型钢码垛系统的电磁吸持装置及型钢码垛方法与流程

本发明属于型材包装设备技术领域，具体地说，本发明涉及一种型钢码垛系统的电磁吸持装置及型钢码垛方法。

背景技术：

在我国型材生产企业中，随着技术改进、人工成本的提高以及作业环境保护规范化，尤其是近几年高速小型材码垛机的投入市场应用，实现了型材精整区码垛自动化，提高了我国型材包装技术水平。公开号为cn206901326u的专利文献中阐述了一种高速型材码垛机构，改变了传统型钢正反码由2套机构完成的模式，采用可翻转180°电磁机械手完成正码和反码动作中的型钢姿态的改变，通过一套搬运机构实现了型钢的正反码垛的技术要求。提升了型材码垛效率，同时具有机构占用有效面积小、码垛精度高及高可靠性的优点。在高速码垛的过程中，对机械手所抓取型钢稳固度提出更高的要求。为了达到上述要求，在电磁吸盘两侧配有符合型钢排列截面的模具，随着不同的型钢规格，需要不同的模具与之匹配。在公开号为cn207890680u的专利文献中，采用一种可更换的升降磁块防翻钢装置来解决此技术问题。但在实际工程应用中，由于轧线不断变换型钢的品种，这就要求频繁更换防翻钢装置，一台码垛线有若干电磁吸盘，设备维护量大，实际操作性不强，且长期频繁更换装置势必影响电磁吸盘与装置的接口精度和工作寿命。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种型钢码垛系统的电磁吸持装置，目的是提高通用性，实现对不同截面型钢排可靠吸持。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：型钢码垛系统的电磁吸持装置，包括支架和可旋转的设置于支架上的电磁吸盘总成，电磁吸盘总成包括电磁吸盘本体和设置于电磁吸盘本体上的导磁板组件，所述导磁板组件包括导磁板本体和设置于导磁板本体上且用于对型钢进行定位的活动导磁舌组件，活动导磁舌组件设置多个且所有活动导磁舌组件为沿导磁板本体的长度方向依次布置，活动导磁舌组件包括用于与型钢接触的导磁舌本体，导磁舌本体为浮动设置在导磁板本体上。

所述活动导磁舌组件还包括与所述导磁舌本体连接的导向销和滑销，所述导磁板本体具有让导向销插入的导向孔、让滑销插入的滑槽和让导磁舌本体插入的容置槽，导向孔和滑槽的长度方向与导磁板本体的长度方向相垂直且导向孔和滑槽与容置槽相连通。

所述滑销设置多个且所有滑销为沿所述导磁舌本体的长度方向依次布置，所述导向销与导磁舌本体的长度方向上的一端连接，导磁舌本体的长度方向上的另一端位于所述导磁板本体的外部且导磁舌本体的该端用于与型钢接触。

所述活动导磁舌组件还包括用于对所述导磁舌本体施加使其朝向所述导磁板本体外部伸出的弹性作用力的弹性元件，弹性元件位于所述容置槽中。

所述弹性元件为圆柱螺旋弹簧且压缩弹簧，弹性元件套设于所述导向销上且弹性元件位于所述导磁舌本体和所述导向孔之间。

所述导磁板组件设置两个，所述电磁吸盘本体位于两个导磁板组件之间。

所述的型钢码垛系统的电磁吸持装置还包括与所述电磁吸盘总成连接的从动链轮组件、可旋转的设置于所述支架上的主动链轮组件以及与主动链轮组件和从动链轮组件相配合的传动链条。

本发明还提供了一种型钢码垛方法，采用型钢码垛系统，型钢码垛系统包括上述的电磁吸持装置，型钢码垛方法包括步骤：

s101、正码工序时，型钢排运行至电磁吸持装置正下方，导磁舌本体向下朝向导磁板本体的外部伸出；

s102、上料装置将型钢排托举至与电磁吸盘本体的工作面接触，同时型钢将接触到的导磁舌本体向上顶起；

s103、电磁吸盘本体得电，在电磁力的作用下，导磁舌本体固定在电磁吸盘本体上，型钢排吸附在电磁吸盘本体上，导磁舌本体并对型钢进行定位，使型钢排的所有型钢保持在初始的排列状态，完成正码吸料。

