一种型钢码垛机的制作方法

1.本实用新型涉及钢材生产设备领域，尤其涉及一种型钢码垛机。


背景技术：

2.型钢码垛自动化生产线是轧钢厂众多生产平台中的最后一个生产平台，型钢码垛生产线是用来将预定根数的成排的型钢码成紧密有序、具有一定形状和重量要求的钢材垛。一些型钢(如角钢、槽钢等)在运输过程中，呈多排上下重叠设置，上下相邻两层的型钢开口呈反向设置，且上层型钢的凸出部分需跨在下层型钢的槽处，这样占用空间小，上下叠加放置后，可以起到层层叠加压制的作用，稳定性好，不易倾斜错位，这种布置需要码垛过程中有翻转工艺。
3.但是，目前这种型钢码垛设备多是人工参与的半自动化设备，需要人工配合进行型钢的调整、排列，才能实现型钢码垛的紧密性和稳定性，由此带来劳动强度比较大，码垛效率低的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种型钢码垛机，解决现有型钢码垛设备码垛的紧密性和稳定性低，并且需要人工辅助参与的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.本实用新型一种型钢码垛机，包括型钢翻转机构、升降横移收集机构和步进横移输送机构，所述型钢翻转机构设置在所述升降横移收集机构的上方，所述步进横移输送机构设置在所述升降横移收集机构的一侧；
7.所述步进横移输送机构将链床上的第一层型钢水平转运至所述型钢翻转机构的下方，并将所述第一层型钢上移送至所述型钢翻转机构的吸盘后下移回到原位；所述型钢翻转机构的吸盘吸附所述第一层型钢下移放置在所述升降横移收集机构上，然后所述型钢翻转机构的吸盘进行
°
翻转停留在待码型钢水平面下方，所述步进横移输送机构将第二层型钢水平运送至所述型钢翻转机构的上方，所述型钢翻转机构的吸盘上移吸住所述第二层型钢后进行
°
翻转后并下移送至所述第一层型钢的上方；以此类推进行以下层的型钢码垛，待所述升降横移收集机构上的型钢达到码垛层数后，所述升降横移收集机构将型钢下移并水平送至输出辊道。
8.进一步的，所述升降横移收集机构包括第一横梁，所述第一横梁的顶部设置有横移收集机构，底部设置有驱动所述第一横梁上下运动的第一升降机构；
9.所述横移收集机构包括第一转轴和第二横梁，所述第一转轴与所述第一横梁并排平行布置，所述第二横梁与所述第一横梁垂直布置，且所述第二横梁位于所述第一转轴的上方；
10.所述第一转轴通过第一轴座连接在所述第一横梁上，所述第一转轴上设置有第一齿轮，所述第一转轴的端部与第一驱动装置动力连接，所述第一驱动装置固定在所述第一
横梁上；
11.所述第二横梁的两侧均设置有第一导向轮，所述第二横梁通过滑轨在所述第一导向轮上滑动，所述第一导向轮通过第一导轮架连接在所述第一横梁上，所述第二横梁的顶部设置有第一磁铁，底部设置有第一齿条，所述第一齿条与下方的所述第一齿轮啮合。
12.进一步的，所述第一升降机构包括导向柱，所述导向柱的顶端与所述第一横梁固定连接，所述导向柱的两侧均设置有第二导向轮，所述导向柱通过滑轨在所述第二导向轮上滑动，所述第二导向轮通过第二导轮架连接在第一底座上，所述导向柱沿长度方向上设置有第二齿条，所述第二齿条与一侧的第二齿轮啮合，所述第二齿轮安装在第二转轴上，所述第二转轴通过第二轴座连接在所述第一底座上，所述第二转轴的端部与第二驱动装置动力连接，所述第二驱动装置固定在所述第一底座上。
13.进一步的，包括平衡缸，所述平衡缸的顶端与所述第一横梁连接，底端与所述第一底座连接。
14.进一步的，所述第一驱动装置和第二驱动装置均为伺服电机。
15.进一步的，所述步进横移输送机构包括第三横梁，所述第三横梁的顶部设置有横移输送机构，底部设置有驱动所述第三横梁上下运动的第二升降机构，所述横移输送机构的两侧均设置有门形支架，所述门形支架跨设在所述第三横梁上；
16.所述横移输送机构包括第三转轴和第四横梁，所述第三转轴与所述第三横梁并排平行布置，所述第四横梁与所述第三横梁垂直布置，且所述第四横梁位于所述第三转轴的上方；
