本發(fā)明涉及一種機(jī)器人智能制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種建筑鋁模板焊接制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)建筑業(yè)使用大量板材，新興的鋁模板拆裝靈活、剛度高、使用壽命長，澆筑的混凝土面平整光潔，施工對(duì)機(jī)械依賴程度低，尺寸統(tǒng)一，互換性好，重量適中，適于人工搬運(yùn)，所以正以極快的速度替換木模板和鋼模板。

鋁模板包括大板、次肋和封板，大板是橫截面形狀和尺寸都不變的線形鋁材，一般是槽形或者多個(gè)槽形，可以由鋁合金生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出來，封板焊接在大板的兩端，封板上帶有溝槽的一面和大板的端面對(duì)齊，次肋的兩端分別靠緊槽形的兩個(gè)側(cè)邊焊接。

焊接平臺(tái)上設(shè)置了工裝夾具，在焊接平臺(tái)的兩側(cè)分別設(shè)置了搬運(yùn)機(jī)器人和焊接機(jī)器人，在搬運(yùn)機(jī)器人的末端設(shè)置有機(jī)械手，在搬運(yùn)機(jī)器人的旁邊放置有物料周轉(zhuǎn)設(shè)備，上面放有大板、次肋和封板，焊接機(jī)器人手臂末端連接有焊槍。在使用時(shí)搬運(yùn)機(jī)器人依次搬取物料，依次放置在工作臺(tái)上，焊接機(jī)器人則把物料的相鄰邊焊接在一起，最終完成鋁模板焊接。

傳統(tǒng)使用的自動(dòng)焊接設(shè)備存在一些缺陷和不足：搬運(yùn)機(jī)器人動(dòng)作雖然靈活，但是它的活動(dòng)動(dòng)作較多，運(yùn)行速度也較慢，經(jīng)常需要焊接機(jī)器人等待它運(yùn)行完成，即搬運(yùn)機(jī)器人的使用率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種鋁模板自動(dòng)焊接設(shè)備送料器。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的：

包括焊接平臺(tái)、懸臂、升降裝置、小料機(jī)械手、小料放置裝置，懸臂通過縱向移動(dòng)副和焊接平臺(tái)連接，在縱向驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，懸臂沿著平行于鋁模板長邊的方向平移，懸臂設(shè)有橫向移動(dòng)副和橫向驅(qū)動(dòng)裝置，升降裝置安裝在橫向驅(qū)動(dòng)裝置上，小料機(jī)械手安裝在升降裝置上，懸臂上設(shè)置小料放置裝置。

在升降裝置的帶動(dòng)下，小料機(jī)械手可以做升降運(yùn)動(dòng)，在橫向驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下，小料機(jī)械手隨著升降裝置沿橫向運(yùn)動(dòng)，即平行于鋁模板短邊的方向上運(yùn)動(dòng)；小料機(jī)械手可以夾持或放開封板或次肋，封板或次肋被夾持住時(shí)可以隨著小料機(jī)械手做升降或橫向運(yùn)動(dòng)；或者懸臂沿著縱向移動(dòng)時(shí)，升降裝置、小機(jī)械手、封板和次肋一起沿著縱向移動(dòng)。

升降裝置是升降導(dǎo)桿氣缸，升降導(dǎo)桿氣缸可以是氣缸和導(dǎo)桿-導(dǎo)套機(jī)構(gòu)的集成體，氣缸的缸桿推動(dòng)的方向平行于導(dǎo)桿-導(dǎo)套機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向，導(dǎo)桿-導(dǎo)套機(jī)構(gòu)為氣缸的缸桿提供導(dǎo)向作用；升降導(dǎo)桿氣缸也可以是氣缸和導(dǎo)桿-導(dǎo)套機(jī)構(gòu)的組合體；升降導(dǎo)桿氣缸可以是多桿氣缸，即兩個(gè)或兩個(gè)以上的氣缸集成在一起，運(yùn)動(dòng)方向相同，缸桿同時(shí)也起導(dǎo)桿的作用；升降裝置可以是電缸，電缸是將伺服電機(jī)、絲杠-螺母的組合、導(dǎo)桿-導(dǎo)套的組合一體化設(shè)計(jì)的模塊化產(chǎn)品，將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將伺服電機(jī)最佳優(yōu)點(diǎn)-精確轉(zhuǎn)速控制，精確轉(zhuǎn)數(shù)控制，精確扭矩控制轉(zhuǎn)變成-精確速度控制，精確位置控制，精確推力控制。氣缸也可以換成液壓缸。

橫向驅(qū)動(dòng)裝置或者縱向驅(qū)動(dòng)裝置，可以是電機(jī)-減速機(jī)-齒輪-齒條組合，或者是電機(jī)-減速機(jī)-絲杠-螺母的組合，或者是電機(jī)-減速機(jī)-同步輪-同步帶的組合。