本发明还提供了一种型钢码垛方法，采用型钢码垛系统，型钢码垛系统包括上述的电磁吸持装置，型钢码垛方法包括步骤：

s201、反码工序时，型钢排运行至电磁吸持装置前上方，同时电磁吸盘总成翻转180°，使电磁吸盘本体的工作面朝上，导磁舌本体向上朝向导磁板本体的外部伸出；

s202、电磁吸持装置前行进入型钢排的下方，上料装置下降使型钢排落放在电磁吸盘本体的工作面上，同时型钢将接触到的导磁舌本体向下移动；

s203、电磁吸盘本体得电，在电磁力的作用下，导磁舌本体固定在电磁吸盘本体上，型钢排吸附在电磁吸盘本体上，导磁舌本体并对型钢进行定位，使型钢排的所有型钢保持在初始的排列状态；

s204、电磁吸盘总成再次翻转180°，使型钢排处于电磁吸盘总成的下方，完成反码吸料。

本发明的型钢码垛系统的电磁吸持装置，可以实现了型钢正、反高速码垛过程中对物料高效可靠的抓取及物料空间姿态的变换；通过含有可伸缩的导磁舌的电磁吸盘总成，无需更换导磁板，无需人工干预就能适应多品种、多规格的型钢快速吸持，通用性好，防止型钢在码垛过程中出现钢材吸翻和坠钢现象，可以提高生产可靠性和安全性，实现型钢码垛无人智能化作业。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是图1中电磁吸盘总成的结构示意图；

图3是图2中导磁板装配示意图；

图4是图3中导磁板外形示意图；

图5是图3中活动导磁舌组件装配示意图；

图6至图7是正码流程装置动作示意图；

图8至图11是反码流程装置动作示意图；

图中标记为：1、支架；2、电磁吸盘总成；3、支撑轴承座；4、从动链轮组件；5、惰轮组件；6、传动链条；7、主动链轮组件；8、正码型钢排；9、上料装置；10、反码型钢排；2-1、电磁吸盘本体；2-2、导磁板组件；2-3、导磁板组件；2-2-1、导磁板本体；2-2-2、销轴；2-2-3、活动导磁舌组件；2-2-4、供电电缆；2-2-1-1、导向孔；2-2-1-2、容置槽；2-2-1-3、滑槽；2-2-3-1、导磁舌本体；2-2-3-2、滑销；2-2-3-3、弹性元件；2-2-3-4、导向销。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图11所示，本发明提供了一种型钢码垛系统的电磁吸持装置，包括支架1和可旋转的设置于支架1上的电磁吸盘总成2，电磁吸盘总成2在支架1上并能做360°旋转，电磁吸盘总成2包括电磁吸盘本体2-1和设置于电磁吸盘本体2-1上的导磁板组件，导磁板组件包括导磁板本体2-2-1和设置于导磁板本体2-2-1上且用于对型钢进行定位的活动导磁舌组件2-2-3，活动导磁舌组件2-2-3设置多个且所有活动导磁舌组件2-2-3为沿导磁板本体2-2-1的长度方向依次布置，活动导磁舌组件2-2-3包括用于与型钢接触的导磁舌本体2-2-3-1，导磁舌本体2-2-3-1为浮动设置在导磁板本体2-2-1上。

具体地说，如图1和图2所示，导磁板组件设置两个，两个导磁板组件分别为导磁板组件2-2和导磁板组件2-3，电磁吸盘本体2-1位于两个导磁板组件2-2、2-3之间。两个导磁板组件2-2、2-3的导磁板本体2-2-1分别是在电磁吸盘本体2-1的相对两侧与电磁吸盘本体2-1固定连接，电磁吸盘本体2-1通电后可以产生吸附型钢的电磁力，电磁吸盘本体2-1与供电电缆连接。

