CN112894184B - 一种网架杆件对接长度自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于网架结构质量控制技术领域，涉及一种网架杆件对接长度自动控制装置，包括底座，底座上表面设有两个机械手；距离调整组件，位于两个机械手的下侧；检测单元一，设在距离调整组件的侧边，用于检测两个网架杆件的端头是否相抵；焊接机械手，设在距离调整组件的侧边；检测单元二，设在距离调整组件的侧边，用于检测对接好的网架构件的长度是否超标；两个切除组件，用于去除对接好的网架构件的超长段，分别位于焊接机械手的两侧；控制器，与机械手、距离调整组件、检测单元一、焊接机械手、检测单元二和切除组件分别电连接。本发明操作简单，尺寸精度的控制一致性好，使得拼装后的整体质量可靠和稳定，安全性好。

Description

一种网架杆件对接长度自动控制装置

技术领域

本发明属于网架结构质量控制技术领域，具体涉及一种网架杆件对接长度自动控制装置。

背景技术

网架结构的质量，很大程度上取决于网架构件的质量，网架构件的质量取决于多个构件的对接质量。传统操作中，均是采用简易的工装来定位，通过盒尺来保证网架杆件对接的精度的前提下进行焊接，但是由于这种操作方式比较粗放，尺寸精度的控制一致性不好，使得拼装后的整体质量不够可靠和稳定，很容易出现安全问题，同时该种作业方式下，工人的劳动强度比较高，劳动效率低，使得作业时间长，因此使得人力经济成本的投入比较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种网架杆件对接长度自动控制装置，以便解决现有技术中的不足。

本发明的技术方案是：

一种网架杆件对接长度自动控制装置，包括底座，底座上表面设置有：

两个机械手，用于分别从对应的送料装置上抓取网架杆件，并将网架杆件托举到对接工位；

距离调整组件，位于两个机械手的下侧，用于调整两个机械手之间的距离，使得处于对接工位的两个网架杆件的端头相抵；

检测单元一，设置在所述距离调整组件的侧边，用于检测两个网架杆件的端头是否相抵；

焊接机械手，用于将处于对接工位的两个网架杆件的端头进行连接，所述焊接机械手设置在所述距离调整组件的侧边；

检测单元二，设置在所述距离调整组件的侧边，用于检测对接好的网架构件的长度是否超标；

两个切除组件，用于去除对接好的网架构件的超长段，分别位于焊接机械手的两侧；

控制器，与所述机械手、距离调整组件、检测单元一、焊接机械手、检测单元二和切除组件分别电连接。

优选的，所述距离调整组件包括第一双轴电机，所述第一双轴电机的每个输出轴上均连接有一个丝杆，所述丝杆的两端分别架设在第一支架和第二支架上，所述第一支架和第二支架分别与底座固定，所述丝杆上套装有托板，所述托板上穿设有两个导杆，两个导杆分别位于所述丝杆的两侧且与所述丝杆平行，所述导杆的两端分别与第一支架和第二支架固定，所述托板上对应设置有一个机械手。

优选的，所述机械手包括与所述托板固定的第二双轴电机，所述第二双轴电机的每个输出轴上均套装固定有一个套体，所述套体的周向侧壁与举升臂的一端固定，所述举升臂的另一端设置有用于夹持网架杆件的机械卡爪。

优选的，所述机械卡爪包括与举升臂固定连接的电动转盘，所述电动转盘上设置有卡爪，所述卡爪背离电动转盘的一端固定连接有方便夹持网架杆件的V型块。

优选的，还包括：

顶料组件，设置在所述距离调整组件的侧边，用于将对接好的网架构件沿其长度方向推出。

优选的，所述顶料组件包括与底座上表面固定的多级液压伸缩缸，所述多级液压伸缩缸的活塞杆端部设置有推料块。

优选的，所述切除组件包括：

激光切割机和用于调整激光切割机位置的二维移动平台，所述二维移动平台包括：

第一直线电机，用于调整激光切割机的纵向位置，所述激光切割机与所述第一直线电机的移动件固定；

第二直线电机，用于调整激光切割机的横向位置，所述第二直线电机的移动件与所述第一直线电机的固定件固定，所述第二直线电机的固定件与所述底座上表面固定。

与现有技术相比，本发明提供的一种网架杆件对接长度自动控制装置，利用两个机械手分别从对应的送料装置上抓取一个网架杆件后，将网架杆件托举到对接工位，然后利用距离调整组件调整两个机械手之间的距离，使得处于对接工位的两个网架杆件的端头相抵，然后利用焊接机械手将相抵端进行焊接，焊接完毕后，利用检测单元二，检测对接好的网架构件的长度是否超标，当对接好的网架构件的长度超标时，启动切除组件，到达预定的位置，将对接好的网架构件的超长段去除，使得对接好的网架构件的调整符合设计公差。

