转臂式堆码设备.pdf

转臂式堆码设备，包括底座(1)、安装于底座上的回转导轨组件(2)、安装于回转导轨组件上的升降臂组件(3)、安装于升降臂组件上的夹具组件(4)，驱动回转导轨组件的驱动机构(5)；所述的回转导轨组件包括可沿回转中心(2a)回转的导轨架(2b)、沿导轨架纵向安装的导轨(2c)，回转中心(2a)的底端通过传动箱(6)与驱动机构联结；所述的升降臂组件包括横向安装于导轨架(2b)上的升降悬臂(3a)、安装于升降悬臂横梁上的滚轮组(3b)、与升降悬臂横梁联结的驱动缸构件(3c)，滚轮组(3b)配装支承于导轨(2c)上。本发明结构稳定、堆码效率高且灵活。

1、  转臂式堆码设备，其特征在于，包括底座(1)、安装于底座上的回转导轨组件(2)、安装于回转导轨组件(2)上的升降臂组件(3)、安装于升降臂组件(3)上的夹具组件(4)，驱动回转导轨组件(2)的驱动机构(5)；所述的回转导轨组件(2)包括可沿回转中心(2a)回转的导轨架(2b)、沿导轨架纵向安装的导轨(2c)，回转中心(2a)的底端通过传动箱(6)与驱动机构(5)联结；所述的升降臂组件(3)包括横向安装于导轨架(2b)上的升降悬臂(3a)、安装于升降悬臂横梁上的滚轮组(3b)、与升降悬臂横梁联结的驱动缸构件(3c)，滚轮组(3b)配装支承于导轨(2c)上。

