波纹板自动高速移栽装置及运行方法与流程

本发明涉及工业自动化桁架机器人，尤其是涉及一种波纹板自动高速移栽装置及运行方法。

背景技术：

1、目前波纹板材车间转运作业普遍采用桥式起重机、门式起重机作为移栽载体，作业模式依靠操作人员手持手柄人工操控设备启停、平移与升降；行业内常规龙门桁架机械手分为两类构型，一类适配大跨距场景，采用低速中重载设计，另一类适配小跨距场景，采用高速轻微载设计，两类设备均无法匹配波纹板大跨距、中等载荷下的高速连续移栽工况。

2、现有技术设备作为波纹板高速移栽装置使用时存在以下问题：

3、自动化程度低：起重机全程依赖人工手柄操作，无法对接自动化生产设备实现全自动移栽工作，而且人工操控的起重机运行速度平缓、定位偏差大、节拍不稳定以及存在人员潜在安全风险。

4、工况适配性缺陷：现有龙门桁架机械手构型划分固化，不存在同时满足大跨距、中等承载、高速运行的机型，第一直接套用大跨距场景龙门桁架机械手会出现动力冗余浪费和速度不能满足节拍要求的情况；第二直接套用小跨距场景龙门桁架机械手会出现结构刚性偏低和动力不能满足产品需求的情况。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适配波纹板大跨距中等载荷工况、可全自动高速运行的波纹板自动高速移栽装置及运行方法，以解决现有设备无法兼顾大跨距、中等承载与高速自动化移栽的技术缺陷。

2、第一方面，本发明提供一种波纹板自动高速移栽装，包括支撑框架、纵移架、横移架、波纹板工作位和控制系统，纵移架通过纵移行走机构沿纵向往复行走于支撑框架上，横移架通过横移行走机构沿横向往复行走于纵移架上，横移架上安装有升降机构，升降机构底部安装有吸附机构，波纹板工作位设置于支撑框架下方。

3、优选的，支撑框架包括两个架纵梁，两个架纵梁之间通过连接板一连接有架横梁，架纵梁外侧安装有卡轨，架纵梁顶面安装有定位台阶板一，定位台阶板一上安装有轮轨一和斜齿条一，连接板一与纵移架之间安装有防护罩一。

4、优选的，纵移架包括两个横向设置的轨道梁，两个轨道梁端部之间通过连接板二连接有盒体结构，盒体结构外侧安装有与卡轨钩挂配合的安全钩，轨道梁顶面安装有定位台阶板二，定位台阶板二顶面安装有直线导轨和斜齿条二，连接板二上安装有缓冲器二，连接板二与横移架之间安装有防护罩二，轨道梁底面安装有轮轨二，盒体结构上安装有极限传感器一，架纵梁两端分别安装有与极限传感器一配合的限位板一。

5、优选的，纵移行走机构包括安装于轨道梁上的伺服减速机，伺服减速机连接有传动轴，传动轴端部转动支撑于轨道梁上且安装有锥齿轮一，盒体结构上转动安装有沿竖向设置的换向轴，换向轴上安装有与直齿轮一啮合连接的锥齿轮二和与斜齿条一啮合连接的斜齿轮一，盒体结构内转动安装有槽轮一，槽轮一滚动支撑于轮轨一上。

6、优选的，横移架包括用于组成箱体结构的立板、底板二和顶板二，底板二左右两侧分别安装有导向安装架，顶板二左右两侧分别安装有滑块，滑块滑移安装于直线导轨上，顶板二上还安装有极限传感器二，轨道梁的两端分别安装有与极限传感器二配合的限位板二。

7、优选的，横移行走机构包括安装于顶板二上的横移电机，横移电机通过减速机连接有斜齿轮二，斜齿轮二与斜齿条二啮合连接，每个导向安装架上安装有两个导向弹簧伸缩组件，导向弹簧伸缩组件顶部安装有轴承安装板，轴承安装板上安装有带座轴承，沿纵向排布的两根带座轴承之间转动安装有抗倾覆槽轮轴，抗倾覆槽轮轴端部安装有槽轮二，槽轮二滚动支撑于轮轨二上。

