CN111874648A - 箍筋自动收集打包堆垛系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了箍筋自动收集打包堆垛系统，包括弯箍机、收集机器人、输送带、集料输送装置、打包装置、后端夹持输送装置、堆垛机器人和箍筋托架，弯箍机的正前方设置有输送带，收集机器人设置在弯箍机与输送带之间；输送带沿着输送方向依次设置有集料输送装置、打包装置、后端夹持输送装置和堆垛机器人，在堆垛机器人的旁边放置有箍筋托架。本发明提供了一种全自动化的集收集、打包、堆垛箍筋为一体的生产系统：钢筋经弯箍机加工成型后，收集机器人夹取箍筋落料到集料输送装置中；完成后，集料输送装置沿输送带推送箍筋垛到打包装置处打包；然后后端夹持输送装置夹取箍筋向后拖动至指定位置；最后堆垛机器人取下箍筋放在箍筋托架上。

Description

箍筋自动收集打包堆垛系统

技术领域

本发明属钢筋加工自动化打包技术领域，尤其涉及箍筋自动收集打包堆垛系统。

背景技术

在钢筋深加工中通常会使用弯箍机把钢筋弯曲成各种各样的形状，然后人工从弯箍机取下堆垛好，再然后移动到打包机上捆扎打包好后再统一堆放在一起，等待搬运工具的搬运。这种作业方式自动化程度不高，需要花费很大的人力才能完成，特别是在堆垛和打包前后的过程中，都是人工搬运的。由于大量箍筋打包在一起时比较重，人工搬运不符合现代工厂操作规程且会存在安全隐患，所以亟需设计一款集收集、打包、堆垛为一体的自动化程度高的收集打包堆垛系统。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，发明了箍筋自动收集打包堆垛系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

箍筋自动收集打包堆垛系统，包括弯箍机、收集机器人、输送带、集料输送装置、打包装置、后端夹持输送装置、堆垛机器人和箍筋托架，所述的弯箍机的正前方设置有输送带，所述的收集机器人设置在弯箍机与输送带之间；所述的输送带沿着输送方向依次设置有集料输送装置、打包装置和后端夹持输送装置；所述的输送带输送方向的尽头设置有堆垛机器人，在堆垛机器人的旁边放置有箍筋托架。

本发明为钢筋深加工工厂提供了一种全自动化的集收集、打包、堆垛箍筋为一体的操作系统，通过系统箍筋从弯箍机出来后就直接通过收集机器人收集转运到集料输送装置中集中，然后推送到打包装置中打包，最后移动到堆垛机器人的操作范围内通过堆垛机器人把打包好的箍筋从输送带上取下并堆垛在箍筋托架上。

进一步，所述的输送带靠近收集机器人的那边滑动设置有集料输送装置，输送带另一边滑动设置有后端夹持输送装置；所述的打包装置设置在输送带的中间位置，采用流水线的设计模式，箍筋先经过集中摞在一起，然后推送到打包装置中打包，最后通过后端夹持输送装置移出打包装置进入到下一步的操作。

进一步，所述的集料输送装置包括集料滑轨、集料滑块、集料L型支撑座、箍筋堆垛定位架、集料步进电机、集料齿轮和集料齿条，所述的集料滑轨设置在输送带的两边，集料滑块滑动设置在集料滑轨上；两边所述的集料滑块上固定设置有集料L型支撑座；集料L型支撑座的水平段上固定设置有用于驱动集料L型支撑座沿着输送带来回移动的集料步进电机，集料步进电机的输出轴上设置有集料齿轮；所述的集料齿条固定设置在输送带的边上且与集料齿轮啮合；所述的箍筋堆垛定位架设置在集料L型支撑座竖直段上，箍筋堆垛定位架的下端贴近输送带；集料输送装置采用步进电机为来回移动提供动力，从弯箍机取下的箍筋先放在箍筋堆垛定位架摞在一起集中，等集中的数量满足后就可以移动到打包装置中打包了。

进一步，还包括集料伺服电机和内置丝杆滑轨，所述的内置丝杆滑轨固定设置在集料L型支撑座上，采用左右两部分正反牙的设计，达到一根丝杆驱动两个滑台对向移动调节的目的；内置丝杆滑轨上设置有用于驱动的集料伺服电机；所述的箍筋堆垛定位架分别固定在内置丝杆滑轨的左右两边，以内置丝杆滑轨中心位置对称布置，该设计可以适应多种规格的箍筋的集料作业，适用性极高。

进一步，所述的箍筋堆垛定位架由2个对称设置的L型框架构成，其中一个L型框架固定在内置丝杆滑轨上，另一个内置丝杆滑轨滑动设置在内置丝杆滑轨上，箍筋堆垛定位架采用可调节的方式设计，可以满足不同规则不同形状箍筋的堆垛定位需求。

