本實(shí)用新型涉及一種型材生產(chǎn)設(shè)備，具體的說是一種多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

型材碼垛機(jī)布置在型材車間后部成品工序尾端，用于定尺型材碼垛，以合乎標(biāo)準(zhǔn)和市場的商品鋼材包裝規(guī)格要求按照一定的模式堆碼成垛向客戶交付產(chǎn)品，以便實(shí)現(xiàn)物料的存儲、搬運(yùn)、裝卸運(yùn)輸?shù)任锪骰顒?。目前的型材碼垛機(jī)大多采用人工碼垛方式或“行車式”碼垛方式，人工碼垛方式工作強(qiáng)度大，所需作業(yè)工人數(shù)量多，人工成本大，且工作效率低，碼垛包裝質(zhì)量差；行吊方式采用自動碼垛系統(tǒng)，降低人工成本，但存在速度低、位置精度差、工藝節(jié)奏慢且抗干攏能力弱與全線型材連軋工藝產(chǎn)能匹配性差等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實(shí)用新型提供一種碼垛速度快、精度高的多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)，包括輸入升降臺、碼垛設(shè)備以及輸出升降臺；

所述碼垛設(shè)備包括若干個平行設(shè)置的機(jī)架、通過第一鉸接軸與各機(jī)架鉸接的若干吊臂、與各所述吊臂下端連接的橫梁、在橫梁上間隔設(shè)置的若干腕部、與腕部一一對應(yīng)旋轉(zhuǎn)連接的翻轉(zhuǎn)磁鐵、用于驅(qū)動各所述翻轉(zhuǎn)磁鐵同步翻轉(zhuǎn)的磁鐵同步裝置、用于驅(qū)動各所述吊臂同步運(yùn)動的同步驅(qū)動裝置、設(shè)置在所述同步驅(qū)動裝置與機(jī)架或同步驅(qū)動裝置與吊臂之間的補(bǔ)償裝置、用于精確定位所述吊臂位置的定位裝置以及用于平衡擺臂部分或全部自重和/或載荷的預(yù)緊裝置；

所述輸入升降臺包括若干輸入升降臺主體、用于驅(qū)動各所述輸入升降臺主體同步升降的輸入同步驅(qū)動裝置、用于精確定位所述輸入升降臺主體的輸入升降臺定位裝置以及用于阻擋待碼垛物品的定位擋塊；

所述輸出升降臺包括若干輸出升降臺主體、用于驅(qū)動各所述輸出升降臺主體同步升降的輸出同步驅(qū)動裝置以及用于精確定位所述輸出升降臺主體的輸出升降臺定位裝置。

進(jìn)一步地，所述機(jī)架為“?！毙螜C(jī)架或“┤”形機(jī)架；

所述“?！毙螜C(jī)架包括豎直段和水平段，所述水平段的后端與所述豎直段的頂端連接；所述水平段前端與所述吊臂的頂部鉸接；

所述“┤”形機(jī)架包括豎直段和水平段，所述水平段的后端與所述豎直段的中部連接；所述水平段前端與所述吊臂的中部鉸接。

進(jìn)一步地，所述同步驅(qū)動裝置包括沿機(jī)架排列方向與各所述機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接的同步軸、在同步軸上設(shè)置有與吊臂一一對應(yīng)的若干搖桿、兩端分別與相應(yīng)的吊臂和搖桿鉸接的若干驅(qū)動連桿以及至少一個驅(qū)動所述同步軸轉(zhuǎn)動的同步軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述搖桿與所述同步軸防轉(zhuǎn)連接；

或者，所述各吊臂與所述第一鉸接軸防轉(zhuǎn)連接，所述同步驅(qū)動裝置包括至少一個伸縮機(jī)構(gòu)，所述伸縮機(jī)構(gòu)的兩端分別與所述吊臂和機(jī)架鉸接。

進(jìn)一步地，所述補(bǔ)償裝置設(shè)置在機(jī)架上，所述同步驅(qū)動裝置與所述補(bǔ)償裝置連接；

所述補(bǔ)償裝置包括一側(cè)與所述機(jī)架鉸接的補(bǔ)償?shù)鬃约芭c所述補(bǔ)償?shù)鬃硪粋?cè)鉸接的補(bǔ)償驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述同步驅(qū)動裝置與所述補(bǔ)償?shù)鬃胁裤q接；所述補(bǔ)償驅(qū)動裝置的運(yùn)動精度高于所述同步驅(qū)動裝置；

或者，所述補(bǔ)償裝置包括與所述機(jī)架滑動連接的補(bǔ)償?shù)鬃约膀?qū)動所述補(bǔ)償?shù)鬃瑒拥难a(bǔ)償驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述同步驅(qū)動裝置與所述補(bǔ)償?shù)鬃B接。

進(jìn)一步地，所述預(yù)緊裝置包括兩端分別與所述機(jī)架和所述吊臂鉸接的彈性機(jī)構(gòu)以及用于調(diào)節(jié)所述彈性機(jī)構(gòu)的彈力的彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

所述彈性機(jī)構(gòu)包括氣缸和與所述氣缸連通的氣包，所述彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括氣源、用于連通氣源和氣包的氣源處理元件以及設(shè)置在所述氣包上的氣壓表；

或者，

所述預(yù)緊裝置包括兩端分別與所述機(jī)架和所述吊臂鉸接的彈性機(jī)構(gòu)以及用于調(diào)節(jié)所述彈性機(jī)構(gòu)的彈力的彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

所述彈性機(jī)構(gòu)包括彈簧，所述彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括用于調(diào)節(jié)彈簧與機(jī)架連接位置的位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述腕部與所述橫梁通過第二鉸接軸鉸接，所述碼垛設(shè)備還包括腕部同步裝置，所述腕部同步裝置為腕部水平保持機(jī)構(gòu)或腕部姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)；

所述腕部水平保持機(jī)構(gòu)為腕部單連桿水平保持機(jī)構(gòu)或腕部多連桿水平保持機(jī)構(gòu)；

所述腕部多連桿水平保持機(jī)構(gòu)包括至少一根與吊臂旋轉(zhuǎn)連接的腕部同步軸、至少一根頂部連桿和與所述腕部一一對應(yīng)的若干底部連桿，所述腕部同步軸上設(shè)置有至少一個主動臂和至少一個從動臂，所述腕部同步軸的主動臂與上方相鄰的腕部同步軸的從動臂分別與平移連桿鉸接，最上方的同步軸的主動臂與頂部連桿的底端鉸接，所述頂部連桿的頂端與機(jī)架通過第三鉸接軸鉸接，最下方的所述腕部同步軸的從動臂與所述底部連桿的頂端鉸接，所述底部連桿的底端與所述腕部通過第四鉸接軸鉸接；所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與第二、四鉸接軸的軸線所確定的平面為水平面，所述平移連桿、頂部連桿以及底部連桿的軸線與所述吊臂的軸線平行；

所述為腕部單連桿水平保持機(jī)構(gòu)包括一根與所述吊臂平行設(shè)置的平移連桿，所述平移連桿的上端與所述機(jī)架通過第三鉸接軸鉸接，所述平移連桿的下端通過第四鉸接軸與所述腕部鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與所述第二、四鉸接軸所確定的平面為水平面；所述腕部與所述第二鉸接軸防轉(zhuǎn)連接；

所述腕部姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)為腕部單連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)或腕部多連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)；

