本實(shí)用新型涉及一種捆綁機(jī)，尤其涉及一種金屬支架捆綁機(jī)。

背景技術(shù)：

長(zhǎng)期以來(lái)，市場(chǎng)上的支架捆綁設(shè)備一直被國(guó)外壟斷，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修成本高，結(jié)構(gòu)一般由夾具傳遞裝置、氣動(dòng)捆綁裝置、控制箱、壓力傳感裝置、馬達(dá)、直徑測(cè)量裝置構(gòu)成，并輔以自動(dòng)控制系統(tǒng)加以控制。

由于捆綁裝置為氣動(dòng)裝置，捆綁力不均勻，使得捆綁的產(chǎn)品一致性不達(dá)標(biāo)，質(zhì)量范圍過(guò)大，產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高，并且捆綁數(shù)據(jù)無(wú)法以表格形式呈現(xiàn)，對(duì)數(shù)據(jù)的收集和統(tǒng)計(jì)工作帶來(lái)了一定的不便。另外，設(shè)備在維修和維護(hù)上還有諸多應(yīng)用上的缺點(diǎn)，例如：實(shí)踐中國(guó)外SC-1200型號(hào)捆扎機(jī)使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到以下幾種常見(jiàn)問(wèn)題：運(yùn)行捆綁過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，捆綁力不能以實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)只能實(shí)時(shí)看，卻無(wú)法正常導(dǎo)出或保存到辦公表格，而且捆綁尺寸需要人工測(cè)量判定，數(shù)據(jù)均勻性不好等；另外，由于為氣動(dòng)控制，進(jìn)氣量的跳動(dòng)范圍無(wú)法控制，加之結(jié)構(gòu)組合空間較小，導(dǎo)致設(shè)備維修和維護(hù)時(shí)很不方便，增加了解決問(wèn)題的時(shí)間和難度，由于氣動(dòng)元器件的天然不穩(wěn)定性，也會(huì)直接影響生產(chǎn)的成本與質(zhì)量控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題中的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種金屬支架捆綁機(jī)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種金屬支架捆綁機(jī)，包括平臺(tái)、電控箱，平臺(tái)上安裝有檢測(cè)裝置、捆綁機(jī)構(gòu)、測(cè)量裝置、產(chǎn)品放置機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；檢測(cè)裝置包括步進(jìn)電機(jī)、壓力傳感器和連接工裝；步進(jìn)電機(jī)安裝在連接工裝上，壓力傳感器通過(guò)滑塊設(shè)置在步進(jìn)電機(jī)的下方；滑塊與步進(jìn)電機(jī)的絲桿相連接；

捆綁機(jī)構(gòu)包括捆綁本體、捆綁腔和捆綁棘爪；捆綁棘爪一端與壓力傳感器點(diǎn)接觸，另一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸與捆綁腔連接；旋轉(zhuǎn)軸位于捆綁機(jī)構(gòu)的中心，貫穿捆綁腔和捆綁本體；捆綁本體內(nèi)徑向設(shè)置有多個(gè)咬合片，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)捆綁棘爪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)咬合片實(shí)現(xiàn)開(kāi)合；

產(chǎn)品放置機(jī)構(gòu)包括模具本體、夾爪、模具轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)氣缸和產(chǎn)品放置延伸臺(tái)；模具轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)氣缸設(shè)置在模具本體內(nèi)，模具轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸套與旋轉(zhuǎn)氣缸軸連接；夾爪設(shè)置在模具本體的上端面，其下端與模具轉(zhuǎn)軸連接；模具本體的上端面設(shè)置有放置支架的V型凹槽；產(chǎn)品放置延伸臺(tái)設(shè)置在模具本體靠近測(cè)量裝置的一側(cè)，其上端面與模具本體的上端面持平；V型凹槽貫穿到產(chǎn)品放置延伸臺(tái)的上端面；產(chǎn)品放置機(jī)構(gòu)通過(guò)產(chǎn)品放置安裝座安裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上；

測(cè)量裝置設(shè)置在捆綁機(jī)構(gòu)和產(chǎn)品放置機(jī)構(gòu)之間，測(cè)量裝置的中部開(kāi)設(shè)有測(cè)量腔，測(cè)量腔內(nèi)設(shè)置有雙軸激光對(duì)射口發(fā)射形成的激光對(duì)射區(qū)。

