塔柱拉钩筋自动安装机器人系统技术方案

本发明专利技术提供一种塔柱拉钩筋自动安装机器人系统，包括内腔平台和外腔平台，内腔平台和外腔平台设置在钢筋部品的两侧，外腔平台上设有自动送料机械手，自动送料机械手一侧设置有拉钩筋料架，内腔平台上设置有焊接机械手，焊接机械手上设置有折弯焊接装置，自动送料机械手将钩筋平直端穿过钢筋部品，焊接机械手将钩筋平直端折弯并通过焊接装置焊接在钢筋部品上。部品胎架的外腔支架上，在底部设置拉钩筋自动抓料机构，本发明专利技术主要是在钢筋部品胎架内，利用机械装置完成拉钩筋的自动上料、寻点、送料、安装、弯折、焊接等工作。替代人工作业，实现拉钩筋的自动安装。现拉钩筋的自动安装。现拉钩筋的自动安装。

【技术实现步骤摘要】
塔柱拉钩筋自动安装机器人系统


[0001]本专利技术涉及桥梁建设领域，尤其是涉及一种塔柱拉钩筋自动安装机器人系统。

技术介绍

[0002]钢筋部品化施工是未来桥塔建设工艺发展的方向之一，提前将钢筋制作为钢筋部品，然后整体吊装至对接位置后，整体安装。利用钢筋部品化施工工艺可有效节省桥塔钢筋绑扎施工时间、提高钢筋绑扎质量，钢筋部品可在工厂或者专用胎架内利用机械化或半机械化作业，能有效降低劳动强度、改善作业环境、减少高空作业风险。
[0003]桥梁钢筋部品制作过程中，存在大量的拉钩筋，需要人工安装。作业过程繁琐，不利于桥梁钢筋工业化建造发展，亟需一种机械化拉钩筋安装，以代替人工作业。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种塔柱拉钩筋自动安装机器人系统，解决钢筋部品在胎架内组拼时，拉钩筋安装纯人工操作的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是： 一种塔柱拉钩筋自动安装机器人系统，包括内腔平台和外腔平台，内腔平台和外腔平台设置在钢筋部品的两侧，外腔平台上设有自动送料机械手，自动送料机械手一侧设置有拉钩筋料架，内腔平台上设置有焊接机械手，焊接机械手上设置有折弯焊接装置；自动送料机械手将钩筋平直端穿过钢筋部品，焊接机械手将钩筋平直端折弯并通过焊接装置焊接在钢筋部品上。
[0006]优选方案中，外腔平台上设置有送料滑动平台，送料滑动平台一侧与外腔平台滑动连接，且通过齿轮齿条驱动送料滑动平台在外腔平台上下滑动，另一侧通过多个滑动滚轮抵靠在外腔平台的支撑立柱上，自动送料机械手和拉钩筋料架设置在送料滑动平台上。
[0007]优选方案中，自动送料机械手和拉钩筋料架设置在第一安装底座上，第一安装底座与送料滑动平台滑动连接，第一安装底座上的驱动电机通过齿轮与第二齿条啮合驱动第一安装底座在送料滑动平台上滑动。
[0008]优选方案中，拉钩筋料架结构为：矩形框架组成U形的拉钩筋放料槽，拉钩筋放料槽下端开口位置与固定台面卡接，固定台面下方设有自动取料架，自动取料架与固定台面滑动连接，自动取料架上设有多个取料杆，取料杆端部设有放置钩筋的槽体，固定台面内部的第一气缸伸缩杆与自动取料架连接；拉钩筋放料槽上设有多个第二楔形座，固定台面上设有多个匹配第二楔形座的第一楔形座，拉钩筋放料槽通过第一楔形座和第二楔形座使拉钩筋放料槽下端悬在固定台面上；第一楔形座和第二楔形座通过多个锁紧扣连接；拉钩筋放料槽下端开口位置设有多个限位拉销，限位拉销一端折弯位置卡在钩筋放料槽一侧，另一端的平直段横在拉钩筋放料槽下端开口位置；
自动取料架缩回后，拉钩筋放料槽内部的钩筋落在取料杆端部的槽体上，然后利用第一气缸推出，完成取料。
[0009]优选方案中，固定台面上设有多个避让槽，自动取料架上设有多个下料限位块，下料限位块与自动取料架滑动连接，下料限位块设置在避让槽内部，且下料限位块上端设置在拉钩筋放料槽下方位置；下料限位块通过自动取料架缩回使钩筋掉落在取料杆上，顶推时下料限位块卡在拉钩筋放料槽下方位置限制钩筋掉落。
