一种型钢码垛用的抓取设备

技术领域

本发明涉及型钢生产设备技术领域，尤其涉及一种型钢码垛用的抓取设备。

背景技术

型钢的结构多样，其中工字钢、槽钢、角钢广泛应用于工业建筑和金属结构，如厂房、桥梁、船舶、农机车辆制造、输电铁塔，运输机械，往往配合使用。扁钢在建筑工地中用作桥梁、房架、栅栏、输电船舶、车辆等。圆钢、方钢用作各种机械零件、农机配件、工具等。

型钢在生产成型之后需要进行码垛摆放，现有针对C/Z型钢的码垛设备与其他型钢的设备不同，无需设置可翻转的抓取结构，直接抓取放置即完成码垛作业，但现有的码垛设备由于需要将C/Z型钢抓取并移动至码垛位置，需要设置上下升降和前后移动的结构，但这些结构结构较为复杂，大多通过电机驱动链条和链轮拉动机械臂活动，安装较为复杂且精确度不高，占用较大的空间，难以满足现有的小体积易安装的结构需求，因此需要设计一种无需链条和链轮拉动机械臂活动、体积较小且便于安装的C/Z型钢码垛的抓取结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种型钢码垛用的抓取设备。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种型钢码垛用的抓取设备，包括抓取架、行走组件和两机架，所述抓取架通过行走组件活动安装在两机架之间用于抓取型钢，所述机架设有一沿Y轴设置的Y轴梁体，所述行走组件包括两组Y轴行走组和两组Z轴行走组，所述Y轴行走组活动安装在Y轴梁体上并沿Y轴往复运动，所述Y轴行走组设有一安装座，所述Z轴行走组活动安装在安装座上，其底部与所述抓取架相安装带动其沿Z轴上下活动。

进一步地，所述Y轴行走组包括Y轴行走梁、Y轴齿条和Y轴齿轮，选择任意一组所述Y轴行走组为主动侧并设置有Y轴电机，另一组所述Y轴行走组为从动侧，所述Y轴齿条设置在Y轴梁体侧壁，所述Y轴电机设置在Y轴行走梁，其输出部安装有第一传动轴，所述第一传动轴与两组Y轴齿轮相安装并驱动其在Y轴齿条上活动，带动所述Y轴行走梁沿Y轴梁体活动。

进一步地，所述Y轴行走组还包括Y轴导轨和Y轴滑块，所述Y轴导轨安装在Y轴行走梁上，所述Y轴滑块设置在Y轴行走梁内侧壁并与Y轴导轨滑动安装。

进一步地，所述Y轴导轨具有两个并分别设置在Y轴梁体的顶部和底部，所述Y轴滑块具有6个并三个成一组分别设置在其内侧壁的上下两端，所述Y轴梁体在其两侧壁设置有限位挡块用于限制Y轴行走梁的活动范围。

进一步地，所述安装座为一U型结构并在其内壁设有Z轴滑块，所述Z轴行走组包括Z轴导轨、Z轴梁体、Z轴齿条和Z轴齿轮，选择任意一组所述Z轴行走组为主动侧并设置有Z轴电机，另一组所述Z轴行走组为从动侧，所述Z轴导轨设置在Z轴梁体的侧壁并与Z轴滑块配合，所述Z轴梁体通过Z轴导轨与Z轴滑块配合活动安装在安装座上，所述Z轴齿条设置在Z轴梁体上，所述Z轴电机安装在Y轴行走梁上，其输出部安装有第二传动轴，所述第二传动轴与两组Z轴齿轮相安装并驱动其在Z轴齿条上活动，带动所述Z轴梁体在安装座上下活动。

