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)械手能自動完成鋼筋(絲)的定長、插入、斷絲和焊接，同時也改變了原先手工操作質(zhì)量不一致的問題。本發(fā)明同時公開了一種應(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。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑施工設(shè)計領(lǐng)域，具體地說，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Composite Light-weight的縮寫，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"的簡稱，這是一種由我國發(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作，如鋼 筋（絲）的定長、插入、斷絲，再就是要按焊接點(diǎn)的空間矩陣移動定位，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)頭通過萬向套安裝在數(shù)控機(jī)座上，數(shù)控機(jī)座通過兩根短軸安裝在支架 上； 所述綜合斷絲機(jī)頭與液壓動作筒通過連接套連接。
[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作筒的送絲接頭上，另一端抵靠在錐套上，鋼珠支架上開設(shè)有若 干個孔，內(nèi)部設(shè)置有數(shù)個用來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 和活動刀架。
[0007] 所述焊接裝置具有固定鉗體和活動鉗體；固定鉗體的固定鉗頭通過螺栓固定在斷 絲機(jī)頭末端，與斷絲機(jī)頭本體間設(shè)置一層絕緣板；活動鉗體包括一活動鉗頭、一支桿、一可 前后活動的滾輪，共同形成一四連桿機(jī)構(gòu)；固定鉗頭和活動鉗頭分別與電極導(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、上下萬向套、電磁式離合驅(qū)動組 件等組成，上下萬向套由電磁式離合驅(qū)動組件分別通過定位組件連接到光桿和滾珠絲桿 上；電磁式離合驅(qū)動組件由工控機(jī)操作。
[0009] 所述的電磁式離合驅(qū)動組件有4個。
[0010] 所述的定位組件依次由驅(qū)動支架、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，定位珠架上開設(shè)有若干個孔，設(shè)置有數(shù)個鋼珠。
[0012] 本發(fā)明同時提供一種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 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。
[0013] 本發(fā)明同時提供一種自動焊接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、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)計算插入鋼絲的各預(yù)焊點(diǎn)坐標(biāo)、鋼絲插入角度、鋼絲長度； d. 由工控機(jī)控制焊接機(jī)上的數(shù)控機(jī)座將機(jī)械手移動到預(yù)焊點(diǎn)； e. 由上下萬向套調(diào)整送絲機(jī)頭至計算角度； f. 按計算角度從預(yù)焊板的一側(cè)插入定長的鋼絲； 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)，以此來保證焊接的成功率，減少廢品。
[0015] 采用上述技術(shù)方案，解決了 CL行業(yè)長期以來在生產(chǎn)上的瓶頸，使工效成倍增長， 提高了效益，降低了成本，減經(jīng)了勞動強(qiáng)度，同時也改變了原先手工操作質(zhì)量不一致的問 題。由于CL板重量經(jīng)但體積大不便于長途遠(yuǎn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，只適合在全國各地都布點(diǎn)生產(chǎn)，因 此這個行業(yè)在全國數(shù)量很大，一旦本發(fā)明在全國普及，這套機(jī)組的需求量是很大的。
[0016]

【專利附圖】

【附圖說明】 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活動鉗體231活動鉗頭232滾輪233支桿24 固定鉗體241固定鉗頭242絕緣板25活動刀架26固定刀架27電極導(dǎo)體 3離合驅(qū)動組件 31驅(qū)動支架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 5萬向套 51萬向中套52萬向套側(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] 同時下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[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)頭連接的液壓動作筒，綜合斷絲機(jī)頭通 過萬向套5安裝在數(shù)控機(jī)座上，數(shù)控機(jī)座通過兩根短軸73安裝在支架71上，綜合斷絲機(jī)頭 與液壓動作筒通過連接套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，在液壓動作筒的的送絲接頭65 的推動下，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，同時錐套14向前壓向斷絲機(jī)頭2的滑塞22,放開了機(jī)頭上的錐套14,鋼絲在 動作筒推動下，按這一段的定長插入網(wǎng)架內(nèi)，當(dāng)鋼絲運(yùn)動到底時，被由固定刀架26和活 動刀架25的剪切力下切斷，這時活動鉗體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、上下萬向套5、四個電磁式離合驅(qū)動組 件3等組成，綜合斷絲機(jī)頭安裝在上下萬向套5上，可以作六自由度轉(zhuǎn)動，以便插入鋼絲，而 上下萬向套又由四個電磁式離合驅(qū)動組件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，完成整個自動化運(yùn)行過程。