CN107570923A - 建筑用钢模板三角块焊接自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑用具加工设备技术领域，涉及一种建筑用钢模板三角块焊接自动上料装置。推料双轴气缸把料库中最下面的三角块推进左定位槽和右定位槽共同组成的定位槽然后缩回，夹紧气缸驱动齿条平移，通过齿轮驱动下夹爪压紧三角块的上表面，左夹爪和右夹爪平移离开，翻转电机带动翻转臂翻转180度，然后把三角块与大板之间点焊连接，夹紧气缸反向平移，齿轮驱动下夹爪摆动至离开三角块，翻转电机带动翻转臂翻转180度回到最初的位置再开始下一循环的搬运三角块。本发明完成自动上料，提高焊接效率，提高定位精度，避免工人工作在恶劣劳动条件下，提高劳动安全性，避免使用高素质的电焊工，改为使用低薪资的普通工人，降低用工成本。

Description

建筑用钢模板三角块焊接自动上料装置

技术领域

本发明属于建筑用具加工设备技术领域，涉及一种建筑用钢模板的制造设备，具体涉及一种建筑用钢模板三角块焊接自动上料装置。

背景技术

在建设楼房、桥梁时需要大量的钢模板，把很多钢模板的边和边相连围成一个下部封闭、上面开口的容器，然后把水泥浆倒在该容器中，等水泥浆凝固后再把钢模板拆下来，在新的位置重新连成一个下部封闭、上面开口的容器，重新倒入水泥浆，钢模板如此循环使用。

钢模板大部分都是标准型，可以标准化批量生产，小部分是特殊形状的，需要特别的定做。

标准型的钢模板，包括大板和三角块，大板是扳金加工件，是一块长方形的薄钢板，第一次折弯四条边分别朝同一个方向折相同的宽度，折弯的宽度在55至65毫米之间，方向垂直于长方形板的方向，折弯后得到的四条边再分别向长方形板的中心方向第二次折弯，宽度在25至40毫米之间，方向平行于长方形板的方向。为了增强钢模板的刚性，除了把相邻的边焊接在一起以外，还需要焊接一个等腰直角三角形的三角块，三角块的两条直角边分别和第二次折弯得到的两条相邻的边靠紧，三角块的上表面和第二次折弯得到的面对齐，把相邻的边焊接在一起。

传统的焊钢模板工艺是靠人工完成的，焊接效率低，定位精度差，劳动条件恶劣，劳动安全性不好，特别是近几年从事电焊的工人越来越少，出现了前所未有的招工难，电焊工的缺少也直接引起电焊工薪资的提高，给企业提高了用工成本。

随着自动化技术的发展，很多人研制了半自动化焊接设备，先把大板放在焊接平台上定位固定住，然后人工取三角块放在合适的位置，由自动化焊机点焊，然后再自动满焊，工作效率还是不够高，人工放置的精度也不够高。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足之处，提供一种能完成自动上料、焊接效率高，定位精度高、能避免工人工作在恶劣劳动条件下工作、能提高劳动安全性、能避免使用高素质的电焊工并改为使用低薪资的普通工人，能降低用工成本的建筑用钢模板三角块焊接自动上料装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种建筑用钢模板三角块焊接自动上料装置，包括推料组件、料库、定位组件、夹紧翻转组件和机架；

推料组件包括推料双轴气缸和推板，推料双轴气缸包括气缸缸体和气缸缸杆，气缸缸体和机架固定连接，气缸缸杆的末端固定连接推板，气缸缸杆在压缩空气的驱动下水平移动，推板随着水平移动；

料库包括竖直设置的五根立柱、水平放置的出料上板和水平放置的出料下板，出料下板和机架固定连接，出料上板固定连接在出料下板的上部，出料上板和出料下板之间有水平方向的推料缝隙，推料缝隙的高度大于一件三角块的厚度且小于两件三角块的厚度，仅能允许一件水平放置的三角块从中通过；出料上板的中间有落料通道，落料通道的形状和三角块的外形相吻合，落料通道允许一块水平方向的三角块从中通过，五根立柱的下端和出料上板的上表面固定连接，五根立柱围绕在落料通道周围，最下面一件三角块通过落料通道落在出料下板上，多件三角块摞在最下面的三角块上并上下对齐，三角块的斜边朝向推料组件，两条直角边背向推料组件；