进一步地，所述Z轴滑块具有两个并对称设置在安装座的内侧壁，所述Z轴梁体上对应设置有两个Z轴导轨并在Z轴导轨的两侧设置有限位挡块用于限制Z轴梁体的活动范围。

进一步地，所述Z轴梁体底部设有一上连接座，所述抓取架设有与上连接座配合的下连接座，所述上连接座与下连接座开设有对位的安装孔并通过螺栓安装固定。

进一步地，所述抓取架设有一横梁并在横梁上等间距设置有多个磁吸组件用于抓取型钢，所述磁吸组件包括安装架、连接架和磁吸件，所述安装架为管体结构并套设在横梁上，所述连接架设置在安装架底部并与磁吸件连接，所述磁吸件与后台控制器相连通过通电产生磁性吸附型钢。

进一步地，所述安装架与横梁在侧壁开设有对位的螺孔并通过螺栓安装固定，所述连接架包括连接柱、限位板、上连接板、调整螺杆和下连接板，所述连接柱具有两个并与安装架相固接，所述限位板设置在两连接柱之间并开设有两调节口，所述调节螺杆具有两个并分别设置在两调节口内，所述上连接板和下连接板分别设置在两调节螺杆的顶部和底部，所述下连接板与磁吸件相固接。

进一步地，所述机架底部设置有用于提高稳定性的机架底座，所述机架底座分别通过螺栓与地面和机架相安装。

采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：

本发明通过设置Y轴行走组和Z轴行走组驱动抓取架活动以抓取型钢，其中Y轴行走组和Z轴行走组分别通过设置有电机和齿轮，通过齿轮与齿条啮合安装，电机驱动两机架上的齿轮同步活动，带动对应的Y轴行走梁沿Y轴梁体前后活动，对应的Z轴梁体在安装座上沿Z轴滑块上下活动，Z轴梁体带动抓取架移动带动型钢完成码垛作业，无需使用到链轮和链条，Y轴行走梁采用嵌入式结构设置在Y轴梁体上，Z轴梁体安装在安装座上，大大节约了设备的占地面积以及安装形式更加简单高效。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明主动侧分解示意图；

图3为本发明主视图；

图4为图3中A的局部放大图；

图5为本发明俯视图；

图6为本发明侧视图。

附图标记说明：

抓取架1；机架2；Y轴行走组3；Z轴行走组4；磁吸组件5；横梁11；Y轴梁体21；安装座31；Y轴行走梁32；Y轴齿条33；Y轴齿轮34；Y轴电机35；第一传动轴36；Y轴导轨37；Y轴滑块38；Z轴滑块41；Z轴导轨42；Z轴梁体43；Z轴齿条44；Z轴齿轮45；Z轴电机46；第二传动轴47；上连接座431；下连接座432；安装架51；连接架52；磁吸件53；连接柱521；限位板522；上连接板523；调整螺杆524；下连接板525。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示本发明的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例

配合图1至图6所示，本发明公开了一种型钢码垛用的抓取设备，包括抓取架1、行走组件和两机架2，抓取架1通过行走组件活动安装在两机架2之间用于抓取型钢，通过行走组件驱动抓取架1活动抓取和放置型钢完成码垛作业，该抓取架1应用于C/Z型钢的码垛作业，机架2设有一沿Y轴设置的Y轴梁体21，行走组件包括两组Y轴行走组3和两组Z轴行走组4，Y轴行走组3活动安装在Y轴梁体21上并沿Y轴方向往复运动，Y轴行走组3设有一安装座31，Z轴行走组4活动安装在安装座31上，其底部与抓取架1相安装带动其沿Z轴方向上下活动。

两机架2优选为对称设置，其中一机架2作为主动侧，另一机架2作为从动侧。

机架2与Y轴梁体21相焊接设置，Y轴行走组3包括Y轴行走梁32、Y轴齿条33和Y轴齿轮34，选择任意一组Y轴行走组3为主动侧并设置有Y轴电机35，另一组Y轴行走组3为从动侧，如左端机架2作为主动侧，则该机架2上的Y轴行走组3为主动侧，并设置有Y轴电机35，另一机架2不设置Y轴电机35。

