CN107081740A - 铝模板自动焊接设备送料器 - Google Patents

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李正江
杜昌峰
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0253Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type

Abstract

本发明涉及一种铝模板自动焊接设备送料器,包括焊接平台、悬臂、升降装置、小料机械手、小料放置装置,悬臂通过纵向移动副和所述焊接平台连接,在纵向驱动装置的驱动下,悬臂沿着平行于铝模板长边的方向平移,悬臂设有横向移动副和横向驱动装置,升降装置安装在横向驱动装置上,小料机械手安装在所述升降装置上,悬臂上设置所述小料放置装置。本发明提供一种不需要人工参与,全自动完成搬运和焊接的铝模板自动焊接设备,提高工作效率与精确度。

Description

铝模板自动焊接设备送料器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种机器人智能制造技术领域,具体涉及一种建筑铝模板焊接制造技 术领域。
背景技术
[0002] 传统建筑业使用大量板材,新兴的铝模板拆装灵活、刚度高、使用寿命长,浇筑的 混凝土面平整光洁,施工对机械依赖程度低,尺寸统一,互换性好,重量适中,适于人工搬 运,所以正以极快的速度替换木模板和钢模板。
[0003] 铝模板包括大板、次肋和封板,大板是横截面形状和尺寸都不变的线形铝材,一般 是槽形或者多个槽形,可以由铝合金生产设备生产出来,封板焊接在大板的两端,封板上带 有沟槽的一面和大板的端面对齐,次肋的两端分别靠紧槽形的两个侧边焊接。
[0004] 焊接平台上设置了工装夹具,在焊接平台的两侧分别设置了搬运机器人和焊接机 器人,在搬运机器人的末端设置有机械手,在搬运机器人的旁边放置有物料周转设备,上面 放有大板、次肋和封板,焊接机器人手臂末端连接有焊枪。在使用时搬运机器人依次搬取物 料,依次放置在工作台上,焊接机器人则把物料的相邻边焊接在一起,最终完成铝模板焊 接。
[0005] 传统使用的自动焊接设备存在一些缺陷和不足:搬运机器人动作虽然灵活,但是 它的活动动作较多,运行速度也较慢,经常需要焊接机器人等待它运行完成,即搬运机器人 的使用率较低。
发明内容
[0006] 本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供了一种铝模板自动焊接设备送料 器。
[0007] 本发明的目的是通过以下技术手段实现的: 包括焊接平台、悬臂、升降装置、小料机械手、小料放置装置,悬臂通过纵向移动副和焊 接平台连接,在纵向驱动装置的驱动下,悬臂沿着平行于铝模板长边的方向平移,悬臂设有 横向移动副和横向驱动装置,升降装置安装在横向驱动装置上,小料机械手安装在升降装 置上,悬臂上设置小料放置装置。
[0008] 在升降装置的带动下,小料机械手可以做升降运动,在横向驱动装置的带动下,小 料机械手随着升降装置沿横向运动,即平行于铝模板短边的方向上运动;小料机械手可以 夹持或放开封板或次肋,封板或次肋被夹持住时可以随着小料机械手做升降或横向运动; 或者悬臂沿着纵向移动时,升降装置、小机械手、封板和次肋一起沿着纵向移动。
[0009]升降装置是升降导杆气缸,升降导杆气缸可以是气缸和导杆-导套机构的集成体, 气缸的缸杆推动的方向平行于导杆-导套机构的运动方向,导杆-导套机构为气缸的缸杆提 供导向作用;升降导杆气缸也可以是气缸和导杆—导套机构的组合体;升降导杆气缸可以是 多杆气缸,即两个或两个以上的气缸集成在一起,运动方向相同,缸杆同时也起导杆的作 用;升降装置可以是电缸,电缸是将伺服电机、丝杠-螺母的组合、导杆-导套的组合一体化 设计的模块化产品,将伺服电机的旋转运动转换成直线运动,同时将伺服电机最佳优点一精 确转速控制,精确转数控制,精确扭矩控制转变成-精确速度控制,精确位置控制,精确推为 控制。气缸也可以换成液压缸。
[0010]横向驱动装置或者纵向驱动装置,可以是电机-减速机-齿轮-齿条组合,或者是电 机-减速机-丝杠-螺母的组合,或者是电机-减速机-同步轮-同步带的组合。
[0011] 悬臂设有料盘驱动架,小料放置装置通过进给移动副和料盘驱动架相连,小料放 置装置通过进给驱动装置驱动;小料放置装置上设置多个定位格,次肋和封板分别放在定 位格内,定位格给次肋和封板进行粗略地定位。
[0012]小料放置装置包括小料盘和料盘托架两部分,料盘托架通过进给移动副与料盘驱 动架相连,通过进给驱动装置驱动,小料盘是长方盘形,上面设有多个定位格,次肋和封板 分别放在定位格内,定位格给次肋和封板进行粗略地定位;小料盘底部设有小料盘定位孔, 料盘托架的上部设有小料盘定位销,通过小料盘定位孔和小料盘定位销的配合,使小料盘 在料盘托架上的位置固定。
[0013]小料盘是一个独立的元件,在其它地方由人工把次肋和封板预先摆在上面,然后 搬运到本发明附近,把本发明上的空的小料盘替换下来。小料盘上设手柄,如果通过人工搬 运小料盘,则可以通过手柄搬运,使用比较方便。小料盘上还设有插销定位孔,如果设置了 自动搬运小料盘的自动搬运机械手,可以通过自动搬运机械手上的定位销插入插销定位孔 达到夹持的目的。