懸臂設(shè)有料盤驅(qū)動(dòng)架，小料放置裝置通過進(jìn)給移動(dòng)副和料盤驅(qū)動(dòng)架相連，小料放置裝置通過進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)；小料放置裝置上設(shè)置多個(gè)定位格，次肋和封板分別放在定位格內(nèi)，定位格給次肋和封板進(jìn)行粗略地定位。

小料放置裝置包括小料盤和料盤托架兩部分，料盤托架通過進(jìn)給移動(dòng)副與料盤驅(qū)動(dòng)架相連，通過進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，小料盤是長方盤形，上面設(shè)有多個(gè)定位格，次肋和封板分別放在定位格內(nèi)，定位格給次肋和封板進(jìn)行粗略地定位；小料盤底部設(shè)有小料盤定位孔，料盤托架的上部設(shè)有小料盤定位銷，通過小料盤定位孔和小料盤定位銷的配合，使小料盤在料盤托架上的位置固定。

小料盤是一個(gè)獨(dú)立的元件，在其它地方由人工把次肋和封板預(yù)先擺在上面，然后搬運(yùn)到本發(fā)明附近，把本發(fā)明上的空的小料盤替換下來。小料盤上設(shè)手柄，如果通過人工搬運(yùn)小料盤，則可以通過手柄搬運(yùn)，使用比較方便。小料盤上還設(shè)有插銷定位孔，如果設(shè)置了自動(dòng)搬運(yùn)小料盤的自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手，可以通過自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手上的定位銷插入插銷定位孔達(dá)到夾持的目的。

懸壁上設(shè)有對(duì)中裝置，對(duì)中裝置包括平行氣爪和夾爪，平行氣爪包括缸體和兩個(gè)氣爪，在壓縮空氣的驅(qū)動(dòng)下兩個(gè)氣爪同速反向平移；平行氣爪和懸臂固定連接，平行氣爪的兩個(gè)氣爪分別和夾爪固定連接，當(dāng)兩個(gè)夾爪相向平移時(shí)，能使中間的次肋或封板精確對(duì)中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)：提供一種不需要人工參與，全自動(dòng)完成搬運(yùn)和焊接的鋁模板自動(dòng)焊接設(shè)備，提高工作效率與精確度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明與鋁模板自動(dòng)焊接設(shè)備安裝在一起的三維結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明拆去小料盤3和料盤托架4的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是料盤托架的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是小料盤從上方觀察的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是小料盤從下方觀察的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是對(duì)中裝置的三維結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：圖中，1懸臂；12橫向直線導(dǎo)軌副；13橫向電機(jī)-減速機(jī)-齒輪-齒條組合；14料盤驅(qū)動(dòng)架；15進(jìn)給滑塊；16進(jìn)給電機(jī)-減速機(jī)組合；17進(jìn)給齒輪；21升降導(dǎo)桿氣缸；22小料機(jī)械手；3小料盤；31定位格；32手柄；33小料盤定位孔；34插銷定位孔；4料盤托架；41進(jìn)給直線導(dǎo)軌；42進(jìn)給齒條；43小料盤定位銷；5對(duì)中裝置；51平行氣爪；52夾爪；6焊接平臺(tái)；61縱向直線導(dǎo)軌副；62縱向電機(jī)-減速機(jī)-齒輪-齒條組合；7鋁模板；71封板；72次肋；73大板。

如圖1所示，本發(fā)明包括焊接平臺(tái)6、懸臂1、升降導(dǎo)桿氣缸21、小料機(jī)械手22、小料盤3和料盤托架4；懸臂1通過縱向直線導(dǎo)軌副61和焊接平臺(tái)6連接，懸臂1通過縱向電機(jī)-減速機(jī)-齒輪-齒條組合62驅(qū)動(dòng)，在縱向電機(jī)-減速機(jī)-齒輪-齒條組合62的驅(qū)動(dòng)下，懸臂1沿著縱向即平行于鋁模板7長邊的方向平移。

如圖2所示，懸臂1上部設(shè)有橫向直線導(dǎo)軌副12和橫向電機(jī)-減速機(jī)-齒輪-齒條組合13；升降導(dǎo)桿氣缸21是一種自動(dòng)化設(shè)備中經(jīng)常使用的元件，是由氣缸、導(dǎo)桿和導(dǎo)套集成在一起，導(dǎo)桿和導(dǎo)套組成移動(dòng)副，升降導(dǎo)桿氣缸21的缸體通過橫向直線導(dǎo)軌副12與懸臂1連接，同時(shí)也通過橫向電機(jī)-減速機(jī)-齒輪-齒條組合13驅(qū)動(dòng)，在橫向電機(jī)-減速機(jī)-齒輪-齒條組合13的驅(qū)動(dòng)下升降導(dǎo)桿氣缸21沿橫向，即平行于鋁模板7短邊的方向上平移；

