CN114683399B - 一种钢筋桁架取装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢筋桁架取装设备，属于建筑浆料成型技术领域，其在机架中设有沿横向分布的暂存工位和放料工位，特征在于：机架上安装有支架，支架连接移动机构，支架能移动至暂存工位和放料工位；支架中安装有升降架，升降架的一侧安装有第一机械手、另一侧安装有第二机械手，升降架连接第一弹性支撑体，第一弹性支撑体的另一端连接压盘，压盘上安装有振动装置，第一机械手和第二机械手的夹持部能至压盘的下方。该设备通过支架在机架上横向移动和升降架在支架中的升降，使得机械手能将暂存工位上的钢筋桁架组移送到放料工位上，放置在位于放料工位的生产线上，通过压盘将钢筋桁架组的下部振捣式压入混凝土浆料中，实现钢筋桁架组的机械化安装。

Description

一种钢筋桁架取装设备

技术领域

本发明属于建筑浆料成型技术领域，具体涉及一种钢筋桁架取装设备。

背景技术

目前，不论框架结构的建筑主体施工，还是钢结构的建筑主体施工，为了提高楼层板的整体性，建筑业内基本仍采用现场浇筑方式来完成楼层板的施工。面对现场浇筑楼层板需要支模与拆模的问题，申请人研发了一款免拆桁架板，其将钢筋桁架的下部埋设在混凝土浆料中，随着混凝土浆料的凝固成型实现与钢筋桁架的连接，即在生产混凝土底板的过程中完成了底板与钢筋桁架的连接，既避免了底板由于附带连接钢筋桁架的连接部而造成的结构复杂，又减低了附加连接件的安装及通过连接件完成钢筋桁架与底板的连接工作量。

上述结构的桁架板在实验阶段，采用人工方式生产，不仅用工量大，而且生产效率仍较低下。实验成功后，申请人试图通过机械化生产来减少用工量，同时使得桁架板的生产标准化，促使质量更加可控。中国发明专利申请202110541284.5公开了一种生产钢筋桁架混凝土叠合板的振捣装置，其在定型板上端的左右两侧依次设置呈相对状放置的固定杆和定位杆，然后在固定杆和定位杆上均设置定位板，在定位板上开设有定型槽，依靠定型槽卡接住钢筋桁架的两端，实现钢筋桁架与定型板的相对固定，从而保证振动定型板中混凝土浆料时不会产生位移。该振捣装置只涉及钢筋桁架的定位问题，跟钢筋桁架的取放操作无关。

在实现机械化生产的过程中，钢筋桁架的拾取与安装操作至关重要，致使能否成功研发出取装钢筋桁架的设备，成为能否实现桁架板机械化生产的决定性因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钢筋桁架取装设备，能够钢筋桁架的机械化拾取与振动式安装。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：设计一种钢筋桁架取装设备，包括机架，机架中设有沿机架横向分布的暂存工位和放料工位，其特征在于：机架上安装有支架，支架连接移动机构，支架能移动至暂存工位和放料工位；

支架中安装有升降架，升降架连接升降机构，升降架的一侧安装有第一机械手、另一侧安装有第二机械手，升降架连接第一弹性支撑体，第一弹性支撑体的另一端连接压盘，压盘上安装有振动装置，第一机械手和第二机械手的夹持部能至压盘的下方。

进一步的，所述压盘上连接有导向柱，升降架上设有导向孔，导向柱配装在导向孔中，导向柱具有位于导向孔上方的上段，上段安装有第二弹性支撑体。

进一步的，所述第一机械手和第二机械手均包括钳钩，钳钩的中部铰接在升降架上、上部铰接第一伸缩机构。

进一步的，所述第一机械手或/和第二机械手的数量为两个以上。

进一步的，所述第一机械手和第二机械手呈相对状分布。

进一步的，所述机架和支架间设有平移约束机构，平移约束机构包括导轨和配装在导轨上的滑轮，导轨安装在机架上，滑轮设置在支架上。

进一步的，所述移动机构包括两个第一传动轮，第一传动轮安装在机架上，第一传动轮连接第一动力旋转装置，第一传动轮上配装第一传动链，第一传动链与支架相连接。

进一步的，所述升降机构包括安装在支架上的第二传动轮，第二传动轮联接第二动力旋转装置，第二传动轮上配装第二传动链，第二传动链的一端连接升降架。

进一步的，所述升降架通过升降约束机构连接支架。

进一步的，所述升降约束机构为剪刀叉机构，剪刀叉机构包括第一支撑臂和铰接在第一支撑臂上的第二支撑臂，第一支撑臂和第二支撑臂均一端连接支架、另一端连接升降架，第一支撑臂和第二支撑臂均一端铰接、另一端配装滑轮，滑轮配装在滑道中。