所述腕部多連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括至少一根腕部同步軸、至少一根頂部連桿和與所述腕部一一對應(yīng)的若干底部連桿、與所述第一鉸接軸旋轉(zhuǎn)連接搖桿以及用于調(diào)整所述腕部姿態(tài)的姿態(tài)驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述腕部同步軸上設(shè)置有至少一個主動臂和至少一個從動臂，所述腕部同步軸的主動臂與上方相鄰的腕部同步軸的從動臂分別與平移連桿鉸接，最上方的同步軸的主動臂與頂部連桿的底端鉸接，所述頂部連桿的頂端與搖桿通過第三鉸接軸鉸接，最下方的所述腕部同步軸的從動臂與所述底部連桿的頂端鉸接，所述底部連桿的底端與所述腕部通過第四鉸接軸鉸接；所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與第二、四鉸接軸的軸線所確定的平面平行，所述平移連桿、頂部連桿以及底部連桿的軸線與所述吊臂的軸線平行；所述姿態(tài)驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述頂部連桿或所述搖桿運(yùn)動；

所述腕部單連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一根與所述吊臂平行設(shè)置的平移連桿、與所述第一鉸接軸旋轉(zhuǎn)連接的搖桿以及驅(qū)動所述平移連桿或所述搖桿的姿態(tài)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述平移連桿的上端與所述搖桿通過第三鉸接軸鉸接，所述平移連桿的下端與所述腕部通過第四鉸接軸鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與第二、四鉸接軸所確定的平面平行；所述腕部與所述第二鉸接軸防轉(zhuǎn)連接。

進(jìn)一步地，所述磁鐵同步裝置包括沿各所述腕部排列方向與各所述腕部旋轉(zhuǎn)連接的磁鐵同步軸以及至少一個驅(qū)動所述磁鐵同步軸轉(zhuǎn)動的磁鐵同步驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述磁鐵同步軸與各所述翻轉(zhuǎn)磁鐵同步傳動連接。

進(jìn)一步地，所述定位裝置為移動測距定位機(jī)構(gòu)、固定測距定位機(jī)構(gòu)或角度傳感器定位機(jī)構(gòu)；

所述移動測距定位機(jī)構(gòu)包括與吊臂或橫梁底部鉸接距離測量機(jī)構(gòu)、用于保持所述測量機(jī)構(gòu)水平的水平保持機(jī)構(gòu)以及對應(yīng)所述距離測量機(jī)構(gòu)運(yùn)動范圍設(shè)置的定位板；所述定位板的高度不小于所述吊臂底端運(yùn)動的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度之差；當(dāng)所述吊臂底端運(yùn)動到最高點(diǎn)時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板的上部，當(dāng)所述吊臂底端運(yùn)動到最低點(diǎn)時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板的下部；或者，所述定位板包括上定位板和下定位板，當(dāng)所述吊臂前擺運(yùn)動到終點(diǎn)時，距離測量機(jī)構(gòu)的高度在所述上定位板的上側(cè)高度和下側(cè)高度之間，當(dāng)所述吊臂后擺運(yùn)動到終點(diǎn)時，距離測量機(jī)構(gòu)的高度在所述下定位板的上側(cè)高度和下側(cè)高度之間；

所述固定測距定位機(jī)構(gòu)包括與吊臂或橫梁底部鉸接的定位板、用于保持所述定位板豎直的豎直保持機(jī)構(gòu)以及對應(yīng)所述定位板設(shè)置的距離測量機(jī)構(gòu)；所述定位板的高度不小于所述吊臂底端運(yùn)動的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)高度之差；當(dāng)所述吊臂底端運(yùn)動到最高點(diǎn)時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板的下部，當(dāng)所述吊臂底端運(yùn)動到最低點(diǎn)時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板的上部；或者，所述固定測距定位機(jī)構(gòu)包括與吊臂或橫梁底部鉸接的定位板、用于保持所述定位板豎直的豎直保持機(jī)構(gòu)以及對應(yīng)所述定位板設(shè)置的距離測量機(jī)構(gòu)；所述距離測量機(jī)構(gòu)包括上測量機(jī)構(gòu)和下測量機(jī)構(gòu)，所述上測量機(jī)構(gòu)的高度在所述吊臂前擺運(yùn)動到終點(diǎn)時定位板的上側(cè)高度和下側(cè)高度之間，所述下測量機(jī)構(gòu)的高度在所述吊臂后擺運(yùn)動到終點(diǎn)時定位板的上側(cè)高度和下側(cè)高度之間；

所述角度傳感器定位機(jī)構(gòu)包括通過增速機(jī)與第一鉸接軸連接的角度傳感器，所述第一鉸接軸與所述增速機(jī)的低速端連接，所述角度傳感器與所述增速機(jī)的高速端連接，所述各吊臂與所述第一鉸接軸防轉(zhuǎn)連接，各所述吊臂運(yùn)動的角度范圍與增速機(jī)的增速比的乘積不大于所述角度傳感器的量程。

進(jìn)一步地，所述輸入升降臺定位裝置為電子尺定位機(jī)構(gòu)，所述電子尺定位機(jī)構(gòu)包括電子尺和固定設(shè)置的定位板；所述電子尺一端與所述輸入升降平臺主體連接，電子尺的另一端與所述定位板連接。

進(jìn)一步地，所述定位擋塊為階梯擋塊、旋轉(zhuǎn)擋塊、交替擋塊或平移擋塊；

其中，所述階梯擋塊包括兩層階梯，較低的一層階梯設(shè)置在迎向型材運(yùn)動的方向，所述兩層階梯迎向所述型材運(yùn)動方向的側(cè)面上設(shè)置有限位觸發(fā)機(jī)構(gòu)；

所述旋轉(zhuǎn)擋塊包括立柱以及與所述立柱連接的第一、二擋塊；所述第一、二擋塊的軸線垂直與所述立柱，所述第一擋塊的長度大于所述第二擋塊的長度，所述第一、二擋塊遠(yuǎn)離所述立柱軸線的側(cè)面均設(shè)置有限位觸發(fā)機(jī)構(gòu)；

所述交替擋塊包括沿型材運(yùn)動方向依次排列的前、后擋塊以及驅(qū)動所述前擋塊升降的擋塊升降機(jī)構(gòu)，所述兩個擋塊迎向型材運(yùn)動的方向的側(cè)面均設(shè)置有限位觸發(fā)機(jī)構(gòu)；

所述平移擋塊包括運(yùn)動擋塊以及驅(qū)動所述運(yùn)動擋塊沿型材運(yùn)動方向往復(fù)運(yùn)動的擋塊平移機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動擋快迎向型材運(yùn)動方向的側(cè)面設(shè)置有限位觸發(fā)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述輸入同步驅(qū)動裝置包括分別與各所述輸入升降平臺主體連接的若干升降機(jī)構(gòu)、分別約束各所述升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動方向的若干升降導(dǎo)管、同步軸、橫梁以及至少一個升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)；

其中，所述同步軸上設(shè)置有若干同步齒輪，所述同步軸與所述橫梁旋轉(zhuǎn)連接；所述各升降導(dǎo)管與所述橫梁固定連接，所述升降機(jī)構(gòu)包括與所述同步齒輪嚙合的齒條，所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)與輸入升降平臺或所述升降機(jī)構(gòu)連接。

進(jìn)一步地，所述翻轉(zhuǎn)磁鐵上設(shè)置有型材卡固機(jī)構(gòu)，所述型材卡固機(jī)構(gòu)為滑動卡固機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)卡固機(jī)構(gòu)或升降卡固機(jī)構(gòu)；

所述滑動卡固機(jī)構(gòu)包括與所述磁鐵滑動連接的齒板以及用于驅(qū)動所述齒板前后滑動的齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述齒板上沿型材排列方向設(shè)置有型材相適配的卡固缺口；

