一種型鋼碼垛機的壓料機構(gòu)的制作方法

本發(fā)明屬于型鋼包裝設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高速、全自動型鋼碼垛機的壓料機構(gòu)。

背景技術(shù)：

型鋼碼垛機是用于將定尺剪切、矯直后的型鋼按照指定的垛型截面尺寸碼放成捆的碼垛設(shè)備。

現(xiàn)有技術(shù)中的型鋼碼垛機多集中應(yīng)用在大規(guī)格型鋼生產(chǎn)領(lǐng)域中，存在成本高、工作節(jié)拍慢，適用的產(chǎn)品規(guī)格范圍窄，碼垛效率低且工作不穩(wěn)定以及占地面積大等突出問題，很難在生產(chǎn)中、小規(guī)格型鋼類型企業(yè)推廣應(yīng)用。

隨著技術(shù)進步，型鋼制造企業(yè)對軋線的升級改造，實現(xiàn)了在同一條軋線能生產(chǎn)小H型鋼、槽鋼、角鋼、C型鋼以及其它規(guī)格型鋼，大大節(jié)約投資成本。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中型鋼機械編組方法存在的效率低、需要現(xiàn)場人工調(diào)節(jié)以及小型鋼無法編組的缺陷；而且上述型鋼生產(chǎn)過程中還沒有適合的碼垛設(shè)備能同時覆蓋上述產(chǎn)品的自動碼垛工作，通用性差；在小型鋼的碼垛普遍采用人工碼垛方式，效率低、人工成本高、工作環(huán)境惡劣以及安全生產(chǎn)隱患多等突出問題。

近年來，隨著人工成本的提高、生產(chǎn)規(guī)模的擴大和環(huán)境、勞動保護進一步規(guī)范以及一些大客戶對型鋼包裝提出了更高要求，型鋼生產(chǎn)企業(yè)迫切希望有全自動高速型鋼碼垛機替代目前人工或半自動碼垛方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種型鋼碼垛機的壓料機構(gòu)，其目的是提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)型鋼碼垛的自動化。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種型鋼碼垛機的壓料機構(gòu)，所述的壓料機構(gòu)設(shè)有壓料臂，所述的壓料臂通過壓料導(dǎo)向組件在壓料機構(gòu)支座內(nèi)上下移動。

多個所述的壓料機構(gòu)通過螺栓連接等距安裝在所述的主橫梁的側(cè)面；所有壓料機構(gòu)機構(gòu)之間設(shè)有壓料機構(gòu)同步軸，保證壓料機構(gòu)的同步動作；所述的壓料機構(gòu)同步軸串聯(lián)壓料機構(gòu)同步輸出軸，保證所述的壓料臂同步動作。

所述的壓料機構(gòu)支座通過螺栓安裝在碼垛機構(gòu)主橫梁的側(cè)面；在所述的壓料臂和壓料機構(gòu)支座上設(shè)有齒條、齒輪同步機構(gòu)。

所述的型鋼碼垛機還設(shè)有碼垛機構(gòu)；所述的碼垛機構(gòu)和壓料機構(gòu)通過主橫梁及平行四連桿機構(gòu)設(shè)置在輸送、編組機構(gòu)的上方。

每個所述的壓料機構(gòu)均設(shè)有獨立的壓料驅(qū)動氣缸。

在外端的所述的壓料機構(gòu)同步輸出軸上設(shè)有壓料位置編碼器，實時檢測并由系統(tǒng)控制壓料臂的升降位置。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，采用機電液氣一體化編組模式以及電液比例控制連桿式的碼垛機構(gòu)，非常適合小型材高速碼垛，與傳統(tǒng)的正碼和反碼機構(gòu)相比，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺陷，因而本發(fā)明具有型鋼編組快速精準(zhǔn)、效率高、通用性好的特點，具有運動速度快、定位準(zhǔn)確及沖擊小優(yōu)點，解決多品種、多規(guī)格型鋼碼垛工藝技術(shù)要求；具有結(jié)構(gòu)精巧、新穎，運動位置精準(zhǔn)，動作頻率響應(yīng)快優(yōu)點，適合對碼垛頻率要求快、碼垛精度高的小型材自動碼垛；在一臺設(shè)備上通過選擇型鋼的種類、規(guī)格和長度就可實現(xiàn)角鋼、H型鋼、槽鋼、工字鋼、軌道鋼、方鋼及各種異形鋼編組和碼垛的要求；帶翻轉(zhuǎn)電磁吸盤功能的連桿式碼垛機構(gòu)，實現(xiàn)正碼和反碼機構(gòu)的合一；獨特壓料設(shè)計可快速使型鋼與碼垛機構(gòu)分離并保證型鋼在落料過程中的位置姿態(tài)；是一種型鋼碼垛方法的創(chuàng)新設(shè)計，提升企業(yè)生產(chǎn)工藝裝備技術(shù)水平，降低運行成本，更好地控制產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)濟效益顯著，具有廣泛的市場推廣價值。

