CN110745570B - 立体三角钢筋桁架码垛装置 - Google Patents

Abstract

钢筋桁架码垛装置，涉及钢筋桁架生产技术领域，其包括机械手、用于带动机械手翻转的驱动机构以及升降机构，驱动机构包括分别位于桁架前、后两侧的转盘以及连接转盘并用于驱动其转动的电机，转盘的轴线呈水平状且其两侧对称设置有两个固定块，机械手可拆卸连接于固定块，机械手包括水平设置的主气缸、连接在主气缸活塞杆前端的活动块以及铰接在活动块前端并用于夹住竖向筋的两个夹板，夹板的外侧面连接有用于推动或拉动夹板的副气缸，副气缸的一端与活动块的侧面铰接，副气缸活塞杆的前端与对应一侧的夹板铰接。本发明可抓取桁架并带动桁架移动或翻转以实现桁架的码垛堆放，在极大程度上降低工人的劳动力。

Description

立体三角钢筋桁架码垛装置

技术领域

本发明涉及钢筋桁架生产技术领域，尤其指一种钢筋桁架码垛装置。

背景技术

钢筋桁架是由钢筋焊接成的多为三角构造的立体桁架产品，具有稳定性好、刚度强、质量稳定可靠等优点。钢筋桁架包括一根上弦筋、两根下弦筋，上弦筋和两下弦筋之间各用一根折弯呈成波浪形的腹杆钢筋焊接在一起，上弦筋与两腹杆的波峰三者焊接在一起，两腹杆中腰的两侧分别与二根下弦筋焊接在一起，而钢筋桁架的两端则分别通过一组垂直交叉钢筋将上弦筋和下弦筋焊接起来，其中，垂直交叉钢筋包括竖向筋和水平筋。

在钢筋桁架生产完成后，裁成固定长度并焊接好的桁架会陆续进入流水线最后一道工序进行卸料，卸料一段时间后，大量桁架会堆积在卸料架上，此时需要工人将桁架从卸料架上逐一搬运并置于放料平面，一条桁架至少需要两名工人分别从两端来抬动搬运，并且为了充分利用空间，相邻的桁架通常以上下颠倒的方式进行错叠靠拢以实现码垛堆放，也因此工人还需要将部分桁架抬动并翻转然后再放下，由于仅一条桁架通常就具备较沉的重量，大量的搬运工作导致工人要付出极大程度的劳动力，并且也导致了工作效率处于很低的水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢筋桁架码垛装置，可抓取桁架并带动桁架移动或翻转以实现桁架的码垛堆放，在极大程度上降低工人的劳动力。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种钢筋桁架码垛装置，包括用于抓取桁架的机械手、用于带动机械手翻转的驱动机构以及用于带动机械手和驱动机构进行升降的升降机构。

所述驱动机构包括分别位于桁架前、后两侧的转盘以及连接转盘并用于驱动其转动的电机，所述转盘的轴线呈水平状且其两侧对称设置有两个固定块，所述机械手可拆卸连接于固定块。

所述机械手包括水平设置的主气缸、连接在主气缸活塞杆前端的活动块以及铰接在活动块前端并用于夹住竖向筋的两个夹板，所述夹板的外侧面连接有用于推动或拉动夹板的副气缸，所述副气缸的一端与活动块的侧面铰接，所述副气缸活塞杆的前端与对应一侧的夹板铰接，通过所述电机驱动转盘转动，可使两个机械手分别旋转至转盘的上、下两侧以用于抓取或翻转桁架，或者可使两个机械手分别旋转至转盘的左、右两侧以用于避开桁架的进料动作。

所述升降机构包括可移动的龙门架、安装在龙门架顶部的升降吊臂、连接于升降吊臂的升降架，所述电机固定连接在升降上，通过所述升降吊臂带动升降架上升或下降，可调整所述驱动机构和机械手的高度。

