[发明专利]T形导轨的自动堆码系统及其堆码方法

权利要求书

1.T形导轨的自动堆码系统，包括依次布置的与上道工序相衔接并用于运输T形导轨的顶料装置、将电梯导轨进行上下180°翻转的翻转装置、将电梯导轨进行180°水平旋转和堆码的三轴系统、以及运输已堆码导轨的运输线；

其特征在于：所述顶料装置包括载料台，载料台两侧分别布置有两个水平的顶料导轨，顶料导轨通过滑块分别连接有两个活动座，在活动座上分别固定有两个顶料气缸，顶料气缸的的活塞杆端部分别有一个与T形电梯导轨相仿形的顶料块，所述两个活动座通过连接座连接在一起，并与位于顶料装置中间的直线模组固定；

三轴系统包括框架，在框架顶部设有第一支撑和第二支撑，在第一支撑上设有一个水平导轨，水平导轨上设有一个水平滑块，在第二支撑上也设有一个水平导轨，该水平导轨上也活动设有一个水平滑块，两个水平滑块架设有水平驱动座，水平驱动座上设有水平伺服驱动电机，水平伺服驱动电机输出端接有水平减速器，减速器的输出端通过销轴连接有水平齿轮，水平齿轮与设置在第二支撑上的水平齿条啮合，第二支撑上设有限定水平驱动座极限位置的水平限位块；

水平驱动座上设有提升安装座，提升安装座上设有上下运动的提升管，提升安装座上设有提升伺服电机；提升伺服电机的输出端接提升减速器，提升减速器的输出端固定有提升齿轮，提升齿轮与安装于提升管上的竖向布置的提升齿条相啮合；

提升管内转动设有回转轴，回转轴的上端通过联轴器外接编码器，提升管上设有伺服回转电机，伺服回转电机的出力轴上连接回转支承和回转小齿轮，回转小齿轮与连接在回转轴上的回转大齿轮啮合，回转轴的下端部设有下回转法兰盘，下回转法兰盘与悬臂相连，悬臂的两端分别布置有夹取电梯导轨的导轨夹持机构。

2.如权利要求1所述的T形导轨的自动堆码系统，其特征在于：所述翻转装置包括两个并列设置的翻转座，翻转座上设有翻转推进导轨，翻转推进导轨上配合有翻转推进滑台，翻转座上设有推动翻转推进滑台的推进气缸，翻转推进滑台上设有连接板，连接板上设有翻转气缸，翻转气缸的活塞杆端部与翻转套模连接，翻转套模内设有与导轨截面相同的T形套口，且翻转套模上部开设有防止与导轨端部的连接件干涉的缺口。

3.如权利要求1所述的T形导轨的自动堆码系统，其特征在于：所述导轨夹持机构包括两夹紧侧板，两夹紧侧板呈倾斜对称布置，并通过两个侧板相连接，两个侧板之间设有夹紧连接板，夹紧侧板上设有一个夹紧气缸，夹紧气缸的活塞头末端连接有夹紧推进滑台，夹紧推进滑台的末端固定有夹紧块，两个摩擦片分别设在两个夹紧块相对的侧面上；在每个夹紧气缸的两侧还布置有两个夹紧推进导轨，在所述导轨的两端分固定有夹紧限位块，两个夹紧推进导轨均通过夹紧推进滑块与夹紧推进滑台活动连接；夹紧连接板上设有若干气压吸盘连接件，气压吸盘连接件与气压吸盘相连，气压吸盘与夹紧连接板之间还设有弹簧。

4.如权利要求3所述的T形导轨的自动堆码系统，其特征在于：所述提升管内设有上回转座，上回转座内转动穿设有回转轴，上回转法兰盘的内孔与回转轴呈过渡配合，回转大齿轮的外圈与上回转法兰盘连接。

5.如权利要求4所述的T形导轨的自动堆码系统，其特征在于：所述提升管上设有与提升齿轮相配合的提升限位块。

6.如权利要求5所述的T形导轨的自动堆码系统，其特征在于：所述提升安装座上设有提升游动板，提升管上设有提升导轨，提升导轨与固定于提升游动板上的提升导块相配合。

7.如权利要求1-6中任一项所述的T形导轨的自动堆码系统的堆码方法，步骤如下：

步骤1，顶料装置将T形导轨运输到指定工位：由上道工序加工装配完成的T形导轨由流水线送到顶料装置左极限工位的正上方；此时，顶料气缸伸出带动顶料块顶起T形导轨；随后活动座跟随着直线模组的移动在顶料导轨上向右移动，将T形导轨送至右侧极限工位；