附圖說明

附圖所示內(nèi)容及圖中的標(biāo)記簡要說明如下：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是圖1中輸送、編組機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中輸送、編組機構(gòu)側(cè)視圖；

圖4是圖1中碼垛機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4中碼垛電磁吸盤組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖1中壓料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖1中上料、堆垛機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；其中間位置的上料、堆垛機構(gòu)顯示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)；

圖8至圖15是自動編組工藝流程各機構(gòu)動作狀態(tài)圖，其中：

圖8表示編組擋塊處在正碼設(shè)定的擋料位置；

圖9表示編組條件滿足、編組托架上升，分離出正碼型鋼排；

圖10表示編組擋塊落下處于放行位置；

圖11表示編組擋塊升起處于反碼擋料位置；

圖12表示編組機構(gòu)進入反碼編組模式；

圖13表示編組托架上升，分離反碼型鋼排；

圖14表示編組好的反碼型鋼排通過輸送鏈送往上料固定擋塊處；

圖15表示編組機構(gòu)重新進入正碼編組模式；

圖16至圖28是碼垛機構(gòu)自動正、反碼垛工藝流程各機構(gòu)動作狀態(tài)圖，其中：

圖16是碼垛機構(gòu)處在正碼待料位、壓料機構(gòu)處在正碼壓料位的狀態(tài)圖；

圖17是上料托架上升的狀態(tài)圖；

圖18是電磁吸盤得電、型鋼排吸合在電磁吸盤上的狀態(tài)圖；

圖19是碼垛機構(gòu)正擺的狀態(tài)圖；

圖20是碼垛機構(gòu)運動到碼垛放料位的狀態(tài)圖；

圖21是型鋼正碼工序完成的狀態(tài)圖；

圖22是編組機構(gòu)已完成反碼編組任務(wù)的狀態(tài)圖；

圖23是設(shè)備進入反碼工序狀態(tài)圖；

圖24是上料托架將反碼型鋼排放置在電磁吸盤上，且電磁吸盤得電吸合的狀態(tài)圖；

圖25是碼垛機構(gòu)正擺，同時電磁吸盤翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)圖；

圖26是電磁吸盤翻轉(zhuǎn)后，壓料臂下降到正碼壓料位狀態(tài)圖；

圖27是碼垛機構(gòu)到達碼垛放料位的狀態(tài)圖；

圖28是型鋼反碼工序流程完成狀態(tài)圖；

圖29是本發(fā)明的工藝流程圖。

圖中標(biāo)記為：

1、輸送、編組機構(gòu)，2、碼垛機構(gòu)，3、壓料機構(gòu)，4、上料、堆垛機構(gòu)；

1-1、輸送鏈組件，1-2、輸送鏈同步傳動軸，1-3、輸送鏈傳動電機減速機，1-4、編組擋塊組件，1-5、編組托臂，1-6、編組托臂驅(qū)動氣缸，1-7、編組托臂同步軸，1-8、電機減速機組件，1-9、編組同步傳動軸，1-10、編組位置編碼器，1-11、螺旋升降機，1-12、編組擋塊，1-13、編組擋塊氣缸，1-14、編組固定擋塊，1-15、編組支座，1-16、編組滑軸，1-17、編組擋塊座；

2-1、碼垛機構(gòu)底座，2-2、從動桿件，2-3、碼垛驅(qū)動液壓缸，2-4、主動桿件，2-5、主橫梁，2-6、翻轉(zhuǎn)電磁吸盤組件，2-7、電磁吸盤同步連接軸，2-8、碼垛位置編碼器，2-9、碼垛機構(gòu)同步軸，2-10、電磁吸盤翻轉(zhuǎn)電機減速機，2-11、翻轉(zhuǎn)主動鏈輪，2-12、翻轉(zhuǎn)鏈條，2-13、張緊鏈輪，2-14、張緊螺桿，2-15、翻轉(zhuǎn)從動鏈輪，2-16、磁舌，2-17、電磁吸盤本體，2-18、電磁吸盤支座，2-19、電磁吸盤位置編碼器；

3-1、壓料機構(gòu)同步軸，3-2、壓料臂，3-3、壓料驅(qū)動氣缸，3-4、壓料導(dǎo)向組件，3-5、壓料位置編碼器，3-6、壓料機構(gòu)支座；

4-1、底座，4-2、上料機構(gòu)同步傳動軸，4-3、堆垛機構(gòu)同步傳動軸，4-4、上料托架，4-5、上料機構(gòu)導(dǎo)向組件，4-6、堆垛升降臺托架，4-7、堆垛驅(qū)動液壓缸，4-8、上料機構(gòu)驅(qū)動液壓缸，4-9、堆垛升降臺導(dǎo)向組件，4-10、上料機構(gòu)位置編碼器，4-11、堆垛升降臺位置編碼器。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。

如圖1至圖7所示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，為一種高速、全自動的型鋼碼垛機。包括輸送鏈?zhǔn)占?、編組定位(擋塊)機構(gòu)、編組小車、正碼機構(gòu)、反碼機構(gòu)、堆垛升降臺、垛包移送輥道。