优选地，所述龙门架包括悬梁以及支撑腿，所述支撑腿的底部安装有万向轮。

更优选地，所述悬梁上安装有主升降气缸，所述主升降气缸的活塞杆的一端竖直朝下设置，所述升降吊臂固定连接于主升降气缸的活塞杆的一端。

更优选地，所述升降吊臂的底部固定连接有升降块，所述升降块上安装有两个副升降气缸，所述副升降气缸活塞杆的一端竖直朝下设置并与升降架固定连接。

更优选地，所述升降吊臂上固定连接有导座，所述导座上竖直连接有两根导柱，所述悬梁上对应导柱的位置设有通孔，所述导柱的顶端向上穿过悬梁的通孔并安装有限位块。

更优选地，所述升降架包括与副升降气缸活塞杆连接的水平梁以及分别固定连接在水平梁两端的L型承板，所述电机连接在L型承板上，所述L型承板与水平梁之间还连接有加强筋。

更优选地，所述夹板的内侧面设有防滑纹。

更优选地，所述副气缸活塞杆的前端铰接于夹板外侧面的中部。

更优选地，所述主气缸的后端固定连接有一块支撑板，所述固定块的两端分别卡设有一个插槽，所述支撑板的一端***插槽中并与固定块螺纹连接。

更优选地，所述活动块左、右两侧分别设有用于增大副气缸活动空间的斜面。

本发明的工作原理是：当裁成固定长度并焊接好的桁架进入卸料工位之前，驱动机构中的两个固定块均呈水平状态且分别位于转盘的左、右两侧，第一条桁架沿着流水线往前移动并从其中一个转盘下方经过然后停留在两个转盘之间的位置，此时可启动电机，使转盘旋转90度，两个固定块则旋转至竖直状态，从而可使位于转盘下方的第一个机械手对准该桁架的竖向筋，然后启动该机械手的主气缸，主气缸的活塞杆可推动活动块往前移动，进而带动两个夹板往前移动至竖向筋的左、右两侧，接着可启动该机械手的两个副气缸，副气缸的活塞杆可推动夹板将竖向筋夹紧，此时便完成了第一条桁架的抓取动作，紧接着，可再次启动电机，使转盘转动90度，此时第一条桁架被机械手抓取并抬起，而转盘下方则可让第二条桁架进入卸料工位，待第二条桁架进入并停留后，继续启动电机，使转盘沿之前的转动方向继续转动90度，第一条桁架随之被抬起并翻转至第二条桁架的上方，而此时位于转盘下方的第二个机械手则可对准第二条桁架，再依次启动第二个机械手的主气缸和副气缸，可使第二个机械手的夹板夹紧第二条桁架的竖向筋，由此便完成了两条桁架的抓取与翻转工作。

通过移动龙门架，即可使本装置带动两条桁架移动，工人可操作龙门架带动该装置移动到落料区域，然后先使下方的机械手放下第二条桁架（使副气缸的活塞杆往后退即可使两个夹板松开竖向筋实现放料），接着再平移一小段距离，再使升降吊臂往下移动，即可使上方的机械手放下第一条翻转后的桁架，第一条桁架落下时可稍稍搭靠在第二条桁架上，从而使两条桁架实现翻转错叠靠拢，进行多组上述抓取与翻转以及放料的动作后，即可轻松将多条桁架码垛堆放起来，从而在极大程度上降低工人的劳动力。

附图说明

图1为本发明实施例中桁架进料时的整体结构示意图；

图2为实施例中抓取两条桁架并移动至落料区域时的整体结构示意图；

图3为实施例中的整体结构侧视示意图；

图4为实施例中准备放下翻转后的第一条桁架时的结构示意图；

图5为实施例中机械手夹住竖向筋之前的俯视结构示意图；

图6为实施例中机械手夹住竖向筋时的俯视结构示意图；

图7为实施例中转盘、固定块以及支撑板的侧视结构示意图。

附图标记为：

1——桁架 1a——竖向筋 2——转盘

3——电机 4——固定块 5a——主气缸

5b——活动块 5c——夹板 5d——副气缸

5e——支撑板 6——龙门架 6a——悬梁

6b——支撑腿 7——升降吊臂 8——升降架

8a——水平梁 8b——L型承板 8c——加强筋

9a——主升降气缸 9b——副升降气缸 10——升降块

11——导座 12——导柱 12a——限位块。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-6所示，钢筋桁架码垛装置，包括用于抓取桁架1的机械手、用于带动机械手翻转的驱动机构以及用于带动机械手和驱动机构进行升降的升降机构；驱动机构包括分别位于桁架1前、后两侧的转盘2以及连接转盘2并用于驱动其转动的电机3，转盘2的轴线呈水平状且其两侧对称设置有两个固定块4，机械手可拆卸连接于固定块4；机械手包括水平设置的主气缸5a、连接在主气缸5a活塞杆前端的活动块5b以及铰接在活动块5b前端并用于夹住竖向筋1a的两个夹板5c，夹板5c的外侧面连接有用于推动或拉动夹板5c的副气缸5d，副气缸5d的一端与活动块5b的侧面铰接，副气缸5d活塞杆的前端与对应一侧的夹板5c铰接，通过电机3驱动转盘2转动，可使两个机械手分别旋转至转盘2的上、下两侧以用于抓取或翻转桁架1，或者可使两个机械手分别旋转至转盘2的左、右两侧以用于避开桁架1的进料动作；升降机构包括可移动的龙门架6、安装在龙门架6顶部的升降吊臂7、连接于升降吊臂7的升降架8，电机3固定连接在升降架8上，通过升降吊臂7带动升降架8上升或下降，可调整驱动机构和机械手的高度。