所述翻轉(zhuǎn)卡固機(jī)構(gòu)包括與所述磁鐵鉸接的齒板以及用于驅(qū)動所述齒板翻轉(zhuǎn)的齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述齒板上沿型材排列方向設(shè)置有與型材相適配的卡固缺口；

所述升降卡固機(jī)構(gòu)包括與所述磁鐵的側(cè)面滑動連接的齒板以及驅(qū)動所述齒板升降的齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述齒板上沿型材排列方向設(shè)置有與型材向適配的卡固缺口。

具體地，定位裝置還包括運(yùn)動控制機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動控制機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述吊臂向上運(yùn)動的后1/2的范圍內(nèi)的上觸發(fā)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在所述吊臂向下運(yùn)動的后1/2的范圍內(nèi)的下觸發(fā)機(jī)構(gòu)以及與所述上觸發(fā)機(jī)構(gòu)和所述下觸發(fā)機(jī)構(gòu)通訊的控制器；所述控制器與所述移動測距定位機(jī)構(gòu)、固定測距定位機(jī)構(gòu)和所述角度傳感器定位機(jī)構(gòu)通訊，所述控制器控制所述同步驅(qū)動裝置和所述補(bǔ)償裝置；所述上觸發(fā)機(jī)構(gòu)和所述下觸發(fā)機(jī)構(gòu)為接近開關(guān)。

具體地，所述磁鐵同步驅(qū)動機(jī)構(gòu)為磁鐵伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述磁鐵同步軸與所述磁鐵通過腕式增速機(jī)傳動連接；所述磁鐵伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)一端與所述腕部鉸接，所述磁鐵伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)的另一端與擺桿鉸接，所述擺桿與磁鐵同步軸防轉(zhuǎn)連接；所述腕式增速機(jī)包括設(shè)置在同步軸上的主動齒輪、設(shè)置在磁鐵上的從動齒輪以及用于將主動齒輪的運(yùn)動傳動到從動齒輪的至少一個傳動齒輪；所述從動齒輪與主動齒輪的速比為m/n，其中，m為磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度，n為磁鐵伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動擺桿旋轉(zhuǎn)的角度；

或者所述磁鐵同步驅(qū)動機(jī)構(gòu)為磁鐵旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述磁鐵旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)液壓缸或減速電機(jī)，所述回轉(zhuǎn)液壓缸或減速電機(jī)的輸出軸與所述磁鐵連接。

具體地，所述同步驅(qū)動裝置設(shè)置在所述“┤”形機(jī)架的水平段下方，所述預(yù)緊裝置設(shè)置在所述“┤”形機(jī)架水平段上方，所述同步驅(qū)動裝置和所述預(yù)緊裝置均對所述吊臂施加拉力；

或者，所述同步驅(qū)動裝置設(shè)置在所述“┤”形機(jī)架水平段上方，所述預(yù)緊裝置設(shè)置在所述“┤”形機(jī)架水平段下方，所述同步驅(qū)動裝置和所述預(yù)緊裝置均對所述吊臂施加壓力。

具體地，所述腕部與所述橫梁固定連接，所述磁鐵上設(shè)置有角度檢測機(jī)構(gòu)。

具體地，所述輸出同步驅(qū)動裝置包括分別與各所述輸入升降平臺主體連接若干升降機(jī)構(gòu)、分別約束各所述升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動方向的若干升降導(dǎo)管、同步軸、橫梁以及至少一個升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)；

其中，所述同步軸上設(shè)置有若干同步齒輪，所述同步軸與所述橫梁旋轉(zhuǎn)連接；所述各升降導(dǎo)管與所述橫梁固定連接，所述升降機(jī)構(gòu)包括與所述同步齒輪嚙合的齒條，所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)與輸入升降平臺或所述升降機(jī)構(gòu)連接。

進(jìn)一步地，所述輸出升降臺定位裝置為電子尺定位機(jī)構(gòu)，所述電子尺定位機(jī)構(gòu)包括電子尺和固定設(shè)置的定位板；所述電子尺一端與所述輸出升降平臺主體連接，電子尺的另一端與所述定位板連接。

進(jìn)一步地，所述翻轉(zhuǎn)磁鐵為翻轉(zhuǎn)電磁鐵或翻轉(zhuǎn)永磁鐵；

所述翻轉(zhuǎn)永磁鐵包括固定磁鐵和旋轉(zhuǎn)磁鐵，所述旋轉(zhuǎn)磁鐵的旋轉(zhuǎn)軸與所述固定磁鐵兩磁極的連線垂直。

進(jìn)一步地，所述輸出升降平臺還包括平移機(jī)構(gòu)，所述平移機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述輸出升降平臺主體沿吊臂的擺動方向運(yùn)動。

進(jìn)一步地，所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵還包括控制電磁鐵磁力大小的磁力控制系統(tǒng)；所述磁力調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括用于檢測電磁鐵位置的傳感器和控制電磁鐵磁力大小的控制裝置；其中，所述控制裝置根據(jù)接收到的傳感器檢測到的電磁鐵的位置信息輸出控制信息以調(diào)整電磁鐵的磁力大小。

進(jìn)一步地，所述控制裝置根據(jù)接收到的傳感器檢測到的電磁鐵的位置信息輸出控制信息以調(diào)整電磁鐵的磁力大小的方法為：當(dāng)檢測到所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵翻轉(zhuǎn)到第一相位時，控制裝置控制電磁鐵磁力位于第一區(qū)間；當(dāng)電磁鐵位于其他相位時，控制裝置控制電磁鐵磁力位于第二區(qū)間。

本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)利用補(bǔ)償裝置驅(qū)動補(bǔ)償?shù)醣垓?qū)動裝置的運(yùn)動精度，這樣，能夠提高吊臂的運(yùn)動精度，利用定位裝置精確定位測量吊臂的位置，高精度的測量裝置和高精度的驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠控制吊臂以高精度進(jìn)行運(yùn)動和停止，另外，本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)利用預(yù)緊機(jī)構(gòu)承載吊臂的自重或載荷，這樣，能夠使吊臂處于接近平衡的狀態(tài)，當(dāng)驅(qū)動裝置對吊臂進(jìn)行驅(qū)動時，能夠使吊臂迅速響應(yīng)，同時，由于吊臂的重量被預(yù)緊裝置承載，驅(qū)動裝置驅(qū)動吊臂時，會使吊臂的運(yùn)動速度加快，吊臂的響應(yīng)速度和運(yùn)動速度都加快就意味著機(jī)械手的工作效率能夠大大提高。本實(shí)用新型的多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)利用同步驅(qū)動裝置使各吊臂保持同步運(yùn)動，利用磁鐵同步裝置使各個磁鐵保持同步翻轉(zhuǎn)，這樣，能夠減少控制裝置的運(yùn)算量，并且，各個吊臂和磁鐵同步運(yùn)動，能夠保證各個磁鐵在抓取型材時的同步性，避免各個磁鐵抓取型材的不同步導(dǎo)致的型材散亂的問題。輸入升降臺和輸出升降臺都設(shè)置有精確定位裝置，能夠?qū)ι蹬_的升降位置進(jìn)行精確定位，并且，輸入升降臺和輸出升降臺都是通過同步驅(qū)動使各個升降臺主體保持同步升降，這樣型材在被磁鐵吸取和放下之前的位置也是經(jīng)過精確定位的，使型材在整個碼垛過程中的控制精度都大大提高。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)一種優(yōu)選的驅(qū)動方式示意圖；

圖3為本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動后置的示意圖；

圖4是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)的補(bǔ)償裝置與驅(qū)動裝置的一種優(yōu)選組合方式；

