一種cl網(wǎng)架板焊接機(jī)械手及使用該機(jī)械手的焊接的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種CL網(wǎng)架板焊接機(jī)械手,其包括支架,數(shù)控機(jī)座、綜合斷絲機(jī)頭,及液壓動(dòng)作筒,綜合斷絲機(jī)頭包括用于輸送鋼絲的送絲機(jī)頭和用于切斷鋼絲的斷絲機(jī)頭,斷絲機(jī)頭末端連接有焊接裝置。機(jī)械手能自動(dòng)完成鋼筋(絲)的定長(zhǎng)、插入、斷絲和焊接,同時(shí)也改變了原先手工操作質(zhì)量不一致的問(wèn)題。本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種應(yīng)用此機(jī)械手的焊接機(jī)及應(yīng)用該焊接機(jī)的焊接方法。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑施工設(shè)計(jì)領(lǐng)域,具體地說(shuō),涉及一種用于CL網(wǎng)架板焊接的數(shù)控機(jī) 械手及使用該機(jī)械手的焊接機(jī)。 一種CL網(wǎng)架板焊接機(jī)械手及使用該機(jī)械手的焊接機(jī)
【背景技術(shù)】
[0002] "CL"是英語(yǔ)Composite Light-weight的縮寫(xiě),所謂CL建筑體系就是"復(fù)合保溫 鋼筋焊接網(wǎng)架混凝土剪力墻"的簡(jiǎn)稱,這是一種由我國(guó)發(fā)明的全新慨念的墻面建材,具有強(qiáng) 度高、重量輕、保溫好,可工廠化生產(chǎn)等特點(diǎn),已在祖國(guó)大江南北大規(guī)模投產(chǎn),但構(gòu)成墻面的 主要構(gòu)件的鋼筋焊接網(wǎng)架的成型工藝流程中仍有一道工序目前只能采用人力手工施工,大 大制約了這項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展。鋼網(wǎng)架的插絲焊接等工序包含了眾多的空間操作動(dòng)作,如鋼 筋(絲)的定長(zhǎng)、插入、斷絲,再就是要按焊接點(diǎn)的空間矩陣移動(dòng)定位,這些小工序是連續(xù) 的,要求高度的定位準(zhǔn)確性,因此仍處于人力手工方式下,嚴(yán)重的制約了產(chǎn)量的提高和成本 的降低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 為了將CL網(wǎng)架板焊接的手工操作改變?yōu)閿?shù)控自動(dòng)化生產(chǎn)流水線,以提高生產(chǎn)效 率,并降低成本,本發(fā)明提供了一種CL網(wǎng)架板焊接機(jī)械手。
[0004] 為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是: 本發(fā)明提供一種CL網(wǎng)架板焊接機(jī)械手,其包括:支架,固定于支架上的若干數(shù)控機(jī)座、 固定于所述數(shù)控機(jī)座上的綜合斷絲機(jī)頭,及與綜合斷絲機(jī)頭連接的液壓動(dòng)作筒,其特征在 于: 所述的綜合斷絲機(jī)頭包括用于輸送鋼絲的送絲機(jī)頭和用于切斷鋼絲的斷絲機(jī)頭,斷 絲機(jī)頭設(shè)置在送絲機(jī)頭的前端,斷絲機(jī)頭末端連接有焊接裝置; 所述綜合斷絲機(jī)頭通過(guò)萬(wàn)向套安裝在數(shù)控機(jī)座上,數(shù)控機(jī)座通過(guò)兩根短軸安裝在支架 上; 所述綜合斷絲機(jī)頭與液壓動(dòng)作筒通過(guò)連接套連接。