8、优选的，底板二周部竖向安装有导向轴承，升降机构包括竖向安装于底板二中部的电动缸，电动缸的伸缩杆底部安装有末端夹具板，末端夹具板上安装有导向轴一，导向轴一滑移穿设于导向轴承内，末端夹具板下方安装有两个纵向骨架，两个纵向骨架下方安装有两个横向骨架，横向骨架端部下方安装有呈上下布设的两个导向板，位于上方的导向板上安装有导向轴套，位于下方的导向板上安装有导向轴二，导向轴二滑移穿设于导向轴套，导向轴二上套设有压缩弹簧，压缩弹簧弹性支撑于两个导向板之间；末端夹具板下方还设置有到位传感器、距离传感器和极限传感器三。

9、优选的，吸附机构设置于位于下方的导向板上，吸附机构包括呈对角设置的得电电磁铁和失电电磁铁。

10、优选的，波纹板工作位包括取料位、加工位和下料位，取料位处设置有托盘和取料位传感器，下料位处设置有托盘和下料位传感器。

11、第二方面，本发明提供一种波纹板自动高速移栽装置的运行方法，包括以下步骤：

12、s1、将装有原料波纹板的托盘放置到取料位，将后续用于承载成品波纹板的托盘放置到下料位，激光切割设备正常无报警状态，加工位处于空置状态；

13、s2、启动装置开关，切换到自动运行模式，装置进行自检，各传感器均正常，三轴自动回零点位置；

14、s3、取料位有料，x轴和y轴移动至取料位的原料波纹板正上方；

15、s4、抓取波纹板，x轴和y轴停止移动，z轴下降至距离原料波纹板固定短距离后降速缓慢下降；吸附机构与波纹板紧密接触后触发到位传感器，得电电磁铁上电，失电电磁铁断电；z轴提升至设定高度；

16、s5、x轴和y轴移动至相应的加工位正上方；

17、s6、释放波纹板，x轴和y轴停止移动，z轴缓慢下降；波纹板与加工位紧密接触后触发到位传感器，得电电磁铁断电，失电电磁铁得电；z轴提升至设定高度；

18、s7、上料未达到设定分布数量时，重复执行s3-s6步骤；上料达到设定分布数量时，进行下一步骤；

19、s8、三轴回到原点位置，三轴达到原点位置后发送上料完成信号给激光切割设备；

20、s9、激光设备加工波纹板，加工完成后发送加工完成信号至装置；

21、s10、抓取成品波纹板，x轴和y轴停止移动，z轴下降至距离波纹板固定短距离后降速缓慢下降；吸附机构与波纹板紧密接触后触发到位传感器，得电电磁铁上电，失电电磁铁断电；z轴提升至设定高度；

22、s11、释放波纹板，下料位处的托盘没有满垛，x轴和y轴移动到相应的下料位后，x轴和y轴停止移动，z轴缓慢下降，波纹板与下料位紧密接触后触发到位传感器，得电电磁铁断电，失电电磁铁得电；z轴提升至设定高度；

23、s12、成品波纹板未完成全部下料时，重新执行s10-s11步骤；成品波纹板全部下料后，若取料位已补料，重新执行s3及后续步骤；若不再补料，则关停设备。

24、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

25、自动化适配性优：摒弃起重机人工操控模式，全伺服联动实现全自动移栽，定位精准、消除人工操作安全隐患，联动激光割孔自动化设备，节拍一致且稳定；

26、工况适配无短板：复合框架与同步传动结构兼顾5m跨距、200kg以上载荷、速度2m/s以上，解决传统桁架机型动力冗余或刚性不足的缺陷；

27、结构稳定耐用：各连接板、台阶板简化加工装配；隅撑、箱体、槽轮夹持结构提升刚性，摩擦损耗小，易损件寿命大幅延长；

28、抓取安全可靠：双电磁铁断电防坠设计，升降导向结构防板材磕碰，降低物料报废率，设备综合能耗、维护成本显著降低。