專利名稱：一種電磁移動堆垛方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
涉及一種與寬幅壓型板型材生產(chǎn)線結(jié)合的，對板材進(jìn)行堆垛的專用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電磁移動堆垛方法及其裝置。
背景技術(shù)：
冷彎型鋼是一種經(jīng)濟(jì)高效鋼材，在工程建筑領(lǐng)域發(fā)揮著重大的作用。目前，國外建筑業(yè)用冷彎型鋼約占冷彎型鋼總量的25% 30%，我國建筑業(yè)用冷彎型鋼大約需要80萬噸，這充分顯示了建筑用冷彎型鋼大有可為。冷彎型鋼可生產(chǎn)各種復(fù)雜的斷面，與熱軋型鋼相比，具有斷面形狀合理、重量輕、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又在冷彎加工中提高了強(qiáng)度，比一般熱軋型鋼的構(gòu)件節(jié)約鋼材10% 50%，其產(chǎn)品質(zhì)量好、表面光潔、尺寸精度高、型材定尺靈活，生產(chǎn)中能源消耗少、成材率高、金屬損耗少。在建筑工程中，采用冷彎型鋼能提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，減輕建筑物重量，提高構(gòu)件工廠化程度，方便施工、縮短施工工期?，F(xiàn)代制造加工工業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，原材料的需求量也在逐漸加大。在我國的科技生產(chǎn)水平逐步提升的今天，生產(chǎn)制造中核心環(huán)節(jié)的生產(chǎn)線技術(shù)水平也取得了很大的成就，在板材生產(chǎn)線上，由于板材碼放堆疊也是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)而且必要的問題，板材型材的拾取方式可以有多種，比如機(jī)械手抓取、利用吸力吸附穩(wěn)定，真空吸力拾取等。國內(nèi)外也已經(jīng)有很多的發(fā)明專利努力解決了這方面的問題。專利號為“200610039140.5”的板料堆垛機(jī)發(fā)明專利中提到，其由機(jī)架、兩平等設(shè)置在機(jī)架上的縱梁、驅(qū)動裝置、控制器、傳送帶、電磁吸塊和自動定位擋塊組成堆垛的移動定位落料裝置，在落料位置下方設(shè)有自動升降落料臺，在兩縱梁位于進(jìn)料口的下側(cè)，各設(shè)置一個(gè)垂直于縱梁的擋塊，兩擋塊同軸且水平設(shè)置，在縱梁上錯(cuò)開一定距離，各設(shè)置一個(gè)擋塊，前述的兩擋塊位于該擋塊中間，該擋塊之間還設(shè)置有一個(gè)感應(yīng)器，感應(yīng)器連接控制器，從而實(shí)現(xiàn)異形板料一直以來無法解決的連續(xù)堆垛的問題。堆垛后的板料無劃痕，堆垛整齊、美觀，便于包裝運(yùn)輸，但是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。與常規(guī)的堆垛機(jī)相比，電磁移動堆垛裝置具有明顯的優(yōu)勢。電磁吸力在抓取瓦楞板移動的過程中不會出現(xiàn)由于加持而使型材表面損傷的情況，重物在升降和水平移動的過程中穩(wěn)定性好，堆垛效果整齊、美觀，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，易于操作，大大降低了人員的勞動強(qiáng)度，能夠有效提高生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明旨在提供一種電磁移動堆垛方法及其裝置，以解決寬幅壓型板堆垛過程中出現(xiàn)劃痕、堆垛不整齊、寬幅壓型板移動穩(wěn)定性差的問題。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種電磁移動堆垛方法，其特征在于，采用吸力電磁鐵對型材進(jìn)行拾取，然后將傳輸線上的瓦楞板移動到堆疊平臺上，最后將瓦楞板堆垛整齊，以實(shí)現(xiàn)移動、堆垛等過程。
