CN118404334A - 一种多工位连续上料式箍筋焊接机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多工位连续上料式箍筋焊接机,其包括箍筋输送链、整形装置和焊接机械臂,所述箍筋输送链包括顺序布置的上料堆码平台、上料移载装置、整形平台、设置于所述上料移载装置的移动端的送料夹持机构、带有多个焊接夹持机构的链板输送机、下料移载装置、以及下料堆码平台。本发明通过研究焊接机内半成品与成品箍筋进行平移、定位和焊接的合理布置区域及空间位置,打造机械化的半成品与成品箍筋输送链,并与单个焊接机械臂搭建用于匹配不同箍筋规格的多工位连续上料式箍筋焊接机,在减少机器人的使用、降低算法算量的同时,具有工序简单、生产周期短、改善焊接环境、提升生产效率、降低生产成本的优点。
Description
技术领域
本发明涉及焊接机的技术领域,尤其是涉及一种多工位连续上料式箍筋焊接机。
背景技术
目前信息化浪潮席卷全球,信息通信技术、制造技术、新能源技术等多学科交叉融合,人类社会进入万物互联、虚实结合、智能计算和开放共享的新时代。制造业作为创新驱动发展的主战场,发展智能制造是扭转制造业低质低效、实现新旧动能转换的关键。传统的制造业耗能大、效率较低、工人工作强度高,因此,发展智慧工厂、如何实现工厂自动化、提高生产效率、提升产品质量,是目前亟待解决的一个问题。为实现对智慧工厂内的桥梁构件钢筋——箍筋智能化焊接关键技术深入研究和改进,针对预制构件产品的质量不高、焊接工人的工作效率低、存在一定健康安全等隐患等问题,智能焊接关键技术改进不仅要解决桥梁构件焊接中工序繁琐、周期长和效率低等问题,还要充分发挥钢筋智能焊接的自动化、工业化、高效率、低强度的特点,改善焊接环境、提升生产效率、降低生产成本。
焊接机器人(机械臂)是一种集数控、计算机、电子技术于一身的新型焊接方式,具有多个可自由编程的运动轴,依靠编写程序实现对机器人的控制,使机器人能够按照预先规定的作业路径及速度,把焊接工具送到指定位置的机器。机器人焊接作为现代制造技术发展的重要标志已被国内许多工厂所接受,并且越来越多的企业首选焊接机器人作为智能焊接关键技术改进的方案。多个发达国家应用钢筋焊接网已有数十年的历史,并早就制定了钢筋智能化焊接标准,由专业工厂成批生产定型钢筋焊接构件供应市场,并为施工企业按设计图定制加工各种钢筋焊接构件。物联网、大数据、人工智能、云计算和智能制造等现代信息技术的出现正在改变焊接系统。Wang 等人介绍了最新的智能焊接系统技术,为那些寻求引入智能焊接能力的人提供最先进的参考。Kovarikova 等人描述目前用于适应机器人系统的方法,以及用于小规模生产的智能焊接的机器人工作场所的设计、仿真、数字化和验证。同时,许多国家已有了许多先进的技术,实现预制构件钢筋智能化焊接并进行着更深入的开发。
授权公告号为CN216633171U的中国专利公开了一种箱梁顶板钢筋的焊接工作台,包括安装台、设置于所述安装台上的若干个工装夹具;所述工装夹具包括多个呈一字型布置的定位座、至少两个与这些定位座交错布置的锁定座、与所述锁定座一一对应设置的夹钳、布置于其中两个定位座之间并用于夹持工件搭接段的夹紧装置,所述定位座上开设有供工件插接的U型开口,所述锁定座和夹钳的夹持端之间预留有供工件平直段穿设的间隙。
公开号为CN115139001A的中国专利公开了一种自动焊接系统,所述系统包括成组设置的第一移动体和第二移动体,配合所述第一移动体设有焊接件,配合所述第二移动体设有识别件和装夹件;配合所述焊接件的第一移动体上设有第一机械臂,配合所述识别件和装夹件的第二移动体上设有第二机械臂;所述系统还包括控制站,用于直接或间接控制第一移动体、第二移动体、焊接件、识别件、装夹件、第一机械臂、第二机械臂。
公开号为CN117733451A的中国专利公开了一种多工作位点的焊接方法,所述方法包括以下步骤:步骤1:在真实焊接区域设置若干参照点;步骤2:以第一相机获取真实焊接区域的背景宽幅图像,调节背景宽幅图像,记录背景宽幅图像和真实焊接区域间的调节参数;步骤3:于背景宽幅图像中定义原点,基于所述原点和调节后的背景宽幅图像建立平面坐标系;步骤4:向真实焊接区域输入待焊接物料,获取新宽幅图像,基于所述调节参数调节新宽幅图像;步骤5:在调节后的新的宽幅图像中获取预估工作位点,基于所述调节参数对应至真实焊接区域,构建焊接队列;步骤6:启动焊接设备,焊接设备按照焊接队列中的预估工作位点,于所述真实焊接区域中获取局部位点图像,于局部位点图像中确定焊接位置,进行多工作位点焊接。
现有的智能焊接关键技术改进主要通过:研发箍筋自动上下料焊接平台、搭建用于匹配不同箍筋规格的通用化智能焊接系统、获取箍筋智能焊接技术等方面,实现软件技术和硬件技术的深入研究和改进。上述中的现有技术方案存在以下缺陷:(1)上述箍筋的自动平移、定位功能的实现主要依赖于机器人的算法,由于箍筋的加工环境往往比较复杂,且箍筋堆垛和运输过程中本身就存在偏差,又由于识别件、相机等在库内的检测准确率通常都较高,但跨库性能严重下降,进而导致机器人难以适应特殊情况,需要不断更新程序和调整操作,因此机械焊枪在作业过程中需要频繁调节焊接位置,算量大,且焊接质量得不到基本的保障;(2)上述箍筋按照长边搭接于焊接平台上、短边竖直布置、且两搭接边上下搭接并布置于长边上方的方式,完成在焊接平台上的安装,不仅装夹过程繁琐、半成品箍筋的两搭接边在安装后经常左右错位,还存在箍筋搭接部的焊接缝隙受到夹紧装置遮挡的情况,不利于生产效率的提高;(3)机器人焊接需要高昂的投资成本,部分企业可能难以承担这些费用,而上述智能焊接系统通常一个焊接平台要搭配至多个机器人,不利于生产成本的降低。
发明内容
本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种多工位连续上料式箍筋焊接机,其通过研究焊接机内半成品与成品箍筋进行平移、定位和焊接的合理布置区域及空间位置,打造机械化的半成品与成品箍筋输送链,并与单个焊接机械臂搭建用于匹配不同箍筋规格的多工位连续上料式箍筋焊接机,在减少机器人的使用、降低算法算量的同时,具有工序简单、生产周期短、改善焊接环境、提升生产效率、降低生产成本的优点。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种多工位连续上料式箍筋焊接机,包括箍筋输送链、整形装置和焊接机械臂,所述箍筋输送链包括顺序布置的上料堆码平台、上料移载装置、整形平台、设置于所述上料移载装置的移动端的送料夹持机构、带有多个焊接夹持机构的链板输送机、下料移载装置、以及下料堆码平台,所述整形装置的输出端移动路径经过所述整形平台上的箍筋表面、以完成箍筋两搭接边之间的水平搭接,所述送料夹持机构和焊接夹持机构的夹持端分别相对箍筋搭接部布置,所述焊接机械臂的输出端移动路径经过所述焊接夹持机构上的箍筋搭接部。
