CN112623659B - 一种特钢称重标定块自动搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特钢称重标定块自动搬运装置，包括直线运动模块、同步顶升模块、称重标定块放置台架、称重标定块夹持与支撑台架，该特钢称重标定块搬运装置用于实现特钢棒材称重装置的周期性标定和校准，用于对特钢棒材生产质量的管控与提升。其中，称重标定块放置台架为固定装置，用于称重标定块的平时放置暂存；每套水平直线运动模组由两块载板组成，一块主动一块被动，每块载板上分别固定安装一套顶升模块，称重标定块夹持与支撑台架安装在同一侧的两个顶升机构上，从而通过每侧各两套总计四套顶升机构的同步运动实现超长超重的样棒标定块的顶升和下降放置。该系统具有结构紧凑，可实现超长超重的称重标定块的大范围转运。

Description

一种特钢称重标定块自动搬运装置

技术领域

本发明涉及特钢棒材精整作业自动化智能制造领域，具体涉及一种特钢称重标定块自动搬运装置。

背景技术

特钢棒材对棒材的质量管控需要按照严苛的标准严格执行，而棒材的重量是衡量棒材质量的一个关键参数。特钢企业目前均采用压力传感器构建大量程台秤实现棒材成捆成品的质量称量。而压力传感器作为称重敏感元件的称重系统，受到环境温度、时间等的影响，会产生温漂和零飘，降低称重精度，因此需要周期性的采用具有已知精确质量的标定块对其进行标定。目前，称重标定块的采用人工定时操作行车的吊装方式完成。该称重标定块为超长超重的矩形钢坯件，不仅质量较大，而且长度较长，人工操作行车的作业形式，由于行车采用索具的吊装作业方式，不仅很难将称重块精准定位到秤台中心线，导致称重传感器受力不均；而且人工放置很难控制放置的力道和速度，从而避免称重标定块与称重装置发生碰撞和冲击。受力不均或者冲击的产生，一方面影响棒材质量测量数据的准确性，另一方面缩短压力传感器的使用寿命。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明提出了一种特钢棒材精整身生产线棒材称重单元的称重标定块自动搬运装置，通过对该搬运装置系统的编程控制，实现自动取放和搬运称重块至称重装置工位，操作方便，无需人工监控。具体方案如下：

一种特钢称重标定块自动搬运装置，其特征在于，

所述特钢称重标定块自动搬运装置包括底座，所述底座上设置有直线运动模块、同步顶升模块、称重标定块放置台架、称重标定块夹持与支撑台及称重装置；

两套称重标定块放置台架放置在底座的上端面两侧，称重块平行于称重装置的安装方向，放置在生产线侧面固定放置的两套称重标定块放置台架上，称重标定块放置台架与称重装置平行放置；

直线运动模块设置在称重装置的空隙之间，对称放置的两套直线运动模块与称重块长度方向垂直，每个直线运动模块上安装有两套载板组件，每套载板组件上放置一套同步顶升模块；

称重标定块夹持与支撑台架左右各设置一套，分别采用倒挂的形式安装在同步顶升模块上；

称重块通过左右各两套且分别安装在直线运动模块上的同步顶升模块同步顶升，可实现称重标定块的顶升和下放。

进一步地，直线运动模块包括横梁、立柱及立足，其采用横梁与立柱结合的结构形式，将桁架机器人的直线运动机构改进后用于超长超重特钢称重标定块的取放和转运，两侧的各一根直线运动模组支撑横梁，横梁通过立足安装在地面上；

每个直线运动模块上设置有两套载板组件，其中一套为带伺服驱动电机的主动载板，另一套为随动载板，主动载板与随动载板之间通过两套拉杆机构连接实现同步直线运动。

进一步地，其中主动载板采用齿轮齿条的传动形式，将伺服电机的旋转运动转换成载板的直线运动，横梁上水平平行安装有矩形导轨和齿条，所述主动载板上转安装有滚轮和传动齿轮，主动载板上面安装第一电机，所述第一电机通过第一减速机连接所述传动齿轮，所述齿条一侧与所述传动齿轮相啮合，另一侧与所述滚轮相贴合，所述矩形导轨与所述滚轮相贴合。

进一步地，每侧均采用两套同步顶升模块，搭载称重标定块实现超长超重的称重标定块的搬运；

同步顶升模块包括安装底板、外壳体、内部伸缩套筒、顶部安装板、顶升电动推杆、顶升电动推杆安装基座、导向滚轮、顶升导轨、顶升伺服电机、顶升减速器和顶升同步带传动系统；

