CN104554863B - 一种打捆机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种棒型材打捆机器人，其包括：机架上设有上臂与下臂，气缸一设于所述上臂上且适于相对上臂左右移动，气缸一内的活塞一及连杆一适于垂直移动，该连杆一的底端设有可伸缩的钉盒，所述下臂上左右滑动配合有用于放置钢捆的台面，下臂底部固定设有气缸二，该气缸二内设有活塞二及其顶部的连杆二，该连杆二顶面设有一对凹槽，该凹槽适于当所述连杆一与连杆二对齐并压紧时，钉子能够穿透并咬紧用于捆扎钢捆的橡胶带；所述连杆二右侧设有适于相对连杆二移动、用于夹紧橡胶带端部的紧压块；该棒型材打捆机器人在捆扎过程中不会出现虚丝现象，一旦捆紧后不易出现钢材移位现象而松捆。

Description

一种打捆机器人

技术领域

本发明涉及一种棒型材打捆机器人，用于对钢材进行打捆包装。

背景技术

现有技术中的棒型材打捆机器人大都采用铁制盘条对钢捆进行打捆包装，由于该种盘条都有较大的最小弯曲半径，对小捆径的的钢捆进行打捆时，极晚造成盘条卡死现象而不能继续抽紧，造成虚丝现象，从而造成松捆现象；另一方面，由于铁制盘条的柔韧性不高，需要使用较大的力才能将其抽紧，然而由于钢捆的形状各不相同，由于盘条与钢材都是相同材料，相互间摩擦系数较小，抽紧后的钢捆在吊装过程中还会出现因其中某个钢条移位而出现松捆。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种打捆机器人，采用橡胶带对钢材进行打捆，能够避免上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种打捆机器人，其包括：机架，其上设有上臂与下臂，气缸一设于所述上臂上且适于相对上臂左右移动，气缸一内的设有活塞一，活塞一底部固定有连杆一，所述活塞一及连杆一适于垂直移动，该连杆一的底端设有可伸缩的钉盒，当钉盒向上移动时其内的钉子适于被推出该钉盒；

所述下臂上左右滑动配合有用于放置钢捆的台面，下臂底部固定设有气缸二，该气缸二内设有活塞二，该活塞二顶部固定有连杆二，所述活塞二与连杆二适于垂直移动，所述下臂上设有用于使连杆二穿过的孔，所述台面内设有用于当台面滑动时使连杆二能穿过的通孔二，该连杆二顶面设有一对凹槽，该凹槽适于当所述连杆一与连杆二对齐并压紧时，钉子能够穿透并咬紧用于捆扎钢捆的橡胶带；

所述连杆二右侧设有适于相对连杆二移动、用于夹紧橡胶带端部的紧压块；所述紧压块顶部靠近左端设有用于切断橡胶带的刀片；

所述气缸一的右侧设有引导轮与滑轮一，用于输送橡胶带并使捆扎所述钢捆过程中保持橡胶带的张紧力。

所述机架的上臂与下臂都设有一U形孔，电机一固定设于机架的上臂顶部，支撑板通过滚轮移动配合于所述上臂前、后端的上表面，该支撑板上固定有气缸一，该气缸一穿过所述上臂的U形孔并可随支撑板左、右移动，所述电机一通过其右侧连接的螺杆一及气缸一上部的螺孔与气缸一传动连接。

所述气缸一的右侧固定有电机二，该电机二转子前端固定设有主动齿轮，该主动齿轮与其下方绕转轴自转的中间齿轮啮合，该中间齿轮与所述引导轮前端固定连接的从动齿轮啮合；

所述机架的上臂右端下固定设有悬臂，该悬臂底部设有底托，绕有橡胶带的线盘转动配合于悬臂外侧。

所述连杆一下端内设有方形空腔，该空腔的前、后两侧设有通孔一，用于挤压钉子的压块通过连接杆与该空腔顶部固定连接，断面呈L形的钉盒的前部滑动配合于所述空腔内并与空腔顶部通过弹簧一连接，所述钉盒前部设有与压块滑动配合的内腔，所述钉盒前部的顶端设有与所述通孔一滑动配合的滑动销，钉盒前部底端为一形状与压块相匹配通孔，钉盒的后部设有多个用胶水相互粘合的钉子及用于将所述钉子往前推的弹簧二，各钉子的尺寸与所述压块相同。

