CN217147685U - 脚手架横杆拆包系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种脚手架横杆拆包系统，所述系统包括：上料机构，所述上料机构包括机架和夹持模块，所述夹持模块滑动设置在所述机架上，所述夹持模块用于抓取指定位置的工件并转移给输送机构；输送机构，至少设置一个，所述输送机构用于排序所述夹持模块抓取的工件，并输送给下料机构；所述下料机构设置在所述输送机构远离所述上料机构的一侧，所述下料机构用于搬运输送机构输送的工件，并将其竖直插装在格栅料框内；以及控制机构，用于控制上料机构、输送机构、下料机构的工作；本方案能够自动的进行待拆包横杆的排序，并按照一定的装框方式进行插装，避免层叠堆放，造成松垮和坍塌，消除安全隐患。

Description

脚手架横杆拆包系统

技术领域

本实用新型涉及脚手架装配技术领域，特别是涉及一种脚手架横杆拆包系统。

背景技术

建筑物在搭建和构造的过程中，随着建筑高度的增加施工高度也同步需要增加，为降低建设成本的考虑，行业内普遍使用脚手架进行施工台和施工高度的提升，在施工完成后对脚手架进行回收以多次利用。

脚手架的重要组成部分包括立杆、横杆和连接构件，在加工立杆、横杆后通常是分别将加工的横杆堆放在料框内。

但是，搭建脚手架时，对堆放重叠的多层横杆进行拿取和堆放，操作时容易造成不同层横杆的松垮或者坍塌，不利于安全堆放和运输。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种脚手架横杆拆包系统及方法，旨在解决背景技术提到的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种脚手架横杆拆包系统，包括：

上料机构，所述上料机构包括机架和夹持模块，所述夹持模块滑动设置在所述机架上，所述夹持模块用于抓取指定位置的工件并转移给输送机构；

输送机构，至少设置一个，所述输送机构用于排序所述夹持模块抓取的工件，并输送给下料机构；

所述下料机构设置在所述输送机构远离所述上料机构的一侧，所述下料机构用于搬运输送机构输送的工件，并将其竖直插装在格栅料框内；

以及控制机构，用于控制上料机构、输送机构、下料机构的工作。

本实用新型实施例的另一目的在于一种盘扣式脚手架横杆拆包系统的控制方法，所述方法包括以下步骤：

获取指定位置的工件到位信息；

根据工件到位信息控制上料机构抓取指定位置的工件并转移至第一缓存位置进行缓存；

控制输送机构对第一缓存位置的工件逐一进行顶升，并输送至第二缓存位置，在第二缓存位置按照一定间距排序和输送；

控制下料机构单次同时抓取若干已被排序的工件，并进行竖直插装；

循环上述步骤，直至完成装框。

本实用新型提供的脚手架横杆拆包系统，通过控制机构控制上料机构带动夹持机构多方向移动抓取指定位置的工件并转移至输送机构，通过输送机构对工件进行缓存、顶升，并按照一定间距排序和输送，便于下料机构将排序的工件按照竖直装框方式进行插装，避免层叠堆放，消除可能存在的安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种脚手架横杆拆包系统的正视图；

图2为本实用新型实施例提供的一种脚手架横杆拆包系统的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的一种脚手架横杆拆包系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的两轴拆包桁架和输送机构的装配示意图；

图5为本实用新型实施例提供的输送机构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的输送机构的正视图；

图7为本实用新型实施例提供的输送机构的局部结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的滑架的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的滑架的正视图；

图10为本实用新型实施例提供的顶升单元的结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的分拣单元的结构示意图；

