CN109484705A - 一种小角钢自动包装码垛机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小角钢自动包装码垛机，属于角钢码垛设备领域。本发明包括：输入辊道、输入升降链、编组回转臂、编组运输链、电磁铁旋转机构、钢垛输出辊道、供钢链、电磁铁翻转臂、角钢定位齿板、旋转电磁铁、钢垛升降架；本发明提供一种小角钢自动包装码垛机，通过电磁铁在翻转臂上旋转，实现小角钢正反两面都是同一套磁铁翻转垛钢，实现了垛码定位准确、减少电磁铁数量、简化结构、缩小车间占地。

Description

一种小角钢自动包装码垛机

技术领域

本发明涉及一种小角钢自动包装码垛机，属于角钢码垛设备领域。

背景技术

本发明属于钢铁行业的轧钢生产范畴，小角钢是指60mm以下规格的角钢。包装码垛是小角钢轧制线的主要工序，其能否准确垛码及其包装速度快慢直接影响角钢生产的产量。当前我国小角钢生产系用高速连轧生产工艺，小时产量为每小时100吨以上，现有的型钢自动化包装码垛机只适用于中大型角钢的生产，尚无针对小角钢的自动码垛机械，目前我国小角钢生产企业都用于人工码垛，既遏制了产量又浪费了人力，人力码垛角钢需要浪费大量的车间用地，而且效率低下，且容易发生生产事故，无法提高企业的竞争力，所以小角钢生产实现垛码自动化是小角钢生产的当务之急。

现有型钢自动化包装码垛机只适用于中大型角钢的生产，要想满足小角钢生产必须在现有技术基础上进行改进，现有角钢自动化码垛机械采用电磁铁平移小车加磁铁翻转钢垛技术，即采用磁铁平移小车进行角钢正面垛钢，用磁铁翻转进行角钢反面垛钢，现有技术存在有以下问题：

1.磁铁平移小车在吸钢和放钢时车轮在轨道上晃动，造成车体定位不准确，只能满足对定位要求不高的大、中型型钢码垛，无法满足小角钢的准确定位要求。

2.磁铁平移小车吸钢，放钢时动作复杂，占用生产时间长，工作节奏慢，满足不了小角钢的快节奏生产。

3.机械设备复杂电气设备繁多，制造成本高。

4.占用车间面积大，不宜用于车间布置安装，限制设备安装数量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种小角钢自动包装码垛机，通过电磁铁在翻转臂上旋转，实现小角钢正反两面采用同一套电磁铁翻转垛钢，实现了垛码定位准确、减少电磁铁数量、简化结构、缩小车间占地。

本发明提供一种小角钢自动包装码垛机，包括：输入装置、编组回转臂、编组运输装置、电磁铁旋转机构、钢垛输出装置、供钢装置、电磁铁翻转臂、角钢定位装置、旋转电磁铁、钢垛升降架；所述输入装置、编组回转臂、编组运输装置、供钢装置、电磁铁旋转机构、电磁铁翻转臂、角钢定位装置、旋转电磁铁、钢垛升降架、钢垛输出装置依次设置。

在一些实施方式中，所述输入装置包括输入辊道和输入升降链，编组运输装置包括编组运输链和编组回转臂、钢垛输出装置包括钢垛输送链、供钢装置包括供钢链、角钢定位装置包括角钢定位齿板、钢垛输出装置包括钢垛输出辊道。

在一些实施方式中，所述输入辊道为主动辊道，上面装有定位挡板；定尺剪切后的角钢为成品角钢，角钢由输入辊道输入码垛机，角钢在输入辊道实现纵向的移动，定位挡板准确将角钢在定位在输入辊道上。

在一些实施方式中，所述输入升降链由液压缸带动作升降动作，设置有链传动输送装置，输入升降链上装有活动挡块，输入升降链上的链传动输送装置垂直于输入辊道安装；角钢在输入辊道准确定位后，输入升降链在输入辊道的辊子间隙内完成升降，输入升降链的上升将角钢从输入辊道托举起来，电机带动输入升降链上的链轮转动，链轮的转动带动输入升降链上的链传动输送装置转动以实现对角钢的横向输送，输入升降链同时实现带动角钢上升及横向运动两个动作，输入升降链上装有活动挡块，使角钢在升降链上纵向排列，并停止在输入升降链的端头，然后输入升降链下降，完成一次移钢作业。

