CN105773014B - 一种钢筋弯箍自动焊接机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种钢筋弯箍自动焊接机，包括载料托架、回转载料系统、工装系统和焊接机械手；载料托架包括托料架，托料架的上部设置有两条横向导杆，横向导杆的下方设有下导向板，横向导杆之间设有若干平行的分隔杆，分隔杆之间设有两个可沿横向导杆滑动的上夹板，上夹板分别通过上浮动弹簧与分隔杆连接，上夹板下方设有U型托槽，U型托槽的底部设有下浮动弹簧，下导向板上设有U型托槽的上下移动导向装置；回转载料系统包括机架底座，机架底座上设有回转轴承，回转轴承的内圈上均匀固定有若干支撑柱，支撑柱上端固定连接有回转托盘，机架底座上还设有驱动回转托盘转动的回转驱动装置。本发明自动化程度高，效率高，质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及钢筋焊接设备领域，特别涉及一种钢筋弯箍自动焊接机。
背景技术
如图1，传统钢筋弯箍A焊接采用人工焊接，钢筋弯箍制作完成后插入定制的钢架，电焊工用卡手将要焊接的两根钢筋卡在一起，点焊住两端，整排钢架上的弯箍点焊完成后再将满焊全部搭接部位。传统人工焊接方法焊接质量不稳定，焊接长度无法保证，耗时耗力，效率低。因此需要设计一种自动化程度高、效率高和质量稳定的钢筋弯箍自动焊接机，来解决上述问题。
发明内容
本发明提出了一种钢筋弯箍自动焊接机，解决了手工焊接钢筋弯箍质量不稳定和效率低的缺陷。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种钢筋弯箍自动焊接机，包括载料托架、回转载料系统、工装系统和焊接机械手；载料托架包括托料架，托料架的上部设置有两条平行的横向导杆，横向导杆的下方设置有下导向板，横向导杆之间设置有若干平行的分隔杆将托料架分成若干夹料框，分隔杆之间设置有两个可沿横向导杆滑动的上夹板，上夹板分别通过上浮动弹簧与分隔杆连接，上夹板下方设置有U型托槽，U型托槽的底部通过下浮动弹簧与托料架的底部连接，下导向板上设置有U型托槽的上下移动导向装置；回转载料系统包括机架底座，机架底座上设置有回转轴承，回转轴承的内圈上均匀固定有若干支撑柱，支撑柱上端固定连接有回转托盘，机架底座上还设置有驱动回转托盘转动的回转驱动装置，回转托盘中间设置有机械手孔；工装系统包括若干对上夹头和若干对下夹头、机架底座上设置有推动若干对上夹头前进的上推进装置和推动若干对上夹头夹紧的上夹紧推动装置，机架底座上还设置有推动若干对下夹头前进的下推进装置和推动若干对下夹头夹紧的下夹紧推动装置，每对上夹头上都设置有相互配合的夹槽；焊接机械手包括机械手和连接在机械手上的焊接装置；回转托盘上设置有若干个载料托架，工装系统设置在回转托盘的一侧，焊接机械手穿过机械手孔固定在机架底座上。
进一步，所述上夹板的两侧端设置有与所述横向导杆配合的滑槽，滑槽沿所述横向导杆滑动，所述上下移动导向装置为导向孔，导向孔设置在所述下导向板上，所述U型托槽的两端设置有与导向孔配合的滑柱。
进一步，所述上夹板的上端和下端设置有向外倾斜的进料斜板，所述U型托槽的开口处设置倒八字型进料口。
进一步，所述夹料框中的两块所述上夹板上分别设置有一个错开布置的垫块。
进一步，所述回转驱动装置包括驱动气缸、导向杆、滑动装置和回转推头，驱动气缸水平设置，驱动气缸的缸体铰接在机架底座上，回转推头固定在驱动气缸的活塞杆端上，回转推头上设置有与所述支撑柱形状相对应的凹槽，导向杆固定在驱动气缸的缸体上，导向杆设置在回转轴承和回转托盘之间并且位于支撑柱外侧，回转推头通过滑动装置沿导向杆滑动，回转推头通过驱动气缸推动支撑柱带动回转托盘转动。
