一种预制混凝土构件钢筋置位机械手装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种混凝土预制构件钢筋置位机械手装置，可以实现钢筋抓取和精确摆放。本发明专利技术采用在三轴运动系统的基础上加装了智能可旋转机械手装置，该装置可以在工厂里进行标准化工作，只用在岗工人进行简单的监控和按钮操作，解决了人工劳动强度大、人力成本高等问题。

A kind of manipulator device for steel bar placement of prefabricated concrete components

【技术实现步骤摘要】
一种预制混凝土构件钢筋置位机械手装置
本专利技术涉及建筑工业化中混凝土预制构件生产装备
，具体为一种预制混凝土构件钢筋置位机械手装置。
技术介绍
采用现场浇筑混凝土构件完成建筑搭建的生产方式对环境污染大、且生产效率低，产品质量也难以准确控制，所以，采用工厂预制方式的混凝土预制构件工业化生产越来越受到市场欢迎。然而，令人遗憾的是预制混凝土构件工业化生产时，仍存在很多难点，并没有发挥出工业化生产的优势，钢筋置位生产单元就是其中之一。钢筋置位就是按照与生产线方向平行和垂直的方式，将钢筋按照规定数量与位置摆放在布料区域内。国内多数预制混凝土构件厂虽然安装了构件生产线，但仍然需要额外配置多个钢筋加工单元，按需提供钢筋原料，然后由生产工人将钢筋按照图纸要求摆放在布料区域内的规定位置。国外则额外配置钢筋网片自动加工焊接生产线，直接将钢筋焊接成网片放入布料区域内，国内多个厂家引入此种设备进行生产，虽然此种钢筋置位方式先进、效率高，但也存在难以规避问题，究其原因是：国内外预制混凝土构件生产工艺要求不同，即边模外是否有钢筋漏出。国内要求钢筋在边模外要有漏出，导致国外生产工艺及设备并不适用国内生产情况，所以，目前国内多数仍然采用人工摆放钢筋的生产方式。此种方式人力成本高、劳动强度大，也限制了预制混凝土构件工业化水平的提升。
技术实现思路
针对于上述问题，本专利技术的目的是提供一种预制混凝土构件钢筋置位机械手装置，具体技术方案如下：一种预制混凝土构件钢筋置位机械手装置，其特征在于，包括机架立柱、支架连接杆、提拉支撑杆、支架底板；所述机架立柱顶端水平面内设置了两条x轴移动轨道，其中一条x轴移动轨道上设置了x轴齿轮齿条装置和x轴传动电机导轨，另一条x轴轨道上只设置了x轴齿轮齿条装置；x轴传动电机在x轴传动电机导轨上往复运动。所述y轴移动轨道上安装了y轴传动电机导轨以及y轴齿轮齿条装置，y轴传动电机与y轴传动轴相连，当y轴传动电机工作时带动y轴传动轴同步工作，实现y轴方向上的往复运动；所述y轴传动轴通过连接块固定在z轴载物板，所述z轴载物板另一面设置了z轴移动轨道，所述z轴移动轨道上下两端对称设置了z轴限位挡板，z轴限位挡板中间竖直方向设置了z轴传动齿条，当z轴传动电机工作时，带动与z轴传动齿条相啮合的z轴传动齿轮一起转动，实现机械手支架在z轴方向上下运动；z轴移动导轨下方的背面焊接了旋转电机的安装板，所述旋转电机安装板固定着的旋转电机随着z轴移动导轨一起动作，所述旋转电机竖直下方设置了一个从动轮；所述z轴移动导轨底部焊接了连接箱，所述连接箱中间穿孔设置了旋转轴，所述旋转轴上固定安装了一个主动轮，所述主动轮与从动轮齿啮合形成齿轮传动机构；在需要摆放垂直交叉两个方向上的钢筋时，可通过旋转传动电机带动齿轮传动机构实现机械手支架的90度旋转；所述机械手支架是由支架连接杆、提拉支撑杆和支架底板组成的立体框架结构；所述支架底板两端对称安装着提拉支撑杆，提拉支撑杆与支架连接杆连接通过固定块紧固连接；所述机架立柱设置在机械手支架两侧；所述机架立柱设置在机械手支架两侧，机械手支架可以在机架立柱内实现x轴、y轴、z轴方向上的往复运动和水平旋转；所述机械手支架的支架底板表面纵向安装了进给电机移动导轨，进给电机移动导轨两端对称安装了进给电机限位装置，进给电机移动导轨上安装了三个相同的滑块，所述滑块上表面均固定安装了进给电机，所述进给电机的尾部方向设置了机械手载物台，所述机械手载物台与滑块焊接在一起；所述进给电机移动导轨右侧安装了底板齿轮齿条装置，且底板齿条与底板齿轮啮合，底板齿轮通过普通平键连接在进给电机输出轴上；三个进给电机可单独工作也可一起工作，工作时带动底板齿条齿轮装置中齿轮在齿条上转动，使滑块和与滑块焊接的机械手载物台可以沿导轨在水平方向上移动；所述机械手载物台一侧竖直焊接