所述机架的下臂前、后两侧各设有滑动条，台面通过其前、后两侧设置的滑动槽及上述滑动条滑动配合于下臂上，该台面的前部下端设有齿条并与转动配合于下臂前端的齿轮啮合，下臂上固定设置的电机三通过转子头部固定的主动齿轮与所述齿轮传动连接。

所述连杆二顶部右侧固定设有支架二，紧压块滑动配合于该支架二上，该支架二的右端固定有电机四，该电机四通过其左侧连接的螺杆二及紧压块内部螺孔与紧压块传动连接。

上述棒型材打捆机器人的工作方法，包括：

（1）电机三工作驱动台面向右移动，将钢捆放置于所述台面上且需要捆扎处对齐台面上的U形通孔二；

（2）电机二工作驱动引导轮及滑轮一转动，线盘上的橡胶带经过滑轮三及滑轮二0垂直向下移动；

（3）电机四工作驱动紧压块向右移动使紧压块与连杆二之间有容纳橡胶带的空隙，同时电机一工作驱动气缸一左、右移动使所述橡胶带对准上述空隙，当橡胶带到达紧压块与连杆二之间时，电机四反向转动并使紧压块向左移动与连杆二压紧，从而夹紧橡胶带的端部；

（4）气缸一工作使连杆一上移，气缸二工作使连杆二下移至台面下方，同时所述电机三反向转动驱动台面向左移动，使钢捆由气缸一与气缸二的右方移动至其左侧，当钢捆经过气缸一与气缸二之间时，所述连杆一下移，所述连杆二上移，控制连杆一与连杆二的速度，同时通过电机一调节连杆一的位置使其正对连杆二，当连杆一下端与连杆二上端正好位于钢捆的右侧中部会合，使橡胶带自钢捆的左侧中部沿两侧周向包裹钢捆至钢捆右侧中部，台面停止移动；在此过程中，电机二控制橡胶带的向下移动速度，使其与前述动作同步并使整个过程中橡胶带一直处于张紧状态；

（5）当连杆一与连杆二正对并压紧后，钉盒相对连杆一向上移动，钉盒内的钉子由于压块的压力而穿透两层橡胶带，在凹槽作用下按要求变形并咬紧橡胶带，同时所述刀片切断所述橡胶带。

相对于现有技术，本发明具有的技术效果是：

1）本发明的棒型材打捆机器人采用橡胶带在捆扎所述钢捆时，自钢捆的左侧中部沿两侧周向包裹钢捆至钢捆右侧中部，钢捆捆扎过程中受力均匀，由于橡胶带柔软性好且弯曲半径比盘条要小，所以在捆扎过程中不会出现虚丝现象，同时由于橡胶与钢捆间的摩擦系数较大且橡胶带具有弹性，一旦捆紧后不易出现钢材移位现象而松捆；

2）所述电机一与螺杆一用于精确控制气缸一的左右位置，使连杆一能与连杆二对齐，也便于连杆二与紧压块夹紧橡胶带；

3）所述电机二用于精确控制引导轮的转动，从而控制橡胶带的移动速度，在捆扎过程中保持橡胶带的张紧力；

4）所述钉盒能相对连杆一伸缩，使钉子能被推出并穿透、咬紧橡胶带；

5）所述电机三能精确控制台面的移动速度，使其与连杆一、连杆二的移动速度相匹配；

6）所述电机四能控制紧压块相对连杆二移动，从而夹紧或松开橡胶带的端部。

附图说明

为了清楚说明本发明的创新原理及其相比于现有产品的技术优势，下面借助于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明可能的实施例。在图中：