具體分析如下：

一、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，實現(xiàn)提高生產(chǎn)效率及型鋼碼垛的自動化的發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

如圖1所示，本發(fā)明的一種型鋼碼垛機包括輸送、編組機構(gòu)1、碼垛機構(gòu)2、壓料機構(gòu)3和上料、堆垛機構(gòu)4；

如圖2所示，所述的輸送、編組機構(gòu)1設(shè)有用于收集成排型鋼的輸送鏈組件1-1；

如圖4所示，所述的碼垛機構(gòu)2和壓料機構(gòu)3通過主橫梁2-5及平行四連桿機構(gòu)設(shè)置在輸送、編組機構(gòu)1的上方；

所述的碼垛機構(gòu)2設(shè)有翻轉(zhuǎn)電磁吸盤組件2-6，所述的主橫梁2-5底部通過螺栓連接裝有等距排列的多個翻轉(zhuǎn)電磁吸盤組件2-6；

如圖6所示，所述的壓料機構(gòu)3設(shè)有壓料臂3-2，所述的壓料臂3-2通過壓料導(dǎo)向組件3-4在壓料機構(gòu)支座3-6內(nèi)上下移動；

如圖7所示，每個所述的上料、堆垛機構(gòu)4均包括上料機構(gòu)和堆垛機構(gòu)，并共用一個底座4-1；所述的上料機構(gòu)設(shè)有上料托架4-4，所述的上料托架4-4通過上料機構(gòu)導(dǎo)向組件4-5在底座4-1上作上下移動；所述的堆垛機構(gòu)設(shè)有堆垛升降臺托架4-6，所述的堆垛升降臺托架4-6通過堆垛升降臺導(dǎo)向組件4-9在底座4-1上下移動。

輸送、編組機構(gòu)1收集成品型鋼成排并對其進行正、反碼編組，編組成功后將型鋼排輸送到位與輸送鏈末端的固定擋塊處；

型鋼完成上述輸送和編組后，上料、堆垛機構(gòu)4將型鋼托舉到位于碼垛機構(gòu)2上的可翻轉(zhuǎn)電磁吸盤上；

電磁吸盤吸合型鋼后，碼垛機構(gòu)2按照設(shè)定的型鋼碼垛要求進行正、反碼垛動作，并最終將型鋼碼放在位于上料、堆垛機構(gòu)4上的堆垛臺面上；

壓料機構(gòu)3保證型鋼能從電磁吸盤快速釋放并控制型鋼在下落過程中的姿態(tài)。

所述的型鋼輸送、編組機構(gòu)1還包括：安裝在輸送鏈架上的編組托架機構(gòu)，設(shè)置在鏈架上的可控制位置編組擋塊機構(gòu)。

所述的型鋼輸送、編組機構(gòu)包括：收集成排型鋼輸送鏈機構(gòu)，安裝在輸送鏈架上的編組托架機構(gòu)，設(shè)置在鏈架上的可控制位置編組擋塊機構(gòu)。

二、圖2是輸送、編組機構(gòu)1的結(jié)構(gòu)示意圖。

所述的輸送鏈組件1-1的輸送鏈?zhǔn)占苌显O(shè)有輸送鏈架本體、主動鏈輪、從動鏈輪、張緊鏈輪及輸送鏈條。輸送鏈組件1-1根據(jù)型鋼長度并列等距排列，并通過收集架底座、固定在設(shè)備地基上。實現(xiàn)型鋼輸送功能。所述的輸送鏈條與從動鏈輪組件、張緊鏈輪組件和主傳動鏈輪組件組成一組鏈?zhǔn)捷斔蛡鲃訖C構(gòu)。

多個所述的輸送鏈組件1-1通過輸送鏈同步傳動軸1-2連接。所述的輸送鏈同步傳動軸1-2串聯(lián)主動鏈輪傳動軸，是各個輸送鏈組件1-1同步輸送。

在輸送鏈組件1-1的所述的輸送鏈?zhǔn)占苌显O(shè)有輸送鏈傳動電機減速機1-3。所述的電機減速機通過主傳動同步聯(lián)軸器驅(qū)動上述鏈?zhǔn)捷斔蛡鲃訖C構(gòu)同步運轉(zhuǎn)。

在所述輸送鏈組件1-1上設(shè)有編組托臂1-5，每個編組托臂1-5均設(shè)有驅(qū)動其升降的編組托臂驅(qū)動氣缸1-6；每個編組托臂1-5由編組托臂同步軸1-7支撐并固定，保證每個編組托臂升降同步。

所述的輸送鏈組件1-1上設(shè)有編組擋塊組件1-4，可設(shè)定型鋼正、反碼編組時型鋼的定位。編組擋塊組件1-4由電機減速機組件1-8驅(qū)動，編組同步傳動軸1-9保證各個編組擋塊組件1-4同步移動擋塊，編組位置編碼器1-10檢測移動擋塊(編組擋塊1-12)的位置并由系統(tǒng)控制。

