CN112320371A - 双工位箍筋打包堆垛设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了双工位箍筋打包堆垛设备，包括数控弯箍机、收集机器人、自动化集料设备、打包机、桁架自动化堆垛设备和总控制柜，所述的数控弯箍机与自动化集料设备之间设置有收集机器人；自动化集料设备的旁边设置有用于箍筋打包的打包机和用于把打包好的箍筋从自动化集料设备上取下堆垛在一起的桁架自动化堆垛设备；所述的数控弯箍机、收集机器人、自动化集料设备、打包机和桁架自动化堆垛设备与总控制柜电性连接。本发明主要是为箍筋的生产及搬运提供一种全自动化的设备，实现了从生产—集料—打包—堆垛的无人工干预生产，同时该实用性型可进行上述流程的双工位作业，弯箍机可实现不停机生产，加快生产效率，推动厂区内自动化设备研发。

Description

双工位箍筋打包堆垛设备

技术领域

本发明属于箍筋自动化收集技术领域，尤其涉及双工位箍筋打包堆垛设备。

背景技术

在现阶段箍筋下料采用箍筋收集机器人，一般由箍筋集料器进行集料，现场作业存在的缺陷为：(1)对于不同规格的箍筋，需要人工去调整集料器以适应新规格箍筋的集料；(2)能适应的箍筋规格有限，对于一些不常见箍筋的生产，无法利用现有集料器顺利进行集料作业；(3)在箍筋堆垛过程中也存在缺陷，集料打包好的箍筋需要人工搬运到箍筋托盘上堆垛。所以针对这种情况需要设计一种箍筋从生产到集料最后到堆垛过程的全自动化设备，加快生产效率。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，发明了双工位箍筋打包堆垛设备。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

双工位箍筋打包堆垛设备，包括数控弯箍机、收集机器人、自动化集料设备、打包机、桁架自动化堆垛设备和总控制柜，所述的数控弯箍机与自动化集料设备之间设置有收集机器人；所述的自动化集料设备的旁边设置有用于箍筋打包的打包机和用于把打包好的箍筋从自动化集料设备上取下堆垛在一起的桁架自动化堆垛设备；所述的数控弯箍机、收集机器人、自动化集料设备、打包机和桁架自动化堆垛设备与总控制柜电性连接。

本发明主要是为箍筋的生产及搬运提供一种全自动化的设备，实现了从生产—集料—打包—堆垛的无人工干预生产，实现双工位集料和打包，同时该实用性型可进行上述流程的双工位作业，弯箍机可实现不停机生产，加快生产效率，推动厂区内自动化设备研发。

进一步，所述的自动化集料设备包括集料底座、集料滑轨和集料机构，所述的集料底座上设置2条平行的集料滑轨，所述的集料滑轨上滑动设置有2个集料机构，集料机构主要是用于收集垒起收集到的箍筋并移动到打包机中打包。

进一步，所述的打包机处于集料底座的中间位置，这样2个集料机构会分布在打包机的两边，当一边集料完成进入打包机后，收集机器人还可以把箍筋放入另一边的集料机构上，实现双工位交替集料打包。

进一步，所述的集料机构包括机构滑块、底板、翻转板、翻转气缸、自动调节箍筋内撑架和驱动装置，所述的底板下至少设置有4个机构滑块，所述的翻转板的其中一个侧边铰链连接在底板上并通过安装在底板上的翻转气缸能够向打包机方向翻转90度；所述的翻转板上固定设置有自动调节箍筋内撑架；所述的集料机构通过驱动装置滑动设置在集料滑轨上；集料好的箍筋先通过驱动装置移动到打包机内打包，打包后后再移出打包机，然后翻转气缸作业把打包好的箍筋翻转90度方便后续使用电磁吸盘水平取出后转移。

进一步，所述的自动调节箍筋内撑架由3个内置丝杆滑轨和4根内支撑杆构成，所述的内支撑杆通过内置丝杆滑轨调节其相互的间距以构成放置箍筋的内支撑框架；内置丝杆滑轨设置有2层，底层设置有1个内置丝杆滑轨，上层设置有2个内置丝杆滑轨，上层的每一个内置丝杆滑轨上设置有2个内支撑杆，丝杆滑轨内的丝杆为双向丝杆(一段右旋螺纹，一段左旋螺纹，丝杆上的运动件随着丝杆的转动趋近或分离)，通过调节内置丝杆滑轨可以实现4根内支撑杆相互之间距离的调节。

进一步，所述的驱动装置由电机、齿轮和齿条构成，齿轮安装在电机的输出轴上，齿轮与齿条啮合，电机安装在移动件(相当于底板)上，齿条安装在固定件(相当于集料底座)上，通过电机的工作可以带动移动件的运动。