根據(jù)上述方法實(shí)現(xiàn)的一種電磁移動堆垛裝置，包括傳動螺母、絲杠、齒輪、深溝球軸承、立式電機(jī)、吸力電磁鐵、穩(wěn)定光桿、機(jī)架、齒條、臥式電機(jī)、滑軌、行程限位開關(guān)，所述吸力電磁鐵吸住型材，絲杠與傳動螺母旋轉(zhuǎn)配合實(shí)現(xiàn)升降，由立式電機(jī)提供動力，穩(wěn)定光桿能夠保證瓦楞板在升降過程中的穩(wěn)定性；所述齒條固定于機(jī)架上，臥式電機(jī)與移動裝置連接，電機(jī)帶動齒輪轉(zhuǎn)動與齒條嚙合，實(shí)現(xiàn)移動裝置隨電機(jī)相對齒條在機(jī)架上沿導(dǎo)軌來回運(yùn)動，精確性高，較好的保證型材堆垛的整齊和美觀。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的電磁移動堆垛方法及其裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:1、利用電磁吸盤作為拾取裝置，電磁吸力在抓取瓦楞板移動的過程中不會出現(xiàn)由于夾持而使型材表面損傷的情況；2、升降機(jī)構(gòu)采用了絲杠螺母旋轉(zhuǎn)配合升降，傳動螺紋的自鎖性也很好的保證了重物在絲杠螺母相對靜止時(shí)能保持穩(wěn)定，螺紋結(jié)構(gòu)受拉壓能力很強(qiáng)勁，而且避免了如液壓漏油污染等額外產(chǎn)生的問題；3、在機(jī)架上安裝THK滾動導(dǎo)軌，可以實(shí)現(xiàn)拾取裝置吸取型材之后沿導(dǎo)軌運(yùn)動至堆垛平臺上方進(jìn)行型材堆垛。


圖1為本發(fā)明電磁移動堆垛裝置的主視圖；圖2為本發(fā)明電磁移動堆垛裝置的生產(chǎn)線圖；圖3為本發(fā)明電磁移動堆垛裝置的左視圖；圖4為本發(fā)明電磁移動堆垛裝置的俯視圖；圖5為本發(fā)明裝置的局部視圖1 ;圖6為本發(fā)明裝置的導(dǎo)軌滑塊安裝圖。 圖中:1-滑塊，2-臥式電機(jī)，3-傳動螺母，4-軸套，5-深溝球軸承，6-平鍵，7_立式電機(jī)，8-大齒輪,9-螺釘緊固軸端擋圈，10-螺釘1，Il-圓柱銷，12-螺釘2,13-機(jī)架，14-穩(wěn)定光桿，15-小齒輪，16-六角螺母，17-平墊圈，18-螺栓1，19-螺栓2，20-六角螺母，21-上軸承壓蓋，22-小軸承，23-推力球軸承，24-吸力電磁鐵，25-滑軌，26-行程限位開關(guān),27-齒條。
具體實(shí)施方式
:下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明所提供的裝置的具體結(jié)構(gòu)、工作原理。本發(fā)明提供的裝置包括拾取裝置、升降結(jié)構(gòu)、移動裝置。如圖1所示，所述的電磁移動堆垛裝置依型材的堆垛順序以兩副機(jī)械傳動副實(shí)現(xiàn)型材板材的移動堆疊過程。在滿足工況要求、剛度要求、強(qiáng)度要求、穩(wěn)定性要求的情況下機(jī)架13使用橋架結(jié)構(gòu)，由型鋼焊接組成。吸力電磁鐵24按一定的距離分布裝在由槽鋼焊接成的框架上，并且比槽鋼稍微高一些，吸力電磁鐵與寬幅壓型板充分接觸。寬幅壓型板被拾取裝置抓取后，便進(jìn)入升降階段。絲杠將拾取裝置與傳動螺母3連接，在升降結(jié)構(gòu)中采用螺旋傳動方式，綜合考慮運(yùn)動穩(wěn)定以及裝置上升后平移需要保持穩(wěn)定不動的要求，因螺紋具有自鎖性，上升運(yùn)動停止之后無需外力驅(qū)動保持使機(jī)構(gòu)不至下降，保證型材運(yùn)動穩(wěn)定以及裝置上升后平移需要保持穩(wěn)定不動的要求。立式電機(jī)7驅(qū)動傳動螺母3轉(zhuǎn)動而使螺桿進(jìn)行軸向運(yùn)動，這樣螺桿主要受到軸向拉力，從而避免螺桿因受軸向壓力發(fā)生側(cè)向彎曲，喪失穩(wěn)定性的可能。升降傳動機(jī)構(gòu)如圖4所示，螺母豎直固定放置，兩個(gè)深溝球軸承5固定螺母兩頭利于其轉(zhuǎn)動，下端由推力球軸承23支撐整個(gè)拾取裝置的起重力量并由一個(gè)大齒輪8套住以便進(jìn)行動力驅(qū)動螺母轉(zhuǎn)動，使得螺桿上下運(yùn)動，穩(wěn)定光桿能夠保證型材上升過程中的穩(wěn)定性，從而更好的保證板材的升降運(yùn)動。