[0014] 悬壁上设有对中装置,对中装置包括平行气爪和夹爪,平行气爪包括缸体和两个 气爪,在压缩空气的驱动下两个气爪同速反向平移;平行气爪和悬臂固定连接,平行气爪的 两个气爪分别和夹爪固定连接,当两个夹爪相向平移时,能使中间的次肋或封板精确对中。
[0015] 与现有技术相比本发明具有以下明显的优点:提供一种不需要人工参与,全自动 完成搬运和焊接的铝模板自动焊接设备,提高工作效率与精确度。
附图说明
[0016] 图1是本发明与铝模板自动焊接设备安装在一起的三维结构图; 图2是本发明的三维结构示意图; 图3是本发明拆去小料盘3和料盘托架4的三维结构示意图; 图4是料盘托架的三维结构示意图; 图5是小料盘从上方观察的三维结构示意图; 图6是小料盘从下方观察的三维结构示意图; 图7是对中装置的三维结构示意图。
具体实施方式
[0017]以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述:图中,1悬臂; I2横向直线导轨副;13横向电机-减速机-齿轮-齿条组合;14料盘驱动架;15进给滑块;16进 给电机_减速机组合;I7进给齿轮;21升降导杆气缸;22小料机械手;3小料盘;31定位格;32 手柄;33小料盘定位孔;34插销定位孔;4料盘托架;41进给直线导轨;42进给齿条;43小料盘 定位销;5对中装置;51平行气爪;52夹爪;6焊接平台;61纵向直线导轨副;62纵向电机-减速 机-齿轮-齿条组合;7铝模板;71封板;72次肋;73大板。
[0018]如图i所示,本发明包括焊接平台6、悬臂丨、升降导杆气缸21、小料机械手22、小料 盘3和料盘托架4;悬臂1通过纵向直线导轨副61和焊接平台6连接,悬臂1通过纵向电机-减 速机-齿轮-齿条组合62驱动,在纵向电机-减速机-齿轮-齿条组合62的驱动下,悬臂1沿着 纵向即平行于铝模板7长边的方向平移。
[0019]如图2所示,悬臂1上部设有横向直线导轨副12和横向电机-减速机-齿轮-齿条组 合13;升降导杆气缸21是一种自动化设备中经常使用的元件,是由气缸、导杆和导套集成在 一起,导杆和导套组成移动副,升降导杆气缸21的缸体通过横向直线导轨副12与悬臂1连 接,同时也通过横向电机-减速机-齿轮-齿条组合13驱动,在横向电机-减速机-齿轮-齿条 组合I3的驱动下升降导杆气缸21沿横向,即平行于铝模板7短边的方向上平移; 小料机械手22与升降导杆气缸21的缸杆末端连接,小料机械手22末端可以夹持或放开 封板71或次肋72,升降导杆气缸21的缸杆升降运动时,带动封板71或次肋72升降,升降导杆 气缸21沿横向平移时,同时带动封板71或次肋72平移。
[OOM]如图3所示,悬臂1底部设有料盘驱动架14,料盘驱动架14上设置有进给滑块15、进 给电机-减速机组合16和进给齿轮17,进给齿轮17和进给电机-减速机组合16的输出轴固 定,进给电机-减速机组合16的固定法兰和料盘驱动架14固定连接;如图4所示,料盘托架4 包括进给直线导轨41和进给齿条42,进给滑块15和进给直线导轨41组成直线导轨副,进给 齿轮17和进给齿条42啮合;当进给电机-减速机组合16的输出轴旋转时,通过进给齿轮17、 进给齿条42驱动料盘托架4沿进给直线导轨41平移。
[0021]如图5、图6所示,小料盘3是长方盘形,上面设有多个定位格31,次肋72和封板71分 别放在定位格31内,定位格31给次肋72和封板H进行粗略地定位;小料盘3底部设有小料盘 定位孔33,料盘托架4的上部设有小料盘定位销43,通过小料盘定位孔33和小料盘定位销43 的配合,使小料盘3在料盘托架4上的位置固定。小料盘3上还设有插销定位孔34,如果设置 了自动搬运小料盘3的自动搬运机械手,可以通过自动搬运机械手上的定位销插入插销定 位孔34达到夹持的目的。
[0022]悬臂丨上设有对中装置5,如图7所示,对中装置5包括平行气爪51和夹爪52,平行气 爪51是自动化领域经常使用的气动元件,平行气爪51包括缸体和两个气爪,在压缩空气的 驱动下两个气爪同速反向平移;平行气爪51的两个气爪分别和夹爪52固定连接,当两个夹 爪相向平移时,能使中间的次肋72或封板71精确对中。
[0023]本实施例的工作步骤: (1) 人工或者通过自动搬运机械手从料盘托架4上取下空的小料盘3,再把装满封板71 和次肋72的小料盘3放到料盘托架4上,使小料盘定位孔33和小料盘定位销43配合; (2) 进给电机-减速机组合启动,通过料盘托架4带动小料盘3平移,使封板71或次肋72 移动到小料机械手22的正下方; (3) 对中装置5启动,两个夹爪52相向移动,使封板71或次肋72精确定位; ⑷升降导杆气缸21启动伸出,并抓持住封板71或次肋72; (5) 对中装置5启动,两个夹爪52相背移动,离开封板71或次肋72; (6) 升降导杆气缸21启动缩回,并带动封板71或次肋72上升; (7) 横向电机-减速机-齿轮-齿条组合13启动,带动升降导杆气缸2 i平移,使封板71或 次肋72位于大板73的正上方; — (8) 升降导杆气缸2i启动伸出,并带动封板n或次肋72插入大板73的槽内; (9) 小料机械手22解除抓持,升降导杆气缸21启动缩回; (10) 横向电机-减速机-齿轮-齿条组合13启动,带动升降导杆气缸a平移,使小料机械 手22位于小料盘3的正上方;同时纵向电机-减速机-齿轮-齿条组合H启动,使悬臂丨移动到 下一个待放置封板71或次肋72的位置; (11) 多次重复步骤(2)至(1〇),直至小料盘3上所有的封板"71和次肋72被转移到大板73 上; (12)重复步骤⑴至(U)。