进一步，所述的后端夹持输送装置包括夹持滑轨、夹持滑块、U型安装座、夹持步进电机、夹持齿轮、夹持齿条、气缸和夹持板，所述的夹持滑轨固定设置在输送带的两边，夹持滑块滑动设置在夹持滑轨上；两边所述的夹持滑块上固定设置有U型安装座；所述的U型安装座的开口朝向打包装置；所述的U型安装座左端或右端的后侧固定设置有用于驱动U型安装座沿着输送带来回移动的夹持步进电机，夹持步进电机的主轴上固定设置有夹持齿轮；所述的夹持齿条固定设置在输送带的边上且与夹持齿轮啮合；所述的U型安装座的左右两端各固定设置有一个气缸，所述的气缸的伸缩杆上固定设置有夹持板；后端夹持输送装置主要的作用是通过夹持板把打包好的箍筋夹好，并通过夹持步进电机驱动把箍筋移出打包机，最后通过堆垛机器人从输送带上取下堆垛在箍筋托架上，实现自动化的搬运。

进一步，所述的收集机器人的机械臂上设置有电动夹持装置，通过特定设计的夹持装置准确稳定的把箍筋从弯箍机上取下。

进一步，所述的堆垛机器人的机械臂上设置有电磁吸盘抓手，电磁吸盘抓手结构简单，控制精准，操作简便，可以满足使用要求。

进一步，所述的输送带为无动力辊筒输送带，输送带主要是为移动摞在一起箍筋提供便利，箍筋的移动还是通过集料输送装置和后端夹持输送装置进行移动，这样能够更准确、精准的控制移动的速度或间距。

进一步，所述的打包装置的打包平面与输送带的输送面处于同一平面内，这样移动箍筋的平面没有落差，能够稳定的移动箍筋。

本发明的优点在于：本发明是根据生产车间内箍筋生产、打包和搬运的过程存在的问题进行设计，改变了原本人工干预大、存在作业安全隐患的作业模式，实现了集收集、打包、移动和堆垛为一体的自动化生产模式，使箍筋从生产到搬运出产区都实现自动化，减少了人工的干预，把生产安全隐患降低到最低。

附图说明

图1是本发明箍筋自动收集打包堆垛系统的立体图；

图2是本发明箍筋自动收集打包堆垛系统的俯视图；

图3是本发明箍筋自动收集打包堆垛系统中输送带的俯视图；

图4是本发明箍筋自动收集打包堆垛系统中集料输送装置的立体图；

图5是本发明箍筋自动收集打包堆垛系统中箍筋堆垛定位架的立体图；

图6是本发明箍筋自动收集打包堆垛系统中后端夹持输送装置的立体图；

图7是本发明箍筋自动收集打包堆垛系统中后端夹持输送装置的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明：

在本发明的描述中，需要说明的是，“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而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1-3所示，箍筋自动收集打包堆垛系统，包括弯箍机1、收集机器人2、输送带3、集料输送装置4、打包装置5、后端夹持输送装置6、堆垛机器人7和箍筋托架8，在弯箍机1的正前方设置有用于运输箍筋的输送带3，收集机器人2设置在弯箍机1与输送带3之间，具体位置是设置在弯箍机1的出料口与输送带3的右端之间，弯箍机1的出料口与输送带3的右端安装的位置接近持平。所述的输送带3沿着输送方向依次设置有集料输送装置4、打包装置5和后端夹持输送装置6，输送带3靠近收集机器人2的那边即右边滑动设置有集料输送装置4，输送带3左边滑动设置有后端夹持输送装置6，打包装置5设置在输送带3的中间位置。打包装置5把输送带3截断成两个部分，其在中间起到连接过渡的作用，打包装置5的打包平面与输送带3的输送面处于同一平面内，这样在打包装置5与输送带3输送箍筋时可以平滑的过渡。集料输送装置4用于把收集机器人2从弯箍机1取下的箍筋集中垒在一起，为其提供一个定位放置架，然后把垒叠好的箍筋推送到打包装置5内打包，最后通过后端夹持输送装置6移出打包装置5。所述的输送带3输送方向的尽头设置有堆垛机器人7，堆垛机器人7与输送带3的左端相距一定的距离，具体的距离根据堆垛机器人7的机械臂作业的范围而定。在堆垛机器人7的旁边放置有箍筋托架8，以堆垛机器人7面对输送带3为前方时，箍筋托架8位于堆垛机器人7的右边。箍筋托架8主要用于盛放打包好的箍筋，方便后续使用叉车或吊车搬运。

