CN215090365U - 一种基于视觉的带肋钢筋角度调整装置 - Google Patents

Abstract

一种基于视觉的带肋钢筋角度调整装置，其特征在于，装置包括底部支架、相机支架、环形光源、工业相机、旋转夹紧模块、传动模块和动力模块。旋转夹紧模块由前端盖、后端盖、卡爪导向盘、卡爪导向滑块、棘爪弹簧、棘爪、润滑油加注口塞、卡爪导向槽、棘轮底座、卡爪盘和卡爪构成，传动模块由法兰盘、轴承座和空心轴构成。动力模块由从动同步带轮、同步带、主动同步带轮和电动机构成。本实用新型为解决自动弯弧机因钢筋进料时的径向角度不同而影响弯弧性能的问题，提供了一种基于视觉的带肋钢筋角度调整装置，实现了带肋钢筋的弯曲角度的高精度、非接触式实时调整，克服了传统人工调整安全隐患极大，且调整精度低、生产效率低的问题。

Description

一种基于视觉的带肋钢筋角度调整装置

技术领域

本实用新型属于带肋钢筋角度调整装置领域，同时属于机器视觉测量领域，涉及到一种对带肋钢筋角度非接触、实时调整技术，尤其是一种基于视觉的带肋钢筋角度调整装置。

背景技术

带肋钢筋是钢筋混凝土建筑结构的主要增强材料，在结构中承载着拉、压应力和应变，高周或低周疲劳效应，高温或冷脆效应，物理或化学腐蚀，钢筋再加工效应等各种载荷，使混凝土能满足各种功能要求，应用广泛，而钢筋性能的好坏不仅影响到工程的整体质量，更关系到人们的生命安全。

钢筋弯弧作为钢筋加工的一个重要工序，在生活中有着广泛的应用。工程施工中往往存在钢筋需要手动弯曲现象或者采用丝杠手动式机械进给和液压进给的方法来进行钢筋弯弧，在弯弧过程中，钢筋的弯曲角度不同会产生不同的力学性能，甚至会产生缺陷，如裂纹，扭曲，断裂等，使钢筋不合格，造成钢材浪费。上述缺陷除了钢坯本身缺陷以外，与每次钢筋弯弧时其径向角度不一致，使钢筋受力复杂有很大关系。人工调整安全隐患极大，且调整精度低、生产效率低。因此，本实用新型提出一种可以对带肋钢筋角度进行精确调整的装置，在钢筋弯弧加工前调整钢筋到合适的角度，减少或防止带肋钢筋缺陷的产生，从而提高钢材质量和生产效率。

实用新型内容

本实用新型为解决当前带肋钢筋弯弧时调整其径向角度困难的技术问题，而提出一种基于视觉的带肋钢筋角度调整装置，该装置可以实现对钢筋自动定心夹紧和旋转等操作，完全替代人工，并且提升了加工的精度和效率。

为实现本实用新型所采用的技术方案是：一种基于视觉的带肋钢筋角度调整装置，其特征在于，装置包括底部支架、相机支架、环形光源、工业相机、旋转夹紧模块、传动模块和动力模块。旋转夹紧模块由前端盖、后端盖、卡爪导向盘、卡爪导向滑块、棘爪弹簧、棘爪、润滑油加注口塞、卡爪导向槽、棘轮底座、卡爪盘和卡爪构成。传动模块由法兰盘、轴承座和空心轴构成。动力模块由从动同步带轮、同步带、主动同步带轮和电动机构成。自左向右依次排列，所述的环形光源、工业相机搭建在相机支架上位于底部支架的最左侧，所述旋转夹紧模块位于相机支架的右侧，所述轴承座位于旋转夹紧模块的右侧，所述从动同步带轮、同步带和主动同步带轮位于轴承座右侧，所述电动机位于底部支架的下方。

所述卡爪导向槽为圆弧形设计，沿顺时针方向径向分量逐渐增大，所述卡爪盘顺时针旋转时，所述卡爪导向盘被所述棘轮底座上的棘齿限位，所述卡爪导向滑块沿所述卡爪导向槽向外移动，卡爪松开。