2、  根据权利要求1所述的转臂式堆码设备，其特征在于，夹具组件(4)通过回转构件(6)安装于升降悬臂(3a)前端。

3、  根据权利要求1所述的转臂式堆码设备，其特征在于，导轨架(2b)的回转角度不超过±180°。

4、  根据权利要求2所述的转臂式堆码设备，其特征在于，夹具组件(4)的回转角度不超过±90°。

5、  根据权利要求1所述的转臂式堆码设备，其特征在于，所述的驱动机构(5)为异步伺服电机。

6、  根据权利要求1所述的转臂式堆码设备，其特征在于，所述的驱动缸构件(3c)为高速油缸。

7、  根据权利要求1所述的转臂式堆码设备，其特征在于，在回转导轨组件(2)上部设置有高度位置光电检测器件(7)。

8、  根据权利要求1所述的转臂式堆码设备，其特征在于，在回转导轨组件(2)下部设置有回转角度光电检测器件(8)。

9、  根据权利要求1所述的转臂式堆码设备，其特征在于，在回转构件(6)上安装有夹具组件光电检测器件(9)。

转臂式堆码设备
技术领域
本发明属于物件堆码装置结构技术领域。
背景技术
实际生产中，经常需要对物件进行层层堆码，尤其是对于外形长度和宽度不等的物件，为了使堆垛稳定安全，还要将相邻的两层相互交错90°排列堆码。
现有的堆码装置为如图1所示的龙门架结构，是采用直线移动的方式来实现夹具在工作时取料和堆料位置的转移，夹具A安装在移动小车C的纵向导轨B上。工作时，小车驱动机构E驱动小车C先沿架空的横向导轨D水平移动到取料位置，随后夹具驱动机构F驱动夹具A沿小车纵向导轨B下降到工作位置夹取物件；然后夹具A夹住物件上升，小车C移动至堆放位置，夹具A再沿小车纵向导轨B下降到工作位置堆放；放下物件的夹具再A上升，小车C再移动至取料位置，完成一个工作循环。
这种龙门架结构的堆码装置，装置的整体刚性不大，加之横向导轨比较单薄，刚性亦不足。此外，小车的动力作用线与小车的重心很难重合。在小车移动速度提高到一定程度后，启动、制动阶段小车的惯性较大。由于夹具悬挂连接，刚性不足，甚至如“钟摆”般反复振荡，导致轨道框架及至整个装置的抖动或晃动，不利于堆码作业甚至存在安全隐患。为此，生产中不得不堆码速度，降低了生产效率。由于受到自身结构的限制，没有空间安装异步伺服电机，小车的驱动机构E只能采用油缸等驱动机构，难以稳定控制小车的运动，实现高速运动和软启缓停。
发明内容
本发明的目的正是为了解决上述现有技术的不足而提供一种结构稳定、堆码效率高且灵活的转臂式堆码设备。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的。
转臂式堆码设备，包括底座、安装于底座上的回转导轨组件、安装于回转导轨组件上的升降臂组件、安装于升降臂组件上的夹具组件，驱动回转导轨组件的驱动机构；所述的回转导轨组件包括可沿回转中心回转的导轨架、沿导轨架纵向安装的导轨，回转中心的底端通过传动箱与驱动机构联结；所述的升降臂组件包括横向安装于导轨架上的升降悬臂、安装于升降悬臂横梁上的滚轮组、与升降悬臂横梁联结的驱动缸构件，滚轮组配装支承于导轨上。
本发明的夹具组件通过回转构件安装于升降悬臂前端。导轨架的回转角度不超过±180°。夹具组件的回转角度不超过±90°。所述的驱动机构为异步伺服电机。所述的驱动缸构件为高速油缸。在回转导轨组件上部设置有高度位置光电检测器件。在回转导轨组件下部设置有回转角度光电检测器件。在回转构件上安装有夹具组件光电检测器件。
本发明可通过回转导轨组件带动升降悬臂正反转动，通过滚轮组沿导轨上下滚动实现升降旋臂的升降，以此实现升降悬臂带动夹具组件自如地水平转动和升降，灵活地将物件从取料位置逐个搬运到堆垛位置并逐层堆码。
由于夹具组件通过回转构件安装于升降悬臂上，夹具可以自由地转动，将长度和宽度不同的物件交错纵横排列。导轨架可在±180°以内转动，可以将物件搬运到360°范围内的任何位置。夹具组件可在±90°以内转动，可将物件转动90°。通过升降悬臂的转动和升降，以及夹具组件的转动，按需求整齐稳定地堆码物件。在回转导轨组件上部设置的高度位置光电检测器件可检测控制升降悬臂及夹具的高度位置。在回转导轨组件下部设置的回转角度光电检测器件可检测控制回转导轨组件的回转角度。在回转构件上安装的夹具组件光电检测器件可检测控制夹具组件的回转角度。
本发明采用转臂结构，并用转动结合升降的工作方式实现夹具组件在取料和堆料位置之间的位置转换。本发明结构稳定，刚性好。回转导轨组件通过异步伺服电机驱动，实现回转中的加(减)速度和速度控制。配合液压控制的高速油缸驱动以及所设置的观光电检测器件，在升降悬臂快速搬运堆码物件时，实现夹具的软启缓停和精确定位，有效减小作业惯性，克服了高速作业和要求平稳这一矛盾。工作效率高，作业灵活安全，堆垛稳定。
下面结合说明书附图进一步阐述本发明的内容。
附图说明
图1是现有堆码装置的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明包括底座1、安装于底座上的回转导轨组件2、安装于回转导轨组件2上的升降臂组件3、通过回转构件6安装于升降悬臂3a前端的夹具组件4，驱动回转导轨组件2的驱动机构5。驱动机构5为异步伺服电机。回转导轨组件2包括可沿回转中心2a回转的导轨架2b、沿导轨架纵向安装的导轨2c，回转中心2a的底端通过传动箱7与驱动机构5联结。升降臂组件3包括横向安装于导轨架2b上的升降悬臂3a、安装于升降悬臂横梁上的滚轮组3b、与升降悬臂横梁联结的驱动缸构件3c，驱动缸构件3c为采用液压比例阀控制的高速油缸。为保持升降悬臂的平衡，在升降悬臂的另一端安装有配重3d。滚轮组3b配装支承于导轨2c上。导轨架2b的回转角度不超过±180°。夹具组件4的回转角度不超过±90°。在回转导轨组件2上部设置有高度位置光电检测器件8，用于检测控制升降臂组件3及夹具组件4的高度位置。在回转导轨组件2下部设置有回转角度光电检测器件9，用于检测控制升降臂组件3的转动角度。在回转构件6上安装有夹具组件光电检测器件10，用于检测控制夹具组件的转动角度。
工作过程如下：启动驱动机构5，驱动导轨架2b转动180°到取料位置上方，驱动缸构件3c动作，驱动升降悬臂3a沿导轨2c下降至取料位置，夹具组件4动作，抓取物件，然后驱动升降悬臂3a沿导轨2c上升，导轨架2b回转180°至堆料位置上方，升降悬臂3a沿导轨2c下降至堆料位置，夹具组件放下物件，升降悬臂3a再上升，完成第一层物件搬运码放的一个工作循环。第一层物件码放完毕后，当需要将第二层物件与第一层物件交错90°堆码时，同样由驱动机构5驱动导轨架2b转动到取料位置上方，驱动缸构件3c动作，驱动升降悬臂3a下降至取料位置，夹具组件4动作，抓取物件，然后驱动升降悬臂3a上升，导轨架2b回转至堆料位置上方，待回转构件6转动，带动夹具组件转动90°后，升降悬臂3a再下降至堆料位置，夹具组件放下物件，升降悬臂3a再上升，夹具组件4回转90°复位，完成第二层物件搬运码放的一个工作循环。通常，导轨架2b回转90°，夹具组件4回转±45°，通过导轨架带动升降悬臂和夹具组件的旋转组合，实现层与层之间交错90°堆码。如此循环往复，快速、高效、稳定地完成堆码作业。
本发明可用于各种物件的堆码，特别适用于铸锭等沉重物件的堆码。与铸锭连续铸造生产设备配合使用，可大大提高生产效率及产能。