其中，安装底板安装在直线运动模块的载板载板组件上，顶升电动推杆通过顶升电动推杆安装基座固定安装在安装底板上，顶升伺服电机和顶升减速器、以及顶升同步带传动系统的主动轮也通过支撑板固定安装在顶升电动推杆安装基座上，顶升同步带传动系统的被动轮则安装在顶升电动推杆的输入轴上；外壳体安装在安装底板上，外壳体的四个侧立面上分别在竖直方向依次安装两套导向滚轮；内部伸缩套筒嵌套在外壳体内，四个侧立面分别通过顶升导轨与各自对应的安装在外壳体上的导向滚轮相切，此外，内部伸缩套筒顶端安装有顶部安装板，且顶部安装板采用球铰机构的连接方式与顶升电动推杆连接；

顶升伺服电机的输出轴与顶升减速器连接，顶升减速器的输出轴通过顶升同步带传动系统的主动轮与顶升电动推杆的输入轴连接。

有益效果：

本发明结构简单，易于实现，成本较低。实现自动取放和搬运称重块至称重器工位，操作方便，无需人工监控。

附图说明

图1是本发明的方案布局图。

图2是称重标定块放置台架轴测图。

图3是直线运动模块轴侧图。

图4是载板组件轴测图。

图5是滚轮组件轴侧图。

图6是同步顶升模块与称重标定块夹持与支撑台架轴侧图。

图7是顶升机构剖视图

图8是顶升机构内部轴测图。

图9是顶升机构内部俯视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明公共的实施方式作进一步详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-9所示：一种特钢称重标定块自动搬运装置，所述特钢称重标定块自动搬运装置包括底座，所述底座上设置有直线运动模块5、同步顶升模块4、称重标定块放置台架2、称重标定块夹持与支撑台架3及称重装置6；

两套称重标定块放置台架2放置在底座的上端面两侧，其中方形称重块1平行于称重装置6的安装方向，放置在生产线侧面固定放置的两套称重标定块放置台架2上，称重标定块放置台架2与称重装置6平行放置；

直线运动模块5设置在称重装置6的空隙之间，对称放置的两套直线运动模块5与称重块1长度方向垂直，每个直线运动模块5上安装有两套载板组件10，每套载板组件10上放置一套同步顶升模块4；

称重标定块夹持与支撑台架3左右各设置一套，分别采用倒挂的形式安装在同步顶升模块4上；

超长超重的称重块1通过左右各两套且分别安装在直线运动模块5上的同步顶升模块4同步顶升，可实现称重标定块的顶升和下放，从而在直线运动模块的配合下，根据称重装置标定需求，完成称重标定块在称重标定块放置台架与称重装置之间的搬运作业。

直线运动模块5包括横梁7、立柱8及立足9，其采用横梁7与立柱6结合的结构形式，将桁架机器人的直线运动机构改进后用于超长超重特钢称重标定块的取放和转运，两侧的各一根直线运动模组支撑横梁7，横梁7通过立足9安装在地面上；

每个直线运动模块5上设置有两套载板组件10，每套水平直线运动模组由两块载板组成，一块主动一块被动，其中一套为带伺服驱动电机的主动载板13，另一套为随动载板17，主动载板13与随动载板17之间通过两套拉杆机构16连接实现同步直线运动；

每套载板的直线运动支撑形式完全一样，均采用四套滚轮15与矩形导轨组进行支撑。

其中主动载板13采用齿轮齿条的传动形式，将伺服电机的旋转运动转换成载板的直线运动，横梁7上水平平行安装有矩形导轨31和齿条32，所述主动载板13上转安装有滚轮15和传动齿轮14，所述主动载板13上面安装第一电机11，所述第一电机11通过第一减速机12连接所述传动齿轮14，所述齿条32一侧与所述传动齿轮14相啮合，另一侧与所述滚轮15相贴合，所述矩形导轨与所述滚轮15相贴合。

每侧均采用两套同步顶升模块4，搭载称重标定块实现超长超重的称重标定块的搬运。

同步顶升模块4包括安装底板18、外壳体19、内部伸缩套筒22、顶部安装板23（用于称重标定块夹持与支撑台架安装）、顶升电动推杆24、顶升电动推杆安装基座29、导向滚轮20、顶升导轨21、顶升伺服电机25、顶升减速器26和顶升同步带传动系统27；

其中，安装底板18安装在直线运动模块的载板载板组件10上，顶升电动推杆24通过顶升电动推杆安装基座29固定安装在安装底板18上，顶升伺服电机25和顶升减速器26、以及顶升同步带传动系统的主动轮也通过支撑板固定安装在顶升电动推杆安装基座29上，顶升同步带传动系统的被动轮28则安装在顶升电动推杆24的输入轴上；外壳体19安装在安装底板18上，外壳体19的四个侧立面上分别在竖直方向依次安装两套导向滚轮20；内部伸缩套筒22嵌套在外壳体19内，四个侧立面分别通过顶升导轨21与各自对应的安装在外壳体19上的导向滚轮20相切，此外，内部伸缩套筒22顶端安装有顶部安装板23，且顶部安装板23采用球铰机构的连接方式与顶升电动推杆24连接，保证顶升导向的同时，防止顶升电动推杆24承受较大的倾覆力矩，影响顶升电动推杆24的顶升效率和寿命。