Claims (10)

1.铝模板自动焊接设备送料器,包括焊接平台、悬臂、升降装置、小料机械手、小料放置 装置,所述悬臂通过纵向移动副和所述焊接平台连接,在纵向驱动装置的驱动下,所述悬臂 沿着平行于铝模板长边的方向平移,其特征是:所述悬臂设有横向移动副和横向驱动装置, 所述升降装置安装在所述横向驱动装置上,所述小料机械手安装在所述升降装置上,所述 悬臂上设置所述小料放置装置。
2.如权利要求1所述的铝模板自动焊接设备送料器,其特征是:所述升降装置是升降导 杆气缸,所述升降导杆气缸是气缸和导杆-导套机构的集成体,或是气缸和导杆-导套机构 的组合体。
3.如权利要求1所述的铝模板自动焊接设备送料器,其特征是:升降装置可以是电缸。
4.如权利要求1所述的铝模板自动焊接设备送料器,其特征是:所述横向驱动装置和者 纵向驱动装置是电机-减速机-齿轮-齿条组合,或者是电机-减速机-丝杠-螺母的组合,或 者是电机-减速机-同步轮-同步带的组合。
5. 如权利要求1所述的铝模板自动焊接设备送料器,其特征是:所述悬臂设有料盘驱动 架,所述小料放置装置通过进给移动副和所述料盘驱动架相连。
6. 如权利要求5所述的铝模板自动焊接设备送料器,其特征是:所述小料放置装置包括 小料盘和料盘托架两部分,所述料盘托架通过进给移动副与所述料盘驱动架相连,通过进 给驱动装置驱动,所述小料盘底部设有小料盘定位孔,所述料盘托架的上部设有小料盘定 位销,通过所述小料盘定位孔和所述小料盘定位销的配合,使所述小料盘在所述料盘托架 上的位置固定。
7.如权利要求6所述的铝模板自动焊接设备送料器,其特征是:所述小料放置装置上设 置多个定位格。
8.如权利要求6所述的铝模板自动焊接设备送料器,其特征是:所述小料盘上设手柄。
9.如权利要求6所述的铝模板自动焊接设备送料器,其特征是:所述小料盘上设有插销 定位孔,所述小料机械手上设有定位销,所述定位销插入所述插销定位孔实现定位。
10.如权利要求1所述的铝模板自动焊接设备送料器,其特征是:所述悬壁上设有对中 装置,所述对中装置包括平行气爪和夹爪,所述平行气爪和所述悬臂固定连接,所述平行气 爪包括缸体和两个气爪,两个所述气爪分别和夹爪固定。
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