一种中型U、Z钢板桩/H型钢双翻电磁铁码垛装置的制作方法

本实用新型涉及一种中型u、z钢板桩/h型钢双翻电磁铁码垛装置，具体的说是一种用于中型u、z钢板桩/h型钢码垛的装置。

背景技术：

在中型u、z钢板桩/h型钢轧钢生产线上，产品的码垛一直困扰着生产业主，由于中型的产品规格大小决定了码垛垛型方式，不能采用小型钢多排并联码垛垛型方式，只能采用单排码垛垛型方式，而这种码垛方式节奏较慢，产量低下，大大限制了轧线轧机的生产能力，为了能匹配轧机的生产能力，研发一种新型的码垛装置是亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出采用双翻转电磁铁的方式进行码垛，该装置易维护检修。

为达到上述目的，本实用新型一种中型u、z钢板桩/h型钢双翻电磁铁码垛装置，包括驱动系统一、传动系统一，翻转系统一、驱动系统二、传动系统二，翻转系统二；包括设置在设置在成排运输链末端的翻转系统二和成排运输链之间的翻转系统一；

所述翻转系统一通过翻转电磁铁一、尾部摆轴液压缸一、轴承座一、支座一组成双摇杆机构；其中，支座一沿传动轴一中心线方向布置多组，多组支座一固定在多组支撑架上，尾部摆轴液压缸一沿传动轴一中心线方向布置多组，多组尾部摆轴液压缸一的尾部铰接在对应的多组支座一上，多组尾部摆轴液压缸一的扁头铰接在对应的六组翻转电磁铁一的耳板上；

所述翻转系统二通过尾部摆轴液压缸二、支座二、电磁铁二、翻转臂二和摇臂组成双摇杆机构；支座二沿传动轴二中心线方向布置多组，多组支座二固定在多组支撑架上，尾部摆轴液压缸二沿传动轴二中心线方向布置多组，多组尾部摆轴液压缸二的尾部铰接在对应的多组支座二上，多组尾部摆轴液压缸二的扁头铰接在对应的六组翻钢臂二的耳板上，多组翻钢臂二通过键连接铰接在传动轴二上，摇臂沿传动轴二中心线方向布置多组，每组摇臂的一端铰接该组摇臂所对应固定在电磁铁二的耳轴上，该组摇臂的另一端铰接该组所对应固定轴承座二上的耳板上。

进一步的，所述驱动系统包括电机、接手、减速机、底座、联轴器；底座固定在土建基础上，电机和减速机固定在底座上，电机的输出轴通过接手连接在减速机的输入轴上；减速机的输出轴通过联轴器连接传动轴的一端。

进一步的，所述传动系统一包括传动轴一、轴承座一、翻转电磁铁一。多组轴承座一固定在多组支撑架上，传动轴一铰接在六组轴承座一上；翻转电磁铁一沿传动轴一中心线方向布置多组。

进一步的，所述传动系统二包括传动轴二、轴承座二；轴承座二沿传动轴二中心线方向布置六组，传动轴二铰接在六组轴承座二上，六组轴承座二固定在六组支撑架上。

进一步的，在近翻转电磁铁一的支撑架上还设置往复止挡机构；往复止挡机构包括：由止挡钩和一个液压驱动的四连杆机构组成，一尾部摆轴液压缸，尾部铰接在固定在支撑架的支座a上，尾部摆轴液压缸的扁头铰接在摆杆的一端，尾部摆轴液压缸的尾部装有线性位移传感器；摆杆铰接在固定在支撑架的支座b上，摆杆的另一端铰接在止挡钩的一端，止挡钩的另一端铰接在连杆的一端，连杆的另一端铰接在固定在支撑座上的支座c上，依据控制尾部摆轴液压缸的线性位移传感器来控制尾部摆轴液压缸的活塞杆伸出或缩回的位移，以控制摆杆的摆动幅度，从而控制止挡钩的前后位移量。

进一步的在近翻转电磁铁一侧设置有码垛垛型成型装置，包括小车系统、轨道系统、传动系统、驱动系统；所述轨道系统包括竖直设置的多组相对设置的u型轨道，u型轨道沿传动轴中心线依次布置，每组u型轨道固定在该组轨道所对应支撑架一侧；