图12为本实用新型实施例提供的六轴搬运机器人的结构示意图；

图13为本实用新型实施例提供的格栅料框的装配示意图；

图14为本实用新型实施例提供的抓手组件的结构示意图；

图15为本实用新型实施例提供的端拾器的结构示意图；

图16为本实用新型实施例提供的流转料框的结构示意图；

图17为本实用新型实施例提供的一种盘扣式脚手架横杆拆包系统的控制方法的控制框图。

附图中：100-格栅料框，200-抓手组件，300-两轴拆包桁架，400-输送机构，500-六轴搬运机器人，600-流转料框，700-横杆，2011-抓手安装座，2012-抓手，200B-端拾器，2021-安装座，2022-可调连接杆，301-立柱，302-横梁，303-纵梁，304-电磁铁吸盘，305-驱动部，400A-第一缓存模块，400A1-顶升架，400A2-顶升单元，400B-第二缓存模块，401-公共底座，402-过滤减压阀，403-滑架，404-分拣支座，405-导向轴座，406-分拣顶升气缸，407-分拣顶升板，408-挡块，409-对中板，410-定位V型板，411-竖直调整板，412-调整滑座，413-步进顶升平台，414-调整滑轨，415-顶升导轴，416-顶升气缸，417-顶升支座，418-滑块连接座I，419-导轨滑块，420-调整螺栓，421-滑块连接座II，422-滑移导轨，423-滑移气缸，424-移动V型板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。

如图1-图3所示，为本实用新型一个实施例提供的一种脚手架横杆拆包系统的结构图，包括：

上料机构，所述上料机构包括机架和夹持模块，所述夹持模块滑动设置在所述机架上，所述夹持模块用于抓取指定位置的工件并转移给输送机构；

输送机构，至少设置一个，所述输送机构用于排序所述夹持模块抓取的工件，并输送给下料机构；

所述下料机构设置在所述输送机构远离所述上料机构的一侧，所述下料机构用于搬运输送机构输送的工件，并将其竖直插装在格栅料框100内；

以及控制机构，用于控制上料机构、输送机构、下料机构的工作。

本实施例中，所述的机架可采用两轴拆包桁架300，具有水平轴向、竖直轴向的移动行程，所述输送机构400设置有两个，分别设置在两轴拆包桁架300的底部，且在两个所述输送机构400之间设置有流转工位作为上述的指定位置，便于两轴拆包桁架300上的夹持模块抓取工件，工件即图7中的横杆700，在两个所述输送机构远离两轴拆包桁架300的外侧分别设置下料机构，下料机构可采用六轴搬运机器人500，也可以采用上述的两轴拆包桁架300；其执行末端具有多个方向的移动自由度；以及位于六轴搬运机器人500两侧的格栅料框100；如图16所示，流转料框600装载横杆700到达流转工位，控制机构控制两轴拆包桁架300通过夹持模块往复抓取横杆700，并交替转移至两个所述输送机构400，通过输送机构400对横杆700进行移动式缓存，再进行顶升、分拣、以及二次缓存，在二次缓存的过程中，对横杆700进行一定间距的排序和输送，此后，通过六轴搬运机器人500带动抓手组件200抓取被一定间距的排序和输送的横杆700，并将横杆700竖直插装在格栅料框100内，往复进行直至格栅料框100装满，如图13所示。

在本实用新型实施例中，设置有输送机构400，进行横杆700的缓存、顶升和分拣或排序，并配合抓手组件200和格栅料框100，进行一定间距的排序和插装，便于六轴搬运机器人500将排序后的工件按照竖直装框方式进行插装，提高拆包效率，取代传统的层叠装框方式，避免码放的横杆700出现坍塌、松垮等情况；也利于后续脚手架搭建时直接便捷使用，提高脚手架搭建效率。

在本实用新型的一个实例中，所述的格栅料框100可以设置有四个，分别两两置于六轴搬运机器人500的两侧，在一些场景中，根据六轴搬运机器人500的工作节拍，可以设置更多所述的格栅料框100，如在六轴搬运机器人500远离输送机构400的一端也设置格栅料框100；所述的输送机构400也可设置有三个，在两轴拆包桁架300远离流转工位的外侧设置、以及在两轴拆包桁架300的底部两侧设置；如图4、表1所示，两轴拆包桁架300由立柱301、横梁302、纵梁303拼接而成，且在横梁302、纵梁303均设置有伺服滑轨，分别用于纵梁303、夹持模块的移动，且移动方向是相互垂直的，所述夹持模块可采用电磁铁吸盘304，电磁铁吸盘304通过驱动部305安装在纵梁303的底部，所述驱动部305采用常规的步进电机或气缸，用于带动电磁铁吸盘304进行旋转，以便于将从流转工位吸取的横杆700转移至输送机构400的对应位置；将工件按照竖直装框方式进行插装，如图13所示，在一个料框内通过格栅进行扩展，将料框分隔为具有一定孔径的插孔，便于横杆700进行竖直插装。