进一步的，所述暂存工位上设有两根纵向放置的滑轨，滑轨上设有两纵向相对设置的位置调整机构。

进一步的，所述位置调整机构包括推板和滑架，滑架配装在滑轨上，推板的下端铰接在滑架中，推板还铰接第二伸缩机构，第二伸缩机构的另一端连接滑架。

进一步的，所述暂存工位上还固定有定位轨，滑架上设有定位机构，定位机构能固定连接在定位轨上。

进一步的，所述定位机构包括销钉，滑架中设有安装孔，销钉穿设在安装孔中，定位轨上开设有插孔，销钉的下端能插设入插孔内。

进一步的，所述振动装置为振动电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过支架在机架上横向移动和升降架在支架中的升降，使得机械手能将暂存工位上的钢筋桁架组移送到放料工位上，放置在位于放料工位的生产线上，通过压盘将钢筋桁架组的下部振捣式压入混凝土浆料中，实现钢筋桁架组的机械化安装。

2、由于压盘上连接有导向柱，升降架上设有导向孔，导向柱配装在导向孔中，能够约束压盘的振动方向，使得钢筋桁架组只收到高度方向的振动力，不会发生水平面内的位置偏移，确保钢筋桁架组在混凝土浆料中的安装位置；导向柱具有位于导向孔上方的上段，上段安装有第二弹性支撑体，能够在升降架抬起时提供一定的缓冲力，避免导向柱与升降架间的硬性碰撞，利于延长使用寿命。

3、由于第一机械手和第二机械手均采用在升降架上铰接钳钩的结构，可以通过第一伸缩机构的伸缩改变第一机械手与第二机械手夹持部间的距离，实现两手臂间的开合，结构简单，便于实现。

4、由于移动机构选用第一传动轮带动第一传动链的结构，不仅技术成熟，便于实现；还能延长支架的移动距离，提高支架的移动速度；升降机构也是如此原理。

5、由于机架上设有导轨，支架上设有滑轮，滑轮配装在导轨上，能够约束支架的平移方向，确保支架能够准确到达暂存工位和放料工位。

6、由于升降架通过升降约束机构连接支架，能够约束升降架的升降轨迹，便于控制升降架的升降距离。

7、由于升降约束机构选用剪刀叉机构，技术成熟，便于实现，能提高其性价比。

8、由于暂存工位上设有两根纵向放置的滑轨，滑轨上设有两纵向相对设置的位置调整机构，可以将放置在暂存工位上的钢筋桁架组对齐到合适位置，确保钢筋桁架组在混凝土浆料中的纵向安装位置。

9、本发明构思巧妙，能够通过机架、支架与升降架的完美配合，并在升降架上安装机械手，实现钢筋桁架组的机械化安装，提高桁架板的生产速度，便于在行业内推广应用。

附图说明

图1是本发明的立体结构图；

图2是图1中局部I的放大视图；

图3是图1中局部II的放大视图；

图4是图1的A向视图；

图5是图4的B向视图；

图6是图5的C向视图。

图中标记：1、机架；2、支架；3、升降架；4、压盘；5、第一钳钩；6、第一气缸；7、导轨；8、滑轮；9、第一传动链；10、第一传动轮；11、第一传动轴；12、第一伺服电机；13、第二传动轴；14、第二传动轮；15、第二传动链；16、第二伺服电机；17、滑轨；18、滑架；19、第二气缸；20、推板；21、定位轨；22、销钉；23、插孔；24、第二压簧；25、导向柱；26、第一压簧；27、第一支撑臂；28、第二支撑臂；29、放料工位；30、暂存工位；31、第二钳钩；32、振动电机。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

将本发明处于使用状态时，与生产线的移动相一致的方向定义为纵向或者前后方向，并参照生产线由后至前的移动方向，水平面内与纵向相垂直的方向定义为横向，将垂直于地面的方向定义为高度方向；将高度方向中靠近地面的一端定义为底端或者下端，相应地将远离地面的另一端定义为顶端或者上端。