在一些实施方式中，所述编组回转臂安装于编组运输链的传动轴上，编组回转臂为2个，编组回转臂上设置有旋转齿板，旋转齿板上设置有旋转轴，被动链轮安装于旋转齿板上的旋转轴上，固定链轮套装在编组运输链的传动轴上，并且固定在机架上，被动链轮与固定链轮通过链条连接，被动链轮与固定链轮的齿数相同，编组运输链为链传动输送机构；所述电动机带动编组运输链的传动轴转动时，固定链轮固定不动，固定链轮用链轮牵动被动链轮不转动，即传动轴逆时针转动多少角度时，被动链轮在回转臂上顺时针转动相应角度，实现了编组回转臂上的旋转齿板在被动链轮的控制下始终保持水平运动；输入升降链上的活动挡块按照角钢脚朝下和角钢脚朝上两个状态时数量不同的工艺要求，转换两个定位位置，实现了编组回转臂取钢数量的变化；编组回转臂上的旋转齿板准确托起角钢，编组运输链的传动轴旋转360°时，编组回转臂跟随完成360°转动，编组回转臂按工艺要求的数量完成将角钢从输入升降链水平托起后放置到供钢链上，完成了角钢编组的工艺要求，仅利用编组运输链的传动轴加简单的编组回转臂就准确的完成了角钢编组，编组运输链的传动轴的转动时既完成编组回转臂的角钢编组作业和又将编好组的角钢运输到供钢链上，节约了激光查数和复杂的机械分离设备，节省了大量投资和设备操作维护成本。

在一些实施方式中，所述供钢链的机架上设置有活动定位挡板，供钢链由电动机带动；所述供钢链储存由编组回转臂托举过来的编好的角钢组，为电磁铁翻转臂准确供钢，活动定位挡板按角钢脚上和脚下的工艺要求自动调整挡板位置，在供钢链上运动的角钢碰到活动定位挡板就停止，就实现了角钢的准确定位。

在一些实施方式中，所述旋转电磁铁的旋转动作是由电磁铁旋转机构驱动的，电磁铁旋转机构上安装有主动链轮，从动链轮安装于旋转电磁铁的转动轴上，双齿介轮套装在电磁铁翻转臂的传动轴上，双齿介轮与传动轴为滚动连接，双齿介轮可以实现与传动轴相对转动。双齿介轮通过链条分别于从动链轮及主动链轮连接；电动机带动主动链轮转动，主动链轮带动双齿介轮转动，而且旋转电磁铁的转动和电磁铁翻转回转臂的转动动作互不干涉。双齿介轮又带动从动链轮转动，实现了旋转电磁铁的转动。

在一些实施方式中，所述供钢链由液压缸驱动，供钢链能够上下升降摆动；所述供钢链在液压缸驱动作用下降低至最低位置，同时编组角钢到达定位位置，由电动机带动主动链轮转动，实现电磁铁翻转臂转到0°位置，同时电磁铁旋转机构转动翻转臂上的旋转电磁铁转到5°位置，旋转电磁铁从上方接触编组角钢，旋转电磁铁得电吸住编组角钢，电磁铁翻转臂在电动机的驱动下反向翻转180°停止，旋转电磁铁同时旋转360°停止，编组角钢脚朝下呈水平状态，旋转电磁铁失电，编组角钢落在钢垛升降架上，完成角钢脚朝下垛钢操作，电磁铁翻转臂反向翻转返回0°位，钢垛升降架下降留出下排钢的空间后停止。

在一些实施方式中，所述由液压缸驱动的供钢链上升到最高位置，电磁铁翻转臂转到0°位置后，旋转电磁铁呈0°位置。供钢链送编组角钢到达定位位置，旋转电磁铁位于编组角钢下方，得电吸住编组角钢，电磁铁翻转臂从0°翻转到180°后停止，旋转电磁铁保持不转动，编组角钢脚朝上呈水平状态，钢垛升降架上升接触编组角钢，旋转电磁铁失电，编组角钢落在钢垛升降架的角钢上，完成垛钢，电磁铁翻转臂反向翻转返回0°，钢垛升降架下降，留出下排钢的空间后停止。

在一些实施方式中，所述钢垛升降架可上下运动，钢垛升降架位于输出辊道正上方；钢垛到达标准到高度后，钢垛升降架下降到最低位置，钢垛放在输出辊道上，输出辊道的辊子转动，实现钢垛的纵向移动，钢垛输出码垛机外，进行后续打捆操作。

