一种钢架骨架滚焊机自动上料机构

1.本发明属于自动上料机构，具体涉及一种钢筋骨架滚焊机自动上料机构。


背景技术：

2.钢筋骨架滚焊机在加工钢筋骨架前，需要把若干根钢筋一端插入不同的焊接座的纵筋安装孔中，另外一端插入托盘中，从而得到不同横截面形状的钢筋骨架，这一过程称为上料。目前钢筋骨架的焊接加工已经实现了自动化，但是加工前的上料还是采用人工的方式来完成，这主要是因为钢筋直径存在不同尺寸，而针对不同直径的钢筋难以通过统一的自动抓取来进行上料。此外，现有技术中虽然存在可以自动推送钢筋的设备，但是当钢筋长度过长时（5米以上）容易产生弯曲变形从而导致钢筋在运动过程中出现偏移，难以准确输送至滚焊机中。因此当钢筋骨架很大时，人工将一根根钢筋插入焊接座的纵筋安装孔中，劳动强度很大，效率很低。


技术实现要素：

3.发明目的：本发明的目的在于提供一种针对不同直径且长度超过5米以上的钢筋骨架在滚焊前进行自动上料的机构。
4.技术方案：本发明的一种钢架骨架滚焊机自动上料机构，包括钢筋承载架，还包括用于将钢筋推送至滚焊机焊接座的钢筋推送组件以及设置在钢筋承载架一侧的用于将钢筋一次一根地送至钢筋推送组件处的钢筋抓取组件；所述钢筋推送组件包括安装架，所述安装架上设有用于承载钢筋的v型槽，所述v型槽的两侧分别设有用于推送钢筋的驱动组件以及用于防止钢筋在推送过程中出现偏移的按压组件。
5.进一步的，所述v型槽包括固定在安装架上的v型槽左板和v型槽右板，v型槽左板和v型槽右板之间形成用于驱动组件移动的通槽；所述v型槽左板上设有若干用于按压组件翻转的沟槽，所述v型槽右板上对应沟槽的位置设有用于避让按压组件的缺口。
6.进一步的，所述按压组件包括导向轮套件、转动轴和五号摆动气缸；所述转动轴固定设置在v型槽左板的一侧，转动轴上对应沟槽的位置设有导向轮套件，所述五号摆动气缸设置在转动轴的端部，五号摆动气缸的输出轴与转动轴相连。
7.进一步的，所述驱动组件包括设置在v型槽右板一侧的推送板，所述推送板与安装架滑动连接；推送板下部设有五号电机，所述五号电机的输出轴上安装有齿轮，所述安装架对应齿轮的位置设有相啮合的齿条；所述推送板的一侧设有伸入通槽的竖直条。
8.进一步的，所述推送板的底部设有相互平行的左导轨和右导轨，所述左导轨和右导轨与安装架固定连接，所述左导轨和右导轨上设有滑块，所述推送板与滑块固定连接。
9.进一步的，所述钢筋抓取组件包括v型电磁座、摆动杆以及六号摆动气缸；所述摆动杆的一端与六号摆动气缸的摆动轴相连接；所述摆动杆上设有至少两组v型电磁座，所述组v型电磁座正对钢筋承载架上放置的钢筋，v型电磁座上设有用于吸附钢筋的v型槽。
10.进一步的，所述钢筋抓取组件还包括两组用于控制摆动杆横向移动的平移机构；
所述平移机构包括支撑架，所述支撑架上固定连接有六号丝杠以及对称设置在六号丝杠两侧的六号光杠；六号丝杠的端部连接有六号电机，所述六号丝杠和六号光杠上部连接有六号驱动板；所述六号摆动气缸固定安装在六号驱动板上，六号摆动气缸的一侧设有六号带座轴承，六号摆动气缸的摆动轴与六号带座轴承的轴承孔同轴。
11.进一步的，上料机构还包括用于控制钢筋抓取组件水平移动以及竖直移动的水平移动组件和垂直升降组件；所述钢筋推送组件固定在垂直升降组件上，所述垂直升降组件的底部安装水平移动组件。
12.进一步的，所述垂直升降组件包括立柱、垂直丝杠、垂直驱动板、第一法兰螺母、垂直导向杆和一号电机；垂直丝杠垂直地安装在立柱的上端面和下端面之间，垂直导向杆与垂直丝杠平行；垂直驱动板安装在垂直导向杆上，同时与垂直丝杠相配合安装的第一法兰螺母的法兰端相固连；一号电机安装在立柱的下部，一号电机的输出轴与垂直丝杠传动连接。
