CN214723691U - 一种定位夹持系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定位夹持系统，包括胎架、零件定位部、Z轴定位结构和水平钢筋定位部；其中，胎架用于按顺序定位零件，包括若干安装槽；零件定位部包括行走轨道和定位车，行走轨道与胎架平行设置，定位车活动设置在行走轨道上；Z轴定位结构和水平钢筋定位部设置在定位车上，Z轴定位结构与安装槽配合以定位对应的零件；水平钢筋定位部用于夹持水平钢筋并推送至对应位置与零件形成交叉点。其优点在于，利用系统控制实现自动夹持和自动定位，大大提高了工作效率，提高了定位准确度，后续无论是人工绑扎还是机械自动绑扎，成品的合格率均得到了提升；交叉点可多点同步绑扎，加快了组装效率。

Description

一种定位夹持系统

技术领域

本实用新型涉及钢筋工件加工技术领域，尤其涉及一种定位夹持系统。

背景技术

钢筋(Rebar)是指钢筋混凝土用和预应力钢筋混凝土用钢材，其横截面为圆形，有时为带有圆角的方形，包括光圆钢筋、带肋钢筋、扭转钢筋，钢筋广泛用于各种建筑结构中，特别是各种大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构。

现有的钢筋加工系统对于较为复杂的钢筋结构一般采用人工装配，工作强度大，且定位容易产生误差，影响成品质量，加工效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在钢筋工件组装采用人力，定位容易产生误差的缺点，而提出的一种定位夹持系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种定位夹持系统，包括胎架、零件定位部、Z轴定位结构和水平钢筋定位部；其中，

所述胎架用于按顺序定位零件，包括若干安装槽；

所述零件定位部包括行走轨道和定位车，所述行走轨道与所述胎架平行设置，所述定位车活动设置在所述行走轨道上；

所述Z轴定位结构和所述水平钢筋定位部设置在所述定位车上，所述Z轴定位结构与所述安装槽配合以定位对应的零件；所述水平钢筋定位部用于夹持水平钢筋并推送至对应位置与所述零件形成交叉点。

优选地，所述定位车包括支撑架，若干所述Z轴定位结构横向并排设置在所述支撑架上，所述Z轴定位结构的高度与所述零件的抓取点对应。

优选地，所述Z轴定位结构包括Z轴推缸和Z轴夹座，所述Z轴夹座用于夹持所述零件，所述Z轴夹座设置在所述Z轴推缸的端部，并在所述Z轴推缸的作用下靠近或远离所述零件，以调整所述Z轴夹座在Z轴方向上的位置。

优选地，所述支撑架两侧外壁的顶部滑动连接有升降架，所述升降架相邻一侧外壁顶部的两侧均安装有横杆，所述横杆上安装有呈等距离结构分布所述Z轴定位结构；

所述支撑架的侧边设有升降机构，所述升降机构与所述升降架连接，带动所述升降架及横杆上的所述Z轴定位结构沿所述支撑架升降，以调整所述Z轴定位结构在Y轴方向上的位置。

优选地，所述升降机构包括第二电机、螺杆和内螺纹套筒，所述内螺纹套筒设置在所述升降架上，所述螺杆与所述第二电机的输出端连接；并与所述内螺纹套筒螺纹连接；所述升降架的两端具有嵌合部，所述嵌合部与所述支撑架的边缘卡接，所述第二电机的输出端带动螺杆转动以带动所述升降架沿所述支撑架升降。

优选地，所述水平钢筋定位部设置在所述定位车靠近所述胎架的一侧，若干所述水平钢筋定位部竖直排列设置在所述支撑架的侧边，所述水平钢筋定位部夹持的水平钢筋的高度与对应的所述交叉点的高度一致。

优选地，所述水平钢筋定位部包括YZ轴推缸和YZ轴夹持机构，所述YZ轴夹持机构用于夹持所述水平钢筋，所述YZ轴推缸固定设置在所述支撑架的侧边，所述YZ轴夹持机构与所述YZ轴推缸的活动端连接，并在所述活动端的作用下靠近或远离所述胎架，以调整所述水平钢筋在Z轴方向上的位置。

优选地，所述YZ轴夹持机构包括YZ轴座和若干夹持轮，所述夹持轮两两相对地设置在所述YZ轴座朝向所述胎架的一面上，相对的两个所述夹持轮之间设有供所述水平钢筋穿过的间隙。