[0010]优选方案中，自动送料机械手为多自由度机械手，自动送料机械手的升降臂端部设有送料电动推杆，送料电动推杆滑动板上设置有钩筋夹紧臂，钩筋夹紧臂端部与旋转电机连接，旋转电机与送料电动推杆滑动板连接；钩筋夹紧臂上设有多个第二气缸，第二气缸端部设有夹紧爪，夹紧爪用于夹紧钩筋平直段；钩筋夹紧臂端部的第二气缸上设有钩筋夹紧托爪，钩筋夹紧托爪为直角结构，两个钩筋夹紧托爪折弯位置形成夹紧槽，钩筋夹紧托爪用于夹紧钩筋的折弯段；夹紧爪和钩筋夹紧托爪上端直角位置与第二气缸转动连接，且夹紧爪和钩筋夹紧托爪上端直角端部与第二气缸伸缩杆铰接。
[0011]优选方案中，内腔平台与焊接滑动平台滑动连接，焊接滑动平台上的驱动电机通过齿轮与第三齿条啮合驱动焊接滑动平台在内腔平台上滑动；焊接机械手设在第二安装底座上，第二安装底座上的驱动电机通过齿轮齿条使第二安装底座在焊接滑动平台上横向滑动；焊接机械手为多自由度机械手焊接折弯装置设置在焊接机械手上，焊接折弯装置包括折弯装置和焊枪控制装置，焊枪控制装置设置在折弯装置上，焊枪设置在焊枪控制装置上，且焊枪控制装置控制焊枪多位置移动焊接。
[0012]优选方案中，折弯装置包括固定框架，固定框架与焊接机械手连接，固定框架一侧设置有钩筋夹紧座，钩筋夹紧座用于夹紧钩筋平直段；固定框架一侧设置有折弯电动推杆，折弯电动推杆上设有固定支臂，折弯电动推杆伸缩杆端部与折弯拐臂端部铰接，固定支臂端部通过折弯铰接臂与折弯拐臂中部铰接，折弯拐臂端部设有V形的折弯定位槽；钩筋夹紧座夹紧钩筋平直段后，折弯电动推杆推动折弯拐臂折弯钩筋平直端；钩筋夹紧座设置在固定框架一侧，固定框架在钩筋夹紧座位置的一侧设置有定位卡槽，钢筋部品的钢筋卡在定位卡槽上定位；钩筋夹紧座包括两个对夹的上夹紧块和下夹紧块，两个夹紧块分别通过两个第五气缸驱动对夹；第五气缸的压紧顶推杆端部与顶推滑块连接，顶推滑块与固定板滑动连接，固定板与固定框架固定连接，顶推滑块下端通过推动铰接杆与上夹紧块铰接，上夹紧块通过多个导向柱与固定板滑动连接；上夹紧块和下夹紧块上设有钩筋夹紧凹槽，钩筋夹紧凹槽用于夹紧钩筋；上夹紧块上设有多个定位凸块，下夹紧块上设有多个配合折弯定位槽的定位凹槽；
焊枪控制装置的结构为：焊枪安装架设置在折弯装置一侧，焊枪设置在滑块上，滑块与滑槽滑动连接，滑槽与焊枪安装架的滑动杆横向滑动连接，焊枪安装架上的第三气缸伸缩杆端部与滑块连接，焊枪安装架侧面的第四气缸伸缩杆端部与滑槽连接；焊枪焊接端部伸入到折弯装置内部，第三气缸和第四气缸移动焊枪位置将钩筋焊接在钢筋部品上。
[0013]优选方案中，内腔平台和外腔平台上设有视频监测设备，视频监测设备用于控制钩筋穿插位置；内腔平台和外腔平台上还设有人工平台，人工平台可折叠，使送料滑动平台和焊接滑动平台在内腔平台和外腔平台上下滑动；人工平台一侧设有支撑横架，人工平台一侧与支撑横架铰接，支撑横架与收缩臂折弯长杆端部铰接，支撑横架上的第六气缸伸缩杆端部与收缩臂折弯位置铰接，收缩臂折弯短杆端部与收缩铰接杆铰接，收缩铰接杆端部与人工平台一侧铰接；内腔平台和外腔平台的支撑立柱上设有限位挡块，人工平台展开后下端抵靠在限位挡块上；内腔平台下端设有多根地轨，地轨通过锚杆设置在地面上，内腔平台与地轨滑动连接。
[0014]本专利技术提供了一种塔柱拉钩筋自动安装机器人系统，当钢筋部品在胎架组拼时，拉钩筋是部品组拼的最后工序。设置一个钢筋部品组拼胎架，组拼胎架分为内腔和外腔。内外腔胎架上设置有人工作业平台，人工作业平台可以沿着胎架立柱上下移动，并可在几个点固定。
[0015]部品胎架的外腔支架上，在底部设置拉钩筋自动抓料机构，本专利技术主要是在钢筋部品胎架内，利用机械装置完成拉钩筋的自动上料、寻点、送料、安装、弯折、焊接等工作。替代人工作业，实现拉钩筋的自动安装。此平台为机构承载平台，由伺服电机控制上下移动。拉钩筋料架和拉钩筋送料机构安装在此平台上。拉钩筋料架为固定位置，送料机构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塔柱拉钩筋自动安装机器人系统，其特征是：包括内腔平台（1）和外腔平台（3），内腔平台（1）和外腔平台（3）设置在钢筋部品（2）的两侧，外腔平台（3）上设有自动送料机械手（8），自动送料机械手（8）一侧设置有拉钩筋料架（7），内腔平台（1）上设置有焊接机械手（18），焊接机械手（18）上设置有折弯焊接装置；自动送料机械手（8）将钩筋平直端穿过钢筋部品（2），焊接机械手（18）将钩筋平直端折弯并通过焊接装置焊接在钢筋部品（2）上。