CN209052083U - 一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构，属于型钢码垛技术领域。针对现有码垛机的升降同步性能差且安装维修繁琐、成本高的问题，本实用新型提供一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构。它包括横梁，横梁上下两个端面之间设置有若干个支座，左侧转向链轮、同步链轮、油缸和右侧转向链轮均通过紧固装置固定在支座上，左侧链条、右侧链条和驱动链条分别与同步链轮连接，电磁吸盘装置设置在横梁下方。本实用新型将驱动方式由多个油缸并联驱动改为单个油缸驱动，电磁吸盘升降动作同步由液压同步改为同步链轮加链条方式同步，使得整个装置具有较高的同步性，行程控制精准，并且整个装置结构简单，制造成本低。

Description

一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构

技术领域

本实用新型属于型钢轧制生产线中的码垛技术领域，更具体地说，涉及一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构。

背景技术

型钢堆垛是型钢生产、打捆、运输和存放过程中的重要环节。型钢码垛机主要布置在型钢轧制生产线精整区后段，用于将冷锯锯切后的定尺型钢堆码成指定垛型。

现有型钢码垛机多采用横移式电磁码垛、横移-翻转式电磁码垛、钟摆式电磁码垛等几种主要形式。横移式电磁码垛机因其结构相对简单、可靠在大规格型钢轧制线上得到广泛应用。而电磁吸盘升降机构是横移式电磁码垛的关键部件，影响整个码垛过程的可靠性和码垛节奏。现有横移式电磁码垛机电磁吸盘的升降基本采用多个液压缸并联驱动的方式，多个油缸安装在横梁侧面，液压缸下部均与电磁吸盘装置的连接梁铰接，各油缸同时动作，驱动电磁吸盘装置升降。该方式对多个油缸动作的同步性要求较高，若液压缸动作不同步，会造成连接梁受力变形，机构抖动，进而导致电磁吸盘取钢、落钢失败等情况。由于油缸安装位置在横梁侧面，导致机构安装、调试及后期检修不便，同时该方式机构制造成本高。

针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利申请号CN201610042579.7，公开日为2017年12月5日，该专利公开了一种翻转横移一体式码垛机，属于冶金机械技术领域。它包括固定机架，所述固定机架上设置有两条导轨，所述左右两条导轨外侧均设置有液压缸，所述液压缸活塞杆端连接设置有移动支架，所述移动支架上设置有前后两个连接支座，所述连接支座上设置有移动滚轮，所述移动支架前侧设置有多个翻转机构。该专利的不足之处在于：虽然该专利代替了原先的人工手动码垛和先翻转后横移码垛装置，降低了劳动强度，增大了型钢码垛效率和全自动码垛的灵活性，但是该装置在左右两条轨道均设置液压缸，液压缸驱动移动支架进行升降，对多个油缸动作的同步性要求较高，很难精准的完成，并且结构复杂。

又如中国专利申请号CN201210580250.8，公开日为2015年5月27日，该专利公开了一种型钢码垛机，包括对齐辊道；用于将已经生产好的型钢在辊道上对齐；输送辊道；设置于对齐辊道的侧面；码垛升降分组链；由纵向依次设置的升降链、分组链和码垛链组成，所述升降链设置于输送辊道的下方，分组机构；包括正向分组机构和反向分组机构，挡料装置；设置于码垛链的下方；移小车；设置于正向分组链的上面，磁翻转装置；设置于反向挡料的侧面，码垛升降台；设置于磁翻转装置的侧面，码垛输出辊道；打捆辊道；设置于码垛输出辊道的侧方。该专利的不足之处在于：该型钢码垛机通过多个升降装置，并且有多个与升降装置相对应的同步机构完成升降功能，对同步性的要求较高，结果较难控制，从而影响型钢的堆垛。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有码垛机电磁吸盘的升降采用多个液压缸并联驱动的方式，同步性能差且安装维修繁琐，制造成本高的问题，本实用新型提供一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构。本实用新型将横移式电磁码垛机电磁吸盘升降动作的驱动方式由多个液压缸并联驱动改为单个油缸驱动，电磁吸盘升降动作同步由液压同步改为同步链轮加链条方式同步，使得整个装置具有较高的同步性，行程控制精准，并且整个装置结构简单，制造成本低。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构，包括横梁，横梁上下两个端面之间设置有若干个支座，还包括左侧转向链轮、左侧链条、同步链轮、右侧链条、驱动链条、油缸、右侧转向链轮和电磁吸盘装置，左侧转向链轮、同步链轮、油缸和右侧转向链轮均通过紧固装置固定在支座上，左侧链条、右侧链条和驱动链条分别与同步链轮连接，电磁吸盘装置设置在横梁下方。改变传统的码垛机液压同步，本实用新型为链轮加链条同步方式，且单个油缸驱动避免了多个驱动存在升降不同步的问题，使得整体装置具有较高的同步性。