表1为一种脚手架横杆拆包系统的明细表

其中，示教器为六轴搬运机器人500的手持式遥控器，外部轴伺服驱动器为六轴搬运机器人500的出厂配设，外部气源为工厂常见的高压气源，均为现有技术，不再详述。

如图5-图7所示，作为本实用新型的一种优选实施例，所述输送机构包括第一缓存模块400A、第二缓存模块400B以及设置在所述第一缓存模块400A和第二缓存模400B之间设置有的阻挡模块；

所述第一缓存模块400A包括水平设置的固定架，所述固定架的顶部设置有输送平台，所述固定架底部设置有顶升单元400A2，其中，所述顶升单元400A2用于通过往复升降推动其顶部接触的工件逐一在输送平台上向所述阻挡模块方向移动；

所述阻挡模块用于将移动向阻挡模块的工件间隔地输送至第二缓存模块400B；

所述第二缓存模块400B用于推动工件移动至下料机构方向；

本实施例中，所述输送平台可采用外侧具有限位板的型材，如图10所示，顶升单元400A2采用第一顶升气缸，第一顶升气缸的伸缩端安装顶升架400A1，第一顶升气缸带动顶升架400A1升降，将输送平台的工件，即横杆700逐一在输送平台上向阻挡模块方向移动。

如图6、图7所示，作为本实用新型的另一种优选实施例，所述的第二缓存模块400B至少包括公共底座401、一组相对设置在公共底座401的滑架403、以及安装在所述滑架403顶部的定位V型板410和竖直调整板411，所述定位V型板410和竖直调整板411形成有若干限位槽，用于等间距限定各工件，所述公共底座401上安装有滑移件，滑移件的自由端连接滑动设置在公共底座401上的顶升支座417，所述顶升支座417上设置有顶升气缸416，所述顶升气缸416的伸缩端设置有至少两个与定位V型板410相对的移动V型板424，其中，顶升气缸416的伸缩端带动移动V型板424升降的同时，滑移件带动顶升气缸416及移动V型板424往复的移动，以逐一推动工件在若干限位槽之间向所述下料机构方向转移；

在本实施例中，通过滑移件与顶升气缸416的配合，可以带动移动V型板424滑移，将定位V型板410和竖直调整板411限定的工件，逐一的按照一定间距的有序向六轴搬运机器人500方向移动；以便于六轴搬运机器人500进行夹持和转移，再通过格栅料框100装料；提高六轴搬运机器人500的夹持效率和装料质量；

本实施例的一个示例中，如图8、图9所示，所述滑架403采用型材桁架构成，在滑架403的顶部设置定位V型板410和竖直调整板411，且定位V型板410和竖直调整板411其中之一可拆卸，以便于调节定位V型板410和竖直调整板411之间构成的限位槽，对工件进行合理的限位，提高分拣、输送精度。

本实施例的另一个示例中，如图6所示，所述公共底座401的底部四角安装有调整螺栓420，用于调节公共底座401的底部四角的水平度；通过对公共底座401的水平度进行调节，便于其上各机构的安装，以及与其他机构的配合，提高分拣、输送精度。

如图6所示，本实施例的一个优选示例中，所述顶升气缸416的伸缩端与移动V型板424之间设置有调节单元，所述调节单元用于调节所述移动V型板424与所述定位V型板410之间的间距；