定位组件包括平行气爪、左定位夹和右定位夹；平行气爪包括左夹爪、右夹爪和气爪缸体，平行气爪其实也是一种气缸，通过压缩空气来推动活塞动作，通过推动活塞，完成夹紧和放开的动作，左夹爪和右夹爪之间通过机械结构联动，同速反向且水平向平移，平行气爪是工业自动化技术领域使用非常成熟的气动元件；左定位夹是“L”形，一个边竖直设置，和左夹爪固定连接，另一个边水平设置，上面设有左定位槽和左避让缺口；右定位夹是“L”形，一个边竖直设置并和右夹爪固定连接，另一个边水平设置并且上面设有右定位槽和右避让缺口；左定位槽和右定位槽水平相对设置，槽宽在竖直方向上大于一件三角块的厚度且小于两件三角块的厚度，左定位槽和右定位槽在朝向推料组件的方向上都设有开口，左定位槽和右定位槽都设有和推板平移方向成45度夹角并朝向推板的槽底；左夹爪与右夹爪平移的方向和推板平移的方向相垂直；

夹紧翻转组件包括翻转支架、翻转电机、翻转臂、夹紧气缸、齿条、下夹爪、齿轮和转轴；翻转支架和机架固定连接，翻转臂的一端和翻转支架通过转动副相连，翻转臂和翻转支架的转动副旋转中心线水平并和推板平移的方向垂直；翻转臂的另一端设置有转轴，转轴和翻转臂组成转动副，转轴和翻转臂与翻转支架的转动副旋转中心线平行，下夹爪和齿轮分别与转轴固定连接，下夹爪上设有下夹紧面；夹紧气缸包括夹紧气缸缸体和夹紧气缸缸杆，夹紧气缸缸体固定连接在翻转臂的中部，齿条固定连接在夹紧气缸缸杆的末端，齿条和齿轮啮合，在压缩空气的驱动下夹紧气缸缸杆带动齿条沿夹紧气缸缸体往复平移，齿条通过齿轮带动下夹爪上下摆动；翻转臂上有转轴的一端还设有上夹紧面；翻转电机的外壳法兰和翻转支架固定连接，翻转电机的输出轴和翻转臂固定连接，翻转电机通过输出轴带动翻转臂摆动。

本发明的机架和焊接平台固定连接，设置在钢模板的一角附近，完成自动上料的动作。

本发明的使用方法如下。

1)先把多件三角块水平放置在料库内摞成一摞。

2)平行气爪通入压缩空气，左夹爪和右夹爪相向平移，带动左定位夹和右定位夹相向平移并对在一起，左避让缺口和右避让缺口的存在使左定位夹和右定位夹与翻转臂不会干涉，这时上夹紧面朝上，并且和左定位槽的下槽面与右定位槽的下槽面三者都位于同一个平面上。

3)推料双轴气缸通入压缩空气驱动推板平移，推板从推料缝隙中推进，把料库中最下面的三角块推出，该三角块通过朝向推料组件方向上的开口进入左定位槽和右定位槽共同组成的定位槽，该三角块的两个直角边分别靠紧和推板平移方向成45度夹角并朝向推板的槽底，则三角块被精确定位。

4)推料双轴气缸通入压缩空气驱动推板反向平移离开所有三角块，料库中最下面的一个和推板相邻的三角块落到出料下板上。

5)夹紧气缸通入压缩空气驱动齿条平移，齿条通过齿轮驱动下夹爪摆动至下夹紧面压紧三角块的上表面，左避让缺口和右避让缺口的存在使下夹爪与其它部件不会干涉。

6)平行气爪通入压缩空气，左夹爪和右夹爪相背平移，带动左定位夹和右定位夹相背平移并离开三角块，此时三角块已紧紧地夹持在下夹紧面与上夹紧面之间。

7)翻转电机通电，带动翻转臂通过旋转中心的上部翻转180度，把三角块送到大板上待焊接的位置。

8)自动化焊机把三角块与大板之间点焊连接。

9)夹紧气缸通入压缩空气驱动齿条反向平移，齿轮驱动下夹爪摆动至离开三角块。

10)翻转电机通电，带动翻转臂通过旋转中心的上部反向翻转180度，翻转臂43又回到最初的位置。

11)自动化焊机把三角块与大板之间满焊连接。

不断重复步骤2)至11)，则本发明就能不断地把三角块从料库转移至大板上并焊接。

本发明的有益效果：完成自动上料，提高焊接效率，提高定位精度，避免工人工作在恶劣劳动条件下，提高劳动安全性，避免使用高素质的电焊工，改为使用低薪资的普通工人，降低用工成本。