離合驅(qū)動組件3依次由驅(qū)動 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上開設(shè)有若干個孔，設(shè)置有數(shù)個鋼珠43。光桿9主要起到機(jī)械手的支撐作用，通過滾珠 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)電磁通電時萬向套松開，在計算 機(jī)控制下移動到新的位置上然后鎖住，操控萬向套5將斷絲機(jī)頭2對正新的工位插入鋼絲， 重復(fù)上一次動作。
[0020] 完成一次焊接后，工控計算機(jī)控制四個電磁式離合驅(qū)動組件3按照矩陣上的新焊 點(diǎn)移動到新的工位上，重復(fù)上述過程，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CL網(wǎng)架板焊接機(jī)機(jī)架上同時布置多個機(jī)械手，一般為 10-40個，每個機(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)在國內(nèi)CL網(wǎng)架板的規(guī)格，一臺焊接機(jī)上布置30個機(jī)械手為最優(yōu)。
[0022] 使用本焊接機(jī)焊接CL網(wǎng)架板時包括以下步驟： 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、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)孔邊長計算插入鋼絲的各預(yù)焊點(diǎn)坐標(biāo)、根據(jù)鋼絲網(wǎng) 鋼絲網(wǎng)孔邊長和鋼絲網(wǎng)間距計算插入角度、鋼絲長度； d. 由工控機(jī)控制焊接機(jī)上的數(shù)控機(jī)座將機(jī)械手移動到預(yù)焊點(diǎn)； e. 由上下萬向套調(diào)整送絲機(jī)頭至計算角度； f. 按計算角度從預(yù)焊板的一側(cè)插入定長的鋼絲； 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)，以此來保證焊接的成功率，減少廢品。
[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)頭通過萬向套（5)安裝在數(shù)控機(jī)座上，數(shù)控機(jī)座通過兩根短軸（73)安 裝在支架（71)上； 所述綜合斷絲機(jī)頭與液壓動作筒通過連接套（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 設(shè)有若干個孔，內(nèi)部設(shè)置有數(shù)個用來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)和活動刀架（25);所述焊接裝 置具有固定鉗體（24)和活動鉗體（23);固定鉗體（24)的固定鉗頭（241)通過螺栓固定在 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);活動鉗體（23)包括一 活動鉗頭（231)、一支桿（233)、一可前后活動的滾輪（232)，共同形成一四連桿機(jī)構(gòu)；固定 鉗頭（241)和活動鉗頭（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)、上下萬向套（5)、電磁式離合驅(qū)動組件（3)等組成，上下萬向套（5) 由電磁式離合驅(qū)動組件（3)分別通過定位組件（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)動組件（3)有4 個。
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)動組件（3)依次由驅(qū)動 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)上開設(shè)有若干個孔，設(shè)置有數(shù)個鋼珠（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。
9. 一種自動焊接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、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)計算插入鋼絲的各預(yù)焊點(diǎn)坐標(biāo)、鋼絲插入角度、鋼絲長度； d.由工控機(jī)控制焊接機(jī)上的數(shù)控機(jī)座將機(jī)械手移動到預(yù)焊點(diǎn)； e. 由上下萬向套調(diào)整送絲機(jī)頭至計算角度； f. 按計算角度從預(yù)焊板的一側(cè)插入定長的鋼絲； 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】B23K37/02GK104084950SQ201410368565
【公開日】2014年10月8日 申請日期: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 申請人:河北環(huán)航科技股份有限公司