优选地，所述夹持轮上设有用于调节间隙宽度的调节螺丝。

优选地，所述定位车两侧外壁的两端均通过转轴活动连接有车轮，所述定位车通过所述车轮滑动连接在所述行走轨道的顶部外壁上，所述定位车靠近所述车轮一端的外壁上设有第一电机，所述第一电机的输出端通过减速机传动连接有第一齿轮，所述行走轨道靠近所述第一齿轮的一侧外壁上安装有第一齿板，所述第一齿轮与所述第一齿板之间相啮合传动；所述定位车在所述行走轨道上移动以调整所述Z轴定位结构和水平钢筋定位部在X轴方向上的位置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的定位夹持系统，通过定位车将Z轴定位结构和水平钢筋定位部沿行走轨道移动至对应零件所在的位置，在对应高度通过Z轴定位结构定位零件的上端，同时，放置零件的胎架上的安装槽定位零件的下端，从而防止零件晃动，方便后续绑扎定型；完成零件定位后，用水平钢筋定位部夹持水平钢筋，而后水平钢筋定位部将水平钢筋推送至对应位置，与零件形成交叉点；利用系统控制实现自动夹持和自动定位，大大提高了工作效率，提高了定位准确度，后续无论是人工绑扎还是机械自动绑扎，成品的合格率均得到了提升；交叉点可多点同步绑扎，加快了组装效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的定位夹持系统的结构示意图。

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1中B处的放大图；

图4为图1中C处的放大图；

图5为本实用新型实施例的定位夹持系统的另一角度的结构示意图；

图6为本实用新型实施例的Z轴定位结构的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的水平钢筋定位部的结构示意图；

图8为本实用新型实施例的胎架的结构示意图；

图中：10、胎架；11、安装槽；12、零件；13、平行槽；14、底筋；15、滑移块；

20、零件定位部；21、行走轨道；211、第一齿板；22、定位车；221、车轮；222、第一电机；223、第一齿轮；23、Z轴定位结构；231、Z轴推缸；232、Z轴夹座；233、左夹片；234、右夹片；235、滑块；236、通孔；24、支撑架；25、升降机构；251、升降架；252、横杆；253、第二电机；254、螺杆；255、内螺纹套筒；256、嵌合部；

30、水平钢筋定位部；31、YZ轴推缸；32、YZ轴夹持机构；321、YZ轴座；322、夹持轮；323、调节螺丝；324、上夹板；325、下夹板；33、水平钢筋。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如附图1至附图8所示，本实用新型实施例的一种定位夹持系统，包括胎架10、零件定位部20、Z轴定位结构23和水平钢筋定位部30；其中，

胎架10用于按顺序定位零件12，包括若干安装槽11；

零件定位部20包括行走轨道21和定位车22，行走轨道21与胎架10平行设置，定位车22活动设置在行走轨道21上；

Z轴定位结构23和水平钢筋定位部30设置在定位车22上，Z轴定位结构23与安装槽11配合以定位对应的零件12；水平钢筋定位部30用于夹持水平钢筋33并推送至对应位置与零件12形成交叉点。

如附图1中的坐标系所示，沿胎架10的方向为X轴方向，竖直方向为Y轴方向，靠近或远离胎架10的水平方向为Z轴方向。零件12放置在胎架10上的安装槽11中，若干安装槽11沿X轴方向并排设置，若干零件12平行放置。零件定位部20位于胎架10的侧边，对于一些仅需单侧绑扎固定的成品，可在胎架10的一侧设置零件定位部20和水平钢筋定位部30；对于需要多边绑扎的成品，可在胎架10的两侧均设置一零件定位部20和一水平钢筋定位部30，两侧的零件定位部20和水平钢筋定位部30同时对零件12和水平钢筋33进行绑扎，提高组装效率，同时提高成品的结构稳定性。