17.所述第三转轴通过第三轴座连接在所述第三横梁上，所述第三转轴上设置有第三齿轮，所述第三转轴的端部与第三驱动装置动力连接，所述第三驱动装置固定在所述第三横梁上；
18.所述第四横梁的两侧均设置有第三导向轮，所述第四横梁通过滑轨在所述第三导向轮上滑动，所述第三导向轮通过第三导轮架连接在所述第三横梁上，所述第四横梁顶部的两端均设置有第二磁铁，靠近所述型钢翻转机构的所述第二磁铁通过上移电机与所述第四横梁连接，所述第四横梁的底部设置有第三齿条，所述第三齿条与下方的所述第三齿轮啮合。
19.进一步的，所述第二升降机构包括升降电缸和直线导杆，所述升降电缸的顶端与所述第三横梁连接，下端与第二底座连接，所述直线导杆的顶端与所述第三横梁连接，底端通过直线轴承滑动连接在导向套上，所述导向套固定在所述第二底座上。
20.进一步的，其中一个所述门形支架在靠近所述链床的一侧设置有用于阻挡型钢保证型钢的对齐摆放的挡块，所述挡块的连接推拉电缸的伸缩端上，所述推拉电缸的本体固定在所述门形支架上。
21.进一步的，所述第三驱动装置为伺服电机。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
23.本实用新型采用伺服电机具有转速可调、启停时间可控的特点，当电机接收输入信号后，能迅速反应，从而带动各机构实现运行速度可调、运行位置可控的特点，保证成排的型钢码成紧密有序、具有一定形状和重量要求的型钢垛，实现设备的精准高效，步进横移机构和升降收集机构的配合使用，使码垛速度更快，码垛质量更高，码垛设备的成本利用率
更高，该设备能够减轻工人劳动强度，提高型钢包装质量。
附图说明
24.下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
25.图1为本实用新型型钢码垛机的主视结构示意图；
26.图2为本实用新型升降横移收集机构的主视结构示意图；
27.图3为本实用新型升降横移收集机构的侧视结构示意图；
28.图4为本实用新型横移收集机构的主视结构示意图；
29.图5为本实用新型横移收集机构的侧视结构示意图；
30.图6为本实用新型第一升降机构的主视结构示意图；
31.图7为本实用新型第一升降机构的侧视结构示意图；
32.图8为本实用新型步进横移输送机构的主视结构示意图；
33.图9为本实用新型步进横移输送机构的侧视结构示意图；
34.图10为本实用新型横移输送机构的主视结构示意图；
35.图11为本实用新型横移输送机构的侧视结构示意图；
36.图12为本实用新型第四横梁的主视结构示意图；
37.图13为角钢的码垛结构示意图；
38.图14为角钢的码垛结构示意图。
39.附图标记说明：1、型钢翻转机构；2、升降横移收集机构；201、第一横梁；202、横移收集机构；202
‑
1、第一转轴；202
‑
2、第二横梁；202
‑
3、第一轴座；202
‑
4、第一齿轮；202
‑
5、第一驱动装置；202
‑
6、第一导向轮；202
‑
7、第一导轮架；202
‑
8、第一磁铁；202
‑
9、第一齿条；203、第一升降机构；203
‑
1、导向柱；203
‑
2、第二导向轮；203
‑
3、第二导轮架；203
‑
4、第一底座；203
‑
5、第二齿条；203
‑
6、第二齿轮；203
‑
7、第二转轴；203
‑
8、第二轴座；203
‑
9、第二驱动装置；204、平衡缸；3、步进横移输送机构；301、第三横梁；302、横移输送机构；302
‑
1、第三转轴；302
‑
2、第四横梁；302
‑
3、第三轴座；302
‑
4、第三齿轮；302
‑
5、第三驱动装置；302
‑
6、第三导向轮；302
‑
7、第三导轮架；302
‑
8、第二磁铁；302
‑
9、上移电机；302
‑
10、第三齿条；303、第二升降机构；303
‑
1、升降电缸；303
‑
2、直线导杆；303
‑
3、第二底座；303
‑
