夹持定位装置及夹持定位方法、钢筋笼加工机器人转让专利
申请号 : CN202010325622.7
文献号 : CN113547049B
文献日 : 2022-07-22
发明人 : 邬全兵 , 张琼 , 毛家振
申请人 : 广东博智林机器人有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种夹持定位装置,其特征在于,所述夹持定位装置包括:
夹持机构,所述夹持机构包括至少两个定位组件和至少两个夹爪,所述夹爪与所述定位组件一一对应连接,至少两个所述夹爪间隔围绕布置于箍筋的外周并用于夹持住所述箍筋,所述定位组件用于驱动所述夹爪移动以迫使所述箍筋产生扩张形变而脱离接触纵筋;
所述定位组件包括夹座、第二驱动件和压臂,所述第二驱动件设置于所述夹座上并与所述压臂连接,所述第二驱动件用于驱动所述压臂靠近或远离所述箍筋;及移位机构,所述移位机构与所述夹持机构连接,所述移位机构用于驱动所述夹持机构移动以将所述箍筋从集中摆放位置移动到连接加工位置。
2.根据权利要求1所述的夹持定位装置,其特征在于,所述夹爪包括第一爪钩和第二爪钩,所述第一爪钩与所述第二爪钩间隔并排布置,且所述第一爪钩与所述第二爪钩之间形成避让凹腔。
3.根据权利要求2所述的夹持定位装置,其特征在于,所述第一爪钩和所述第二爪钩均设有钩槽。
4.根据权利要求2所述的夹持定位装置,其特征在于,所述第一爪钩和所述第二爪钩还均设有第一避空凹部。
5.根据权利要求4所述的夹持定位装置,其特征在于,所述第一爪钩和所述第二爪钩还均设有与所述第一避空凹部相背设置的第二避空凹部。
6.根据权利要求5所述的夹持定位装置,其特征在于,所述定位组件还包括设置于所述夹座上的第一驱动件,所述夹爪还包括与所述第一爪钩和所述第二爪钩连接的爪主体,所述第一驱动件与所述爪主体连接,且所述第一驱动件用于输出旋转动力。
7.根据权利要求6所述的夹持定位装置,其特征在于,所述压臂设有压槽;所述压臂处于所述第一爪钩与所述第二爪钩之间的居中位置。
8.根据权利要求6所述的夹持定位装置,其特征在于,所述定位组件还包括用于输出旋转动力的第三驱动件,所述第三驱动件与所述夹座连接;所述定位组件还包括第一移动单元及与所述第一移动单元连接的第二移动单元,所述第一移动单元用于输出水平方向或竖直方向的其中之一方向的驱动力,所述第二移动单元用于输出水平方向或竖直方向的其中另一方向的驱动力,所述第三驱动件与所述第二移动单元连接;其中,所述第一移动单元与所述第二移动单元能够先后动作或同步动作。
9.根据权利要求1至8任一项所述的夹持定位装置,其特征在于,所述夹持机构和所述移位机构均为两个并一一对应组装连接,两组所述夹持机构和所述移位机构用于间隔相对的分别布置在集中摆放的所述箍筋的两侧。
10.根据权利要求9所述的夹持定位装置,其特征在于,在每组所述夹持机构和所述移位机构中,所述定位组件和所述夹爪均为四个,四个所述夹爪用于一一对应的钩扣住所述箍筋的四个顶角。
11.一种钢筋笼加工机器人,其特征在于,包括如上述权利要求1至10任一项所述的夹持定位装置。
12.一种夹持定位方法,其特征在于,包括如下步骤:
将多个夹爪间隔围绕布置于箍筋的外周,并使各夹爪同时钩扣住所述箍筋的内侧;
各定位组件驱动各自对应的所述夹爪移动以迫使所述箍筋产生扩张形变而脱离接触纵筋;
移位机构驱动夹持机构移动,将所述箍筋由集中摆放位置移动到连接加工位置。
说明书 :
夹持定位装置及夹持定位方法、钢筋笼加工机器人
技术领域
背景技术
钢筋笼时,需要先将预制好后的箍筋集中摆放,待穿入纵筋后再将箍筋逐个手动推送或机
器拨送到焊枪或绑扎枪位置完成连接。但由于纵筋和箍筋并非光滑表面,而是在外廓上分
布着横肋和纵肋,这就导致箍筋移动非常困难,导致钢筋笼加工难度大,加工质量和效率难
以保证。
发明内容
述箍筋,所述定位组件用于驱动所述夹爪移动以迫使所述箍筋产生扩张形变而脱离接触纵
筋;及
而言,加工之前,将多个箍筋集中摆放在一起,而后将纵筋穿插至各箍筋内侧;正式加工时,
使夹持机构的至少两个夹爪围绕布置在最外侧的箍筋外周并夹持住(即钩扣住)该箍筋内
侧,紧接着,驱动定位组件动作,定位组件驱动夹爪移动,此时夹爪可对箍筋施加向外侧的
牵拉力而迫使箍筋产生向外扩张形变,使得箍筋能够脱离接触纵筋,箍筋的移动不会受到
纵筋外廓上的横肋和纵肋的阻挡,如此一来移位机构便可驱动夹持机构朝纵筋的端部方向
移动,实现将该最外侧箍筋从集中摆放位置(即多个箍筋集中摆放在一起的位置)移动到连
接加工位置(即焊枪或绑扎枪所在位置),由此完成纵筋与箍筋连接固定。至此,通过采用本
方案的夹持定位装置,能够大大降低箍筋移动难度,提高钢筋笼生产效率,保证加工质量。
述爪主体连接,且所述第一驱动件用于输出旋转动力。
箍筋。