本发明操作简单，尺寸精度的控制一致性好，使得拼装后的整体质量可靠和稳定，安全性好，同时该种作业方式下，工人的劳动强度低，劳动效率高，使得作业时间降低，因此使得人力经济成本的投入低，实用性强，值得推广。

附图说明

图1是本发明的整体结构的示意图；

图2是本发明的局部结构的示意图一；

图3是本发明的局部结构的示意图二。

具体实施方式

本发明提供了一种网架杆件对接长度自动控制装置，下面结合图1到图3的结构示意图，对本发明进行说明。

实施例1

如图1所示，一种网架杆件对接长度自动控制装置，包括用于装置的整体支撑的底座1，底座1的上表面设置有位于同一直线上的两个机械手4，两个机械手4的侧边设置有两个送料装置8，每个机械手4和一个送料装置8对应，机械手4用于分别从对应的送料装置8上抓取网架杆件，并将网架杆件托举到对接工位。

进一步的，机械手4的具体结构包括与托板306固定的第二双轴电机401，第二双轴电机401的每个输出轴上均套装固定有一个套体，套体的周向侧壁与举升臂402的一端固定，举升臂402的另一端设置有用于夹持网架杆件的机械卡爪403。

进一步的，机械卡爪403的具体结构包括与举升臂402固定连接的电动转盘，电动转盘上设置有卡爪，卡爪背离电动转盘的一端固定连接有方便夹持网架杆件的V型块。

当第二双轴电机401启动时，带动其输出轴上固定的套体同步转动，套体固定连接的举升臂402同步转动，实现预定倾角范围内的转动，从而使得举升臂402的另一端设置的机械卡爪403在水平位的时候方便抓取网架杆件，在垂直位的时候将网架杆件保持在对接工位上。

作为另外一种替换方案，第二双轴电机401还可以用舵机代替，实现一定角度范围内的转动。

两个机械手4的下侧设置有距离调整组件3，距离调整组件3用于调整两个机械手4之间的距离，使得处于对接工位的两个网架杆件的端头相抵。

进一步的，距离调整组件3的具体结构包括与底座1固定的第一双轴电机301，第一双轴电机301的每个输出轴上均连接有一个丝杆305，丝杆305的两端分别架设在第一支架302和第二支架303上，第一支架302和第二支架303分别与底座1固定且第一支架302和第二支架303位于同一条直线上，丝杆305上套装有托板306，托板306上穿设有两个相互平行的导杆304，两个导杆304分别位于丝杆305的两侧且与丝杆305平行，导杆304的两端分别与第一支架302和第二支架303固定，每个托板306上对应设置有一个机械手4。

当第一双轴电机301启动时，带动其输出轴上连接的两个丝杆305同步转动，使得其上方的两个托板306沿着丝杆305的长度方向同步移动，从而实现两个托板306带动两个机械手4同步靠近或者同步远离的目的。

检测单元一，设置在距离调整组件3的侧边，用于检测两个网架杆件的端头是否相抵。

检测单元一可以优选为光电传感器或者图像采集装置，光电传感器或者图像采集装置分别与控制器电连接，用于确保两个网架杆件的端头可靠相抵。

在利用距离调整组件3将两个网架杆件的端头相抵后，启动焊接机械手7，对两个网架杆件的端头进行焊接。

焊接机械手7，用于将处于对接工位的两个网架杆件的端头进行连接，焊接机械手7设置在距离调整组件3的侧边。

焊接机械手7对两个网架杆件的端头进行焊接后，启动设置在距离调整组件3的侧边的检测单元二，用于检测对接好的网架构件的长度是否超标。

其中，检测单元二优选为激光测距传感器或者红外测距传感器，激光测距传感器或者红外测距传感器分别与控制器电连接，激光测距传感器或者红外测距传感器将测量的信息传送给控制器之后，控制器将其转化为数字的长度信息，然后将测量的长度信息与预设的网架构件的长度上阈值进行比较，如果测量的长度信息大于预设的网架构件的长度上阈值，则控制器发出控制指令给切除组件，控制两个切除组件动作，将超出网架构件的长度上阈值的部分去除，以控制网架构件的长度在要求的最大长度范围之内。

两个切除组件，用于去除对接好的网架构件的超长段，分别位于焊接机械手7的两侧。

其中，进一步的，如图2和图3所示，切除组件的结构包括：

激光切割机和用于调整激光切割机位置的二维移动平台，二维移动平台包括：

第一直线电机6，用于调整激光切割机的纵向位置，激光切割机与第一直线电机6的移动件602固定；

第二直线电机5，用于调整激光切割机的横向位置，第二直线电机5的移动件501与第一直线电机6的固定件601固定，第二直线电机5的固定件502与底座1上表面固定。

第一直线电机6和第二直线电机5重叠交叉设置，两者之间构成90度的夹角，构成了二维移动平台的主体结构。单独控制第一直线电机6和第二直线电机5中的其中一个，可以完成激光切割机沿着单个方向的移动，第一直线电机6和第二直线电机5两个协同作用，同时控制的前提下，可以完成激光切割机沿着两个方向的复合移动。