13.进一步的，所述水平移动组件包括三号平板，所述三号平板上的两侧设有平行的三号导轨，所述三号导轨上设有用于垂直升降组件连接的三号滑块；三号平板的一端的中部设有三号电机，三号电机的输出轴上安装有同步带，三号平板的另一端的中间位置设有活动安装板，活动安装板上设有同步轮套件，所述同步轮套件与同步带之间通过同步带连接，活动安装板的一侧设有张紧螺栓；所述同步带上设有紧固齿板，紧固齿板与垂直升降组件的底部连接。
14.本发明通过设置钢筋抓取组件和钢筋推送组件分别实现了对钢筋的抓取和推送的动作；其中，钢筋抓取组件的抓取原理是通过电磁座对钢铁的吸附来实现，由于电磁座上设有凹槽，因此可以匹配不同直径的钢筋，而电磁力的吸附又可以保证钢筋被抓取后的牢固程度，实现了一次仅抓取一根钢筋的情况；此外，钢筋推送组件上同样设置了v型槽，用于承载不同尺寸的钢筋骨架，且在v型槽的一侧还设置有按压组件，按压组件中设有导向轮套件，导向轮套件中的导向轮直接与钢筋表面作用，可以保证按压组件始终以恒定大小的压力压在钢筋上，不会因为钢筋尺寸不同而导致压力不均的情况；同时在恒压的作用下，避免了长度过长的钢筋由于自身重力而产生的弯曲变形，以保证钢筋始终以水平的状态被推送至滚焊机中，从而同步实现了针对不同直径的长钢筋的抓取与推送。
15.有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著优点：本发明实现了钢筋骨架加工前上料的自动化，降低了工人的劳动强度，提高了生产效率；本发明采用v型电磁座抓取钢筋，可以确保一次只抓取一根钢筋，有效避免常规机械手一次误抓取两根或多根钢筋或者为避免一次误抓取两根或多根钢筋而将钢筋承载架上的钢筋按一定间隔布置，造成钢筋承载架空间利用率低；且v型电磁座抓取钢筋可以适应不同粗细的钢筋，扩大了该自动上料机构的应用范围；本发明钢筋推送过程中，摆动气缸驱动导向轮套件的滚轮以恒定大小的压力压在v型槽中的钢筋上，确保钢筋可以可靠地推送至钢筋骨架滚焊机的焊接座中，不会出现因钢筋粗细的差异引起的压紧力过大或过小而导致的钢筋推送困难或出现偏移的情况。
附图说明
16.图1为本发明装置结构示意图；
图2为垂直升降组件示意图；图3为垂直升降组件的后视图；图4为水平移动组件结构示意图；图5为图4的a处放大图；图6为钢筋推送组件结构示意图；图7为图6的a处放大图图8为钢筋推送组件后侧视图；图9为图8的a处放大图；图10为安装架结构示意图；图11为安装架主视图；图12为钢筋抓取组件结构示意图；图13为图12的a处放大图；图14为平移机构结构示意图；图15为钢筋承载架结构示意图；图16为图15的a处放大图。
具体实施方式
17.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
18.如图1所示的钢筋骨架滚焊机自动上料机构，包括两组垂直升降组件1、两组水平移动组件3、钢筋推送组件5、钢筋抓取组件6和钢筋承载架7；两组垂直升降组件1安装在两组水平移动组件3上，水平移动组件3可以带动垂直升降组件1水平移动；钢筋推送组件5安装在两组垂直升降组件1之间，垂直升降组件1能够带动钢筋推送组件5上下移动；通过垂直升降组件1、水平移动组件3的协调工作，将钢筋推送组件5中钢筋8的位置正对准滚焊机的焊接座，钢筋推送组件5将钢筋8推送至滚焊机焊接座中，实现滚焊机的上料；钢筋承载架7位于钢筋抓取组件6的正前方，钢筋抓取组件6用于将钢筋承载架7上钢筋一次一根地送至钢筋推送组件5处。