基于上述坐标系，零件12上的抓取点的坐标包括X轴坐标、Y轴坐标和Z轴坐标，X轴坐标由零件12放置的安装槽11确定，Y轴坐标和Z轴坐标由零件12的高度和形状确定，不同的零件12上的抓取点坐标不同，但是成品的整体形状确定，系统可确定每个零件12的坐标点，从而驱动定位夹持系统对对应零件12进行精准夹持。Z轴定位结构23夹持零件12的上端，与下端的安装槽11配合，防止零件12在组装过程中晃动；在确定抓取点的坐标后，Z轴定位结构23在定位车22的作用下移动至同一X轴坐标，此时，可在Y轴方向设置若干Z轴定位结构23以对应不同高度的零件12，也可以控制Z轴定位结构23在Y轴方向上移动至对应的Y轴坐标，确定X轴坐标和Y轴坐标后，Z轴定位结构23中的夹持部分朝向零件12伸出设定距离，达到抓取点的Z轴坐标，夹持零件12。

为了提高组装效率，胎架10上放置有若干零件12，定位夹持系统采用批量定位的方式，定位车22包括支撑架24，若干Z轴定位结构23横向并排设置在支撑架24上，Z轴定位结构23的高度与零件12的抓取点的Y轴坐标对应。一般同一组的零件12高度相同，横杆252将若干Z轴定位结构23统一对准同一高度的零件12，方便批量抓取；每个零件12的具体形状存在细微差别，因此抓取点的Z轴坐标不同，对应的Z轴定位结构23的伸出量不同。

更具体地说，Z轴定位结构23包括Z轴推缸231和Z轴夹座232，Z轴夹座232用于夹持零件12，Z轴夹座232设置在Z轴推缸231的端部，并在Z轴推缸231的作用下靠近或远离零件12，以调整Z轴夹座232在Z轴方向上的位置。Z轴夹座232的Z轴方向上的移动距离为初始位置与抓取点的Z轴坐标之间的位移，由系统具体控制。

Z轴夹座232如附图2和附图6所示，包括左夹片233和右夹片234，左夹片233和右夹片234相对转动，将零件12的抓取点夹住，且保持静止，直至该部分的组装完成。Z轴推缸231通过带通孔236的滑块235固定在升降架251的横杆252上，单个Z轴推缸231可在横杆252上沿X轴方向微调位置，与对应的零件12在同一X轴坐标上。对于不同的成品，相邻的零件12之间的距离可能不同，因此，可通过滑块235微调Z轴推缸231的X轴坐标，保证每个Z轴定位结构23可准确夹持一零件12。Z轴夹座232固定在Z轴推缸231的活动端上，由Z轴推缸231控制移动至对应的Z轴坐标，Z轴推缸231可以为气缸或油缸。

由于零件12具有不同的高度，为更好地定位零件12，与抓取点的Y轴坐标对准，支撑架24两侧外壁的顶部滑动连接有升降架251，升降架251相邻一侧外壁顶部的两侧均安装有横杆252，横杆252的外侧壁上安装有呈等距离结构分布Z轴定位结构23，升降架251带动横杆252和Z轴定位结构23升降，以对应不同高度的零件12。升降架251的升降距离由系统根据零件12BOM清单中的零件12尺寸和成品尺寸设置。

为使升降架251的升降更顺畅且受系统控制，支撑架24的侧边设有升降机构25，升降机构25与升降架251连接，带动升降架251及横杆252上的Z轴定位结构23沿支撑架24升降，更具体地说，如附图3所示，升降机构25包括第二电机253、螺杆254和内螺纹套筒255，内螺纹套筒255设置在升降架251上，螺杆254与第二电机253的输出端连接；并与内螺纹套筒255螺纹连接；第二电机253的输出端带动螺杆254转动以带动升降架251沿支撑架24升降。第二电机253的输出端通过平键与螺杆254固定连接，第二电机253带动螺杆254在内螺纹套筒255的内部进行转动，使得升降架251可沿支撑架24进行升降调节，第二电机253的型号为130ST-M06025。为使升降架251更平稳，优选地，升降架251的两端具有嵌合部256，嵌合部256与支撑架24的边缘卡接。

对于一些长度很长的成品，为控制为控制整个组装设备的大小，零件定位部20采用小型化结构，对零件12采用分段式组装，同时为了配合成品的长度，零件定位部20包括行走轨道21和定位车22，行走轨道21与胎架平行设置，定位车22活动设置在行走轨道21上。移动零件定位部20对对应段进行组装，保持部分组装的零件12的静止状态，避免晃动使绑扎点松动。

Z轴定位结构23和水平钢筋定位部30在X轴方向上的位置主要依靠定位车22确定，定位车22带动Z轴定位结构23和水平钢筋定位部30在行走轨道21上沿X轴方向移动至对应的X轴坐标，此时，若Z轴定位结构23的X轴坐标存在偏差，可利用滑块235进行微调。而水平钢筋定位部30上夹持的是与成品长度一致的水平钢筋33，因此，确定Y轴坐标和Z轴坐标即可。

