一种方钢管加强筋预装设备

技术领域

本发明属于钢构生产加工技术领域，具体涉及一种方钢管加强筋预装设备。

背景技术

钢架结构是厂房等建筑设施常用的承力结构，为确保钢架结构强度可靠一般采用厚重钢板焊接制造。钢架主要结构形式有工字钢梁、方钢立柱等，加工时首先将钢板切割成指定尺寸，然后将钢板拼接成指定形状，再将接缝焊接牢固，焊接时首先采用点焊进行初步固定然后再利用埋焊机对接缝进行可靠焊接，然而由于钢板重量较大，现有技术在拼装时需要依赖吊装设备进行辅助支撑，不仅定位难度较大而且操作繁琐，不便于大规模生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种方钢管加强筋预装设备,能够实现方钢管加强筋的自动上料和压装定位，便于后续焊接，提高加工效率。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种方钢管加强筋预装设备，包括储料槽、推料机构、翻转机械手和升降座，所述加强筋由钢板制成，加强筋包括两对称设置的三角形区域以及连接两三角形区域的连接部；所述储料槽用于存放加强筋，加强筋水平堆叠在储料槽内，所述推料机构用于将储料槽内的加强筋逐个推送至翻转机械手上，所述翻转机械手用于将水平状态的加强筋翻转至竖直状态；升降座沿竖直方向与机架活动连接，升降座上对称设置有两个侧推块，侧推块沿水平方向与升降座滑动连接，升降座的运动路径两侧设有两侧翻转机械手；所述侧推块上设有永磁体，当升降座位于两翻转机械手之间时翻转机械手转动至竖直状态，此时两侧推块相互远离能够卡设在加强筋的两三角形区域之间并使加强筋与永磁体吸合，此时再驱动升降座下行能够将加强筋从两翻转机械手的扁平夹腔底部抽离并将加强筋压入方钢管的横向钢板和两侧钢板之间；当升降座上行时两侧推块相互靠近并从加强筋的两三角形区域之间抽离。

所述储料槽包括竖直设置的矩形筒，以及矩形筒底部设置的底板，所述加强筋沿竖直方向堆叠在储料槽内且各加强筋的的板面水平设置；矩形筒两窄壁的底部设有扁孔，扁孔的高度大于一块加强筋的厚度且小于两块加强筋的厚度。

所述翻转机械手具有一扁平夹腔，翻转机械手转动设置在机架上使扁平夹腔在竖直和水平两个状态间切换，当扁平夹腔处于水平状态时扁平夹腔的一端与矩形筒其中一侧的扁孔平齐，所述推料机构用于将储料槽最底部的加强筋推送至处于水平状态的扁平夹腔内，所述推料机构包括滑动设置在底板上的推板，推板沿滑动方向与矩形筒底部的扁孔正对设置。

还包括用于驱动推板滑动以及驱动翻转机械手转动的联动驱动机构，所述联动驱动机构被装配为在推板将加强筋推入扁平夹腔的过程中能够使扁平夹腔保持水平状态，且当推板从储料槽内抽离的过程中能够同时驱动翻转机械手由水平状态翻转为竖直状态。

所述翻转机械手包括同轴设置的外回转部和芯部，所述外回转部与芯部转动连接，芯部与机架转动连接，外回转部上设有第一扁槽，芯部上设有第二扁槽，当第一扁槽与第二扁槽平齐时两者共同构成所述扁平夹腔；所述机架与外回转部之间设有限位块，限位块被装配为能够限制外回转部仅在竖直和水平两个状态之间回转，外回转部与机架之间设有扭簧，扭簧被装配为其弹力能够驱使外回转部由竖直状态转动至水平状态，所述芯部与联动驱动机构相连，当推板将加强筋推入扁平夹腔的过程中联动驱动机构能够驱动芯部由竖直状态转动至水平状态，且当推板从储料槽内抽离的过程中联动驱动机构能够驱动芯部由水平状态翻转为竖直状态；当加强筋位于扁平夹腔内且芯部由水平状态向竖直状态转动时芯部能够通过加强筋带动外回转部同步转动从而使外回转部转动至竖直状态，且加强筋在芯部和外回转部的相对扭转力作用下被夹紧，而当扁平夹腔内的加强筋抽离后，外回转部在扭簧的作用下能够瞬间回弹至水平状态，进而使推板下一次刚开始推送加强筋时扁平夹腔的端部就已经与扁孔对齐。