连接的第二移动单元,所述第一移动单元用于输出水平方向或竖直方向的其中之一方向的
驱动力,所述第二移动单元用于输出水平方向或竖直方向的其中另一方向的驱动力,所述
第三驱动件与所述第二移动单元连接;其中,所述第一移动单元与所述第二移动单元能够
先后动作或同步动作。
两侧。
附图说明
本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他
的附图。
一爪钩;122、第二爪钩;123、避让凹腔;124、钩槽;125、第一避空凹部;126、第二避空凹部;
13、固定架;20、箍筋;30、纵筋。
具体实施方式
明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不
违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
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。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
接,也可以是电连接;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
部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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。
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平
的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施
方式。
是指将设计数量的纵筋30与箍筋20进行连接固定的过程,其中各纵筋30分别布置在纵筋30
的各个内侧转角处以及各边的中部位置,而各箍筋20则根据设计间距箍套于各纵筋30的外
部并沿轴向间隔布置。由此形成结构强度高,各部分受力性能一致性好的钢筋笼结构件,成
为各建筑结构中的承力骨架。
个箍筋20集中摆放暂存在一起,各箍筋20以相同的位姿紧邻或紧贴并排布置,从而形成密
排的箍筋20串。当箍筋20摆放好后,纵筋供送装置用于将纵筋30穿插到各箍筋20的内侧并
紧贴箍筋20内壁,由此实现纵筋30与箍筋20预组装固定。当纵筋30穿插到位后,支撑装置将
纵筋30的端部夹持固定以对纵筋30形成支撑,保证整个加工过程中纵筋30保持水平位姿不
变。之后夹持定位装置由外至内的逐一将各个箍筋20移动到纵筋30的不同位置上,此时需
保证各箍筋20之间形成预设间隔,最后加工执行装置便能够将各箍筋20与纵筋30连接固定
为一体,完成钢筋笼加工成型。
侧,且位于纵筋30的轴向一侧。工作时,以单侧单向方式由外至内将各个箍筋20逐一移动到
纵筋30的不同位置处。而在本实施例中,较佳地,所述夹持机构10和所述移位机构均为两个
并一一对应组装连接,两组所述夹持机构10和所述移位机构用于间隔相对的分别布置在集
中摆放的所述箍筋20的两侧。如此,两组夹持机构10和移位机构可同步从双向双侧同时移
动箍筋20至纵筋30上不同位置,此时,位于纵筋30的轴向两端(也即集中摆放的所有箍筋20
的左右两侧)需分别布置一台焊枪或者绑扎枪,以此实现双侧同步连接加工,大大提高钢筋
笼的加工效率。
能成本。
箍筋20的外周并用于夹持住(即钩扣住)所述箍筋20的内壁,所述定位组件11用于驱动所述
夹爪12移动以迫使所述箍筋20产生扩张形变而脱离接触纵筋30;所述移位机构用于驱动所
述夹持机构10移动以将所述箍筋20从集中摆放位置移动到连接加工位置。较佳的定位组件
11和夹爪均为多个(即三个或三个以上),此时可容易保证箍筋20均匀形变且完全脱离接触
纵筋30。
一一对应的钩扣住所述箍筋20的四个顶角。如此四个夹爪12同步(或先后)朝外方向移动
时,可牵拉箍筋20的四个顶角发生扩张形变而脱离接触位于四个顶角处的四根纵筋30,以
避免移动时受到纵筋30外廓上横肋和纵肋的阻碍。
离接触纵筋30,保证箍筋20顺畅移动即可。
夹持固定的工序中,以降低加工难度,提高加工效率。具体而言,加工之前,将多个箍筋20集
中摆放在一起,而后将纵筋30穿插至各箍筋20内侧;正式加工时,使夹持机构10的多个夹爪
12围绕布置在最外侧的箍筋20外周并钩扣住该箍筋20内侧,紧接着,驱动定位组件11动作,
定位组件11驱动夹爪12移动,此时夹爪12可对箍筋20施加向外侧的牵拉力而迫使箍筋20产
生向外扩张形变,使得箍筋20能够脱离接触纵筋30,箍筋20的移动不会受到纵筋30外廓上
的横肋和纵肋的阻挡,如此一来移位机构便可驱动夹持机构10朝纵筋30的端部方向移动,