19.如图2和图3所示的垂直升降组件1，包括推力轴承101、立柱102、垂直丝杠103、垂直驱动板104、第一法兰螺母105、垂直导向杆106、法兰型导向轴支座107和一号电机108。垂直丝杠103一端通过滚动轴承，另一端通过推力轴承101垂直地安装在立柱102的上端面和下端面之间，两根垂直导向杆106通过法兰型导向轴支座107与垂直丝杠103平行地安装在立柱102的上端面和下端面之间，垂直驱动板104通过直线轴承安装在两根垂直导向杆106上，同时与垂直丝杠103相配合安装的第一法兰螺母105的法兰端相固连，一号电机108通过电机安装支架安装在立柱102的下部，一号电机108的输出轴通过联轴器与垂直丝杠103相传动连接，当一号电机108转动时，通过丝杠螺母机构带动垂直驱动板104沿垂直导向杆106上下移动。
20.如图4和图5所示的水平移动组件3，包括三号导轨301、三号滑块302、同步带303、三号电机304、紧固齿板305、同步带306、同步轮套件307、活动安装板308、张紧螺栓309和三号平板310。两根三号导轨301相互平行地安装在三号平板310的两侧，每根三号导轨301上配合安装有两块三号滑块302，三号电机304通过电机安装支架安装在三号平板310的一端
的中间位置，三号电机304的输出轴上安装有同步带303，活动安装板308可移动地安装在三号平板310的另一端的中间位置，同步轮套件307安装在活动安装板308上，安装在三号电机304输出轴的同步带303与同步轮套件307上的同步带之间通过同步带306连接；张紧螺栓309安装在活动安装板308的一侧，用于调整同步带303与同步轮套件307上的同步带之间的同步带306的松紧。
21.垂直升降组件1的立柱102的底面安装在水平移动组件3的两根三号导轨301上的三号滑块302上，且通过紧固齿板305与同步带306相固连，当三号电机304转动时，带动垂直升降组件1沿着三号导轨301移动。
22.如图6至图11所示，钢筋推送组件5包括安装架54，安装架54上设有用于承载钢筋的v型槽51，v型槽51的两侧分别设有用于推送钢筋的驱动组件52以及用于防止钢筋在推送过程中出现偏移的按压组件53；安装架54由若干块钢材焊接而成，v型槽51包括固定在安装架54上的v型槽左板511和v型槽右板512，v型槽左板511和v型槽右板512之间形成用于驱动组件52移动的通槽513；v型槽左板511上设有若干用于按压组件53翻转的沟槽514，v型槽右板512上对应沟槽514的位置设有用于避让按压组件53的缺口515。
23.按压组件53包括导向轮套件531、转动轴532、五号摆动气缸533、气缸安装架534和带座轴承535；转动轴532通过多个带座轴承535安装在安装架54的上表面，设置在v型槽左板511的一侧，转动轴532上对应沟槽513的位置设有导向轮套件531，五号摆动气缸533通过气缸安装架534安装在安装架54的一端，五号摆动气缸533的输出轴与转动轴532法兰端相连接，当五号摆动气缸533摆动时，带动安装在转动轴532上的导向轮套件531转动，使导向轮套件531的滚轮越过v型槽左板511的沟槽514，以恒定大小的压力压在v型槽中的钢筋8上，确保钢筋8推送至钢筋骨架滚焊机的焊接座过程中不会出现偏移。