图1为所述棒型材打捆机器人的正视图；

图2 为所述棒型材打捆机器人的右视图；

图3为所述连杆一的局部视图；

图4为所述连杆一与钉盒的左侧剖视图；

图5为所述连杆二的局部视图；

图6为所述连杆二顶部俯视图；

图7为所述连杆二顶部剖视图；

图8为所述机架的俯视图；

图9为所述台面的俯视图；

图10为所述钉盒的A－A剖面图。

具体实施方式

如图1，图2所示， 所述棒型材打捆机器人包括：机架1，电机一2，螺杆一3，气缸一4，支撑板5，滚轮6，活塞一7，连杆一8，电机二9，悬臂10，线盘11，底托12，橡胶带13，中间齿轮14，主动齿轮15，引导轮16，滑轮一17，钢捆18，台面19，滑动条20，滑动槽21，齿条22，固定板23，气缸二24，活塞二25，连杆二26，电机三27，皮带二28，齿轮29，滑轮二30，通孔一31，滑动销32，钉盒33，压块34，弹簧一35，弹簧二36，钉子37，刀片38，紧压块39，螺杆二40，电机四41，支架二42，支撑座43，滑轮三44。

正面呈U形的机架1其开口方向朝右，如图8所示，其上臂与下臂都设有一U形孔101；电机一2固定设于机架1的上臂顶部，电机一2的转子与其右侧的螺杆一3连接，支撑板5下部通过支架连接有滚轮6，该支撑板5通过滚轮6移动配合于所述机架1上臂的前、后端的上表面，支撑板5上固定有气缸一4，该气缸一4穿过所述上臂的U形孔101并可随支撑板5左、右移动，所述气缸一4的顶部通过螺孔与所述螺杆一3螺纹配合，所述气缸一4内设有活塞一7及其下方的连杆一8，，所述气缸一4的右侧固定设有支撑座43，该支撑座43的前端上方固定设有电机二9，该电机二9转子前端固定设有主动齿轮15，所述支撑座43前端且位于电机二9的下方设有绕转轴自转的中间齿轮14，该支撑座43的前端下方设有一引导轮16及其下方的两个滑轮一17，引导轮16及滑轮一17可绕各自的轴转动，引导轮16前端同心固定连接有从动齿轮161，该中间齿轮14与所述主动齿轮15与从动齿轮161啮合；该引导轮16与两滑轮一17之间的间隙与橡胶带13的厚度相匹配，所述气缸一4下部的右侧面上有一适于橡胶带13穿过的开口，开口下方且位于气缸内侧面上转动配合有用于引导橡胶带的滑轮三44，所述气缸一4的底部也设有一适于橡胶带13穿过的开口；所述机架1的上臂右端下固定设有悬臂10，该悬臂10底部设有底托12，绕有橡胶带13的线盘11转动配合于悬臂10外侧。

如图3、图4、图10所示，所述连杆一8为方形柱体，该连杆一8右侧面下方通过支架转动设有滑轮二30且该滑轮二30的下侧面与连杆一8的底部平齐，连杆一8下端的内侧设有方形空腔，该空腔的前、后两侧设有通孔一31，用于挤压钉子37的方形压块34通过连接杆341与连杆一8内的空腔顶部固定连接，断面呈L形的钉盒33的前部滑动配合于所述连杆一8的空腔内，钉盒33为薄壁结构，钉盒33前部的内腔形状与所述压块34相匹配且其顶部设有使连接杆341穿过的通孔，钉盒33前部顶端与所述空腔顶部之间通过呈压缩状态的弹簧一35连接，钉盒33前部顶端的前后两侧设有滑动配合于所述通孔一31内的滑动销32，所述钉盒33前部底端为一通孔，该通孔的形状与所述压块34相匹配，所述钉盒33的后部设有多个钉子37，钉子37之间通过胶水相互粘合，钉盒33的后端内设有一用于将多个钉子37往前推的弹簧二36，各钉子的尺寸与所述压块34相同。