圖5是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)預(yù)緊裝置的一種優(yōu)選方式；

圖6是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)的多連桿腕部水平保持機(jī)構(gòu)的示意圖；

圖7是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)磁鐵同步裝置的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)；

圖8是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)移動測距定位機(jī)構(gòu)的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)定位裝置的系統(tǒng)框圖；

圖10是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)定位裝置的工作流程圖；

圖11是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)平移卡固機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)采用“┤”形機(jī)架同側(cè)安裝同步驅(qū)動裝置和預(yù)緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)采用“┤”形機(jī)架異側(cè)安裝同步驅(qū)動裝置和預(yù)緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)采用伸縮機(jī)構(gòu)以及單連桿腕部姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)的組合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)采用多連桿腕部姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)采用單連桿腕部姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)固定測距定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18是本實(shí)用新型多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)角度傳感器定位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。

本實(shí)用新型中，機(jī)架的“前”是指機(jī)架朝向升降平臺的方向，“后”是指機(jī)架背向升降平臺的方向。運(yùn)動過程中的“前”是指在運(yùn)動時先經(jīng)過的區(qū)域，“后”是指在運(yùn)動時后經(jīng)過的區(qū)域。

本實(shí)用新型中，所述腕部為用于連接吊臂和翻轉(zhuǎn)磁鐵；或者連接橫梁和翻轉(zhuǎn)磁鐵的連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)為設(shè)置在所述翻轉(zhuǎn)磁鐵兩側(cè)的兩塊連接板、設(shè)置在翻轉(zhuǎn)磁鐵一側(cè)的一塊連接板或其他連接結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例的多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)，包括輸入升降臺、碼垛設(shè)備以及輸出升降臺；

所述碼垛設(shè)備包括若干個平行設(shè)置的機(jī)架1、通過第一鉸接軸與各機(jī)架1鉸接的若干吊臂2、與各所述吊臂2下端連接的橫梁、在橫梁上間隔設(shè)置的若干腕部7、與腕部7一一對應(yīng)旋轉(zhuǎn)連接的翻轉(zhuǎn)磁鐵6、用于驅(qū)動各所述翻轉(zhuǎn)磁鐵6同步翻轉(zhuǎn)的磁鐵同步裝置、用于驅(qū)動各所述吊臂2同步運(yùn)動的同步驅(qū)動裝置3、設(shè)置在吊臂驅(qū)動裝置與機(jī)架或吊臂驅(qū)動裝置與吊臂之間的補(bǔ)償裝置4、用于精確定位所述吊臂2位置的定位裝置以及用于平衡擺臂部分或全部自重和/或載荷的預(yù)緊裝置；

所述輸入升降臺包括若干輸入升降臺主體、用于驅(qū)動各所述輸入升降臺主體同步升降的輸入同步驅(qū)動裝置、用于精確定位所述輸入升降臺主體的輸入升降臺定位裝置以及用于阻擋待碼垛物品的定位擋塊；

所述輸出升降臺包括若干輸出升降臺主體、用于驅(qū)動各所述輸出升降臺主體同步升降的輸出同步驅(qū)動裝置以及用于精確定位所述輸出升降臺主體的輸出升降臺定位裝置。

如圖2-3所示，所述機(jī)架為“Γ”形機(jī)架；所述“Γ”形機(jī)架包括豎直段102和水平段101，所述水平段101后端與所述豎直段102的頂端連接，所述豎直段102的前側(cè)或后側(cè)設(shè)置有驅(qū)動連接結(jié)構(gòu)；所述水平段101前端與所述吊臂的頂部鉸接；

所述同步驅(qū)動裝置包括與各吊臂一一對應(yīng)的若干驅(qū)動連桿301、與驅(qū)動連桿301一一對應(yīng)的搖桿303、與驅(qū)動連接結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)連接的同步軸305以及至少一個驅(qū)動所述同步軸305轉(zhuǎn)動的同步軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)302，所述搖桿303與所述同步軸305防轉(zhuǎn)連接，所述連桿301的一端與所述搖桿303鉸接，所述連桿301的另一端與所述吊臂鉸接；其中一個搖桿303為拐臂的一條臂，同步軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)302為電缸、液壓缸或氣缸，所述電缸、液壓缸或氣缸的伸縮桿與所述拐臂的另一條臂鉸接，所述電缸、液壓缸或氣缸的缸體通過補(bǔ)償裝置與所述機(jī)架鉸接。

所述同步驅(qū)動裝置通過所述補(bǔ)償裝置與所述機(jī)架鉸接；

如圖4所示，所述補(bǔ)償裝置包括與所述機(jī)架鉸接的補(bǔ)償?shù)鬃?01以及與所述補(bǔ)償?shù)鬃?01遠(yuǎn)離所述機(jī)架一側(cè)鉸接的補(bǔ)償驅(qū)動機(jī)構(gòu)402；所述同步驅(qū)動裝置302與所述補(bǔ)償?shù)鬃?01中部鉸接；所述補(bǔ)償驅(qū)動裝置402的運(yùn)動精度高于所述同步驅(qū)動裝置302；

如圖5所示，所述預(yù)緊裝置包括兩端分別與所述機(jī)架和所述吊臂鉸接的彈性機(jī)構(gòu)以及用于調(diào)節(jié)所述彈性機(jī)構(gòu)的彈力的彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

所述彈性機(jī)構(gòu)包括氣缸501和與所述氣缸連通的氣包510，所述彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括氣源516、用于連通氣源516和氣包510的氣源處理元件512以及設(shè)置在所述氣包510上的氣壓表511；

所述平衡氣缸501安裝在擺臂2與架體1之間，在擺臂2動作過程中支撐擺臂自重。

所述供氣系統(tǒng)包括氣源516、氣包510、氣壓表511、氣源處理三元件512、焊接鋼管503及球閥513，所述氣源516通過異徑接頭515、焊接鋼管514、球閥513及氣源處理三元件512將壓縮空氣儲存至氣包510，可手動調(diào)節(jié)球閥513對氣包510進(jìn)行充氣，也可調(diào)節(jié)氣包510上的泄壓閥進(jìn)行放氣。

所述氣包510上設(shè)有氣壓表511，可實(shí)時讀取氣包510氣壓值；

所述氣缸進(jìn)氣單元502通過焊接鋼管503、異徑管接頭504、焊接鋼管505、球閥506、活接頭507焊接鋼管508以及異徑管接頭509與氣包510連接，可手動關(guān)閉或打開球閥506以便控制氣包510與平衡氣缸501之間的輸氣通道。

所述氣包510放置在碼垛機(jī)械手架體1側(cè)邊或較近處，氣包510與氣缸之間的球閥506安裝在架體1上便于操作的位置。

如圖6所示，所述腕部與所述橫梁通過第二鉸接軸202鉸接，所述碼垛設(shè)備還包括腕部同步裝置，所述腕部同步裝置為腕部多連桿水平保持機(jī)構(gòu)；所述腕部多連桿水平保持機(jī)構(gòu)包括至少一根與吊臂旋轉(zhuǎn)連接的腕部同步軸206、至少一根頂部連桿205和與所述腕部一一對應(yīng)的若干底部連桿207，所述腕部同步軸206上設(shè)置有至少一個主動臂和至少一個從動臂，所述腕部同步軸206的主動臂與上方相鄰的腕部同步軸206的從動臂分別與平移連桿鉸接，最上方的同步軸的主動臂與頂部連桿205的底端鉸接，所述頂部連桿205的頂端與機(jī)架通過第三鉸接軸203鉸接，最下方的所述腕部同步軸206的從動臂與所述底部連桿207的頂端鉸接，所述底部連桿207的底端與所述腕部通過第四鉸接軸204鉸接；所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與第二、四鉸接軸的軸線所確定的平面為水平面，所述平移連桿、頂部連桿205以及底部連桿207的軸線與所述吊臂的軸線平行；