如图2和图3所示，导磁板本体2-2-1是通过螺钉固定安装在电磁吸盘本体2-1上，导磁板本体2-2-1具有一定的长度，导磁板本体2-2-1的长度方向与电磁吸盘本体2-1的长度方向相平行，导磁板本体2-2-1的厚度方向与电磁吸盘本体2-1的宽度方向相平行，电磁吸盘本体2-1的宽度方向与电磁吸盘本体2-1的长度方向相垂直。导磁板组件还包括设置在导磁板本体2-2-1上的销轴2-2-2，销轴2-2-2的轴线也即电磁吸盘总成2的旋转中心线，销轴2-2-2的一端与导磁板本体2-2-1固定连接，且销轴2-2-2朝向导磁板本体2-2-1的外侧伸出。电磁吸盘总成2的销轴2-2-2共设置两个，两个销轴2-2-2为同轴设置，电磁吸盘总成2通过两个销轴2-2-2安装在支架1上，导磁板组件2-2的销轴2-2-2为空心轴，该销轴2-2-2的中心处设置让供电电缆穿过的中心孔，供电电缆经销轴2-2-2的中心孔后沿导磁板本体2-2-1内设置沟槽接入电磁吸盘本体2-1的端子盒内，实现对电磁吸盘本体2-1的供电。

如图2至图5所示，活动导磁舌组件2-2-3还包括与导磁舌本体2-2-3-1连接的导向销2-2-3-4和滑销2-2-3-2，导磁板本体2-2-1具有让导向销2-2-3-4插入的导向孔2-2-1-1、让滑销2-2-3-2插入的滑槽2-2-1-3和让导磁舌本体2-2-3-1插入的容置槽2-2-1-2，导向孔2-2-1-1和滑槽2-2-1-3的长度方向与导磁板本体2-2-1的长度方向相垂直且导向孔2-2-1-1和滑槽2-2-1-3与容置槽2-2-1-2相连通。容置槽2-2-1-2和滑槽2-2-1-3设置在导磁板本体2-2-1的面对电磁吸盘本体2-1的表面上，容置槽2-2-1-2为矩形凹槽，容置槽2-2-1-2具有一定的长度和宽度，容置槽2-2-1-2的长度方向与导磁板本体2-2-1的长度方向相平行，容置槽2-2-1-2的宽度方向与导磁板本体2-2-1的宽度方向相平行，导磁板本体2-2-1的宽度方向与其长度方向和厚度方向相垂直。滑槽2-2-1-3具有一定的长度和宽度，滑槽2-2-1-3的长度方向与导磁板本体2-2-1的宽度方向相平行，滑槽2-2-1-3的宽度方向与导磁板本体2-2-1的长度方向相平行。滑槽2-2-1-3设置多个且滑槽2-2-1-3的数量与导磁舌本体2-2-3-1的数量相同，所有滑槽2-2-1-3为沿导磁板本体2-2-1的长度方向依次布置。导向孔2-2-1-1为圆孔，导向孔2-2-1-1的轴线与滑槽2-2-1-3的长度方向相平行，导向销2-2-3-4为圆柱体，导向销2-2-3-4插入导向孔2-2-1-1中，导向销2-2-3-4的直径与导向孔2-2-1-1的直径大小大致相同。

如图2至图5所示，滑销2-2-3-2设置多个且所有滑销2-2-3-2为沿导磁舌本体2-2-3-1的长度方向依次布置，滑销2-2-3-2为圆柱体且滑销2-2-3-2的轴线与导磁舌本体2-2-3-1的长度方向相垂直，导向销2-2-3-4与导磁舌本体2-2-3-1的长度方向上的一端连接，导磁舌本体2-2-3-1的长度方向上的另一端位于导磁板本体2-2-1的外部且导磁舌本体2-2-3-1的该端用于与型钢接触。滑槽2-2-1-3为腰形槽，滑销2-2-3-2的直径与滑槽2-2-1-3的宽度大小大致相等。滑销2-2-3-2与导向销2-2-3-4对导磁舌本体2-2-3-1起导向作用，确保导磁舌本体2-2-3-1在容置槽2-2-1-2中仅能沿导磁板本体2-2-1的宽度方向做直线运动。