对应每组轨道设置有小车装配，所述小车装配包括车体、车轮、齿条，每组车体的两侧铰接两组车轮；四组车轮卡在轨道系统中该组对应的u型轨道中，车体位于u型轨道远支撑架一侧，小车装配能沿着轨道上下运动；在车体上近支撑架一侧沿轨道方向设置有齿条；

对应齿条的支撑架上设置有轴承座，一传动轴穿过各轴承座与驱动系统传动连接；传动轴上设置有与齿条啮合的齿轮。

本实用新型一种中型u、z钢板桩/h型钢双翻电磁铁码垛装置及方法，整个码垛双翻转过程如下：在这里说明一种特殊的机械结构，由翻转电磁铁(一)1、尾部摆轴液压缸(一)3、轴承座(一)2、支座(一)4组成的机械结构在机械原理上称为双摇杆机构，这种结构的特点是存在机构死点如图3所示。同样电磁铁(二)5、尾部摆轴液压缸(二)9、轴承座(二)10、支座(二)8、摇臂7组成的机械结构在机械原理上也是双摇杆机构，同样存在死点如图3所示，另外这种机构还有一个特性运动具有对称性(正向运动和反向运动是对称的)。这种机构在死点位置的运动时不确定的，工程实践中通常采用惯性或辅助动力系统帮助机构越过死点达到有确定运动的目的。首先让六组翻转电磁铁(一)1处于位置a，六组电磁铁(二)5处于位置c，通过止挡钩1将位于成排运输链34上的四排u、z钢板桩/h型钢分成两组两排u、z钢板桩/h型钢，而后止挡钩2挡住位于成排运输链34上位置a的两排u、z钢板桩/h型钢，通过控制系统控制六组电磁铁(二)5通电将该处的u、z钢板桩/h型钢吸住，而后驱动六组尾部液压缸(二)(也是上述的摇杆)的活塞杆缩回，六组翻转臂(二)6绕着自身的铰接中心逆时针转动，与此同时六组摇臂7的一端绕着各自铰接固定在六组轴承座(二)10上耳板中心转动逆时针转动，六组摇臂7的另一端绕着各自铰接固定在六组电磁铁(二)5上耳轴中心转动，这样保证了在六组翻转臂(二)6逆时针转动过程中，六组摇臂7和六组翻转臂(二)6之间的夹角始终保持不变，从而保证电磁铁(二)5在翻转臂(二)6逆时针转动过程中始终保持与位置c的状态一样，两者之间的相对位置保持不变，在上述过程中电机17驱动减速机14转动，减速机14转动带动六组翻转臂(二)6转动是同步进行的，当六组尾部液压缸(二)的活塞杆继续缩回，当到达机构的死点时(尾部液压缸尾部中心、尾部液压缸扁头中心(或固定在翻转臂(二)6上耳板中心)、翻转臂(二)6自身转动中心三者在同一平面内成一条直线时)，此时电机17带动减速机14转动、减速机14带动传动轴(二)11转动，从而带动六组翻转臂(二)6继续绕着各自自身的铰接中心逆时针转动，越过机构的死点有一个确定的运动，而后六组尾部液压缸(二)的活塞杆由缩回状态变成伸出状态，当六组尾部液压缸(二)的活塞杆全部伸出时，翻转臂(二)6刚好转动180°由位置c到达位置d，六组电磁铁(二)5吸住的两排u、z钢板桩/h型钢页翻转了180°由位置c到达位置d，而后通过控制系统将六组电磁铁(二)5断电，两排u、z钢板桩/h型钢自然放在成排运输链34上，即位置b，与此同时，止挡钩3将两排u、z钢板桩/h型钢挡住，六组电磁铁往回顺时针翻转180°回到初始位置c，根据双摇杆机构的对称特性，顺时针往回翻转的动作过程与逆时针的翻转动作过程是对称的，在此不作详细描述。而后通过控制系统控制六组翻转电磁铁(一)1通电，将成排运输链34上位置b两排u、z钢板桩/h型钢吸住，而后驱动六组尾部摆轴液压缸的活塞杆缩回，六组翻转电磁铁(一)1绕着自身的铰接中心逆时针转动，在上述过程中电机17驱动减速机14转动，减速机14转动带动六组翻转电磁铁(一)1转动是同步进行的，当六组尾部液压缸(二)的活塞杆继续缩回，当到达机构的死点时(尾部液压缸尾部中心、尾部液压缸扁头中心(或固定在翻转电磁铁(一)1上耳板中心)、翻转电磁铁(一)1自身转动中心三者在同一平面内成一条直线时)，此时电机17带动减速机14转动、减速机14带动传动轴(二)11转动，从而带动六组翻转电磁铁(一)1继续绕着各自自身的铰接中心逆时针转动，越过机构的死点有一个确定的运动，而后六组尾部液压缸(一)的活塞杆由缩回状态变成伸出状态，当六组尾部液压缸(一)的活塞杆全部伸出时，翻转电磁铁(一)1刚好转动180°由位置a到达位置b，六组翻转电磁铁(一)1吸住的两排u、z钢板桩/h型钢页翻转了180°由位置a到达位置b，而后通过控制系统将六组翻转电磁铁(一)1断电，两排u、z钢板桩/h型钢自然放在垛型层层小车上，而后六组翻转电磁铁(一)1往回顺时针翻转180°回到初始位置a，等待再次吸钢翻转，根据双摇杆机构的对称特性，顺时针往回翻转的动作过程与逆时针的翻转动作过程是对称的，在此不作详细描述。至此翻转电磁铁(一)1与电磁铁(二)5双翻转过程全部完成。对于h型钢、工字钢及槽钢码垛，需要及时调整止挡钩3的位置，主要是因为h型钢、工字钢及槽钢的腿部采用错位码垛，止挡钩3的往复移动依靠一套四连杆机构实现如图4所示，尾部摆轴液压缸的尾部铰接在固定在支撑架的支座a上，尾部摆轴液压缸的扁头铰接在摆杆的一端，尾部摆轴液压缸的尾部装有线性位移传感器，摆杆铰接在固定在支撑架的支座b上，摆杆的另一端铰接在止挡钩3的一端，止挡钩3的另一端铰接在连杆的一端，连杆的另一端铰接在固定在支撑座上的支座c上，通过控制尾部摆轴液压缸的线性位移传感器来控制尾部摆轴液压缸的活塞杆伸出或缩回的位移，来控制摆杆的摆动幅度，达到控制止挡钩3的左右位移量，从而控制位于位置b处的h型钢、工字钢及槽钢左右位置，实现h型钢、工字钢及槽钢错位码垛功能，其余过程同上。