編組托架機構(gòu)通過軸承座、同步軸安裝在輸送鏈?zhǔn)占苌?，每個編組托架設(shè)有驅(qū)動提升氣缸，在同步軸作用下保持各個編組托架同步動作。

三、圖3是編組擋塊組件1-4的立面結(jié)構(gòu)示意圖。

可控位置編組擋塊機構(gòu)：

所述的可控位置編組擋塊機構(gòu)通過螺栓連接在輸送鏈?zhǔn)占苌?，有一臺螺旋升降機驅(qū)動擋塊滑軸作水平直線運動。

所述的編組擋塊組件1-4設(shè)有編組支座1-15、編組滑軸1-16、螺旋升降機1-11、編組位置編碼器1-10；所述的編組支座1-15通過螺栓固定在鏈架上；

在端頭的螺旋升降機輸入端設(shè)有通過測量同步聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)圈數(shù)控制編組擋塊位置的旋轉(zhuǎn)編碼器。

所述的編組擋塊裝置固定在編組滑軸1-16上，隨編組滑軸1-16作水平調(diào)整移動，達到編組設(shè)定的擋料位置，編組擋塊在擋塊座可上下移動，有設(shè)在下方氣缸驅(qū)動，型鋼達到指定的編組數(shù)量時，編組擋塊在氣缸作用下落下，通過輸送鏈將編組成功的型鋼組移出編組位送往碼垛上料位。

所述的編組滑軸1-16在螺旋升降機1-11驅(qū)動下在編組支座1-15內(nèi)作前后移動；所述的編組位置編碼器1-10檢測編組滑軸1-16的實時位置。

每臺所述的螺旋升降機輸入端均與同步聯(lián)軸器連接；所述的同步聯(lián)軸器由一臺T型電機減速機組驅(qū)動，保證了各個編組托架升降的同步。

可控位置編組擋塊機構(gòu)通過螺栓連接在輸送鏈?zhǔn)占苌?，有一臺螺旋升降機驅(qū)動擋塊滑軸作水平直線運動。

所述的編組滑軸1-16的端部固定有編組擋塊座1-17，在所述的編組擋塊座1-17上設(shè)有編組擋塊1-12作上下運動，由編組擋塊氣缸1-13驅(qū)動。

以上結(jié)構(gòu)使編組擋塊1-12具有水平移動驅(qū)動和位置控制，以及升降驅(qū)動功能，滿足型鋼編組過程中快速控制擋料位置和過料的技術(shù)要求。

所述的輸送鏈架本體的末端設(shè)有固定擋塊1-14，使編組成功的型鋼排定位在上料位置。

四、圖4是碼垛機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

所述的帶翻轉(zhuǎn)電磁吸盤碼垛機構(gòu)設(shè)置平行四連桿機構(gòu)，主橫梁端頭分別設(shè)有兩個有滾動軸承座組成的可旋轉(zhuǎn)的耳軸孔。碼垛機構(gòu)底座同樣設(shè)有兩個有滾動軸承座組成的可旋轉(zhuǎn)的耳軸孔。主動桿件和從動桿件把連接主橫梁和底座組成平行四連桿機構(gòu)，底座通過地腳螺栓水平固定在設(shè)備基礎(chǔ)上，在主動連桿上設(shè)有驅(qū)動機構(gòu)擺動的液壓缸。

具體地：

所述的平行四連桿機構(gòu)由碼垛機構(gòu)底座2-1、主動桿件2-4、主橫梁2-5的端梁和從動桿件2-2組成；兩套所述的平行四連桿機構(gòu)支撐主橫梁2-5以及安裝在主橫梁2-5的構(gòu)件。

碼垛機構(gòu)底座2-1相當(dāng)于四桿機構(gòu)的機架；主動桿件2-4、從動桿件2-2相當(dāng)于四桿機構(gòu)的兩個搖桿；主橫梁2-5的端梁相當(dāng)于四桿機構(gòu)的連桿。

每套所述的平行四連桿機構(gòu)均設(shè)有碼垛驅(qū)動液壓缸2-3。碼垛驅(qū)動液壓缸2-3的活塞桿與主動桿件2-4鉸接連接，實現(xiàn)碼垛機構(gòu)2沿輸送鏈組件1-1輸送方向的往復(fù)擺動。

多個所述的碼垛機構(gòu)2通過碼垛機構(gòu)同步軸2-9連接；所述的碼垛機構(gòu)同步軸2-9剛性連接位于主動桿件2-4的輸出軸，保持兩套四連桿機構(gòu)的機械動作同步；在其中一個主動桿件2-4的輸出軸設(shè)有碼垛位置編碼器2-8，實時檢測并由系統(tǒng)控制碼垛機構(gòu)擺動的位置。

在多個所述的翻轉(zhuǎn)電磁吸盤組件2-6其中的一個上設(shè)有電磁吸盤翻轉(zhuǎn)電機減速機2-10；所述的電磁吸盤翻轉(zhuǎn)電機減速機2-10通過電磁吸盤同步連接軸2-7驅(qū)動所有電磁吸盤本體2-17同步翻轉(zhuǎn)；兩側(cè)磁舌2-16可在電磁吸盤本體上滑移，通電后可保證型鋼吸持姿態(tài)。