进一步，所述的桁架自动化堆垛设备包括支撑架、矩形框、X轴滑轨、Y轴滑轨、滑动座、堆垛伺服电缸、电磁吸盘、控制箱和驱动装置，所述的支撑架上固定设置有矩形框，矩形框上平行固定设置有X轴滑轨；所述的Y轴滑轨通过驱动装置滑动设置在X轴滑轨上，所述的滑动座通过驱动装置滑动设置在Y轴滑轨上；所述的滑动座上朝下固定设置有堆垛伺服电缸，所述的堆垛伺服电缸伸缩杆的前端固定设置有电磁吸盘；所述的控制箱固定在支撑架上，所述的堆垛伺服电缸、电磁吸盘和驱动装置与控制箱电性连接；桁架自动化堆垛设备为三轴堆垛设备，电磁吸盘可以对矩形框覆盖范围内的所有区域进行下料堆垛作业，满足自动化集料设备双工位的使用要求。

进一步，还包括光电传感器，所述的X轴滑轨和Y轴滑轨的两端都设置有光电传感器，光电传感器主要是控制各个移动件的移动范围，避免其脱离相应的轨道；同时在其它部件上也会设置有类似的传感器，比如在自动化集料设备上需要设置，用于精准的控制集料机构移动到打包机的打包区域并精准移出。

进一步，还包括定位滑动杆，所述的定位滑动杆朝下穿过滑动座并与滑动座滑动连接，所述的定位滑动杆的下端固定连接在电磁吸盘上，定位滑动杆主要作用是能够保持电磁吸盘在作业时垂直上升或下降，避免其倾斜。

进一步，所述的打包机为穿剑式打包机。由于作业方式的限制，为在集料器上直接对箍筋垛进行打包，采用穿剑式打包机，该打包机专为栈板、托盘打包而设计，拥有可移动打包模块和底部可伸缩穿剑框，打包时底部穿剑框伸出，穿过箍筋垛的底部与侧边打包框对接行程一个完整的打包框，同时移动打包模块伸出，抵住箍筋垛的侧面进行打包。

本发明的优点在于：本发明是根据产区的生产需求研发设计的，主要为箍筋的生产、集料、打包和堆垛进行全方位的自动化设计；在集料过程中用于垒起箍筋的内支撑架实现自动化调节，可以满足不同规格形状箍筋的使用要求；同时，在桁架自动化堆垛设备中采用三轴设计，满足在桁架自动化堆垛设备覆盖下各个区域对打包好的箍筋的取放操作。

附图说明

图1是本发明双工位箍筋打包堆垛设备的立体图；

图2是本发明双工位箍筋打包堆垛设备的俯视图；

图3是本发明双工位箍筋打包堆垛设备中自动化集料设备的立体图；

图4是本发明双工位箍筋打包堆垛设备中集料机构翻转后的立体图；

图5是本发明双工位箍筋打包堆垛设备中桁架自动化堆垛设备的立体图；

图6是本发明双工位箍筋打包堆垛设备中滑动座、堆垛伺服电缸和电磁吸盘的立体图；

图7是本发明双工位箍筋打包堆垛设备中驱动装置的立体图。

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和图2所示，双工位箍筋打包堆垛设备，包括数控弯箍机1、收集机器人2、自动化集料设备3、打包机4、桁架自动化堆垛设备5和总控制柜6，所述的数控弯箍机1与自动化集料设备3之间设置有收集机器人2并处于两者的中心位置，收集机器人2可以把从数控弯箍机1上取下的箍筋放置在自动化集料设备3的任意位置。在自动化集料设备3的旁边设置有用于箍筋打包的打包机4和用于把打包好的箍筋从自动化集料设备3上取下堆垛在一起的桁架自动化堆垛设备5，打包机4采用穿剑式打包机，可直接对集料设备上的箍筋垛进行打包；桁架自动化堆垛设备5作业的长度范围与自动化集料设备3的长度一样。在设计时打包机4位于桁架自动化堆垛设备5的内部，自动化集料设备3穿过打包机4的打包框，打包框位于自动化集料设备3的中间位置，这样在自动化集料设备3垒起的箍筋可以直接移动到打包机4中打包后再原路移出。在桁架自动化堆垛设备5的旁边还设置有总控制柜6，数控弯箍机1、收集机器人2、自动化集料设备3、打包机4和桁架自动化堆垛设备5与总控制柜6电性连接，通过总控制柜6来控制及协调各个设备的作业以实现自动化、效率化的生产。