電控箱內(nèi)設(shè)置有PC主機(jī)和PLC；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直線(xiàn)氣缸，產(chǎn)品放置安裝座安裝在直線(xiàn)氣缸的導(dǎo)軌上；電控箱通過(guò)氣路接口分別與旋轉(zhuǎn)氣缸和直線(xiàn)氣缸相連接，電控箱通過(guò)線(xiàn)纜接口與步進(jìn)電機(jī)連接。

咬合片一端與旋轉(zhuǎn)軸連接，另一端與固定銷(xiāo)連接；咬合片與固定銷(xiāo)對(duì)應(yīng)設(shè)置，咬合片的個(gè)數(shù)為固定銷(xiāo)個(gè)數(shù)的整數(shù)倍。

捆綁棘爪與壓力傳感器的接觸面為弧形；且接觸面到旋轉(zhuǎn)軸中心的夾角為30～35°。

模具本體的上端面設(shè)置有凹臺(tái)；凹臺(tái)的深度與V型凹槽的深度相等。

夾爪包括L形的連接臂和半圓銷(xiāo)；連接臂一端與模具轉(zhuǎn)軸連接，另一端通過(guò)頂絲與半圓銷(xiāo)連接；半圓銷(xiāo)面向模具本體的一面為平面；旋轉(zhuǎn)氣缸帶動(dòng)模具轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)，模具轉(zhuǎn)軸通過(guò)連接臂帶動(dòng)半圓銷(xiāo)在模具本體的上端面運(yùn)動(dòng)，對(duì)放置在V型凹槽內(nèi)的支架進(jìn)行夾緊。

V型凹槽的中心水平線(xiàn)與測(cè)量腔的中心水平線(xiàn)、捆綁腔的中心水平線(xiàn)重合。

壓力傳感器為可輸出模擬量信號(hào)的薄膜式傳感器，步進(jìn)電機(jī)為485通訊步進(jìn)電機(jī)。

本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的支架捆綁機(jī)相比，由于采用PC+PLC雙控制模式設(shè)計(jì)，生產(chǎn)質(zhì)量高、捆綁一致性好、性能穩(wěn)定，數(shù)據(jù)可編輯，可導(dǎo)出，可保存，且工藝過(guò)程可見(jiàn)，工藝程序輸入后，只需將產(chǎn)品放入指定裝夾位置，踩下腳踏開(kāi)關(guān)，即可自動(dòng)完成傳送和捆綁的過(guò)程，省時(shí)省力，故障率低。此外，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、造價(jià)適中、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，適合于大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)圖一(未包括電控箱)。

圖2是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)圖二(未包括電控箱)。

圖3是本實(shí)用新型產(chǎn)品放置機(jī)構(gòu)的主視圖。

圖4是圖3的俯視圖。

圖5是本實(shí)用新型檢測(cè)裝置與捆綁機(jī)構(gòu)的連接示意圖。

圖6是本實(shí)用新型電控箱的主視圖。

圖7是圖6的俯視圖。

圖8是本實(shí)用新型產(chǎn)品放置安裝座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、步進(jìn)電機(jī)；2、壓力傳感器；3、連接工裝；4、滑塊；5、捆綁本體；6、捆綁腔；7、捆綁棘爪；8、旋轉(zhuǎn)軸；9、模具本體；10、夾爪；11、模具轉(zhuǎn)軸；12、旋轉(zhuǎn)氣缸；13、產(chǎn)品放置延伸臺(tái)；14、V型凹槽；15、產(chǎn)品放置安裝座；16、測(cè)量裝置；17、電控箱；18、直線(xiàn)氣缸；19、導(dǎo)軌；20、氣路接口；21、固定銷(xiāo)；22、旋轉(zhuǎn)氣缸軸；23、捆綁機(jī)構(gòu)安裝座；24、測(cè)量顯示器；25、平臺(tái)。

具體實(shí)施方式

如圖1～圖8所示，本實(shí)用新型包括平臺(tái)25、電控箱17，平臺(tái)25上安裝有檢測(cè)裝置、捆綁機(jī)構(gòu)、測(cè)量裝置16、產(chǎn)品放置機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