如图4-5所示，本实施方式的集料输送装置4包括集料滑轨41、集料滑块42、集料L型支撑座43、箍筋堆垛定位架44、集料步进电机45、集料齿轮46、集料齿条47、集料伺服电机48和内置丝杆滑轨49，所述的集料滑轨41设置在输送带3的两边即在输送带3右端的两个侧边上，集料滑轨41从输送带3的右端一直铺设到打包装置5。集料滑块42滑动设置在集料滑轨41上，两边所述的集料滑块42上固定设置有集料L型支撑座43，集料L型支撑座43横跨输送带3，集料滑块42为集料L型支撑座43的支撑点，集料滑块42一共设置有3个，其中两个设置在集料L型支撑座43水平段上。在集料L型支撑座43的水平段上固定设置有用于驱动集料L型支撑座43沿着输送带3来回移动的集料步进电机45，集料步进电机45的输出轴上设置有集料齿轮46；所述的集料齿条47固定设置在输送带3的边上且与集料齿轮46啮合。集料齿条47平行设置在集料滑轨41的旁边，同样从输送带3的右端铺设到打包装置5。所述的内置丝杆滑轨49固定设置在集料L型支撑座43的竖直段上，内置丝杆滑轨49上设置有用于驱动的集料伺服电机48，箍筋堆垛定位架44固定在内置丝杆滑轨49上，通过集料伺服电机48可以调节箍筋堆垛定位架44的位置，箍筋堆垛定位架44的下端贴近输送带3。箍筋堆垛定位架44由2个对称设置的L型框架构成，其中一个L型框架固定在内置丝杆滑轨49上，另一个内置丝杆滑轨49滑动设置在内置丝杆滑轨49上，可以根据需要调节箍筋堆垛定位架44的大小。L型框架的外形与箍筋的外形相匹配，2个L型框架构成了半个箍筋的形状，能够把放置在其内箍筋一个一个的堆垛好，并且能够把堆垛好的箍筋通过集料步进电机45的驱动推送到打包装置5内。箍筋堆垛定位架44的高度根据实际的情况而定，一般来说箍筋堆垛定位架44内至少能堆垛起30个箍筋。

如图6-7所示，所述的后端夹持输送装置6包括夹持滑轨61、夹持滑块62、U型安装座63、夹持步进电机64、夹持齿轮65、夹持齿条66、气缸67和夹持板68，其驱动方式与集料输送装置4的驱动方式一样。其具体结构为所述的夹持滑轨61固定设置在输送带3的两边，夹持滑块62滑动设置在夹持滑轨61上；两边所述的夹持滑块62上固定设置有U型安装座63。U型安装座63横跨输送带3设置，U型安装座63的开口朝向打包装置5，U型安装座63左端的后侧固定设置有用于驱动U型安装座63沿着输送带3来回移动的夹持步进电机64，夹持步进电机64拥有自己的安装座，其安装座与U型安装座63焊接固定在一起。夹持步进电机64的主轴上固定设置有夹持齿轮65，所述的夹持齿条66固定设置在输送带3的边上且与夹持齿轮65啮合，夹持齿条66与夹持滑轨61平行设置，都是从打包装置5一直铺设到输送带3的左端。所述的U型安装座63的左右两端各固定设置有一个气缸67，气缸67的伸缩杆上固定设置有夹持板68，通过控制气缸67的作业来控制2个夹持板68的间距对打包好的箍筋进行夹紧然后移出打包装置5。在夹持板68上会设置有两根滑杆，滑杆与气缸67的伸缩杆平行设置，可以避免夹持板68在操作时翻转。

本实施方式中所使用的输送带3为无动力辊筒输送带，这种输送带不需要提供动力，输送时与输送物品的摩擦力极小，通过很小的力就能够移动很重的物品，并且在本发明中是通过集料输送装置4和后端夹持输送装置6提供输送的动力，能够更精准的控制移动的位移。收集机器人2的机械臂上设置有电动夹持装置9，方便准确的从弯箍机1上取下箍筋。堆垛机器人7的机械臂上设置有电磁吸盘抓手10，电磁吸盘抓手10只要通电后就能够吸住打包好的箍筋并移动。同时，在本技术方案中有部分结构属于现有技术或者说对本技术方案的影响不大的结构未作详细的描述，比如输送带的底座、收集机器人的底座、集料L型支撑座与集料滑块之间的连接杆等。

本实施方式采用的弯箍机1的型号为天津建科WG12B-2；收集机器人2的型号为埃夫特ER20-1700六轴机器人；所采用的打包装置5为定制的斯托派克立式打包机，定制内容包括打包材料、外框尺寸、台面尺寸、辊道加密等；堆垛机器人7的型号为埃夫特ER130-4-2800四轴堆垛机器人；电磁吸盘抓手10的型号为悍威磁电定制非标准电永磁吸盘夹具HEPMF-R，最大负载100kg。本技术方案中还应设置有一个总控制台，通过有线或无线方式与涉及到的电气设备通信，用于统筹控制弯箍机1、收集机器人2、集料输送装置4、打包装置5、后端夹持输送装置6和堆垛机器人7之间的协调及配合工作。