本发明的工作原理：

小角钢在本发明中按照角钢输入、角钢编组、准确供钢、电磁铁吸钢、角钢翻转、放置角钢、垛钢、输出角钢的工艺程序进行角钢码垛作业。

具体的，定尺剪切后的角钢为成品角钢，角钢由输入辊道输入码垛机，角钢在输入辊道实现纵向的移动，定位挡板准确将角钢定位在输入辊道上；输入升降链在输入辊子的辊道间隙内完成升降，输入升降链的上升将角钢从输入辊道托举起来，电机带动输入升降链上的链轮转动，链轮的转动带动输入升降链上的链条移动以实现对角钢的横向输送，输入升降链上装有活动挡块，使角钢沿纵向排列，停止在输入升降链的端头，然后输入升降链下降，完成一次移钢作业；编组回转臂上的旋转齿板准确托起角钢，输入升降链上的活动挡块按照角钢脚朝下和角钢脚朝上两个状态时数量不同的工艺要求，转换两个定位位置，实现了编组回转臂取钢数量的变化；编组运输链的传动轴旋转360°时，编组回转臂跟随完成360°转动，编组回转臂按工艺要求的数量完成将角钢从输入升降链水平托起后放置到供钢链上，完成了角钢编组作业；所述供钢链储存由编组回转臂托举过来的编好的角钢组，为电磁铁翻转臂准确供钢，活动定位挡板按角钢脚上和脚下的工艺要求自动调整挡板位置，在供钢链上运动的角钢碰到活动定位挡板就停止，就实现了角钢的准确定位；供钢链在液压缸驱动作用下降低至最低位置，同时编组角钢到达定位位置，电磁铁翻转臂转到0°位置，并且电磁铁旋转机构带动从动链轮转动，实现旋转电磁铁转到5°位置，旋转电磁铁从上方接触编组角钢，旋转电磁铁得电吸住编组角钢，经过一些列转动，将编组角钢按脚朝下的码放方式放置在钢垛升降架上；当供钢链升到最高位置时，翻转臂在0°位置，旋转电磁铁也在0°位置，等编组角钢碰到挡块定位时，旋转电磁铁从下方吸住角钢，然后翻转臂反向回转180°，旋转电磁铁得电，不转动，编组角钢脚朝上呈水平状态，电磁铁失电将角钢放置在垛钢升降架上，钢垛到达标准到高度后，钢垛升降架下降到最低位置，钢垛放在输出辊道上，输出辊道的辊子转动，实现钢垛的纵向移动，钢垛输出码垛机外，进行后续打捆操作

本发明的优点和效果：

本发明提供一种小角钢自动包装码垛机，通过电磁铁在翻转臂上旋转，实现小角钢正反两面都是同一套磁铁翻转垛钢，实现了垛码定位准确、减少电磁铁数量、简化结构、缩小车间占地。本发明具有以下优点：

1.本发明中电磁铁的自旋转技术使单套电磁铁完成了正反两面码垛的操作；

2.本发明使用翻转磁铁的准确定位垛钢，解决了小角钢准确定位的问题；

3.旋转电磁铁旋转机构，结构简单翻转动作同步，易于自动控制和手工操作是一种创新结构；

4.编组回转臂和其上的齿板以最简单的结构，借用其他固有设备的动力，按工艺要求的数量，准确托起角钢组并移送到编组链上，代替了机构复杂、造假昂贵的激光查数、分离机构；

5.由于能实现准确垛钢，就能实现小角钢的自动码垛，填补了我国自动码垛包装技术的空白，这是相对于现有技术的最大优势。

6.由于使用单套电磁铁翻转的结构形式，大大减少了占用车间使用面积，为增加设备的安装数量即增加产量提供必要条件。

7.相对于现有技术中的移动小车机构，本发明结构简单，制造技术要求低，设备制造费用仅有现有技术设备的一半。

附图说明

图1为一种小角钢自动包装码垛机的结构示意图；

图2为一种小角钢自动包装码垛机的主视图；

图3为一种小角钢自动包装码垛机的编组回转臂的结构示意图；

图4为一种小角钢自动包装码垛机的编组回转臂工作位置原理示意图；

图5为一种小角钢自动包装码垛机的电磁铁旋转臂结构示意图；

图6为一种小角钢自动包装码垛机的电磁铁旋转臂主视图；

图7为一种小角钢自动包装码垛机的角钢脚朝上旋转臂码垛原理示意图；

图8为一种小角钢自动包装码垛机的角钢脚朝下旋转臂码垛原理示意图。

图中标号：1-钢垛升降架、2-旋转电磁铁、3-角钢定位齿板、4-电磁铁翻转臂、5-供钢链、6-编组角钢、7-钢垛输出辊道、8-钢垛、9-电磁铁旋转机构、10-编组运输链、11-编组回转臂、12-输入升降链、13-输入辊道、14-从动链轮、15-双齿介轮、16-主动链轮、17-旋转齿板、18-被动链轮、19-固定链轮、20-传动轴。