24.驱动组件52包括推送板521、五号电机522、齿轮523、齿条524、左导轨525、右导轨526和滑块527；左导轨525和右导轨526分别相互平行地安装在安装架54的左导轨安装面5251和右导轨安装面5261上，左导轨525和右导轨526分别安装有滑块527，齿条524与左导轨525和右导轨526相平行地安装在安装架54的齿条安装面5241上，推送板521安装在左导轨525和右导轨526的滑块506上，且与五号电机522的端面相固连，五号电机522的输出轴上安装有齿轮523，安装在五号电机522输出轴上的齿轮523与齿条524相啮合，当五号电机522转动时，通过齿轮523和齿条524构成的齿轮齿条机构带动推送板521沿着左导轨525和右导轨526移动，推送板521的一侧有突出的垂直条5211，推送板521侧边的垂直条5211插入v型槽底部的通槽513中，当推送板521沿着左导轨525和右导轨526移动时，推送板521侧边的垂直条5211沿v型槽底部的通槽513移动，从而将v型槽中的钢筋8推送至钢筋骨架滚焊机的焊接座中。
25.如图12和13所示，所述钢筋抓取组件6包括v型电磁座62、摆动杆63、六号摆动气缸61和平移机构64；平移机构64设置两组，包括支撑架641、六号电机644、六号带座轴承646、六号驱动板645、六号光杠643和六号丝杠642。六号丝杠642通过带座轴承安装在支撑架641的上表面，两根六号光杠643通过t型光杠安装座安装在支撑架641的上表面且对称地分布在六号丝杠642的两侧，六号电机644通过电机安装架安装在支撑架641上表面的一端，六号电机644的输出轴通过联轴器与六号丝杠642传动连接，六号丝杠642上配合安装有螺母（图中省略未画），两根六号光杠643上配合安装有直线轴承（图中省略未画），六号驱动板645的
底面与两根六号光杠643上配合安装的直线轴承相固连，且与六号丝杠642上配合安装的螺母相固连，当六号电机644转动时，通过丝杠螺母机构驱动着六号驱动板645沿两根六号光杠643移动。六号摆动气缸61和六号带座轴承646均安装在六号驱动板645上，六号摆动气缸61的摆动轴与六号带座轴承646的轴承孔同轴；摆动杆63上套装有两只v型电磁座62，摆动杆63安装在两组平移机构64之间，六号摆动气缸61可以带动摆动杆63以及套装在摆动杆63上的v型电磁座62摆动，两组平移机构64可以一起驱动摆动杆63以及套装在摆动杆63上的v型电磁座62前后移动；摆动杆63的一端为法兰结构，摆动杆63安装在六号带座轴承646之间，摆动杆63的法兰端与六号摆动气缸61的摆动轴相连接，六号摆动气缸61的摆动轴摆动时，带动摆动杆63以及套装在摆动杆63上的v型电磁座62摆动，v型电磁座62上设有凹槽621，用于抓取钢筋8。
26.如图15和16所示，钢筋承载架7由型材焊接而成，钢筋承载架7的后端顶面上安装有限位块71，避免钢筋8从钢筋承载架7上脱落，钢筋8紧密地布置在钢筋承载架7上。
27.本实施例的钢筋骨架滚焊机自动上料机构的具体工作过程如下：1）两组垂直升降组件1的一号电机108启动，带动钢筋推送组件5下移；2）两组水平移动组件3的三号电机304启动，带动钢筋推送组件5前移至钢筋抓取组件6处；3）钢筋抓取组件6的平移机构64的六号电机644启动，钢筋抓取组件6的摆动杆63以及套装在摆动杆63上的v型电磁座62在平移机构64的驱动下，向前移动，直至v型电磁座62的v型开口底部接触到钢筋承载架7最外侧的钢筋8边缘；4）v型电磁座62得电，吸附住钢筋承载架7最外侧的钢筋8；钢筋抓取组件6的平移机构64的六号电机644再次启动，钢筋抓取组件6的摆动杆63以及吸附在v型电磁座62中钢筋8，在平移机构64的驱动下，向后移动。
