专利名称：大型型钢码垛机器人系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机器人应用技术，具体的说是一种应用于钢铁加工行业的、目的旨在提高生产效率和增强作业安全系数的大型型钢码垛机器人系统。
背景技术：
目前，国内大部分的钢铁加工行业多采用人工进行码垛，自动化程度很低。钢铁加工行业所加工的型钢为板形结构、重量大、尺寸大，生产过程中人工成本高、工人劳动强度很大、且生产效率低、安全性差。通常，型钢经钢材加工设备加工成型后，由输送辊道将型钢运输到码垛工位。码垛工位段的输送辊道由若干平行设置的输送辊组成。在输送辊对应码垛工位的位置设置下料摇臂。所述下料摇臂包括固定在输送辊一侧的与动力源连接的转动轴，转动轴上设置伸入输送辊之间的摇臂，摇臂的一端与转动轴固定连接，摇臂的另一端铰接一顶出块，顶出块为 一长方体或者梯形块结构，并且顶出块的长度与输送辊的长度相对应，顶出块的上端面为与输送棍平行的平面，顶出块远离转动轴一端还设置防止型钢滑出的挡板。下料摆臂工作时一般是绕轴工作一周，所以在输送辊之间还会配合下料摆臂设置凹坑。根据场地和生产需要可以在输送辊的两侧均设置转动轴，在输送辊之间交叉设置摆臂和顶出块，即下料摆臂为双侧顶出的形式。在下料摆臂的摆出型钢的一侧设置由若干条倾斜的钢板支架组成的辅助滑道，辅助滑道的末端设置暂时存放型钢的槽。工作时，型钢经钢材加工设备加工成型后，初始状态型钢的开口槽朝上在输送辊道上移动。工人控制输送辊道的运输速度，使型钢在码垛工位处停止运动。然后人工启动某一侧的下料摆臂，下料摆臂的顶出块随摇臂绕转动轴转动，型钢被摆动到辅助滑道上，型钢沿辅助滑道缓慢滑落到凹槽里。同时，下料摆臂转动一周回到初始位置，当下一型钢到达码垛工位后，继续启动该侧的下料摆臂运行，将型钢运送到辅助滑道。当凹槽内的型钢达到一定数量后，工人启动另一侧的下料摆臂，型钢随下料摆臂滑道另一侧的凹槽内。同时工人借助木棍等工具对已经收集了的型钢进行整理码垛。
实用新型内容本实用新型需要解决的技术问题是提供一种提高钢铁加工作业的自动化程度、提升生产效率及安全性、并降低工人的劳动强度的大型型钢码垛机器人系统。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是大型型钢码垛机器人系统，包括输送辊道、下料摇臂，所述输送辊道的输送辊之间对应下料摆臂设置有对型钢进行预定位的下料定位装置，在型钢的下料侧设置由与输送辊道垂直布置的若干链轮传送带II组成的一级输送机；一级输送机的两侧各设置一码垛机器人，码垛机器人包括四个自由度，在码垛机器人的底部设置有由驱动装置驱动的在地面固定导轨上做靠近或远离一级输送机的左右方向运动的X方向移动平台，在X方向移动平台上设置通过丝杠螺母配合的沿一级输送机输送方向做前后运动的Y方向移动平台，Y方向移动平台上固定设置互相平行的两个立式支撑，两立式支撑之间设置通过丝杠螺母配合的沿靠近或远离一级输送机方向做上下运动的Z方向移动平台，Z方向移动平台中部设置有绕X轴做旋转运动的电磁吸合机械手，电磁吸合机械手对应一级输送机的一侧设置电磁铁；对应X方向移动平台、Y方向移动平台、Z方向移动平台 、电磁吸合机械手的地面或码垛机器人上分别设置监测X、Y、Z方向的位移及绕轴转动角度的位移传感器；一级输送机的各链轮传送带II上均设置一组对型钢进行定位的定位挡板；一级输送机的边侧的两个链轮传送带II的定位挡板处还设置检测型钢定位情况的位置信号传感器；一级输送机的尾部一端设置由若干平行的链轮传送带I组成的码垛输送机，码垛输送机边侧的两个链轮传送带I上对应码垛位置设置码垛站位信号传感器，在码垛输送机的链轮传送带I之间对应码垛位置设置码垛定位装置，码垛输送机边侧的两个链轮传送带I上对应打带位置设置打带站位信号传感器；所述大型型钢码垛机器人系统还包括运动控制系统。