具体实施方案

下面是对本发明进行具体描述。

实施例1

如图1-8所示，为本发明提供的一种小角钢自动包装码垛机，包括：输入辊道13、输入升降链12、编组回转臂11、编组运输链10、电磁铁旋转机构9、钢垛输出辊道7、供钢链5、电磁铁翻转臂4、角钢定位齿板3、旋转电磁铁2、钢垛升降架1；所述输入辊道13、输入升降链12、编组回转臂11、编组运输链10、供钢链5、电磁铁旋转机构9、电磁铁翻转臂4、角钢定位齿板3、旋转电磁铁2、钢垛升降架1、钢垛输出辊道7依次设置。

具体的，所述输入辊道13为主动辊道，上面装有定位挡板；定尺剪切后的角钢为成品角钢，角钢由输入辊道13输入码垛机，角钢在输入辊道13实现纵向的移动，定位挡板准确将角钢在定位在输入辊道13上。

具体的，所述输入升降链12由液压缸带动升降动作，设置有链传动输送装置，输入升降链12上装有活动挡块，输入升降链12上的链传动输送装置与输入辊道13垂直安装；角钢在输入辊道13准确定位后，输入升降链12在输入辊道13的辊道间隙内完成升降，输入升降链12的上升将角钢从输入辊道13托举起来，电机带动输入升降链12上的链轮转动，链轮的转动带动输入升降链12上的链传动输送装置转动以实现对角钢的横向输送，输入升降链12同时实现带动角钢上升及横向运动两个动作，输入升降链12上装有活动挡块，使角钢沿纵向排列，停止在输入升降链12的端头，然后输入升降链12下降，完成一次移钢作业。

具体的，所述编组回转臂11安装于编组运输链10的传动轴20上，编组回转臂11为2个，编组回转臂11上设置有旋转齿板17，旋转齿板17上设置有旋转轴，被动链轮18安装于旋转齿板17上的旋转轴上，固定链轮19套装在编组运输链10的传动轴20上，并被固定在机架上，被动链轮18与固定链轮19通过链条连接，被动链轮18与固定链轮19的齿数相同，编组运输链10为链传动输送机构；所述电动机带动编组运输链10的传动轴20转动时，固定链轮19固定不动，固定链轮19用链条牵动被动链轮18不转动，即传动轴20逆时针转动多少角度时，被动链轮18相对于编组回转臂11顺时针转动相应角度，实现了编组回转臂11上的旋转齿板17在被动链轮18的控制下始终保持水平运动；编组回转臂11上的旋转齿板17准确托起角钢，输入升降链12上的活动挡块按照角钢脚朝下和角钢脚朝上两个状态时数量不同的工艺要求，转换两个定位位置，实现了编组回转臂11取钢数量的变化；编组运输链10的传动轴20旋转360°时，编组回转臂11跟随完成360°转动，编组回转臂11按工艺要求的数量完成将角钢从输入升降链12水平托起后放置到供钢链5上，完成了角钢编组的工艺要求，仅利用编组运输链10的传动轴20加简单的编组回转臂11就准确的完成了角钢编组，编组运输链10的传动轴20的转动时既完成编组回转臂11的角钢编组作业和又将编好组的角钢运输到供钢链5上，节约了激光查数和复杂的机械分离设备，节省了大量投资和设备操作维护成本。

具体的，所述供钢链5上设置有活动定位挡板，供钢链5由电动机带动；所述供钢链5储存由编组回转臂11托举过来的编好的角钢组，为电磁铁翻转臂4准确供钢，活动定位挡板按角钢脚上和脚下的工艺要求自动调整挡板位置，在供钢链5上运动的角钢碰到活动定位挡板就停止，就实现了角钢的准确定位。

