吸力电磁铁(24)，吸力电磁铁的尺寸规格为150mm×40mm×45mm，稍微比槽钢高一些，利于吸力电磁铁与瓦楞板面充分接触，通过中间较短的那根槽钢穿孔与丝杠用螺母固定连接而实现升降动作，槽钢上表面与丝杠之间有个减震压缩弹簧。

3.根据权利要求1所述的电磁力抓取型材移动装置，其特征在于升降装置由丝杠将拾取装置与传动螺母(3)连接实现升降，传动螺母(3)由上下轴承盘定位连接传动螺母两端，传动螺母外面套着大齿轮(8)，立式电机(7)通过齿轮传出动力，而容纳齿轮的小机架是由四块较短的角钢支撑上下两块钢板固定，而两边由两根角钢架在与四个滑块(1)连接的两根支撑钢条上。

4.根据权利要求3所述的电磁力抓取型材移动装置，其特征在于与四个滑块(1)连接的支撑钢条是由厚度为10mm的长条钢板下焊接筋板构成的，出于上部的空间安排考虑，满足齿条(27)在支撑钢条上有足够的空间，同时也保证了支撑钢条的刚度和强度。