更进一步的，所述的电磁吸盘装置包括连接梁和电磁吸盘组件，所述连接梁与电磁吸盘组件柔性连接。柔性连接具有一定的灵活性，且使得连接梁与电磁吸盘组件之间具有较高的稳固性。

更进一步的，还包括导向装置，导向装置沿横梁中心对称布置。导向装置使得电磁吸盘装置在上升或下降的过程中不产生晃动，有效保证了电磁吸盘装置平稳升降。

更进一步的，所述导向装置包括导向杆和若干个导向轮，导向杆与连接梁连接，导向轮与横梁上的支座通过紧固装置连接。

更进一步的，所述同步链轮为多排链轮，每排的链轮齿数和分度圆直径均相同。确保每排链轮在转动时保持同步，同步性能好。

更进一步的，同步链轮中每排链轮上设置有不同位置的销孔，左侧链条、右侧链条和驱动链条分别通过同步链轮中相对应的销孔与同步链轮连接。每排链轮依据链轮包角的需要设置不同位置的销孔，使得工作衔接顺利，并且不同的销孔使得链条与同步链轮的连接更为清楚，不易发生混淆进而影响整体升降过程。

更进一步的，所述的左侧链条一端与右侧链条一端均设置有带螺柱调整装置的叉头，叉头与电磁吸盘装置中的连接梁连接，左侧链条另一端与右侧链条另一端均通过同步链轮中相对应的销孔与同步链轮连接。叉头设置有螺柱调整装置，可在电磁吸盘装置中连接梁发生倾斜时及时进行调节，使其恢复水平状态，实时监控，具有一定的方便性与安全性。

更进一步的，左侧链条、右侧链条和驱动链条三者之间的节距均相同。确保三者的升降行程一致，同步性能好。

更进一步的，所述的左侧转向链轮和右侧转向链轮沿横梁中心对称设置，且左侧转向链轮中的齿数、分度圆直径和右侧转向链轮中的齿数、分度圆直径均相同。两转向轮行程一致，进而使得连接梁与电磁吸盘组件升降行程一致，同步性能好。

更进一步的，还包括位移传感器，位移传感器设置在油缸底部。传感器的设置使得能够精准控制油缸中活塞杆的行程。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型利用同步链轮及链条方式转动使得电磁吸盘同步升降，将以往电磁吸盘升降动作同步由液压同步改为同步链轮加链条方式同步，动作稳定，行程控制精确，操作简便，并且单个油缸的设置有效避免了多个油缸并联驱动方式存在的升降动作不同步造成连接梁受力不均匀从而发生倾斜抖动，进而导致电磁吸盘取钢、落钢失败等问题，整体装置结构简单，且制作成本低；

(2)本实用新型电磁吸盘装置中的连接梁与电磁吸盘组件柔性连接，在升降过程中，由连接梁带动电磁吸盘组件同步升降，因此连接梁与电磁吸盘组件之间会存在相对运动，柔性连接使得连接梁与电磁吸盘组件连接处有一定的活动空间，使得连接关系更为灵活，并且连接时可根据具体情况进行实时调整，操作简便快捷；

(3)本实用新型导向装置中导向杆与连接梁通过销轴连接，导向轮与横梁上的支座通过紧固螺栓连接，导向装置沿横梁中心对称布置，横梁两侧增加导向装置有效避免了电磁吸盘装置在升降过程中产生晃动，确保型钢在升降过程中具有良好的稳固性，不会出现型钢滑落等危险情况；

(4)本实用新型中同步链轮具有多排链轮且链轮齿数与分度圆直径均相同，确保达到同步升降的目的，每排链轮依据链轮包角的需要设置不同位置的销孔，使得工作衔接顺利，且不同的链条分别通过相对应的销孔与同步链轮连接，不同位置的销孔设置使得链条和链轮的连接更为清楚，不易产生连接混乱的情况从而影响整体升降过程，并且当装置发生故障时也能清晰的看到是何处发生故障，减少故障排查的时间；