其中，檢測(cè)裝置位于捆綁機(jī)構(gòu)的左側(cè)，產(chǎn)品放置機(jī)構(gòu)設(shè)置在捆綁機(jī)構(gòu)的右側(cè)并通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在平臺(tái)上；測(cè)量裝置16設(shè)置在捆綁機(jī)構(gòu)和產(chǎn)品放置機(jī)構(gòu)之間，測(cè)量裝置16的中部開(kāi)設(shè)有測(cè)量腔，測(cè)量腔內(nèi)安裝有雙軸激光對(duì)射口，具體安裝在測(cè)量腔對(duì)應(yīng)的內(nèi)側(cè)面，發(fā)射形成激光對(duì)射區(qū)。

本實(shí)用新型的檢測(cè)裝置包括步進(jìn)電機(jī)1、壓力傳感器2和連接工裝3。更為具體地，步進(jìn)電機(jī)1安裝在連接工裝3上，位于整個(gè)檢測(cè)裝置的上方，壓力傳感器2通過(guò)滑塊4設(shè)置在步進(jìn)電機(jī)1的下方；滑塊4與步進(jìn)電機(jī)1的絲桿相連接；這樣步進(jìn)電機(jī)1通過(guò)絲桿帶動(dòng)滑塊4做上下運(yùn)動(dòng)，這樣壓力傳感器2也隨著上下運(yùn)動(dòng)。

捆綁機(jī)構(gòu)具體包括捆綁本體5、捆綁腔6和捆綁棘爪7；捆綁棘爪7一端與壓力傳感器2點(diǎn)接觸，另一端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸8與捆綁腔6連接；旋轉(zhuǎn)軸8位于捆綁機(jī)構(gòu)的中心，貫穿捆綁腔6和捆綁本體5；捆綁本體5內(nèi)徑向設(shè)置有多個(gè)咬合片；當(dāng)壓力傳感器2隨著步進(jìn)電機(jī)1絲桿的帶動(dòng)而運(yùn)動(dòng)時(shí)，同時(shí)帶動(dòng)與其相連接的捆綁棘爪7運(yùn)動(dòng)，捆綁棘爪7進(jìn)一步帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)咬合片實(shí)現(xiàn)開(kāi)合。咬合片的具體設(shè)置方式為：咬合片一端與旋轉(zhuǎn)軸8連接，另一端與固定銷(xiāo)21連接。這樣當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸8運(yùn)動(dòng)時(shí)，咬合片進(jìn)行圓周擠壓動(dòng)作即實(shí)現(xiàn)開(kāi)合，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)支架的壓合。

此外，本實(shí)用新型將捆綁棘爪7與壓力傳感器2的接觸面設(shè)置為弧形，這樣可以提高接觸點(diǎn)的壓力值測(cè)量精度；并且進(jìn)一步將接觸面到旋轉(zhuǎn)軸8中心的夾角設(shè)置為30～35°。通過(guò)長(zhǎng)期大量的數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，在這個(gè)角度范圍值的壓力測(cè)驗(yàn)最為精確，誤差較小，特別是32°，測(cè)量效果更優(yōu)，故障率低。

產(chǎn)品放置機(jī)構(gòu)包括模具本體9、夾爪10、模具轉(zhuǎn)軸11、旋轉(zhuǎn)氣缸12和產(chǎn)品放置延伸臺(tái)13；模具轉(zhuǎn)軸11和旋轉(zhuǎn)氣缸12設(shè)置在模具本體9內(nèi)，模具轉(zhuǎn)軸11通過(guò)軸套與旋轉(zhuǎn)氣缸軸22連接；夾爪10設(shè)置在模具本體9的上端面，其下端與模具轉(zhuǎn)軸11連接；模具本體9的上端面設(shè)置有放置支架的V型凹槽14；產(chǎn)品放置延伸臺(tái)13設(shè)置在模具本體9靠近測(cè)量裝置16的一側(cè)，其上端面與模具本體9的上端面持平；V型凹槽14貫穿到產(chǎn)品放置延伸臺(tái)13的上端面。本實(shí)用新型的V型凹槽14是供模具本體9放置支架使用，并且，為了使人工放置時(shí)更加方便，在模具本體9的上端面設(shè)置有凹臺(tái)；凹臺(tái)的深度與V型凹槽14的深度相等。本實(shí)施例將凹臺(tái)的深度設(shè)置在3-5mm，一般在4mm較為理想，可滿(mǎn)足大多數(shù)人手指放置支架時(shí)與模具本體9上端面的接觸間隙要求。