通过采用上述技术方案,在现代化工业生产中,对于半成品和成品箍筋的连续焊接一直是一项关键而复杂的任务,本发明通过箍筋输送链实现箍筋在整形装置和焊接机械臂处的连续输送,能够实现对半成品箍筋的连续上料、整形、焊接和下料,不仅显著提高了生产效率,还大大降低了生产成本;本发明的具体实施方式为:
首先,半成品箍筋会在简单堆垛后、放置在上料堆码平台上,它们会由上料移载装置和送料夹持机构协同工作,依次完成半成品箍筋在上料堆码平台、整形平台、靠近链板输送机进料端的焊接夹持机构之间的转移;其中,整形装置的输出端按照预设指令动作、并通过推抵和抵压的方式经过整形平台上的箍筋表面,使得箍筋两搭接边按照沿X轴方向水平搭接的方式彼此抵靠、并搭接形成箍筋搭接部,整形后的箍筋搭接部通过送料夹持机构和焊接夹持机构的夹持端进行夹持限位,并进行水平转移,以避免原先竖向装夹箍筋导致的经常错位情况,并能满足后续焊接工艺的要求;
然后,在链板输送机自整形平台向下料移载装置的方向输送焊接夹持机构的过程中,链板输送机的输送面上的多个焊接夹持机构会形成上料、焊接、下料的多个工位,使得各步骤操作互不干扰、并由机械控制,在减少机器人的使用、降低算法算量的同时,有利于提高生产效率;同时,由于箍筋两搭接边之间为水平搭接形式,即焊接夹持机构和箍筋搭接部的夹持结构沿X轴方向依次为夹爪、箍筋搭接边、焊缝、箍筋搭接边、夹爪,避免了原先夹爪遮挡焊缝的情况,确保焊接质量达到行业最高标准;
最后,成品箍筋被输送至链板输送机的下料端,在此处通过下料移载装置实现成品箍筋在焊接夹持机构和下料堆垛平台之间的转移,完成整个生产流程;
在此过程中,各个环节都实现了高度自动化和精准控制,不仅大大提高了生产效率,还减少了人为因素对产品质量的影响;值得一提的是,本发明焊接机的引入,不仅提升了企业的生产能力,还为企业带来了实实在在的经济效益,通过减少人力成本、降低物料浪费和提高产品质量,企业在激烈的市场竞争中获得了更大的竞争优势;综上所述,焊接机在半成品箍筋处理中的应用,不仅提高了生产效率,降低了生产成本,还为企业带来了更大的经济效益,随着科技的不断发展,我们有理由相信,未来的工业生产将更加高效、智能和环保。
进一步地,所述上料堆码平台包括至少两个第一Y轴直线模组、以及设置于所述至少两个第一Y轴直线模组的移动端的第一堆码托板,所述上料移载装置的承载端移动路径经过所述第一堆码托板的上方。第一Y轴直线模组用于驱动第一堆码托板在Y轴方向上移动,以实现半成品箍筋的堆码和上料。
通过采用上述技术方案,第一Y轴直线模组用于将第一堆码托板升降至与上料移载装置的承载端相适应的高度,使得上料移载装置的拆垛更加灵活和高效,能够适应不同高度和位置的半成品箍筋的取放需求,而上料移载装置的承载端则负责将半成品箍筋从第一堆码托板上取走,并运输到整形平台进行后续处理从而方便半成品箍筋的取放;同时,至少两个第一Y轴直线模组的设计,保证了第一堆码托板的稳定性和承载能力,使得半成品箍筋能够整齐有序地堆放在上面;此外,第一堆码托板的设计也考虑到了不同规格半成品箍筋的适应性,可以通过更换不同尺寸的第一堆码托板来满足不同规格箍筋的堆码需求;同时,第一堆码托板的表面也经过特殊处理,可通过增加限位结构和/或增大摩擦力,以保证半成品箍筋在堆码过程中不会滑动或损坏;总之,上料堆码平台的设计,实现了半成品箍筋的自动化堆码和上料,提高了生产效率,降低了人工成本,同时也为后续的整形和焊接处理提供了稳定可靠的输入,这种设计不仅提高了焊接机的自动化程度,也为企业带来了实实在在的经济效益。
进一步地,所述上料移载装置包括第一XY二维滑台、设置于所述第一XY二维滑台的移动端的第一移载支架、以及设置于所述第一移载支架上的上料夹持机构,所述上料夹持机构的移动路径依次经过所述上料堆码平台和整形平台的上方,所述送料夹持机构设置于所述第一移载支架上,且所述送料夹持机构的移动路径依次经过所述整形平台和链板输送机的上方。
更进一步地,所述上料夹持机构包括拆垛夹具和拆垛电磁铁,所述拆垛夹具和拆垛电磁铁共同设置有多个、并相对箍筋周向彼此间隔地排列布置。
最进一步地,所述拆垛夹具设置有至少两个、并分别相对箍筋两搭接边布置。
最进一步地,所述拆垛电磁铁以可摆动方式安装在所述第一移载支架上。
最进一步地,所述拆垛夹具和拆垛电磁铁分别在所述第一移载支架上的位置可调。
通过采用上述技术方案,由于上料堆码平台上的半成品箍筋仅经过简单堆垛,为保证半成品箍筋能被上料夹持机构准确夹持并顺利转移至整形平台,上料夹持机构需要具有一定的灵活性和适应性,拆垛夹具和拆垛电磁铁作为上料夹持机构的主要组成部分,其设计至关重要;拆垛夹具负责直接夹持半成品箍筋,因此需要具备足够的夹持力和稳定性,以确保在夹持和移动过程中半成品箍筋不会脱落或变形,同时考虑到半成品箍筋可能存在的尺寸差异和形状不规则等问题,拆垛夹具需要设计成位置可调的安装形式,以适应不同规格和形状的箍筋,在本发明中,至少设置有两个拆垛夹具,并分别相对箍筋两搭接边布置,以确保对箍筋的稳定夹持;拆垛电磁铁则作为辅助承载结构,通过电磁力对半成品箍筋进行二次固定,提高夹持的稳定性和可靠性,同时由于电磁铁的工作原理,它可以轻松地实现对箍筋的快速夹持和释放,提高了生产效率,在本发明中,拆垛电磁铁以可摆动方式安装在第一移载支架上,这意味着它可以根据需要调整夹持角度和位置,以适应不同形状和尺寸的箍筋;此外,拆垛夹具和拆垛电磁铁在第一移载支架上的位置可调,这使得上料夹持机构具有更高的灵活性和适应性,可以应对不同堆垛方式和规格的半成品箍筋。
进一步地,所述整形装置设置于所述整形平台上,所述整形装置包括一对第一推抵机构、至少两个布置于所述一对第一推抵机构之间的第二推抵机构、以及布置于其中两个第二推抵机构之间的抵压机构,所述第一推抵机构、第二推抵机构和抵压机构的输出端分别相对箍筋短边、箍筋搭接边和箍筋搭接部布置。
更进一步地,所述第一推抵机构包括第一横推驱动件、设置所述第一横推驱动件的输出轴上的第一推压板、以及第一抵靠板,所述第一推压板和第一抵靠板之间形成第一定位间隙,所述第一定位间隙相对箍筋短边的两侧表面布置。
更进一步地,所述第二推抵机构包括第二横推驱动件、设置于所述第二横推驱动件的输出轴上的第二推压板、第二抵靠板、以及抵靠滑台,所述第二推压板、第二抵靠板和抵靠滑台形成第二定位间隙,所述第二定位间隙相对箍筋搭接边的两侧表面和底面布置。
最进一步地,所述第二抵靠板和抵靠滑台一体成型设置、并呈L字型,且所述第二抵靠板靠近所述抵靠滑台的表面设置为导向面。
更进一步地,所述抵压机构包括第一旋转驱动件、以及设置于所述第一旋转驱动件的输出轴上的抵压杆,所述抵压杆旋转后、压接于所述整形平台上的箍筋搭接部的顶面。