进一步，还包括限制回转托盘每次转动角度的限位装置，限位装置包括限位气缸、限位挡杆、挡杆滑套和限位挡柱，限位气缸水平固定在所述机架底座上，限位气缸的活塞杆与限位挡杆连接，限位挡杆套在挡杆滑套中，挡杆滑套固定在所述机架底座上，限位挡柱设置在回转轴承和回转托盘之间，限位挡杆用于伸出挡住限位挡柱，使回转托盘停止转动。
进一步，还包括固定所述回转托盘的定位装置，定位装置包括定位气缸、定位插头和定位孔，定位气缸竖直固定在机架底座上，定位插头连接在定位气缸的活塞杆上，定位孔设置在回转托盘上，定位气缸用于推动定位插头插入定位孔中，使回转托盘固定不动。
进一步，所述上夹头包括上左夹头和上右夹头，所述下夹头包括下左夹头和下右夹头，上夹紧推动装置包括用于推动上右夹头上下移动的向下推动装置、用于推动上右夹头左右移动的上右推动装置和用于推动上左夹头左右移动的上左推动装置，向下推动装置和上左推动装置设置在上推进装置上，上右推动装置设置在向下推动装置上，下夹紧推动装置包括设置在下推进装置上用于推动下左夹头和下右夹头左右移动的下左推动装置和下右推动装置。
进一步，所述上推进装置包括上推进架和上推进气缸，所述下推进装置包括下推进架和下推进气缸，所述向下推动装置包括向下推动架和向下推动气缸，所述上左推动装置包括上左推动架和上左推动气缸，所述上右推动装置包括上右推动架和上右推动气缸，所述下左推动装置包括下左推动架和下左推动气缸，所述下右推动装置包括下右推动架和下右推动气缸。
进一步，所述上左夹头和所述上右夹头上的夹槽为L型夹槽，所述上左夹头上的L型夹槽进口处设置有进口斜坡，所述下左夹头和所述下右夹头为夹板。
本发明的有益效果：本发明的回转托盘上设置有若干载料托架，一部分载料托架处于装料位，一部分处于待焊接位，一部分载料托架处于焊接位，还有一部分载料托架处于卸料位，装料位上工人往载料托架中插入钢筋弯箍，插好后回转托盘转动，到待焊接位，然后再到焊接位，工装系统的上夹头夹住钢筋弯箍要焊接的两端，焊接机械手活动焊接，上夹头放开，下夹头伸出夹住钢筋弯箍下部，焊接机械手再焊接未焊接的部分，焊接好后，托盘转动再转动，到卸料位，工人卸下焊接好的钢筋弯箍，整个钢筋弯箍自动焊接机的生产处于一个不断循环的过程，效率高，质量稳定，自动化程度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有钢筋弯箍的结构示意图；
图2为本发明钢筋弯箍自动焊接机的结构示意图；
图3为图2中载料托架的结构示意图；
图4为图2中载料托架的剖视结构示意图；
图5为图3中上夹板的主视图；
图6为图3中上夹板的俯视图；
图7为图3中上夹板的左视图；
图8为图3中U型托槽的剖视结构示意图；
图9为图2中回转载料系统的结构示意图；
图10为图2中回转载料系统的俯视结构示意图；
图11为图9中回转驱动装置的结构示意图；
图12为图9中限位装置的结构示意图；
图13为图9中定位装置的结构示意图；
图14为图2中工装系统的结构示意图；
图15为上左夹头和上右夹头夹持钢筋弯箍的状态图；
图16为图14中上左推动架和上左夹头的结构示意图；
图17为图14中上右推动架和上左夹头的结构示意图；
图18为图14中下右推动架和下右夹头的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图2-18，一种钢筋弯箍自动焊接机，包括载料托架B、回转载料系统C、工装系统D和焊接机械手E；载料托架B包括托料架B1，托料架B1的上部设置有两条平行的横向导杆B2，横向导杆B2的下方设置有下导向板B3，横向导杆B2之间设置有若干平行的分隔杆B4将托料架B1分成若干夹料框，分隔杆B4之间设置有两个可沿横向导杆B2滑动的上夹板B5，上夹板B5分别通过上浮动弹簧B6与分隔杆B4连接，上夹板B5下方设置有U型托槽B7，U型托槽B7的底部通过下浮动弹簧B8与托料架B1