[0005] 所述的送絲機(jī)頭由送絲機(jī)頭本體、錐套和鋼珠支架組成,鋼珠支架外側(cè)套設(shè)有彈 簧,彈簧一端抵靠在液壓動(dòng)作筒的送絲接頭上,另一端抵靠在錐套上,鋼珠支架上開(kāi)設(shè)有若 干個(gè)孔,內(nèi)部設(shè)置有數(shù)個(gè)用來(lái)壓住鋼絲的壓緊鋼珠,錐套內(nèi)側(cè)抵靠在壓緊鋼珠上。
[0006] 所述的斷絲機(jī)頭入口處設(shè)置一用于容納鋼絲的滑塞,滑塞的末端設(shè)有固定刀架 和活動(dòng)刀架。
[0007] 所述焊接裝置具有固定鉗體和活動(dòng)鉗體;固定鉗體的固定鉗頭通過(guò)螺栓固定在斷 絲機(jī)頭末端,與斷絲機(jī)頭本體間設(shè)置一層絕緣板;活動(dòng)鉗體包括一活動(dòng)鉗頭、一支桿、一可 前后活動(dòng)的滾輪,共同形成一四連桿機(jī)構(gòu);固定鉗頭和活動(dòng)鉗頭分別與電極導(dǎo)體連接。
[0008] 所述數(shù)控機(jī)座由機(jī)座、兩條光桿、兩條滾珠絲桿、上下萬(wàn)向套、電磁式離合驅(qū)動(dòng)組 件等組成,上下萬(wàn)向套由電磁式離合驅(qū)動(dòng)組件分別通過(guò)定位組件連接到光桿和滾珠絲桿 上;電磁式離合驅(qū)動(dòng)組件由工控機(jī)操作。
[0009] 所述的電磁式離合驅(qū)動(dòng)組件有4個(gè)。
[0010] 所述的定位組件依次由驅(qū)動(dòng)支架、線圈架、絲母套組成,線圈架內(nèi)部纏繞有線圈, 絲母套內(nèi)設(shè)置有鋼珠,彈簧設(shè)置在線圈架內(nèi)側(cè)抵靠絲母套。
[0011] 所述定位組件包括套設(shè)在光桿上的定位彈簧,定位彈簧兩側(cè)分別抵靠骨架和定位 珠架,骨架內(nèi)纏繞有線圈,定位珠架上開(kāi)設(shè)有若干個(gè)孔,設(shè)置有數(shù)個(gè)鋼珠。
[0012] 本發(fā)明同時(shí)提供一種CL網(wǎng)架板焊接機(jī),其特征在于,在焊接機(jī)機(jī)架上安裝若干個(gè) 如權(quán)利要求1-7所述的機(jī)械手,機(jī)械手的數(shù)量為10-40個(gè)。
[0013] 本發(fā)明同時(shí)提供一種自動(dòng)焊接CL網(wǎng)架板的方法,其特征在于包括以下步驟: a. 取兩片平行的鋼絲網(wǎng),在兩片鋼絲網(wǎng)間填充泡沫材料,形成預(yù)焊板; b. 將預(yù)焊板堅(jiān)直立于工作臺(tái)上; c. 在焊接機(jī)的工控機(jī)上輸入起始坐標(biāo)、鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔邊長(zhǎng)、鋼絲網(wǎng)間距、結(jié)束坐標(biāo)、焊 接電流; d. 工控機(jī)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)計(jì)算插入鋼絲的各預(yù)焊點(diǎn)坐標(biāo)、鋼絲插入角度、鋼絲長(zhǎng)度; d. 由工控機(jī)控制焊接機(jī)上的數(shù)控機(jī)座將機(jī)械手移動(dòng)到預(yù)焊點(diǎn); e. 由上下萬(wàn)向套調(diào)整送絲機(jī)頭至計(jì)算角度; f. 按計(jì)算角度從預(yù)焊板的一側(cè)插入定長(zhǎng)的鋼絲; g. 斷絲機(jī)頭切斷鋼絲,焊接裝置將鋼絲焊接于預(yù)焊板上,對(duì)側(cè)焊接頭將鋼絲另一端焊 接于預(yù)焊板另一側(cè); h. 重復(fù)上述d-g步驟直至結(jié)束坐標(biāo)。