更进一步地,所述第一推抵机构、第二推抵机构和抵压机构分别在所述整形平台上的位置可调。
通过采用上述技术方案,由于半成品箍筋的加工误差、运输变形、堆码位置偏差等多重因素的影响,因此需要通过整形装置对其进行整形处理,以保证箍筋搭接部在整形平台上的安装位置、形状和尺寸符合后续加工的要求;其中,第一推抵机构负责整形箍筋的短边,通过第一横推驱动件驱动第一推压板向箍筋短边施加压力,并以第一抵靠板作为支撑,使箍筋短边移动至预定安装位置、并恢复正确的形状和尺寸;第二推抵机构则负责整形箍筋的搭接边,通过第二横推驱动件驱动第二推压板向箍筋搭接边施加压力,并结合第二抵靠板和抵靠滑台形成第二定位间隙,对箍筋搭接边进行导向定位和支撑,使箍筋搭接边移动至预定安装位置、恢复正确的形状和位置;抵压机构则作为整形装置的关键结构,通过旋转驱动件驱动抵压杆旋转,使其压接于箍筋搭接部的顶面,进一步调整箍筋的形状和位置,最终完成箍筋两搭接边之间的水平搭接,保证整形效果的精确性和可靠性;此外,第一推抵机构、第二推抵机构和抵压机构在整形平台上的位置可调,这意味着整形装置可以适应不同规格和形状的箍筋,提高了焊接机的灵活性和可扩展性。
进一步地,所述送料夹持机构包括送料夹具和送料电磁铁,所述送料夹具和送料电磁铁共同设置有多个、并相对箍筋周向彼此间隔地排列布置,且所述送料夹具相对箍筋搭接部布置。
更进一步地,所述送料夹持机构还包括设置于所述送料夹具上的检测模块,所述检测模块电连接于所述上料移载装置电路,且所述检测模块的检测端相对箍筋表面布置。
更进一步地,所述送料夹持机构还包括开设于所述送料夹具的夹爪表面的第一限位凹槽,所述送料夹具的这些第一限位凹槽之间形成第一限位间隙,所述第一限位间隙相对箍筋搭接部的两侧表面布置。
最进一步地,所述第一限位间隙的开口向下、并设置为缩口。
更进一步地,所述送料电磁铁以可摆动方式安装在所述第一移载支架上。
更进一步地,所述送料夹具和送料电磁铁分别在所述上料移载装置的移动端上的位置可调。
通过采用上述技术方案,送料夹持机构不仅承担着将整形平台上的半成品箍筋转移至焊接夹持机构的功能,还需要保证未焊接的箍筋搭接部在转移过程中不能错位或变形,以确保后续焊接过程的顺利进行;基于此,送料夹持机构通过采用送料夹具负责稳定地夹持箍筋搭接部,并通过第一限位间隙进行限位,第一限位间隙的大小和形状是根据箍筋搭接部的尺寸和形状来确定的,以确保它能够紧密地贴合箍筋搭接部的两侧表面,此外,第一限位间隙的开口向下并设置为缩口,这有助于进一步防止箍筋搭接部在转移过程中脱离送料夹具、或者错位变形;而送料电磁铁则通过电磁力以可摆动方式安装在第一移载支架上,能在自适应吸附箍筋,并为箍筋提供额外的固定力,以防止在转移过程中出现晃动或移位;由于箍筋的形状和尺寸可能有所不同,因此送料夹具和送料电磁铁需要相对箍筋周向彼此间隔地排列布置,并且位置可调,以适应不同的箍筋规格;除了上述的硬件设计外,送料夹持机构还配备了检测模块,其电连接于上料移载装置的电路,并且其检测端相对箍筋表面布置;在夹持箍筋的过程中,检测模块会实时检测箍筋的位置和状态,以确保其准确、稳定地转移到送料夹具和送料电磁铁中;如果发现任何问题或异常,检测模块会立即发出信号,使上料移载装置停止工作并进行相应的整形调整或修复。
进一步地,所述焊接夹持机构包括至少两个支撑板、以及布置于其中两个支撑板之间的焊接夹具,所述支撑板相对箍筋底面布置,所述焊接夹具相对箍筋搭接部布置。
更进一步地,所述焊接夹持机构还包括开设于所述焊接夹具的夹爪表面的第二限位凹槽,所述焊接夹具的这些第二限位凹槽之间形成第二限位间隙,所述第二限位间隙相对箍筋搭接部的两侧表面布置。
最进一步地,所述第二限位间隙的开口向上、并设置为缩口。
更进一步地,所述支撑板和焊接夹具在所述链板输送机的输送面上的位置可调。
通过采用上述技术方案,焊接夹持机构被设计为与送料夹持机构相配合的构造,即送料夹持机构的送料夹具和送料电磁铁分别自上方夹持和承载箍筋,焊接夹持机构的支撑板和焊接夹具分别自下方夹持和承载箍筋,并对应设置第二限位间隙完成箍筋搭接部的限位,第二限位间隙的设计还考虑了焊接过程中可能产生的热膨胀和收缩,其形状和大小与箍筋搭接部的形状和尺寸相匹配,以确保箍筋搭接部能够紧密地嵌入其中,并在焊接过程中保持稳定。
为了进一步提高焊接质量和效率,焊接夹持机构或焊接机械臂还可配备焊接传感器和控制系统;焊接传感器能够实时监测焊接过程中的温度、压力和焊接速度等关键参数,并将数据传输给控制系统。控制系统则根据这些数据实时调整焊接参数,以确保焊接过程的稳定性和一致性。此外,焊接机还采用了先进的焊接技术,如焊接机械臂的激光焊接或机器人焊接等,以提高焊接质量和效率,通过精确的焊接控制和高质量的焊接材料,焊接机能够确保箍筋搭接部的焊接强度和密封性,从而满足后续加工和使用的要求。
进一步地,所述送料夹持机构和焊接夹持机构的夹持端上各自独立地设置有凸起部和/或凹槽部,以使所述送料夹持机构和焊接夹持机构在夹持箍筋搭接部时、夹持端呈啮合布置。
通过采用上述技术方案,箍筋搭接部在送料夹持机构和焊接夹持机构之间转移的过程中,为避免箍筋搭接部错位、以送料夹持机构和焊接夹持机构的位置干涉,送料夹持机构和焊接夹持机构的夹持端上各自独立地设置有凸起部和/或凹槽部。这些凸起部和凹槽部的形状和尺寸是根据箍筋搭接部的形状和尺寸来设计的,使得在夹持过程中,送料夹持机构和焊接夹持机构的夹持端能够呈啮合布置,这种啮合结构不仅增强了夹持的稳固性,还有效防止了箍筋搭接部在转移过程中的错位;此外,为了确保焊接过程中箍筋搭接部的稳定性和精度,送料夹持机构和焊接夹持机构在夹持箍筋搭接部时,还采用了精密的定位和校准机制,这些机制能够确保箍筋搭接部在焊接过程中始终保持正确的位置和姿态,从而实现高质量的焊接效果。
进一步地,所述多个焊接夹持机构沿着所述链板输送机的输送面长度方向彼此间隔地排列。
进一步地,所述链板输送机包括第二旋转驱动件、设置于所述第二旋转驱动件的输出轴上的链传动副、以及多个分别设置于所述链传动副的传动链节上的焊接平台,所述焊接夹持机构设置于所述焊接平台上,且所述焊接夹持机构的移动路径依次经过所述送料夹持机构、焊接机械臂和下料移载装置的下方。
进一步地,所述下料移载装置包括第二XY二维滑台、设置于所述第二XY二维滑台的移动端的第二移载支架、布置于所述链板输送机和下料堆码平台之间的调节平台、设置于所述调节平台上的调节组件以及设置于所述第二移载支架上的下料夹持机构,所述下料夹持机构的移动路径依次经过所述链板输送机、调节平台和下料堆码平台的上方。