本實(shí)用新型的電控箱17內(nèi)設(shè)置有PC主機(jī)和PLC，采用PC+PLC雙控制模式；并且在電控箱17的外箱體上設(shè)置有開(kāi)關(guān)、指示燈、氣路接口20、測(cè)量顯示器24等部件，電控箱17還與外設(shè)的腳踏開(kāi)關(guān)有電路連接關(guān)系，方便對(duì)檢測(cè)裝置、捆綁機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制。本實(shí)用新型的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直線(xiàn)氣缸18，產(chǎn)品放置機(jī)構(gòu)通過(guò)產(chǎn)品放置安裝座15安裝在直線(xiàn)氣缸18的導(dǎo)軌19上。電控箱17通過(guò)氣路接口20分別與旋轉(zhuǎn)氣缸12和直線(xiàn)氣缸18相連接，電控箱17通過(guò)線(xiàn)纜接口與步進(jìn)電機(jī)1連接。

更為具體地，本實(shí)用新型的夾爪包括L形的連接臂和半圓銷(xiāo)；連接臂一端與模具轉(zhuǎn)軸連接，另一端通過(guò)頂絲與半圓銷(xiāo)連接；半圓銷(xiāo)面向模具本體的一面為平面；旋轉(zhuǎn)氣缸帶動(dòng)模具轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)，模具轉(zhuǎn)軸通過(guò)連接臂帶動(dòng)半圓銷(xiāo)在模具本體9的上端面運(yùn)動(dòng)，對(duì)放置在V型凹槽14內(nèi)的支架進(jìn)行夾緊。半圓銷(xiāo)具體運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橐粋€(gè)90°范圍的弧形運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其與模具本體9的上端面平行，即將支架固定在V型凹槽14內(nèi)，實(shí)現(xiàn)夾緊；當(dāng)其往上運(yùn)動(dòng)即松開(kāi)支架。

為了實(shí)現(xiàn)支架的高精度測(cè)量，對(duì)其壓力檢測(cè)更為準(zhǔn)確，本實(shí)用新型的V型凹槽14的中心水平線(xiàn)與測(cè)量腔的中心水平線(xiàn)、捆綁腔6的中心水平線(xiàn)重合。即放置在V型凹槽的支架的中心與測(cè)量腔的中心、捆綁腔的中心都是在同一中心延線(xiàn)上。并且，本實(shí)用新型的壓力傳感器2為可輸出模擬量信號(hào)的薄膜式傳感器，步進(jìn)電機(jī)1為高精度的可進(jìn)行485通訊的步進(jìn)電機(jī)。

