一种装配式建筑预制件自动铺丝装置

1.本实用新型属于建筑机械技术领域，尤其涉及自动铺丝装置。


背景技术：

2.目前我国城镇化建设的发展非常迅速，同时，我国的建筑产业在经济发展中扮演着不可缺少的角色。装配式建筑预制件这种新型的建筑类型，以其安装简单，质量可靠，坚固耐用，价格实惠的特点，得到了极其普遍的应用。随着装配式建筑预制件的应用增多，为有效提高预制件的质量，以及制作速度，自动铺丝技术在装配式建筑预制件设计制造一体化中的作用日趋重要，自动铺丝装置可高效的铺放复杂的大型钢筋结构，以推动装配式建筑预制件更好的发展。
3.目前中国对装配式建筑预制件结构的研究开始盛行起来，有效提高了建筑工程的施工效率，对装配式建筑预制件的应用开始增多。但是，对于装配式建筑预制件的制作，当前仍然是处于手工铺丝固定的阶段，效率较低，并且人工成本非常高，所制作的建筑预制件质量也并不容易把握，造成建筑的整体寿命大幅度缩减。对于我国现代化城市建设的发展产生了巨大影响。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种集自动铺设横筋、自动铺设竖筋、自动行走等功能于一体的自动铺丝装置，以解决上述背景技术中提出的预制件制作存在效率较低，人工成本高，预制件质量不容易把握的问题。
5.装配式建筑预制件自动铺丝装置，包括钢筋存放箱，横筋铺设机构，竖筋铺设机构和移动机构。其中竖筋铺设机构包括横梁移动机构、机械臂杆摆动机构、机械抓手夹取机构和机械抓手旋转机构。
6.所述装配式建筑预制件自动铺丝装置设有底座，所述钢筋存放箱分为位于底座的左右两侧，所述移动机构位于底座的正中间，所述竖筋铺设机构位于底座的正上方，所述横筋铺设机构位于底座的后端，所述竖筋铺设机构的机械臂杆摆动机构通过螺栓连接固定在所述横梁移动机构的滑块上，所述机械抓手旋转机构通过联轴器安装在机械臂杆摆动机构的机械臂杆二上，所述机械抓手夹取机构安装在机械抓手旋转机构的转块上；
7.所述横筋铺设机构包括钢筋漏斗、转动轴、钢筋卡槽、主动轮、舵机、从动轮、套筒，所述套筒安装在所述钢筋漏斗的漏斗口正下方，所述转动轴安装在套筒内部并与套筒同轴心，所述钢筋卡槽套在转动轴上，所述舵机安装在钢筋漏斗的左后端，所述主动轮安装在舵机的输出轴，所述从动轮安装在转动轴上并与主动轮啮合，所述滑块安装在丝杠和导杆上；
8.所述横梁移动机构包括从动轮、主动轮、交流减速电机、滑块、丝杠、导杆、机架，所述交流减速电机分别安装在所述机架顶部的左右两端，交流减速电机的输出轴都连接有所述的主动轮，所述从动轮与主动轮啮合并与所述丝杠连接，丝杠与所述导杆分别安装在机架中间部分的凹槽内并位于不同侧；
9.所述机械臂杆摆动机构包括从动轮、主动轮、机械臂杆一、销二、机械臂杆二、销三、联轴器、电动推杆、销一、交流减速电机、基座，所述交流减速电机安装在所述基座下端，所述主动轮安装在交流减速电机的输出轴上，所述从动轮安装在与基座一体的转轴上并与主动轮啮合，所述机械臂杆一通过联轴器与基座连接，所述销一通过联轴器连接在机械臂杆一前端，所述机械臂杆二通过所述销二与机械臂杆一连接，所述销三通过联轴器连接在机械臂杆二前端，所述电动推杆的两端分别套在销一和销三上；
10.所述机械抓手旋转机构包括步进电机、转轴、外壳、转块、联轴器、从动轮、主动轮，所述步进电机安装在所述外壳顶端，所述主动轮安装在步进电机的输出轴上，所述从动轮安装在与外壳一体的转轴上并与主动轮啮合，所述转块安装在外壳的底部，所述机械抓手旋转机构通过所述联轴器与机械臂杆摆动机构连接；
11.所述机械抓手夹取机构包括伺服电机、螺纹推杆、机械爪一、机械爪二、机械臂，所述伺服电机安装在所述机械臂的中上端，所述螺纹推杆与伺服电机连接，所述机械爪一和所述机械爪二分别安装在螺纹推杆的两侧；
12.所述移动机构包括车体和机架轮，所述车体下方设置了6个所述机架轮。
13.与现有技术的装置相比，本实用新型的有益效果是：集自动铺设横筋、自动铺设竖筋、自动行走等功能于一体，有效的提升了住房施工速度，减轻了工人的劳动强度，同时在资源消耗以及环境污染等方面有了大幅度改善。这对于城市装配式建筑预制件能够更加高效生产，提高人们的生活品质，有效改善现代化城市建设的发展速度，加快城市建设发展具有深远意义。
附图说明
14.图1为装配式建筑预制件自动铺丝装置的整体结构图。
