CN114872965A - 一种轻量化一体式绑丝设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻量化一体式绑丝设备，属于绑丝技术领域，包括沿丝材输送方向依次设置的校直机构、剪切机构、弯折机构，所述校直机构包括两排相对设置的校直轮，两排校直轮交错设置，由两排校直轮的轮间压力对丝材进行挤压；所述弯折机构包括可上下移动的托举大臂，托举大臂中心两侧对称设置滑动槽孔，折弯小臂滑动连接于滑动槽孔，且折弯小臂可沿滑动槽孔水平滑动，折弯小臂顶端侧壁固定设置折弯轮，两折弯轮相对设置于工件两侧。该设备集成校直机构、剪切机构、弯折机构和绑丝机构为一体，其由机械自动捆绑来替代人工绑丝，可实现绑丝工艺自动化。

Description

一种轻量化一体式绑丝设备

技术领域

本发明属于绑丝技术领域，具体涉及一种轻量化一体式绑丝设备。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

现有的具有绑丝功能的机构有两种；一种适应于建设领域的钢筋捆扎动作中，丝材采用铁丝，钢筋尺寸约手指粗细，通常来说这样的设备由送丝机构将丝材送至虎口定位，捆住钢筋，然后出线口旋转以实现捆扎功能；另一种适应于打包包扎领域，丝材选择广泛，包括但不限于束带、绳索、铁丝等，其主要是由丝材运送环绕机构和束紧扎合机构组成。

真空钎焊工艺中需要进行绑丝操作，真空钎焊工件有三部分组成，包括铸件，铜箔和背板，尺寸各异，整体为长条或者圆盘形状，厚度约为30mm，轴向尺寸和径向尺寸约300mm和100mm；手持式钢筋捆扎机不适用于此形状和尺寸条件，也不能实现流程自动化；而包扎打捆机体积太大且成本很高，也不适用于该工作条件情况。同时，丝材在保存和运输过程中为了节省空间是成卷堆积的，通常在送至设备时丝材是不定状态弯曲的，这不利于后续的捆扎动作，影响绑丝操作的进行。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种轻量化一体式绑丝设备，该设备集成校直机构、剪切机构、弯折机构和绑丝机构为一体，其由机械自动捆绑来替代人工绑丝，可实现绑丝工艺自动化。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种轻量化一体式绑丝设备，包括沿丝材输送方向依次设置的校直机构、剪切机构、弯折机构，所述校直机构包括两排相对设置的校直轮，两排校直轮交错设置，由两排校直轮的轮间压力对丝材进行挤压；所述弯折机构包括可上下移动的托举大臂，托举大臂中心两侧对称设置滑动槽孔，折弯小臂滑动连接于滑动槽孔，且折弯小臂可沿滑动槽孔水平滑动，折弯小臂顶端侧壁固定设置折弯轮，两折弯轮相对设置于工件两侧。

作为进一步的技术方案，所述校直机构每一排设置多个校直轮，每一校直轮均可转动，在两排校直轮转动时，将丝材向剪切机构输送。

作为进一步的技术方案，所述校直轮的固定位置可调，以调节两排校直轮之间的间距。

作为进一步的技术方案，至少一个所述校直轮与扇盘光栅连接，扇盘光栅侧部设置光电传感器，且扇盘光栅随校直轮同步转动，光电传感器检测扇盘光栅转动的情况以得出丝材输送的长度。

作为进一步的技术方案，所述托举大臂水平设置，滑动槽孔水平设置，折弯小臂竖向设置；所述托举大臂与托举气缸连接。

作为进一步的技术方案，所述托举大臂还通过滑动导向轴与折弯小臂连接，且滑动导向轴套设弹簧以给折弯小臂支撑力。

作为进一步的技术方案，所述剪切机构包括导向孔块，导向孔块具有导向孔供丝材穿过，导向孔块端部设置切刀，切刀固定于切刀臂，切刀臂铰接于机架，且切刀臂与剪切气缸的气缸杆铰接，由剪切气缸带动切刀臂以使切刀进行剪切；所述剪切机构的位置可调。

作为进一步的技术方案，所述工件侧面与多个定位轮接触以定位，工件端部由V形卡定位。

作为进一步的技术方案，所述弯折机构上方设置绑丝机构，所述绑丝机构包括夹爪气缸，夹爪气缸底部带有夹爪以夹住丝材，夹爪气缸顶部与减速电机连接，减速电机给夹爪气缸提供扭矩。