上述实施方式提供的钢筋桁架码垛装置在工作时，当裁成固定长度并焊接好的桁架1进入卸料工位之前，驱动机构中的两个固定块4均呈水平状态且分别位于转盘2的左、右两侧，第一条桁架沿着流水线往前移动并从其中一个转盘2下方经过（如图1所示）然后停留在两个转盘2之间的位置，此时可启动电机3，使转盘2旋转90度，两个固定块4则旋转至竖直状态，从而可使位于转盘2下方的第一个机械手对准该桁架的竖向筋1a，然后启动该机械手的主气缸5a，主气缸5a的活塞杆可推动活动块5b往前移动，进而带动两个夹板5c往前移动至竖向筋1a的左、右两侧，接着可启动该机械手的两个副气缸5d，副气缸5d的活塞杆可推动夹板5c将竖向筋1a夹紧，此时便完成了第一条桁架的抓取动作，紧接着，可再次启动电机3，使转盘2转动90度，此时第一条桁架被机械手抓取并抬起，而转盘2下方则可让第二条桁架进入卸料工位，待第二条桁架进入并停留后，继续启动电机3，使转盘2沿之前的转动方向继续转动90度，第一条桁架随之被抬起并翻转至第二条桁架的上方，而此时位于转盘2下方的第二个机械手则可对准第二条桁架，再依次启动第二个机械手的主气缸5a和副气缸5d，可使第二个机械手的夹板5c夹紧第二条桁架的竖向筋1a，由此便完成了两条桁架的抓取与翻转工作，形成图2所示的状态。

转移并码垛时，则通过工人操作并移动龙门架来使本装置带动两条桁架先移动到落料区域，然后先使下方的机械手放下第二条桁架（使副气缸5d的活塞杆往后退即可使两个夹板5c松开竖向筋1a实现放料），由于第二条桁架可接近下方的放料平面，因此当夹板5c松开时，第二条桁架只需落下一小段距离即可落到放料平面上，而不会挂住机械手（当然本领域的技术人员也可使副气缸5d和主气缸5a同时启动以实现同步松开与后对的动作，以保证不会对桁架的落掉造成干扰），接着再平移一小段距离，再使升降吊臂7往下移动，直到如图4所示的位置，即可使上方的机械手放下第一条翻转后的桁架，第一条桁架落下时可稍稍搭靠在第二条桁架上，从而使两条桁架实现翻转错叠靠拢，进行多组上述抓取与翻转以及放料的动作后，即可轻松将多条桁架码垛堆放起来，从而在极大程度上降低工人的劳动力。

作为优选地，龙门架6包括悬梁6a以及支撑腿6b，支撑腿6b的底部安装有万向轮，支撑腿6b一共有四条并呈矩阵位置设置，左侧两条支撑腿6d之间、右侧两条支撑腿6d之间均连接有一根支杆，而悬梁6a则连接于两根支杆，而悬梁6a上可安装主升降气缸9a，主升降气缸9a的活塞杆的一端竖直朝下设置，升降吊臂7则固定连接于主升降气缸9a的活塞杆的一端，使升降吊臂7的升降动作由升降气缸9a来驱动。

在上述基础上，升降吊臂7的底部还固定连接有升降块10，升降块10上安装有两个副升降气缸9b，副升降气缸9b活塞杆的一端竖直朝下设置并与升降架8固定连接，这使得升降吊臂7的结构具备双重的升降功能，当主升降气缸9a的活塞杆的行程达到最大值时，还可利用副升降气缸9b来使升降架8进一步降低高度，从而扩大机械手的高度调节范围，以适应更多的工作场景。

进一步，上述升降吊臂7上还固定连接有导座11，导座11上竖直连接有两根导柱12，悬梁6a上对应导柱12的位置设有通孔（附图中未示出），导柱12的顶端向上穿过悬梁6a的通孔并安装有限位块12a，防止导柱12往下滑脱，通过设置导座11以及导柱12，可使升降吊臂7的升降动作维持较稳定的状态。

作为优选地，升降架8可包括与副升降气缸9b活塞杆连接的水平梁8a以及分别固定连接在水平梁8a两端的L型承板8b，电机3连接在L型承板8b上，L型承板8b与水平梁8a之间还连接有加强筋8c。