如图5和图6所示，本发明将机架1的空间划分为横向分布的暂存工位30和放料工位29，在机架1上安装有支架2，支架2连接移动机构，移动机构能够使得支架2在暂存工位30和放料工位29之间移动。具体地，如图1所示，在机架1前后端各布置一套移动机构，每套移动机构中设置两个横向相对分布的第一传动轮10，第一传动轮10安装于机架1的顶部，该两个第一传动轮10上环形配装第一传动链9，第一传动链9各自连接所在端的支架2上，两套移动机构中纵向相对的第一传动轮10安装在第一传动轴11上，第一传动轴11由第一伺服电机12带动，既节省了动力资源，又能极好地维持两套移动机构间的同步性。支架2中安装有升降架3，升降架3连接升降机构。具体地，升降机构同移动机构一样，采用传动链的结构，在支架2上安装第二传动轴13，第二传动轴13连接第二伺服电机16，第二传动轴13上安装两个相对分布的第二传动轮14，每个第二传动轮14上配装第二传动链15，第二传动链15的一端连接升降架3、另一端悬垂为自由端。如图2所示，升降架3的一侧安装有三个第一钳钩5、另一侧安装有与第一钳钩5呈横向相对状分布的第二钳钩31，第一钳钩5和第二钳钩31的中部铰接在升降架3上、上部各自铰接第一气缸6。升降架3上设有四个导向孔，每个导向孔中配装导向柱25，导向柱25连接在压盘4上，压盘4上安装振动电机32，第一钳钩5和第二钳钩31的夹持部能到达压盘4的下方。导向柱25具有位于导向孔下方的下段和位于导向孔上方的上段，下段上套装第一压簧26，使得第一压簧26上端支撑连接升降架3、下端支撑连接压盘4；上段上套装第二压簧24，使得第二压簧24的上端支撑连接导向柱25的上端、下端支撑连接升降板。

本发明还在暂存工位30上固定有两根纵向放置的滑轨17，滑轨17上设有两纵向相对设置的位置调整机构。具体地，在位置调整机构中设置了推板20和滑架18，滑架18配装在滑轨17上，推板20的下端铰接在滑架18中，推板20还铰接第二气缸19，第二气缸19的另一端连接滑架18。为了能实现滑架18在暂存工位30上的相对固定，还在暂存工位30上固定有定位轨21，滑架18上设有定位机构，定位机构能固定连接在定位轨21上。如图3所示，具体地，定位机构中设置了销钉22，滑架18中设有安装孔，销钉22穿设在安装孔中，定位轨21上开设有插孔23，销钉22的下端能插设入插孔23内。当然，也可以将定位轨设计成两根平行设置的结构，使得两根定位轨之间留有通槽，通槽中穿设螺杆，在螺杆的下端连接挡块，销钉22配装在滑架18的安装孔内，在螺杆上配装位于安装孔上方的螺母，螺母的外径大于安装孔的内径

为了约束支架2的移动轨迹，本发明还在机架1前后端的顶壁上分别设置平移约束机构，平移约束机构中具体设置了导轨7和配装在导轨7上的滑轮8，导轨7安装在机架1上，滑轮8设置在支架2上。如图4所示，还在升降架3和支架2间设置了升降约束机构，升降约束机构具体选用两组剪刀叉机构。每组剪刀叉机构中设有第一支撑臂27和铰接在第一支撑臂27上的第二支撑臂28。第一支撑臂27的一端铰接支架2上、另一端通过滚轮配装在升降架3中的滑道中。第二支撑臂28的一端铰接升降架3上、另一端通过滚轮配装在支架2中的滑道中。当然也可以第一支撑臂27和第二支撑臂28均一端铰接在支架2上，另一端滑动安装在升降架3中；或者第一支撑臂27和第二支撑臂28均一端滑动安装在支架2上，另一端铰接在升降架3上。只要能满足第一支撑臂27和第二支撑臂28均一端连接支架2、另一端连接升降架3，第一支撑臂27和第二支撑臂28均一端铰接、另一端配装滚轮，滚轮配装在滑道中，使得第一支撑臂27和第二支撑臂28呈剪刀结构，随着剪刀的开合而实现高度的升降即可。只是本实施例所采用的剪刀连接结构稳固性更好些。

本发明的工作过程如下：

将本发明中的机架1跨置在桁架板的生产线上，使得生产线位于放料工位29上。使用时，调整滑架18的位置及之间的距离，使得两推板20铰接点间的距离与钢筋桁架组的长度一致，并且位置与钢筋桁架组在生产线上的放置位置相对应，然后将滑架18相对固定在定位轨21上。控制第二气缸19，使得两推板20呈相对外张状，增大钢筋桁架组的放置空间。通过吊车或者叉车将钢筋桁架组放置到暂存工位30中，控制第二气缸19，将推板20恢复竖直放置状态，将钢筋桁架组推放整齐。控制第一伺服电机12动作，让支架2平移到暂存工位30上并停止，控制第二伺服电机16动作，使得升降架3下降，控制第一气缸6，使得第一钳钩5和第二钳钩31的夹持部相向移动，彼此靠近，第一钳钩5挂接钢筋桁架组的一侧钢筋上，第二钳钩31挂接钢筋桁架组另一侧的钢筋上。控制第二伺服电机16，使得升降架3上升，然后再次启动第一伺服电机12，使得升降架3携带着钢筋桁架向放料工位29移动，带移动到位后第一伺服电机12停止工作。第二伺服电机16再次工作，使得钢筋桁架组下降，落到生产线上的混凝土浆料上，控制第一气缸6，使得第一钳钩5和第二钳钩31的夹持部彼此远离，释放钢筋桁架组，使得压盘4压接钢筋桁架组的顶壁上，启动振动电机32，使得压盘4产生振动作用，从而将钢筋桁架组的底部振捣式压入混凝土浆料中，待钢筋桁架组中下弦筋的伸长部耽搁在混凝土浆料端模的顶壁上，或者钢筋桁架组达到埋入深度时，振动电机32停止工作，同时通过第二伺服电机16控制升降架3上升，完成一次钢筋桁架组的安装。