[0014] 在上述步驟d之前還可以加入試焊步驟,試焊角度、電流合格后繼續(xù)d步驟;試焊 不合格則重新輸入相關(guān)數(shù)據(jù),以此來(lái)保證焊接的成功率,減少?gòu)U品。
[0015] 采用上述技術(shù)方案,解決了 CL行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)在生產(chǎn)上的瓶頸,使工效成倍增長(zhǎng), 提高了效益,降低了成本,減經(jīng)了勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)也改變了原先手工操作質(zhì)量不一致的問(wèn) 題。由于CL板重量經(jīng)但體積大不便于長(zhǎng)途遠(yuǎn)輸?shù)奶攸c(diǎn),只適合在全國(guó)各地都布點(diǎn)生產(chǎn),因 此這個(gè)行業(yè)在全國(guó)數(shù)量很大,一旦本發(fā)明在全國(guó)普及,這套機(jī)組的需求量是很大的。
[0016]
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】 圖1是本發(fā)明所述機(jī)械手的整體俯視圖 圖2是本發(fā)明所述機(jī)械手的整體側(cè)視圖 圖3是萬(wàn)向套的剖面圖 圖4是送絲機(jī)頭的剖視圖 圖5是斷絲機(jī)頭和焊接裝置的剖視圖 圖6是圖5的A-A剖視圖 圖7a、7b是離合驅(qū)動(dòng)組件的正、側(cè)視圖 圖8a、8b是定位組件的正、側(cè)視圖 圖9是焊接流程工藝示意圖 附圖標(biāo)記 1送絲機(jī)頭 11送絲機(jī)頭本體12鋼珠支架13鋼珠14錐套15彈簧 2斷絲機(jī)頭 21斷絲機(jī)頭本體22滑塞23活動(dòng)鉗體231活動(dòng)鉗頭232滾輪233支桿24 固定鉗體241固定鉗頭242絕緣板25活動(dòng)刀架26固定刀架27電極導(dǎo)體 3離合驅(qū)動(dòng)組件 31驅(qū)動(dòng)支架32絲母套33鋼珠34離合體35線圈架36線圈 4定位組件 41定位彈簧42定位珠架43鋼珠44骨架45線圈 5萬(wàn)向套 51萬(wàn)向中套52萬(wàn)向套側(cè)桿 61油缸體62緊固套63聯(lián)管64油缸桿65送絲接頭66連接套 71支架72立柱73短軸 8平移桿 9光桿 10滾珠絲桿。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 同時(shí)下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018] 實(shí)施例: 本發(fā)明提供一種CL網(wǎng)架板焊接機(jī)械手,其包括:支架71,固定于支架上的數(shù)控機(jī)座、固 定于數(shù)控機(jī)座上的綜合斷絲機(jī)頭,及與綜合斷絲機(jī)頭連接的液壓動(dòng)作筒,綜合斷絲機(jī)頭通 過(guò)萬(wàn)向套5安裝在數(shù)控機(jī)座上,數(shù)控機(jī)座通過(guò)兩根短軸73安裝在支架71上,綜合斷絲機(jī)頭 與液壓動(dòng)作筒通過(guò)連接套66連接。
[0019] 綜合斷絲機(jī)頭由斷絲機(jī)頭2和送絲機(jī)頭1組成,在液壓動(dòng)作筒的的送絲接頭65 的推動(dòng)下,送絲機(jī)頭1的彈簧15被壓縮,錐套14向前壓緊鋼珠支架12中的鋼珠13進(jìn)而 壓住鋼絲,同時(shí)錐套14向前壓向斷絲機(jī)頭2的滑塞22,放開(kāi)了機(jī)頭上的錐套14,鋼絲在 動(dòng)作筒推動(dòng)下,按這一段的定長(zhǎng)插入網(wǎng)架內(nèi),當(dāng)鋼絲運(yùn)動(dòng)到底時(shí),被由固定刀架26和活 