CN111155431B - 基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法 - Google Patents
基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法，包括以下步骤：步骤一、将拉钩筋一端弯折成型；步骤二、上料机器人抓取拉钩筋，调整角度后将拉钩筋送到指定位置；步骤三、弯折机器人的托举机构拖住箍筋定位，并通过弯折机器人的液压顶出机构顶出折弯刀，对拉钩筋进行弯折，即完成一个工位拉钩筋的安装。本发明采用自动化装置来实现拉钩筋的批量化安装，大大提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁工程施工领域。更具体地说，本发明涉及一种基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法。
背景技术
在桥梁结构物如承台、墩柱、盖梁中存在大量超长、超大尺寸的拉钩筋，按照规范，拉钩筋的两端弯曲角度是135度或者90度，常见的做法是将拉钩筋两端弯折成型，勾挂在受力筋或构造筋上再绑扎固定。对于超长、超大尺寸拉钩筋，由于弯折段直线长度大于钢筋网片受力筋间距，拉钩筋弯折成型后再就位十分困难，极端情况甚至需要敲击才能确保安装到位，需要耗费大量的劳动力，安装效率也比较低。并且桥梁工程如桥塔、承台拉钩筋数量众多，传统的拉钩筋安装都是依靠人工完成，工人在作业过程中需要频繁登高，劳动强度大，也带来巨大的安全隐患。对于超长，超大尺寸的拉钩筋，两端预先折弯成型后再就位十分困难，甚至需要多人配合完成，安装效率很低。在此背景下，急需设计一套工具来实现拉钩筋的机械化和自动化安装，破解拉钩筋安装难题。
发明内容
本发明针对以上问题提出了一种基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法，采用自动化装置来实现拉钩筋的批量化安装，大大提高工作效率。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法，包括以下步骤：
步骤一、将拉钩筋一端弯折成型；
步骤二、上料机器人抓取拉钩筋，调整角度后将拉钩筋送到指定位置；
步骤三、弯折机器人的托举机构拖住箍筋定位，并通过弯折机器人的液压顶出机构顶出折弯刀，对拉钩筋进行弯折，即完成一个工位拉钩筋的安装。
优选的是，所述弯折机器人包括六自由度机器人和托举机构，所述托举机构设置于六自由度机器人的机械臂的一端；
所述弯折机器人的托举机构包括：
连接盘，其固定于六自由度机器人的机械臂的一端；
一对拖钩，其一端间隔且平行固定于连接盘上，所述拖钩远离连接盘的另一端为向上弯曲的钩体。
优选的是，所述拖钩由横杆和钩体连接构成，所述钩体的直径小于横杆的直径。
优选的是，所述钩体螺纹连接于横杆上，以调节钩体的伸出长度；
所述钩体伸出长度设置为当拖钩拖住箍筋时，所述横杆抵住所述箍筋。
优选的是，所述弯折机器人还包括液压顶出机构；
所述液压顶出机构包括：
限位门，其固定于一对拖钩的另一端，且不干涉拖钩拖住箍筋，所述限位门位于一对拖钩之间的下端具有一开口；
折弯刀，其穿设于限位门上，并通过液压装置驱动其上下移动。
优选的是，所述开口为拱形结构；所述折弯刀中心线与所述开口的中心线重合。
优选的是，所述拉钩筋的两端弯折成型后，弯折角度均为90°。
优选的是，所述上料机器人包括六自由度机器人和机械抓手，所述机械抓手设置于六自由度机器人的机械臂的一端。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本申请的拉钩筋自动安装方法克服了传统拉钩筋安装完全依赖人工，劳动强度大、安装质量参差不齐的问题，通过上料机器人能够实现拉钩筋的快速就位，通过弯折机器人实现拉钩筋的二次弯折，保证了工作效率以及拉钩筋的弯折质量。
2、本申请的拉钩筋自动安装方法可应用于超长大尺寸的拉钩筋安装，克服了传统工艺在超长拉钩筋安装时安装困难的问题。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本发明拉钩筋安装立面图；
图2是本发明拉钩筋一端弯折成型示意图；
图3是本发明拉钩筋安装就位图；
图4是本发明拉钩筋固定示意图；
图5是本发明拉钩筋二次弯折成型示意图；
图6是本发明弯折机器人对拉钩筋进行弯折的细节处放大示意图；
图7是本发明弯折机器人对拉钩筋进行弯折的示意图。
附图标记说明：1拉钩筋，2主筋，3箍筋，4上料机器人，5弯折机器人，41机械抓手，51连接盘，52横杆，53钩体，54折弯刀，55限位门。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供一种基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法，应用于已安装箍筋3的主筋2之间的拉钩筋1的安装，包括以下步骤：
步骤一、采用专用弯折设备将拉钩筋1的一端弯折成型，如图2所示。
步骤二、上料机器人4抓取拉钩筋1，调整角度沿着直线将拉钩筋1送到指定位置，如图3所示。
步骤三、上料机器人4运动到位后，然后另一端的弯折机器人5运动到位，弯折机器人5的托举机构拖住箍筋3定位，如图4所示，并通过弯折机器人5的液压顶出机构顶出折弯刀54，对拉钩筋1进行弯折，即完成一个工位拉钩筋1的安装，如图5所示。