重复以上的过程可以实现连续的双翻转，该双翻装置运动平稳，大大提高生产效率，维护方便简单。

附图说明

图1是本实用新型一种中型u、z钢板桩/h型钢双翻电磁铁码垛装置实施例的俯视图；

图2是本实用新型一种中型u、z钢板桩/h型钢双翻电磁铁码垛装置实施例的右视图；

图3是本实用新型一种中型u、z钢板桩/h型钢双翻电磁铁码垛装置实施例的双摇杆机构示意图；

图4-1为电磁铁(二)的零件外形图；图4-2为翻钢臂(二)的零件外形图；图4-3为轴承座(二)的零件外形图；图4-4为翻转电磁铁(一)的零件外形图；图4-5为摇臂的零件外形图；

图5-1是本实用新型中止挡钩3部分的结构示意图；图5-2是h型钢、工字钢、槽钢及其腿部99的示意图；图5-3为摆杆外形图；图5-4为止挡钩3外形图；图5-4为尾部摆轴液压缸外形图；图5-5为连杆外形图；

图6是本实用新型中码垛垛型成型装置部分结构示意图；

图7是本实用新型的侧视示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。

实施例1

如图1-3所示，一种中型u、z钢板桩/h型钢双翻电磁铁码垛装置及方法，包括驱动系统(一)、传动系统(一)，翻转系统(一)、驱动系统(二)、传动系统(二)，翻转系统(二)。