小料機(jī)械手22與升降導(dǎo)桿氣缸21的缸桿末端連接，小料機(jī)械手22末端可以夾持或放開封板71或次肋72，升降導(dǎo)桿氣缸21的缸桿升降運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)封板71或次肋72升降，升降導(dǎo)桿氣缸21沿橫向平移時(shí)，同時(shí)帶動(dòng)封板71或次肋72平移。

如圖3所示，懸臂1底部設(shè)有料盤驅(qū)動(dòng)架14，料盤驅(qū)動(dòng)架14上設(shè)置有進(jìn)給滑塊15、進(jìn)給電機(jī)-減速機(jī)組合16和進(jìn)給齒輪17，進(jìn)給齒輪17和進(jìn)給電機(jī)-減速機(jī)組合16的輸出軸固定，進(jìn)給電機(jī)-減速機(jī)組合16的固定法蘭和料盤驅(qū)動(dòng)架14固定連接；如圖4所示，料盤托架4包括進(jìn)給直線導(dǎo)軌41和進(jìn)給齒條42，進(jìn)給滑塊15和進(jìn)給直線導(dǎo)軌41組成直線導(dǎo)軌副，進(jìn)給齒輪17和進(jìn)給齒條42嚙合；當(dāng)進(jìn)給電機(jī)-減速機(jī)組合16的輸出軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過進(jìn)給齒輪17、進(jìn)給齒條42驅(qū)動(dòng)料盤托架4沿進(jìn)給直線導(dǎo)軌41平移。

如圖5、圖6所示，小料盤3是長方盤形，上面設(shè)有多個(gè)定位格31，次肋72和封板71分別放在定位格31內(nèi)，定位格31給次肋72和封板71進(jìn)行粗略地定位；小料盤3底部設(shè)有小料盤定位孔33，料盤托架4的上部設(shè)有小料盤定位銷43，通過小料盤定位孔33和小料盤定位銷43的配合，使小料盤3在料盤托架4上的位置固定。小料盤3上還設(shè)有插銷定位孔34，如果設(shè)置了自動(dòng)搬運(yùn)小料盤3的自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手，可以通過自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手上的定位銷插入插銷定位孔34達(dá)到夾持的目的。

懸臂1上設(shè)有對(duì)中裝置5，如圖7所示，對(duì)中裝置5包括平行氣爪51和夾爪52，平行氣爪51是自動(dòng)化領(lǐng)域經(jīng)常使用的氣動(dòng)元件，平行氣爪51包括缸體和兩個(gè)氣爪，在壓縮空氣的驅(qū)動(dòng)下兩個(gè)氣爪同速反向平移；平行氣爪51的兩個(gè)氣爪分別和夾爪52固定連接，當(dāng)兩個(gè)夾爪相向平移時(shí)，能使中間的次肋72或封板71精確對(duì)中。

本實(shí)施例的工作步驟：

(1)人工或者通過自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手從料盤托架4上取下空的小料盤3，再把裝滿封板71和次肋72的小料盤3放到料盤托架4上，使小料盤定位孔33和小料盤定位銷43配合；

(2)進(jìn)給電機(jī)-減速機(jī)組合啟動(dòng)，通過料盤托架4帶動(dòng)小料盤3平移，使封板71或次肋72移動(dòng)到小料機(jī)械手22的正下方；

(3)對(duì)中裝置5啟動(dòng)，兩個(gè)夾爪52相向移動(dòng)，使封板71或次肋72精確定位；

(4)升降導(dǎo)桿氣缸21啟動(dòng)伸出，并抓持住封板71或次肋72；

(5)對(duì)中裝置5啟動(dòng)，兩個(gè)夾爪52相背移動(dòng)，離開封板71或次肋72；

(6)升降導(dǎo)桿氣缸21啟動(dòng)縮回，并帶動(dòng)封板71或次肋72上升；

(7)橫向電機(jī)-減速機(jī)-齒輪-齒條組合13啟動(dòng)，帶動(dòng)升降導(dǎo)桿氣缸21平移，使封板71或次肋72位于大板73的正上方；

(8)升降導(dǎo)桿氣缸21啟動(dòng)伸出，并帶動(dòng)封板71或次肋72插入大板73的槽內(nèi)；

(9)小料機(jī)械手22解除抓持，升降導(dǎo)桿氣缸21啟動(dòng)縮回；

(10)橫向電機(jī)-減速機(jī)-齒輪-齒條組合13啟動(dòng)，帶動(dòng)升降導(dǎo)桿氣缸21平移，使小料機(jī)械手22位于小料盤3的正上方；同時(shí)縱向電機(jī)-減速機(jī)-齒輪-齒條組合61啟動(dòng)，使懸臂1移動(dòng)到下一個(gè)待放置封板71或次肋72的位置；

(11)多次重復(fù)步驟(2)至(10)，直至小料盤3上所有的封板71和次肋72被轉(zhuǎn)移到大板73上；

(12)重復(fù)步驟(1)至(11)。