更进一步地,所述下料夹持机构包括堆垛夹具和堆垛电磁铁,所述堆垛夹具的移动路径依次经过所述链板输送机和调节平台的上方,所述堆垛夹具设置有多个、并相对所述焊接夹持机构上的箍筋周向彼此间隔地排列布置,所述堆垛夹具的移动路径依次经过所述调节平台和下料堆码平台的上方,所述堆垛电磁铁设置有多个、并相对箍筋周向彼此间隔地排列布置。
最进一步地,在所述多个堆垛夹具中,至少两个堆垛夹具分别相对所述焊接夹持机构上的箍筋两搭接边布置。
最进一步地,所述堆垛电磁铁以可摆动方式安装在所述第二移载支架上。
最进一步地,所述堆垛夹具和堆垛电磁铁分别在所述第二移载支架上的位置可调。
更进一步地,所述调节组件包括至少两组第三抵靠板和调节滑台,所述第三抵靠板和调节滑台之间形成第三定位间隙,所述第三定位间隙相对箍筋的侧面和底面布置。
最进一步地,所述第三抵靠板和调节滑台一体成型设置、并呈L字型,且所述第三抵靠板靠近所述调节滑台的表面设置为导向面。
通过采用上述技术方案,由于堆垛夹具将焊接平台上的成品箍筋转至调节平台后,调节平台上的成品箍筋经过简单堆垛,为保证成品箍筋堆垛的整齐性、并方便成品箍筋连续堆垛和后续自动化加工,码垛电磁铁作为辅助调整结构,在堆垛夹具移动至焊接平台的上方时,码垛电磁铁移动至调节平台的上方,并通过电磁力对成品箍筋进行位置微调,再在堆垛夹具复位后,将成品钢筋转移至下料堆垛平台上,确保它们整齐地堆叠在一起;这种微调不仅提高了成品箍筋的堆垛效率,还确保了堆垛的稳定性。整齐的堆垛有利于后续的自动化加工,减少了因位置不当而导致的加工误差,同时由于电磁力的精确控制,成品箍筋在堆垛过程中不易产生碰撞和损伤,从而保证了产品的质量和安全性;此外,码垛电磁铁的应用还降低了人工干预的频率,在传统的堆垛过程中,需要工人手动调整箍筋的位置,这不仅效率低下,还存在一定的安全隐患,而码垛电磁铁的使用,使得这一过程变得自动化和智能化,大大提高了生产效率和安全性。
进一步地,所述下料堆码平台包括至少两个第二Y轴直线模组、以及设置于所述至少两个第二Y轴直线模组的移动端的第二堆码托板,所述下料移载装置的承载端移动路径经过所述第二堆码托板的上方。
通过采用上述技术方案,第二Y轴直线模组用于将第二堆码托板升降至与下料移载装置的承载端相适应的高度,使得下料移载装置的堆垛更加灵活和高效,能够适应不同高度和位置的半成品箍筋的取放需求,而下料移载装置的承载端则负责将成品箍筋从焊接夹持机构上取走,并运输到第二码垛托板进行后续堆垛从而方便成品箍筋的取放;同时,至少两个第二Y轴直线模组的设计,保证了第二堆码托板的稳定性和承载能力,使得成品箍筋能够整齐有序地堆放在上面;此外,第二堆码托板的设计也考虑到了不同规格成品箍筋的适应性,可以通过更换不同尺寸的第二堆码托板来满足不同规格箍筋的堆码需求;同时,第二堆码托板的表面也经过特殊处理,可通过增加限位结构和/或增大摩擦力,以保证成品箍筋在堆码过程中不会滑动或损坏;总之,下料堆码平台的设计,实现了成品箍筋的自动化堆码和下料,提高了生产效率,降低了人工成本,同时也为后续的成品箍筋运输提供了稳定可靠的输入,这种设计不仅提高了焊接机的自动化程度,也为企业带来了实实在在的经济效益。
具体地,在本发明的“焊接机”中,设定箍筋输送的水平方向为X轴方向,与X轴方向垂直的竖直方向、水平方向分别为Y轴方向、Z轴方向,基于此,对相关部件作进一步说明:
所述“第一XY二维滑台、第二XY二维滑台”中的“XY二维滑台”的具体含义是指由X轴直线模组和Y轴直线模组组成的二维滑台,并用于分别驱使第一移载支架、第二移载支架沿着X轴方向和Y轴方向进给;
所述“第一Y轴直线模组、第二Y轴直线模组”中的“Y轴直线模组”的具体含义是指用于分别驱使第一堆码托板、第二堆码托板沿着Y轴方向进给的直线模组;
所述“直线模组”的具体含义是指一种用于实现直线运动的装置,通常由导轨、导向系统、传动系统和驱动系统等部分组成,其主要作用是在工业自动化领域中,实现对工件或设备在直线方向上的定位、移动或传输;非限定例如可为同步带型直线模组、丝杆型直线模组、直线电机模组型直线模组等;
所述“拆垛夹具、送料夹具、焊接夹具、堆垛夹具”中的“夹具”的具体含义是指机械制造过程中用来固定加工对象,使之占有正确的位置,以接受焊接或移载的装置;非限定例如可为通过气动、电动、液压驱动等方式夹持的夹钳、夹爪、卡盘、分度头和回转工作台等;优选地,所述“拆垛夹具、送料夹具”中的“夹具”为气动手指,所述“焊接夹具、堆垛夹具”中的“夹具”为气动虎钳;
所述“拆垛电磁铁、送料电磁铁、堆垛电磁铁”的具体含义是指通电产生电磁的一种装置,用于通过通断电的方式、选择性的磁性吸附箍筋,以完成箍筋的承载转移和脱离;非限定例如可为起重电磁铁;
所述“检测模块”的具体含义是指用于切换控制上料移载装置电路的主令电器、由压力敏感元件和信号处理单元组成的压力检测模块;非限定例如可为行程开关、万能转换开关、接近开关、表压传感器、差压传感器和绝压传感器等;
所述“第一横推驱动件、第二横推驱动件”中的“横推驱动件”的具体含义是指通过气动、电动、液压驱动等方式驱使其输出轴直线运动的装置;非限定例如可为气缸、液压缸、直线电机、或者气缸、油缸、直线电机、旋转气缸、回转液压缸和旋转电机等与传动副的组合结构;
所述“第一旋转驱动件、第二旋转驱动件”中的“旋转驱动件”的具体含义是指通过气动、电动、液压驱动等方式驱使其输出轴旋转运动的装置;非限定例如可为旋转气缸、回转液压缸、旋转电机、或者气缸、油缸、直线电机、旋转气缸、回转液压缸和旋转电机等与传动副的组合结构;
所述“传动副”的具体含义是指由至少两个构件直接接触而组成的可动连接结构;非限定的例如可为齿轮传动副、蜗轮蜗杆传动副、带传动副和链传动副中的一种或几种的组合结构;
所述“链传动副”的具体含义是指通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动结构;非限定例如可为机架、一对转动连接于机架上的传动轴、一对同轴设置于传动轴上的传动链轮、以及套设于这对传动轴的传动链轮上的传动链,其中一个传动轴与第二旋转驱动件的输出轴连接,以实现焊接平台沿X轴方向的连续输送;
所述“位置可调”的具体含义是指通过紧固件(螺栓螺母等)或卡扣件等可拆卸连接、或者通过传动副、转动副和/或移动副等调节锁定的方式,实现两部件之间的相对位置调整;非限定的例如可为在第一移载支架、整形平台、焊接平台和第二移载支架上预先开设多个圆孔和/或腰型孔,再按照箍筋尺寸要求,将上料夹持机构和送料夹持机构、整形机构、焊接夹持机构和下料夹持机构分别通过紧固件安装于对应的圆孔和/或腰型孔上。
综上所述,本发明的有益技术效果为:通过研究焊接机内半成品与成品箍筋进行平移、定位和焊接的合理布置区域及空间位置,打造机械化的半成品与成品箍筋输送链,并与单个焊接机械臂搭建用于匹配不同箍筋规格的多工位连续上料式箍筋焊接机,在减少机器人的使用、降低算法算量的同时,具有工序简单、生产周期短、改善焊接环境、提升生产效率、降低生产成本的优点。