具体的，所述旋转电磁铁2旋转是由电磁铁旋转机构9驱动的，电磁铁旋转机构9上安装有主动链轮16，从动链轮14安装于旋转电磁铁2的转动轴上，双齿介轮15套装在电磁铁翻转臂4的传动轴上，并可自由转动，双齿介轮15通过链条分别于从动链轮14及主动链轮16连接；电动机带动主动链轮16转动，主动链轮16带动双齿介轮15转动实现电磁铁翻转臂4的转动，电磁铁翻转臂4带动从动链轮14转动，实现了旋转电磁铁2的转动。

具体的，所述供钢链5由液压缸驱动，供钢链5能够上下摆动；所述供钢链5在液压缸驱动作用下降低至最低位置，同时编组角钢6到达定位位置，由电动机带动主动链轮16转动，实现电磁铁翻转臂4转到0°位置，并且电磁铁旋转机构9带动从动链轮14转动，实现旋转电磁铁2转到5°位置，旋转电磁铁2从上方接触编组角钢6，旋转电磁铁2得电吸住编组角钢6，电磁铁翻转臂4反向翻转180°停止，旋转电磁铁2同时旋转360°停止，编组角钢6脚朝下呈水平状态，旋转电磁铁2失电，编组角钢6落在钢垛升降架1上，完成垛钢操作，电磁铁翻转臂4反向翻转返回0°位，钢垛升降架1下降留出下排钢的空间后停止。

具体的，所述由液压缸驱动的供钢链5上升到最高位置，同时，电磁铁翻转臂4转到0°位置后，供钢链5送编组角钢6到达定位位置，旋转电磁铁2得电从下方吸住编组角钢6，电磁铁翻转臂4从0°翻转到180°后停止，编组角钢6脚朝上呈水平状态，钢垛升降架1上升接触编组角钢6，旋转电磁铁2失电，编组角钢6落在钢垛升降架的角钢上，完成垛钢，电磁铁翻转臂4反向翻转返回0°，钢垛升降架1下降，留出下排钢的空间后停止。

具体的，所述钢垛升降架1可上下运动，钢垛升降架1位于输出辊道7正上方；钢垛8到达标准到高度后，钢垛升降架1下降到最低位置，钢垛8放在输出辊道7上，输出辊道7的辊子转动，实现钢垛8的纵向移动，钢垛8输出码垛机外，进行后续打捆操作。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.一种小角钢自动包装码垛机，其特征在于，所述一种小角钢自动包装码垛机包括：输入装置、编组回转臂、编组运输装置、电磁铁旋转机构、钢垛输出装置、供钢装置、电磁铁翻转臂、角钢定位装置、旋转电磁铁、钢垛升降架；所述输入装置、编组回转臂、编组运输装置、供钢装置、电磁铁旋转机构、电磁铁翻转臂、角钢定位装置、旋转电磁铁、钢垛升降架、钢垛输出装置依次设置。

2.根据权利要求1所述的一种小角钢自动包装码垛机，其特征在于，所述编组回转臂安装于编组运输装置的传动轴上，编组回转臂上设置有旋转齿板，旋转齿板上设置有旋转轴，被动链轮安装于旋转齿板上的旋转轴上，固定链轮套装在编组运输装置的传动轴上，并固定在机架上。被动链轮与固定链轮通过链条连接，被动链轮与固定链轮的齿数相同，编组运输装置为链传动输送机构。

3.根据权利要求1所述的一种小角钢自动包装码垛机，其特征在于，所述电磁铁旋转机构上安装有主动链轮，从动链轮安装于旋转电磁铁的转动轴上，双齿介轮套装在电磁铁翻转臂的传动轴上，双齿介轮通过链条分别于从动链轮及主动链轮连接。

4.根据权利要求1所述的一种小角钢自动包装码垛机，其特征在于，所述输入装置包括输入辊道和输入升降链，所述输入辊道为主动辊道，上面装有定位挡板；所述输入升降链与液压缸相连，输入升降链上一并设置有链传动输送装置，并装有活动挡块，输入升降链上的链传动输送装置与输入辊道的辊道间隙垂直安装。

5.根据权利要求1所述的一种小角钢自动包装码垛机，其特征在于，所述供钢装置机架上设置有活动定位挡板，供钢装置与电动机相连。

6.根据权利要求1所述的一种小角钢自动包装码垛机，其特征在于，所述供钢装置与液压缸相连。

7.根据权利要求1所述的一种小角钢自动包装码垛机，其特征在于，所述钢垛升降架位于输出辊道正上方。