[发明专利]一种预制棒装卸系统及其控制方法

权利要求书

1.一种预制棒装卸系统，其特征在于：包括三方向移动装置、控制中心和预制棒吊起装置；三方向移动装置包括X轴向板、X轴向移动导轨、X轴向丝杆、X轴向移动伺服电机、Y轴向板、Y轴向移动导轨、Y轴向丝杆、Y轴向移动伺服电机、Z轴向板、Z轴向驱动气缸、Z轴向手臂、托棒支架、发射器和接收器；在X轴向板上安装有两根对称的X轴向移动导轨，在两根X轴向移动导轨之间安装有X轴向丝杆，在X轴向丝杆一端安装有X轴向移动伺服电机；Y轴向板垂直安装在X轴向移动导轨上，在Y轴向板上安装有两根对称的Y轴向移动导轨，在两根Y轴向移动导轨之间安装有Y轴向丝杆，在Y轴向丝杆一端安装有Y轴向移动伺服电机；Z轴向板垂直安装在Y轴向移动导轨上，在Z轴向板上安装有Z轴向手臂和Z轴向驱动气缸，Z轴向手臂前端安装有托棒支架，Z轴向驱动气缸与驱动轴一端相连，驱动轴的另一端与托棒支架端部相连，用以驱动托棒支架；

在托棒支架上安装有发射器，发射器中心水平指向托棒支架圆槽中心，发射器发生激光或红外线，由接收器接收；在发射器旁边装有接近开关，控制Z轴向手臂停止；

所述X轴向移动伺服电机驱动X轴向丝杆转动，由X轴向丝杆辐带动Y轴向板平面沿导轨高精度的直线运动；所述Y轴向移动伺服电机驱动Y轴向丝杆转动，由Y轴向丝杆辐带动Z轴向板平面沿导轨高精度的直线运动；

预制棒吊起装置包括吊杆，在吊杆下部开有插销孔；吊杆装夹在设备卡盘上，吊杆用于吊起预制棒；

控制中心具有控制服务器，在控制服务器上安装有可编程控制模块，控制服务器通过通信电缆或者无线路由与X轴向移动伺服电机、Y轴向移动伺服电机以及接收器相连接，接收器将预制棒的位置信号发送到控制服务器上，由控制服务器上的可编程控制模块控制X轴向移动伺服电机和Y轴向移动伺服电机的运行。

2.根据权利要求1所述的预制棒装卸系统，其特征在于：在所述X轴向板上设有X轴向限位报警块，在所述Y轴向板上设有Y轴向限位报警块，以限制Y轴向板和Z轴向板移动的范围，当Y轴向板接触X轴向限位报警块或Z轴向板移动接触Y轴向限位报警块时，发出报警信息。

3.根据权利要求1或2所述的预制棒装卸系统，其特征在于：所述发射器及接收器采用激光发射器及激光接收器或者红外发射器及红外接收器。

4.根据权利要求1或2所述的预制棒装卸系统，其特征在于：所述的X轴向移动伺服电机和Y轴向移动伺服电机具有过载报警器。

5.权利要求1所述的预制棒装卸系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）预制棒生产设备运行结束后，预制棒吊起装置将预制棒吊至卸棒位置；

（2）控制服务器上的可编程控制模块控制X轴向移动伺服电机和发射器开启；Y轴向板在X轴向移动伺服电机的带动下沿X轴移动，当发射器发射出的激光或者红外线被遮挡时，由控制服务器记录Y轴向板当前的位置，当发射器发射出的激光或者红外线再次被遮挡时，控制服务器再次记录Y轴向板当前的位置；

（3）控制服务器通过计算步骤（2）中两次记录的位置坐标差值，即得预制棒直径，由此计算出目前坐标距预制棒中心的距离，并自动调整距离至预制棒中心位置；

（4）控制服务器上的可编程控制模块控制Y轴向移动伺服电机启动，使Z轴向板沿Y轴移动，当发射器中心与预制棒及吊杆插销孔中心同在一条水平线上时，光线通过，被接收器接收，Z轴向板移动停止；

（5）可编程控制模块控制Z轴向驱动气缸启动，使托棒支架沿Z轴方向向预制棒接近，直至到达适当位置，移动的距离由托棒支架圆槽直径和预制棒的直径决定，保证托棒支架圆槽的中心和预制棒的中心同轴，接近开关控制Z轴向驱动气缸停止，此时托棒支架在Z轴方向的移动停止；

（6）可编程控制模块控制Y轴向移动伺服电机启动，使托棒支架沿Y轴移动，当发射器发射出的光线被遮挡时，Y轴向移动伺服电机停止，托棒支架移动停止，此时预制棒被托起，取下吊杆插销，吊杆上升，预制棒悬挂在预制棒装卸系统的托棒支架上；此时预制棒从吊杆上卸除；

（7）预制棒回移

预制棒回移有两种方式：

A、由可编程控制模块控制X轴向移动伺服电机和Y轴向移动伺服电机启动，使预制棒跟随Z轴向手臂按照原线路逆向返回； 

B、按照实际需求指定线路返回，由可编程控制模块设定预制棒回移线路，沿Z轴方向回移->沿Y轴移动->沿X轴移动->至后续运棒设备。

6.根据权利要求5所述的预制棒装卸系统的控制方法，其特征在于：所述步骤（6）中移动伺服电机移动的时间，由可编程控制模块根据Y轴向移动速度及棒径，计算好移动的距离后预先设定。