(5)本实用新型在左侧链条一端与右侧链条一端均设置有带螺柱调整装置的叉头，当进行装置装配或者后期使用过程中，链条由于加工长度误差或者磨损导致电磁吸盘装置中的连接梁发生倾斜从而影响整体升降效果，当连接梁发生倾斜时，可通过调整左右两侧叉头处的螺柱调整装置使得连接梁达到水平姿态，实时监控连接梁的状态并且及时调整，整个过程操作简便且及时，使得整个装置安全性能及同步性能极好；

(6)本实用新型中左侧链条、右侧链条和驱动链条三者之间的节距均相同，且左侧转向链轮中的齿数、分度圆直径和右侧转向链轮中的齿数、分度圆直径均相同，使得当油缸中活塞伸出或下降一定距离时，左侧链条和右侧链条经转向后的升降高度与电磁吸盘装置升降高度一致，整体的同步性能较好；

(7)本实用新型将油缸设置在横梁上，改变了以往将油缸设置在横梁侧面，便于油缸的安装、调试和检修，且油缸底部设置有线性位移传感器，精确控制活塞杆行程，从而达到精确控制电磁吸盘组件升降高度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型俯视结构示意图图；

图3为本实用新型同步链轮处放大结构示意图；

图4为本实用新型左侧链条、右侧链条、驱动链条与同步链轮连接示意图；

图5为本实用新型导向装置结构示意图；

图6为本实用新型导向装置俯视结构示意图；

图7为本实用新型左侧转向链轮处放大结构示意图；

图8为本实用新型右侧转向链轮处放大结构示意图；

图9为本实用新型电磁吸盘装置局部放大结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、横梁；2、导向装置；21、导向杆；22、导向轮；3、左侧转向链轮；4、左侧链条；5、同步链轮；6、右侧链条；7、驱动链条；8、油缸；9、右侧转向链轮；10、电磁吸盘装置；101、连接梁；102、电磁吸盘组件。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

实施例1

如图1和图2所示，一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构，包括横梁1，所述横梁1为焊接加工件，焊接工序简单且接头强度高，使得横梁1具有高强度；横梁1上下两个端面之间设置有若干个支座，还包括左侧转向链轮3、左侧链条4、同步链轮5、右侧链条6、驱动链条7、油缸8、右侧转向链轮9和电磁吸盘装置10，左侧转向链轮3、同步链轮5、油缸8和右侧转向链轮9依次通过紧固装置固定在横梁1上下两个端面之间的支座上，优选的，所述紧固装置为紧固螺栓或紧固螺钉，结构简单且稳固性能好，成本低；其它为公众所知的紧固装置均可使用在本装置中；所述油缸8为液压油缸，液压油缸结构简单且工作可靠，没有传动间隙，运动平稳；左侧链条4、右侧链条6和驱动链条7分别与同步链轮5连接，电磁吸盘装置10设置在横梁1下方；本实用新型将横移式电磁码垛机电磁吸盘升降动作的驱动方式由多个液压缸并联驱动改为单个油缸8驱动，有效避免了多个油缸并联驱动方式存在的升降动作不同步问题，电磁吸盘升降动作同步由液压同步改为同步链轮5加链条方式同步，使得整个装置具有较高的同步性，行程控制精准，整个装置结构简单，制造成本低；并且改变了以往油缸8设置在横梁1侧面的方式，本实用新型将油缸8设置在横梁1上方，使得油缸8的安装、调试和维修方便。

优选的，如图9所示，所述的电磁吸盘装置10包括连接梁101和电磁吸盘组件102，所述连接梁101与电磁吸盘组件102柔性连接，柔性连接又称挠性连接、可曲挠连接，是一种允许连接部位发生轴向伸缩、折转和垂直轴向产生一定位移量的连接方式。在升降过程中，由连接梁101带动电磁吸盘组件102同步升降，因此连接梁101与电磁吸盘组件102之间会存在相对运动，柔性连接使得连接梁101与电磁吸盘组件102连接处有一定的活动空间，使得连接关系更为灵活，使得连接处不易发生磨损，有效提高使用寿命，并且连接时可根据具体情况进行实时调整，操作简便快捷。