本实施例中，所述调节单元包括调整滑座412、步进顶升平台413，移动V型板424安装在调整滑座412上，调整滑座412安装在步进顶升平台413上，步进顶升平台413安装在顶升气缸416的伸缩端；

在另一实施例场景中，所述调节单元包括滑块组件，所述移动V型板424通过所述滑块组件设置在所述顶升气缸416的伸缩端，其中，所述滑块组件包括顶升导轴415和调整滑轨414，调整滑座412通过调整滑轨414、与顶升支座417上的顶升导轴415导向限位；

本实施例通过设置的调节单元可以适应性地调节移动V型板424与定位V型板410之间的间距，一方面提高移动V型板424滑移时与定位V型板410的对准精度，也可补偿移动V型板424与定位V型板410的磨损；另一方面也可以适应不同规格和尺寸的横杆700，具有更广的适应性。

在本实施例中，所述的滑移件包括滑块连接座II421、滑移导轨422、滑移气缸423，滑移导轨422、滑移气缸423分别设置在所述公共底座401上，滑移气缸423的伸缩端与滑动安装在滑移导轨422上的滑块连接座II421连接，带动滑块连接座II421在滑移导轨422上滑动，滑块连接座II421与顶升支座417连接固定，在滑块连接座II421被带动移动时同步带动顶升支座417及其上的顶升气缸416移动，配合顶升气缸416的伸缩，实现移动V型板424的滑移。

如图6所示，本实施例的一个优选示例中，所述滑架403可移动的安装在公共底座401上，具体地，通过滑块连接座I418、导轨滑块419滑动安装在公共底座401上，通过移动所述滑架403，以调整所述滑架403的位置，以便于适应不同的工件分拣和输送，也便于布置更多的缓存位，以便于合理增加六轴搬运机器人500和格栅料框100的数量，提高整体拆包效率。

如图6、图7、图11所示，作为本实用新型的一个实施例，所述阻挡模块包括分拣顶升板407、安装在公共底座401上的分拣支座404，所述分拣顶升板407通过气动件可伸缩设置在分拣支座404上；

在本实施例中，所述气动件可选分拣顶升气缸406，分拣顶升气缸406安装在分拣支座404上，分拣顶升板407安装在分拣顶升气缸406的伸缩端，所述分拣支座404安装在一底座或安装在公共底座401上；

本实施例中，分拣顶升板407通过与分拣支座404滑动连接的导向轴座405导向限位，提高分拣顶升板407的升降精度，分拣顶升气缸406带动分拣顶升板407升降，以将移动向阻挡模块的工件间隔地分拣至第二缓存模块，即对工件进行顶升和分拣。

在另一些实施例中，也可采用挡块408进行工件的间歇分拣，即将挡块408安装在一气缸或电动推杆上，并设置在滑架403的外侧，通过气缸或电动推杆带动挡块408间歇的伸缩在被输送的工件之间，来隔开所述工件以将移动向阻挡模块的工件间隔地分拣至第二缓存模块400B；

如图6所示，作为本实用新型的一个实施例，所述第二缓存模块400B靠近阻挡模块的一端安装有对中单元，所述对中单元用于调整被阻挡模块推动至第二缓存模块400B的工件的位置，进而提高输送精度；

在本实施例中，所述对中单元包括对中板409，一组对中板409通过对中气缸相对的安装在滑架403的外侧，并靠近阻挡模块一侧，对中气缸带动对中板409相对运动，将被阻挡模块间隔地分拣至第二缓存模块400B的工件的位置调整至居中，提高输送的精度，便于输送，也利于六轴搬运机器人500的抓取。

作为本实用新型的一个实施例，所述脚手架横杆拆包系统还包括过滤减压阀402，所述过滤减压阀402与外部高压气源接通，为输送机构提供一定气压的气源；

具体的，如图17所示，过滤减压阀402通过多个气路分别与分拣顶升气缸406、对中气缸、顶升气缸416、滑移气缸423接通，为分拣顶升气缸406、对中气缸、顶升气缸416、滑移气缸423的工作提供气源，在多个气路上设置有电磁阀，一控制气路的通断；多个气路如气路#1、气路#2、至气路#5。

