CN215848860U - 水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备，涉及现代装备制造领域，包括两组模台，两组所述模台的顶部均设置有模具，两组所述模台的前侧设置有单边悬臂结构，所述单边悬臂结构的前侧一端设置有操作界面，所述操作界面与单边悬臂结构电连接，单边悬臂结构包括X向行走机构，X向行走机构上设置有两组绑扎机械手，一组绑扎机械手为绑扎机械手A4，另一组绑扎机械手为绑扎机械手B6。本申请采用了单边悬臂结构来完成X轴（左右轴）、Y轴（前后轴）、Z轴（上下轴）三个方向机械轴，可以随着构件模具尺寸规格变化来调整钢筋自动化绑扎设备加工范围，从而达到一机生产多种长度规格、提升加工效率，降低设备空置率的目的。

Description

水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备

技术领域

本实用新型涉及现代装备制造领域，具体涉及水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备。

背景技术

传统钢筋绑扎是人力来完成，需要个人同时在一个模具区域内完成，费时、费工、费力，如果想达到车间流水线作业需要增加人员到9名员工，且有遗漏、绑扎质量无法保持一致等等弊端，无法应对现代装配式混凝土构件在工厂车间流水线对钢筋绑扎质量的要求。为此，我们提出水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备，采用了单边悬臂结构来完成X轴（左右轴）、Y轴（前后轴）、Z轴（上下轴）三个方向机械轴，可以随着构件模具尺寸规格变化来调整钢筋自动化绑扎设备加工范围，从而达到一机生产多种长度规格、提升加工效率，降低设备空置率的目的。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现：

水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备，包括两组模台，两组所述模台的顶部均设置有模具，两组所述模台的前侧设置有单边悬臂结构，所述单边悬臂结构的前侧一端设置有操作界面，所述操作界面与单边悬臂结构电连接。

优选地，两组所述模具的前后左右四周均设置有安全光栅，且前侧安全光栅位于单边悬臂结构和操作界面之间，所述安全光栅为光电感应栅栏。

基于上述技术特征，通过在四周增加光电感应栅栏便于防止人员突然闯入无法停机造成伤害。

优选地，所述单边悬臂结构包括X向行走机构，所述X向行走机构上设置有两组绑扎机械手，所述一组绑扎机械手为绑扎机械手A，所述另一组绑扎机械手为绑扎机械手B，所述X向行走机构包括配重底座，所述配重底座的顶部前侧固定安装有第一齿条，所述配重底座的顶部滑动连接有两组承载板。

基于上述技术特征，通过配重底座对承载板进行稳定连接和支撑。

优选地，两组所述承载板的顶部均固定安装有X向动力电机和承重支撑座，所述X向动力电机位于支撑座的右侧，所述X向动力电机的前侧动力输出端连接有减速机，所述减速机贯穿承载板底部的动力输出端连接有第一直齿轮，所述第一直齿轮与第一齿条相啮合。

基于上述技术特征，在第一直齿轮与第一齿条啮合以及承载板与配重底座之间滑动连接作用下，通过X向动力电机配合减速机提供驱动力，便于驱动承载板在配重底座上沿其长度方向移动。

优选地，所述绑扎机械手A和绑扎机械手B均是由Y向行走机构、Z向行走机构和绑扎模组组成，所述绑扎模组安装在Z向行走机构的下端，所述Y向行走机构包括Y向行走轴，所述Y向行走轴与承重支撑座对应相固接，所述Y向行走轴的前侧壁滑动连接有Y向行走安装板，所述Y向行走安装板的前侧壁固定安装有Y向动力电机，所述Z向行走机构安装在Y向行走安装板的前侧，且Z向行走机构位于Y向动力电机的旁侧，所述Y向动力电机贯穿Y向行走安装板后侧壁的动力输出端连接有第二直齿轮，所述第二直齿轮的底部啮合有第二齿条，且第二齿条固定在Y向行走轴上。

基于上述技术特征，在第二直齿轮与第二齿条啮合以及Y向行走安装板与Y向行走轴之间滑动连接作用下，通过Y向动力电机提供驱动力，便于驱动Y向行走安装板在Y向行走轴上沿其长度方向移动。