Y轴齿条33设置在Y轴梁体33侧壁，通过焊接或螺栓安装固定，Y轴电机35设置在Y轴行走梁32，其输出部安装有第一传动轴36，第一传动轴36与两组Y轴齿轮34相安装并驱动其在Y轴齿条33上活动，第一传动轴36与Y轴齿轮的安装方式优选为通过安装管连接或焊接，Y轴电机35驱动第一传动轴36的驱动方式优选为通过驱动减速器，减速器的输出部与第一传动轴36相安装，驱动其转动带动两个Y轴齿轮34，也可以通过包括传动齿轮在内的机械结构驱动两个第一传动轴36，机械结构本实施例不作限定，也可以直接驱动，两个第一传动轴分别与Y轴齿轮34相安装，带动Y轴行走梁32沿Y轴梁体21活动。

安装座31通过螺栓或螺丝安装在Y轴行走梁32的侧壁，安装座31与Y轴行走梁32开设有对位的螺孔，Y轴行走梁32为框型结构，Y轴梁体21嵌设在Y轴行走梁32内，Y轴行走梁32通过Y轴齿轮34在Y轴齿条33上活动进而实现其沿Y轴梁体21活动，Y轴齿条33的方向与Y轴梁体21一致。

本实例的Y轴行走梁32优选为C型的框型结构。

Y轴行走组3还包括Y轴导轨37和Y轴滑块38，Y轴导轨37安装在Y轴行走梁32上，Y轴滑块38设置在Y轴行走梁32内侧壁并与Y轴导轨37滑动安装。

Y轴导轨37具有两个并分别设置在Y轴梁体32的顶部和底部，Y轴滑块38具有6个并三个成一组分别设置在其内侧壁的上下两端，Y轴梁体32在其两侧壁设置有限位挡块用于限制Y轴行走梁32的活动范围。

安装座31为一U型结构并在其内壁设有Z轴滑块41，Z轴行走组4包括Z轴导轨42、Z轴梁体43、Z轴齿条44和Z轴齿轮45，选择任意一组Z轴行走组1为主动侧并设置有Z轴电机46，另一组Z轴行走组4为从动侧，Z轴导轨42设置在Z轴梁体43的侧壁并与Z轴滑块41配合，Z轴梁体43通过Z轴导轨42与Z轴滑块41配合活动安装在安装座31上，Z轴齿条44焊接或通过螺栓设置在Z轴梁体43上，Z轴电机46安装在Y轴行走梁32上，其输出部安装有第二传动轴47，第二传动轴47与第一传动轴36原理一致，第二传动轴47与两组Z轴齿轮45相安装并驱动其在Z轴齿条44上活动，带动Z轴梁体43在安装座31上下活动。

Z轴梁体43嵌入设置在U型结构的安装座31内，Z轴梁体43在其顶部设置有一上坦克链架用于安装连接Z轴电机46和后台控制器的坦克链。

机架2设有一下坦克链架用于安装连接Y轴电机35和后台控制器的坦克链。

本实施例的Z轴电机46和Y轴电机35均通过在底部设置有电机底座，并通过电机底座焊接或螺栓安装在Y轴行走梁32对应的位置上。

Z轴滑块41具有两个并对称设置在安装座31的内侧壁，Z轴梁体43上对应设置有两个Z轴导轨42并在Z轴导轨42的两侧设置有限位挡块用于限制Z轴梁体41的活动范围。

Y轴行走组3的限位挡块设置在Y轴梁体21的侧壁，通过焊接或螺栓安装固定在Y轴齿条33的两侧，Y轴行走梁32优选为在其内侧壁设置有与限位挡块配合的固定块，固定块可以设置在Y轴齿轮的两侧，避免Y轴齿轮直接接触限位挡块，通过固定块与限位挡块抵接限制Y轴齿轮34继续活动，还可以设置有检测设备，如行程计数器、光电感应器等等，本实施例不作限定。