所述驱动系统(一)包括电机17、接手16、减速机14、底座15、联轴器13。电机17固定在底座15上，底座15固定在土建基础上，电机17的输出轴连接在接手16的一端，接手16的另一端连接在减速机14的输入轴上，减速机14固定在底座15上，减速机14的输出轴连接在联轴器13的一端，联轴器13的另一端连接在传动轴(一)12的一端如图1所示。

所述传动系统(一)包括传动轴(一)12、轴承座(一)2、翻转电磁铁(一)1。轴承座(一)2沿传动轴(一)12中心线方向布置六组，传动轴(一)12铰接在六组轴承座(一)2上，六组轴承座(一)2固定在六组支撑架35上，翻转电磁铁(一)1沿传动轴(一)12中心线方向布置六组，六组翻转电磁铁(一)1通过键连接铰接在传动轴(一)12上如图1所示。

所述翻转系统(一)包括尾部摆轴液压缸(一)3、支座(一)4。支座(一)4沿传动轴(一)12中心线方向布置六组，六组支座(一)4固定在六组支撑架35上，尾部摆轴液压缸(一)3沿传动轴(一)12中心线方向布置六组，六组尾部摆轴液压缸(一)3的尾部铰接在对应的六组支座(一)4上，六组尾部摆轴液压缸(一)3的扁头铰接在对应的六组翻转电磁铁(一)1的耳板36上如图1、2所示。

所述驱动系统(二)包括电机17、接手16、减速机14、底座15、联轴器13。电机17固定在底座15上，底座15固定在土建基础上，电机17的输出轴连接在接手16的一端，接手16的另一端连接在减速机14的输入轴上，减速机14固定在底座15上，减速机14的输出轴连接在联轴器13的一端，联轴器13的另一端连接在传动轴(二)11的一端如图1所示。

传动系统(二)包括传动轴(二)11、轴承座(二)10。轴承座(二)10沿传动轴(二)11中心线方向布置六组，传动轴(二)11铰接在六组轴承座(二)10上，六组轴承座(二)10固定在六组支撑架35上如图1所示。

所述翻转系统(二)包括尾部摆轴液压缸(二)9、支座(二)8、电磁铁(二)5、翻转臂(二)6、摇臂7。支座(二)8沿传动轴(二)11中心线方向布置六组，六组支座(二)8固定在六组支撑架35上，尾部摆轴液压缸(二)9沿传动轴(二)11中心线方向布置六组，六组尾部摆轴液压缸(二)9的尾部铰接在对应的六组支座(二)8上，六组尾部摆轴液压缸(二)9的扁头铰接在对应的六组翻转臂(二)6的耳板上，六组翻转臂(二)6通过键连接铰接在传动轴(二)11上，摇臂7沿传动轴(二)11中心线方向布置六组，每组摇臂7的一端铰接该组摇臂7所对应固定在电磁铁(二)5的耳轴上，该组摇臂7的另一端铰接该组所对应固定轴承座(二)10上的耳板上如图1、2所示。