的底部连接，下导向板B3上设置有U型托槽B7的上下移动导向装置B9；回转载料系统C包括机架底座C1，机架底座C1上设置有回转轴承C2，回转轴承C2的内圈上均匀固定有若干支撑柱C21，支撑柱C21上端固定连接有回转托盘C3，机架底座C1上还设置有驱动回转托盘C3转动的回转驱动装置，回转托盘C3中间设置有机械手孔；工装系统D包括若干对上夹头和若干对下夹头、机架底座C1上设置有推动若干对上夹头前进的上推进装置和推动若干对上夹头夹紧的上夹紧推动装置，机架底座C1上还设置有推动若干对下夹头前进的下推进装置和推动若干对下夹头夹紧的下夹紧推动装置，每对上夹头上都设置有相互配合的夹槽D25；焊接机械手E包括机械手和连接在机械手上的焊接装置；回转托盘C3上设置有若干个载料托架B，工装系统D设置在回转托盘C3的一侧，焊接机械手穿过机械手孔固定在机架底座C1上。
优选的，所述上夹板B5的两侧端设置有与所述横向导杆配合的滑槽B51，滑槽B51沿所述横向导杆B2滑动，所述上下移动导向装置B9为导向孔，导向孔设置在所述下导向板B3上，所述U型托槽B7的两端设置有与导向孔配合的滑柱B71。导向孔不仅有导向作用，还有限位作用，限制了U型托槽B7上下移动的最高位置和最低位置。
优选的，所述上夹板B5的上端和下端设置有向外倾斜的进料斜板B52，所述U型托槽B7的开口处设置倒八字型进料口B72。进料斜板B52和倒八字型进料口B72可以起导向作用，方便钢筋弯箍A的插入和拔出。
优选的，所述夹料框中的两块所述上夹板B5上分别设置有一个错开布置的垫块B53。因为钢筋弯箍A末端的钢筋是错开的不在同一面上，所以设置垫块53后可以更好的固定住钢筋弯箍A。
优选的，所述回转驱动装置包括驱动气缸D41、导向杆D42、滑动装置D43和回转推头D45，驱动气缸D41水平设置，驱动气缸D41的缸体铰接在机架底座C1上，回转推头D45固定在驱动气缸D41的活塞杆端上，回转推头D45上设置有与所述支撑柱C21形状相对应的凹槽D46，导向杆D42固定在驱动气缸D41的缸体上，导向杆D42设置在回转轴承C2和回转托盘C3之间并且位于支撑柱C21外侧，回转推头D45通过滑动装置沿导向杆D42滑动，回转推头D45通过驱动气缸D41推动支撑柱C21带动回转托盘C3转动。工作时驱动气缸D41的活塞杆伸长，回转推头D45沿着导向杆D42滑动推动支撑柱C21，支撑柱C21带动回转托盘C3转动，转过一个工作位的角度，然后驱动气缸D41的活塞杆收缩回平，再推动下一个支撑柱C21转过一个工作角度。
优选的，还包括限制回转托盘C3每次转动角度的限位装置，限位装置包括限位气缸C51、限位挡杆C52、挡杆滑套C53和限位挡柱C54，限位气缸C51水平固定在所述机架底座C1上，限位气缸C51的活塞杆与限位挡杆C52连接，限位挡杆C52套在挡杆滑套C53中，挡杆滑套C53固定在所述机架底座C1上，限位挡柱C54设置在回转轴承C2和回转托盘C3之间，限位挡杆C52用于伸出挡住限位挡柱C54，使回转托盘C3停止转动。限位挡杆和限位挡柱两者中至少一者上设置有缓冲块C55，起到缓冲减震作用。
优选的，还包括固定所述回转托盘C3的定位装置，定位装置包括定位气缸C61、定位插头C62和定位孔C63，定位气缸C61竖直固定在机架底座C1上，定位插头C62连接在定位气缸C61的活塞杆上，定位孔C63设置在回转托盘C3上，定位气缸C61用于推动定位插头C62插入定位孔C63中，使回转托盘C3固定不动。
优选的，所述上夹头包括上左夹头D21和上右夹头D22，所述下夹头包括下左夹头D23和下右夹头D24，上夹紧推动装置包括用于推动上右夹头D22上下移动的向下推动装置、用于推动上右夹头D22左右移动的上右推动装置和用于推动上左夹头D21左右移动的上左推动装置，向下推动装置和上左推动装置设置在上推进装置上，上右推动装置设置在向下推动装置上，下夹紧推动装置包括设置在下推进装置上用于推动下左夹头D23和下右夹头D24左右移动的下左推动装置和下右推动装置。