本实用新型的进一步改进在于所述码垛机器人下方的固定导轨为工字钢，工字钢的上层翼板的上表面为平面，工字钢的下层翼板的上表面设置有齿条，X方向移动平台设置四个与工字钢的上层翼板的上表面滚动配合的走轮箱，X方向移动平台底部的中间位置设置电机，电机连接传动轴，传动轴通过万向节连接四个与下层翼板的上表面的齿条配合的齿轮；在固定导轨两端设置限位装置，X方向的位移传感器为设置在码垛机器人外侧的激光测距传感器；Y方向移动平台通过四个滑动块与X方向移动平台上的滑轨滑动连接，X方向移动平台的中间设置一贯通的与固定导轨垂直的驱动丝杠，Y方向移动平台的底部设置与驱动丝杠螺纹配合的螺母；Y方向的位移传感器为设置在X方向移动平台的一端的激光测距传感器；Z方向移动平台通过四个滑动块与Z方向的立式支撑上的滑轨组成滑动连接，Z方向的立式支撑之间设置由安装在Z方向的立式支撑顶部的电机驱动的竖直的传动带动丝杠，Z方向移动平台一侧设置与传动带动丝杠螺纹配合传动的传动螺母；立式支撑上下两端各安装一个限制Z方向移动平台极限移动位置的限位开关；Z方向的位移传感器为设置在Z方向移动平台顶端的激光测距传感器；电磁吸合机械手包括设置在Z方向移动平台一侧的减速驱动电机，减速驱动电机通过旋转轴连接旋转盘，旋转盘上设置由托板支撑架固定的电磁铁托板，电磁铁托板上固定设置电磁铁；测量电磁铁绕轴转动角度的位移传感器为设置在减速驱动电机一侧的角度传感器。本实用新型的进一步改进在于所述链轮传送带II包括主支架II，主支架II的一端设置驱动电机II，驱动电机II的输出端连接主动链轮II，主动链轮II通过传动链条II连接位于主支架II相应端的中间位置的从动链轮II，从动链轮II的链轮轴的两端各设置一个同步转动的链轮II，主支架II另一端对应位置也设置两个链轮II，主支架II两端对应的链轮II之间连接输送链条II。本实用新型的进一步改进在于所述链轮传送带I包括主支架I，主支架I的一端设置驱动电机I，驱动电机I的输出端连接主动链轮I，主动链轮I通过传动链条I连接主支架I相应的中间位置的从动链轮I，从动链轮I的链轮轴的两端各设置两个同步转动的链轮I，主支架I另一端对应位置也设置四个链轮I，主支架I两端对应的链轮I之间连接输送链条I。本实用新型的进一步改进在于所述位于一级输送机两侧的链轮传送带II的主支架II、位于码垛输送机两侧的链轮传送带I的主支架I的下端分别设置有滑轮II、滑轮I，地面上设置分别与滑轮II、滑轮I配合的与输送辊道平行的固定滑轨II、固定滑轨I。本实用新型的进一步改进在于所述码垛定位装置包括固定支架，固定支架的下端设置与码垛站位信号传感器连接的步进电机，固定支架的上端设置与步进电机连接的带有两个互呈180度的翼板的步进旋转90度的旋转挡板。本实用新型的进一步改进在于所述下料定位装置包括定位支架，定位支架的一 侧设置检测型钢运行位置的定位信号传感器，定位支架的中心设置有顶升气缸，顶升气缸的上面设置一电磁铁固定板，电磁铁固定板的边缘设置若干竖直的与电磁铁固定板滑动连接的直线轴，直线轴的上端固定在定位支架上，直线轴的下端设置对电磁铁固定板进行限位的挡块。由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是本实用新型实现大型钢材的抓取、搬运、码垛过程，实现了型钢码垛的机械化和自动化，提高生产效率和经济效益，大幅节省劳动力，降低劳动强度，节约成本。本实用新型通过运动控制系统控制码垛机器人配合输送辊道、一级输送机、码垛输送机及其各自的定位装置，完成型钢的拾取、搬运、码垛过程，综合利用各个部件配合实现自动化和机械化。所述一级输送机、码垛输送机使用单台电机的驱动控制方式，首先满足动力需求，其次结构简单，便于维修，而且根据需要将一级输送机设计为双链条输送，码垛输送机设计为多链条输送。