优选地，所述Z向行走机构包括电缸、移动框架和Z向安装板，所述Z向安装板的后侧壁与Y向行走安装板相固接，所述电缸固定安装在Z向安装板的前侧壁，且电缸位于移动框架和Z向安装板之间，所述移动框架的前侧壁底端固接有安装架，所述安装架的前侧上端设置有绑扎丝放置轴。

基于上述技术特征，通过绑扎丝放置轴对绑扎丝进行缠绕存放。

优选地，所述电缸的左右两侧均设置有支撑定位架，所述支撑定位架的后侧壁与Z向安装板相固接，所述移动框架与支撑定位架之间滑动连接，所述移动框架的底部固接有连接安装板，所述电缸的输出端与连接安装板相连接。

基于上述技术特征，在电缸输出端与连接安装板连接作用下，配合电缸固定在Z向安装板上以及移动框架在支撑定位架上滑动的作用，通过电缸工作便于带动移动框架进行Z轴方向上的上下移动。

优选地，所述绑扎模组包括电动绑扎机、下引丝导槽和上引丝导槽，所述下引丝导槽和上引丝导槽均设置在电动绑扎机的底部，所述电动绑扎机的后侧壁固定安装有定位相机，且定位相机位于Z向行走机构的下方。

基于上述技术特征，定位相机用来自主判定绑扎位置及判定绑扎是否合格。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益效果：

第一、本申请采用了单边悬臂结构来完成X轴（左右轴）、Y轴（前后轴）、Z轴（上下轴）三个方向移动，这种结构少了其他结构的三面设置，减少场地占用，降低成本，可以在构件上空运行完成钢筋绑扎操作，与行走机器人相比，减少了在构件表面行走时的不稳定性，且可以随着模具尺寸规格变化来调整钢筋自动化绑扎设备加工范围，从而达到一机生产多种长度规格、提升作业效率，降低设备空置率的目的。

第二、通过在Z向行走机构下方增加定位相机和电动绑扎机，通过定位相机自主判定绑扎位置及判定绑扎是否合格，通过电动绑扎机根据定位相机反馈的信息来完成绑扎作业，从而避免绑扎期间遗漏、绑扎质量无法保持一致等弊端，提升钢筋绑扎速度和效率，达到现代装配式混凝土在工厂车间流水线对钢筋绑扎质量的要求。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态结构示意图；

图2为本实用新型的X向行走机构的结构示意图一；

图3为本实用新型的X向行走机构的结构示意图二；

图4为本实用新型的绑扎机械手的结构示意图；

图5为本实用新型的图4的第二直齿轮与第二齿条啮合的后视局部示意图；

图6为本实用新型的Z向行走机构、绑扎模组的结构示意图一；

图7为本实用新型的图6的俯视图；

图8为本实用新型的Z向行走机构、绑扎模组的结构示意图二；

图9为本实用新型的Z向行走机构的结构示意图一；

图10为本实用新型的Z向行走机构的结构示意图二；

图11为本实用新型的Z向行走机构的结构示意图三；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-模台，2-模具，3-安全光栅，4-绑扎机械手A，401-Y向行走轴，402-Z向行走机构，4021-电缸，4022-移动框架，4023-Z向安装板，4024-安装架，4025-绑扎丝放置轴，4026-连接安装板，4027-支撑定位架，403-绑扎模组，4031-电动绑扎机，4032-下引丝导槽，4033-上引丝导槽，4034-定位相机，404-Y向动力电机，405-Y向行走安装板，406-第二直齿轮，407-第二齿条，5-配重底座，6-绑扎机械手B，7-X向动力电机，8-操作界面，9-导轨，10-第一齿条，11-承载板，12-减速机，13-X向行走机构，14-承重支撑座，15-滑块。