优选的，所述上推进装置包括上推进架D31和上推进气缸D32，所述下推进装置包括下推进架D411和下推进气缸D421，所述向下推动装置包括向下推动架D51和向下推动气缸D52，所述上左推动装置包括上左推动架D61和上左推动气缸D62，所述上右推动装置包括上右推动架D71和上右推动气缸D72，所述下左推动装置包括下左推动架D81和下左推动气缸D82，所述下右推动装置包括下右推动架D91和下右推动气缸。
优选的，所述上左夹头D21和所述上右夹头D22上的夹槽D25为L型夹槽，所述上左夹头D21的L型夹槽进口处设置有进口斜坡D27，所述下左夹头D23和所述下右夹头D24为夹板。夹槽D25为L型夹槽可以很好的将钢筋弯箍A夹住，进口斜坡D27的设置可以更好的将钢筋弯箍A导入上左夹头D21的L型夹槽中。
优选的，载料托架B为4个，呈四方形设置在转托盘C3上，上左夹头D21、上右夹头D22、下左夹头D23和下右夹头D24均为12个。
本发明整体的工作原理：回转托盘C3上设置有若干载料托架B，一部分载料托架B处于装料位，一部分处于待焊接位，一部分载料托架B处于焊接位，还有一部分载料托架B处于卸料位，装料位上工人往载料托架B中插入钢筋弯箍，插好后回转托盘C3转动，到待焊接位，然后再到焊接位，工装系统D的上夹头夹住钢筋弯箍A要焊接的两端，焊接机械手E活动焊接，上夹头放开，下夹头伸出夹住钢筋弯箍A下部，焊接机械手E再焊接未焊接的部分，焊接好后，回转托盘C3转动再转动，到卸料位，工人卸下焊接好的钢筋弯箍A，整个钢筋弯箍A自动焊接机的生产处于一个不断循环的过程，效率高，质量稳定，自动化程度高。
载料托架B的工作原理：使用时只要将钢筋弯箍A从两个上夹板B5中间插入，下端到达U型托槽B7即可，拔出时，只要拉出钢筋弯箍A即可，操作简单、方便、效率高，上夹板B5设置进料斜板B52和U型托槽B7设置倒八字型进料口B72后，方便钢筋弯箍A的插入和拔出。
回转载料系统C的工作原理：回转托盘C3上设置有若干载料托架B，一部分载料托架B处于装料位，一部分处于待焊接位，一部分载料托架B处于焊接位，还有一部分载料托架B处于卸料位，处于焊接位的载料装置上的钢筋弯箍A焊接好后，回转驱动装置驱动回转托盘C3转动，限位装置限制回转托盘C3每次转过的角度，刚好使待焊接位的载料装置转到焊接位，定位装置固定住回转托盘C3，焊接机械手E焊接，整个钢筋弯箍A自动焊接机的物料处于一个不断的循环输送状态，效率高，稳定性好。
工装系统D的工作原理：上左夹头D21和上右夹头D22向前移动，上左夹头D21向右移动，从左边将钢筋弯箍A限定，然后，上右夹头D22先向下移动，再向左移动，配合上左夹头夹拢钢筋弯箍A要焊接的两端，接着焊接机械手E焊接，再接着下左夹头D23和下右夹头D24先向前推出，再分别左右移动夹紧钢筋弯箍A下部，上左夹头D21和上右夹头D22松开，焊接机械手E焊接未焊接的部分，整个工作过程全自动化，稳定、高效且精度高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钢筋弯箍自动焊接机，其特征在于：包括
载料托架，包括托料架，托料架的上部设置有两条平行的横向导杆，横向导杆的下方设置有下导向板，横向导杆之间设置有若干平行的分隔杆将托料架分成若干夹料框，分隔杆之间设置有两个可沿横向导杆滑动的上夹板，上夹板分别通过上浮动弹簧与分隔杆连接，上夹板下方设置有U型托槽，U型托槽的底部通过下浮动弹簧与托料架的底部连接，下导向板上设置有U型托槽的上下移动导向装置，所述上夹板的上端设置有向外倾斜的进料斜板；