如圖7所示，所述磁鐵同步裝置包括沿各所述腕部排列方向與各所述腕部旋轉(zhuǎn)連接的磁鐵同步軸701以及至少一個驅(qū)動所述同步軸701轉(zhuǎn)動的磁鐵同步驅(qū)動機(jī)構(gòu)702，所述磁鐵同步軸701與各所述磁鐵同步傳動連接；所述磁鐵同步驅(qū)動機(jī)構(gòu)702為磁鐵伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)702，所述磁鐵同步軸701與所述磁鐵通過腕式增速機(jī)傳動連接；所述磁鐵伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)702一端與所述腕部鉸接，所述磁鐵伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)702的另一端與擺桿鉸接，所述擺桿與磁鐵同步軸701防轉(zhuǎn)連接；所述腕式增速機(jī)包括設(shè)置在同步軸701上的主動齒輪、設(shè)置在磁鐵上的從動齒輪以及用于將主動齒輪傳動到從動齒輪的至少一個傳動齒輪；所述從動齒輪與主動齒輪的速比為3，磁鐵需要翻轉(zhuǎn)180°，磁鐵伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)702驅(qū)動擺桿旋轉(zhuǎn)60°。

如圖8-10所示，所述定位裝置為移動測距定位機(jī)構(gòu)；所述移動測距定位機(jī)構(gòu)包括與吊臂或橫梁底部鉸接距離測量機(jī)構(gòu)、用于保持所述測量機(jī)構(gòu)水平的水平保持機(jī)構(gòu)以及對應(yīng)所述距離測量機(jī)構(gòu)運(yùn)動范圍設(shè)置的定位板；所述定位板215的高度不小于所述吊臂底端運(yùn)動的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度之差；當(dāng)所述吊臂底端運(yùn)動到最高點(diǎn)時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板215的上部，當(dāng)所述吊臂底端運(yùn)動到最低點(diǎn)時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板215的下部；定位裝置還包括運(yùn)動控制機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動控制機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述吊臂向上運(yùn)動的后1/2的范圍內(nèi)的上觸發(fā)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在所述吊臂向下運(yùn)動的后1/2的范圍內(nèi)的下觸發(fā)機(jī)構(gòu)以及與所述上觸發(fā)機(jī)構(gòu)和所述下觸發(fā)機(jī)構(gòu)通訊的控制器；所述控制器與所述移動測距定位機(jī)構(gòu)通訊，所述控制器控制所述同步驅(qū)動裝置和所述補(bǔ)償裝置；所述上觸發(fā)機(jī)構(gòu)和所述下觸發(fā)機(jī)構(gòu)為接近開關(guān)。所述距離測量機(jī)構(gòu)包括遮光保護(hù)盒213和設(shè)置在所述遮光保護(hù)盒213中的激光測距機(jī)構(gòu)214；

所述輸入同步驅(qū)動裝置包括分別與各所述輸入升降平臺主體連接的若干升降機(jī)構(gòu)、分別約束各所述升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動方向的若干升降導(dǎo)管、同步軸、橫梁以及至少一個升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)；其中，所述同步軸上設(shè)置有若干同步齒輪，所述同步軸與所述橫梁旋轉(zhuǎn)連接；所述各升降導(dǎo)管與所述橫梁固定連接，所述升降機(jī)構(gòu)包括與所述同步齒輪嚙合的齒條，所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)與輸入升降平臺或所述升降機(jī)構(gòu)連接。所述輸入升降臺定位裝置為電子尺定位機(jī)構(gòu)，所述電子尺定位機(jī)構(gòu)包括電子尺和固定設(shè)置的定位板；所述電子尺一端與所述輸入升降平臺主體連接，電子尺的另一端與所述定位板連接。

所述輸出同步驅(qū)動裝置包括分別與各所述輸入升降平臺主體連接若干升降機(jī)構(gòu)、分別約束各所述升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動方向的若干升降導(dǎo)管、同步軸、橫梁以及至少一個升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)；其中，所述同步軸上設(shè)置有若干同步齒輪，所述同步軸與所述橫梁旋轉(zhuǎn)連接；所述各升降導(dǎo)管與所述橫梁固定連接，所述升降機(jī)構(gòu)包括與所述同步齒輪嚙合的齒條，所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)與輸入升降平臺或所述升降機(jī)構(gòu)連接。

如圖11所示，所述翻轉(zhuǎn)磁鐵上設(shè)置有型材卡固機(jī)構(gòu)，所述型材卡固機(jī)構(gòu)為滑動卡固機(jī)構(gòu)；所述滑動卡固機(jī)構(gòu)包括與所述磁鐵滑動連接的齒板608以及用于驅(qū)動所述齒板608滑動的齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)607，所述齒板608上沿型材排列方向設(shè)置有型材相適配的卡固缺口。

所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵還包括控制電磁鐵磁力大小的磁力控制系統(tǒng)；所述磁力調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括用于檢測電磁鐵位置的傳感器和控制電磁鐵磁力大小的控制裝置；其中，所述控制裝置根據(jù)接收到的傳感器檢測到的電磁鐵的位置信息輸出控制信息以調(diào)整電磁鐵的磁力大小。

所述控制裝置根據(jù)接收到的傳感器檢測到的電磁鐵的位置信息輸出控制信息以調(diào)整電磁鐵的磁力大小的方法為：當(dāng)檢測到所述翻轉(zhuǎn)電磁鐵翻轉(zhuǎn)到第一相位時，控制裝置控制電磁鐵磁力位于第一區(qū)間；當(dāng)電磁鐵位于其他相位時，控制裝置控制電磁鐵磁力位于第二區(qū)間。

下面以小規(guī)格角鋼的碼垛過程為例對本實(shí)施例的多組并聯(lián)高速碼垛機(jī)系統(tǒng)的工作過程進(jìn)行說明：

本實(shí)施例的一種初始狀態(tài)如圖所示，此狀態(tài)下，所述吊臂驅(qū)動裝置3使吊臂2處于垂直狀態(tài)，所述翻轉(zhuǎn)磁鐵6磁極向下。

正向碼鋼時，所述吊臂驅(qū)動裝置3驅(qū)動拐臂303旋轉(zhuǎn)，其他搖桿303通過同步軸305連接同步旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動驅(qū)動連桿301推動吊臂2向前擺動，直至翻轉(zhuǎn)磁鐵6位于型鋼接鋼位置上方，然后輸入同步驅(qū)動裝置驅(qū)動各輸入升降平臺主體向上運(yùn)動，當(dāng)輸入升降平臺主體向上運(yùn)動到適于磁鐵6吸取角鋼的位置，然后磁鐵吸6取角鋼，當(dāng)磁鐵的吸取角鋼時，角鋼的拐角卡固在齒板608的卡固缺口內(nèi)，使角鋼保持姿態(tài)不發(fā)生變化，然后同步驅(qū)動裝置3驅(qū)動吊臂2向輸出升降平臺運(yùn)動，直至翻轉(zhuǎn)磁鐵6位于輸出上方時，輸出升降平臺上升至便于磁鐵6放下角鋼的位置，此時，磁鐵6放下角鋼。在吊臂的運(yùn)動過程中，由于腕部多連桿水平保持裝置形成了兩個平行四連桿機(jī)構(gòu)，并且腕部7的初始狀態(tài)為水平狀態(tài)，因此，在整個運(yùn)行過程中，腕部7始終保持水平。