在一个实施例中，所述控制机构包括机器人运动控制器，具体采用ERC-S1系列电控柜，并连接有示教器，具体是ERT1系列示教器，通过示教器向机器人运动控制器发送指令，操控六轴搬运机器人500运动，以带动抓手组件200转移工件。

本实施例中，机器人运动控制器设有记录工件数量模块，对工件数量进行统计，实时监控并传输相关数据，搬运工件数量达到设定值后，暂停摆放并发出报警，提醒工人，此格栅料框100已摆满，可以转运；警报发出后，六轴搬运机器人500继续往另一个格栅料框100中摆放工件，按照预先编制好的码放程序对工件进行码放，直至此格栅料框100摆满为止，同时发出报警，提醒工人，此格栅料框100已摆满，可以转运。

一些实施例中，第一个格栅料框100摆满工件并转运走后，需要人工再转运一个空的格栅料框100并摆放到指定位置，等待第二个格栅料框100摆满后自动替换，重复上述搬运流程。

在另一个实施例中，所述脚手架横杆拆包系统还包括传感器组，用于监测工件在输送机构400上的相对位置，并向控制机构发送监测信息。

本实施例的传感器组包括接近开关、或红外距离传感器，通过将多个接近开关、或红外距离传感器安装在滑架403上或滑架403外侧，用于监测工件在输送机构400上的相对位置，并向控制机构发送监测信息；实现工件拆包的自动化。

如图12、图14、图15所示，作为本实用新型的一个实施例，所述下料机构包括机械手、抓手组件，抓手组件可旋转地设置安装在机械手的执行末端，所述抓手组件200包括抓手2012或端拾器200B，所述抓手2012或端拾器200B可旋转地设置在机械手的执行末端。机械手可采用六轴搬运机器人500。

具体地，抓手2012通过抓手安装座2011可旋转地安装在机械手的执行末端，机械手的执行末端通过抓手2012单次夹取多个被输送机构400分拣输送的工件，再插装到一侧的格栅料框100内；

或者端拾器200B可旋转地安装在六轴搬运机器人500的执行末端，端拾器200B包括安装座2021和可拆卸安装在安装座2021上的多个可调连接杆2022，在可调连接杆2022上通过抓手安装座2011错位安装有多组相对的抓手2012；六轴搬运机器人500的执行末端通过端拾器200B单次夹取多个被输送机构400分拣输送的工件，再插装到一侧的格栅料框100内；本实施例的抓手2012或端拾器200B可以适应不同的工件夹持需求，更易推广应用。

如图17所示，本实用新型的一个实施例还提供的一种盘扣式脚手架横杆拆包系统的控制方法，所述方法包括以下步骤：

获取指定位置的工件到位信息；

根据工件到位信息控制上料机构抓取指定位置的工件并转移至第一缓存位置进行缓存；

控制输送机构400对第一缓存位置的工件逐一进行顶升，并输送至第二缓存位置，在第二缓存位置按照一定间距排序和输送；

控制下料机构单次同时抓取若干已被排序的工件，并进行竖直插装；

循环上述步骤，直至完成装框。

具体地，流转料框600经叉车运送至两轴拆包桁架300下方，并人工给两轴拆包桁架300信号，六轴搬运机器人500在作业待机位接收信号后，将工件从流转料框600中吸取后，放置在输送机构400上，由输送机构400将工件即横杆700运送至输送机构400的固定位置，然后由六轴搬运机器人500在输送机构400的固定位置进行拾取，并转运至格栅料框100，自动对横杆700按要求进行摆放；待格栅料框100摆满后，六轴搬运机器人500返回作业待机位，循环此搬运模式。设备整体结构简单，布置紧凑、合理、美观，使用、维护、调试方便。