如图1所示，所述机架1的下臂前、后两侧各设有滑动条20，台面19通过其前、后两侧设置的滑动槽21及上述滑动条20滑动配合于所述机架1的下臂上，如图9所示，所述台面19上设有U形通孔二191，该U形通孔二191与所述下臂上的U形孔101中心线对齐，钢捆18放置于所述台面19上表面，所述台面的前部下端设有齿条22，所述下臂上固定设有电机三27，齿轮29转动配合于所述下臂前端并与所述齿条22啮合，所述电机三27前端转子头部固定设有主动齿轮28，该主动齿轮28与所述齿轮29啮合； 所述下臂的下方通过固定板23固定连接有气缸二24，气缸二24内设有活塞二25及其上的连杆二26，该连杆二26穿过所述U形通孔二191与所述下臂上的U形孔101。

如图5所示，所述连杆二26顶部右侧固定设有支架二42，紧压块39通过内部通孔滑动配合于该支架二42上，该支架二42的右端固定有电机四41，该电机四41的转子与其左侧的螺杆二40固定连接，所述紧压块39通过内部螺孔与所述螺杆二40螺纹配合；所述紧压块39顶端左侧固定设有用于切断橡胶带13的刀片38，该刀片38的左侧面与紧压块39的左侧面对齐。

如图6、图7所示，所述紧压块39顶端上表面居中对称设有两个凹槽261，该凹槽261用于当压块34压紧钉子37时使钉子37按要求弯折并咬紧橡胶带。

所述橡胶带13采用如氯丁橡胶或氢化丁腈橡胶与帘线制成，具有高强度特性，可以替代普通盘条来捆扎钢捆。

所述棒型材打捆机器人的工作过程包括：

（1）电机三27工作驱动台面19向右移动，将钢捆18放置于所述台面19上且需要捆扎处对齐台面19上的U形通孔二191；

（2）电机二9工作驱动引导轮16及滑轮一17转动，线盘11上的橡胶带13经过滑轮三44及滑轮二30垂直向下移动；

（3）电机四41工作驱动紧压块39向右移动使紧压块与连杆二26之间有容纳橡胶带的空隙，同时电机一2工作驱动气缸一4左、右移动使所述橡胶带对准上述空隙，当橡胶带到达紧压块与连杆二之间时，电机四反向转动并使紧压块向左移动与连杆二压紧，从而夹紧橡胶带的端部；

（4）气缸一4工作使连杆一8上移，气缸二24工作使连杆二26下移至台面19下方，同时所述电机三27反向转动驱动台面19向左移动，使钢捆18由气缸一4与气缸二24的右方移动至其左侧，当钢捆18经过气缸一4与气缸二24之间时，所述连杆一8下移，所述连杆二26上移，控制连杆一与连杆二的速度，同时通过电机一2调节连杆一的位置使其正对连杆二，当连杆一下端与连杆二上端正好位于钢捆的右侧中部会合，使橡胶带13自钢捆的左侧中部沿两侧周向包裹钢捆至钢捆右侧中部，台面19停止移动；在此过程中，电机二9控制橡胶带的向下移动速度，使其与前述动作同步并使整个过程中橡胶带一直处于张紧状态。

（5）当连杆一8与连杆二24正对并压紧后，钉盒33相对连杆一8向上移动，钉盒内的钉子由于压块34的压力而穿透两层橡胶带，在凹槽261作用下按要求变形并咬紧橡胶带，同时所述刀片38切断所述橡胶带。

所述橡胶带13在捆扎所述钢捆时，自钢捆的左侧中部沿两侧周向包裹钢捆至钢捆右侧中部，钢捆捆扎过程中受力均匀，由于橡胶带柔软性好且弯曲半径比盘条要小，所以在捆扎过程中不会出现虚丝现象，同时由于橡胶与钢捆间的摩擦系数较大且橡胶带具有弹性，一旦捆紧后不易出现钢材移位现象而松捆。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种打捆机器人，其特征在于：机架（1）上设有上臂与下臂，气缸一（4）设于所述上臂上且适于相对上臂左右移动，气缸一（4）内设有活塞一（7），活塞一（7）底部固定有连杆一（8），所述活塞一（7）及连杆一（8）适于垂直移动，该连杆一（8）的底端设有可伸缩的钉盒（33），当钉盒（33）向上移动时其内的钉子（37）适于被推出该钉盒（33）；