所述兩組平行四連桿機構(gòu)使主橫梁在豎立平面內(nèi)作一定角度的擺動，主橫梁的底面始終保持水平。在主動桿件和底座連接的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有剛性同步連接軸，使兩組平行四連桿機構(gòu)同步擺動動作。在其中一轉(zhuǎn)軸端設(shè)有檢測轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動角度的位置編碼器，達到控制主橫梁運動位置目的。

五、圖5是帶驅(qū)動裝置翻轉(zhuǎn)電磁吸盤組件結(jié)構(gòu)示意圖。

所述碼垛機構(gòu)主橫梁下方設(shè)有等列排列的電磁吸盤安裝支座，所述支座通過螺栓連接在主橫梁的下方。矩形電磁吸盤通過安裝在兩側(cè)板上的耳軸支撐在支座上并可作180°旋轉(zhuǎn)。

具體地：

所述的主橫梁2-5底部通過螺栓連接裝有等距排列的多個翻轉(zhuǎn)電磁吸盤組件2-6；

所述的翻轉(zhuǎn)電磁吸盤組件2-6設(shè)有翻轉(zhuǎn)主動鏈輪2-11、翻轉(zhuǎn)從動鏈輪2-15、翻轉(zhuǎn)鏈條2-12、張緊鏈輪2-13；所述翻轉(zhuǎn)主動鏈輪2-11與翻轉(zhuǎn)從動鏈輪2-15及翻轉(zhuǎn)鏈條2-12組成鏈傳動。

所述的翻轉(zhuǎn)鏈條2-12通過張緊螺桿2-14調(diào)整其的張緊度；

所述的翻轉(zhuǎn)電磁吸盤組件2-6設(shè)有電磁吸盤本體2-17；所述的電磁吸盤本體2-17兩側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)軸，通過軸承座安裝在電磁吸盤支座2-18上，在所述的翻轉(zhuǎn)從動鏈輪2-15的驅(qū)動下作180°往復(fù)翻轉(zhuǎn)運動。

在最外端的電磁吸盤組件2-6上設(shè)有電磁吸盤位置編碼器2-19，實時檢測并由系統(tǒng)控制電磁吸盤翻轉(zhuǎn)的位置。

電磁吸盤翻轉(zhuǎn)電機減速機2-10安裝在支座2-18上，通過電磁吸盤同步連接軸2-7傳遞到其它電磁吸盤組件并能保持電磁吸盤同步翻轉(zhuǎn)。

在最外端的電磁吸盤組件2-6上設(shè)有電磁吸盤位置編碼器2-19，實時檢測并由系統(tǒng)控制電磁吸盤翻轉(zhuǎn)的位置。

所述的電磁吸盤設(shè)有靠自重滑移的磁舌，在電磁吸盤工作面向下時，能保持被吸持型鋼原有的狀態(tài)，不至于型鋼被吸翻。所述的電磁翻轉(zhuǎn)由一組鏈傳動驅(qū)動，安裝在中間支架上的電機減速機驅(qū)動小鏈輪，通過鏈條驅(qū)動安裝在電磁吸盤耳軸上的大鏈輪實現(xiàn)電磁吸盤的翻轉(zhuǎn)。在所述鏈傳動設(shè)有張緊裝置。每個翻轉(zhuǎn)電磁吸盤與支架、鏈傳動總成可翻轉(zhuǎn)碼垛電磁吸盤組件。

所述各個獨立可翻轉(zhuǎn)碼垛電磁吸盤組件由一根同步轉(zhuǎn)動軸連接，保證每個電磁吸盤翻轉(zhuǎn)動作同步。在位于尾端的電磁吸盤組設(shè)有檢測同步轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動角度的位置編碼器，控制電磁吸盤翻轉(zhuǎn)的角度。

六、圖6是壓料機構(gòu)3結(jié)構(gòu)示意圖。

每臺碼垛電磁吸盤組件設(shè)有一套壓料機構(gòu)。壓料臂通過導(dǎo)向軸承組件在壓料底座作上下運動，在所述的壓料臂設(shè)有齒條，通過安裝在壓料底座上的齒輪組件組成壓料臂運動的同步機構(gòu)，由同步軸把各個壓料機構(gòu)同步機構(gòu)連接起來，實現(xiàn)壓料臂上下運動同步。

具體地：

多個所述的壓料機構(gòu)3通過螺栓連接等距安裝在所述的主橫梁2-5的側(cè)面；所有壓料機構(gòu)3機構(gòu)之間設(shè)有壓料機構(gòu)同步軸3-1，保證壓料機構(gòu)的同步動作；所述的壓料機構(gòu)同步軸3-1串聯(lián)壓料機構(gòu)同步輸出軸，保證所述的壓料臂3-2同步動作。