如图3、图4、图7和图8所示，所述同步链轮5为多排链轮，每排的链轮齿数和分度圆直径均相同，同步链轮5中每排链轮上设置有不同位置的销孔，每排链轮依据链轮包角的需要设置不同位置的销孔，使得工作衔接顺利，所述链轮包角为链轮两侧链条中心线夹角；左侧链条4、右侧链条6和驱动链条7分别通过同步链轮5中相对应的销孔与同步链轮5连接，不同位置的销孔设置使得链条和链轮的连接更为清楚，不易产生连接混乱的情况从而影响整体升降过程，并且当装置发生故障时也能清晰的看到是何处发生故障，减少故障排查的时间；左侧链条4、右侧链条6和驱动链条7三者之间的节距均相同，所述的左侧转向链轮3和右侧转向链轮9沿横梁1中心对称设置，且左侧转向链轮3中的齿数、分度圆直径和右侧转向链轮9中的齿数、分度圆直径均相同。

当油缸8活塞杆伸出或下降的行程为A时，由于：(1)左侧链条4、右侧链条6、驱动链条7的节距相同；(2)同步链轮5中各排链轮的齿数及分度圆直径相同；(3)左侧转向链轮3和右侧转向链轮9的齿数及分度圆直径相同；所以左侧链条4和右侧链条6经转向后的升降高度同样为A，进而连接梁101和电磁吸盘组件102的升降行程为A，整体装置精确控制行程，具有较高的同步性能，不会出现因不同步造成连接梁101受力变形，整体装置抖动导致电磁吸盘取钢、落钢等情况。

实施例2

基本同实施例1，如图5和图6所示，本实施例还包括导向装置2，横梁1两侧的导向装置2安装位置开设有贯通导向孔，导向装置2穿过导向孔沿横梁1中心对称布置，双个导向装置2的设置有效避免了电磁吸盘装置10在升降过程中产生晃动，确保型钢在升降过程中具有良好的稳固性；所述导向装置2包括导向杆21和若干个导向轮22；优选的，所述导向轮22为八个，八个导向轮22分两组，每组四个导向轮22呈“十”字型对称分布，每组导向轮22与横梁1上的支座通过紧固装置连接，所述紧固装置为紧固螺栓或紧固螺钉，结构简单且稳固性能好，成本低；其它为公众所知的紧固装置均可使用在本装置中；导向杆21与连接梁101连接；当整体装置进行升降时，导向杆21跟随连接梁101同步升降，导向轮22与导向杆21侧面接触，八个导向轮22分两组呈“十”字型固定在横梁1支座上，有效限制导向杆2仅在垂直方向上运动，不发生倾斜，进而保证连接梁101和电磁吸盘组件102保持水平稳定姿态升降而不发生晃动。

实施例3

基本同实施例1，优选的，所述的左侧链条4一端与右侧链条6一端均设置有带螺柱调整装置的叉头，叉头与电磁吸盘装置10中的连接梁101通过销轴连接，左侧链条4另一端与右侧链条6另一端均通过同步链轮5中相对应的销孔与同步链轮5连接；初始装配或后期使用中时，由于链条加工长度误差或磨损，造成连接梁101发生倾斜进而导致整体装置的升降受到阻碍，此时通过调整左侧链条4和右侧链条6叉头处的螺柱调整装置，调整连接梁101至水平姿态，实时监控连接梁101的状态并且及时调整，整个过程操作简便且及时，使得整个装置的安全性能及同步性能极好；油缸8底部设置有线性位移传感器，该线性位移传感器能够精确控制油缸8中的活塞杆行程，从而达到精确控制电磁吸盘组件102升降高度的目的。

