堆疊角鋼自動化吊裝轉移裝置設計

李漫天，李子毅

（廣西大學 機械工程學院，廣西 南寧 530004）

0 引言

輸電線路是電力運輸的主要組成部分，線路大部分采用鐵塔結構進行架設，鐵塔塔架構成由不同規格的角鋼通過焊接或螺紋連接的結構連接方式搭配而成[1]。目前，塔架生產廠商均建造有角鋼加工線，角鋼的截斷、鉆孔、下料均可以自動完成。但是，在上料過程中，由于角鋼有6 耀12 m 的長度、較重的重量和特殊的物料堆疊存放方式，較難自動完成。目前國內外缺乏自動化送料系統，需要人工對角鋼進行姿態的調整和固定[2]。通常情況需要2～3 名工作人員一起徒手上料，將角鋼放置于上料臺上，為接下來的加工線操作做準備。這種人工上料環節存在生產效率低、工人勞動強度大和生產安全存在較大隱患等問題，極需要進行自動化改造，以適應生產效率的提高和生產安全要求[3]。為此，依托的自動化機構設計技術，基于現有的實際生產流程，設計堆疊角鋼自動化吊裝轉移裝置。

1 吊裝轉移系統工作流程及結構方案

采用桁架角鋼吊裝系統替代人工上料。桁架角鋼吊裝系統如圖1 所示，機械部分由基于桁架結構的二自由度直角坐標機器人、角鋼位姿翻轉機構、流水機構三部分組成。直角坐標機器人的垂直軸（Z軸）平動機構和流水機構使用步進電機作為動力源；角鋼位姿翻轉機構使用直流電機作為動力源；直角坐標機器人的水平軸（X軸）平動使用三相異步交流電機作為動力源。

圖1 吊裝系統結構