尽管上文对本发明的具体实施方案进行了详细的描述和说明，但应该指明的是，我们可以对上述实施方案进行各种改变和修改，但这些都不脱离本发明的精神和所附的权利要求所记载的范围。

Claims (10)

1.箍筋自动收集打包堆垛系统，其特征在于，包括弯箍机(1)、收集机器人(2)、输送带(3)、集料输送装置(4)、打包装置(5)、后端夹持输送装置(6)、堆垛机器人(7)和箍筋托架(8)，所述的弯箍机(1)的正前方设置有输送带(3)，所述的收集机器人(2)设置在弯箍机(1)与输送带(3)之间；所述的输送带(3)沿着输送方向依次设置有集料输送装置(4)、打包装置(5)和后端夹持输送装置(6)；所述的输送带(3)输送方向的尽头设置有堆垛机器人(7)，在堆垛机器人(7)的旁边放置有箍筋托架(8)。

2.根据权利要求1所述的箍筋自动收集打包堆垛系统，其特征在于，所述的输送带(3)靠近收集机器人(2)的那边滑动设置有集料输送装置(4)，输送带(3)另一边滑动设置有后端夹持输送装置(6)；所述的打包装置(5)设置在输送带(3)的中间位置。

3.根据权利要求2所述的箍筋自动收集打包堆垛系统，其特征在于，所述的集料输送装置(4)包括集料滑轨(41)、集料滑块(42)、集料L型支撑座(43)、箍筋堆垛定位架(44)、集料步进电机(45)、集料齿轮(46)和集料齿条(47)，所述的集料滑轨(41)设置在输送带(3)的两边，集料滑块(42)滑动设置在集料滑轨(41)上；两边所述的集料滑块(42)上固定设置有集料L型支撑座(43)；集料L型支撑座(43)的水平段上固定设置有用于驱动集料L型支撑座(43)沿着输送带(3)来回移动的集料步进电机(45)，集料步进电机(45)的输出轴上设置有集料齿轮(46)；所述的集料齿条(47)固定设置在输送带(3)的边上且与集料齿轮(46)啮合；所述的箍筋堆垛定位架(44)设置在集料L型支撑座(43)竖直段上，箍筋堆垛定位架(44)的下端贴近输送带(3)。

4.根据权利要求3所述的箍筋自动收集打包堆垛系统，其特征在于，还包括集料伺服电机(48)和内置丝杆滑轨(49)，所述的内置丝杆滑轨(49)固定设置在集料L型支撑座(43)上，内置丝杆滑轨(49)上设置有用于驱动的集料伺服电机(48)；所述的箍筋堆垛定位架(44)固定在内置丝杆滑轨(49)上。

5.根据权利要求4所述的箍筋自动收集打包堆垛系统，其特征在于，所述的箍筋堆垛定位架(44)由2个对称设置的L型框架构成，其中一个L型框架固定在内置丝杆滑轨(49)上，另一个内置丝杆滑轨(49)滑动设置在内置丝杆滑轨(49)上。

6.根据权利要求1-5中任一所述的箍筋自动收集打包堆垛系统，其特征在于，所述的后端夹持输送装置(6)包括夹持滑轨(61)、夹持滑块(62)、U型安装座(63)、夹持步进电机(64)、夹持齿轮(65)、夹持齿条(66)、气缸(67)和夹持板(68)，所述的夹持滑轨(61)固定设置在输送带(3)的两边，夹持滑块(62)滑动设置在夹持滑轨(61)上；两边所述的夹持滑块(62)上固定设置有U型安装座(63)；所述的U型安装座(63)的开口朝向打包装置(5)；所述的U型安装座(63)左端或右端的后侧固定设置有用于驱动U型安装座(63)沿着输送带(3)来回移动的夹持步进电机(64)，夹持步进电机(64)的主轴上固定设置有夹持齿轮(65)；所述的夹持齿条(66)固定设置在输送带(3)的边上且与夹持齿轮(65)啮合；所述的U型安装座(63)的左右两端各固定设置有一个气缸(67)，所述的气缸(67)的伸缩杆上固定设置有夹持板(68)。

7.根据权利要求6所述的箍筋自动收集打包堆垛系统，其特征在于，所述的收集机器人(2)的机械臂上设置有电动夹持装置(9)。

8.根据权利要求7所述的箍筋自动收集打包堆垛系统，其特征在于，所述的堆垛机器人(7)的机械臂上设置有电磁吸盘抓手(10)。

9.根据权利要求8所述的箍筋自动收集打包堆垛系统，其特征在于，所述的输送带(3)为无动力辊筒输送带。

10.根据权利要求9所述的箍筋自动收集打包堆垛系统，其特征在于，所述的打包装置(5)的打包平面与输送带(3)的输送面处于同一平面内。

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