具体实施方式

以下结合附图1-11对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型提供的一种实施例：如图1所示，水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备，包括两组模台1，两组模台1的顶部均设置有模具2，两组模台1的前侧设置有单边悬臂结构，单边悬臂结构的前侧一端设置有操作界面8，操作界面8中含有PLC（为现有技术），操作界面8与单边悬臂结构电连接，两组模具2的前后左右四周均设置有安全光栅3，且前侧安全光栅3位于单边悬臂结构和操作界面8之间，安全光栅3为光电感应栅栏，通过在四周增加光电感应栅栏便于防止人员突然闯入无法停机造成伤害。

如图1所示，单边悬臂结构包括X向行走机构13，X向行走机构13上设置有两组绑扎机械手，一组绑扎机械手为绑扎机械手A4，另一组绑扎机械手为绑扎机械手B6。

如图2和图3所示，X向行走机构13包括配重底座5，配重底座5的顶部前侧固定安装有第一齿条10，配重底座5的顶部滑动连接有两组承载板11，滑动连接采用滑块15在导轨9上滑动的连接方式，在配重底座5的顶部前后两侧位置均固接上导轨9，第一齿条10位于两组导轨9之间，如图4所示，对每个承载板11的底部四角都固定上滑块15，通过滑块15在导轨9上滑动实现承载板11与配重底座5之间的滑动连接，且实现对承载板11在配重底座5上的安装，以及便于对承载板11在配重底座5上进行滑动移动。

如图3所示，两组承载板11的顶部均固定安装有X向动力电机7和承重支撑座14，X向动力电机7位于承重支撑座14的右侧，X向动力电机7的前侧动力输出端连接有减速机12，减速机12贯穿承载板11底部的动力输出端连接有第一直齿轮，第一直齿轮与第一齿条10相啮合（第一直齿轮与第一齿条10的啮合原理和第二直齿轮406与第二齿条407的啮合原理相同，图中省略），通过第一直齿轮与第一齿条10啮合以及承载板11与配重底座5之间滑动连接作用下，通过X向动力电机7配合减速机12提供驱动力，便于驱动承载板11在配重底座5上沿其长度方向移动。

如图4和图5所示，绑扎机械手A4和绑扎机械手B6均是由Y向行走机构、Z向行走机构402和绑扎模组403组成，绑扎模组403安装在Z向行走机构402的下端，Y向行走机构包括Y向行走轴401，Y向行走轴401与承重支撑座14对应相固接，通过承重支撑座14对Y向行走轴401进行承载支撑，进一步对绑扎机械手进行稳定支撑，Y向行走轴401的前侧壁滑动连接有Y向行走安装板405（与承载板11和配重底座5之间的滑动连接方式相同，对滑块固定在Y向行走安装板405的后侧壁上，对导轨固定在Y向行走轴401上，也通过滑块在导轨上滑动），实现Y向行走安装板405与Y向行走轴401之间的滑动连接，且实现对Y向行走安装板405在Y向行走轴401上的安装，以及便于对Y向行走安装板405在Y向行走轴401上进行滑动移动。

如图4、图5和图7所示，Y向行走安装板405的前侧壁固定安装有Y向动力电机404，Z向行走机构402安装在Y向行走安装板405的前侧，且Z向行走机构402位于Y向动力电机404的旁侧，Y向动力电机404贯穿Y向行走安装板405后侧壁的动力输出端连接有第二直齿轮406，第二直齿轮406的底部啮合有第二齿条407，且第二齿条407固定在Y向行走轴401上，第二齿条407位于Y向行走轴401上固定安装的两组导轨之间，在第二直齿轮406与第二齿条407啮合以及Y向行走安装板405与Y向行走轴401滑动连接作用下，通过Y向动力电机404提供驱动力，便于驱动Y向行走安装板405在Y向行走轴401上沿其长度方向移动。

如图6和图8所示，Z向行走机构402包括电缸4021、移动框架4022和Z向安装板4023，Z向安装板4023的后侧壁与Y向行走安装板405相固接，便于对Z向安装板4023在Y向行走安装板405上的固定安装，进一步实现Z向行走机构402在Y向行走机构上的安装，电缸4021固定安装在Z向安装板4023的前侧壁，且电缸4021位于移动框架4022和Z向安装板4023之间，移动框架4022的前侧壁底端固接有安装架4024，安装架4024的前侧上端设置有绑扎丝放置轴4025，通过绑扎丝放置轴4025对绑扎丝进行缠绕存放。

