CN114194727A - 一种u型钢筋柔性装夹设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种U型钢筋柔性装夹设备，包括上下对称的上机架组件和下机架组件，所述上机架组件和下机架组件上均设有相对设置的直线导轨、钢筋定位待推送组件、拨叉换型组件、电缸驱动组件、顶升组件、所述上机架组件和下机架组件通过所述电缸驱动组件连接并做升降运动，所述顶升组件驱动所述钢筋定位待推送组件实现上下运行，所述拨叉换型组件驱动所述钢筋定位待推送组件沿直线导轨左右移动。本发明可实现多根U型钢筋的精准定位装夹；可满足U型钢筋的各种柔性需求；适合产线的柔性自动化需求。
Description
技术领域
本发明涉及建筑行业的钢筋输送设备领域，尤其涉及一种U型钢筋柔性装夹设备。
背景技术
本产品主要是针对于建筑行业建筑螺纹钢输送的设备，传统的建筑行业里，建筑钢筋框架需要人工上料焊接，需要耗费大量的人工工时，并且工作环境恶劣，影响工人的身体健康，工作强度大，且效率不高，需要人工一根一根手动对接位置。适应钢筋产品的自动化生产，原手工制作所用的双直钢筋改为U型钢筋，目前的U型钢筋一般为螺纹钢，而螺纹钢各向对边尺寸不一，现有钢性固定方式无法满足螺纹钢的夹持特性，尚无同时精准夹紧多根钢筋的设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种可提升工作效率，改善工作环境，实现24小时全天不间断生产的U型钢筋柔性装夹设备。
实现本发明目的的技术方案是：一种U型钢筋柔性装夹设备，包括上下对称的上机架组件和下机架组件，所述上机架组件和下机架组件上均设有相对设置的直线导轨、钢筋定位待推送组件、拨叉换型组件、电缸驱动组件、顶升组件、所述上机架组件和下机架组件通过所述电缸驱动组件连接并做升降运动，所述顶升组件驱动所述钢筋定位待推送组件实现上下运行，所述拨叉换型组件驱动所述钢筋定位待推送组件沿直线导轨左右移动。
作为优选，所述钢筋定位待推送组件包括压轮机构、与所述压轮机构连接的平行四边形导槽升降机构和钢筋推送支撑机构，所述压轮机构与顶升组件连接，所述顶升组件通过带动压轮机构升降运行，从而使所述平行四边形导槽升降机构在所述钢筋推送支撑机构上反向运行。
作为优选，所述钢筋推送支撑机构包括推送底板和与所述推送底板相连的推送支撑板，所述推送支撑板上设有两个推送导向槽，所述平行四边形导槽升降机构沿所述推送导向槽升降运行。
作为优选，所述平行四边形导槽升降机构包括导向槽板、设于推送底板两端的第一固定支座和第二固定支座，还包括活动支座，所述活动支座与压轮机构连接，所述导向槽板沿所述推送导向槽升降运行，所述活动支座通过相互铰接的第一连杆和中间连杆铰接至所述第一固定支座，所述第一固定座再通过悬臂支杆与所述导向槽板铰接，所述第二固定支座通过支杆与所述导向槽板铰接。
作为优选，所述导向槽板设有两个，且平行设置，两导向槽板通过连接销连接，两导向槽板间形成容纳钢筋通过的容纳空间。
作为优选，所述压轮机构包括用于固定压轮的压轮弹簧固定块和设于侧板上的导向块，所述导向块上贯通有与导向块固定的第一直线轴承和设于第一直线轴承内的导向杆，所述导向杆顶部穿过所述压轮弹簧固定块内的第二直线轴承连接至弹簧限位块，所述第二直线轴承与所述压轮弹簧固定块固接，所述导向杆底端设有活动块，所述活动块通过所述动力机构进行升降移动，所述弹簧限位块底端连接于弹簧一端，所述弹簧另一端插于所述压轮弹簧固定块内底部槽。