附图说明
图1是本发明实施例1的箍筋焊接机的结构示意图。
图2是本发明实施例2的箍筋焊接机的结构示意图。
图3是本发明实施例3的上料移载装置、送料夹持机构之间的连接关系示意图。
图4是本发明实施例4的送料夹持机构的局部结构示意图。
图5是本发明实施例5的整形装置的结构示意图。
图6是本发明实施例6的上料堆码平台、整形平台、整形装置、焊接夹持机构、链板输送机、下料堆码平台之间的连接关系示意图。
图7是本发明实施例7的焊接夹持机构的局部结构示意图。
图8是本发明实施例8的送料夹具、焊接夹具之间的连接关系示意图。
图9是本发明实施例9的下料移载装置的局部结构示意图。
图10是本发明实施例10的箍筋焊接机的结构示意图。
图中,101、箍筋输送链;102、焊接机械臂;1、上料堆码平台;11、第一Y轴直线模组;12、第一堆码托板;2、上料移载装置;21、第一XY二维滑台;22、第一移载支架;23、上料夹持机构;231、拆垛夹具;232、拆垛电磁铁;3、整形平台;4、整形装置;41、第一推抵机构;411、第一横推驱动件;412、第一推压板;413、第一抵靠板;42、第二推抵机构;421、第二横推驱动件;422、第二推压板;423、第二抵靠板;424、抵靠滑台;43、抵压机构;431、第一旋转驱动件;432、抵压杆;5、送料夹持机构;51、送料夹具;52、送料电磁铁;53、第一限位凹槽;54、检测模块;6、焊接夹持机构;61、支撑板;62、焊接夹具;63、第二限位凹槽;7、链板输送机;71、第二旋转驱动件;72、链传动副;73、焊接平台;8、下料移载装置;81、第二XY二维滑台;82、第二移载支架;83、调节平台;84、调节组件;841、第三抵靠板;842、调节滑台;85、下料夹持机构;851、堆垛夹具;852、堆垛电磁铁;9、下料堆码平台;91、第二Y轴直线模组;92、第二堆码托板。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述。
实施例1:参照图1,为本发明公开的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,包括箍筋输送链101、整形装置4和焊接机械臂102,箍筋输送链101包括顺序布置的上料堆码平台1、上料移载装置2、整形平台3、设置于上料移载装置2的移动端的送料夹持机构5、带有多个焊接夹持机构6的链板输送机7、下料移载装置8、以及下料堆码平台9。其中,整形装置4的输出端移动路径经过整形平台3上的箍筋表面、以完成箍筋两搭接边之间的水平搭接,送料夹持机构5和焊接夹持机构6的夹持端分别相对箍筋搭接部布置,焊接机械臂102的输出端移动路径经过焊接夹持机构6上的箍筋搭接部。
本实施例的实施原理为:设定箍筋输送的水平方向为X轴方向,与X轴方向垂直的竖直方向、水平方向分别为Y轴方向、Z轴方向,焊接机的工作过程包括,
S1半成品箍筋会在简单堆垛后、放置在上料堆码平台1上,它们会由上料移载装置2和送料夹持机构5协同工作,依次完成半成品箍筋在上料堆码平台1、整形平台3、靠近链板输送机7进料端的焊接夹持机构6之间的转移;
其中,整形装置4的输出端按照预设指令动作、并通过推抵和抵压的方式经过整形平台3上的箍筋表面,使得箍筋两搭接边按照沿X轴方向水平搭接的方式彼此抵靠、并搭接形成箍筋搭接部,整形后的箍筋搭接部通过送料夹持机构5和焊接夹持机构6的夹持端进行夹持限位,并进行水平转移,以避免原先竖向装夹箍筋导致的经常错位情况,并能满足后续焊接工艺的要求;
S2在链板输送机7自整形平台3向下料移载装置8的方向输送焊接夹持机构6的过程中,链板输送机7的输送面上的多个焊接夹持机构6会形成上料、焊接、下料的多个工位,使得各步骤操作互不干扰、并由机械控制,在减少机器人的使用、降低算法算量的同时,有利于提高生产效率;
同时,由于箍筋两搭接边之间为水平搭接形式,即焊接夹持机构6和箍筋搭接部的夹持结构沿X轴方向依次为夹爪、箍筋搭接边、焊缝、箍筋搭接边、夹爪,避免了原先夹爪遮挡焊缝的情况,确保焊接质量达到行业最高标准;
S3成品箍筋被输送至链板输送机7的下料端,在此处通过下料移载装置8实现成品箍筋在焊接夹持机构6和下料堆垛平台之间的转移,完成整个生产流程。
实施例2:参照图2,为本发明公开的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,与实施例1的不同之处在于,上料堆码平台1包括一对第一Y轴直线模组11(丝杆型)、以及设置于这对第一Y轴直线模组11的移动端的第一堆码托板12。其中,上料移载装置2的承载端移动路径经过第一堆码托板12的上方。
第一Y轴直线模组11用于将第一堆码托板12升降至与上料移载装置2的承载端相适应的高度,使得上料移载装置2的拆垛更加灵活和高效,能够适应不同高度和位置的半成品箍筋的取放需求,而上料移载装置2的承载端则负责将半成品箍筋从第一堆码托板12上取走,并运输到整形平台3进行后续处理从而方便半成品箍筋的取放;同时,一对第一Y轴直线模组11的设计,保证了第一堆码托板12的稳定性和承载能力,使得半成品箍筋能够整齐有序地堆放在上面;此外,第一堆码托板12的设计也考虑到了不同规格半成品箍筋的适应性,可以通过更换不同尺寸的第一堆码托板12来满足不同规格箍筋的堆码需求;同时,第一堆码托板12的表面也经过特殊处理,可通过增加限位结构和/或增大摩擦力,以保证半成品箍筋在堆码过程中不会滑动或损坏;总之,上料堆码平台1的设计,实现了半成品箍筋的自动化堆码和上料,提高了生产效率,降低了人工成本,同时也为后续的整形和焊接处理提供了稳定可靠的输入,这种设计不仅提高了焊接机的自动化程度,也为企业带来了实实在在的经济效益。
实施例3:参照图3,为本发明公开的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,与实施例1的不同之处在于,上料移载装置2包括第一XY二维滑台21(丝杆型)、设置于第一XY二维滑台21的移动端的第一移载支架22、以及设置于第一移载支架22上的上料夹持机构23。其中,上料夹持机构23的移动路径依次经过上料堆码平台1和整形平台3的上方,送料夹持机构5设置于第一移载支架22上,且送料夹持机构5的移动路径依次经过整形平台3和链板输送机7的上方。
第一XY二维滑台21是由一对丝杆型X轴直线模组(参照图2)、设置于这对丝杆型X轴直线模组的移动端的支架、以及设置于支架上的丝杆型Y轴直线模组组成的二维滑台,直线模组的传动螺母负载的滑块即为其移动端,并通过沿X轴和Y轴丝杆传动的方式,以将上料夹持机构23、送料夹持机构5的夹持端升降至与上料堆码平台1、整形平台3、链板输送机7的承载面相适应的高度,保证半成品箍筋能被上料夹持机构23准确夹持并顺利转移至整形平台3,同时带动半成品箍筋能被送料夹持机构5准确夹持并顺利转移至链板输送机7进料端的焊接夹持机构6。