所述下臂上左右滑动配合有用于放置钢捆（18）的台面（19），下臂底部固定设有气缸二（24），该气缸二（24）内设有活塞二（25），该活塞二（25）顶部固定有连杆二（26），所述活塞二（25）与连杆二（26）适于垂直移动，所述下臂上设有用于使连杆二（26）穿过的孔（101），所述台面（19）内设有用于当台面（19）滑动时使连杆二（26）能穿过的通孔二（191），该连杆二（26）顶面设有一对凹槽（261），该凹槽适于当所述连杆一（8）与连杆二（26）对齐并压紧时，钉子（37）能够穿透并咬紧用于捆扎钢捆的橡胶带（13）；

所述连杆二（26）右侧设有适于相对连杆二（26）移动、用于夹紧橡胶带（13）端部的紧压块（39）；所述紧压块（39）顶部靠近左端设有用于切断橡胶带（13）的刀片（38）；

所述气缸一（4）的右侧设有引导轮（16）与滑轮一（17），用于输送橡胶带（13）并使捆扎所述钢捆过程中保持橡胶带的张紧力；

所述气缸一（4）的右侧固定有电机二（9），该电机二（9）转子前端固定设有主动齿轮（15），该主动齿轮（15）与其下方绕转轴自转的中间齿轮（14）啮合，该中间齿轮（14）与所述引导轮（16）前端固定连接的从动齿轮（161）啮合；

所述机架（1）的上臂右端下固定设有悬臂（10），该悬臂（10）底部设有底托（12），绕有橡胶带（13）的线盘（11）转动配合于悬臂（10）外侧；

所述机架（1）的下臂前、后两侧各设有滑动条（20），台面（19）通过其前、后两侧设置的滑动槽（21）及上述滑动条（20）滑动配合于下臂上，该台面的前部下端设有齿条（22）并与转动配合于下臂前端的齿轮（29）啮合，下臂上固定设置的电机三（27）通过转子头部固定的主动齿轮（28）与所述齿轮（29）传动连接；

所述连杆一（8）下端内设有方形空腔，该空腔的前、后两侧设有通孔一（31），用于挤压钉子（37）的压块（34）通过连接杆（341）与该空腔顶部固定连接。

2.根据权利要求1所述的打捆机器人的工作方法，包括：

（1）电机三工作驱动台面向右移动，将钢捆放置于所述台面上且需要捆扎处对齐台面上的通孔二；

（2）电机二工作驱动引导轮及滑轮一转动，线盘上的橡胶带经过滑轮三及滑轮二垂直向下移动；

（3）电机四工作驱动紧压块向右移动使紧压块与连杆二之间有容纳橡胶带的空隙，同时电机一工作驱动气缸一左、右移动使所述橡胶带对准上述空隙，当橡胶带到达紧压块与连杆二之间时，电机四反向转动并使紧压块向左移动与连杆二压紧，从而夹紧橡胶带的端部；

（4）气缸一工作使连杆一上移，气缸二工作使连杆二下移至台面下方，同时所述电机三反向转动驱动台面向左移动，使钢捆由气缸一与气缸二的右方移动至其左侧，当钢捆经过气缸一与气缸二之间时，所述连杆一下移，所述连杆二上移，控制连杆一与连杆二的速度，同时通过电机一调节连杆一的位置使其正对连杆二，当连杆一下端与连杆二上端正好位于钢捆的右侧中部会合，使橡胶带自钢捆的左侧中部沿两侧周向包裹钢捆至钢捆右侧中部，台面停止移动；在此过程中，电机二控制橡胶带的向下移动速度，使其与前述动作同步并使整个过程中橡胶带一直处于张紧状态；

（5）当连杆一与连杆二正对并压紧后，钉盒相对连杆一向上移动，钉盒内的钉子由于压块的压力而穿透两层橡胶带，在凹槽作用下按要求变形并咬紧橡胶带，同时所述刀片切断所述橡胶带。