如图2至图5所示，在本实施例中，导磁舌本体2-2-3-1上的滑销2-2-3-2共设置两个，两个滑销2-2-3-2之间的距离小于滑槽2-2-1-3的长度。

如图2至图5所示，活动导磁舌组件2-2-3还包括用于对导磁舌本体2-2-3-1施加使其朝向导磁板本体2-2-1外部伸出的弹性作用力的弹性元件2-2-3-3，弹性元件2-2-3-3位于容置槽2-2-1-2中。弹性元件2-2-3-3优选为圆柱螺旋弹簧且压缩弹簧，弹性元件2-2-3-3套设于导向销2-2-3-4上且弹性元件2-2-3-3位于导磁舌本体2-2-3-1和导向孔2-2-1-1之间。弹性元件2-2-3-3对导磁舌本体2-2-3-1始终施加弹性作用力，在导磁舌本体2-2-3-1未受到型钢施加的压力时，弹性元件2-2-3-3将导磁舌本体2-2-3-1顶出电磁吸盘本体2-1的工作面一段长度，使导磁舌本体2-2-3-1的用于与型钢相接触的端部位于电磁吸盘本体2-1的外部，电磁吸盘本体2-1的工作面为电磁吸盘本体2-1上的用于与型钢相接触的一表面，且电磁吸盘本体2-1的工作面为与电磁吸盘本体2-1的长度方向和宽度方向相平行的平面；导磁舌本体2-2-3-1在外力的作用下克服弹性元件2-2-3-3的弹簧力而缩回导磁板本体2-2-1的内部。导向销2-2-3-4在弹性元件2-2-3-3来回压缩过程中起到导向作用。

如图1所示，本发明的型钢码垛系统的电磁吸持装置还包括惰轮组件5、与电磁吸盘总成2连接的从动链轮组件4、可旋转的设置于支架1上的主动链轮组件7以及与主动链轮组件7和从动链轮组件4相配合的传动链条6。支架1上设置轴承座，电磁吸盘总成2的销轴2-2-2通过轴承安装在轴承座上，从动链轮组件4安装在电磁吸盘总成2的一个销轴2-2-2上，主动链轮组件7为可旋转的设置在支架1上，传动链条6套设在主动链轮组件7和从动链轮组件4上，主动链轮组件7接受由驱动电机产生的驱动力。主动链轮组件7通过传动轴由支撑轴承座安装在支架1上，传动链条6与主动链轮组件7、从动链轮组件4及惰轮组件5组成一套链传动系统，将驱动电机产生的驱动力传递至电磁吸盘总成2，从而能够控制电磁吸盘总成2进行360°翻转。改变惰轮组件5的位置可以调整传动链条6的张紧程度，提高传动位置精度。

本发明还提供了一种型钢码垛方法，采用型钢码垛系统，型钢码垛系统包括上述结构的电磁吸持装置，型钢码垛方法包括如下的步骤：

s101、正码工序时，型钢排运行至电磁吸持装置正下方，导磁舌本体2-2-3-1向下朝向导磁板本体2-2-1的外部伸出；

s102、上料装置9将型钢排托举至与电磁吸盘本体2-1的工作面接触，同时型钢将接触到的导磁舌本体2-2-3-1向上顶起；

s103、电磁吸盘本体2-1得电，在电磁力的作用下，导磁舌本体2-2-3-1固定在电磁吸盘本体2-1上，型钢排吸附在电磁吸盘本体2-1上，导磁舌本体2-2-3-1并对型钢进行定位，使型钢排的所有型钢保持在初始的排列状态，完成正码吸料。

如图6所示，在上述步骤s101中，正码工序时，型钢排运行至电磁吸持装置正下方，型钢排是由并排设置的多个型钢形成，型钢排的所有型钢处于相平行的状态，型钢的长度方向与电磁吸盘本体2-1的宽度方向相平行，电磁吸盘本体2-1处于水平状态，此时电磁吸盘本体2-1的长度方向和宽度方向均为水平方向，电磁吸盘本体2-1的工作面为电磁吸盘本体2-1的底面，导磁舌本体2-2-3-1朝向导磁板本体2-2-1的下方伸出。