由于上料堆码平台1上的半成品箍筋仅经过简单堆垛,为保证半成品箍筋能被上料夹持机构23准确夹持并顺利转移至整形平台3,上料夹持机构23需要具有一定的灵活性和适应性,拆垛夹具231和拆垛电磁铁232作为上料夹持机构23的主要组成部分,其设计至关重要。上料夹持机构23包括两个拆垛夹具231(气动手指)和多个拆垛电磁铁232。其中,两个拆垛夹具231和多个拆垛电磁铁232依次相对箍筋周向彼此间隔地排列布置,且这两个拆垛夹具231分别相对箍筋两搭接边布置。另外,拆垛夹具231通过紧固件可拆卸连接,以相对固定方式安装在第一移载支架22上,并在第一移载支架22上的位置可调;拆垛电磁铁232通过销轴可拆卸连接,以可摆动方式安装在第一移载支架22上,并在第一移载支架22上的位置可调。
拆垛夹具231负责直接夹持半成品箍筋,因此需要具备足够的夹持力和稳定性,以确保在夹持和移动过程中半成品箍筋不会脱落或变形,同时考虑到半成品箍筋可能存在的尺寸差异和形状不规则等问题,拆垛夹具231需要设计成位置可调的安装形式,以适应不同规格和形状的箍筋,在本发明中,至少设置有两个拆垛夹具231,并分别相对箍筋两搭接边布置,以确保对箍筋的稳定夹持;拆垛电磁铁232则作为辅助承载结构,通过电磁力对半成品箍筋进行二次固定,提高夹持的稳定性和可靠性,同时由于电磁铁的工作原理,它可以轻松地实现对箍筋的快速夹持和释放,提高了生产效率,在本发明中,拆垛电磁铁232以可摆动方式安装在第一移载支架22上,这意味着它可以根据需要调整夹持角度和位置,以适应不同形状和尺寸的箍筋;此外,拆垛夹具231和拆垛电磁铁232在第一移载支架22上的位置可调,这使得上料夹持机构23具有更高的灵活性和适应性,可以应对不同堆垛方式和规格的半成品箍筋。
实施例4:参照图4,为本发明公开的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,与实施例3的不同之处在于,送料夹持机构5包括一个送料夹具51(气动虎钳)、多个送料电磁铁52、开设于送料夹具51的夹爪表面的第一限位凹槽53、以及设置于送料夹具51上的检测模块54(行程开关)。
送料夹具51的两个第一限位凹槽53之间形成第一限位间隙,第一限位间隙相对箍筋搭接部的两侧表面布置,且第一限位间隙的开口向下、并设置为倒三角型的缩口。送料夹持机构5通过采用送料夹具51负责稳定地夹持箍筋搭接部,并通过第一限位间隙进行限位,第一限位间隙的大小和形状是根据箍筋搭接部的尺寸和形状来确定的,以确保它能够紧密地贴合箍筋搭接部的两侧表面,此外,第一限位间隙的开口向下并设置为缩口,这有助于进一步防止箍筋搭接部在转移过程中脱离送料夹具51、或者错位变形,
一个送料夹具51和多个送料电磁铁52依次相对箍筋周向彼此间隔地排列布置,且送料夹具51相对箍筋搭接部布置。另外,送料夹具51通过紧固件可拆卸连接,以相对固定方式安装在第一移载支架22上,并在第一移载支架22上的位置可调;送料电磁铁52通过销轴可拆卸连接,以可摆动方式安装在第一移载支架22上,并在第一移载支架22上的位置可调。送料电磁铁52则通过电磁力以可摆动方式安装在第一移载支架22上,能在自适应吸附箍筋,并为箍筋提供额外的固定力,以防止在转移过程中出现晃动或移位;由于箍筋的形状和尺寸可能有所不同,因此送料夹具51和送料电磁铁52需要相对箍筋周向彼此间隔地排列布置,并且位置可调,以适应不同的箍筋规格。
除了上述的硬件设计外,送料夹持机构5还配备了检测模块54,检测模块54电连接于上料移载装置2电路,且检测模块54的检测端相对箍筋表面布置。在夹持箍筋的过程中,检测模块54会实时检测箍筋的位置和状态,以确保其准确、稳定地转移到送料夹具51和送料电磁铁52中;如果发现任何问题或异常,检测模块54会立即发出信号,使上料移载装置2停止工作并进行相应的整形调整或修复。
实施例5:参照图5,为本发明公开的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,与实施例1的不同之处在于,整形装置4设置于整形平台3上,整形装置4包括一对第一推抵机构41、多个布置于一对第一推抵机构41之间的第二推抵机构42、以及布置于其中两个第二推抵机构42之间的抵压机构43。由于半成品箍筋的加工误差、运输变形、堆码位置偏差等多重因素的影响,因此需要通过整形装置4对其进行整形处理,以保证箍筋搭接部在整形平台3上的安装位置、形状和尺寸符合后续加工的要求。其中,第一推抵机构41、第二推抵机构42和抵压机构43的输出端分别相对箍筋短边、箍筋搭接边和箍筋搭接部布置,并且第一推抵机构41、第二推抵机构42和抵压机构43通过紧固件可拆卸连接,分别在整形平台3上的位置可调,这意味着整形装置4可以适应不同规格和形状的箍筋,提高了焊接机的灵活性和可扩展性。
第一推抵机构41包括第一横推驱动件411(气缸)、设置第一横推驱动件411的输出轴上的第一推压板412、以及第一抵靠板413。其中,第一推压板412和第一抵靠板413之间形成条型的第一定位间隙,第一定位间隙相对箍筋短边的两侧表面布置。第一推抵机构41负责整形箍筋的短边,通过第一横推驱动件411驱动第一推压板412向箍筋短边施加压力,并以第一抵靠板413作为支撑,使箍筋短边移动至预定安装位置、并恢复正确的形状和尺寸。
第二推抵机构42包括第二横推驱动件421(气缸)、设置于第二横推驱动件421的输出轴上的第二推压板422、第二抵靠板423、以及抵靠滑台424。其中,第二推压板422、第二抵靠板423和抵靠滑台424形成U字型的第二定位间隙,第二定位间隙相对箍筋搭接边的两侧表面和底面布置。另外,第二抵靠板423和抵靠滑台424一体成型设置、并呈L字型,且第二抵靠板423靠近抵靠滑台424的表面设置为导向面,以用于引导半成品箍筋向下滑落、并搭接于抵靠滑台424上。第二推抵机构42则负责整形箍筋的搭接边,通过第二横推驱动件421驱动第二推压板422向箍筋搭接边施加压力,并结合第二抵靠板423和抵靠滑台424形成第二定位间隙,对箍筋搭接边进行导向定位和支撑,使箍筋搭接边移动至预定安装位置、恢复正确的形状和位置
抵压机构43包括第一旋转驱动件431(旋转气缸)、以及设置于第一旋转驱动件431的输出轴上的抵压杆432。其中,抵压杆432旋转后、压接于整形平台3上的箍筋搭接部的顶面。抵压机构43则作为整形装置4的关键结构,通过旋转驱动件驱动抵压杆432旋转,使其压接于箍筋搭接部的顶面,进一步调整箍筋的形状和位置,最终完成箍筋两搭接边之间的水平搭接,保证整形效果的精确性和可靠性。