本實(shí)用新型的具體工作方式為：

接通電源后，電源指示燈常亮，初始化指示燈閃爍，然后進(jìn)行參數(shù)初始化的過(guò)程，此時(shí)程序復(fù)位所有指令輸出，包括與PC主機(jī)的連接，各設(shè)備機(jī)構(gòu)均處于初始位置、待機(jī)狀態(tài)；初始化結(jié)束后，初始化指示燈熄滅，進(jìn)入PC操作界面，然后進(jìn)行程序錄入，參數(shù)調(diào)取或數(shù)據(jù)保存的工作，操作結(jié)束后，程序會(huì)自動(dòng)互連上各設(shè)備，并在PC顯示屏上提示相關(guān)的連接信息，接下來(lái)根據(jù)相關(guān)信息進(jìn)行操作：首先把產(chǎn)品放置到產(chǎn)品放置延伸臺(tái)13上，踩下閉合腳踏開(kāi)關(guān)，此時(shí)夾爪關(guān)閉，產(chǎn)品被固定；然后將條碼放入掃描槍處，進(jìn)行條碼掃描，數(shù)據(jù)自動(dòng)傳入到電腦并進(jìn)行顯示；此時(shí)，產(chǎn)品處于測(cè)量裝置的激光對(duì)射測(cè)量區(qū)，不進(jìn)行測(cè)量工作，踩下傳送腳踏開(kāi)關(guān)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向左運(yùn)動(dòng)，一直到達(dá)直線(xiàn)氣缸18的左側(cè)指定位置(即產(chǎn)品放置安裝座到達(dá)直線(xiàn)氣缸18左側(cè)的傳感器位置)，將產(chǎn)品送入捆綁腔內(nèi)，通過(guò)PLC與步進(jìn)電機(jī)1通訊，捆綁機(jī)構(gòu)在步進(jìn)電機(jī)1絲桿的帶動(dòng)下，滑塊4壓合捆綁棘爪7，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸8進(jìn)行圓周擠壓動(dòng)作，壓力通過(guò)壓力傳感器2實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳入到電腦并進(jìn)行顯示；當(dāng)壓合完成后，捆綁機(jī)構(gòu)在步進(jìn)電機(jī)1的作用下進(jìn)行圓周開(kāi)合動(dòng)作，動(dòng)作完成后，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)緩慢退回，產(chǎn)品重新進(jìn)入激光對(duì)射測(cè)量區(qū)時(shí)，進(jìn)行毫秒間隔的數(shù)據(jù)采集，并在電腦內(nèi)進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，同時(shí)由程序計(jì)算出偏差，在電腦數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行過(guò)程數(shù)據(jù)的統(tǒng)一顯示，過(guò)程中可以在顯示界面的表格中進(jìn)行參數(shù)的存儲(chǔ)和調(diào)取，方便現(xiàn)場(chǎng)操作人員的查看和調(diào)取，到達(dá)指定時(shí)間后，指示燈亮起，提示操作人員踩下閉合腳踏開(kāi)關(guān)，夾爪10打開(kāi)，取出產(chǎn)品，整個(gè)工作過(guò)程結(jié)束，準(zhǔn)備下一周期的開(kāi)始。

本實(shí)用新型的閉合腳踏開(kāi)關(guān)、傳送腳踏開(kāi)關(guān)設(shè)置在電控箱17的側(cè)面，方便操作。產(chǎn)品放置機(jī)構(gòu)整體為聚四氟材質(zhì)，平滑無(wú)毛刺，加工精度高；捆綁棘爪7和電控箱的外殼采用不銹鋼材質(zhì)，強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)。并且，捆綁機(jī)構(gòu)通過(guò)捆綁機(jī)構(gòu)安裝座23安裝在平臺(tái)上；產(chǎn)品放置延伸臺(tái)13為半圓體，上端面為平面，下端為弧形，與捆綁腔的開(kāi)合直徑相當(dāng)，具有外形美觀，形體小巧，對(duì)稱(chēng)性好等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型除電控箱17的各機(jī)構(gòu)均設(shè)置在平臺(tái)25上，電控箱17的設(shè)置位置沒(méi)有具體限制，只要滿(mǎn)足電控箱17與各機(jī)構(gòu)的電氣連接即可。這給本實(shí)用新型的操作實(shí)施帶來(lái)了極大的便利，安裝非常靈活。

本實(shí)用新型與市面上的捆綁機(jī)相比，由于采用PC+PLC雙控制模式設(shè)計(jì)，具有生產(chǎn)效率高、捆綁外觀均勻、尺寸精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、保養(yǎng)方便、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，且工藝過(guò)程可見(jiàn)，各項(xiàng)工藝數(shù)據(jù)均在電腦上生成并保存，故障率低的優(yōu)點(diǎn)。此外，本實(shí)用新型在應(yīng)用時(shí)可通過(guò)PC主機(jī)快速修改或存儲(chǔ)生產(chǎn)工藝程序，其操作靈活，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便，并有故障信息提示；在一個(gè)程序內(nèi)即可完成產(chǎn)品傳送、直徑測(cè)量、全過(guò)程壓力檢測(cè)，效率高；產(chǎn)品放置機(jī)構(gòu)整個(gè)采用旋轉(zhuǎn)壓緊設(shè)計(jì)來(lái)固定，壓合快速、固定平整、壓合效果好。本實(shí)用新型根據(jù)用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品捆綁和測(cè)量的不同要求，在正常功能應(yīng)用的基礎(chǔ)上，添加了激光測(cè)量、實(shí)時(shí)導(dǎo)入、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能，使用方便；并且，通過(guò)電控箱17實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)控制、電氣控制以及傳動(dòng)控制均非常方便快捷，性能穩(wěn)定。

上述實(shí)施方式并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的技術(shù)方案范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。