所述壓料機構(gòu)3設(shè)有壓料機構(gòu)支座3-6、壓料臂3-2、壓料導(dǎo)向組件3-4；

所述的壓料機構(gòu)支座3-6通過螺栓安裝在碼垛機構(gòu)主橫梁2-5的側(cè)面；在所述的壓料臂3-2和壓料機構(gòu)支座3-6上設(shè)有齒條、齒輪同步機構(gòu)。

每個所述的壓料機構(gòu)3均設(shè)有獨立的壓料驅(qū)動氣缸3-3。使壓料臂3-2上下運動。

在外端的所述的壓料機構(gòu)同步輸出軸上設(shè)有壓料位置編碼器3-5，實時檢測并由系統(tǒng)控制壓料臂3-2的升降位置。

所述的壓料機構(gòu)支座3-6通過螺栓安裝在碼垛機構(gòu)主橫梁2-5側(cè)面；所述的壓料臂3-2通過壓料導(dǎo)向組件3-4在壓料機構(gòu)支座3-6內(nèi)上下移動；在壓料臂3-2和支座3-6設(shè)有齒條、齒輪同步機構(gòu)；

七、圖7是上料、堆垛機構(gòu)4結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明的型鋼設(shè)有多個上料、堆垛機構(gòu)4，每個上料、堆垛機構(gòu)4均包括上料機構(gòu)和堆垛機構(gòu)，并共用一個底座4-1，優(yōu)點是上料機構(gòu)和堆垛機構(gòu)之間位置精度高、占地面積小、現(xiàn)場安裝簡便。

所述的上料、堆垛機構(gòu)4等距排列在碼垛機構(gòu)2下方。

其功能是使編組好的型鋼通過托舉方式將型鋼送到碼垛電磁吸盤的工作面上。在型鋼正碼時型鋼位于電磁吸盤的下方，反碼時型鋼位于電磁吸盤的上方。堆垛機構(gòu)主要存放碼垛的型鋼垛包，在碼垛過程中保持垛包面保持一定的高度，垛包成型后快速將垛包放置在垛包輸送機構(gòu)上移出碼垛工位。

所述上料機構(gòu)設(shè)有上料升降臂、導(dǎo)向軸承組件、同步齒輪、齒條組件和驅(qū)動液壓缸。

所述的導(dǎo)向軸承組件安裝在堆垛底座上，所述的上料升降臂由液壓缸驅(qū)動在堆垛底座內(nèi)作上下運動，安裝在所述上料提升臂側(cè)面的齒條驅(qū)動同步用的齒輪使安裝在齒輪的同步傳動軸轉(zhuǎn)動，在每套機構(gòu)轉(zhuǎn)動軸上設(shè)有同步連接軸，保證上料升降臂同步動作。在其中處于端部的上料機構(gòu)同步轉(zhuǎn)動軸設(shè)有角度位置編碼器，通過檢測同步轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度控制上料升降臂的上下位移。

具體地：

所述的上料機構(gòu)設(shè)有上料托架4-4、上料機構(gòu)驅(qū)動液壓缸4-8、上料機構(gòu)導(dǎo)向組件4-5；

所述的上料托架4-4由上料機構(gòu)驅(qū)動液壓缸4-8驅(qū)動。通過上料機構(gòu)導(dǎo)向組件4-5在底座4-1上下移動。

所述的上料托架4-4設(shè)有齒輪、齒條同步機構(gòu)，通過上料機構(gòu)同步傳動軸4-2連接各個上料同步機構(gòu)輸出軸，使各個上料托架4-4同步動作。

在外端的所述的上料機構(gòu)同步輸出軸上設(shè)有上料機構(gòu)位置編碼器4-10，實時檢測并由系統(tǒng)控制上料托架4-4的升降位置。

所述的堆垛機構(gòu)設(shè)有堆垛升降臺托架4-6；并通過堆垛升降臺導(dǎo)向組件4-10在底座4-1上下移動。所述的堆垛升降臺托架4-6由堆垛驅(qū)動液壓缸4-7驅(qū)動。

所述的堆垛升降臺托架4-6設(shè)有齒輪、齒條同步機構(gòu)；通過堆垛機構(gòu)同步傳動軸4-3連接各個堆垛升降臺同步機構(gòu)輸出軸，使各個堆垛升降臺托架4-6同步動作。

在端頭堆垛升降機構(gòu)同步輸出軸上設(shè)有堆垛升降臺位置編碼器4-11，實時檢測并由系統(tǒng)控制堆垛升降臺托架4-6的升降位置。

所述堆垛機構(gòu)設(shè)有堆垛升降臺、導(dǎo)向軸承組件、同步齒輪、齒條組件和驅(qū)動液壓缸。所述的導(dǎo)向軸承組件安裝在堆垛底座上，所述的堆垛升降臺由液壓缸驅(qū)動在堆垛底座內(nèi)作上下運動，安裝在所述堆垛升降臺側(cè)面的齒條驅(qū)動同步用的齒輪使安裝在齒輪的同步傳動軸轉(zhuǎn)動，在每套機構(gòu)轉(zhuǎn)動軸上設(shè)有同步連接軸，保證堆垛升降臺同步動作。在其中處于端部的堆垛機構(gòu)同步轉(zhuǎn)動軸設(shè)有角度位置編碼器，通過檢測同步轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度控制堆垛升降臺升降位置。