而且将位于两侧的输送链带设计成可调整间距的结构，便于不同型号长度的型钢的码垛运输。所述码垛机器人可以根据需要沿X、Y、Z任意方向移动，满足不同型号型钢的需求，并设置了可以旋转的电磁吸合机械手，进一步满足带有凹槽结构的型钢的码垛需求。所述码垛定位装置设置呈180度分布的翼板，根据步进电机的控制进行单次旋转90度的运动，设计合理，充分满足了码垛定位、输送通道、再次定位的需要。本实用新型只需要3名操作人员，一名为打磨型钢毛刺的操作人员，另2名为打带操作人员。不仅节省劳动力，整体自动化和机械化的设计还大大降低了劳动强度、提高了生产效率。
图I是本实用新型的整体结构示意图；图2是本实用新型的码垛机器人的结构示意图；图3是本实用新型的一级输送机的链轮传送带II的结构示意图；图4是本实用新型的码垛输送机的链轮传送带I的结构示意图；图5是本实用新型的下料定位装置的结构示意图；图6是本实用新型的码垛定位装置的结构示意图；图7是本实用新型的电磁吸合机械手的结构示意图。其中，I、码垛机器人，2、码垛输送机，3、码垛定位装置，4、一级输送机，5、下料摇臂，6、输送辊，7、下料定位装置，8、型钢，9、运动控制系统，101、电机，102、传动轴，103、走轮箱，104、激光测距传感器，106、螺母，107、驱动丝杠，108、X方向移动平台，109、Y方向移动平台，110、立式支撑，111、Z方向移动平台，112、齿轮，113、传动带动丝杠，114、传动螺母，115、固定导轨，116、万向节，201、主支架I，202、固定滑轨I，203、滑轮I，205、主动链轮I，206、传动链条I，207、驱动电机I，209、打带站位信号传感器，210、码垛站位信号传感器，401、主支架II，402、固定滑轨II，403、滑轮II，405、主动链轮II，406、传动链条II，407、驱动电机II，409、位置信号传感器，410、定位挡板，701、定位支架，703、直线轴，704、顶升气缸，707、定位信号传感器，708、电磁铁固定板，301、步进电机，302、翼板，303、固定支架，1201、电磁铁，1202、电磁铁托板，1203、托板支撑架，1204、旋转盘，1207、减速驱动电机，
1209、旋转轴。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明大型型钢码垛机器人系统，如图I 7所示，包括设置在输送辊道、下料定位装置
7、下料摇臂5，还包括一级输送机4、码垛机器人I、码垛输送机2、运动控制系统9。所述一级输送机4布置在下料摇臂5的输出侧,一级输送机4两侧各设置一个码垛机器人1，一级输送机4的尾部一端设置码垛输送机2。所述的运动控制系统包括工业控制计算机、运动控制卡、信号采集卡和伺服驱动单元。运动控制系统与各部分连接，统一控制调度码垛机器人配合各部分完成型钢的拾取、定位、码垛等操作。如图I所示，型钢经钢材加工设备加工成型后，由输送辊道将型钢运输到码垛工位。码垛工位段的输送辊道由若干平行设置的输送辊6组成。在输送辊对应码垛工位的位置设置下料定位装置7和下料摇臂5。所述下料定位装置7包括定位支架701，定位支架的一侧设置检测型钢运行位置的定位信号传感器707，定位支架的中心设置有顶升气缸704，顶升气缸的上面安装沿直线轴上下滑动的电磁铁固定板708，若干竖直的直线轴703设置在电磁铁固定板708的边缘，直线轴的上端固定在定位支架701上，直线轴的下端设置对电磁铁固定板进行限位的挡块。所述下料摇臂5包括固定在输送辊一侧的与动力源连接的转动轴，转动轴上设置伸入输送辊之间的摇臂，摇臂的一端与转动轴固定连接，摇臂的另一端铰接一顶出块，顶出块为一长方体或者梯形块结构，并且顶出块的长度与输送辊的长度相对应，顶出块的上端面为与输送辊平行的平面，顶出块远离转动轴一端还设置防止型钢滑出的挡板。在型钢下料侧设置由三条链轮传送带II组成的一级输送机4，三条链轮传送带II均与输送辊垂直设置。所述链轮传送带II如图3所示，包括主支架II 401，主支架II的一端设置驱动电机II 407，驱动电机II的输出端连接主动链轮II 405，主动链轮II通过传动链条