如图9、图10和图11所示，电缸4021的左右两侧均设置有支撑定位架4027，支撑定位架4027的后侧壁与Z向安装板4023相固接，移动框架4022与支撑定位架4027之间滑动连接（与承载板11和配重底座5之间的滑动连接方式相同，对滑块固定在支撑定位架4027的前侧壁上，对导轨固定在移动框架4022的后侧壁上，也通过滑块在导轨上滑动），实现移动框架4022与支撑定位架4027之间的滑动连接，并实现对移动框架4022在支撑定位架4027上的安装，以及便于对移动框架4022在支撑定位架4027上进行滑动移动，同时使得移动框架4022通过支撑定位架4027在Z向安装板4023上进行安装，在电缸4021固定安装在Z向安装板4023上时不与其发生接触干涉，移动框架4022的底部固接有连接安装板4026，电缸4021的输出端与连接安装板4026相连接，配合电缸4021固定在Z向安装板4023上以及移动框架4022在支撑定位架4027上滑动作用，通过电缸4021工作时，其输出端的外部丝杆推动移动框架4022和连接安装板4026一起进行Z轴方向上的上下移动。

图6和图8所示，绑扎模组403包括电动绑扎机4031、下引丝导槽4032和上引丝导槽4033，下引丝导槽4032和上引丝导槽4033均设置在电动绑扎机4031的底部，电动绑扎机4031的后侧壁固定安装有定位相机4034，且定位相机4034位于Z向行走机构402的下方，定位相机4034为定位用的工业相机，其用来自主判定绑扎位置及判定绑扎是否合格，同时Z轴绑扎模组403上可以设置一到多个绑扎枪，并利用一个定位相机4034覆盖多个钢筋绑扎点，随着绑扎枪数量的增多可多个绑扎点同时作业，电动绑扎机4031用来根据定位相机4034反馈的信息来完成绑扎作业，避免绑扎期间遗漏、绑扎质量无法保持一致等弊端，提升钢筋绑扎速度和效率，达到现代装配式混凝土在工厂车间流水线对钢筋绑扎质量的要求。

工作原理：

通过操作界面8分别控制两组X向动力电机7同时工作，提高板扎效率，通过减速机12配合X向动力电机7工作带动第一直齿轮转动，通过第一直齿轮与第一齿条10的啮合传动，带动承载板11在配重底座5上移动，进一步分别带动承重支撑座14上的绑扎机械手A4和绑扎机械手B6沿着X轴方向同步移动，通过操作界面8分别控制两组Y向动力电机404同时工作，通过Y向动力电机404带动第二直齿轮406转动，通过第二直齿轮406与第二齿条407的啮合传动，带动Y向行走安装板405在Y向行走轴401上移动，从而带动Z向行走机构402和绑扎模组403一起在Y向上做前后往复运动，通过操作界面8控制电缸4021工作，带动移动框架4022在支撑定位架4027上做垂直上下方向的运动，进一步带动绑扎模组403在Z向上做上下往复运动。

绑扎时，Z向的电缸4021接受到向下的动作指令，带动绑扎模组403到达钢筋交叉点停止，等待绑扎模组403完成动作。

通过操作界面8中的PLC发出指令电动绑扎机4031开始带动绑扎丝放置轴4025上的绑扎丝向上引丝导槽4033移动，绑扎丝穿过上引丝导槽4033、钢筋十字交叉点到达下引丝导槽4032，绑扎丝环绕钢筋十字交叉点两圈后，绑扎模组403自带的旋转剪刀开始旋转，到达扭矩要求后剪刀剪断绑扎丝。

从而通过单边悬臂结构来完成X轴（左右轴）、Y轴（前后轴）、Z轴（上下轴）三个方向移动，这种结构少了其他结构的三面设置，减少场地占用，降低成本，可以在构件上空运行完成钢筋绑扎操作，与行走机器人相比，减少了在构件表面行走时的不稳定性，且可以随着模具尺寸规格变化来调整钢筋自动化绑扎设备加工范围，从而达到一机生产多种长度规格、提升作业效率，降低设备空置率的目的。