隨后進(jìn)行反向碼鋼，首先需碼垛型材由輸入升降臺提升至較高的接鋼位，然后同步驅(qū)動機(jī)構(gòu)302動作，通過拐臂303、同步軸305、搖桿303以及連桿301驅(qū)動吊臂前擺至接鋼位，隨后磁鐵伸縮驅(qū)動裝置702伸出，驅(qū)動翻轉(zhuǎn)同步軸701旋轉(zhuǎn)，通過減速箱驅(qū)動翻轉(zhuǎn)磁鐵6旋轉(zhuǎn)，使磁極水平向上吸取角鋼。由于角鋼在正碼時，呈狀，角鋼反碼時，疊加在先前正碼好的角鋼上，呈狀，正碼即角鋼的開口朝下，反碼即角鋼的開口朝上。當(dāng)角鋼正碼時，由于是角鋼的尖角端朝上，和磁鐵6是單線接觸，接觸面積很小，很容易在磁鐵6上產(chǎn)生側(cè)翻，所以必須在磁鐵上設(shè)置導(dǎo)向齒板608，對正碼的角鋼進(jìn)行導(dǎo)向。但是在隨后的反碼過程中，導(dǎo)向齒板608會和正碼的角鋼干涉，因此需要使角鋼的邊緣與水平面接觸，因此在吸取角鋼前需要通過齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)607驅(qū)動齒板608運(yùn)動，使角鋼的邊緣與齒板608的平直部分對齊。然后輸入升降臺向下運(yùn)動，角鋼吸取在磁鐵6上，待輸入升降臺離開翻轉(zhuǎn)區(qū)域后，磁鐵伸縮驅(qū)動機(jī)構(gòu)702縮回，翻轉(zhuǎn)磁鐵6反向旋轉(zhuǎn)180°；然后同步驅(qū)動裝置302驅(qū)動拐臂303運(yùn)動，通過同步軸305、搖桿303以及連桿301驅(qū)動各吊臂2同步擺動至反向碼鋼位，待吊臂到位后，翻轉(zhuǎn)磁鐵6失電，鋼材下落在碼垛升降臺上。

在吊臂的運(yùn)動過程中，本實(shí)施例的氣包510中的壓力應(yīng)滿足：一、平衡氣缸501的推力產(chǎn)生的平衡力矩略大于擺臂運(yùn)動過程中自重產(chǎn)生的最大負(fù)載阻力矩，二、氣包510在整個驅(qū)動過程中壓力基本不變。在上述兩個條件下，無驅(qū)動連桿的作用，擺臂將在平衡氣缸501的推力下擺動到最前端位置，因此驅(qū)動連桿的受力由原先的受壓變?yōu)槭芾?，避免出現(xiàn)壓桿失穩(wěn)現(xiàn)象；擺臂2前擺接鋼后，增加了鋼材的重量，負(fù)載力矩的變大有利于擺臂回擺，驅(qū)動連桿的拉力也隨之減?。辉跀[臂2動作過程中，平衡氣缸501一直處于推力狀態(tài)，驅(qū)動拉桿一直處于受拉狀態(tài)，連接部件受力沒有換向，從而消除了鉸接處的間隙影響。有利于吊臂在擺動過程中的精度提高。

在吊臂的運(yùn)動過程中，通過定位裝置對吊臂的運(yùn)動末段進(jìn)行定位，其過程如下：在前擺過程中，吊臂2在運(yùn)動開始時段通過同步驅(qū)動裝置302全速運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動吊臂2快速運(yùn)動，吊臂2經(jīng)過上觸發(fā)機(jī)構(gòu)時，進(jìn)入運(yùn)動末段，控制器通過定位裝置獲取吊臂2當(dāng)前位置，并控制同步驅(qū)動裝置302驅(qū)動吊臂運(yùn)動，當(dāng)?shù)醣鄣奈恢媒咏A(yù)定位置時，控制器控制補(bǔ)償裝置驅(qū)動吊臂2運(yùn)動，補(bǔ)償裝置的運(yùn)動精度高，這樣能夠使吊臂準(zhǔn)確的停止在預(yù)定位置，吊臂2后擺的過程與前擺的過程相似。這樣，運(yùn)動的起始段不需要計算，能夠大大減少控制器的運(yùn)算量。而在末段，距離測量機(jī)構(gòu)測量吊臂的位置，誤差非常小，再通過高精度的補(bǔ)償裝置驅(qū)動吊臂運(yùn)動，能夠使吊臂準(zhǔn)確的停止在預(yù)定位置。

在吊臂的運(yùn)動過程中，補(bǔ)償裝置除了上述的調(diào)整吊臂的運(yùn)動精度的作用外，還可以用來對吊臂的行程進(jìn)行補(bǔ)償，以角鋼的碼垛為例，角鋼在正碼時，同步軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)回縮到極限位置剛好對角鋼進(jìn)行正碼，但是，反碼時需要吊臂在運(yùn)動到正碼極限位置后再運(yùn)動一個微小的角度，此時，通過補(bǔ)償裝置驅(qū)動吊臂向后運(yùn)動一小段距離，使吊臂到達(dá)反碼的位置。

實(shí)施例2

如圖12所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于本實(shí)施例選擇“┤”形機(jī)架，“┤”形機(jī)架包括豎直段102和水平段101，所述水平段101的后端與所述豎直段102的中部連接，所述豎直段102設(shè)置有驅(qū)動連接結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動連接結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述水平段101的上方或下方；所述水平段101前端與所述吊臂2的中部鉸接。

本實(shí)施例中，同步驅(qū)動裝置和預(yù)緊裝置5都設(shè)置在機(jī)架水平段101的下方，也就是同步驅(qū)動裝置和預(yù)緊裝置5設(shè)置在了機(jī)架水平段101的同側(cè)。選擇“┤”形機(jī)架時，由于吊臂2的中部與水平段101鉸接，這樣，吊臂2的上部對下部形成配重，使吊臂2處于接近平衡的狀態(tài)，當(dāng)預(yù)緊機(jī)構(gòu)施加的力與上部配重施加的合力大于吊臂2下部的重量施加的力時，吊臂2會向上擺動，此時連桿301受到的力是拉力，當(dāng)機(jī)械手取料后，重量增加，需要向下擺動時，搖桿303驅(qū)動機(jī)構(gòu)302回縮，通過拐臂、搖桿303以及連桿301的傳動拉動吊臂2，此時連桿301依舊是施加拉力，由此，吊臂2在運(yùn)動過程中預(yù)緊裝置5和同步驅(qū)動裝置的力都沒有換向，能夠消除鉸接間隙。

當(dāng)然，選取“┤”形機(jī)架時，如圖13所示，還可以選擇將同步驅(qū)動裝置設(shè)置在水平段101上方，將預(yù)緊裝置5設(shè)置在水平段101下方，或者，將同步驅(qū)動裝置設(shè)置在水平段101下方，將預(yù)緊裝置5設(shè)置在水平段101下方，這種情況下，連桿301和預(yù)緊裝置5的力也不會換向，并且兩者的施力同時為拉力或壓力。

實(shí)施例3

在實(shí)施例1和實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，如圖14所示，本實(shí)施例將驅(qū)動裝置更換為伸縮機(jī)構(gòu)304，所述各吊臂與所述第一鉸接軸201防轉(zhuǎn)連接，所述伸縮機(jī)構(gòu)304的兩端分別與所述吊臂和機(jī)架鉸接。