所述联动驱动机构包括水平设置的活塞缸，该活塞缸的活塞杆与推板固接；还包括水平导杆，水平导杆的一端设有推头，推头上设有竖直腰型孔，所述芯部的转轴上设有摆臂，摆臂的端部设有销柱，所述销柱与竖直腰型孔滑动枢接，所述水平导杆沿自身长度方向与机架滑动连接，且水平导杆与机架之间设有弹性元件，弹性元件被装配为其弹力能够驱使芯部由竖直状态转动至水平状态；所述推板上延伸设置有一挡接部，挡接部与水平导杆上设置的径向凸部挡接，当推板向远离翻转机械手的方向滑动时挡接部能够带动水平导杆滑动并使芯部由水平状态转动至竖直状态；所述弹性元件为压簧，压簧套装在水平导杆上且压簧两端分别与推头和机架抵接。

还包括沿竖直方向与机架活动连接的驱动块，机架设有用于驱动驱动块上下运动的驱动部件，所述驱动部件为机架上竖直设置的液压缸，所述两侧推块上设有楔形块，所述驱动块上设有与两楔形块配合的斜面，当驱动块相对于升降座下行时能够驱动两侧推块相互远离；所述升降座与机架之间设有锁止机构，锁止机构被装配为当升降座位于两翻转机械手之间时能够将升降座保持在该位置，且当驱动块下行至驱动两侧推块相互远离后锁止机构能够将升降座释放，此时升降座继续下行能够带动升降座同步下行。

所述侧推块上设有与加强筋三角形区域的斜边相配合的斜坡面，该斜坡面的两侧设有用于夹持加强筋侧面的夹壁；所述升降座上设有与驱动块挡接的挡接板，当驱动块上行并与楔形块脱离后驱动块与挡接板抵触，此时驱动块继续上行能够带动升降座上行，而两侧推块则在顶部斜坡面与加强筋斜边的作用下相互合拢并与加强筋脱离；所述驱动块两侧还设有台阶面，当驱动块驱动两侧推块分相互远离后驱动块台阶面以下的部分插在两楔形块之间，而台阶面与楔形块挡接以驱动升降座下行。

所述升降座通过竖直导杆与机架构成阻尼滑动配合；所述锁止机构包括竖直导杆上设置的卡槽以及机架上滑动设置的卡板，所述卡板上设有相互贯通的圆孔和扁孔，圆孔的直径大于竖直导杆的直径，扁孔的宽度小于竖直导杆的直径且大于竖直导杆的卡槽处的截面宽度，卡板与机架之间设有弹簧，当升降座位于两翻转机械手之间时卡板与卡槽平齐，此时卡板在弹簧作用下使扁孔卡入卡槽内以阻止升降座的竖直运动。

所述卡板上设有第二楔形块，还包括与驱动块相对固接的楔形驱动块，当驱动块将两侧推块分离后楔形驱动块与第二楔形块抵接，此时驱动块继续下行能够驱动卡板滑动并使圆孔与竖直导杆正对进而使锁止机构解锁。

本发明取得的技术效果为：本发明采用加强筋预装设备实现了加强筋的自动上料和定位，这一方面为加强筋的焊接提供了便利，因为不用人工进行扶持，另一方面也提高了加工效率和加强筋的安装精度。

附图说明

图1是本发明的实施例所提供的加强筋预装设备的立体图；

图2是本发明的实施例所提供的加强筋上料机构的立体图，图中隐去了储料槽；

图3是本发明的实施例所提供的翻转机械手的立体图；

图4是本发明的实施例所提供的翻转机械手的爆炸图；

图5是本发明的实施例所提供的压装定位机构的立体图；

图6是本发明的实施例所提供的升降座的剖视图；

图7是本发明的实施例所提供的升降座及锁止机构的立体图，图中隐去了机架。

为清楚展示本发明的主要，图中机架等主要支撑部件都已隐去，因此在表述中出现机架的地方可能不在同一处，但各机架实际上是连为一体的。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