為了實現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了以上所述的全自動型鋼自動編組方法和型鋼自動碼垛方法的技術(shù)方案。為了更好理解本發(fā)明的工作原理，圖8～圖15描述了型鋼自動編組工藝流程各機構(gòu)動作狀態(tài)，圖16～圖28描述型鋼自動碼垛工藝流程流程各機構(gòu)動作狀態(tài)。

圖29是本發(fā)明的工藝流程圖。

八、本發(fā)明的高速全自動型鋼碼垛機的自動編組工藝流程如下：

1、如圖8所示：編組擋塊1-12處在正碼設(shè)定的擋料位置，輸送鏈1-1收集成品型鋼達到正碼編組的型鋼數(shù)量；

此時，機構(gòu)處于正碼編組工序時，編組擋塊1-12通過編組滑軸1-16定位到設(shè)定的位置，所述編組擋塊1-12處在高位擋料狀態(tài)，輸送鏈傳輸來的型鋼成排排列在輸送鏈上；

2、如圖9所示：編組條件滿足，編組托架1-5上升，分離出正碼型鋼排；

即：當(dāng)型鋼排達到正碼編組根數(shù)時，編組托架1-15上升，正碼編組型鋼處在編組定位擋塊和編組托架之間；

3、如圖10所示：編組擋塊1-12落下處于放行位，待編組型鋼排通過輸送鏈1-1輸送到碼垛上料固定擋塊1-14處；同時編組擋塊1-12前移到設(shè)定的反碼擋料位；

編組擋塊落下處在放料位置，同時，編組滑軸1-16帶動編組擋塊1-12移動到反碼設(shè)定的擋料位；正碼編組型鋼排通過輸送鏈1-1移出編組工作位，最終處在碼垛上料位的固定擋塊處；

4、如圖11所示：編組型鋼排通過編組區(qū)后，編組擋塊1-12升起處于反碼擋料位，編組托架1-5下落，輸送鏈?zhǔn)占弯撆?，編好的型鋼排到達上料固定擋塊位1-14，完成正碼編組工序；

正碼編組型鋼排移出編組擋塊位后，編組擋塊1-12上升處在擋料位，同時編組托架1-5下降，編組機構(gòu)收集型鋼，此時機構(gòu)處在反碼編組工序；

5、如圖12所示：編組機構(gòu)進反碼編組模式，收集型鋼達到反碼編組條件；

6、如圖13所示：編組托架1-5上升，分離反碼型鋼排；編組擋塊1-12落下處于放行位，編組擋塊1-12下落后后移到正碼擋料設(shè)定位，為下一道正碼編組準(zhǔn)備條件；

當(dāng)型鋼排達到反碼編組根數(shù)時，編組托架1-5上升，反碼編組型鋼處在編組定位擋塊和編組托架之間；

7、如圖14所示：編組好的反碼型鋼排通過輸送鏈送往上料固定擋塊處；

編組擋塊1-12落下處在放料位置，同時編組滑軸1-16帶動編組擋塊1-12重新移動到正碼設(shè)定的擋料位；反碼編組型鋼排通過輸送鏈移出編組工作位，最終處在碼垛上料位的固定擋塊處；

8、如圖15所示：反碼編組型鋼排通過編組擋塊區(qū)后，編組擋塊1-12上升恢復(fù)到擋料位，編組托架1-5下降，編組機構(gòu)重新進入正碼編組模式；

反碼編組型鋼排移出編組擋塊位后，編組擋塊1-12上升處在擋料位，同時編組托架1-5下降，編組機構(gòu)收集型鋼，此時機構(gòu)重新回到正碼編組工序；

9、系統(tǒng)重復(fù)循環(huán)上述工藝過程，實現(xiàn)型鋼正碼、反碼編組動作交替進行。

九、本發(fā)明的高速全自動型鋼碼垛機的自動碼垛工藝流程如下：

1、如圖16所示：待正碼型鋼排位于上料待料位，碼垛機構(gòu)2處在正碼待料位，壓料機構(gòu)3處在正碼壓料位；上料托架4-4在零位；堆垛升降臺架4-6處在上工作位；