附图说明

图1是本发明实施例的三维结构示意图，装料后的初始状态；

图2是本发明实施例的三维结构示意图，左定位夹31和右定位夹32相向平移并对在一起的状态，左定位夹31和右定位夹32局部剖切；

图3是本发明实施例的三维结构示意图，推板13把三角块62推进定位槽的状态，左定位夹31和右定位夹32局部剖切；

图4是本发明实施例的三维结构示意图，推板13反向平移离开所有三角块62的状态，左定位夹31和右定位夹32局部剖切；

图5是本发明实施例的正视图，下夹爪47压紧三角块62的上表面的状态；

图6是本发明实施例的三维结构示意图，左定位夹31和右定位夹32相背平移并离开三角块62的状态；

图7是本发明实施例的三维结构示意图，翻转臂43把三角块62送到大板61上待焊接位置的状态；

图8是本发明实施例的三维结构示意图，下夹爪47摆动至离开三角块62的状态；

图9是钢模板6的三维结构示意图；

图10是推料组件1的三维结构示意图；

图11是料库2的正视图；

图12是图11中A向视图；

图13是图11中B向视图；

图14是定位组件3的三维结构示意图，左定位夹31和右定位夹32相向平移并对在一起的状态；

图15是定位组件3的三维结构示意图，左定位夹31和右定位夹32相背平移相互离开的状态；

图16是夹紧翻转组件4的三维结构示意图；

图17是下夹爪47、齿轮48和转轴49组合在一起的三维结构示意图；

图中所示：1.推料组件；11.气缸缸体；12.气缸缸杆；13.推板；2.料库；21.立柱；22.出料上板；221.落料通道；23.出料下板；24.推料缝隙；3.定位组件；31.左夹爪；32.右夹爪；33.左定位夹；331.左定位槽；332.左避让缺口；34.右定位夹；341.右定位槽；342.右避让缺口；343.定位螺钉避让豁；35.气爪缸体；4.夹紧翻转组件；40.定位螺钉；41.翻转支架；42.翻转电机；43.翻转臂；431.上夹紧面；432.齿条背面压紧板；44.夹紧气缸缸体；45.夹紧气缸缸杆；46.齿条；47.下夹爪；471.下夹紧面；48.齿轮；49.转轴；5.机架；6.钢模板；61.大板；62.三角块；K.翻转臂43翻转的方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例：参见图1至图17。

一种建筑用钢模板三角块焊接自动上料装置，包括推料组件1、料库2、定位组件3、夹紧翻转组件4和机架5；

推料组件1包括推料双轴气缸和推板13，推料双轴气缸包括气缸缸体11和气缸缸杆12，气缸缸体11和机架5固定连接，气缸缸杆12的末端固定连接推板13，气缸缸杆12在压缩空气的驱动下水平移动，推板13随着水平移动；

料库2包括竖直设置的五根立柱21、水平放置的出料上板22和水平放置的出料下板23，出料下板23和机架5固定连接，出料上板22固定连接在出料下板23的上部，出料上板22和出料下板23之间有水平方向的推料缝隙24，推料缝隙24的高度仅能允许一件三角块62从中通过；出料上板22的中间有落料通道221，落料通道221的形状和三角块62相吻合，落料通道221允许一块水平方向的三角块62从中通过，五根立柱21的下端和出料上板22的上表面固定连接，五根立柱21围绕在落料通道221周围，最下面一件三角块62通过落料通道221落在出料下板23上，多件三角块62摞在最下面的三角块62上并上下对齐，三角块62的斜边朝向推料组件1，两条直角边背向推料组件1；

