角钢码垛机械手机构分析与优化

王龙宇，李占贤，何凯杰

(河北联合大学机械工程学院，河北唐山063009)

0 前言

随着钢铁工业连续化和大型化的不断发展，为提高作业率，减少故障率，节能降耗，改善产品质量，生产国民经济发展急需的新品种，许多环节都已非人力所能及，自动化装备已经成为钢铁工业不可或缺的关键设备，成为提高生产力的重要要素之一。

角钢是一种常见的建筑结构和工程结构材料，主要用于金属构件及厂房的框架，广泛应用于各种房梁、桥梁、输电塔、起重运输机械、船舶以及仓库货架等场合。角钢的轧制生产中，在矫直后打捆前的环节就是码垛，现在很多钢铁企业中，有的还在采用原始的人工码垛，工人劳动强度大、码垛效率低下，而且码垛效果不好、参差不齐，影响产品的外观质量，不便于后续运输，而且很容易使产品变形。由于人力存在的缺陷，严重制约着码垛效率和码垛质量，而现有的角钢码垛机体积庞大，生产效率低下，容易出错，已经成为影响钢铁企业生产效率的关键因素。根据国内的现状，设计了一种角钢码垛机械手。该角钢码垛机械手占用体积小、快速准确，大大提高了码垛效率和码垛质量。

1 角钢码垛机械手的机械结构简介

角钢码垛机械手的机械结构如图1所示。

图1 角钢码垛机械手的机械结构简图

角钢码垛机械手由两个伺服电机通过丝杠控制末端手爪的运动。码垛机构的左边两个连杆等长，同时连杆与滑块连接点间距和与手爪连接点间距等长，因此，左边两个连杆、滑块、手爪构成了一个平行四边形。……