所述卡爪盘逆时针旋转时，所述卡爪导向盘受所述棘爪和所述棘爪弹簧作用限位，所述卡爪导向滑块沿所述卡爪导向槽向内移动，卡爪夹紧，所述卡爪盘继续逆时针旋转，克服所述棘爪弹簧弹力，带动所述卡爪导向盘和钢筋同时顺时针转动。

所述卡爪沿所述卡爪导向槽移动，移动范围为所述卡爪导向槽径向分量长度，该范围即为可自定心夹紧带肋钢筋的直径范围。

所述卡爪的定心中心线、所述空心轴轴线、所述从动同步带轮轴线共线，且位于相机的视野中心。

本实用新型具有的优点和积极效果是：该基于视觉的带肋钢筋角度调整装置实现了进给钢筋的自动定心固定与角度调整，该装置主要包括底部支架、相机支架、环形光源、工业相机、旋转夹紧模块、传动模块和动力模块。相机支架搭载的工业相机可以非接触记录钢筋实时图像并进行匹配，从而确定最佳的钢筋角度，实现不同位置的实时记录，适用于不同工况的角度检测。旋转夹紧模块可以实现对不同直径的带肋钢筋的自定心夹紧与旋转，与相机支架搭载的工业相机组成闭环系统，实时反馈钢筋信息。传动模块可以实现卡盘与钢筋特定角度转动，动力模块为整个装置提供了动力。综上所述，本装置将自动控制技术与视觉检测信号处理技术的相结合，大大提高了在生产中钢筋弯弧时的径向角度精准度，减少或防止缺陷的产生，并且解决了传统人工调整安全隐患极大，且调整精度低、生产效率低的问题。

附图说明

图1为本实用新型的整体装置正面结构示意图。

图2为本实用新型的整体装置背面结构示意图。

图3为本实用新型的旋转夹紧模块正面结构示意图(隐藏端盖)。

图4为本实用新型的旋转夹紧模块背面结构示意图(隐藏端盖)。

附图标号：1-底部支架，2-相机支架，3-环形光源，4-工业相机，5-旋转夹紧模块，5-1-前端盖，5-2-后端盖，5-3-卡爪导向盘，5-4-卡爪导向滑块，5-5-棘爪弹簧，5-6-棘爪，5-7-润滑油加注口塞，5-8-卡爪导向槽，5-9-棘轮底座，5-10-卡爪盘，5-11-卡爪，6-传动模块，6-1法兰盘，6-2-轴承座，6-3-空心轴，7-动力模块，7-1-从动同步带轮，7-2-同步带，7-3-主动同步带轮，7-4-电动机。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如图1至图4所示，一种基于视觉的带肋钢筋角度调整装置，相机支架2固定于底部支架1，环形光源3、工业相机4和工业镜头安装于相机支架2，旋转夹紧模块5由螺栓固定于底部支架1上，轴承座6-2左端，轴承座6-2通过螺栓固定于底部支架1上。空心轴6-3与法兰盘6-1相连，法兰盘6-1安装于卡爪盘5-10后端，且空心轴6-3由轴承座6-2支撑，从动同步带轮7-1与空心轴6-3通过键连接，从动同步带轮7-1与主动同步带轮7-3通过同步带7-2相连，主动同步带轮7-3与电动机7-4相连，电动机7-4位于底部支架1下方。

如图3，图4所示，旋转夹紧模块由前端盖5-1、后端盖5-2、卡爪导向盘5-3、棘轮底座5-9、棘爪5-6、棘爪弹簧5-5、卡爪盘5-10、卡爪5-11、卡爪导向滑块5-4组成。卡爪5-11上装有卡爪导向滑块5-4，卡爪导向盘5-3上开有卡爪导向槽5-8，卡爪盘5-10上开有矩形槽，卡爪5-11嵌于卡爪盘5-10中的矩形槽内，卡爪导向块5-4内嵌于卡爪导向槽5-8内，卡爪导向盘5-3内嵌于棘轮底座5-9壳体内，棘爪5-6与棘爪弹簧5-5安装于卡爪导向盘5-3上，棘爪5-6与棘轮底座5-9中的棘轮相配合。棘轮底座5-9壳体上装有润滑油加注口塞5-7。