另外，在本实施例中，对于机械手的具体结构来说，其夹板5c的内侧面还可设置防滑纹（如图5-6所示），以提高对竖向筋1a的夹持稳定性；副气缸5d活塞杆的前端铰接于夹板5c外侧面的中部，由于竖向筋1a位于两个夹板5c之间并靠近夹板5c的中部，因此这样可使得副气缸5d的活塞杆推抵夹板5c时，使夹板5c对竖向筋1a所产生的夹持力更加均匀。

进一步，如图2及图7所示，主气缸5a的后端固定连接有一块支撑板5e，固定块4的两端分别卡设有一个插槽，支撑板5e的一端***插槽中并与固定块4螺纹连接，具体地，支撑板5e与固定块4通过两个螺栓连接，以保持其稳定性。

再进一步，如图5-6所示，活动块5b左、右两侧分别设有用于增大副气缸5d活动空间的斜面，从而无需将副气缸5d后端的铰接支点设置得离活动块5b过远，以保证副气缸5d的动作更加顺畅。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (8)

1.立体三角钢筋桁架码垛装置，其特征在于：包括用于抓取桁架（1）的机械手、用于带动机械手翻转的驱动机构以及用于带动机械手和驱动机构进行升降的升降机构；

所述驱动机构包括分别位于桁架（1）前、后两侧的转盘（2）以及连接转盘（2）并用于驱动其转动的电机（3），所述转盘（2）的轴线呈水平状且其两侧对称设置有两个固定块（4），所述机械手可拆卸连接于固定块（4）；

所述机械手包括水平设置的主气缸（5a）、连接在主气缸（5a）活塞杆前端的活动块（5b）以及铰接在活动块（5b）前端并用于夹住竖向筋（1a）的两个夹板（5c），所述夹板（5c）的外侧面连接有用于推动或拉动夹板（5c）的副气缸（5d），所述副气缸（5d）的一端与活动块（5b）的侧面铰接，所述副气缸（5d）活塞杆的前端与对应一侧的夹板（5c）铰接，通过所述电机（3）驱动转盘（2）转动，可使两个机械手分别旋转至转盘（2）的上、下两侧以用于抓取或翻转桁架（1），或者可使两个机械手分别旋转至转盘（2）的左、右两侧以用于避开桁架（1）的进料动作；

所述升降机构包括可移动的龙门架（6）、安装在龙门架（6）顶部的升降吊臂（7）、连接于升降吊臂（7）的升降架（8），所述电机（3）固定连接在升降架（8）上，通过所述升降吊臂（7）带动升降架（8）上升或下降，可调整所述驱动机构和机械手的高度；

所述主气缸（5a）的后端固定连接有一块支撑板（5e），所述固定块（4）的两端分别卡设有一个插槽，所述支撑板（5e）的一端***插槽中并与固定块（4）螺纹连接，所述活动块（5b）左、右两侧分别设有用于增大副气缸（5d）活动空间的斜面。

2.根据权利要求1所述的立体三角钢筋桁架码垛装置，其特征在于：所述龙门架（6）包括悬梁（6a）以及支撑腿（6b），所述支撑腿（6b）的底部安装有万向轮。

3.根据权利要求2所述的立体三角钢筋桁架码垛装置，其特征在于：所述悬梁（6a）上安装有主升降气缸（9a），所述主升降气缸（9a）的活塞杆的一端竖直朝下设置，所述升降吊臂（7）固定连接于主升降气缸（9a）的活塞杆的一端。

4.根据权利要求3所述的立体三角钢筋桁架码垛装置，其特征在于：所述升降吊臂（7）的底部固定连接有升降块（10），所述升降块（10）上安装有两个副升降气缸（9b），所述副升降气缸（9b）活塞杆的一端竖直朝下设置并与升降架（8）固定连接。

5.根据权利要求4所述的立体三角钢筋桁架码垛装置，其特征在于：所述升降吊臂（7）上固定连接有导座（11），所述导座（11）上竖直连接有两根导柱（12），所述悬梁（6a）上对应导柱（12）的位置设有通孔，所述导柱（12）的顶端向上穿过悬梁（6a）的通孔并安装有限位块（12a）。

6.根据权利要求5所述的立体三角钢筋桁架码垛装置，其特征在于：所述升降架（8）包括与副升降气缸（9b）活塞杆连接的水平梁（8a）以及分别固定连接在水平梁（8a）两端的L型承板（8b），所述电机（3）连接在L型承板（8b）上，所述L型承板（8b）与水平梁（8a）之间还连接有加强筋（8c）。

7.根据权利要求1所述的立体三角钢筋桁架码垛装置，其特征在于：所述夹板（5c）的内侧面设有防滑纹。

8.根据权利要求7所述的立体三角钢筋桁架码垛装置，其特征在于：所述副气缸（5d）活塞杆的前端铰接于夹板（5c）外侧面的中部。