其中，控制器的型号为AT89C51，控制器与机械手4、距离调整组件3、检测单元一、焊接机械手7、检测单元二和切除组件分别电连接。

作为本发明的进一步的优化方案，为了将对接好的网架杆件顺利取出，还在距离调整组件3的侧边设置了顶料组件2，顶料组件2用于将对接好的网架构件沿其长度方向推出。

进一步的，顶料组件2的结构具体包括与底座1上表面固定的多级液压伸缩缸202，多级液压伸缩缸202的活塞杆端部设置有推料块201。

需要下料时，启动多级液压伸缩缸202，使得多级液压伸缩缸202的活塞杆伸出，即可将对接好的网架构件沿多级液压伸缩缸202的活塞杆长度方向推出，方便了下料。

本发明提供的一种网架杆件对接长度自动控制装置，利用两个机械手分别从对应的送料装置上抓取一个网架杆件后，将网架杆件托举到对接工位，然后利用距离调整组件调整两个机械手之间的距离，使得处于对接工位的两个网架杆件的端头相抵，然后利用焊接机械手将相抵端进行焊接，焊接完毕后，利用检测单元二，检测对接好的网架构件的长度是否超标，当对接好的网架构件的长度超标时，启动切除组件，到达预定的位置，将对接好的网架构件的超长段去除，使得对接好的网架构件的调整符合设计公差。

本发明操作简单，尺寸精度的控制一致性好，使得拼装后的整体质量可靠和稳定，安全性好，同时该种作业方式下，工人的劳动强度低，劳动效率高，使得作业时间降低，因此使得人力经济成本的投入低，实用性强，值得推广。

以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种网架杆件对接长度自动控制装置，包括底座（1），其特征在于，底座（1）上表面设置有：

两个机械手（4），用于分别从对应的送料装置（8）上抓取网架杆件，并将网架杆件托举到对接工位；

距离调整组件（3），位于两个机械手（4）的下侧，用于调整两个机械手（4）之间的距离，使得处于对接工位的两个网架杆件的端头相抵；

检测单元一，设置在所述距离调整组件（3）的侧边，用于检测两个网架杆件的端头是否相抵；

焊接机械手（7），用于将处于对接工位的两个网架杆件的端头进行连接，所述焊接机械手（7）设置在所述距离调整组件（3）的侧边；

检测单元二，设置在所述距离调整组件（3）的侧边，用于检测对接好的网架构件的长度是否超标；

两个切除组件，用于去除对接好的网架构件的超长段，分别位于焊接机械手（7）的两侧；

控制器，与所述机械手（4）、距离调整组件（3）、检测单元一、焊接机械手（7）、检测单元二和切除组件分别电连接；

所述距离调整组件（3）包括第一双轴电机（301），所述第一双轴电机（301）的每个输出轴上均连接有一个丝杆（305），所述丝杆（305）的两端分别架设在第一支架（302）和第二支架（303）上，所述第一支架（302）和第二支架（303）分别与底座（1）固定，所述丝杆（305）上套装有托板（306），所述托板（306）上穿设有两个导杆（304），两个导杆（304）分别位于所述丝杆（305）的两侧且与所述丝杆（305）平行，所述导杆（304）的两端分别与第一支架（302）和第二支架（303）固定，所述托板（306）上对应设置有一个机械手（4）；

所述机械手（4）包括与所述托板（306）固定的第二双轴电机（401），所述第二双轴电机（401）的每个输出轴上均套装固定有一个套体，所述套体的周向侧壁与举升臂（402）的一端固定，所述举升臂（402）的另一端设置有用于夹持网架杆件的机械卡爪（403）；

所述切除组件包括：

激光切割机和用于调整激光切割机位置的二维移动平台，所述二维移动平台包括：

第一直线电机（6），用于调整激光切割机的纵向位置，所述激光切割机与所述第一直线电机（6）的移动件（602）固定；

第二直线电机（5），用于调整激光切割机的横向位置，所述第二直线电机（5）的移动件（501）与所述第一直线电机（6）的固定件（601）固定，所述第二直线电机（5）的固定件（502）与所述底座（1）上表面固定。

2.根据权利要求1所述的一种网架杆件对接长度自动控制装置，其特征在于，所述机械卡爪（403）包括与举升臂（402）固定连接的电动转盘，所述电动转盘上设置有卡爪，所述卡爪背离电动转盘的一端固定连接有方便夹持网架杆件的V型块。

3.根据权利要求1所述的一种网架杆件对接长度自动控制装置，其特征在于，还包括：

顶料组件（2），设置在所述距离调整组件（3）的侧边，用于将对接好的网架构件沿其长度方向推出。

4.根据权利要求3所述的一种网架杆件对接长度自动控制装置，其特征在于，所述顶料组件（2）包括与底座（1）上表面固定的多级液压伸缩缸（202），所述多级液压伸缩缸（202）的活塞杆端部设置有推料块（201）。

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