正碼編組型鋼通過輸送鏈輸送到碼垛上料位固定擋塊時，碼垛機構(gòu)處在正碼待料位，電磁吸盤工作面向下，壓料臂處在正碼壓料工作位；

2、如圖17所示：上料托架4-4上升，將型鋼排托舉到電磁吸盤組件2-6工作面下方；

上料機構(gòu)托臂上升至正碼上料工作位，將編組好的正碼碼垛型鋼托舉到電磁吸盤的工作面。

3、如圖18所示：電磁吸盤得電，型鋼排吸合在電磁吸盤上，上料托架4-4快速回零位；

電磁吸盤通電吸合，上料托架回到原始零位。

4、如圖19所示：碼垛機構(gòu)2正擺；

吸合正碼碼垛型鋼的碼垛機構(gòu)向碼垛升降臺方向正擺，實現(xiàn)型鋼正向碼垛工作。

5、如圖20所示：碼垛機構(gòu)2運動到碼垛放料位，吸合的型鋼排位于堆垛升降臺架4-6正上方；

碼垛機構(gòu)2運動到碼垛放料位時，壓料機構(gòu)向下動作；

6、如圖21所示：壓料機構(gòu)3動作，同時電磁吸盤2-17失電釋放，壓料臂3-2將型鋼排落放在堆垛升降臺架4-6，完成型鋼正碼工序流程；

即：電磁吸盤失電，將型鋼放置在具有一定高度的堆垛升降臺面上；

7、如圖22所示：堆垛升降臺架4-6定距下降，保證一定垛面高度；碼垛機構(gòu)2反擺到反碼待料位；在擺動過程中，壓料臂3-2上升到反碼壓料位，電磁吸盤2-17(圖上為逆時針)翻轉(zhuǎn)180°，使工作面朝上；編組機構(gòu)已完成反碼編組任務(wù)，上料托架4-4將型鋼托舉到反碼上料位；

堆垛升降臺定距下降，保證垛包面維持設(shè)定的碼垛的高度，完成了型鋼的正向碼垛功能；

完成上述工作后，碼垛機構(gòu)反擺，運動到反向碼垛待料設(shè)定位；在運動過程中，電磁吸盤旋轉(zhuǎn)180°，電磁吸盤工作面朝上，壓料臂升到反碼壓料工作位；在此期間，上料臂已將反碼型鋼組提升到反碼上料位；

8、如圖23所示：碼垛機構(gòu)2到達反碼待料位，設(shè)備進入反碼工序狀態(tài)；

9、如圖24所示：上料托架4-4快速回零位，將反碼型鋼排放置在電磁吸盤2-17上，電磁吸盤2-17得電吸合；

碼垛機構(gòu)2運動到反向碼垛待料位時，上料托架4-4快速下降至零位，將型鋼落放在電磁吸盤的工作面。

10、如圖25所示：碼垛機構(gòu)2正擺，同時電磁吸盤2-17(圖上為順時針)翻轉(zhuǎn)180°動作；

電磁吸盤通電吸合，碼垛機構(gòu)正擺，在碼垛機構(gòu)動作過程中，電磁吸盤旋轉(zhuǎn)180°，將型鋼翻轉(zhuǎn)至反碼要求。

11、如圖26所示：電磁吸盤翻轉(zhuǎn)180°后，壓料臂3-2下降到正碼壓料位；

電磁吸盤旋轉(zhuǎn)結(jié)束后，壓料機構(gòu)3動作，壓料臂3-2下降到正碼壓料位置；

12、如圖27所示：碼垛機構(gòu)2到達碼垛放料位；

13、如圖28所示：壓料機構(gòu)3動作，同時電磁吸盤2-17失電釋放，壓料臂3-2將型鋼排落放在堆垛升降臺架4-6上，完成型鋼反碼工序流程；

碼垛機構(gòu)2運動到碼垛放料位時，壓料機構(gòu)3向下動作，同時電磁吸盤失電，將型鋼放置在正碼好的型鋼排內(nèi)，完成了型鋼的反向碼垛功能。

14、以上是型鋼正、反碼一個工作流程，循環(huán)此工作流程至設(shè)定的層數(shù)，堆垛升降臺4-6快速下降，將垛包放置在輸出裝置上，垛包移出碼垛工位，堆垛升降臺4-6快速上升至上工作位，進入下一輪垛包碼垛工況。

設(shè)備循環(huán)上述工藝流程，當(dāng)碼垛層數(shù)達到設(shè)定的要求時，堆垛升降臺4-6快速下降，將成型的垛包放置在垛包輸出設(shè)備上，垛包移出碼垛工位后，堆垛升降臺4-6快速上升至設(shè)定的工作位，設(shè)備重新進入下一碼垛工序。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，實現(xiàn)型鋼的自動碼垛；采用機電液一體化編組模式，克服了現(xiàn)有技術(shù)中型鋼機械編組方法存在的效率低、需要現(xiàn)場人工調(diào)節(jié)、通用性差以及小型鋼無法編組的缺陷；本發(fā)明具有編組快速精準(zhǔn)、效率高、通用性好的特點，在一臺設(shè)備上通過選擇型鋼的種類、規(guī)格和長度就可實現(xiàn)角鋼、H型鋼、槽鋼、工字鋼、軌道鋼、方鋼及其它異形鋼的碼垛，采用電液比例控制連桿式碼垛機構(gòu)具有運動速度快、定位準(zhǔn)確及沖擊小優(yōu)點，非常適合小型材高速碼垛，獨特壓料設(shè)計可快速使型鋼與碼垛機構(gòu)分離并保證型鋼在落料過程中的位置姿態(tài)。是一種型鋼碼垛方法的創(chuàng)新設(shè)計，具有廣泛的市場推廣價值。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。