实施例4

一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构的控制方法，包括以下步骤：

(1)、当电磁吸盘组件102需上升或下降时，启动油缸8，油缸8对应下降或上升；

(2)、油缸8中活塞杆伸出时，同步链轮5转动带动左侧链条4和右侧链条6转动，从而达到电磁吸盘组件102的下降目的；

(3)、油缸8中活塞杆缩回时，驱动链条7运动带动同步链轮5转动，同步链轮5转动带动左侧链条4和右侧链条6转动，从而达到电磁吸盘组件102的上升目的。

更具体的，电磁吸盘组件102下降动作：如图1、图5、图6、图9所示，当电磁吸盘组件102需要下降时，油缸8活塞杆伸出，同步链轮5在电磁吸盘装置10自重作用下逆时针转动，其转动角度可由同步链轮5分度圆直径和油缸8活塞杆伸出长度计算得到。同步链轮5转动过程中，左侧链条4、右侧链条6与同步链轮5的连接点保持同方向、同角度转动，由于左侧链条4和右侧链条6经转向后下降高度一致，从而保证连接梁101始终处于水平姿态下降，达到电磁吸盘组件102同步下降的目的。同时，两侧导向杆21跟随连接梁101同步下降，安装在横梁1上、下侧的导向轮22与导向杆21侧面接触，限制导向杆21仅在垂直方向上运动，进而保证连接梁101和电磁吸盘组件102保持水平稳定姿态下降，不发生晃动。

电磁吸盘组件102上升动作：如图1、图5、图6、图9所示，当电磁吸盘组件102需上升时，油缸8活塞杆缩回，带动驱动链条7向右侧运动。同步链轮5在驱动链条7拉动下顺时针转动，其转动角度可由同步链轮5分度圆直径和油缸8活塞杆伸出长度计算得到。同步链轮5转动过程中，左侧链条4、右侧链条6与同步链轮5的连接点保持同方向、同角度转动，由于左侧链条4和右侧链条6上升高度一致，从而保证连接梁101始终处于水平姿态上升，达到电磁吸盘组件102同步上升的目的。同时，两侧导向杆21跟随连接梁101同步上升，安装在横梁1上、下侧的导向轮22与导向杆21侧面接触，限制导向杆21仅在垂直方向上运动，进而保证连接梁101和电磁吸盘组件102保持水平稳定姿态上升，不发生晃动。

本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构，包括横梁(1)，横梁(1)上下两个端面之间设置有若干个支座，其特征在于：还包括左侧转向链轮(3)、左侧链条(4)、同步链轮(5)、右侧链条(6)、驱动链条(7)、油缸(8)、右侧转向链轮(9)和电磁吸盘装置(10)，左侧转向链轮(3)、同步链轮(5)、油缸(8)和右侧转向链轮(9)均通过紧固装置固定在支座上，左侧链条(4)、右侧链条(6)和驱动链条(7)分别与同步链轮(5)连接，电磁吸盘装置(10)设置在横梁(1)下方。

2.根据权利要求1所述的一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构，其特征在于：所述的电磁吸盘装置(10)包括连接梁(101)和电磁吸盘组件(102)，所述连接梁(101)与电磁吸盘组件(102)柔性连接。

3.根据权利要求2所述的一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构，其特征在于：还包括导向装置(2)，导向装置(2)沿横梁(1)中心对称布置。

4.根据权利要求3所述的一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构，其特征在于：所述导向装置(2)包括导向杆(21)和若干个导向轮(22)，导向杆(21)与连接梁(101)连接，导向轮(22)与横梁(1)上的支座通过紧固装置连接。

5.根据权利要求1所述的一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构，其特征在于：所述同步链轮(5)为多排链轮，每排的链轮齿数和分度圆直径均相同。

6.根据权利要求5所述的一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构，其特征在于：同步链轮(5)中每排链轮上设置有不同位置的销孔，左侧链条(4)、右侧链条(6)和驱动链条(7)分别通过同步链轮(5)中相对应的销孔与同步链轮(5)连接。

7.根据权利要求6所述的一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构，其特征在于：所述的左侧链条(4)一端与右侧链条(6)一端均设置有带螺柱调整装置的叉头，叉头与电磁吸盘装置(10)中的连接梁(101)连接，左侧链条(4)另一端与右侧链条(6)另一端均通过同步链轮(5)中相对应的销孔与同步链轮(5)连接。

8.根据权利要求6所述的一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构，其特征在于：左侧链条(4)、右侧链条(6)和驱动链条(7)三者之间的节距均相同。

9.根据权利要求1所述的一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构，其特征在于：所述的左侧转向链轮(3)和右侧转向链轮(9)沿横梁(1)中心对称设置，且左侧转向链轮(3)中的齿数、分度圆直径和右侧转向链轮(9)中的齿数、分度圆直径均相同。

10.根据权利要求1所述的一种型钢码垛机用电磁吸盘升降机构，其特征在于：还包括位移传感器，位移传感器设置在油缸(8)底部。