实施例2

在上述实施例的基础上，整个码垛双翻转过程如下：在这里说明一种特殊的机械结构，由翻转电磁铁(一)1、尾部摆轴液压缸(一)3、轴承座(一)2、支座(一)4组成的机械结构在机械原理上称为双摇杆机构，这种结构的特点是存在机构死点如图3所示。同样电磁铁(二)5、尾部摆轴液压缸(二)9、轴承座(二)10、支座(二)8、摇臂7组成的机械结构在机械原理上也是双摇杆机构，同样存在死点如图3所示，另外这种机构还有一个特性运动具有对称性(正向运动和反向运动是对称的)。这种机构在死点位置的运动时不确定的，工程实践中通常采用惯性或辅助动力系统帮助机构越过死点达到有确定运动的目的。首先让六组翻转电磁铁(一)1处于位置a，六组电磁铁(二)5处于位置c，通过止挡钩31将位于成排运输链34上的四排u、z钢板桩/h型钢分成两组两排u、z钢板桩/h型钢，而后止挡钩32挡住位于成排运输链34上位置a的两排u、z钢板桩/h型钢，通过控制系统控制六组电磁铁(二)5通电将该处的u、z钢板桩/h型钢吸住，而后驱动六组尾部液压缸(二)(也是上述的摇杆)的活塞杆缩回，六组翻转臂(二)6绕着自身的铰接中心逆时针转动，与此同时六组摇臂7的一端绕着各自铰接固定在六组轴承座(二)10上耳板中心转动逆时针转动，六组摇臂7的另一端绕着各自铰接固定在六组电磁铁(二)5上耳轴中心转动，这样保证了在六组翻转臂(二)6逆时针转动过程中，六组摇臂7和六组翻转臂(二)6之间的夹角始终保持不变，从而保证电磁铁(二)5在翻转臂(二)6逆时针转动过程中始终保持与位置c的状态一样，两者之间的相对位置保持不变，在上述过程中电机17驱动减速机14转动，减速机14转动带动六组翻转臂(二)6转动是同步进行的，当六组尾部液压缸(二)的活塞杆继续缩回，当到达机构的死点时(尾部液压缸尾部中心、尾部液压缸扁头中心(或固定在翻转臂(二)6上耳板中心)、翻转臂(二)6自身转动中心三者在同一平面内成一条直线时)，此时电机17带动减速机14转动、减速机14带动传动轴(二)11转动，从而带动六组翻转臂(二)6继续绕着各自自身的铰接中心逆时针转动，越过机构的死点有一个确定的运动，而后六组尾部液压缸(二)的活塞杆由缩回状态变成伸出状态，当六组尾部液压缸(二)的活塞杆全部伸出时，翻转臂(二)6刚好转动180°由位置c到达位置d，六组电磁铁(二)5吸住的两排u、z钢板桩/h型钢页翻转了180°由位置c到达位置d，而后通过控制系统将六组电磁铁(二)5断电，两排u、z钢板桩/h型钢自然放在成排运输链34上，即位置b，与此同时，止挡钩33将两排u、z钢板桩/h型钢挡住，六组电磁铁往回顺时针翻转180°回到初始位置c，根据双摇杆机构的对称特性，顺时针往回翻转的动作过程与逆时针的翻转动作过程是对称的，在此不作详细描述。而后通过控制系统控制六组翻转电磁铁(一)1通电，将成排运输链34上位置b两排u、z钢板桩/h型钢吸住，而后驱动六组尾部摆轴液压缸的活塞杆缩回，六组翻转电磁铁(一)1绕着自身的铰接中心逆时针转动，在上述过程中电机17驱动减速机14转动，减速机14转动带动六组翻转电磁铁(一)1转动是同步进行的，当六组尾部液压缸(二)的活塞杆继续缩回，当到达机构的死点时(尾部液压缸尾部中心、尾部液压缸扁头中心(或固定在翻转电磁铁(一)1上耳板中心)、翻转电磁铁(一)1自身转动中心三者在同一平面内成一条直线时)，此时电机17带动减速机14转动、减速机14带动传动轴(二)11转动，从而带动六组翻转电磁铁(一)1继续绕着各自自身的铰接中心逆时针转动，越过机构的死点有一个确定的运动，而后六组尾部液压缸(一)的活塞杆由缩回状态变成伸出状态，当六组尾部液压缸(一)的活塞杆全部伸出时，翻转电磁铁(一)1刚好转动180°由位置a到达位置b，六组翻转电磁铁(一)1吸住的两排u、z钢板桩/h型钢页翻转了180°由位置a到达位置b，而后通过控制系统将六组翻转电磁铁(一)1断电，两排u、z钢板桩/h型钢自然放在垛型层层小车上，而后六组翻转电磁铁(一)1往回顺时针翻转180°回到初始位置a，等待再次吸钢翻转，根据双摇杆机构的对称特性，顺时针往回翻转的动作过程与逆时针的翻转动作过程是对称的，在此不作详细描述。至此翻转电磁铁(一)1与电磁铁(二)5双翻转过程全部完成。对于h型钢、工字钢及槽钢码垛，需要及时调整止挡钩33的位置，主要是因为h型钢、工字钢及槽钢的腿部99采用错位码垛，止挡钩33的往复移动依靠一套四连杆机构实现如图4所示，尾部摆轴液压缸的尾部铰接在固定在支撑架35的支座a41上，尾部摆轴液压缸的扁头铰接在摆杆的一端，尾部摆轴液压缸的尾部装有线性位移传感器，摆杆46铰接在固定在支撑架35的支座b42上，摆杆的另一端铰接在止挡钩33的一端，止挡钩33的另一端铰接在连杆45的一端，连杆的另一端铰接在固定在支撑座上的支座c43上，通过控制尾部摆轴液压缸44的线性位移传感器来控制尾部摆轴液压缸的活塞杆伸出或缩回的位移，来控制摆杆的摆动幅度，达到控制止挡钩33的左右位移量，从而控制位于位置b处的h型钢、工字钢及槽钢左右位置，实现h型钢、工字钢及槽钢错位码垛功能，其余过程同上。重复以上的过程可以实现连续的双翻转，该双翻装置运动平稳，大大提高生产效率，维护方便简单。