优选地，该装置安装于进给装置与弯弧机之间。该装置开始工作前，先将待加工钢筋穿过卡爪导向盘5-3，卡爪盘5-10的中心，到达工业相机4视野范围内，旋转钢筋到目标角度，工业相机记录该位置图片，作为目标位置模板。

优选地，该装置开始工作时，初始状态卡爪5-11为张开状态，进给装置开始进给钢筋，当工业相机4检测到带肋钢筋进入旋转夹紧模块5时，进给装置停止进给。

进一步地，控制器发出指令使电动机7-4逆时针旋转，卡爪5-11在卡爪导向盘5-3上的卡爪导向槽5-8的作用下收紧，夹紧钢筋。

进一步地，电动机7-4逆时针转动带动卡爪导向盘5-3克服棘爪弹簧5-5的弹簧力顺时针转动，使卡爪导向盘5-3、卡爪盘5-10和钢筋同时旋转。

优选地，在钢筋旋转的同时，相机实时记录图像，截取有效区域进行匹配，匹配度达到一定值时，认为钢筋旋转到记录位置，电动机7-4停止旋转。

优选地，控制器发出指令使电动机7-4顺时针转动一定角度，卡爪导向盘5-3在棘底座5-9的作用下无法顺时针运动，卡爪5-11在卡爪导向槽5-8的作用下张开，电动机停止。

优选地，钢筋进给装置继续传送钢筋，本次角度调整过程结束。

优选地，工业相机4检测视野内没有钢筋时，可以进行下一次角度调整过程。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种基于视觉的带肋钢筋角度调整装置，其特征在于，包括底部支架、相机支架、环形光源、工业相机、旋转夹紧模块、传动模块和动力模块；旋转夹紧模块由前端盖、后端盖、卡爪导向盘、卡爪导向滑块、棘爪弹簧、棘爪、润滑油加注口塞、卡爪导向槽、棘轮底座、卡爪盘和卡爪构成；传动模块由法兰盘、轴承座和空心轴构成；动力模块由从动同步带轮、同步带、主动同步带轮和电动机构成；自左向右依次排列，所述的环形光源、工业相机搭建在相机支架上位于底部支架的最左侧，所述旋转夹紧模块位于相机支架的右侧，所述轴承座位于旋转夹紧模块的右侧，所述从动同步带轮、同步带和主动同步带轮位于轴承座右侧，所述电动机位于底部支架的下方。

2.根据权利要求1所述的基于视觉的带肋钢筋角度调整装置，其特征在于，所述卡爪导向槽为圆弧形设计，沿顺时针方向径向分量逐渐增大，所述卡爪盘顺时针旋转时，所述卡爪导向盘被所述棘轮底座上的棘齿限位，所述卡爪导向滑块沿所述卡爪导向槽向外移动，卡爪松开。

3.根据权利要求1所述的基于视觉的带肋钢筋角度调整装置，其特征在于，所述卡爪盘逆时针旋转时，所述卡爪导向盘受所述棘爪和所述棘爪弹簧作用限位，所述卡爪导向滑块沿所述卡爪导向槽向内移动，卡爪夹紧，所述卡爪盘继续逆时针旋转，克服所述棘爪弹簧弹力，带动所述卡爪导向盘和钢筋同时顺时针转动。

4.根据权利要求1所述的基于视觉的带肋钢筋角度调整装置，其特征在于，所述卡爪沿所述卡爪导向槽移动，移动范围为所述卡爪导向槽径向分量长度，该范围即为可自定心夹紧带肋钢筋的直径范围。

5.根据权利要求1所述的基于视觉的带肋钢筋角度调整装置，其特征在于，所述卡爪的定心中心线、所述空心轴轴线、所述从动同步带轮轴线共线，且位于相机的视野中心。

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