II406连接主支架相应端的中间位置的从动链轮II，从动链轮II的链轮轴的两端各设置一个同步转动的链轮II，主支架II另一端对应位置也设置两个链轮II，主支架II两端对应的链轮II之间连接输送链条II。一级输送机的各链轮传送带II上均设置一组对型钢进行定位的定位挡板410，各个定位挡板位于链轮传送带II的输送末端的位置，并在两个码垛机器人之间呈一条直线。一级输送机的边侧的两个链轮传送带II的定位挡板处还设置位置信号传感器409，用于感知型钢以传递信号给码垛机器人进行拾取工作。如图2所示，一级输送机两侧的码垛机器人有四个自由度。在码垛机器人的底部设置X方向移动平台108，X方向移动平台跨在地面固定导轨115上，固定导轨上与输送辊道平行设置。固定导轨设置为工字钢，工字钢的上层翼板的上表面为平面，下层翼板的上表面为齿条。X方向移动平台的下面设置四个与工字钢的上层平面滚动接触的走轮箱103，X方向移动平台下面的中部设置电机101，电机连接传动轴102，传动轴通过万向节116连接四个与齿条配合的齿轮。在固定导轨115两端安装有限位装置，用于对X方向移动平台的移动位置进行限制，可以设置成固定挡块的形式。X方向的位移传感器为设置在码垛机器人外侧各设置一个检测X方向位移的激光测距传感器104。电机带动齿轮与齿条啮合，走轮箱带动X方向移动平台在固定导轨上滚动实现左右运动。在X方向移动平台108上设置通过丝杠滑块配合沿一级输送机输送方向做前后运动的Y方向移动平台109。Y方向移动平台109通过四个滑动块与X方向移动平台108两侧的滑轨形成滑动连接。X方向移动平台的中间设置一与固定导轨垂直的驱动丝杠107，Y方向移动平台的底部设置与驱动丝杠配合的螺母106。在X方向移动平台的一端设置检测Y方向位移的激光测距传感器104。电机带动驱动丝杠107转动，Y方向移动平台底部的螺·母106与驱动丝杠107配合，Y方向移动平台109通过四个滑动块沿Y方向前后运动。Y方向移动平台上固定设置两平行的立式支撑110，两支撑之间设置通过丝杠螺母配合沿靠近或远离一级输送机方向做上下运动的Z方向移动平台111。Z方向移动平台111通过四个滑动块与Z方向的立式支撑110组成滑动连接。Z方向的立式支撑之间设置竖直的传动带动丝杠113，传动带动丝杠113由安装在顶部的电机驱动。Z方向移动平台对应传动带动丝杠113的一侧设置传动螺母114，传动螺母114与传动带动丝杠113螺纹配合，带动Z方向移动平台111上下运动。立式支撑上下各安装一个限位开关，限制Z方向移动平台的位移。在Z方向移动平台顶端设置检测Z方向位移的激光测距传感器104。Z方向移动平台上设置做绕X轴旋转运动的电磁吸合机械手，电磁吸合机械手对应输送机的一侧设置电磁铁。电磁吸合机械手包括设置在Z方向移动平台一侧的减速驱动电机1207，减速驱动电机1207通过旋转轴1209连接旋转盘1204，旋转盘1204上设置由托板支撑架1203固定的电磁铁托板1202，电磁铁托板1202上设置电磁铁1201，减速驱动电机1207 —侧的端部设置检测转动角度的角度传感器。一级输送机的尾部一端设置由四条平行的链轮传送带I组成的码垛输送机，码垛输送机边侧的两个链轮传送带I上对应码垛位置设置码垛站位信号传感器210，码垛输送机边侧的两个链轮传送带I上对应打带位置设置打带站位信号传感器209，码垛输送机的若干链轮传送带I之间设置一组对码垛位置进行定位的码垛定位装置。码垛站位信号传感器210靠近一级输送机一端，而打带站位信号传感器209靠近码垛输送机的末端，码垛定位装置则位于码垛站位信号传感器210与打带站位信号传感器209之间。