在上述过程中，第一压簧26为压盘4提供了一定的振动空间，第二压簧24则避免了升降架3上升时，升降机与导向柱25间的硬性碰撞，能够延长压盘4与升降架3间的连接寿命。

除采用上述传动链的结构作为平移机构和升降机构外，还可以采用丝杆方式，即由动力机构带动丝杆旋转，同样可以实现升降或者平移，当然还可以选用其它能够升降或者平移的机构，只要能够实现升降或者平移功能即可，对其结构不做具体要求。同理，除采用导轨7作为平移约束机构，剪刀叉机构作为升降约束机构外，还可以选用滑槽、限位轮等约束平移与升降的方向或者轨迹。同样，除采用压簧作为弹性支撑体，气缸作为伸缩机构外，还可以选用其它具体结构的弹性体作为支撑体，或者选用其它结构且能伸缩的机构作为伸缩机构。当然除采用上述伺服电机作为动力旋转装置外，还可以选用普通电机，然后配以位置传感器，使得电机根据位置传感器的信号而启停。

第一钳钩5和第二钳钩31的数量可以根据钢筋桁架组的长度灵活确定，当然第一钳钩5和第二钳钩31也可以呈错开结构放置，而不必采用实施例中的横向相对状布置

上述实施例中的钢筋桁架组就是由两组以上的钢筋桁架排布，然后通过辅助筋将所有钢筋桁架的上弦筋连接在一起，或者辅助筋将所有钢筋桁架的下弦筋连接在一起而构成。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种钢筋桁架取装设备，包括机架，机架中设有沿机架横向分布的暂存工位和放料工位，其特征在于：机架上安装有支架，支架连接移动机构，支架能移动至暂存工位和放料工位；

支架中安装有升降架，升降架通过升降约束机构连接支架，升降架连接升降机构，升降架的一侧安装有第一机械手、另一侧安装有第二机械手，升降架连接第一弹性支撑体，第一弹性支撑体的另一端连接压盘，压盘上安装有振动装置，第一机械手和第二机械手的夹持部能伸至压盘的下方；

所述暂存工位上设有两根纵向放置的滑轨，滑轨上设有两纵向相对设置的位置调整机构，所述位置调整机构包括推板和滑架，滑架配装在滑轨上，推板的下端铰接在滑架中，推板还铰接第二伸缩机构，第二伸缩机构的另一端连接滑架；

所述第一机械手和第二机械手均由钳钩和第一伸缩机构构成，钳钩的中部铰接在升降架上、上部铰接第一伸缩机构。

2.按照权利要求1所述的钢筋桁架取装设备，其特征在于：所述压盘上连接有导向柱，升降架上设有导向孔，导向柱配装在导向孔中，导向柱具有位于导向孔上方的上段，上段安装有第二弹性支撑体。

3.按照权利要求1或2所述的钢筋桁架取装设备，其特征在于：所述机架和支架间设有平移约束机构，平移约束机构包括导轨和配装在导轨上的滑轮，导轨安装在机架上，滑轮设置在支架上。

4.按照权利要求1或2所述的钢筋桁架取装设备，其特征在于：所述移动机构包括两个第一传动轮，第一传动轮安装在机架上，第一传动轮连接第一动力旋转装置，第一传动轮上配装第一传动链，第一传动链与支架相连接。

5.按照权利要求1或2所述的钢筋桁架取装设备，其特征在于：所述升降机构包括安装在支架上的第二传动轮，第二传动轮连接第二动力旋转装置，第二传动轮上配装第二传动链，第二传动链的一端连接升降架。

6.按照权利要求5所述的钢筋桁架取装设备，其特征在于：所述升降约束机构为剪刀叉机构，剪刀叉机构包括第一支撑臂和铰接在第一支撑臂上的第二支撑臂，第一支撑臂和第二支撑臂均一端连接支架、另一端连接升降架，第一支撑臂和第二支撑臂均一端铰接、另一端配装滑轮，滑轮配装在滑道中。