实施例1

如图1-7所示，一种方钢管加强筋预装设备，包括储料槽40、推料机构、翻转机械手60和升降座70，所述加强筋3由钢板制成，加强筋3包括两对称设置的三角形区域以及连接两三角形区域的连接部；所述储料槽40用于存放加强筋3，加强筋3水平堆叠在储料槽40内，所述推料机构用于将储料槽40内的加强筋3逐个推送至翻转机械手60上，所述翻转机械手60用于将水平状态的加强筋3翻转至竖直状态；升降座70沿竖直方向与机架活动连接，升降座70上对称设置有两个侧推块71，侧推块71沿水平方向与升降座70滑动连接，升降座70的运动路径两侧设有两侧翻转机械手60；所述侧推块71上设有永磁体，当升降座70位于两翻转机械手60之间时翻转机械手60转动至竖直状态，此时两侧推块71相互远离能够卡设在加强筋的两三角形区域之间并使加强筋与永磁体吸合，此时再驱动升降座70下行能够将加强筋从两翻转机械手60的扁平夹腔底部抽离并将加强筋3压入方钢管的横向钢板和两侧钢板之间；当升降座70上行时两侧推块71相互靠近并从加强筋的两三角形区域之间抽离。本发明采用加强筋预装设备实现了加强筋的自动上料和定位，这一方面为加强筋的焊接提供了便利，因为不用人工进行扶持，另一方面也提高了加工效率和加强筋的安装精度。

优选的，如图5所示，所述储料槽40包括竖直设置的矩形筒，以及矩形筒底部设置的底板，所述加强筋沿竖直方向堆叠在储料槽40内且各加强筋的的板面水平设置；矩形筒两窄壁的底部设有扁孔，扁孔的高度大于一块加强筋的厚度且小于两块加强筋的厚度。

如图3、4所示，所述翻转机械手60具有一扁平夹腔，翻转机械手60转动设置在机架上使扁平夹腔在竖直和水平两个状态间切换，当扁平夹腔处于水平状态时扁平夹腔的一端与矩形筒其中一侧的扁孔平齐，所述推料机构用于将储料槽40最底部的加强筋推送至处于水平状态的扁平夹腔内，所述推料机构包括滑动设置在底板上的推板50，推板50沿滑动方向与矩形筒底部的扁孔正对设置。

还包括用于驱动推板50滑动以及驱动翻转机械手60转动的联动驱动机构，所述联动驱动机构被装配为在推板50将加强筋推入扁平夹腔的过程中能够使扁平夹腔保持水平状态，且当推板50从储料槽40内抽离的过程中能够同时驱动翻转机械手60由水平状态翻转为竖直状态。

所述翻转机械手60包括同轴设置的外回转部61和芯部62，所述外回转部61与芯部62转动连接，芯部62与机架转动连接，外回转部61上设有第一扁槽，芯部62上设有第二扁槽，当第一扁槽与第二扁槽平齐时两者共同构成所述扁平夹腔；所述机架与外回转部61之间设有限位块，限位块被装配为能够限制外回转部61仅在竖直和水平两个状态之间回转，外回转部61与机架之间设有扭簧64，扭簧64被装配为其弹力能够驱使外回转部61由竖直状态转动至水平状态，所述芯部62与联动驱动机构相连，当推板50将加强筋推入扁平夹腔的过程中联动驱动机构能够驱动芯部62由竖直状态转动至水平状态，且当推板50从储料槽40内抽离的过程中联动驱动机构能够驱动芯部62由水平状态翻转为竖直状态；当加强筋位于扁平夹腔内且芯部62由水平状态向竖直状态转动时芯部62能够通过加强筋带动外回转部61同步转动从而使外回转部61转动至竖直状态，且加强筋在芯部62和外回转部61的相对扭转力作用下被夹紧，而当扁平夹腔内的加强筋抽离后，外回转部61在扭簧64的作用下能够瞬间回弹至水平状态，进而使推板50下一次刚开始推送加强筋时扁平夹腔的端部就已经与扁孔对齐。

优选的，如图2所示，所述联动驱动机构包括水平设置的活塞缸，该活塞缸的活塞杆与推板50固接；还包括水平导杆52，水平导杆52的一端设有推头54，推头54上设有竖直腰型孔，所述芯部62的转轴上设有摆臂63，摆臂63的端部设有销柱，所述销柱与竖直腰型孔滑动枢接，所述水平导杆52沿自身长度方向与机架滑动连接，且水平导杆52与机架之间设有弹性元件53，弹性元件53被装配为其弹力能够驱使芯部62由竖直状态转动至水平状态；所述推板50上延伸设置有一挡接部51，挡接部51与水平导杆52上设置的径向凸部挡接，当推板50向远离翻转机械手60的方向滑动时挡接部51能够带动水平导杆52滑动并使芯部62由水平状态转动至竖直状态；所述弹性元件53为压簧，压簧套装在水平导杆52上且压簧两端分别与推头54和机架抵接。