如图3-4所示，所述的自动化集料设备3包括集料底座31、集料滑轨32和集料机构33，所述的集料底座31为长方体框架，其底下设置有可调节螺丝脚，以方便调节安装时的水平。在集料底座31上设置2条平行的集料滑轨32，集料滑轨32位于集料底座31顶面的两侧并沿长度方向设置，集料滑轨32的长度与集料底座31的长度一样。在集料滑轨32上滑动设置有2个集料机构33，集料机构33分别位于集料底座的两端，实现双工位作业，当左边的集料机构33集满箍筋后就移动到打包机4中打包，收集机器人2则把取下的箍筋放置在右边的集料机构33上，等左边的集料机构33打包完并移出打包机4后，右边的集料机构33就移动到打包机4中打包，如此循环作业，可以使数控弯箍机1和收集机器人2持续作业，增加生产效率。所述的集料机构33包括机构滑块331、底板332、翻转板333、翻转气缸334、自动调节箍筋内撑架335和驱动装置7，所述的底板332下设置有4个机构滑块331，机构滑块331安装在集料滑轨32上，所述的翻转板333的其中一个侧边铰链连接在底板332上并通过安装在底板332上的翻转气缸334能够向打包机4方向翻转90度，在底板332的另一侧上固定有支撑板，主要是为翻转板333水平放置时提供支撑点。翻转气缸334底端铰链连接在底板332上，翻转气缸334伸缩杆的前端铰链连接在翻转板333上。安装时翻转气缸334的底端位于底板332的下方，未使用时翻转气缸334朝数控弯箍机方向倾斜，当翻转气缸334的伸缩杆琢渐伸长后翻转气缸334会由倾斜转成垂直，并使翻转板333翻转90度。所述的翻转板333上固定设置有自动调节箍筋内撑架335。所述的自动调节箍筋内撑架335由3个内置丝杆滑轨3351和4根内支撑杆3352构成，所述的内支撑杆3352通过内置丝杆滑轨3351调节其相互的间距以构成放置箍筋的内支撑框架，在安装时内置丝杆滑轨3351设置有2层，下层为单一的内置丝杆滑轨3351，上层为2个内置丝杆滑轨3351，下层的内置丝杆滑轨3351可以调节其上2个内置丝杆滑轨3351的间距，而上层每一个内置丝杆滑轨3351上都设置有2根内支撑杆3352并可以调节其间距，所以通过内置丝杆滑轨3351可以调节内支撑框架的结构以适应不同规格和形状箍筋的使用要求。内置丝杆滑轨3351的主要工作原理是采用双向丝杆，因为双向丝杠上的两个运动件在移动时可以同时趋近或分离，始终与双向丝杆的中心为对称点。所述的集料机构33通过驱动装置7滑动设置在集料滑轨32上，整个集料机构33的直线运动的动力来源为驱动装置7。

如图5-6所示，所述的桁架自动化堆垛设备5包括支撑架51、矩形框52、X轴滑轨53、Y轴滑轨54、滑动座55、堆垛伺服电缸56、电磁吸盘57、控制箱58、驱动装置7、光电传感器8和定位滑动杆9，所述的支撑架51上固定设置有矩形框52，支撑架51和矩形框52构成了桁架自动化堆垛设备5基本支撑框架，在支撑框架内会放置有2个箍筋托盘10。在矩形框52上平行固定设置有X轴滑轨53，X轴滑轨53为单单两根滑轨，分布固定安装在矩形框52长度方向的两个侧边上；所述的Y轴滑轨54通过驱动装置7滑动设置在X轴滑轨53上，其两端分别连接在X轴滑轨53的两根滑轨上，这里的Y轴滑轨54包括有滑块、滑轨安装座和滑轨。所述的滑动座55通过驱动装置7滑动设置在Y轴滑轨54上，在滑动座55上朝下固定设置有堆垛伺服电缸56，所述的堆垛伺服电缸56伸缩杆的前端固定设置有电磁吸盘57，为了加强电磁吸盘57工作的稳定性，在其上固定设置有4根定位滑动杆9，所述的定位滑动杆9朝下穿过滑动座55并与滑动座55滑动连接，定位滑动杆9的下端固定连接在电磁吸盘57上。在定位滑动杆9的顶上会设置有个U型片，把其顶端固定连接在一起。为了保证Y轴滑轨54和滑动座55移动时不脱离轨道，在X轴滑轨53和Y轴滑轨54的两端都设置有光电传感器8。所述的控制箱58固定在支撑架51上，所述的堆垛伺服电缸56、电磁吸盘57、驱动装置7和光电传感器8与控制箱58电性连接。

如图7所示，所述的驱动装置7由电机71、齿轮72和齿条73构成，齿轮72固定在电机71的输出轴上，齿轮72与齿条73啮合。在安装时电机71会固定安装在移动件上，比如本实施方式中的底板332、Y轴滑轨54和滑动座55；齿条73安装在固定件上，比如本实施方式中的集料底座31、矩形框52和Y轴滑轨54中的滑轨安装座。当电机71工作时就能够为移动件提供直线移动的动力了，这里所说的移动件和固定件都是相对而言的，比如Y轴滑轨54中的滑轨安装座相对于矩形框来说是移动件，而对于滑动座55来说是固定件。