2.根据权利要求1所述一种塔柱拉钩筋自动安装机器人系统，其特征是：外腔平台（3）上设置有送料滑动平台（9），送料滑动平台（9）一侧与外腔平台（3）滑动连接，且通过齿轮齿条驱动送料滑动平台（9）在外腔平台（3）上下滑动，另一侧通过多个滑动滚轮（901）抵靠在外腔平台（3）的支撑立柱上，自动送料机械手（8）和拉钩筋料架（7）设置在送料滑动平台（9）上。3.根据权利要求2所述一种塔柱拉钩筋自动安装机器人系统，其特征是：自动送料机械手（8）和拉钩筋料架（7）设置在第一安装底座（13）上，第一安装底座（13）与送料滑动平台（9）滑动连接，第一安装底座（13）上的驱动电机通过齿轮与第二齿条（10）啮合驱动第一安装底座（13）在送料滑动平台（9）上滑动。4.根据权利要求2所述一种塔柱拉钩筋自动安装机器人系统，其特征是：拉钩筋料架（7）结构为：矩形框架组成U形的拉钩筋放料槽（707），拉钩筋放料槽（707）下端开口位置与固定台面（701）卡接，固定台面（701）下方设有自动取料架（11），自动取料架（11）与固定台面（701）滑动连接，自动取料架（11）上设有多个取料杆（1102），取料杆（1102）端部设有放置钩筋的槽体，固定台面（701）内部的第一气缸（1101）伸缩杆与自动取料架（11）连接；拉钩筋放料槽（707）上设有多个第二楔形座（705），固定台面（701）上设有多个匹配第二楔形座（705）的第一楔形座（704），拉钩筋放料槽（707）通过第一楔形座（704）和第二楔形座（705）使拉钩筋放料槽（707）下端悬在固定台面（701）上；第一楔形座（704）和第二楔形座（705）通过多个锁紧扣（702）连接；拉钩筋放料槽（707）下端开口位置设有多个限位拉销（703），限位拉销（703）一端折弯位置卡在钩筋放料槽（707）一侧，另一端的平直段横在拉钩筋放料槽（707）下端开口位置；自动取料架（11）缩回后，拉钩筋放料槽（707）内部的钩筋落在取料杆（1102）端部的槽体上，然后利用第一气缸（1101）推出，完成取料。5.根据权利要求4所述一种塔柱拉钩筋自动安装机器人系统，其特征是：固定台面（701）上设有多个避让槽（706），自动取料架（11）上设有多个下料限位块（1103），下料限位块（1103）与自动取料架（11）滑动连接，下料限位块（1103）设置在避让槽（706）内部，且下料限位块（1103）上端设置在拉钩筋放料槽（707）下方位置；下料限位块（1103）通过自动取料架（11）缩回使钩筋掉落在取料杆（1102）上，顶推时下料限位块（1103）卡在拉钩筋放料槽（707）下方位置限制钩筋掉落。6.根据权利要求1所述一种塔柱拉钩筋自动安装机器人系统，其特征是：自动送料机械手（8）为多自由度机械手，自动送料机械手（8）的升降臂（801）端部设有送料电动推杆（12），送料电动推杆（12）滑动板上设置有钩筋夹紧臂（14），钩筋夹紧臂（14）端部与旋转电机（15）连接，旋转电机（15）与送料电动推杆（12）滑动板连接；钩筋夹紧臂（14）上设有多个第二气缸（1401），第二气缸（1401）端部设有夹紧爪
（1402），夹紧爪（1402）用于夹紧钩筋平直段；钩筋夹紧臂（14）端部的第二气缸（1401）上设有钩筋夹紧托爪（1403），钩筋夹紧托爪（1403）为直角结构，两个钩筋夹紧托爪（1403）折弯位置形成夹紧槽，钩筋夹紧托爪（1403）用于夹紧钩筋的折弯段；夹紧爪（1402）和钩筋夹紧托爪（1403）上端直角位置与第二气缸（1401）转动连接，且夹紧爪（1402）和钩筋夹紧托爪（1403）上端直角端部与第二气缸（1401）伸缩杆铰接。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿，张永涛，杨秀礼，田唯，游新鹏，吴中正，陈斌，程茂林，刘宁波，余昌文，严双桥，董奇峰，刘航，周舒，黄建，徐亮，肖浩，夏昊，刘修成，朱明清，黄剑，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：