本实施例中的电缸4021和操作界面8为本领域技术人员所知的成熟技术领域，仅对其进行使用，未对其结构和功能进行改变。

以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备，包括两组模台（1），其特征在于：两组所述模台（1）的顶部均设置有模具（2），两组所述模台（1）的前侧设置有单边悬臂结构，所述单边悬臂结构的前侧一端设置有操作界面（8），所述操作界面（8）与单边悬臂结构电连接。

2.根据权利要求1所述的水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备，其特征在于：两组所述模具（2）的前后左右四周均设置有安全光栅（3），且前侧安全光栅（3）位于单边悬臂结构和操作界面（8）之间，所述安全光栅（3）为光电感应栅栏。

3.根据权利要求1所述的水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备，其特征在于：所述单边悬臂结构包括X向行走机构（13），所述X向行走机构（13）上设置有两组绑扎机械手，所述一组绑扎机械手为绑扎机械手A（4），所述另一组绑扎机械手为绑扎机械手B（6），所述X向行走机构（13）包括配重底座（5），所述配重底座（5）的顶部前侧固定安装有第一齿条（10），所述配重底座（5）的顶部滑动连接有两组承载板（11）。

4.根据权利要求3所述的水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备，其特征在于：两组所述承载板（11）的顶部均固定安装有X向动力电机（7）和承重支撑座（14），所述X向动力电机（7）位于承重支撑座（14）的右侧，所述X向动力电机（7）的前侧动力输出端连接有减速机（12），所述减速机（12）贯穿承载板（11）底部的动力输出端连接有第一直齿轮，所述第一直齿轮与第一齿条（10）相啮合。

5.根据权利要求3所述的水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备，其特征在于：所述绑扎机械手A（4）和绑扎机械手B（6）均是由Y向行走机构、Z向行走机构（402）和绑扎模组（403）组成，所述绑扎模组（403）安装在Z向行走机构（402）的下端，所述Y向行走机构包括Y向行走轴（401），所述Y向行走轴（401）与承重支撑座（14）对应相固接，所述Y向行走轴（401）的前侧壁滑动连接有Y向行走安装板（405），所述Y向行走安装板（405）的前侧壁固定安装有Y向动力电机（404），所述Z向行走机构（402）安装在Y向行走安装板（405）的前侧，且Z向行走机构（402）位于Y向动力电机（404）的旁侧，所述Y向动力电机（404）贯穿Y向行走安装板（405）后侧壁的动力输出端连接有第二直齿轮（406），所述第二直齿轮（406）的底部啮合有第二齿条（407），且第二齿条（407）固定在Y向行走轴（401）上。

6.根据权利要求5所述的水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备，其特征在于：所述Z向行走机构（402）包括电缸（4021）、移动框架（4022）和Z向安装板（4023），所述Z向安装板（4023）的后侧壁与Y向行走安装板（405）相固接，所述电缸（4021）固定安装在Z向安装板（4023）的前侧壁，且电缸（4021）位于移动框架（4022）和Z向安装板（4023）之间，所述移动框架（4022）的前侧壁底端固接有安装架（4024），所述安装架（4024）的前侧上端设置有绑扎丝放置轴（4025）。

7.根据权利要求6所述的水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备，其特征在于：所述电缸（4021）的左右两侧均设置有支撑定位架（4027），所述支撑定位架（4027）的后侧壁与Z向安装板（4023）相固接，所述移动框架（4022）与支撑定位架（4027）之间滑动连接，所述移动框架（4022）的底部固接有连接安装板（4026），所述电缸（4021）的输出端与连接安装板（4026）相连接。

8.根据权利要求5所述的水平构件自动钢筋绑扎的单边悬臂结构设备，其特征在于：所述绑扎模组（403）包括电动绑扎机（4031）、下引丝导槽（4032）和上引丝导槽（4033），所述下引丝导槽（4032）和上引丝导槽（4033）均设置在电动绑扎机（4031）的底部，所述电动绑扎机（4031）的后侧壁固定安装有定位相机（4034），且定位相机（4034）位于Z向行走机构（402）的下方。

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