作为优选，所述钢筋定位待推送组件还包括抱闸刹车组件，所述抱闸刹车组件包括抱闸安装板，所述抱闸安装板上设有抱闸滑轨，抱闸安装板顶端设有抱闸限位板，抱闸安装板底端设有用于固定的T型槽固定块，还包括抱闸卡紧柱、抱闸弹簧和抱闸滑动块，所述抱闸弹簧一端与抱闸限位板底端固接，另一端插入所述抱闸滑动块内；还包括抱闸顶板和通过设于机架组件上的顶板滑块使抱闸顶板上下移动的抱闸驱动；所述抱闸驱动使抱闸顶板上下移动，抱闸顶板卡紧或脱离所述抱闸卡紧柱，所述抱闸卡紧柱通过带动所述抱闸安装板和T型槽固定块沿抱闸滑轨上下移动使所述弹簧伸缩实现定位。
作为优选，所述拨叉换型组件包括设于机架组件的齿条、输送电机和电机安装板，还包括设于电机安装板上的齿轮，所述电机安装板用于连接所述钢筋定位待推送组件，所述输送电机通过齿轮齿条带动电机安装板上的钢筋定位待推送组件沿直线导轨左右移动。
作为优选，所述电缸驱动组件包括设于下机架组件上的电缸座和设于电缸座的伺服电动缸、所述伺服电动缸一端通过上机架安装板与上机架组件连接。
作为优选，所述上机架安装板两端均设有对称设置的机架导向杆，所述机架导向杆插入所述电缸座的机架导向孔实现上下导向。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明适应各向对边尺寸不一的U型螺纹钢的夹持特性。
(2)本发明可同时精准夹紧多根钢筋，可实现多根U型钢筋的精准定位装夹；2.可适应螺纹钢的特殊结构(非圆)；可满足U型钢筋的各种柔性需求(开度、长度、直径、间距、非圆等)；适合产线的柔性自动化需求。
(3)本发明着手于改善现有的手动上下料的缺点，提升工作效率，改善工作环境，实现24小时全天不间断的生产，对于本行业的高效生产，可持续发展有着重要的意义。
适用于多组物料的同步输送，在物料的间距需要调节的时候，能进行规格的调整，可以通过一个动力源带动多个单元的运动，并且可以一拖多的上下联动，通过简单的方式完成多个钢筋定位待推送组件的按需移动与固定功能，大大提高工作效率，成本低廉，运行可靠。
(2)本发明和常规的物料输送固定的方式相比，主要是节省了动力源，可以由一个动力机构带动多组机械单元的运动，节省了动力元件，从而带来成本上的优势，结构更加简洁，一对多的动作优势在针对于生产物料规格的品类不是频繁换型的情况下，优势明显，更加节省能源，经济性更好。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的部分结构示意图(未示出下机架组件和电缸驱动组件)；
图3为本发明的部分结构示意图(示出直线导轨、拨叉换型组件和钢筋定位待推送组件)；
图4为图3的剖视图；
图5为图3的部分结构示意图；
图6为图3的另一部分结构示意图；
图7为图6的A处放大示意图。
图8为本发明钢筋定位待推送组件的结构示意图；
图9为图8的部分剖视图；
图10为本发明钢筋定位待推送组件的俯视图；
图11为本发明平行四边形导槽升降机构的主视图；
图12为本发明平行四边形导槽升降机构的结构示意图；
图13为本发明压轮机构的结构示意图；
图14为本发明图13的剖视图；
具体实施方式
实施例一
见图1至图14，本实施例的U型钢筋柔性装夹设备，包括上下对称的上机架组件13和下机架组件7、所述上机架组件和下机架组件上均设有相对设置的直线导轨8、钢筋定位待推送组件11、拨叉换型组件1、电缸驱动组件14、顶升组件9、所述上机架组件和下机架组件通过所述电缸驱动组件连接并做升降运动，所述顶升组件驱动所述钢筋定位待推送组件实现上下运行，所述拨叉换型组件驱动所述钢筋定位待推送组件沿直线导轨左右移动。