实施例3

在上述实施例的基础上，如图6-7所示，在对应翻转电磁铁1的位置b处设置有码垛垛型成型装置，包括小车系统、轨道系统、传动系统、驱动系统。

所述小车系统由六组(图中仅显示了两组)小车装配组成，小车装配沿传动轴a7中心线依次布置六组，所述小车装配包括车体a1、车轮a2、齿条a3，每组车体1的a侧铰接两组车轮a2，每组车体1的b侧铰接两组车轮a2，六组齿条a3分别固定在六组车体a1的c侧，每组小车装配上的四组车轮a2卡在轨道系统中该组对应的u型轨道37中，小车装配可沿着轨道上下运动，其余各组的连接关系与运动情况同上如图1所示。

所述轨道系统包括u型轨道a4，u型轨道a4沿传动轴a7中心线依次布置六组(图中仅显示了两组)如图6所示，每组u型轨道a4固定该组轨道所对应支撑架35的d侧如图2所示。

所述传动系统包括齿轮a5、轴承座a6，齿轮a5沿传动轴a7中心线依次布置六组，轴承座a6沿传动轴a7中心线依次布置六组，每组齿轮a5与固定该组对应的小车装配中的齿条a3啮合，每组轴承座a6固定在该组所对应支撑架35的d侧，其余各组的连接关系与运动情况同上，传动轴a7铰接在六组轴承座a6上，传动轴a7的一端与万向联轴器a8的一端连接如图6所示。

所述驱动系统包括电机a12、接手a11、减速机a10、底座a9、万向联轴器a8，电机a12输出轴与接手a11一端连接，接手11的另一端与减速机a10输入轴连接，减速机a10的输出轴与万向联轴器a8的一端连接，万向联轴器a8的另一端与传动轴a7的一端连接，电机a12固定在底座a9上，电机a12尾部装有编码器，减速机a10也固定在底座a9上，底座a9固定在土建基础上如图6所示。

整个码垛成型过程如下：当两排u、z钢板桩落在六组车体a1上，后驱动电机a12转动，电机a12转动带动减速机a10转动，减速机a10带动传动轴a7转动，位于传动轴a7上的六组齿轮a5转动，与之啮合的六组齿条a3向下运动，从而带动六组小车装配的车体a1向下运动，运动的位移通过编码器来控制，具体大小根据产品规格或h型钢的腿部高度决定，至此第一层码垛已完成，重复以上动作可完成第二、三、四层码垛如图3所示，h型钢码垛第一层码垛和u、z钢板桩码垛流程完全一致，在码垛第二层时，需要注意的时控制止挡钩33向左移动一定的位移，其目的是实现两排h型钢在堆垛第一层时避开腿部的厚度，进行腿部错位码垛，在码垛第三层时，需要注意的时控制止挡钩33向右移动回到第一层码垛时的位置，其目的是实现两排h型钢在堆垛第二层时避开腿部的厚度，进行腿部错位码垛，在码垛第四层时，需要注意的时控制止挡钩33向左移动回到第二层码垛时的位置，其目的是实现两排h型钢在堆垛第三层时避开腿部的厚度，进行腿部错位码垛，至此u、z钢板桩/h型钢整个码垛成型全部完成。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。