了机械手转动电机立板，所述机械手转动电机立板上安装了机械手转动电机，所述机械手转动电机输出轴通过普通平键与带传动装置主动轮相连接；机械手载物台另一侧设置了四根竖直立柱，立柱顶端设置了带传动从动轮支架，所述从动轮支架上安装了带传动从动轮，所述带传动从动轮通过传动带与安装在机械手转动电机上方的带传动主动轮连接，带传动从动轮通过键连接了传动轴，所述传动轴顶端焊接了机械手载物台，所述机械手载物台顶端安装了防滑机械手，机械手转动电机工作时带动带传动装置工作，主动轮通过传动带带动从动轮一起旋转，从动轮通过传动轴带动机械手载物台在水平方向上进行旋转，从而实现机械手轴向转动，抓取以机械手连接板为半径的圆周范围内所有的钢筋，所述防滑机械手上方安装了机械手气缸。所述的一种预制混凝土构件钢筋置位机械手装置，其优选方案为所述z轴移动导轨两端分别设有六角螺栓，用于能使齿条在工作中更加紧固地与轨道相连接。所述的一种预制混凝土构件钢筋置位机械手装置，其优选方案为所述齿轮传动机构中主动轮与旋转电机之间采用平键连接，平键连接结构简单、装拆方便、对中性好。所述的一种预制混凝土构件钢筋置位机械手装置，其优选方案为所述提拉支撑杆和支架连接杆之间用固定块二次加固，所述固定块安装在连接杆上，内有螺纹，使结构更加紧固，提高支架承受压力和拉力的能力。所述的一种预制混凝土构件钢筋置位机械手装置，其优选方案为所述进给电机移动导轨上设置了三个进给电机分别控制三个防滑机械手，使三个防滑机械手均可以在支架底板上单独往复行走，可根据实际情况调整三个机械手之间的距离，实现水平方向精准定位。所述的一种预制混凝土构件钢筋置位机械手装置，其优选方案为所述三个防滑机械手上方分别设置了三个机械手气缸，三个机械手气缸能够单独控制防滑机械手实现抓取、放松等动作，同时控制伸缩，实现防滑机械手竖直方向定位。所述的一种预制混凝土构件钢筋置位机械手装置，其优选方案为所述底板齿轮齿条机构、x轴齿轮齿条机构、y轴齿轮齿条机构的两端均设有限位保护挡板，z轴齿条上设有限位挡块。仅为专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其使用新型构思加以等同替换或更改，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本专利技术的有益效果：与传统施工方式相比，本专利技术的有益效果：本专利技术结构科学合理，使用安全方便：1：设置了三轴运动装置，采用齿轮齿条进行传动，传动精度较高，运动平稳可靠。设置了x轴传动电机在x轴移动导轨上往复运动，实现机械手x轴方向上往复运动。设置了y轴传动电机在y轴移动导轨上往复运动，实现机械手y轴方向上往复运动。设置了z轴传动电机在z轴移动导轨上往复运动，实现机械手z轴方向上往复运动。2:设置了三个进给电机分别控制三个机械手，使三个机械手均可以在支架底板上单独往复行走，实现水平方向精准定位。设置了三个机械手气缸，三个机械手气缸能够单独控制机械手实现抓取、放松等动作，同时控制伸缩，实现机械手竖直方向定位。3：设置了带传动机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预制混凝土构件钢筋置位机械手装置，其特征在于，包括机架立柱、支架连接杆、提拉支撑杆、支架底板；/n所述机架立柱顶端水平面内设置了两条x轴移动轨道，其中一条x轴移动轨道上设置了x轴齿轮齿条装置和x轴传动电机导轨，另一条x轴轨道上只设置了x轴齿轮齿条装置；x轴传动电机在x轴传动电机导轨上往复运动。/n所述y轴移动轨道上安装了y轴传动电机导轨以及y轴齿轮齿条装置，y轴传动电机与y轴传动轴相连，当y轴传动电机工作时带动y轴传动轴同步工作，实现y轴方向上的往复运动；/n所述y轴传动轴通过连接块固定在z轴载物板，所述z轴载物板另一面设置了z轴移动轨道，所述z轴移动轨道上下两端对称设置了z轴限位挡板，z轴限位挡板中间竖直方向设置了z轴传动齿条，当z轴传动电机工作时，带动与z轴传动齿条相啮合的z轴传动齿轮一起转动，实现机械手支架在z轴方向上下运动；/nz轴移动导轨下方的背面焊接了旋转电机安装板，所述旋转电机安装板上固定着的旋转电机随着z轴移动导轨一起动作，所述旋转电机竖直下方设置了一个从动轮；/n所述z轴移动导轨底部焊接了连接箱，所述连接箱中间穿孔设置了旋转轴，所述旋转轴上固定安装了一个主动轮，所述主动轮与从动轮齿啮合形成齿轮传动机构；在需要摆放垂直交叉两个方向上的