動(dòng)刀架25的剪切力下切斷,這時(shí)活動(dòng)鉗體23在支桿233與滾輪232的作用下與固定鉗體 24接觸,完成鋼絲的焊接, 數(shù)控機(jī)座由機(jī)座、兩條光桿9、兩條滾珠絲桿10、上下萬(wàn)向套5、四個(gè)電磁式離合驅(qū)動(dòng)組 件3等組成,綜合斷絲機(jī)頭安裝在上下萬(wàn)向套5上,可以作六自由度轉(zhuǎn)動(dòng),以便插入鋼絲,而 上下萬(wàn)向套又由四個(gè)電磁式離合驅(qū)動(dòng)組件3分別連接到光桿9和滾珠絲桿10上,以便在工 控機(jī)操控下作矩陣布點(diǎn)位置移動(dòng),完成整個(gè)自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程。離合驅(qū)動(dòng)組件3依次由驅(qū)動(dòng) 支架31、線圈架35、絲母套32組成,線圈架35內(nèi)部纏繞有線圈36,絲母套32內(nèi)設(shè)置有鋼珠 33,彈簧設(shè)置在線圈架35內(nèi)側(cè)抵靠絲母套32,定位組件4包括套設(shè)在光桿9上的定位彈簧 41,定位彈簧41兩側(cè)分別抵靠骨架44和定位珠架42,骨架44內(nèi)纏繞有線圈45,定位珠架 42上開(kāi)設(shè)有若干個(gè)孔,設(shè)置有數(shù)個(gè)鋼珠43。光桿9主要起到機(jī)械手的支撐作用,通過(guò)滾珠 絲桿10及絲桿上安裝的定位組件4控制機(jī)械手的位置。當(dāng)電磁通電時(shí)萬(wàn)向套松開(kāi),在計(jì)算 機(jī)控制下移動(dòng)到新的位置上然后鎖住,操控萬(wàn)向套5將斷絲機(jī)頭2對(duì)正新的工位插入鋼絲, 重復(fù)上一次動(dòng)作。
[0020] 完成一次焊接后,工控計(jì)算機(jī)控制四個(gè)電磁式離合驅(qū)動(dòng)組件3按照矩陣上的新焊 點(diǎn)移動(dòng)到新的工位上,重復(fù)上述過(guò)程,直至完成一塊完整的CL網(wǎng)架板。
[0021] 在實(shí)際使用中,一整臺(tái)CL網(wǎng)架板焊接機(jī)機(jī)架上同時(shí)布置多個(gè)機(jī)械手,一般為 10-40個(gè),每個(gè)機(jī)械手在自己的數(shù)控機(jī)座上可進(jìn)行一定范圍的位移以調(diào)整鋼絲插入的位置 及角度。根據(jù)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)CL網(wǎng)架板的規(guī)格,一臺(tái)焊接機(jī)上布置30個(gè)機(jī)械手為最優(yōu)。
[0022] 使用本焊接機(jī)焊接CL網(wǎng)架板時(shí)包括以下步驟: a. 取兩片平行的鋼絲網(wǎng),在兩片鋼絲網(wǎng)間填充泡沫材料,形成預(yù)焊板; b. 將預(yù)焊板堅(jiān)直立于工作臺(tái)上; c. 在焊接機(jī)的工控機(jī)上輸入起始坐標(biāo)、鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔邊長(zhǎng)、鋼絲網(wǎng)間距、結(jié)束坐標(biāo)、焊 接電流; d. 工控機(jī)根據(jù)起始坐標(biāo)和鋼絲網(wǎng)網(wǎng)孔邊長(zhǎng)計(jì)算插入鋼絲的各預(yù)焊點(diǎn)坐標(biāo)、根據(jù)鋼絲網(wǎng) 鋼絲網(wǎng)孔邊長(zhǎng)和鋼絲網(wǎng)間距計(jì)算插入角度、鋼絲長(zhǎng)度; d. 由工控機(jī)控制焊接機(jī)上的數(shù)控機(jī)座將機(jī)械手移動(dòng)到預(yù)焊點(diǎn); e. 由上下萬(wàn)向套調(diào)整送絲機(jī)頭至計(jì)算角度; f. 按計(jì)算角度從預(yù)焊板的一側(cè)插入定長(zhǎng)的鋼絲; g. 斷絲機(jī)頭切斷鋼絲,焊接裝置將鋼絲焊接于預(yù)焊板上,對(duì)側(cè)焊接頭將鋼絲另一端焊 接于預(yù)焊板另一側(cè); h. 重復(fù)上述d-g步驟直至結(jié)束坐標(biāo)。