本實(shí)施例中，將各吊臂與所述第一鉸接軸201防轉(zhuǎn)連接，然后通過伸縮機(jī)構(gòu)304驅(qū)動其中一個或幾個吊臂2進(jìn)行運(yùn)動，此時由于各吊臂2與所述第一鉸接軸201防轉(zhuǎn)連接，因此，各吊臂2也能夠同步運(yùn)動。本實(shí)施例將采用伸縮機(jī)構(gòu)304直接驅(qū)動吊臂2運(yùn)動，不進(jìn)行傳動，能夠減少傳動過程中的能量消耗，提高能量轉(zhuǎn)換效率。

實(shí)施例4

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述預(yù)緊裝置還可以采用如下結(jié)構(gòu)：所述彈性機(jī)構(gòu)包括彈簧，所述彈性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括用于調(diào)節(jié)彈簧與機(jī)架連接位置的位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

本實(shí)施例中的采用彈簧作為彈性機(jī)構(gòu)，并通過調(diào)節(jié)彈簧兩端之間的距離調(diào)節(jié)預(yù)緊機(jī)構(gòu)的彈力，安裝方便。

實(shí)施例5

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，當(dāng)型鋼在碼垛過程中需要對翻轉(zhuǎn)一定的角度時，需要將腕部水平保持機(jī)構(gòu)更換為腕部姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，如圖15所示，所述腕部姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以選擇腕部多連桿姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述腕部多連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括至少一根腕部同步軸206、至少一根頂部連桿205和與所述腕部一一對應(yīng)的若干底部連桿207、與所述第一鉸接軸201旋轉(zhuǎn)連接搖桿229以及用于調(diào)整所述腕部姿態(tài)的姿態(tài)驅(qū)動機(jī)構(gòu)208；所述腕部同步軸206上設(shè)置有至少一個主動臂和至少一個從動臂，所述腕部同步軸206的主動臂與上方相鄰的腕部同步軸206 的從動臂分別與平移連桿鉸接，最上方的同步軸的主動臂與頂部連桿205的底端鉸接，所述頂部連桿205的頂端與搖桿229通過第三鉸接軸203鉸接，最下方的所述腕部同步軸206的從動臂與所述底部連桿207的頂端鉸接，所述底部連桿207的底端與所述腕部7通過第四鉸接軸204鉸接；所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與第二、四鉸接軸的軸線所確定的平面平行，所述平移連桿、頂部連桿205以及底部連桿207的軸線與所述吊臂2的軸線平行；所述姿態(tài)驅(qū)動機(jī)構(gòu)208驅(qū)動所述頂部連桿205或所述搖桿229運(yùn)動。

當(dāng)型鋼在碼垛過程中需要進(jìn)行角度翻轉(zhuǎn)時，采用本實(shí)施例的方案，本實(shí)施例中，能夠通過一個或幾個腕部姿態(tài)驅(qū)動機(jī)構(gòu)208的驅(qū)動，使所有腕部7的姿態(tài)同步進(jìn)行調(diào)整，能夠使型鋼的全長都保持同樣的姿態(tài)，不會發(fā)生散亂的情況。由于本實(shí)施例中采用多個平行四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動，因此，可以根據(jù)需要確定平移連桿、底部連桿205和頂部連桿207的長度，這樣，能夠避免出現(xiàn)在調(diào)整過程中出現(xiàn)壓桿失穩(wěn)，設(shè)備遭到破壞的情況。

當(dāng)?shù)醣?的長度較短時，還可以采用腕部單連桿姿態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，如圖16和14所示，所述腕部單連桿姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一根與所述吊臂平行設(shè)置的平移連桿209、與所述第一鉸接軸201旋轉(zhuǎn)連接的搖桿以及驅(qū)動所述平移連桿209或所述搖桿229的姿態(tài)驅(qū)動機(jī)構(gòu)208，所述平移連桿209的上端與所述搖桿229通過第三鉸接軸203鉸接，所述平移連桿209的下端與所述腕部7通過第四鉸接軸204鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與第二、四鉸接軸所確定的平面平行；所述腕部7與所述第二鉸接軸202防轉(zhuǎn)連接。

上述結(jié)構(gòu)采用一個平行四連桿機(jī)構(gòu)，由于腕部7與所述第二鉸接軸202防轉(zhuǎn)連接，因此，各個腕部7的姿態(tài)調(diào)整也能夠同步完成。并且，傳動環(huán)節(jié)少，能夠減少機(jī)械誤差的積累，也能夠減少傳動過程中的能量消耗。

同樣的，當(dāng)?shù)醣?較短時，腕部水平保持機(jī)構(gòu)也可以采用腕部單連桿水平保持機(jī)構(gòu)，所述為腕部單連桿水平保持機(jī)構(gòu)包括一根與所述吊臂平行設(shè)置的平移連桿，所述平移連桿的上端與所述機(jī)架通過第三鉸接軸鉸接，所述平移連桿的下端通過第四鉸接軸與所述腕部鉸接，所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與所述第二、四鉸接軸所確定的平面為水平面；所述腕部與所述第二鉸接軸防轉(zhuǎn)連接。

上述結(jié)構(gòu)采用一個平行四連桿機(jī)構(gòu)，由于腕部與所述第二鉸接軸防轉(zhuǎn)連接，因此，各個腕部能夠同步保持水平。同樣地，由于傳動環(huán)節(jié)少，能夠減少機(jī)械誤差的積累，也能夠減少傳動過程中的能量消耗。

實(shí)施例6

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，還可以將所述移動測距定位機(jī)構(gòu)更換成固定測距定位機(jī)構(gòu)，如圖17所示，所述固定測距定位機(jī)構(gòu)包括與吊臂或橫梁底部鉸接的定位板215、用于保持所述定位板215豎直的豎直保持機(jī)構(gòu)以及對應(yīng)所述定位板215設(shè)置的距離測量機(jī)構(gòu)；所述距離測量機(jī)構(gòu)包括遮光保護(hù)盒213和設(shè)置在遮光保護(hù)盒213內(nèi)的激光測距機(jī)構(gòu)214，所述定位板215的高度不小于所述吊臂底端運(yùn)動的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)高度之差；當(dāng)所述吊臂底端運(yùn)動到最高點(diǎn)時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板215的下部，當(dāng)所述吊臂底端運(yùn)動到最低點(diǎn)時，所述距離測量機(jī)構(gòu)對應(yīng)所述定位板215的上部。上述結(jié)構(gòu)也能夠通過測量吊臂下端與某一固定點(diǎn)的距離來精確定位吊臂的位置。

當(dāng)然，也可以通過測量吊臂的旋轉(zhuǎn)角度來定位吊臂的位置，此時就需要采用角度傳感器定位機(jī)構(gòu)，如圖18所示，所述角度傳感器定位機(jī)構(gòu)包括通過增速機(jī)210與第一鉸接軸連接的角度傳感器212，所述角度傳感器212的殼體安裝在旋轉(zhuǎn)底座211上，所述旋轉(zhuǎn)底座211與外殼或第一鉸接軸旋轉(zhuǎn)連接，所述旋轉(zhuǎn)底座211上設(shè)置有將旋轉(zhuǎn)底座211鎖緊在外殼或第一鉸接軸上的鎖緊裝置，所述第一鉸接軸與所述增速機(jī)210的低速端連接，所述角度傳感器212與所述增速機(jī)210的高速端連接，所述各吊臂與所述第一鉸接軸防轉(zhuǎn)連接，各所述吊臂運(yùn)動的角度范圍與增速機(jī)210的增速比的乘積不大于所述角度傳感器212的量程。上述結(jié)構(gòu)將第一鉸接軸通過增速裝置與角度傳感器212連接，當(dāng)?shù)谝汇q接軸旋轉(zhuǎn)一個角度時，增速裝置通過增速將角度傳感器212的測量段的范圍擴(kuò)大，以此間接增強(qiáng)角度傳感器212的分辨率。當(dāng)機(jī)械手進(jìn)行擺動時，其機(jī)械運(yùn)動圍繞手臂末端的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，同時就帶動連接到軸上的增速機(jī)210運(yùn)行。設(shè)擺臂運(yùn)行區(qū)間為[0,A]，被增速機(jī)210速比k放大后，增速機(jī)210高速端運(yùn)行區(qū)間實(shí)際是[0,kA]。設(shè)傳感器分辨率為B，由于傳感器連接到增速機(jī)210高速端，所以增速機(jī)210高速端的測量分辨率為B，而增速機(jī)210低速端的測量分辨率為B/k，也就是說，本實(shí)用新型提出的測量裝置，針對擺臂進(jìn)行測量的分辨率為B/k，精度提高了k倍。