实现将该最外侧箍筋20从集中摆放位置(即多个箍筋20集中摆放在一起的位置)移动到连
接加工位置(即焊枪或绑扎枪所在位置),由此完成纵筋30与箍筋20连接固定。至此,通过采
用本方案的夹持定位装置,能够大大降低箍筋20移动难度,提高钢筋笼生产效率,保证加工
质量。
对应的安装在固定架13的四条边板上且位于同一侧面。固定架13与移位机构连接,从而使
夹持机构10能够整体沿轴向移动。所述定位组件11还包括第一移动单元116及与所述第一
移动单元116连接的第二移动单元117,所述第一移动单元116用于输出水平方向或竖直方
向的其中之一方向的驱动力,所述第二移动单元117用于输出水平方向或竖直方向的其中
另一方向的驱动力,所述第三驱动件115与所述第二移动单元117连接;其中,所述第一移动
单元116与所述第二移动单元117能够先后动作或同步动作。如此借助第一移动单元116和
第二移动单元117进行先后或同步移动,可以带动夹爪12迅速精准定位并贴紧到箍筋20转
角内侧,使夹爪12能够可靠钩扣住箍筋20,且在移动过程中可按直线、弧线等多种移动轨迹
行走,利于夹爪12节省移动耗时,同时利于避障,提高夹爪12定位可靠性。
会存在区别。例如,在处于竖直方向上的定位组件11中,第一移动单元116可输出水平方向
的驱动力,且此时第二移动单元117可输出竖直方向的驱动力。但处于水平方向上的定位组
件11中,同样是第一移动单元116,此时输出的就是竖直方向的驱动力,且此时第二移动单
元117输出的是水平方向的移动力。
动夹爪12作靠近或远离箍筋20的运动。
设置于所述第一导轨上并与所述第一传动副连接的滑座,所述第二移动单元117设置于所
述滑座上。如此,第二移动单元117能够在第一移动单元116的驱动下,携带着夹爪12迅速找
到箍筋20的转角部位,保证定位效率。且由于第二移动单元117能够在竖直方向和水平方向
双向往复滑移,还使夹爪12具备适用于不同形状箍筋20的能力。
往复滑移的目的。动力传输平稳,结构简单。当然了,在其他实施例中,第一移动单元116的
具体结构还可以采用现有技术中的其他驱动结构,具体可根据实际需要进行选择。
伸缩臂,所述伸缩臂滑动设置于所述第二导轨上,且所述伸缩臂与所述夹爪12连接。如此,
通过第二驱动件113驱动驱动轮旋转,驱动轮可借助摩擦力驱动伸缩臂伸出或收回,从而由
伸缩臂带动夹爪12最终定位贴紧到箍筋20的转角内壁上,为后续牵拉箍筋20发生形变并移
动箍筋20提供可靠基础。
轮齿条传动副,借助齿啮合传动,可保证动力传输平稳,对夹爪12与纵筋30的载荷承载能力
强,确保位移可靠且精准。当然了,在其他一些实施例中,第二移动单元117具体结构还可以
采用现有技术中的其他驱动结构,例如剪叉机构、丝杠滑块机构等,具体可根据实际需要进
行选择。
121与所述第二爪钩122之间形成避让凹腔123。当牵拉箍筋20移动时,第一爪钩121和第二
爪钩122可同时钩扣住箍筋20的内壁,此时纵筋30伸入避让凹腔123内,可避免夹爪12与纵
筋30发生干涉。此外,箍筋20移动到连接加工位置时,夹爪12旋转调整位姿,使第一爪钩121
和第二爪钩122能够钩扣住纵筋30,而将箍筋20夹持在避让凹腔123内,以便于后续对箍筋
20与纵筋30进行连接加工(例如焊接或绑扎)。
20和纵筋30的自由度,避免发生非预期移动而影响钢筋笼正常加工。
一驱动件112与所述爪主体连接,且所述第一驱动件112用于输出旋转动力。夹座111用于承
载固定第一驱动件112和夹爪12。爪主体与第一驱动件112连接,使得当箍筋20被牵拉移动
到连接加工位置时,第一驱动件112可驱动夹爪12整体旋转90度,从而使夹爪12切换进入夹
持定位工态,保证对纵筋30与箍筋20夹持定位牢固,保证后续焊接或绑扎质量。
动所述压臂114靠近或远离所述箍筋20。当夹爪12将处于连接加工位置的箍筋20与纵筋30
定位夹持后,第二驱动件113随即驱动压臂114伸出将箍筋20压紧在纵筋30表面,很好限制
纵筋30与箍筋20的自由度,保证焊枪或绑扎枪的加工质量以及箍筋20与纵筋30的连接位置
精度。
受反作用力而发生折断。
型等形状,以便于适配各种直径箍筋20和纵筋30的夹持定位需要。
整体90度旋转时与纵筋30发生碰撞干涉。
生曲翘或凹陷形变,保证箍筋20与纵筋30连接质量以及钢筋笼的最终成型质量。
缸,安装在伸缩臂的末端且其活塞杆与夹座111连接。第三驱动件115可驱动夹爪12和压臂
114整体旋转,以能够对除去四个转角处的箍筋20与纵筋30的其他连接点位进行定位夹持,
满足加工要求。
在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护
范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。