[0023] 在上述步驟d之前還可以加入試焊步驟,試焊角度、電流合格后繼續(xù)d步驟;試焊 不合格則重新輸入相關(guān)數(shù)據(jù),以此來(lái)保證焊接的成功率,減少?gòu)U品。
[0024] 本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式,任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下做出的結(jié) 構(gòu)變化,凡是與本發(fā)明具有相同或者相近似的技術(shù)方案,均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種CL網(wǎng)架板焊接機(jī)械手,其包括:支架(71),固定于支架上的若干數(shù)控機(jī)座、固定 于所述數(shù)控機(jī)座上的綜合斷絲機(jī)頭,及與綜合斷絲機(jī)頭連接的液壓動(dòng)作筒,其特征在于 : 所述的綜合斷絲機(jī)頭包括用于輸送鋼絲的送絲機(jī)頭(1)和用于切斷鋼絲的斷絲機(jī)頭 (2),斷絲機(jī)頭(2)設(shè)置在送絲機(jī)頭(1)的前端,斷絲機(jī)頭(2)末端連接有焊接裝置; 所述綜合斷絲機(jī)頭通過(guò)萬(wàn)向套(5)安裝在數(shù)控機(jī)座上,數(shù)控機(jī)座通過(guò)兩根短軸(73)安 裝在支架(71)上; 所述綜合斷絲機(jī)頭與液壓動(dòng)作筒通過(guò)連接套(66)連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的CL網(wǎng)架板焊接機(jī)械手,所述的送絲機(jī)頭(1)由送絲機(jī)頭本體 (11)、錐套(14)和鋼珠支架(12)組成,鋼珠支架(12)外側(cè)套設(shè)有彈簧(15),彈簧(15) - 端抵靠在液壓動(dòng)作筒的送絲接頭¢5)上,另一端抵靠在錐套(14)上,鋼珠支架(12)上開(kāi) 設(shè)有若干個(gè)孔,內(nèi)部設(shè)置有數(shù)個(gè)用來(lái)壓住鋼絲的壓緊鋼珠(13),錐套(14)內(nèi)側(cè)抵靠在壓緊 鋼珠(13)上。
3. 如權(quán)利要求1所述的CL網(wǎng)架板焊接機(jī)械手,所述的斷絲機(jī)頭(2)入口處設(shè)置一用于 容納鋼絲的滑塞(22),滑塞(22)的末端設(shè)有固定刀架(26)和活動(dòng)刀架(25);所述焊接裝 置具有固定鉗體(24)和活動(dòng)鉗體(23);固定鉗體(24)的固定鉗頭(241)通過(guò)螺栓固定在 斷絲機(jī)頭(2)末端,與斷絲機(jī)頭本體(21)間設(shè)置一層絕緣板(242);活動(dòng)鉗體(23)包括一 活動(dòng)鉗頭(231)、一支桿(233)、一可前后活動(dòng)的滾輪(232),共同形成一四連桿機(jī)構(gòu);固定 鉗頭(241)和活動(dòng)鉗頭(231)分別與電極導(dǎo)體連接。