所述码垛定位装置如图6所示，包括固定支架303，固定支架的下端设置步进电机301，步进电机与码垛站位信号传感器210连接，固定支架的上端设置旋转挡板，旋转挡板带有两个互呈180度的翼板302。步进电机根据码垛站位信号传感器210检测到的码垛站位信息，输出控制信号，旋转挡板以步进90度的形式旋转，用于对码垛位置进行定位。所述链轮传送带I如图4所示，其结构与链轮传送带II类似，包括主支架I 201、驱动电机I 207、主动链轮I 205、传动链条I 206，主支架I的一端设置驱动电机I 207，驱动电机I的输出端连接主动链轮I 205，主动链轮I通过传动链条I 206连接主支架I相应的中间位置的从动链轮I。只是由于需要带动成垛的型钢运动，需要较大的动力输出，所以从动链轮I的链轮轴的两端各设置两个同步转动的链轮I，主支架I另一端对应位置也设置四个链轮I，主支架I两端对应的链轮I之间连接输送链条I。所述位于一级输送机两侧的链轮传送带II的主支架II、位于码垛输送机两侧的链轮传送带I的主支架I的下端分别设置有滑轮II 403、滑轮I 203，地面上设置分别与滑轮
II403、滑轮I 203配合的与输送辊道平行的固定滑轨II 402、固定滑轨I 202。此设置便于根据型钢的长度规格调整链轮传送带II、链轮传送带I的间距。本实用新型的工作方式及实施步骤如下首先在工作前，在运动控制系统上输入要生产型钢的厚度、宽度、高度、长度和码 垛形式。随后根据型钢产度的变化调节码垛机器人的间距及一级输送机、码垛输送机的位置。输送机的位置通过人工调节两侧的链轮传送带II、链轮传送带I在固定滑轨II、固定滑轨I上的位置进行。而X方向两个码垛机器人I之间的距离通过X方向的激光测距传感器调节。型钢长度增加时，先调整码垛机器人I相互间的距离，后调整移动一级输送机、码垛输送机的位置；型钢长度减小时，先调整移动一级输送机、码垛输送机的位置，后调整码垛机器人I的间距。工作时，型钢经钢材加送设备加工成型后，初始状态型钢的开口槽朝上，在输送辊道上沿X方向移动。在输送辊道中心位置安装下料定位装置7，当定位信号传感器707检测到型钢长度的中心位置时，运动控制系统控制输送辊道停止。下料定位装置7中的顶升气缸704将通电的电磁铁固定板708顶起，吸住型钢的底部，使型钢停止移动。同时下料摇臂5转动，将型钢放置到一级输送机4上。一级输送机开始运转，驱动电机II 407通过主动链轮II 405带动传动链条II 406使型钢沿Y方向移动，一级输送机上的定位挡板410将型钢挡住，同时位置信号传感器409给运动控制系统信号提示已经定位型钢。运动控制系统控制码垛机器人I将电磁吸合机械手120旋转180°使电磁铁吸合面向下。随后，码垛机器人I在Y方向移动到拾取位置。然后，Z方向移动平台111向下移动，电磁吸合机械手上的电磁铁通电，吸合住型钢内槽宽面。之后，Z方向移动平台111向上移动，码垛机器人I沿Y方向驱动丝杠移动移动到码垛位置。Z方向移动平台111下降，将型钢开口向上放置到码垛区域，电磁铁断电。然后码垛机器人I返回拾取位置，此时电磁吸合机械手位于型钢的上方，且吸合面向下，将电磁吸合机械手旋转180°，电磁吸合机械手位于型钢的下方，电磁铁吸合面向上。给电磁铁通电，吸合住型钢的底面。Z方向移动平台111向上移动，触发支撑立柱上部的限位开关后停止移动。然后电磁吸合机械手旋转180 °，使型钢的开口槽面向下方。随后码垛机器人I移动到码垛位置，将开口槽向下的型钢与上一根开口槽向上的型钢进行扣合。扣合完后，码垛机器人I完成一组作业动作，然后进行下一组动作循环。其中，码垛的位置可以根据传感器的检测结果由运动控制系统确定，以便成摞的堆垛型钢。当型钢按要求完成码垛后，码垛定位装置3中的旋转挡板在步进电机301驱动向下顺时针旋转90°，旋转挡板与地面平行，完成码垛的型钢即可以随码垛输送机运行。控制码垛输送机开始工作，将码成一垛的型钢移动到打带位置后，触发打带站位信号传感器，码垛输送机停止工作，然后码垛定位的旋转挡板顺时针旋转90°，旋转挡板与地面垂直。码好垛的型钢移动到打带位置后，由人工进行打带，打带完成后，由天车将打带好的型钢吊到指定的位置，完成一个作业循环。然后准备下一个工作循环。