更具体地说，附图1和附图5所示，定位车22两侧外壁的两端均通过转轴活动连接有车轮221，定位车22通过车轮221滑动连接在行走轨道21的顶部外壁上，定位车22靠近车轮221一端的外壁上设有第一电机222，第一电机222的输出端通过减速机传动连接有第一齿轮223，行走轨道21靠近第一齿轮223的一侧外壁上安装有第一齿板211，第一齿轮223与第一齿板211之间相啮合传动；定位车22在行走轨道21上移动以调整Z轴定位结构23和水平钢筋定位部30在X轴方向上的位置。定位车22通过车轮221沿行走轨道21进行移动，提升了加工效率，避免了人工推送，同时方便系统控制定位车22的位置、控制Z轴定位结构23和水平钢筋定位部30在X轴上的移动距离。

在一些实施例中，成品中使用的水平钢筋33数量不止一个，因此，如附图1所示，若干水平钢筋定位部30竖直排列设置在支撑架24的侧边，将不同的水平钢筋33输送至对应高度。水平钢筋定位部30夹持的水平钢筋33的高度与对应的交叉点的高度一致，即对应的Y轴坐标一致，同时水平钢筋33的Z轴坐标根据零件12的具体形状确定。

基于上述坐标系，零件12与水平钢筋的交叉点的坐标包括X轴坐标、Y轴坐标和Z轴坐标，X轴坐标由零件12放置的安装槽11确定，Y轴坐标和Z轴坐标由零件12的高度和形状确定，不同的零件12上的交叉点坐标不同，但是成品的整体形状确定，系统可确定每个零件12的坐标点，从而驱动定位夹持系统对对应零件12进行精准夹持。在确定抓取点的坐标后，Y轴方向设置若干水平钢筋定位部30以对应不同高度的交叉点，确定X轴坐标和Y轴坐标后，水平钢筋定位部30中的夹持部分朝向零件12伸出设定距离，达到交叉点的Z轴坐标，与零件12形成交叉点，方便后续绑扎。此时，胎架10上并排平行放置若干零件12，一根水平钢筋33与若干零件12均形成交叉点，可进行批量绑扎，提高组装效率。

如附图4和附图7所示，水平钢筋定位部30包括YZ轴推缸31和YZ轴夹持机构32，YZ轴夹持机构32用于夹持水平钢筋33，YZ轴推缸31固定设置在支撑架24的侧边，YZ轴夹持机构32与YZ轴推缸31的活动端连接，并在活动端的作用下靠近或远离胎架，使夹持的水平钢筋33与胎架上的零件12产生交叉点。如附图7所示，YZ轴夹持机构32包括YZ轴座321和若干夹持轮322，夹持轮322两两相对地设置在YZ轴座321朝向胎架的一面上，YZ轴座321包括上夹板324和下夹板325，上夹板324和下夹板325铰接，在需要夹持水平钢筋33时，上夹板324朝向下夹板325转动，上夹板324和下夹板325上的夹持轮322夹住水平钢筋33，当上夹板324和下夹板325靠近时，中间的调节螺丝323与下夹板325相抵，使相对的两个夹持轮322之间设有供水平钢筋33穿过的间隙，优选地，夹持轮322上设有间隙调节螺丝323，以调整两个相对夹持轮322之间的距离，适用于不同尺寸的水平钢筋33。

YZ轴夹持机构32的位移距离由系统程序控制，具体参数由YZ轴夹持机构32的初始位置与理论交叉点之间距离设置，不同零件12的形状不同，位移距离由系统计算所得。YZ轴推缸31推动YZ轴夹持机构32沿Z轴方向移动至Z轴坐标。

水平钢筋33可采用人工上料的方式，夹持轮322可转动，有利于减小组装过程中对水平钢筋33的摩擦力和拉扯力，避免绑扎点松动。多组夹持轮322并排设置还可用于矫直水平钢筋33，保证水平钢筋33与零件12的交叉点在正确位置上。