钢筋时，可通过旋转传动电机带动齿轮传动机构实现机械手支架的90度旋转；/n所述机械手支架是由支架连接杆、提拉支撑杆和支架底板组成的立体框架结构；/n所述支架底板两端对称安装提拉支撑杆，提拉支撑杆与支架连接杆连接通过固定块紧固连接；/n所述机架立柱设置在机械手支架两侧，机械手支架可以在机架立柱内实现x轴、y轴、z轴方向上的往复运动和水平旋转；/n所述机械手支架的支架底板表面纵向安装了进给电机移动导轨，进给电机移动导轨两端对称安装了进给电机限位装置，进给电机移动导轨上安装了三个相同的滑块，所述滑块上表面均固定安装了进给电机，所述进给电机的尾部方向设置了机械手载物台，所述机械手载物台与滑块焊接在一起；/n所述进给电机移动导轨右侧安装了底板齿轮齿条装置，且底板齿条与底板齿轮啮合，底板齿轮通过普通平键连接在进给电机输出轴上；/n三个进给电机可单独工作也可一起工作，工作时带动底板齿条齿轮装置中齿轮在齿条上转动，使滑块和与滑块焊接的机械手载物台可以沿导轨在水平方向上移动；/n所述机械手载物台一侧竖直焊接了机械手转动电机立板，所述机械手转动电机立板上安装了机械手转动电机，所述机械手转动电机输出轴通过普通平键与带传动装置主动轮相连接；机械手载物台另一侧设置了四根竖直立柱，立柱顶端设置了带传动从动轮支架，所述从动轮支架上安装了带传动从动轮，所述带传动从动轮通过传动带与安装在机械手转动电机上方的带传动主动轮连接，带传动从动轮通过键连接了传动轴，所述传动轴顶端焊接了机械手载物台，所述机械手载物台顶端安装了防滑机械手，机械手转动电机工作时带动带传动装置工作，主动轮通过传动带带动从动轮一起旋转，从动轮通过传动轴带动机械手载物台在水平方向上进行旋转，从而实现机械手轴向转动，抓取以机械手连接板为半径的圆周范围内所有的钢筋，所述防滑机械手上方安装了机械手气缸。/n...

【技术特征摘要】
1.一种预制混凝土构件钢筋置位机械手装置，其特征在于，包括机架立柱、支架连接杆、提拉支撑杆、支架底板；
所述机架立柱顶端水平面内设置了两条x轴移动轨道，其中一条x轴移动轨道上设置了x轴齿轮齿条装置和x轴传动电机导轨，另一条x轴轨道上只设置了x轴齿轮齿条装置；x轴传动电机在x轴传动电机导轨上往复运动。
所述y轴移动轨道上安装了y轴传动电机导轨以及y轴齿轮齿条装置，y轴传动电机与y轴传动轴相连，当y轴传动电机工作时带动y轴传动轴同步工作，实现y轴方向上的往复运动；
所述y轴传动轴通过连接块固定在z轴载物板，所述z轴载物板另一面设置了z轴移动轨道，所述z轴移动轨道上下两端对称设置了z轴限位挡板，z轴限位挡板中间竖直方向设置了z轴传动齿条，当z轴传动电机工作时，带动与z轴传动齿条相啮合的z轴传动齿轮一起转动，实现机械手支架在z轴方向上下运动；
z轴移动导轨下方的背面焊接了旋转电机安装板，所述旋转电机安装板上固定着的旋转电机随着z轴移动导轨一起动作，所述旋转电机竖直下方设置了一个从动轮；
所述z轴移动导轨底部焊接了连接箱，所述连接箱中间穿孔设置了旋转轴，所述旋转轴上固定安装了一个主动轮，所述主动轮与从动轮齿啮合形成齿轮传动机构；在需要摆放垂直交叉两个方向上的钢筋时，可通过旋转传动电机带动齿轮传动机构实现机械手支架的90度旋转；
所述机械手支架是由支架连接杆、提拉支撑杆和支架底板组成的立体框架结构；
所述支架底板两端对称安装提拉支撑杆，提拉支撑杆与支架连接杆连接通过固定块紧固连接；
所述机架立柱设置在机械手支架两侧，机械手支架可以在机架立柱内实现x轴、y轴、z轴方向上的往复运动和水平旋转；
所述机械手支架的支架底板表面纵向安装了进给电机移动导轨，进给电机移动导轨两端对称安装了进给电机限位装置，进给电机移动导轨上安装了三个相同的滑块，所述滑块上表面均固定安装了进给电机，所述进给电机的尾部方向设置了机械手载物台，所述机械手载物台与滑块焊接在一起；
所述进给电机移动导轨右侧安装了底板齿轮齿条装置，且底板齿条与底板齿轮啮合，底板齿轮通过普通平键连接在进给电机输出轴上；
三个进给电机可单独工作也可一起工作，工作时带动底板齿条齿轮装置中齿轮在齿条上转动，使滑块和与滑块焊接的机械手载物台可以沿导轨在水平方向上移动；
所述机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬，邹德芳，张亚欣，张友崇，张成龙，王刚，祁继伟，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21