作为进一步的技术方案，所述夹爪气缸和减速电机之间设置气动滑环，减速电机与滑台气缸连接，以带动夹爪气缸上下移动。

上述本发明的有益效果如下：

本发明的绑丝设备，校直机构可由校直轮之间的压力对丝材进行变形校直，而后向剪切机构和弯折机构输送，在输送合适长度的丝材后进行剪切，弯折机构由托举大臂向上推动，折弯小臂向上移动，折弯轮推动丝材从工件两侧向上弯折，而后再由绑丝机构对丝材进行拧紧绑丝；实现了可用于真空钎焊工艺自动化流程中的绑丝环节，轻量化设计使得装配调节维修更换零部件更方便，适用性更广泛，成本更低，占用空间更小。

本发明的绑丝设备，绑丝机构的夹爪气缸带动夹爪夹紧丝材，减速电机给夹爪气缸提供扭矩，使其能够带动夹爪转动，同时滑台气缸经由减速电机带动夹爪向上提拉，以拧紧丝材，实现绑丝操作。

本发明的绑丝设备，在托举大臂的滑动导向轴设置弹簧，在两折弯小臂向上移动时，由于弹簧挤压力作用，两个折弯小臂把丝材压在工件表面同时在工件顶部相向运动，在工件上方靠拢，此时丝材在此处交叉，便于丝材拧紧。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的轻量化一体式绑丝设备的示意图；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的轻量化一体式绑丝设备的主视图；

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；

其中，1.机架，2.丝材，3.机台，4.校直轮，5.扇盘光栅，6.光电传感器，7.导向孔块，8.切刀，9.定位轮，10.工件，11.滑台气缸，12.减速电机，13.电机支架，14.气动滑环，15.连接板，16.夹爪气缸，17.折弯轮，18.折弯小臂，19.托举大臂，191.滑动导向轴，20.托举气缸，21.剪切气缸。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种轻量化一体式绑丝设备，其采用多轮校直机构，通过轮间压力使得进入该设备的丝材被迫变形伸直，从而使得后续的捆扎动作顺利进行。

该设备包括机架1、校直机构、剪切机构、弯折机构、绑丝机构，校直机构、剪切机构、弯折机构、绑丝机构均固定于机架1。校直机构、剪切机构、弯折机构处于同一高度，且三者沿丝材的输送方向依次设置。

机架1由多个横梁、纵梁连接而成，整体为其他机构提供安装空间即可，在此不再赘述。

机架1的一定高度处固定设置机台3，工作时工件10被放置于机台3平面上，工件10侧面与三个定位轮9接触进行定位，定位轮由螺栓固定于机台的长槽孔中，以便于根据工件不同形状尺寸调节位置；工件10端面由一个V形卡定位，V形卡由三个螺栓固定于机台的长槽孔中，以适应不同形状和尺寸的工件。工件用以配合弯折机构对丝材进行拧紧。

在本实施例中，机架1、各横梁、支架均使用标准铝型材制成，其相互衔接使用铝型材标准连接件。

校直机构包括校直轮4、扇盘光栅5、光电传感器6，校直轮4设置两排，每一排设置多个校直轮，两排校直轮交错设置，丝材2由两排校直轮之间通过。每一校直轮均可转动，在两排校直轮转动时，将丝材向剪切机构输送。

由于对于不同形状和尺寸的工件，需要采用不同型号的丝材捆扎，而且丝材截取长度也不一样，因此需要校直机构和剪切机构能够可调节以适用于不同的丝材，此外需要传感器能够反馈送丝长度信号，在合适的位置进行剪切。

校直轮4固定于机架的水平支架上，水平支架位于机台下方，校直轮的顶部可高出机台；校直轮通过螺栓固定于水平支架，且校直轮在水平支架的固定位置可调，从而调节两排校直轮之间的间距，进而调整两校直轮之间压力大小，以适用于不同的丝材。

校直轮4均在水平向设置，也即校直轮的轴向为竖直，丝材在两排校直轮之间向工件10输送；部分校直轮4(可以选其中一个)与扇盘光栅5连接，扇盘光栅侧部设置光电传感器6，且扇盘光栅随校直轮同步转动，当扇盘光栅的扇叶通过光电传感器时，会被捕捉到电信号，通过计算该电信号来判断扇叶通过的情况，同时就可以判断出校直轮转动情况，即丝材通过的情况。