本实用新型上述实施例中提供了一种盘扣式脚手架横杆拆包系统的控制方法，并基于该盘扣式脚手架横杆拆包系统的控制方法提供了一种脚手架横杆拆包系统，包括两轴拆包桁架300、六轴搬运机器人500和输送机构400，设置的输送机构400，进行横杆700的缓存、顶升和分拣，并配合抓手组件200和格栅料框100，进行一定间距的排序和插装，便于六轴搬运机器人500将分拣的工件按照竖直装框方式进行插装，提高拆包效率，取代传统的层叠装框方式，避免码放的横杆700出现坍塌、松垮等情况；也利于后续脚手架搭建时直接便捷使用，提高脚手架搭建效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种脚手架横杆拆包系统，其特征在于，所述脚手架横杆拆包系统包括：

上料机构，所述上料机构包括机架和夹持模块，所述夹持模块滑动设置在所述机架上，所述夹持模块用于抓取指定位置的工件并转移给输送机构；

输送机构，至少设置一个，所述输送机构用于排序所述夹持模块抓取的工件，并输送给下料机构；

所述下料机构设置在所述输送机构远离所述上料机构的一侧，所述下料机构用于搬运输送机构输送的工件，并将其竖直插装在格栅料框内；

以及控制机构，用于控制上料机构、输送机构、下料机构的工作。

2.根据权利要求1所述的脚手架横杆拆包系统，其特征在于，所述输送机构包括第一缓存模块、第二缓存模块以及设置在所述第一缓存模块和第二缓存模之间的阻挡模块；

所述第一缓存模块包括水平设置的固定架，所述固定架的顶部设置有输送平台，所述固定架底部设置有顶升单元，其中，所述顶升单元用于通过往复升降推动其顶部接触的工件逐一在输送平台上向所述阻挡模块方向移动；

所述阻挡模块用于将移动向阻挡模块的工件间隔地输送至第二缓存模块；

所述第二缓存模块用于推动工件移动至下料机构方向。

3.根据权利要求2所述的脚手架横杆拆包系统，其特征在于，所述第二缓存模块至少包括公共底座、一组相对设置在公共底座上的滑架、以及安装在所述滑架顶部的定位V型板和竖直调整板；

所述定位V型板和竖直调整板形成有若干限位槽，所述公共底座上安装有滑移件，所述滑移件的自由端连接滑动设置在所述公共底座上的顶升支座，所述顶升支座上设置有顶升气缸，所述顶升气缸的伸缩端设置有至少两个与所述定位V型板相对的移动V型板，其中，所述顶升气缸的伸缩端带动所述移动V型板升降的同时，所述滑移件带动所述顶升气缸及所述移动V型板往复的移动，以逐一推动工件在若干限位槽之间向所述下料机构方向转移。

4.根据权利要求3所述的脚手架横杆拆包系统，其特征在于，所述顶升气缸的伸缩端与所述移动V型板之间设置有调节单元，所述调节单元用于调节所述移动V型板与所述定位V型板之间的间距。

5.根据权利要求4所述的脚手架横杆拆包系统，其特征在于，所述调节单元至少包括滑块组件，所述移动V型板通过所述滑块组件设置在所述顶升气缸的伸缩端。

6.根据权利要求3所述的脚手架横杆拆包系统，其特征在于，所述第二缓存模块靠近所述阻挡模块的一端设置有对中单元，所述对中单元用于调节被所述阻挡模块间隔地推动至所述第二缓存模块的工件的位置。

7.根据权利要求3所述的脚手架横杆拆包系统，其特征在于，所述阻挡模块包括分拣顶升板、安装在公共底座上的分拣支座，所述分拣顶升板通过气动件可伸缩设置在所述分拣支座上。

8.根据权利要求1所述的脚手架横杆拆包系统，其特征在于，所述脚手架横杆拆包系统还包括传感器组，用于监测工件在输送机构上的相对位置，并向控制机构发送监测信息。

9.根据权利要求1所述的脚手架横杆拆包系统，其特征在于，所述下料机构包括机械手、抓手组件，抓手组件可旋转地设置在机械手的执行末端。

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