除了上述位于零件12侧面的水平钢筋33，在一些实施例中，如附图8所示，零件12底部需要设置底筋14，底筋14也属于水平钢筋，与零件12底部形成交叉点，可进行绑扎组装。胎架10上设有若干平行槽13，底筋14通过滑移块15置于平行槽13中，而后移动至零件12下方位置，与零件12产生交叉点，然后可人工或机械对对水平钢筋33和零件12的交叉点进行绑扎装配。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定位夹持系统，其特征在于：包括胎架、零件定位部、Z轴定位结构和水平钢筋定位部；其中，

所述胎架用于按顺序定位零件，包括若干安装槽；

所述零件定位部包括行走轨道和定位车，所述行走轨道与所述胎架平行设置，所述定位车活动设置在所述行走轨道上；

所述Z轴定位结构和所述水平钢筋定位部设置在所述定位车上，所述Z轴定位结构与所述安装槽配合以定位对应的零件；所述水平钢筋定位部用于夹持水平钢筋并推送至对应位置与所述零件形成交叉点。

2.如权利要求1所述的定位夹持系统，其特征在于：所述定位车包括支撑架，若干所述Z轴定位结构横向并排设置在所述支撑架上，所述Z轴定位结构的高度与所述零件的抓取点对应。

3.如权利要求1所述的定位夹持系统，其特征在于：所述Z轴定位结构包括Z轴推缸和Z轴夹座，所述Z轴夹座用于夹持所述零件，所述Z轴夹座设置在所述Z轴推缸的端部，并在所述Z轴推缸的作用下靠近或远离所述零件，以调整所述Z轴夹座在Z轴方向上的位置。

4.如权利要求2所述的定位夹持系统，其特征在于：所述支撑架两侧外壁的顶部滑动连接有升降架，所述升降架相邻一侧外壁顶部的两侧均安装有横杆，所述横杆上安装有呈等距离结构分布所述Z轴定位结构；

所述支撑架的侧边设有升降机构，所述升降机构与所述升降架连接，带动所述升降架及所述横杆上的所述Z轴定位结构沿所述支撑架升降，以调整所述Z轴定位结构在Y轴方向上的位置。

5.如权利要求4所述的定位夹持系统，其特征在于：所述升降机构包括第二电机、螺杆和内螺纹套筒，所述内螺纹套筒设置在所述升降架上，所述螺杆与所述第二电机的输出端连接；并与所述内螺纹套筒螺纹连接；所述升降架的两端具有嵌合部，所述嵌合部与所述支撑架的边缘卡接，所述第二电机的输出端带动螺杆转动以带动所述升降架沿所述支撑架升降。

6.如权利要求2所述的定位夹持系统，其特征在于：所述水平钢筋定位部设置在所述定位车靠近所述胎架的一侧，若干所述水平钢筋定位部竖直排列设置在所述支撑架的侧边，所述水平钢筋定位部夹持的水平钢筋的高度与对应的所述交叉点的高度一致。

7.如权利要求6所述的定位夹持系统，其特征在于：所述水平钢筋定位部包括YZ轴推缸和YZ轴夹持机构，所述YZ轴夹持机构用于夹持所述水平钢筋，所述YZ轴推缸固定设置在所述支撑架的侧边，所述YZ轴夹持机构与所述YZ轴推缸的活动端连接，并在所述活动端的作用下靠近或远离所述胎架，以调整所述水平钢筋在Z轴方向上的位置。

8.如权利要求7所述的定位夹持系统，其特征在于：所述YZ轴夹持机构包括YZ轴座和若干夹持轮，所述夹持轮两两相对地设置在所述YZ轴座朝向所述胎架的一面上，相对的两个所述夹持轮之间设有供所述水平钢筋穿过的间隙。

9.如权利要求8所述的定位夹持系统，其特征在于：所述夹持轮上设有用于调节间隙宽度的调节螺丝。

10.如权利要求1所述的定位夹持系统，其特征在于：所述定位车两侧外壁的两端均通过转轴活动连接有车轮，所述定位车通过所述车轮滑动连接在所述行走轨道的顶部外壁上，所述定位车靠近所述车轮一端的外壁上设有第一电机，所述第一电机的输出端通过减速机传动连接有第一齿轮，所述行走轨道靠近所述第一齿轮的一侧外壁上安装有第一齿板，所述第一齿轮与所述第一齿板之间相啮合传动；所述定位车在所述行走轨道上移动以调整所述Z轴定位结构和水平钢筋定位部在X轴方向上的位置。

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