实施例6:参照图6,为本发明公开的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,与实施例1的不同之处在于,链板输送机7包括第二旋转驱动件71(旋转气缸)、设置于第二旋转驱动件71的输出轴上的链传动副72、以及多个分别设置于链传动副72的传动链节上的焊接平台73。这些焊接夹持机构6设置于焊接平台73上、并沿着链板输送机7的输送面长度方向彼此间隔地排列,且焊接夹持机构6的移动路径依次经过送料夹持机构5、焊接机械臂102和下料移载装置8的下方。
实施例7:参照图7,为本发明公开的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,与实施例6的不同之处在于,焊接夹持机构6包括多个支撑板61、布置于其中两个支撑板61之间的焊接夹具62(气动虎钳)、以及开设于焊接夹具62的夹爪表面的第二限位凹槽63。其中,支撑板61相对箍筋底面布置,焊接夹具62相对箍筋搭接部布置。其中,支撑板61和焊接夹具62通过紧固件可拆卸连接,以相对固定方式安装在焊接平台73上,以在链板输送机7的输送面上的位置可调。
焊接夹具62的这对第二限位凹槽63之间形成第二限位间隙,第二限位间隙相对箍筋搭接部的两侧表面布置,且第二限位间隙的开口向上、并设置为三角型的缩口。焊接夹持机构6被设计为与送料夹持机构5相配合的构造,即送料夹持机构5的送料夹具51和送料电磁铁52分别自上方夹持和承载箍筋,焊接夹持机构6的支撑板61和焊接夹具62分别自下方夹持和承载箍筋,并对应设置第二限位间隙完成箍筋搭接部的限位,第二限位间隙的设计还考虑了焊接过程中可能产生的热膨胀和收缩,其形状和大小与箍筋搭接部的形状和尺寸相匹配,以确保箍筋搭接部能够紧密地嵌入其中,并在焊接过程中保持稳定。
实施例8:参照图8,为本发明公开的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,与实施例4和7的不同之处在于,送料夹持机构5的送料夹具51的夹爪上设置有凸起部,焊接夹持机构6的焊接夹具62的夹爪上设置有凹槽部,以使送料夹具51和焊接夹具62在夹持箍筋搭接部时、夹爪呈啮合布置。
箍筋搭接部在送料夹持机构5和焊接夹持机构6之间转移的过程中,为避免箍筋搭接部错位、以送料夹持机构5和焊接夹持机构6的位置干涉,送料夹持机构5和焊接夹持机构6的夹持端上各自独立地设置有凸起部和/或凹槽部。这些凸起部和凹槽部的形状和尺寸是根据箍筋搭接部的形状和尺寸来设计的,使得在夹持过程中,送料夹持机构5和焊接夹持机构6的夹持端能够呈啮合布置,这种啮合结构不仅增强了夹持的稳固性,还有效防止了箍筋搭接部在转移过程中的错位;此外,为了确保焊接过程中箍筋搭接部的稳定性和精度,送料夹持机构5和焊接夹持机构6在夹持箍筋搭接部时,还采用了精密的定位和校准机制,这些机制能够确保箍筋搭接部在焊接过程中始终保持正确的位置和姿态,从而实现高质量的焊接效果。
实施例9:参照图9,为本发明公开的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,与实施例1的不同之处在于,下料移载装置8包括第二XY二维滑台81(丝杆型)、设置于第二XY二维滑台81的移动端的第二移载支架82、布置于链板输送机7和下料堆码平台9之间的调节平台83(参照图6)、设置于调节平台83上的调节组件84(参照图6)、以及设置于第二移载支架82上的下料夹持机构85。其中,下料夹持机构85的移动路径依次经过链板输送机7、调节平台83和下料堆码平台9的上方。
第二XY二维滑台81是由一对丝杆型X轴直线模组(参照图6)、设置于这对丝杆型X轴直线模组的移动端的支架、以及设置于支架上的丝杆型Y轴直线模组组成的二维滑台,直线模组的传动螺母负载的滑块即为其移动端,并通过沿X轴和Y轴丝杆传动的方式,以将下料夹持机构85的夹持端升降至与链板输送机7、调节平台83和下料堆码平台9的承载面相适应的高度,保证成品箍筋能被下料夹持机构85准确夹持并顺利转移至调节平台83和下料堆码平台9。
由于堆垛夹具851将焊接平台73上的成品箍筋转至下料堆码平台9后,下料堆码平台9上的成品箍筋经过简单堆垛,为保证成品箍筋堆垛的整齐性、并方便成品箍筋连续堆垛和后续自动化加工,下料夹持机构85包括多个堆垛夹具851和多个堆垛电磁铁852。其中,多个堆垛夹具851的移动路径依次经过链板输送机7和调节平台83的上方,多个堆垛夹具851依次相对焊接夹持机构6上的箍筋周向彼此间隔地排列布置,且其中两个堆垛夹具851分别相对焊接夹持机构6上的箍筋两搭接边布置;多个堆垛夹具851的移动路径依次经过调节平台83和下料堆码平台9的上方,多个堆垛电磁铁852依次相对箍筋周向彼此间隔地排列布置。另外,码垛夹具通过紧固件可拆卸连接,以相对固定方式安装在第二移载支架82上,并在第二移载支架82上的位置可调;码垛电磁铁通过销轴可拆卸连接,以可摆动方式安装在第二移载支架82上,并在第二移载支架82上的位置可调。
参照图6,调节组件84包括两组第三抵靠板841和调节滑台842,第三抵靠板841和调节滑台842之间形成第三定位间隙,第三定位间隙相对箍筋的侧面和底面布置。第三抵靠板841和调节滑台842一体成型设置、并呈L字型,且第三抵靠板841靠近调节滑台842的表面设置为导向面。
码垛电磁铁作为辅助调整结构,在堆垛夹具851移动至焊接平台73的上方时,码垛电磁铁移动至调节平台83的上方,并通过电磁力对成品箍筋进行位置微调,再在堆垛夹具851复位后,将成品钢筋转移至下料堆垛平台上,确保它们整齐地堆叠在一起;这种微调不仅提高了成品箍筋的堆垛效率,还确保了堆垛的稳定性。整齐的堆垛有利于后续的自动化加工,减少了因位置不当而导致的加工误差,同时由于电磁力的精确控制,成品箍筋在堆垛过程中不易产生碰撞和损伤,从而保证了产品的质量和安全性;此外,码垛电磁铁的应用还降低了人工干预的频率,在传统的堆垛过程中,需要工人手动调整箍筋的位置,这不仅效率低下,还存在一定的安全隐患,而码垛电磁铁的使用,使得这一过程变得自动化和智能化,大大提高了生产效率和安全性。
实施例10:参照图10,为本发明公开的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,与实施例1的不同之处在于,下料堆码平台9包括一对第二Y轴直线模组91、以及设置于这对第二Y轴直线模组91的移动端的第二堆码托板92。其中,下料移载装置8的承载端移动路径经过第二堆码托板92的上方。