所述钢筋定位待推送组件包括压轮机构4、与所述压轮机构连接的平行四边形导槽升降机构3和钢筋推送支撑机构5，所述压轮机构与顶升组件连接，所述顶升组件通过带动压轮机构升降运行，从而使所述平行四边形导槽升降机构在所述钢筋推送支撑机构上反向运行。
所述钢筋推送支撑机构包括推送底板501和与所述推送底板相连的推送支撑板502，所述推送支撑板上设有两个推送导向槽503，所述平行四边形导槽升降机构沿所述推送导向槽升降运行。
所述平行四边形导槽升降机构包括导向槽板303、设于推送底板两端的第一固定支座309和第二固定支座302，还包括活动支座306，所述活动支座与压轮机构连接，所述导向槽板沿所述推送导向槽升降运行，所述活动支座通过相互铰接的第一连杆305和中间连杆310铰接至所述第一固定支座，所述第一固定座再通过悬臂支杆304与所述导向槽板铰接，所述第二固定支座通过支杆301与所述导向槽板铰接。
所述导向槽板设有两个，且平行设置，两导向槽板通过连接销连接，两导向槽板间形成容纳钢筋通过的容纳空间；所述悬臂支杆与导向槽板通过连杆销311铰接，
所述压轮机构包括用于固定压轮403的压轮弹簧固定块402和设于侧板上的导向块406，所述导向块上贯通有与导向块固定的第一直线轴承409和设于第一直线轴承内的导向杆408，所述导向杆顶部穿过所述压轮弹簧固定块内的第二直线轴承411连接至弹簧限位块414，所述第二直线轴承与所述压轮弹簧固定块固接，所述导向杆底端设有活动块407，所述活动块通过所述动力机构进行升降移动，所述弹簧限位块底端连接于弹簧401一端，所述弹簧另一端插于所述压轮弹簧固定块内底部槽。
所述钢筋定位待推送组件还包括抱闸刹车组件12，所述抱闸刹车组件包括抱闸安装板1201，所述抱闸安装板上设有抱闸滑轨1202，抱闸安装板顶端设有抱闸限位板，抱闸安装板底端设有用于固定的T型槽固定块1203，还包括抱闸卡紧柱1204、抱闸弹簧1205和抱闸滑动块1206，所述抱闸弹簧一端与抱闸限位板底端固接，另一端插入所述抱闸滑动块内；还包括抱闸顶板1207和通过设于机架组件上的顶板滑块1208使抱闸顶板上下移动的抱闸驱动1209；所述抱闸驱动使抱闸顶板上下移动，抱闸顶板卡紧或脱离所述抱闸卡紧柱1204，所述抱闸卡紧柱通过带动所述抱闸安装板和T型槽固定块沿抱闸滑轨上下移动使所述弹簧伸缩实现定位。
所述拨叉换型组件包括设于机架组件的齿条105、输送电机101和电机安装板111，还包括设于电机安装板上的齿轮106，所述电机安装板用于连接所述钢筋定位待推送组件11，所述输送电机通过齿轮齿条带动电机安装板上的钢筋定位待推送组件沿直线导轨左右移动。
所述电缸驱动组件包括设于下机架组件上的电缸座和设于电缸座的伺服电动缸、所述伺服电动缸一端通过上机架安装板与上机架组件连接。
所述上机架安装板两端均设有对称设置的机架导向杆，所述机架导向杆插入所述电缸座的机架导向孔实现上下导向。
具体实施时，由前端设备给出信号，前部顶升气缸进行动作带动多组钢筋定位待推送组件进行下压动作，将钢筋进行压紧固定定心，钢筋的输送由前端工位提供动力，钢筋继续向前输送，钢筋定位待推送组件的气缸将钢筋的上部分提起来，钢筋继续输送，到出口位置的时候，后部顶升气缸动作，继续通过滚轮将钢筋压紧，继续向前输送。压轮机构可以兼容不同规格的的钢筋404，上下压轮间的容纳空间用于放置钢筋，上下压轮的行程使上下压轮压到钢筋后相切，保证不管钢筋是大是小，压轮都可以压到。在工作过程中所述顶升组件驱动所述钢筋定位待推送组件实现上下运行，所述拨叉换型组件驱动所述钢筋定位待推送组件沿直线导轨左右移动。前部顶升组件的顶升气缸进行动作带动多组压轮机构进行下压动作，将钢筋进行压紧固定定心，钢筋的输送由前端工位提供动力，钢筋继续向前输送，到出口位置的时候，后部顶升气缸动作，继续通过压轮机构的滚轮将钢筋压紧，继续向前输送。所述抱闸刹车组件用于使钢筋定位待推送组件实现定位固定。