4、导向套；304、门形支架；305、挡块；306、推拉电缸；4、链床。
具体实施方式
40.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
41.如图1所示，本实施例中公开了一种型钢码垛机，包括型钢翻转机构1、升降横移收集机构2和步进横移输送机构3，型钢翻转机构1设置在升降横移收集机构2的上方，步进横移输送机构3设置在升降横移收集机构2的一侧。
42.工作时，步进横移输送机构3将链床4上的第一层型钢水平转运至型钢翻转机构1的下方，并将第一层型钢上移送至型钢翻转机构1的吸盘后下移回到原位；型钢翻转机构1的吸盘吸附第一层型钢下移放置在升降横移收集机构2上，然后型钢翻转机构1的吸盘进行180
°
翻转停留在待码型钢水平面下方，步进横移输送机构3将第二层型钢水平运送至型钢
翻转机构1的上方，型钢翻转机构1的吸盘上移吸住第二层型钢后进行180
°
翻转后并下移送至第一层型钢的上方；以此类推进行以下层的型钢码垛，待升降横移收集机构2上的型钢达到码垛层数后，升降横移收集机构2将型钢下移并水平送至输出辊道。
43.作为一种可能实现的方式，如图2和3所示，升降横移收集机构2包括第一横梁201，第一横梁201的顶部设置有横移收集机构202，底部设置有驱动第一横梁201上下运动的第一升降机构203。
44.如图4和5所示，横移收集机构202包括第一转轴202
‑
1和第二横梁202
‑
2，第一转轴202
‑
1与第一横梁201并排平行布置，第二横梁202
‑
2与第一横梁201垂直布置，且第二横梁202
‑
2位于第一转轴202
‑
1的上方；第一转轴202
‑
1通过第一轴座202
‑
3连接在第一横梁201上，第一转轴202
‑
1上设置有第一齿轮202
‑
4，第一转轴202
‑
1的端部与第一驱动装置202
‑
5动力连接，第一驱动装置202
‑
5固定在第一横梁201上；第二横梁202
‑
2的两侧均设置有第一导向轮202
‑
6，第二横梁202
‑
2通过滑轨在第一导向轮202
‑
6上滑动，第一导向轮202
‑
6通过第一导轮架202
‑
7连接在第一横梁201上，第二横梁202
‑
2的顶部设置有第一磁铁202
‑
8，底部设置有第一齿条202
‑
9，第一齿条202
‑
9与下方的第一齿轮202
‑
4啮合。
45.如图6和7所示，第一升降机构203包括导向柱203
‑
1，导向柱203
‑
1的顶端与第一横梁201固定连接，导向柱203
‑
1的两侧均设置有第二导向轮203
‑
2，导向柱203
‑
1通过滑轨在第二导向轮203
‑
2上滑动，第二导向轮203
‑
2通过第二导轮架203
‑
3连接在第一底座203
‑
4上，导向柱203
‑
1沿长度方向上设置有第二齿条203
‑
5，第二齿条203
‑
5与一侧的第二齿轮203
‑
6啮合，第二齿轮203
‑
6安装在第二转轴203
‑
7上，第二转轴203
‑
7通过第二轴座203
‑
8连接在第一底座203
‑
4上，第二转轴203
‑
7的端部与第二驱动装置203
‑
9动力连接，第二驱动装置203
‑
9固定在第一底座203
‑
4上。
46.为了使得整个第一升降机构203运行更平稳，还包括平衡缸204，平衡缸204的顶端与第一横梁201连接，底端与第一底座203
‑
4连接。
47.在本实施例中，第一驱动装置202
‑
5和第二驱动装置203
‑
9均为伺服电机。
48.作为一种可能实现的方式，如图8和9所示，步进横移输送机构3包括第三横梁301，第三横梁301的顶部设置有横移输送机构302，底部设置有驱动第三横梁301上下运动的第二升降机构303，横移输送机构302的两侧均设置有门形支架304，门形支架304跨设在第三横梁301上。
49.如图10至12所示，横移输送机构302包括第三转轴302
‑
1和第四横梁302
‑
2，第三转轴302
‑
1与第三横梁301并排平行布置，第四横梁302