可以理解的是，扇盘光栅可以设置在校直机构位于丝材的输送方向末端的校直轮上，可以更为准确的获取丝材进入到剪切机构的长度。

剪切机构与校直机构同排设置，校直机构将丝材向剪切机构输送；剪切机构包括导向孔块7和切刀8，导向孔块固定于机台3上，导向孔块中部设有供丝材穿过的导向孔，其可对丝材进行导向和固定；导向孔块端部设置切刀8，且导向孔块端部和切刀平行，切刀在切刀臂上固定，切刀臂铰接于设备机架的机台，切刀另一端通过长槽孔滑动铰接于气缸杆端部，气缸杆与剪切气缸21连接，被剪切气缸驱动运动；在剪切气缸带动气缸杆伸出时，切刀对应于丝材的方向向下移动对丝材进行剪切；在剪切气缸带动气缸杆回缩时，切刀对应于丝材的方向向上移动。

剪切机构的位置是可调节的，其被螺栓固定于机台的长槽孔上，以便于在不同位置剪切丝材。

弯折机构包括托举大臂19、折弯小臂18，托举大臂沿水平设置，托举大臂与托举气缸20连接，由托举气缸带动其上下；托举大臂对应于托举气缸两侧均开设滑动槽孔，两滑动槽孔相对于托举大臂中心两侧对称设置，滑动槽孔水平设置，每一滑动槽孔均与一折弯小臂连接，折弯小臂18通过连接杆等连接于滑动槽孔，且折弯小臂可沿滑动槽孔滑动，折弯小臂沿竖向设置，折弯小臂顶端侧壁固定设置折弯轮17，折弯轮可转动。

两折弯小臂顶部的折弯轮相对设置，两折弯小臂对应于工件两侧设置，在托举气缸带动托举大臂向上推动时，两折弯轮可推动切断后的丝材从工件两侧向上弯折。

托举大臂19下方还设有水平向的滑动导向轴191，滑动导向轴和滑动槽孔方向一致，托举大臂端部设有延长杆向下延伸并与滑动导向轴垂直连接，也即滑动导向轴平行设置于托举大臂下方，折弯小臂18端部开设通孔穿设在滑动导向轴，滑动导向轴套设弹簧，弹簧设置在折弯小臂和托举大臂的延长杆之间。

两折弯小臂对应设置于工件两侧，两折弯轮之间的间距小于工件的水平尺寸，在折弯小臂向上移动时，折弯轮把丝材压紧在工件表面，而至工件顶部时，两折弯轮在弹簧的弹力作用下相向运动，使得丝材在工件顶部交叉。

绑丝机构设置于弯折机构和工件上方；绑丝机构包括滑台气缸11、减速电机12、电机支架13、气动滑环14、连接板15、夹爪气缸16，滑台气缸11由气缸连接板连接固定在横梁，横梁由横梁支架固定在机架1顶部，电机支架13固定于滑台气缸11的底部，由滑台气缸驱动，带动夹爪上下运动，有利于夹爪夹持绑丝，进而对其进行拧紧。

夹爪气缸16底部带有可开合的夹爪，夹爪可用于夹紧丝材，夹爪气缸16固定于连接板15，连接板15固定于气动滑环14的转子上，气动滑环14的定子和减速电机12固定于电机支架13上，减速电机轴通过联轴器、长外轴传动到连接板上，给夹爪气缸提供扭矩，使其能够带动夹爪转动，实现绑丝拧紧的功能。

其中，气动滑环的功能主要是避免连接夹爪气缸的气管在旋转过程中产生干涉，造成危险。

此外，横梁支架、滑台气缸和气缸连接板可以拆除，横梁可以直接固定在设备机架上连接电机支架，不再使用滑台气缸，以适用无需向上提拉动作的使用情况。

该绑丝设备的工作原理为：

将丝材由校直机构的两排校直轮之间穿过，在校直轮转动过程中，将丝材向切割机构方向输送，丝材在输送过程中经校直轮间压力被变形伸直；丝材通过的最后一个校直轮上安装着扇盘光栅，其和校直轮同步转动，当扇叶通过光电传感器时，会被捕捉到电信号，通过计算该电信号来判断扇叶通过的情况，同时就可以判断出校直轮转动情况，即丝材通过的长度；