容納傳動齒輪的小機(jī)架是由四塊較短的角鋼支撐上下兩塊鋼板固定，而兩邊由兩根角鋼架在橫跨于四個(gè)滑塊的兩根鋼條上。橫跨架在四個(gè)滑塊上的鋼條是由厚度為IOmm的長條鋼板下焊接一定長度的筋板構(gòu)成的，即令齒條27跨在鋼條上有足夠的空間，同時(shí)保證支撐鋼條的剛度和強(qiáng)度。拾取裝置焊接固定于上述兩根支撐鋼條上，水平驅(qū)動電機(jī)固定于移動裝置上。型材上升之后，便進(jìn)入水平移動階段，由于拾取裝置在機(jī)架上運(yùn)動的跨度距離較長，大約有1.3米左右的距離，對運(yùn)動速度要求較高，而且橫跨距離較大，螺桿易出現(xiàn)大的彎曲變形，在此情況下雖說可以利用一個(gè)與螺桿外圓接觸弧的中心角小于180度的中間托架防止其產(chǎn)生大的彎曲變形，但在高速旋轉(zhuǎn)情況下，螺桿容易出現(xiàn)諧振現(xiàn)象?；跁腥绱烁鞣N問題，在此類機(jī)構(gòu)上不必過多加裝新部件逐個(gè)問題去解決，故在水平移動選定以齒輪齒條傳動方式。齒條固定于機(jī)架13上，臥式電機(jī)2固定在移動裝置上，由臥式電機(jī)2驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，與齒條27嚙合而帶動整個(gè)拾取裝置沿兩條滑軌25水平移至指定位置。在導(dǎo)軌兩端分別設(shè)置行程限位開關(guān)26和返程限位開關(guān)，通過行程限位開關(guān)26和返程限位開關(guān)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，帶動移動裝置達(dá)到前進(jìn)、后退等動作。本發(fā)明電磁移動堆垛裝置的生產(chǎn)線如圖2所示，能夠?qū)崿F(xiàn)對板長較大的型材進(jìn)行移動堆垛，用以滿足生產(chǎn)要求。實(shí)施案例:采用電磁移動堆垛裝置抓取的寬幅壓型板參數(shù)為:板寬992mm，板長10000mm，板厚0.48mm,生產(chǎn)線型材生產(chǎn)速度v = lm/s,由此得拾取裝置的每個(gè)工作周期為10s。設(shè)計(jì)型材被吸附抬離輸送線高度為50mm，即拾取裝置升降通過的位移是50mm，螺桿升降移動的速度為0.lm/s,即螺母轉(zhuǎn)速約為1500 2000r/min ；由輸送線到堆疊平臺所通過的距離1200_，則平移的最大速度約為0.7m/s，而本裝置一個(gè)周期所需實(shí)現(xiàn)每個(gè)動作以及所需時(shí)間為:拾取裝置下降至輸送線，吸力電磁鐵通電吸取型材，用時(shí)1.5s ;拾取裝置上升至一定高度，用時(shí)Is ;拾取裝置抓取型材平移至指定位置，電磁鐵斷電釋放型材，用時(shí)3s ;電機(jī)反轉(zhuǎn)，拾取裝置平移回初始位置，用時(shí)3s。綜上所述，本發(fā)明所述的一種電磁移動堆垛方法及其裝置，利用電磁吸盤作為拾取裝置，電磁吸力在抓取瓦楞板移動的過程中不會出現(xiàn)由于夾持而使型材表面損傷的情況，升降機(jī)采用絲杠螺母旋轉(zhuǎn)配合升降，傳動螺母的自鎖性很好的保證了重物在絲杠螺母相對靜止時(shí)的穩(wěn)定性，螺紋結(jié)構(gòu)受拉壓能力強(qiáng)，有效地避免了如液壓漏油污染等額外產(chǎn)生的問題。在機(jī)架上安裝THK滾動導(dǎo)軌，可以實(shí)現(xiàn)拾取裝置吸取型材之后沿導(dǎo)軌運(yùn)動至堆垛平臺上方進(jìn)行型材堆垛。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，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)。
權(quán)利要求