‑
2与第三横梁301垂直布置，且第四横梁302
‑
2位于第三转轴302
‑
1的上方；第三转轴302
‑
1通过第三轴座302
‑
3连接在第三横梁301上，第三转轴302
‑
1上设置有第三齿轮302
‑
4，第三转轴302
‑
1的端部与第三驱动装置302
‑
5动力连接，第三驱动装置302
‑
5固定在第三横梁301上。第四横梁302
‑
2的两侧均设置有第三导向轮302
‑
6，第四横梁302
‑
2通过滑轨在第三导向轮302
‑
6上滑动，第三导向轮302
‑
6通过第三导轮架302
‑
7连接在第三横梁301上，第四横梁302
‑
2顶部的两端均设置有第二磁铁302
‑
8，靠近型钢翻转机构1的第二磁铁302
‑
8通过上移电机302
‑
9与第四横梁302
‑
2连接，第四横梁302
‑
2的底部设置有第三齿条302
‑
10，第三齿条302
‑
10与下方的第三齿轮302
‑
4啮合。在本实施例中，第三驱动装置302
‑
5为伺服电机。
50.第二升降机构303包括升降电缸303
‑
1和直线导杆303
‑
2，升降电缸303
‑
1的顶端与
第三横梁301连接，下端与第二底座303
‑
3连接，直线导杆303
‑
2的顶端与第三横梁301连接，底端通过直线轴承滑动连接在导向套303
‑
4上，导向套303
‑
4固定在第二底座303
‑
3上。
51.其中一个门形支架304在靠近链床4的一侧设置有用于阻挡型钢保证型钢的对齐摆放的挡块305，挡块305的连接推拉电缸306的伸缩端上，推拉电缸306的本体固定在门形支架304上。
52.本实用新型的码垛过程如下：
53.型钢从链床4上输送到靠近步进横移输送机构3的位置，挡块305在推拉电缸306的作用下将型钢对齐摆放，升降电缸303
‑
1回缩带动第三横梁301下移，并且第三驱动装置302
‑
5通过第三齿轮302
‑
4、第三齿条302
‑
10驱动第四横梁302
‑
2水平后移，使得第四横梁302
‑
2后端的第二磁铁302
‑
8位于待码型钢水平面下方，且第四横梁302
‑
2前端的第二磁铁302
‑
8位于位于两个门形支架304之间。此时，升降电缸303
‑
1伸长带动第三横梁301上移，使得后端的第二磁铁302
‑
8吸取链床4上的型钢，使得前端的第二磁铁302
‑
8吸取门形支架304上的第一层型钢，第四横梁302
‑
2两端的第二磁铁302
‑
8吸取完毕后，第三驱动装置302
‑
5驱动第四横梁302
‑
2水平前移，后方的第二磁铁302
‑
8吸取的型钢转运至门形支架304上临时存放，前方的第二磁铁302
‑
8吸取的型钢转运至型钢翻转机构1的下方，通过上移电机302
‑
9上移第二磁铁302
‑
8将型钢递送至钢翻转机构1的吸盘。此时，升降电缸303
‑
1回缩带动第三横梁301下移，继续重复上述操作转运链床4上输送过来的型钢。
54.钢翻转机构1的吸盘在吸取第一层型钢后，下移放置在升降横移收集机构2上，然后型钢翻转机构1的吸盘进行180
°
翻转停留在待码型钢水平面下方，步进横移输送机构3将第二层型钢水平运送至型钢翻转机构1的上方，型钢翻转机构1的吸盘上移吸住第二层型钢后进行180
°
翻转后并下移送至第一层型钢的上方。在本实施例中，型钢翻转机构1的结构与现有技术中，申请号为cn201920022298.4，名称为一种型钢码垛机的中国实用新型专利中的磁铁翻转机构、竖直行走机构相同。
55.升降横移收集机构2中的第一磁铁202
‑
8吸取钢翻转机构1转运过来的型钢，第一驱动装置202
‑
5通过驱动第一齿轮202
‑
4、第一齿条202
‑
9带动第二横梁202
‑
2往复水平运动，如图13和14所示，为角钢、槽钢的码垛结构示意图，使得上下相邻两层的型钢开口呈反向设置，且上层型钢的凸出部分需跨在下层型钢的槽处。
56.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。