定位组件3包括平行气爪、左定位夹33和右定位夹34；平行气爪包括左夹爪31、右夹爪32和气爪缸体35，平行气爪其实也是一种气缸，通过压缩空气来推动活塞动作，通过推动活塞，完成夹紧和放开的动作，左夹爪31和右夹爪32之间通过机械结构联动，同速反向且水平向平移，平行气爪是自动化技术领域使用非常成熟的气动元件；左定位夹33是“L”形，一个边竖直设置，和左夹爪31固定连接，另一个边水平设置，上面设有左定位槽331和左避让缺口332；右定位夹34是“L”形，一个边竖直设置，和右夹爪32固定连接，另一个边水平设置，上面设有右定位槽341和右避让缺口342；左定位槽331和右定位槽341水平相对设置，槽宽在竖直方向上大于一件三角块的厚度且小于两件三角块的厚度，在朝向推料组件1的方向上都设有开口，都设有和推板13平移方向成45度夹角并朝向推板13的槽底；左夹爪31与右夹爪32平移的方向和推板13平移的方向相垂直；

夹紧翻转组件4包括翻转支架41、翻转电机42、翻转臂43、夹紧气缸、齿条46、下夹爪47、齿轮48和转轴49；翻转支架41和机架5固定连接，翻转臂43的一端和翻转支架41通过转动副相连，翻转臂43和翻转支架41的转动副旋转中心线水平并和推板13平移的方向垂直；翻转臂43的另一端设置有转轴49，转轴49和翻转臂43组成转动副，转轴49和翻转臂43与翻转支架41的转动副旋转中心线平行，下夹爪47和齿轮48分别与转轴49固定连接，下夹爪47上设有下夹紧面471；夹紧气缸包括夹紧气缸缸体44和夹紧气缸缸杆45，夹紧气缸缸体44固定连接在翻转臂43的中部，齿条46固定连接在夹紧气缸缸杆45的末端，齿条46和齿轮48啮合，在压缩空气的驱动下夹紧气缸缸杆45带动齿条46沿夹紧气缸缸体44往复平移，齿条46通过齿轮48带动下夹爪47上下摆动；翻转臂43上有转轴49的一端还设有上夹紧面431；翻转电机42的外壳法兰和翻转支架41固定连接，翻转电机42的输出轴和翻转臂43固定连接，翻转电机42通过输出轴带动翻转臂43摆动。

本实施例的机架和焊接平台固定连接，设置在钢模板的一角附近，完成自动上料的动作。

本实施例的使用方法如下。

1)先把多件三角块62水平放置在料库2内摞成一摞，如图1所示。

2)平行气爪通入压缩空气，左夹爪31和右夹爪32相向平移，带动左定位夹33和右定位夹34相向平移并对在一起，左避让缺口332和右避让缺口342的存在使左定位夹33和右定位夹34与翻转臂43不会干涉，这时上夹紧面431朝上，并且和左定位槽331的下槽面与右定位槽341的下槽面三者都位于同一个平面上。如图2所示。

3)推料双轴气缸通入压缩空气驱动推板13平移，推板13从推料缝隙24中推进，把料库2中最下面的三角块62推出，该三角块62通过朝向推料组件1方向上的开口进入左定位槽331和右定位槽341共同组成的定位槽，该三角块62的两个直角边分别靠紧和推板13平移方向成45度夹角并朝向推板13的槽底，则三角块62被精确定位，如图3所示。

4)推料双轴气缸通入压缩空气驱动推板13反向平移离开所有三角块62，料库2中最下面的一个和推板13相邻的三角块62落到出料下板23上，如图4所示。

5)夹紧气缸通入压缩空气驱动齿条46平移，齿条46通过齿轮48驱动下夹爪47摆动至下夹紧面471压紧三角块62的上表面，左避让缺口332和右避让缺口342的存在使下夹爪47与翻转臂43不会干涉，如图5所示。

6)平行气爪通入压缩空气，左夹爪31和右夹爪32相背平移，带动左定位夹33和右定位夹34相背平移并离开三角块62，此时三角块62已紧紧地夹持在下夹紧面471与上夹紧面431之间，如图6所示。