在平行四边形导槽升降机构工作过程中，所述第一连杆、中间连杆和悬臂支杆形成一个连杆机构。压轮下降，连杆机构的导向槽板上升，动力来源于同一动力机构，单个驱动实现两个动作，在下压的动作的同时可以有上升的动作，这样可以在输送棒状物体时，既可以将物体下压固定住，又可以在棒状物体输送行进的过程里，起一个导向的作用。
在工作过程中，活动支座作为一个移动点，做上下运动，通过第一连杆带动悬臂支杆做一个绕轴转动，由铰链销连接，导向槽板做一个上下升降运动。
压轮固定在压轮弹簧固定块上，压轮可以是一个，也可以是多个，所述压轮弹簧固定块内装有弹簧，压轮弹簧固定块与第二直线轴承连接，在导向杆上直接滑动，导向杆末端装有活动块，当下压固定物料404，如钢筋的时候，活动块受到向下的力，带动导轮整体往下压，可以实现多个压轮压住被压物料，并且压力的大小可以通过调节螺钉413调整弹簧的预压力，从而达到对被压物料的压力大小调节。钢筋置于压轮下方，气缸给动力使压轮整体动作往下压，下压到接触钢筋后，压轮受到向上的顶力，使弹簧向上压缩，从而使压缩弹簧固定块沿导向杆往上移。
压缩弹簧固定块的移动可以兼容不同规格的的钢筋，上下压轮间的容纳空间用于放置钢筋，上下压轮的行程使上下压轮压到钢筋后相切，保证不管钢筋是大是小，压轮都可以压到。工作时，当钢筋直径增大时，弹簧压缩量增大，压力增大，当钢筋直径减小时，弹簧压缩量减小，压力减小；上下压轮的行程与整个压轮的气缸的行程是匹配设置的。通过弹簧的压缩量保证不同直径规格的钢筋的兼容。
压轮会压钢筋，跟弹簧的压缩量有关，组件下压时，弹簧向上压缩会有一个弹力，压轮弹簧固定块可以沿导向杆上下移动。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、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U型钢筋柔性装夹设备，其特征在于：包括上下对称的上机架组件(13)和下机架组件(7)，所述上机架组件和下机架组件上均设有相对设置的直线导轨(8)、钢筋定位待推送组件(11)、拨叉换型组件(1)、电缸驱动组件(14)、顶升组件(9)、所述上机架组件和下机架组件通过所述电缸驱动组件连接并做升降运动，所述顶升组件驱动所述钢筋定位待推送组件实现上下运行，所述拨叉换型组件驱动所述钢筋定位待推送组件沿直线导轨左右移动。
2.根据权利要求1所述的U型钢筋柔性装夹设备，其特征在于：所述钢筋定位待推送组件包括压轮机构(4)、与所述压轮机构连接的平行四边形导槽升降机构(3)和钢筋推送支撑机构(5)，所述压轮机构与顶升组件连接，所述顶升组件通过带动压轮机构升降运行，从而使所述平行四边形导槽升降机构在所述钢筋推送支撑机构上反向运行。
3.根据权利要求2所述的U型钢筋柔性装夹设备，其特征在于：所述钢筋推送支撑机构包括推送底板(501)和与所述推送底板相连的推送支撑板(502)，所述推送支撑板上设有两个推送导向槽(503)，所述平行四边形导槽升降机构沿所述推送导向槽升降运行。