實(shí)施例7

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，翻轉(zhuǎn)磁鐵的卡固機(jī)構(gòu)還有兩種可行的結(jié)構(gòu)：翻轉(zhuǎn)卡固機(jī)構(gòu)或升降卡固結(jié)構(gòu)。

所述翻轉(zhuǎn)卡固機(jī)構(gòu)包括與所述磁鐵鉸接的齒板以及用于驅(qū)動所述齒板翻轉(zhuǎn)的齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述齒板上沿型材排列方向設(shè)置有與型材相適配的卡固缺口；當(dāng)需要齒板進(jìn)行卡固時，齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述齒板向下翻轉(zhuǎn)，使齒板的卡固缺口設(shè)置在磁鐵的下側(cè)，這時，能夠?qū)π筒倪M(jìn)行卡固，當(dāng)不需要卡固型材時，齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動齒板向上翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)到磁鐵下邊緣的上方，這樣，不影響磁鐵對型鋼的吸取。

所述升降卡固機(jī)構(gòu)包括與所述磁鐵的側(cè)面滑動連接的齒板以及驅(qū)動所述磁鐵升降的齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述齒板上沿型材排列方向設(shè)置有與型材向適配的卡固缺口。當(dāng)需要齒板卡固型材時，齒板驅(qū)動裝置驅(qū)動所述齒板向下降，使齒板的卡固缺口漏出磁鐵的下邊緣，當(dāng)不需要齒板卡固型材時，齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述齒板向上升，使齒板的卡固缺口升到磁鐵下邊緣的上方，這樣就不影響磁鐵對型材的吸取。

實(shí)施例8

在上述實(shí)施例中，卡板需要平移、翻轉(zhuǎn)或升降的原因是由于角鋼在正碼時，呈狀，角鋼反碼時，疊加在先前正碼好的角鋼上，呈狀，正碼即角鋼的開口朝下，反碼即角鋼的開口朝上。當(dāng)角鋼正碼時，由于是角鋼的尖角端朝上，和磁鐵是單線接觸，接觸面積很小，很容易在磁鐵6上產(chǎn)生側(cè)翻，所以必須在磁鐵上設(shè)置導(dǎo)向齒板，對正碼的角鋼進(jìn)行導(dǎo)向。但是在隨后的反碼過程中，導(dǎo)向齒板會和正碼的角鋼干涉，因此需要使角鋼的邊緣與水平面接觸，因此在吸取角鋼前需要通過齒板驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動齒板運(yùn)動，使角鋼的邊緣與齒板的平直部分對齊。如果將正碼和反碼的角鋼在輸入升降平臺上分別進(jìn)行阻擋，使正碼的角鋼剛好尖角與齒板的缺口對齊，而反碼的角鋼剛好邊緣與齒板的平直段對齊，這樣，就不需要驅(qū)動齒板進(jìn)行運(yùn)動，要使正碼和反碼的角鋼在輸入升降平臺上停留的位置不同可以通過如下幾種結(jié)構(gòu)的擋塊來實(shí)現(xiàn)。

階梯擋塊：包括兩層階梯，較低的一層階梯設(shè)置在迎向型材運(yùn)動的方，所述兩層階梯迎向所述型材運(yùn)動方向的側(cè)面上設(shè)置有限位觸發(fā)機(jī)構(gòu)；這種擋塊的形狀為階梯狀，正碼角鋼通過上方的階梯進(jìn)行阻擋，反碼的角鋼通過下方的階梯進(jìn)行阻擋，或者反碼角鋼通過上方的階梯進(jìn)行阻擋，正碼的角鋼通過下方的階梯進(jìn)行阻擋，這樣，能夠使正碼和反碼的角鋼在輸入升降平臺上的停留位置不同。

旋轉(zhuǎn)擋塊：包括立柱以及與所述立柱連接的第一、二擋塊；所述第一、二擋塊的軸線垂直與所述立柱，所述第一擋塊的長度大于所述第二擋塊的長度，所述第一、二擋塊遠(yuǎn)離所述立柱軸線的側(cè)面均設(shè)置有限位觸發(fā)機(jī)構(gòu)；這種擋塊通過長度不同的兩個擋塊分別對正碼和反碼的角鋼進(jìn)行阻擋，這樣能夠使正碼和反碼的角鋼的停留位置不同。

交替擋塊：包括沿型材運(yùn)動方向依次排列的前、后擋塊以及驅(qū)動所述前擋塊升降的擋塊升降機(jī)構(gòu)，所述兩個擋塊迎向型材運(yùn)動的方向的側(cè)面均設(shè)置有限位觸發(fā)機(jī)構(gòu)；通過兩個位置不同的擋塊分別阻擋正碼和反碼的角鋼，同樣也能夠使正碼和反碼的角鋼停留在不同的位置。

平移擋塊：包括運(yùn)動擋塊以及驅(qū)動所述運(yùn)動擋塊沿型材運(yùn)動方向往復(fù)運(yùn)動的擋塊平移機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動擋快迎向型材運(yùn)動方向的側(cè)面設(shè)置有限位觸發(fā)機(jī)構(gòu)；本實(shí)施例通過擋塊的平移，同一個擋塊平移到不同的位置分別對正碼和反碼的角鋼進(jìn)行阻擋，這樣，能夠?qū)⒄a和反碼的角鋼阻擋在不同的位置。

上述擋塊不僅使齒板不對角鋼發(fā)生干涉，由于吊臂無論是正碼還是反碼，其前擺接鋼的位置都是相同的，當(dāng)角鋼的停留位置不同時，吊臂接鋼后擺動到正碼位置時，角鋼對應(yīng)的位置也就不相同。角鋼停留的兩個位置之間的距離與正碼角鋼和反碼角鋼之間的距離相等，就可以使吊臂每次停留在同一個位置實(shí)現(xiàn)正碼和反碼。

實(shí)施例9

與實(shí)施例8類似，還可以在輸出升降平臺上設(shè)置平移機(jī)構(gòu)，所述平移機(jī)構(gòu)驅(qū)動輸出升降平臺主體沿吊臂的擺動方向運(yùn)動。這樣，控制輸出升降平臺主體的移動距離與正碼和反碼的角鋼之間的距離相等，也可以使吊臂每次停留在同一個位置就可以實(shí)現(xiàn)正碼和反碼。

實(shí)施例10

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，腕部還可以固定連接在橫梁上，磁鐵上設(shè)置有角度檢測機(jī)構(gòu)，這樣，通過角度檢測機(jī)構(gòu)檢測磁鐵當(dāng)前的角度，并且，通過磁鐵同步驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動各磁鐵同步翻轉(zhuǎn)，也能夠使磁鐵達(dá)到預(yù)定的角度。

以上，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。