7)翻转电机42通电，带动翻转臂43通过旋转中心的上部翻转180度，即沿图6中所示的K向翻转，正好把三角块62送到大板61上待焊接的位置，如图7所示。

8)自动化焊机把三角块62与大板61之间点焊连接。

9)夹紧气缸通入压缩空气驱动齿条46反向平移，齿轮48驱动下夹爪47摆动至离开三角块62，如图8所示。

10)翻转电机42通电，带动翻转臂43通过旋转中心的上部反向翻转180度，即沿图6中与所示的K向相反的方向翻转，翻转臂43又回到图1所示的位置。

11)自动化焊机把三角块62与大板61之间满焊连接。

不断重复步骤2)至11)，则本实施例就能不断地把三角块62从料库2转移至大板61上并焊接。

本实施例的有益效果：完成自动上料，提高焊接效率，提高定位精度，避免工人工作在恶劣劳动条件下，提高劳动安全性，避免使用高素质的电焊工，改为使用低薪资的普通工人，降低用工成本。

Claims (1)

1.一种建筑用钢模板三角块焊接自动上料装置，其特征在于，包括推料组件、料库、定位组件、夹紧翻转组件和机架；

推料组件包括推料双轴气缸和推板，推料双轴气缸包括气缸缸体和气缸缸杆，气缸缸体和机架固定连接，气缸缸杆的末端固定连接推板，气缸缸杆在压缩空气的驱动下水平移动，推板随着水平移动；

料库包括竖直设置的五根立柱、水平放置的出料上板和水平放置的出料下板，出料下板和机架固定连接，出料上板固定连接在出料下板的上部，出料上板和出料下板之间有水平方向的推料缝隙，推料缝隙的高度大于一件三角块的厚度且小于两件三角块的厚度；出料上板的中间有落料通道，落料通道的形状和三角块的外形相吻合，落料通道允许一块水平方向的三角块从中通过，五根立柱的下端和出料上板的上表面固定连接，五根立柱围绕在落料通道周围，最下面一件三角块通过落料通道落在出料下板上，多件三角块摞在最下面的三角块上并上下对齐，三角块的斜边朝向推料组件，两条直角边背向推料组件；

定位组件包括平行气爪、左定位夹和右定位夹；平行气爪包括左夹爪、右夹爪和气爪缸体，左夹爪和右夹爪同速反向且水平向平移；左定位夹是“L”形，一个边竖直设置，和左夹爪固定连接，另一个边水平设置，上面设有左定位槽和左避让缺口；右定位夹是“L”形，一个边竖直设置并和右夹爪固定连接，另一个边水平设置并且上面设有右定位槽和右避让缺口；左定位槽和右定位槽水平相对设置，槽宽在竖直方向上大于一件三角块的厚度且小于两件三角块的厚度，左定位槽和右定位槽在朝向推料组件的方向上都设有开口，左定位槽和右定位槽都设有和推板平移方向成45度夹角并朝向推板的槽底；左夹爪与右夹爪平移的方向和推板平移的方向相垂直；

夹紧翻转组件包括翻转支架、翻转电机、翻转臂、夹紧气缸、齿条、下夹爪、齿轮和转轴；翻转支架和机架固定连接，翻转臂的一端和翻转支架通过转动副相连，翻转臂和翻转支架的转动副旋转中心线水平并和推板平移的方向垂直；翻转臂的另一端设置有转轴，转轴和翻转臂组成转动副，转轴和翻转臂与翻转支架的转动副旋转中心线平行，下夹爪和齿轮分别与转轴固定连接，下夹爪上设有下夹紧面；夹紧气缸包括夹紧气缸缸体和夹紧气缸缸杆，夹紧气缸缸体固定连接在翻转臂的中部，齿条固定连接在夹紧气缸缸杆的末端，齿条和齿轮啮合，夹紧气缸缸杆带动齿条沿夹紧气缸缸体往复平移，齿条通过齿轮带动下夹爪上下摆动；翻转臂上有转轴的一端还设有上夹紧面；翻转电机的外壳法兰和翻转支架固定连接，翻转电机的输出轴和翻转臂固定连接，翻转电机通过输出轴带动翻转臂摆动。