顶升伺服电机25的输出轴与顶升减速器26连接，顶升减速器26的输出轴通过顶升同步带传动系统的主动轮30与顶升电动推杆24的输入轴连接，从而将顶升伺服电机25的旋转运动转换成顶升电动推杆24的直线运动。每侧各两套顶升机构，总计四套，通过同步运动控制软件实现同步顶升，可以在严苛的体积和高度尺寸约束下，实现超重超长的称重标定块1的同步顶升。

所述的特钢称重标定块自动搬运装置的称重标定块夹持与支撑台架3，该特钢称重标定块自动搬运装置每侧各一套直线运动模块5和同步顶升模块4，分别搭载一套称重标定块夹持与支撑台架3，支撑台架3分别倒挂安装在每侧的两个同步顶升模块4上，实现对称重标定块1的夹持固定，称重标定块夹持与支撑台架3为V型结构，一是实现称重标定块的导向固定，提升安装精度，另外可提升结构的强度和刚度，保证对称重标定块1转运的可靠性和安全性。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种特钢称重标定块自动搬运装置，其特征在于，

所述特钢称重标定块自动搬运装置包括底座，所述底座上设置有直线运动模块（5）、同步顶升模块（4）、称重标定块放置台架（2）、称重标定块夹持与支撑台架（3）及称重装置（6）；

两套称重标定块放置台架（2）放置在底座的上端面两侧，称重块（1）平行于称重装置（6）的安装方向，放置在生产线侧面固定放置的两套称重标定块放置台架（2）上，称重标定块放置台架（2）与称重装置（6）平行放置；

直线运动模块（5）设置在称重装置（6）的空隙之间，对称放置的两套直线运动模块（5）与称重块（1）长度方向垂直，每个直线运动模块（5）上安装有两套载板组件（10），每套载板组件（10）上放置一套同步顶升模块（4）；

称重标定块夹持与支撑台架（3）左右各设置一套，分别采用倒挂的形式安装在同步顶升模块（4）上；

称重块（1）通过左右各两套且分别安装在直线运动模块（5）上的同步顶升模块（4）同步顶升，可实现称重标定块的顶升和下放；

直线运动模块（5）包括横梁（7）、立柱（8）及立足（9），其采用横梁（7）与立柱（6）结合的结构形式，将桁架机器人的直线运动机构改进后用于超长超重特钢称重标定块的取放和转运，两侧的各一根直线运动模组支撑横梁（7），横梁（7）通过立足（9）安装在地面上；

每个直线运动模块（5）上设置有两套载板组件（10），其中一套为带伺服驱动电机的主动载板（13），另一套为随动载板（17），主动载板（13）与随动载板（17）之间通过两套拉杆机构（16）连接实现同步直线运动；

其中主动载板（13）采用齿轮齿条的传动形式，将伺服电机的旋转运动转换成载板的直线运动，横梁（7）上水平平行安装有矩形导轨（31）和齿条（32），所述主动载板（13）上转安装有滚轮（15）和传动齿轮（14），所述主动载板（13）上面安装第一电机（11），所述第一电机（11）通过第一减速机（12）连接所述传动齿轮（14），所述齿条（32）一侧与所述传动齿轮（14）相啮合，另一侧与所述滚轮（15）相贴合，所述矩形导轨与所述滚轮（15）相贴合；

每侧均采用两套同步顶升模块（4），搭载称重标定块实现超长超重的称重标定块的搬运；

同步顶升模块（4）包括安装底板（18）、外壳体（19）、内部伸缩套筒（22）、顶部安装板（23）、顶升电动推杆（24）、顶升电动推杆安装基座（29）、导向滚轮（20）、顶升导轨（21）、顶升伺服电机（25）、顶升减速器（26）和顶升同步带传动系统（27）；

其中，安装底板（18）安装在直线运动模块的载板载板组件（10）上，顶升电动推杆（24）通过顶升电动推杆安装基座（29）固定安装在安装底板（18）上，顶升伺服电机（25）和顶升减速器（26）、以及顶升同步带传动系统的主动轮也通过支撑板固定安装在顶升电动推杆安装基座（29）上，顶升同步带传动系统的被动轮（28）则安装在顶升电动推杆（24）的输入轴上；外壳体（19）安装在安装底板（18）上，外壳体（19）的四个侧立面上分别在竖直方向依次安装两套导向滚轮（20）；内部伸缩套筒（22）嵌套在外壳体（19）内，四个侧立面分别通过顶升导轨（21）与各自对应的安装在外壳体（19）上的导向滚轮（20）相切，此外，内部伸缩套筒（22）顶端安装有顶部安装板（23），且顶部安装板（23）采用球铰机构的连接方式与顶升电动推杆（24）连接；

顶升伺服电机（25）的输出轴与顶升减速器（26）连接，顶升减速器（26）的输出轴通过顶升同步带传动系统的主动轮（30）与顶升电动推杆（24）的输入轴连接。

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