如图7所示，在上述步骤s102中，上料装置9托举型钢排向上移动，直至使型钢与电磁吸盘本体2-1的工作面相接触，型钢并与导磁舌本体2-2-3-1相接触，型钢对相接触的导磁舌本体2-2-3-1施加向上的压力，将导磁舌本体2-2-3-1推入导磁板本体2-2-1的内部。型钢排的各个型钢均分别与导磁板组件上的连续多个导磁舌本体2-2-3-1相接触，各个导磁板组件上的与型钢相接触的连续多个导磁舌本体2-2-3-1为沿导磁板本体2-2-1的长度方向依次且连续进行布置的多个导磁舌本体2-2-3-1，连续多个导磁舌本体2-2-3-1在型钢上表面自动形成一组固持型钢排的排列形式。

如图7所示，在上述步骤s103中，电磁吸持装置通电后，吸持型钢排并由导磁舌组件固定型钢的原有排列形状。到达放料位后，电磁吸持装置断电，型钢脱离电磁吸持装置，各个活动导磁舌组件2-2-3在弹性元件2-2-3-3的作用下恢复原始状态。

本发明还提供了一种型钢码垛方法，采用型钢码垛系统，型钢码垛系统包括上述结构的电磁吸持装置，型钢码垛方法包括如下的步骤：

s201、反码工序时，型钢排运行至电磁吸持装置前上方，同时电磁吸盘总成2翻转180°，使电磁吸盘本体2-1的工作面朝上，导磁舌本体2-2-3-1向上朝向导磁板本体2-2-1的外部伸出；

s202、电磁吸持装置前行进入型钢排的下方，上料装置9下降使型钢排落放在电磁吸盘本体2-1的工作面上，同时型钢将接触到的导磁舌本体2-2-3-1向下移动；

s203、电磁吸盘本体2-1得电，在电磁力的作用下，导磁舌本体2-2-3-1固定在电磁吸盘本体2-1上，型钢排吸附在电磁吸盘本体2-1上，导磁舌本体2-2-3-1并对型钢进行定位，使型钢排的所有型钢保持在初始的排列状态；

s204、电磁吸盘总成2再次翻转180°，使型钢排处于电磁吸盘总成2的下方，完成反码吸料。

如图8和图9所示，在上述步骤s201中，反码工序时，上料装置9将型钢排托举到电磁吸持装置的前上方，同时电磁吸盘总成2逆时针翻转180°，电磁吸盘本体2-1处于水平状态，此时电磁吸盘本体2-1的长度方向和宽度方向均为水平方向，电磁吸盘本体2-1的工作面为电磁吸盘本体2-1的顶面，导磁舌本体2-2-3-1朝向导磁板本体2-2-1的上方伸出。

如图10所示，在上述步骤s202中，上料装置9下降，型钢排落在电磁吸盘本体2-1的工作面上，同时在型钢重力作用下将与型钢下表面接触的活动磁舌组件压入导磁板本体2-2-1内，直至型钢与电磁吸盘本体2-1的工作面接触。多组的活动导磁舌组件2-2-3在型钢下表面自动形成一组固持型钢排的排列形式，电磁吸持装置通电后，电磁吸持装置吸持型钢排并由导磁舌组件固定型钢的原有排列形状。

如图11所示，在上述步骤s204中，电磁吸盘总成2顺时针翻转180°，型钢排改变了空间姿态，符合型钢码垛在反码对型钢吸持状态的技术要求。到达放料位后，电磁吸持装置断电，型钢脱离电磁吸持装置，各个活动导磁舌组件2-2-3在弹性元件2-2-3-3的作用下恢复原始状态。

本发明采用上述技术方案，实现型钢码垛过程中对物料的抓取，通过一种内置式活动磁舌装置，在无需人工干预情况下自适应多品种、多规格的型钢自动码垛场合，实现型钢码垛现场无人化操作。本发明设计装置动作可靠，适合多粉尘恶劣工况下连续作业，是一种型钢吸持装置的创新设计，具有广泛的市场推广价值。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。