1.一種電磁力抓取型材移動裝置，由拾取裝置、升降裝置、移動裝置組成，拾取裝置包括吸力電磁鐵(24)、螺栓(19)、六角螺母(20);升降裝置包括傳動螺母(3)、立式電機(jī)(7)、深溝球軸承(5)、大齒輪(8)、小齒輪(15)、穩(wěn)定光桿(14);移動裝置包括滑塊(I)、臥式電機(jī)(2)、滑軌(25)、行程限位開關(guān)(26)、齒條(27)，其特征在于，吸力電磁鐵(24)將瓦楞板吸住，傳動螺母(3)固定在機(jī)架(13)的支撐平板上，立式電機(jī)(7)驅(qū)動螺母轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)與螺桿連接的板材拾取裝置的升降；利用齒輪的嚙合，使齒條(27)固定于機(jī)架(13)上，臣卜式電機(jī)(2)固定在移動裝置上，驅(qū)動齒輪沿齒條(27)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)平動；行程限位開關(guān)(26)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，帶動移動裝置達(dá)到前進(jìn)、后退等動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁力抓取型材移動裝置，其特征在于拾取裝置由槽鋼焊接成一個(gè)框架，在一定的距離分布裝上吸力電磁鐵(24)，吸力電磁鐵的尺寸規(guī)格為150X40X45，稍微比槽鋼高一些，利于吸力電磁鐵與瓦楞板面充分接觸，通過中間較短的那根槽鋼穿孔與絲杠用螺母固定連接而實(shí)現(xiàn)升降動作，槽鋼上表面與絲杠之間有個(gè)減震壓縮彈黃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁力抓取型材移動裝置，其特征在于升降裝置由絲杠將拾取裝置與傳動螺母(3)連接實(shí)現(xiàn)升降，傳動螺母(3)由上下軸承盤定位連接傳動螺母兩端，傳動螺母外面套著大齒輪(8)，立式電機(jī)(7)通過齒輪傳出動力。而容納傳動齒輪的小機(jī)架是由四塊較短的角鋼支撐上下兩塊鋼板固定，而兩邊由兩根角鋼架在橫跨于四個(gè)滑塊(I)的兩根鋼條上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁力抓取型材移動裝置，其特征在于橫跨架在四個(gè)滑塊(I)上的鋼條是由厚度為IOmm的長條鋼板下焊接一定長度的筋板構(gòu)成的，出于上部的空間安排考慮，滿足齒條(27)在鋼條上有足夠的空間，同時(shí)也保證了支撐鋼條的剛度和強(qiáng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁力抓取型材移動裝置，其特征在于拾取移動裝置焊接固定于上述兩根支撐鋼條上，臥式電機(jī)(2)固定于移動裝置上，由齒輪齒條(27)傳動而實(shí)現(xiàn)臥式電機(jī)(2)隨移動裝置平動。齒條(27)固定于機(jī)架(13)上，電機(jī)與移動裝置連接，電機(jī)帶動齒輪轉(zhuǎn)動與齒條嚙合，移動裝置便可隨電機(jī)相對齒條在機(jī)架上沿導(dǎo)軌來回運(yùn)動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁移動堆垛方法及其裝置，屬于板料堆垛的專用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，以解決對壓型板進(jìn)行抓取，移動的堆垛問題。其特征在于，采用吸力電磁鐵對型材進(jìn)行拾取，然后將傳輸線上的壓型板移動到堆疊平臺上，最后將壓型板堆垛整齊。本發(fā)明根據(jù)上述方法還提供了一種電磁移動堆垛裝置，包括裝有吸力電磁鐵的拾取裝置，與滑塊連接的移動裝置。通過上述裝置，可將壓型板進(jìn)行移動和堆垛，通過電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)交換，以實(shí)現(xiàn)移動裝置水平往復(fù)運(yùn)動。本發(fā)明可以將傳輸線上的壓型板型材移動到堆疊平臺上堆摞整齊，調(diào)整方法靈活，簡單，減少堆垛板材所需的勞力，有效提高生產(chǎn)效率。
文檔編號B65H31/10GK103159064SQ20111041826
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者韓飛, 李茜, 農(nóng)棉庚 申請人:北方工業(yè)大學(xué)