优选的，如图5、6所示，还包括沿竖直方向与机架活动连接的驱动块72，机架设有用于驱动驱动块72上下运动的驱动部件，所述驱动部件为机架上竖直设置的液压缸，所述两侧推块71上设有楔形块713，所述驱动块72上设有与两楔形块713配合的斜面，当驱动块72相对于升降座70下行时能够驱动两侧推块71相互远离；所述升降座70与机架之间设有锁止机构80，锁止机构80被装配为当升降座70位于两翻转机械手60之间时能够将升降座70保持在该位置，且当驱动块72下行至驱动两侧推块71相互远离后锁止机构80能够将升降座70释放，此时升降座70继续下行能够带动升降座70同步下行。

所述侧推块71上设有与加强筋三角形区域的斜边相配合的斜坡面711，该斜坡面711的两侧设有用于夹持加强筋侧面的夹壁712；所述升降座70上设有与驱动块72挡接的挡接板74，当驱动块72上行并与楔形块713脱离后驱动块72与挡接板74抵触，此时驱动块72继续上行能够带动升降座70上行，而两侧推块71则在顶部斜坡面711与加强筋斜边的作用下相互合拢并与加强筋脱离；所述驱动块72两侧还设有台阶面，当驱动块72驱动两侧推块71分相互远离后驱动块72台阶面以下的部分插在两楔形块713之间，而台阶面与楔形块713挡接以驱动升降座70下行。

优选的，如图7所示，所述升降座70通过竖直导杆73与机架构成阻尼滑动配合；所述锁止机构80包括竖直导杆73上设置的卡槽731以及机架上滑动设置的卡板81，所述卡板81上设有相互贯通的圆孔和扁孔，圆孔的直径大于竖直导杆73的直径，扁孔的宽度小于竖直导杆73的直径且大于竖直导杆73的卡槽731处的截面宽度，卡板81与机架之间设有弹簧82，当升降座70位于两翻转机械手60之间时卡板81与卡槽731平齐，此时卡板81在弹簧82作用下使扁孔卡入卡槽731内以阻止升降座70的竖直运动。

所述卡板81上设有第二楔形块83，还包括与驱动块72相对固接的楔形驱动块75，当驱动块72将两侧推块71分离后楔形驱动块75与第二楔形块83抵接，此时驱动块72继续下行能够驱动卡板81滑动并使圆孔与竖直导杆73正对进而使锁止机构80解锁。

实施例2

一种方钢管加强筋预装方法，包括如下步骤：

步骤1：将方钢管的一个横向钢板与两个侧钢板点焊固定；

步骤2：将两个加强筋分别放置于步骤1所述的横向钢板与两个侧钢板的内侧拐角处，所述加强筋由钢板制成，加强筋包括两对称设置的三角形区域以及连接两三角形区域的连接部；放置时使加强筋其中一个三角形区域的两直角边分别与所述拐角贴合，另一三角形区域朝上设置用于支撑方钢管的另一横向钢板；

步骤3：将加强筋分别与横向钢板和两个侧钢板焊接固定；

所述步骤2中，采用方钢管加强筋预装设备来放置加强筋，方钢管加强筋预装设备包括储料槽40、推料机构、翻转机械手60和升降座70，所述加强筋由钢板制成，加强筋包括两对称设置的三角形区域以及连接两三角形区域的连接部；所述储料槽40用于存放加强筋，加强筋水平堆叠在储料槽40内，所述推料机构用于将储料槽40内的加强筋逐个推送至翻转机械手60上，所述翻转机械手60用于将水平状态的加强筋翻转至竖直状态；升降座70沿竖直方向与机架活动连接，升降座70上对称设置有两个侧推块71，侧推块71沿水平方向与升降座70滑动连接，升降座70的运动路径两侧设有两侧翻转机械手60；所述侧推块71上设有永磁体，当升降座70位于两翻转机械手60之间时翻转机械手60转动至竖直状态，此时两侧推块71相互远离能够卡设在加强筋的两三角形区域之间并使加强筋与永磁体吸合，此时再驱动升降座70下行能够将加强筋从两翻转机械手60的扁平夹腔底部抽离并将加强筋压入方钢管的横向钢板和两侧钢板之间；当升降座70上行时两侧推块71相互靠近并从加强筋的两三角形区域之间抽离；

放置时，将多个加强筋水平堆叠在储料槽40内，推料机构将加强筋推送至翻转机械手60内，翻转机械手60将加强筋翻转至竖直状态，然后升降座70上的侧推块71深入加强筋内并通过永磁体将加强筋吸合，然后升降座70下行将加强筋从翻转机械手60下端抽离，并将加强筋按压在横向钢板与侧钢板之间的拐角处。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。