4.根据权利要求2所述的U型钢筋柔性装夹设备，其特征在于：所述平行四边形导槽升降机构包括导向槽板(303)、设于推送底板两端的第一固定支座(309)和第二固定支座(302)，还包括活动支座(306)，所述活动支座与压轮机构连接，所述导向槽板沿所述推送导向槽升降运行，所述活动支座通过相互铰接的第一连杆(305)和中间连杆(310)铰接至所述第一固定支座，所述第一固定座再通过悬臂支杆(304)与所述导向槽板铰接，所述第二固定支座通过支杆(301)与所述导向槽板铰接。
5.根据权利要求4所述的U型钢筋柔性装夹设备，其特征在于：所述导向槽板设有两个，且平行设置，两导向槽板通过连接销连接，两导向槽板间形成容纳钢筋通过的容纳空间。
6.根据权利要求2所述的U型钢筋柔性装夹设备，其特征在于：所述压轮机构包括用于固定压轮(403)的压轮弹簧固定块(402)和设于侧板上的导向块(406)，所述导向块上贯通有与导向块固定的第一直线轴承(409)和设于第一直线轴承内的导向杆(408)，所述导向杆顶部穿过所述压轮弹簧固定块内的第二直线轴承(411)连接至弹簧限位块(414)，所述第二直线轴承与所述压轮弹簧固定块固接，所述导向杆底端设有活动块(407)，所述活动块通过所述动力机构进行升降移动，所述弹簧限位块底端连接于弹簧(401)一端，所述弹簧另一端插于所述压轮弹簧固定块内底部槽。
7.根据权利要求2所述的U型钢筋柔性装夹设备，其特征在于：所述钢筋定位待推送组件还包括抱闸刹车组件(12)，所述抱闸刹车组件包括抱闸安装板(1201)，所述抱闸安装板上设有抱闸滑轨(1202)，抱闸安装板顶端设有抱闸限位板，抱闸安装板底端设有用于固定的T型槽固定块(1203)，还包括抱闸卡紧柱(1204)、抱闸弹簧(1205)和抱闸滑动块(1206)，所述抱闸弹簧一端与抱闸限位板底端固接，另一端插入所述抱闸滑动块内；还包括抱闸顶板(1207)和通过设于机架组件上的顶板滑块(1208)使抱闸顶板上下移动的抱闸驱动(1209)；所述抱闸驱动使抱闸顶板上下移动，抱闸顶板卡紧或脱离所述抱闸卡紧柱(1204)，所述抱闸卡紧柱通过带动所述抱闸安装板和T型槽固定块沿抱闸滑轨上下移动使所述弹簧伸缩实现定位。
8.根据权利要求7所述的U型钢筋柔性装夹设备，其特征在于：所述拨叉换型组件包括设于机架组件的齿条(105)、输送电机(101)和电机安装板(111)，还包括设于电机安装板上的齿轮(106)，所述电机安装板用于连接所述钢筋定位待推送组件(11)，所述输送电机通过齿轮齿条带动电机安装板上的钢筋定位待推送组件沿直线导轨左右移动。
9.根据权利要求1所述的U型钢筋柔性装夹设备，其特征在于：所述电缸驱动组件包括设于下机架组件上的电缸座和设于电缸座的伺服电动缸、所述伺服电动缸一端通过上机架安装板与上机架组件连接。
10.根据权利要求9所述的U型钢筋柔性装夹设备，其特征在于：所述上机架安装板两端均设有对称设置的机架导向杆，所述机架导向杆插入所述电缸座的机架导向孔实现上下导向。
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| CN (1) | CN114194727B (zh) |
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2022
- 2022-01-10 CN CN202210023209.4A patent/CN114194727B/zh active Active
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