校直后的丝材通过导向孔块进入剪切位置，丝材通过剪切机构后，进入弯折机构，托举大臂由气缸驱动，和两个折弯小臂由两个滑动副连接，同时，托举大臂和折弯小臂之间沿着滑动方向有两弹簧安装在托举大臂的滑动导向轴上；丝材沿着机台的导槽进入工件下方，在合适的位置由剪切机构的剪切气缸带动切刀对其进行切断，托举气缸驱动托举大臂带着折弯小臂向上运动，两个折弯轮推动丝材从工件两侧向上弯折，同时由于弹簧挤压力作用，两个折弯小臂把丝材压在工件表面同时在工件顶部相向运动，在工件上方靠拢，此时丝材在此处交叉；然后丝材被上方的夹爪气缸的夹爪夹住，折弯小臂和托举大臂就可以在其下方的托举气缸驱动下，沿原路径返回，完成弯折机构部分的动作循环；

绑丝机构的夹爪气缸用于夹紧丝材，减速电机给夹爪气缸提供扭矩，使其能够带动夹爪转动，实现绑丝拧紧，电机支架固定于上方滑台气缸的端部，由滑台气缸驱动，带动夹爪上下运动；工作时，夹爪气缸夹紧丝材后减速电机旋转，同时滑台气缸向上提拉，以拧紧丝材，然后减速电机停转，夹爪松开，工件被取走后，滑台气缸复位，完成绑丝机构的动作循环。

总的来说，由于更换零部件便利性，调节维修时间节省一半以上，成本不到包扎用打包机的一半，且占地面积不到一平方米，极大的节省了时间，空间和材料成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轻量化一体式绑丝设备，其特征是，包括沿丝材输送方向依次设置的校直机构、剪切机构、弯折机构，所述校直机构包括两排相对设置的校直轮，两排校直轮交错设置，由两排校直轮的轮间压力对丝材进行挤压；所述弯折机构包括可上下移动的托举大臂，托举大臂中心两侧对称设置滑动槽孔，折弯小臂滑动连接于滑动槽孔，且折弯小臂可沿滑动槽孔水平滑动，折弯小臂顶端侧壁固定设置折弯轮，两折弯轮相对设置于工件两侧。

2.如权利要求1所述的轻量化一体式绑丝设备，其特征是，所述校直机构每一排设置多个校直轮，每一校直轮均可转动，在两排校直轮转动时，将丝材向剪切机构输送。

3.如权利要求1或2所述的轻量化一体式绑丝设备，其特征是，所述校直轮的固定位置可调，以调节两排校直轮之间的间距。

4.如权利要求1所述的轻量化一体式绑丝设备，其特征是，至少一个所述校直轮与扇盘光栅连接，扇盘光栅侧部设置光电传感器，且扇盘光栅随校直轮同步转动，光电传感器检测扇盘光栅转动的情况以得出丝材输送的长度。

5.如权利要求1所述的轻量化一体式绑丝设备，其特征是，所述托举大臂水平设置，滑动槽孔水平设置，折弯小臂竖向设置；所述托举大臂与托举气缸连接。

6.如权利要求1所述的轻量化一体式绑丝设备，其特征是，所述托举大臂还通过滑动导向轴与折弯小臂连接，且滑动导向轴套设弹簧以给折弯小臂支撑力。

7.如权利要求1所述的轻量化一体式绑丝设备，其特征是，所述剪切机构包括导向孔块，导向孔块具有导向孔供丝材穿过，导向孔块端部设置切刀，切刀固定于切刀臂，切刀臂铰接于机架，且切刀臂与剪切气缸的气缸杆铰接，由剪切气缸带动切刀臂以使切刀进行剪切；所述剪切机构的位置可调。

8.如权利要求1所述的轻量化一体式绑丝设备，其特征是，所述工件侧面与多个定位轮接触以定位，工件端部由V形卡定位。

9.如权利要求1所述的轻量化一体式绑丝设备，其特征是，所述弯折机构上方设置绑丝机构，所述绑丝机构包括夹爪气缸，夹爪气缸底部带有夹爪以夹住丝材，夹爪气缸顶部与减速电机连接，减速电机给夹爪气缸提供扭矩。

10.如权利要求1所述的轻量化一体式绑丝设备，其特征是，所述夹爪气缸和减速电机之间设置气动滑环，减速电机与滑台气缸连接，以带动夹爪气缸上下移动。

Images