28.5）六号摆动气缸61回转180度，v型电磁座62失电，v型电磁座62对钢筋8不再有吸附力，钢筋8在自身重力的作用下，落入钢筋推送组件5的安装架54的 v型槽51中，钢筋推送组件5的摆动气缸533摆动，带动安装在转动轴532上的导向轮套件531转动，使导向轮套件531的滚轮越过v型槽左板511的沟槽514，以恒定大小的压力压在钢筋8上；6）两组水平移动组件3的三号电机304再次启动，带动钢筋推送组件5以及其上钢筋8后移；7）两组垂直升降组件1的一号电机108再次启动，带动钢筋推送组件5以及其上钢筋8上移，直至钢筋8的位置正对准滚焊机的焊接座；8）钢筋推送组件5的五号电机522转动时，通过齿轮523和齿条524构成的齿轮齿条机构带动推送板521沿着左导轨525和右导轨526移动，同时推送板521侧边的垂直条5211沿安装架54的v型槽左板511和v型槽右板512构成的v型槽底部的通槽513移动，从而将v型槽51中的钢筋8推送至钢筋滚焊机的焊接座中，完成一根钢筋8的自动上料。

技术特征：
1.一种钢架骨架滚焊机自动上料机构，包括钢筋承载架(7)，其特征在于：还包括用于将钢筋推送至滚焊机焊接座的钢筋推送组件(5)以及设置在钢筋承载架(7)一侧的用于将钢筋一次一根地送至钢筋推送组件(5)处的钢筋抓取组件(6)；所述钢筋推送组件(5)包括安装架(54)，所述安装架(54)上设有用于承载钢筋的v型槽(51)，所述v型槽(51)的两侧分别设有用于推送钢筋的驱动组件(52)以及用于防止钢筋在推送过程中出现偏移的按压组件(53)。2.根据权利要求1所述的一种钢架骨架滚焊机自动上料机构，其特征在于：所述v型槽包括固定在安装架(54)上的v型槽左板(511)和v型槽右板(512)，v型槽左板(511)和v型槽右板(512)之间形成用于驱动组件(52)移动的通槽(513)；所述v型槽左板(511)上设有若干用于按压组件(53)翻转的沟槽(514)，所述v型槽右板(512)上对应沟槽(514)的位置设有用于避让按压组件(53)的缺口(515)。3.根据权利要求2所述的一种钢架骨架滚焊机自动上料机构，其特征在于：所述按压组件(53)包括导向轮套件(531)、转动轴(532)和五号摆动气缸(533)；所述转动轴(532)固定设置在v型槽左板(511)的一侧，转动轴(532)上对应沟槽(513)的位置设有导向轮套件(531)，所述五号摆动气缸(533)设置在转动轴(532)的端部，五号摆动气缸(533)的输出轴与转动轴(532)相连。4.根据权利要求2所述的一种钢架骨架滚焊机自动上料机构，其特征在于：所述驱动组件(52)包括设置在v型槽右板(512)一侧的推送板(521)，所述推送板(521)与安装架(54)滑动连接；推送板(521)下部设有五号电机(522)，所述五号电机(522)的输出轴上安装有齿轮(523)，所述安装架(54)对应齿轮(523)的位置设有相啮合的齿条(524)；所述推送板(521)的一侧设有伸入通槽(513)的竖直条(5211)。5.根据权利要求4所述的一种钢架骨架滚焊机自动上料机构，其特征在于：所述推送板(521)的底部设有相互平行的左导轨(525)和右导轨(526)，所述左导轨(525)和右导轨(526)与安装架(54)固定连接，所述左导轨(525)和右导轨(526)上设有滑块(527)，所述推送板(521)与滑块(527)固定连接。6.根据权利要求1所述的一种钢架骨架滚焊机自动上料机构，其特征在于：所述钢筋抓取组件(6)包括v型电磁座(62)、摆动杆(63)以及六号摆动气缸(61)；所述摆动杆(63)的一端与六号摆动气缸(61)的摆动轴相连接；所述摆动杆(63)上设有至少两组v型电磁座(62)，所述组v型电磁座(62)正对钢筋承载架上放置的钢筋，v型电磁座(62)上设有用于吸附钢筋的凹槽(621)。