4. 如權(quán)利要求1-3之一所述的CL網(wǎng)架板焊接機(jī)械手,所述數(shù)控機(jī)座由機(jī)座、兩條光桿 (9)、兩條滾珠絲桿(10)、上下萬(wàn)向套(5)、電磁式離合驅(qū)動(dòng)組件(3)等組成,上下萬(wàn)向套(5) 由電磁式離合驅(qū)動(dòng)組件(3)分別通過(guò)定位組件(4)連接到光桿(9)和滾珠絲桿(10)上;電 磁式離合驅(qū)動(dòng)組件(3)由工控機(jī)操作。
5. 如權(quán)利要求4所述的CL網(wǎng)架板焊接機(jī)械手,所述的電磁式離合驅(qū)動(dòng)組件(3)有4 個(gè)。
6. 如權(quán)利要求4所述的CL網(wǎng)架板焊接機(jī)械手,所述的離合驅(qū)動(dòng)組件(3)依次由驅(qū)動(dòng) 支架(31)、線圈架(35)、絲母套(32)組成,線圈架(35)內(nèi)部纏繞有線圈(36),絲母套(32) 內(nèi)設(shè)置有鋼珠(33),彈簧設(shè)置在線圈架(35)內(nèi)側(cè)抵靠絲母套(32)。
7. 如權(quán)利要求4所述的CL網(wǎng)架板焊接機(jī)械手,所述定位組件(4)包括套設(shè)在光桿(9) 上的定位彈簧(41),定位彈簧(41)兩側(cè)分別抵靠骨架(44)和定位珠架(42),骨架(44)內(nèi) 纏繞有線圈(45),定位珠架(42)上開(kāi)設(shè)有若干個(gè)孔,設(shè)置有數(shù)個(gè)鋼珠(43)。
8. -種CL網(wǎng)架板焊接機(jī),其特征在于,在焊接機(jī)機(jī)架上安裝若干個(gè)如權(quán)利要求1-7所 述的機(jī)械手,所述機(jī)械手的數(shù)量為10-40個(gè)。
9. 一種自動(dòng)焊接CL網(wǎng)架板的方法,其特征在于包括以下步驟: a. 取兩片平行的鋼絲網(wǎng),在兩片鋼絲網(wǎng)間填充泡沫材料,形成預(yù)焊板; b. 將預(yù)焊板堅(jiān)直立于工作臺(tái)上; c. 在權(quán)利要求8所述焊接機(jī)的工控機(jī)上輸入起始坐標(biāo)、鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔邊長(zhǎng)、鋼絲網(wǎng)間 距、結(jié)束坐標(biāo)、焊接電流; d. 工控機(jī)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)計(jì)算插入鋼絲的各預(yù)焊點(diǎn)坐標(biāo)、鋼絲插入角度、鋼絲長(zhǎng)度; d.由工控機(jī)控制焊接機(jī)上的數(shù)控機(jī)座將機(jī)械手移動(dòng)到預(yù)焊點(diǎn); e. 由上下萬(wàn)向套調(diào)整送絲機(jī)頭至計(jì)算角度; f. 按計(jì)算角度從預(yù)焊板的一側(cè)插入定長(zhǎng)的鋼絲; g. 斷絲機(jī)頭切斷鋼絲,焊接裝置將鋼絲焊接于預(yù)焊板上,對(duì)側(cè)焊接頭將鋼絲另一端焊 接于預(yù)焊板另一側(cè); h. 重復(fù)上述d-g步驟直至結(jié)束坐標(biāo)。
10. -種如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)焊接CL網(wǎng)架板的方法,其特征在于:在上述步驟d之 前加入試焊步驟,試焊角度、電流合格后繼續(xù)d步驟;試焊不合格則重新輸入相關(guān)數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】B23K37/02GK104084950SQ201410368565
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】張玉平, 趙玉林, 常鐵錚 申請(qǐng)人:河北環(huán)航科技股份有限公司