本实施方式中使用到的数控弯箍机1的型号为天津建科智能钢筋弯箍机WG12B-2；收集机器人2的型号为埃夫特ER20-1700；打包机4的型号为依利达ELIDA-105B穿剑式打包机；总控制柜6为定制件；电机的型号为士元1500w三相电机；翻转气缸334的型号为亚德客SC80×300；堆垛伺服电缸56的型号为EDA50，行程定制2500mm；电磁吸盘57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；光电传感器8的型号为松下CX421。

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.双工位箍筋打包堆垛设备，其特征在于，包括数控弯箍机(1)、收集机器人(2)、自动化集料设备(3)、打包机(4)、桁架自动化堆垛设备(5)和总控制柜(6)，所述的数控弯箍机(1)与自动化集料设备(3)之间设置有收集机器人(2)；所述的自动化集料设备(3)的旁边设置有用于箍筋打包的打包机(4)和用于把打包好的箍筋从自动化集料设备(3)上取下堆垛在一起的桁架自动化堆垛设备(5)；所述的数控弯箍机(1)、收集机器人(2)、自动化集料设备(3)、打包机(4)和桁架自动化堆垛设备(5)与总控制柜(6)电性连接。

2.根据权利要求1所述的双工位箍筋打包堆垛设备，其特征在于，所述的自动化集料设备(3)包括集料底座(31)、集料滑轨(32)和集料机构(33)，所述的集料底座(31)上设置2条平行的集料滑轨(32)，所述的集料滑轨(32)上滑动设置有2个集料机构(33)。

3.根据权利要求2所述的双工位箍筋打包堆垛设备，其特征在于，所述的打包机(4)处于集料底座(31)的中间位置。

4.根据权利要求3所述的双工位箍筋打包堆垛设备，其特征在于，所述的集料机构(33)包括机构滑块(331)、底板(332)、翻转板(333)、翻转气缸(334)、自动调节箍筋内撑架(335)和驱动装置(7)，所述的底板(332)下至少设置有4个机构滑块(331)，所述的翻转板(333)的其中一个侧边铰链连接在底板(332)上并通过安装在底板(332)上的翻转气缸(334)能够向打包机(4)方向翻转90度；所述的翻转板(333)上固定设置有自动调节箍筋内撑架(335)；所述的集料机构(33)通过驱动装置(7)滑动设置在集料滑轨(32)上。

5.根据权利要求3所述的双工位箍筋打包堆垛设备，其特征在于，所述的自动调节箍筋内撑架(335)由3个内置丝杆滑轨(3351)和4根内支撑杆(3352)构成，所述的内支撑杆(3352)通过内置丝杆滑轨(3351)调节其相互的间距以构成放置箍筋的内支撑框架。

6.根据权利要求5所述的双工位箍筋打包堆垛设备，其特征在于，所述的驱动装置(7)由电机、齿轮和齿条构成。

7.根据权利要求1-6中任一所述的双工位箍筋打包堆垛设备，其特征在于，所述的桁架自动化堆垛设备(5)包括支撑架(51)、矩形框(52)、X轴滑轨(53)、Y轴滑轨(54)、滑动座(55)、堆垛伺服电缸(56)、电磁吸盘(57)、控制箱(58)和驱动装置(7)，所述的支撑架(51)上固定设置有矩形框(52)，矩形框(52)上平行固定设置有X轴滑轨(53)；所述的Y轴滑轨(54)通过驱动装置(7)滑动设置在X轴滑轨(53)上，所述的滑动座(55)通过驱动装置(7)滑动设置在Y轴滑轨(54)上；所述的滑动座(55)上朝下固定设置有堆垛伺服电缸(56)，所述的堆垛伺服电缸(56)伸缩杆的前端固定设置有电磁吸盘(57)；所述的控制箱(58)固定在支撑架(51)上，所述的堆垛伺服电缸(56)、电磁吸盘(57)和驱动装置(7)与控制箱(58)电性连接。

8.根据权利要求7所述的双工位箍筋打包堆垛设备，其特征在于，还包括光电传感器(8)，所述的X轴滑轨(53)和Y轴滑轨(54)的两端都设置有光电传感器(8)。

9.根据权利要求8所述的双工位箍筋打包堆垛设备，其特征在于，还包括定位滑动杆(9)，所述的定位滑动杆(9)朝下穿过滑动座(55)并与滑动座(55)滑动连接，所述的定位滑动杆(9)的下端固定连接在电磁吸盘(57)上。

10.根据权利要求9所述的双工位箍筋打包堆垛设备，其特征在于，所述的打包机(4)为穿剑式打包机。

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