步骤2，PLC得出堆码位置：当T形导轨到达右侧极限工位时，此时PLC计算出上道工序设备中送来的电梯导轨序号，计算并判断出该导轨处于堆垛中自下而上的层数及位于该层中的具体位置；

步骤3，若堆垛层数为奇数，则导轨需要进行180°翻转，即“倒T形”变为“正T形”；

步骤3.1：此时位于导轨两侧翻转装置的推进气缸伸出，翻转推进滑台在推进气缸的作用沿着翻转推进导轨滑动带动翻转套模套住T形导轨的两端；

步骤3.2：当推进气缸运动到位后，PLC得到位置传感器发出的信号，控制顶料装置的顶料气缸回缩使其顶料块与T形导轨分离；

步骤3.3：两组翻转装置的翻气缸控制翻转套模带动T形导轨进行180°的翻转，完成T导轨上下面的切换；

步骤3.4：三轴系统的水平伺服驱动电机工作，经由水平减速器的减速提矩作用下带动水平齿轮转动，水平齿轮通过齿轮齿条啮合齿作用将扭矩传递给水平齿条，驱动平滑块沿着水平导轨向左侧移动到达顶料装置右极限位置的正上方；随后三轴系统的提升伺服电机工作启动，经提升减速器带动提升齿轮转动，将力传递给提升管，提升管在提升导轨、提升导块和提升游动板的作用下向堆码位置下移到夹取高度；

步骤3.5：此时导轨夹持机构的夹紧气缸得到PLC发出的指令，各夹紧侧板的夹紧气缸的活塞头伸出，推动夹紧推进滑台通过夹紧推进滑块沿着夹紧推进导轨向T形导轨的侧面移动，直到摩擦块紧紧夹住T形导轨“凸”字形上部的两侧面；

步骤3.6：当导轨被导轨夹持机构夹紧后，翻转装置的翻转推进气缸活塞回缩，使得翻转套模与T形导轨分离；

步骤3.7：在夹取完成以及翻转套模脱离后，提升管在提升伺服电机的作用下向上移动到上极限位置，随后又在水平伺服驱动电机的作用下向右侧移动到达运输线上的相应堆码的水平位置处；此时，提升管向下移动到T形导轨相应堆码的竖直位置，随后导轨夹持机构的夹紧气缸的活塞回缩，T形导轨呈正T形放置在运输线上；

步骤3.8：提升管上移并前移至初始位置，等待PLC下一次指令；

步骤4：若堆垛层级为偶，此时T形导轨堆垛需进行180°水平旋转，此时翻转装置不参与作业；

步骤4.1：提升管在水平伺服驱动电机的作用下向左侧移动到达顶料装置右极限位置的正上方，随后提升伺服电机启动经提升齿轮和提升齿条啮合传动带动提升管向下移动到达吸取工位；

步骤4.2：此时T形导轨宽边朝上呈倒T形，导轨夹持机构的夹取方式为气吸，导轨夹持机构的夹紧气缸的活塞回缩到底，气压吸盘作业吸住T形导轨的底部宽边表面；

步骤4.3：随后提升管通过提升伺服电机的向上移动至与已堆码导轨的不干涉的位置，PLC发出指令给伺服回转电机和编码器，伺服回转电机启动通过键将扭矩传递给回转小齿轮，回转小齿轮通过啮合将扭矩传递给回转大齿轮，回转大齿轮受力带动与其通过螺栓连接的上会转法兰盘以及通过键连接的回转轴转动，上圆锥滚子轴承的内圈、上隔套、上锁紧螺母、上止推垫圈以及联轴器随回转轴转动，其外圈和上回转座保持静止不动。同样，下圆锥滚子轴承的内圈、悬臂、下锁紧螺母、下止推垫片和下隔套随回转轴转动，其外圈和下回转座保持静止状态，固定于悬臂两侧的导轨夹持机构带动T形导轨进行180°水平旋转，完成导轨空间位置的变换；

步骤4.4：导轨完成平面旋转180°，提升管在水平伺服驱动电机的驱动下，运送至导轨堆码的相应水平位置，然后提升管在提升伺服电机的驱动下，下移至此导轨堆码的相应竖直位置，随后导轨夹持机构的气压吸盘停止工作，完成导轨的堆码；

步骤4.5：提升管上移并前移至默认位置，等待下一次搬运指令；

步骤5，循环堆码：依次重复步骤三和步骤四，直至次轮设定需堆码的电梯导轨全部堆垛完成；

步骤6，导轨打包：当完成步骤5后，工人在运输线两侧，将堆码完成后的导轨进行打包，并将打包完成的导轨吊桩至装运位置。