7.根据权利要求6所述的一种钢架骨架滚焊机自动上料机构，其特征在于：所述钢筋抓取组件(6)还包括两组用于控制摆动杆(63)横向移动的平移机构(64)；所述平移机构(64)包括支撑架(641)，所述支撑架(641)上固定连接有六号丝杠(642)以及对称设置在六号丝杠(642)两侧的六号光杠(643)；六号丝杠(642)的端部连接有六号电机(644)，所述六号丝杠(642)和六号光杠(643)上部连接有六号驱动板(645)；所述六号摆动气缸(61)固定安装在六号驱动板(645)上，六号摆动气缸(64)的一侧设有六号带座轴承(646)，六号摆动气缸(61)的摆动轴与六号带座轴承(646)的轴承孔同轴。8.根据权利要求1所述的一种钢架骨架滚焊机自动上料机构，其特征在于：上料机构还包括用于控制钢筋抓取组件(5)水平移动以及竖直移动的水平移动组件(3)和垂直升降组
件(1)；所述钢筋推送组件(5)固定在垂直升降组件(1)上，所述垂直升降组件(1)的底部安装水平移动组件(3)。9.根据权利要求8所述的一种钢架骨架滚焊机自动上料机构，其特征在于：所述垂直升降组件(1)包括立柱(102)、垂直丝杠(103)、垂直驱动板(104)、第一法兰螺母(105)、垂直导向杆(106)和一号电机(108)；垂直丝杠(103)垂直地安装在立柱(102)的上端面和下端面之间，垂直导向杆(106)与垂直丝杠(103)平行；垂直驱动板(104)安装在垂直导向杆(106)上，同时与垂直丝杠(103)相配合安装的第一法兰螺母(105)的法兰端相固连；一号电机(108)安装在立柱(102)的下部，一号电机(108)的输出轴与垂直丝杠(103)传动连接。10.根据权利要求8所述的一种钢架骨架滚焊机自动上料机构，其特征在于：所述水平移动组件包括三号平板(310)，所述三号平板(310)上的两侧设有平行的三号导轨(301)，所述三号导轨(301)上设有用于垂直升降组件(1)连接的三号滑块(302)；三号平板(310)的一端的中部设有三号电机(304)，三号电机(304)的输出轴上安装有同步带(303)，三号平板(310)的另一端的中间位置设有活动安装板(308)，活动安装板(308)上设有同步轮套件(307)，所述同步轮套件(307)与同步带(303)之间通过同步带(306)连接，活动安装板(308)的一侧设有张紧螺栓(309)；所述同步带(306)上设有紧固齿板(305)，紧固齿板(305)与垂直升降组件(1)的底部连接。

技术总结
本发明公开了一种钢架骨架滚焊机自动上料机构，包括钢筋承载架，还包括用于将钢筋推送至滚焊机焊接座的钢筋推送组件以及设置在钢筋承载架一侧的用于将钢筋一次一根地送至钢筋推送组件处的钢筋抓取组件；钢筋推送组件包括安装架，安装架上设有用于承载钢筋的V型槽，V型槽的两侧分别设有用于推送钢筋的驱动组件以及用于防治钢筋在推送过程中出现偏移的按压组件。本发明实现了钢筋骨架加工前上料的自动化，降低工人劳动强度，提高生产效率，钢筋推送过程中，按压组件以恒定的压力压在钢筋上，确保钢筋可以可靠地推送至钢筋骨架滚焊机的焊接座中，不会出现因钢筋粗细的差异引起的压紧力过大或过小而导致的钢筋推送困难或出现偏移的情况。现偏移的情况。现偏移的情况。


技术研发人员：水栋梁 齐继阳 吴宇帆 樊雪婧
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：2021.11.11
技术公布日：2022/3/8