需要说明的是，本实用新型所述的“上、下”、“前、后”、“左、右”等零部件的安装方位词是依据实施例图示而言，只具有相对性，或者仅是为了叙述方便，不代表该安装位置的唯一性。本实施例完全可以根据需要做非本质的适当地调整和变化。
权利要求1.大型型钢码垛机器人系统，包括输送辊道、下料摇臂(5)，其特征在于所述输送辊道的输送辊之间对应下料摆臂设置有对型钢进行预定位的下料定位装置(7)，在型钢的下料侧设置由与输送辊道垂直布置的若干链轮传送带II组成的一级输送机(4 ); 一级输送机的两侧各设置一码垛机器人(1)，码垛机器人包括四个自由度，在码垛机器人(I)的底部设置有由驱动装置驱动的在地面固定导轨上做靠近或远离一级输送机(4)的左右方向运动的X方向移动平台(108)，在X方向移动平台(108)上设置通过丝杠螺母配合的沿一级输送机(4)输送方向做前后运动的Y方向移动平台(109)，Y方向移动平台(109)上固定设置互相平行的两个立式支撑(110)，两立式支撑之间设置通过丝杠螺母配合的沿靠近或远离一级输送机(4)方向做上下运动的Z方向移动平台(111)，Z方向移动平台(111)中部设置有绕X轴做旋转运动的电磁吸合机械手，电磁吸合机械手对应一级输送机的一侧设置电磁铁(1201);对应X方向移动平台、Y方向移动平台、Z方向移动平台、电磁吸合机械手的地面或码垛机器人上分别设置监测X、Y、Z方向的位移及绕轴转动角度的位移传感器； 一级输送机(4)的各链轮传送带II上均设置一组对型钢进行定位的定位挡板(410); —级输送机(4)的边侧的两个链轮传送带II的定位挡板处还设置检测型钢(8)定位情况的位置信号传感器(409);—级输送机(4)的尾部一端设置由若干平行的链轮传送带I组成的码垛输送机(2)，码垛输送机边侧的两个链轮传送带I上对应码垛位置设置码垛站位信号传感器(210)，在码垛输送机的链轮传送带I之间对应码垛位置设置码垛定位装置，码垛输送机边侧的两个链轮传送带I上对应打带位置设置打带站位信号传感器(209)； 所述大型型钢码垛机器人系统还包括运动控制系统(9)。
2.根据权利要求I所述的大型型钢码垛机器人系统，其特征在于所述码垛机器人(I)下方的固定导轨(115)为工字钢，工字钢的上层翼板的上表面为平面，工字钢的下层翼板的上表面设置有齿条，X方向移动平台(108)设置四个与工字钢的上层翼板的上表面滚动配合的走轮箱(103)，X方向移动平台(108)底部的中间位置设置电机(101)，电机连接传动轴(102)，传动轴通过万向节(116)连接四个与下层翼板的上表面的齿条配合的齿轮；在固定导轨(115)两端设置限位装置，X方向的位移传感器为设置在码垛机器人外侧的激光测距传感器(104); Y方向移动平台(109)通过四个滑动块与X方向移动平台(108)上的滑轨滑动连接，X方向移动平台(108)的中间设置一贯通的与固定导轨(115)垂直的驱动丝杠(107)，Y方向移动平台(109)的底部设置与驱动丝杠螺纹配合的螺母(106)；Y方向的位移传感器为设置在X方向移动平台的一端的激光测距传感器； Z方向移动平台(111)通过四个滑动块与Z方向的立式支撑(110)上的滑轨组成滑动连接，Z方向的立式支撑之间设置由安装在Z方向的立式支撑(110)顶部的电机驱动的竖直的传动带动丝杠(113)，Z方向移动平台一侧设置与传动带动丝杠(113)螺纹配合传动的传动螺母(114);立式支撑(110)上下两端各安装一个限制Z方向移动平台极限移动位置的限位开关；Ζ方向的位移传感器为设置在Z方向移动平台顶端的激光测距传感器； 电磁吸合机械手包括设置在Z方向移动平台一侧的减速驱动电机(1207)，减速驱动电机(1207)通过旋转轴连接旋转盘(1204)，旋转盘上设置由托板支撑架(1203)固定的电磁铁托板(1202)，电磁铁托板(1202 )上固定设置电磁铁(1201);测量电磁铁(1201)绕轴转动角度的位移传感器为设置在减速驱动电机(1207)—侧的角度传感器。