第二Y轴直线模组91用于将第二堆码托板92升降至与下料移载装置8的承载端相适应的高度,使得下料移载装置8的堆垛更加灵活和高效,能够适应不同高度和位置的半成品箍筋的取放需求,而下料移载装置8的承载端则负责将成品箍筋从焊接夹持机构6上取走,并运输到第二码垛托板进行后续堆垛从而方便成品箍筋的取放;同时,一对第二Y轴直线模组91的设计,保证了第二堆码托板92的稳定性和承载能力,使得成品箍筋能够整齐有序地堆放在上面;此外,第二堆码托板92的设计也考虑到了不同规格成品箍筋的适应性,可以通过更换不同尺寸的第二堆码托板92来满足不同规格箍筋的堆码需求;同时,第二堆码托板92的表面也经过特殊处理,可通过增加限位结构和/或增大摩擦力,以保证成品箍筋在堆码过程中不会滑动或损坏;总之,下料堆码平台9的设计,实现了成品箍筋的自动化堆码和下料,提高了生产效率,降低了人工成本,同时也为后续的成品箍筋运输提供了稳定可靠的输入,这种设计不仅提高了焊接机的自动化程度,也为企业带来了实实在在的经济效益。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种多工位连续上料式箍筋焊接机,包括焊接机械臂(102),其特征在于:还包括箍筋输送链(101)和整形装置(4),所述箍筋输送链(101)包括顺序布置的上料堆码平台(1)、上料移载装置(2)、整形平台(3)、设置于所述上料移载装置(2)的移动端的送料夹持机构(5)、带有多个焊接夹持机构(6)的链板输送机(7)、下料移载装置(8)、以及下料堆码平台(9),所述整形装置(4)的输出端移动路径经过所述整形平台(3)上的箍筋表面、以完成箍筋两搭接边之间的水平搭接,所述送料夹持机构(5)和焊接夹持机构(6)的夹持端分别相对箍筋搭接部布置,所述焊接机械臂(102)的输出端移动路径经过所述焊接夹持机构(6)上的箍筋搭接部。
2.根据权利要求1所述的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,其特征在于:所述上料移载装置(2)包括第一XY二维滑台(21)、设置于所述第一XY二维滑台(21)的移动端的第一移载支架(22)、以及设置于所述第一移载支架(22)上的上料夹持机构(23),所述上料夹持机构(23)的移动路径依次经过所述上料堆码平台(1)和整形平台(3)的上方,所述送料夹持机构(5)设置于所述第一移载支架(22)上,且所述送料夹持机构(5)的移动路径依次经过所述整形平台(3)和链板输送机(7)的上方。
3.根据权利要求1所述的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,其特征在于:所述整形装置(4)设置于所述整形平台(3)上,所述整形装置(4)包括一对第一推抵机构(41)、至少两个布置于所述一对第一推抵机构(41)之间的第二推抵机构(42)、以及布置于其中两个第二推抵机构(42)之间的抵压机构(43),所述第一推抵机构(41)、第二推抵机构(42)和抵压机构(43)的输出端分别相对箍筋短边、箍筋搭接边和箍筋搭接部布置。
4.根据权利要求3所述的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,其特征在于:所述第一推抵机构(41)包括第一横推驱动件(411)、设置所述第一横推驱动件(411)的输出轴上的第一推压板(412)、以及第一抵靠板(413),所述第一推压板(412)和第一抵靠板(413)之间形成第一定位间隙,所述第一定位间隙相对箍筋短边的两侧表面布置;所述第二推抵机构(42)包括第二横推驱动件(421)、设置于所述第二横推驱动件(421)的输出轴上的第二推压板(422)、第二抵靠板(423)、以及抵靠滑台(424),所述第二推压板(422)、第二抵靠板(423)和抵靠滑台(424)形成第二定位间隙,所述第二定位间隙相对箍筋搭接边的两侧表面和底面布置;所述抵压机构(43)包括第一旋转驱动件(431)、以及设置于所述第一旋转驱动件(431)的输出轴上的抵压杆(432),所述抵压杆(432)旋转后、压接于所述整形平台(3)上的箍筋搭接部的顶面。
5.根据权利要求1所述的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,其特征在于:所述送料夹持机构(5)包括送料夹具(51)和送料电磁铁(52),所述送料夹具(51)和送料电磁铁(52)共同设置有多个、并相对箍筋周向彼此间隔地排列布置,且所述送料夹具(51)相对箍筋搭接部布置。
6.根据权利要求1所述的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,其特征在于:所述焊接夹持机构(6)包括至少两个支撑板(61)、以及布置于其中两个支撑板(61)之间的焊接夹具(62),所述支撑板(61)相对箍筋底面布置,所述焊接夹具(62)相对箍筋搭接部布置。
7.根据权利要求1所述的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,其特征在于:所述送料夹持机构(5)和焊接夹持机构(6)的夹持端上各自独立地设置有凸起部和/或凹槽部,以使所述送料夹持机构(5)和焊接夹持机构(6)在夹持箍筋搭接部时、夹持端呈啮合布置。
8.根据权利要求1所述的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,其特征在于:所述多个焊接夹持机构(6)沿着所述链板输送机(7)的输送面长度方向彼此间隔地排列。
9.根据权利要求1所述的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,其特征在于:所述链板输送机(7)包括第二旋转驱动件(71)、设置于所述第二旋转驱动件(71)的输出轴上的链传动副(72)、以及多个分别设置于所述链传动副(72)的传动链节上的焊接平台(73),所述焊接夹持机构(6)设置于所述焊接平台(73)上,且所述焊接夹持机构(6)的移动路径依次经过所述送料夹持机构(5)、焊接机械臂(102)和下料移载装置(8)的下方。
10.根据权利要求1所述的一种多工位连续上料式箍筋焊接机,其特征在于:所述下料移载装置(8)包括第二XY二维滑台(81)、设置于所述第二XY二维滑台(81)的移动端的第二移载支架(82)、布置于所述链板输送机(7)和下料堆码平台(9)之间的调节平台(83)、设置于所述调节平台(83)上的调节组件(84)以及设置于所述第二移载支架(82)上的下料夹持机构(85),所述下料夹持机构(85)的移动路径依次经过所述链板输送机(7)、调节平台(83)和下料堆码平台(9)的上方。
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