在上述技术方案中，为拉钩筋1安装的新方法，由于直接安装两头已经弯折成型的拉钩筋1难度很大，因此考虑先用专用设备弯折出一头弯钩，然后采用上料机器人4将拉钩筋1安装到目标位置，配合另外一头的弯折机器人5的弯折机构挤压成型，实现采用一端弯折成型，网片上二次弯折的拉钩筋1快速安装。
本申请的基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法的一优选实施例中，所述弯折机器人5包括六自由度机器人和托举机构，所述托举机构设置于六自由度机器人的机械臂的一端；
如图6～7所示，所述弯折机器人5的托举机构包括：
连接盘51，其固定于六自由度机器人的机械臂的一端；
一对拖钩，其一端间隔且平行固定于连接盘51上，所述拖钩远离连接盘51的另一端为向上弯曲的钩体53。
在上述技术方案中，一端弯折成型拉钩筋1固定位置后，弯折机器人5运动到拉钩筋1未弯折的一端，并通过拖钩拖住箍筋3，实现弯折机器人5与箍筋3的限位。
本申请的基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法的一优选实施例中，所述拖钩由横杆52和钩体53连接构成，所述钩体53的直径小于横杆52的直径。
本申请的基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法的一优选实施例中，所述钩体53螺纹连接于横杆52上，以调节钩体53的伸出长度；
所述钩体53伸出长度设置为当拖钩拖住箍筋3时，所述横杆52抵住所述箍筋3。
本申请的基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法的一优选实施例中，所述弯折机器人5还包括液压顶出机构；
如图6～7所示，所述液压顶出机构包括：
限位门55，其固定于一对拖钩的另一端，且不干涉拖钩拖住箍筋3，所述限位门55位于一对拖钩之间的下端具有一开口；
折弯刀54，其穿设于限位门55上，并通过液压装置驱动其上下移动。
在上述技术方案中，一端弯折成型拉钩筋1固定位置后，弯折机器人5运动到拉钩筋1未弯折的一端，使拉钩筋1的该端穿过开口且位于折弯刀54的正下方，之后液压装置驱动折弯刀54向下运动，折弯刀54顶住拉钩筋1向下弯折，实现拉钩筋1的弯折，即完成一个工位拉钩筋1的安装。
本申请的基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法的一优选实施例中，所述开口为拱形结构；所述折弯刀54中心线与所述开口的中心线重合。
本申请的基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法的一优选实施例中，所述拉钩筋1的两端弯折成型后，弯折角度均为90°。
本申请的基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法的一优选实施例中，所述上料机器人4包括六自由度机器人和机械抓手41，所述机械抓手41设置于六自由度机器人的机械臂的一端。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (6)
1.一种基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将拉钩筋一端弯折成型；
步骤二、上料机器人抓取拉钩筋，调整角度后将拉钩筋送到指定位置；
步骤三、弯折机器人的托举机构拖住箍筋定位，并通过弯折机器人的液压顶出机构顶出折弯刀，对拉钩筋进行弯折，即完成一个工位拉钩筋的安装；
所述弯折机器人包括六自由度机器人和托举机构，所述托举机构设置于六自由度机器人的机械臂的一端；
所述弯折机器人的托举机构包括：
连接盘，其固定于六自由度机器人的机械臂的一端；
一对拖钩，其一端间隔且平行固定于连接盘上，所述拖钩远离连接盘的另一端为向上弯曲的钩体；
所述上料机器人包括六自由度机器人和机械抓手，所述机械抓手设置于六自由度机器人的机械臂的一端。
2.如权利要求1所述的基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法，其特征在于，所述拖钩由横杆和钩体连接构成，所述钩体的直径小于横杆的直径。
3.如权利要求2所述的基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法，其特征在于，所述钩体螺纹连接于横杆上，以调节钩体的伸出长度；
所述钩体伸出长度设置为当拖钩拖住箍筋时，所述横杆抵住所述箍筋。
4.如权利要求2所述的基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法，其特征在于，所述弯折机器人还包括液压顶出机构；
所述液压顶出机构包括：
限位门，其固定于一对拖钩的另一端，且不干涉拖钩拖住箍筋，所述限位门位于一对拖钩之间的下端具有一开口；
折弯刀，其穿设于限位门上，并通过液压装置驱动其上下移动。
5.如权利要求4所述的基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法，其特征在于，所述开口为拱形结构；所述折弯刀中心线与所述开口的中心线重合。
6.如权利要求1所述的基于六自由度机器人的拉钩筋自动安装方法，其特征在于，所述拉钩筋的两端弯折成型后，弯折角度均为90°。
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