3.根据权利要求I或2所述的大型型钢码垛机器人系统，其特征在于所述链轮传送带II包括主支架II (401 )，主支架II的一端设置驱动电机II (407)，驱动电机II的输出端连接主动链轮II (405)，主动链轮II通过传动链条II (406)连接位于主支架II相应端的中间位置的从动链轮II，从动链轮II的链轮轴的两端各设置一个同步转动的链轮II，主支架II另一端对应位置也设置两个链轮II，主支架II两端对应的链轮II之间连接输送链条II。
4.根据权利要求I或2所述的大型型钢码垛机器人系统，其特征在于所述链轮传送带I包括主支架I (201)，主支架I的一端设置驱动电机I (207)，驱动电机I的输出端连接主动链轮I (205)，主动链轮I通过传动链条I (206)连接主支架I相应的中间位置的从动链轮I，从动链轮I的链轮轴的两端各设置两个同步转动的链轮I，主支架I另一端对应位置也设置四个链轮I，主支架I两端对应的链轮I之间连接输送链条I。
5.根据权利要求I所述的大型型钢码垛机器人系统，其特征在于所述位于一级输送机两侧的链轮传送带II的主支架II、位于码垛输送机两侧的链轮传送带I的主支架I的下 端分别设置有滑轮II (403)、滑轮I (203)，地面上设置分别与滑轮II (403)、滑轮I (203)配合的与输送辊道平行的固定滑轨II (402)、固定滑轨I (202)。
6.根据权利要求I所述的大型型钢码垛机器人系统，其特征在于所述码垛定位装置包括固定支架(303)，固定支架的下端设置与码垛站位信号传感器连接的步进电机(301)，固定支架的上端设置与步进电机连接的带有两个互呈180度的翼板(302)的步进旋转90度的旋转挡板。
7.根据权利要求I所述的大型型钢码垛机器人系统，其特征在于所述下料定位装置(7)包括定位支架(701)，定位支架(701)的一侧设置检测型钢运行位置的定位信号传感器(707)，定位支架(701)的中心设置有顶升气缸(704)，顶升气缸的上面设置一电磁铁固定板(708)，电磁铁固定板的边缘设置若干竖直的与电磁铁固定板滑动连接的直线轴(703)，直线轴(703)的上端固定在定位支架(701)上，直线轴(703)的下端设置对电磁铁固定板进行限位的挡块。
专利摘要本实用新型公开了一种大型型钢码垛机器人系统，包括输送辊道、下料定位装置、下料摇臂、一级输送机、码垛机器人，码垛机器人包括X、Y、Z三个方向平移及绕X轴旋转的电磁吸合机械手的四个自由度；一级输送机的各链轮传送带Ⅱ上均设置定位挡板；还设置检测型钢定位情况的位置信号传感器；一级输送机的尾部一端设置由若干平行的链轮传送带Ⅰ组成的码垛输送机，码垛输送机上设置码垛站位信号传感器、打带站位信号传感器；码垛输送机的若干链轮传送带Ⅰ之间对应码垛位置设置码垛定位装置，还包括运动控制系统。本实用新型综合利用各个部件配合，完成型钢的拾取、搬运、码垛过程，实现了型钢码垛的自动化和机械化。
文档编号B25J11/00GK202481767SQ201220020329
公开日2012年10月10日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者李铁军, 李集行, 赵海文 申请人:石家庄爱驰自动化设备有限公司