Z轴行走组4的限位挡块设置在Z轴梁体43的侧壁，限位挡块设置有两块，通过焊接或螺栓安装固定在Z轴导轨42的上下两侧，通过限位挡块与安装座31或Z轴滑块41相配合，限制其活动范围。

限位挡块套设有橡胶套或在其外壁设置有橡胶块用于进行缓冲。

Z轴梁体43底部设有一上连接座431，上连接座431焊接在Z轴梁体43底部，抓取架1设有与上连接座431配合的下连接座432，下连接座431通过焊接设置在抓取架1上，上连接座431与下连接座432开设有对位的安装孔并通过螺栓安装固定。

抓取架1设有一横梁11并在横梁11上等间距设置有多个磁吸组件5用于抓取型钢，磁吸组件5包括安装架51、连接架52和磁吸件53，安装架51为管体结构并套设在横梁11上，连接架52设置在安装架51底部并与磁吸件53连接，磁吸件53与后台控制器相连通过通电产生磁性吸附型钢。

抓取架1与横梁11优选为焊接连接。

安装架51与横梁11在侧壁开设有对位的螺孔并通过螺栓安装固定，连接架52包括连接柱521、限位板522、上连接板523、调整螺杆524和下连接板525，连接柱521具有两个并与安装架51相固接，连接方式优选为焊接，限位板522设置在两连接柱521之间并开设有两调节口，调节螺杆524具有两个并分别设置在两调节口内用于通过螺纹连接调节磁吸件53的高度，上连接板523和下连接板525分别设置在两调节螺杆524的顶部和底部，调节螺杆524分别与上连接板523和下连接板525转动安装，对应开设有转孔，连接方式优选为焊接，下连接板525与磁吸件53相固接，连接方式优选为焊接。

机架2底部设置有用于提高稳定性的机架底座，机架底座分别通过螺栓与地面和机架2相安装。

磁吸件32本实施例设置有至少2个，优选为3个，磁吸件为一金属件并通过通电使其产生磁力，原理为现有技术，本实例不作赘述，磁吸组件5也可以采用电磁吸盘。

本实施例的Z轴电机46和Y轴电机35均采用伺服电机，由伺服电机驱动对应的Y轴行走梁和Z轴梁体活动，行走至程序指定位置对型钢进行吸取动作，然后安装一定的摆放规律将其摆放整齐，针对C/Z型钢的摆放规律为现有方式，本实例不作赘述。

Z轴电机46和Y轴电机35配合有减速器，通过减速器分别与对应的第一传动轴36和第二传动轴47相安装，通过驱动对应的传动轴带动对应的两Y轴齿轮34/两Z轴齿轮45同步工作，将电机设置在主动侧，通过主动侧带动从动侧同步工作。

从动侧的Y轴行走梁设有转动孔并内设有转动轴承，通过第一转动轴设置在转动轴承内再与从动侧的Y轴齿轮相安装，也可以是与该轴承上的转动件相安装，安装方式为螺丝安装；同理，在Y轴行走梁上设置有一转动座并内转动安装有转动轴承，通过第二传动轴安装在转动轴承再与Z轴齿轮相安装，也可以是与该轴承上的转动件相安装；转动件优选为转动杆分别与齿轮和传动轴相安装。

通过设置Y轴行走组3和Z轴行走组4驱动抓取架1活动以抓取型钢，其中Y轴行走组3和Z轴行走组4分别通过设置有电机和齿轮，通过齿轮与齿条啮合安装，电机驱动两机架2上的齿轮同步活动，带动对应的Y轴行走梁32沿Y轴梁体21前后活动，对应的Z轴梁体43在安装座31上沿Z轴滑块41上下活动，Z轴梁体43带动抓取架1移动，使其吸附并带动型钢完成码垛作业，无需使用到链轮和链条，Y轴行走梁32采用嵌入式结构设置在Y轴梁体43上，Z轴梁体43安装在安装座31上，大大节约了设备的占地面积以及安装形式更加简单高效。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。