回转载料系统，包括机架底座，机架底座上设置有回转轴承，回转轴承的内圈上均匀固定有若干支撑柱，支撑柱上端固定连接有回转托盘，机架底座上还设置有驱动回转托盘转动的回转驱动装置，回转托盘中间设置有机械手孔，还包括固定所述回转托盘的定位装置；
工装系统，包括若干对上夹头和若干对下夹头、机架底座上设置有推动若干对上夹头前进的上推进装置和推动若干对上夹头夹紧的上夹紧推动装置，机架底座上还设置有推动若干对下夹头前进的下推进装置和推动若干对下夹头夹紧的下夹紧推动装置，每对上夹头上都设置有相互配合的夹槽；
焊接机械手包括机械手和连接在机械手上的焊接装置；
回转托盘上设置有若干个载料托架，工装系统设置在回转托盘的一侧，焊接机械手穿过机械手孔固定在机架底座上。
2.如权利要求1所述的钢筋弯箍自动焊接机，其特征在于：所述上夹板的两侧端设置有与所述横向导杆配合的滑槽，滑槽沿所述横向导杆滑动，所述上下移动导向装置为导向孔，导向孔设置在所述下导向板上，所述U型托槽的两端设置有与导向孔配合的滑柱。
3.如权利要求2所述的钢筋弯箍自动焊接机，其特征在于：所述上夹板下端设置有向外倾斜的进料斜板，所述U型托槽的开口处设置倒八字型进料口。
4.如权利要求1、2或3所述的钢筋弯箍自动焊接机，其特征在于：所述夹料框中的两块所述上夹板上分别设置有一个错开布置的垫块。
5.如权利要求1所述的钢筋弯箍自动焊接机，其特征在于：所述回转驱动装置包括驱动气缸、导向杆、滑动装置和回转推头，驱动气缸水平设置，驱动气缸的缸体铰接在机架底座上，回转推头固定在驱动气缸的活塞杆端上，回转推头上设置有与所述支撑柱形状相对应的凹槽，导向杆固定在驱动气缸的缸体上，导向杆设置在回转轴承和回转托盘之间并且位于支撑柱外侧，回转推头通过滑动装置沿导向杆滑动，回转推头通过驱动气缸推动支撑柱带动回转托盘转动。
6.如权利要求5所述的钢筋弯箍自动焊接机，其特征在于：还包括限制回转托盘每次转动角度的限位装置，限位装置包括限位气缸、限位挡杆、挡杆滑套和限位挡柱，限位气缸水平固定在所述机架底座上，限位气缸的活塞杆与限位挡杆连接，限位挡杆套在挡杆滑套中，挡杆滑套固定在所述机架底座上，限位挡柱设置在回转轴承和回转托盘之间，限位挡杆用于伸出挡住限位挡柱，使回转托盘停止转动。
7.如权利要求1、5或6所述的钢筋弯箍自动焊接机，其特征在于：所述定位装置包括定位气缸、定位插头和定位孔，定位气缸竖直固定在机架底座上，定位插头连接在定位气缸的活塞杆上，定位孔设置在回转托盘上，定位气缸用于推动定位插头插入定位孔中，使回转托盘固定不动。
8.如权利要求1所述的钢筋弯箍自动焊接机，其特征在于：所述上夹头包括上左夹头和上右夹头，所述下夹头包括下左夹头和下右夹头，上夹紧推动装置包括用于推动上右夹头上下移动的向下推动装置、用于推动上右夹头左右移动的上右推动装置和用于推动上左夹头左右移动的上左推动装置，向下推动装置和上左推动装置设置在上推进装置上，上右推动装置设置在向下推动装置上，下夹紧推动装置包括设置在下推进装置上用于推动下左夹头和下右夹头左右移动的下左推动装置和下右推动装置。
9.如权利要求8所述的钢筋弯箍自动焊接机，其特征在于：所述上推进装置包括上推进架和上推进气缸，所述下推进装置包括下推进架和下推进气缸，所述向下推动装置包括向下推动架和向下推动气缸，所述上左推动装置包括上左推动架和上左推动气缸，所述上右推动装置包括上右推动架和上右推动气缸，所述下左推动装置包括下左推动架和下左推动气缸，所述下右推动装置包括下右推动架和下右推动气缸。
10.如权利要求8或9所述的钢筋弯箍自动焊接机，其特征在于：所述上左夹头和所述上右夹头上的夹槽为L型夹槽，所述上左夹头上的L型夹槽进口处设置有进口斜坡，所述下左夹头和所述下右夹头为夹板。
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