15.图2为装置的横筋铺设机构的结构图。
16.图3为装置的横筋铺设机构局部放大图。
17.图4为装置的横梁移动机构的结构图。
18.图5为装置的横梁移动机构局部放大图。
19.图6为装置的机械臂杆摆动机构的结构图。
20.图7为装置的机械抓手旋转机构的结构图。
21.图8为装置的机械抓手夹取机构的结构图。
22.图9为装置的移动机构的结构图。
23.图10为装置的驱动机构的结构图。
24.【主要结构符号说明】
[0025]1‑
横梁移动机构；2
‑
机械臂杆摆动机构；3
‑
横筋铺设机构；4
‑
机械抓手旋转机构；5
‑
钢筋存放箱；6
‑
机械抓手夹取机构；7
‑
移动机构；8
‑
钢筋漏斗；9
‑
转动轴；10
‑
钢筋卡槽；11
‑
主动轮；12
‑
舵机；13
‑
从动轮；14
‑ꢀ
套筒；15
‑
从动轮；16
‑
主动轮；17
‑
交流减速电机；18
‑
滑块；19
‑
丝杠； 20
‑
导杆；21
‑
机架；22
‑
从动轮；23
‑
主动轮；24
‑
机械臂杆一；25
‑
销二； 26
‑
机械臂杆二；27
‑
销三；28
‑
联轴器；29
‑
电动推杆；30
‑
销一；31
‑
交流减速电机；32
‑
基座；33
‑
步进电机；34
‑
转轴；35
‑
外壳；36
‑
转块；37
ꢀ‑
联轴器；38
‑
从动轮；39
‑
主动轮；40
‑
伺服电机；41
‑
螺纹推杆；42
‑
机械爪一；43
‑
机械爪二；44
‑
机械臂；45
‑
车体；46
‑
机架轮；47
‑
滚轮；48
ꢀ‑
从动轮；49
‑
主动轮；50
‑
伺服电机。
具体实施方式
[0026]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]
请参阅图，本实用新型提供一种技术方案：
[0028]
(1)在进行铺丝之前，首先需要检查装配式建筑预制件自动铺丝装置有无故障问题，能否正常工作。
[0029]
(2)待检查无误后，将所需要的数根横筋放置在可以储存钢筋的钢筋漏斗中，以便铺设横筋时使用，将所需要的数根竖筋放置在可以储存钢筋的钢筋钢筋存放箱中，以便铺设竖筋时使用，节省工作时间；然后将需要制作的预制件模具固定在流水线的移动机构车体上。
[0030]
(3)待准备工作做好后，打开装置开关，装置各机构开始运作。
[0031]
(4)流水线车体运送模具至横筋铺设机构下方，横筋经过漏斗口掉落在钢筋卡槽上，横筋铺设机构的舵机开始转动，最终带动钢筋卡槽转动，从而使横筋铺设到已固定好的模具上。
[0032]
(5)横筋铺设完成后，车体运送模具至下一工位开始铺设竖筋，横梁移动机构运作，在交流减速电机的驱动下，机械手臂移动至钢筋存放箱出，在机械臂杆摆动机构、机械抓手旋转机构和机械抓手夹取机构的配合下，机械手抓取竖筋；在横梁移动机构的交流减速电机的驱动下，机械手臂移动至需要铺设竖筋的地方，在机械臂杆摆动机构、机械抓手旋转机构和机械抓手夹取机构的配合下，机械手开始在模具上铺设竖筋。
[0033]
(6)竖筋铺设完成后，车体带动铺设好的钢筋网片进入到下一工位，进行焊接。
[0034]
(7)将钢筋网片送至焊接工位后，车体返回，重复上述步骤。
[0035]
工作原理：
[0036]
本实用新型为一种集自动铺设横筋、自动铺设竖筋、自动行走等功能于一体的自动铺丝装置，由钢筋存放箱，横筋铺设机构，竖筋铺设机构和移动机构组成。其中竖筋铺设机构由横梁移动机构、机械臂杆摆动机构、机械抓手夹取机构和机械抓手旋转机构组成。
[0037]
横筋铺设机构的工作原理为：把横筋放置在由钢板焊接而成的钢筋漏斗8 中，横筋通过钢筋漏斗8的漏斗口掉落在套筒14中的三个钢筋卡槽10上，舵机12转动带动主动轮11转动，主动轮11带动从动轮13开始转动，从动轮13 带着转动轴9旋转，从而使钢筋卡槽10带着横筋转动，使横筋放置在事先设计好的模具上。钢筋漏斗由机架在两侧固定，避免钢筋漏斗倾斜或者翻转，漏斗口处的设计为长2.6米宽2.1厘米，有效地避免了钢筋在漏斗中卡死漏斗口而发生钢筋无法下放的现象。采用舵机驱动齿轮做往复转动，齿轮带动齿轮轴转动，可以实现将钢筋从漏斗口取出并放置到事先设计好的模具上。圆柱形钢筋卡槽，内径尺寸要满足能刚好放置在齿轮轴上，并作出相应固定防止钢筋卡槽在齿轮轴上旋转，钢筋卡槽的外圆半径要能够满足在套筒内转动，套筒外圆到漏斗口处的距离要保证恰好相切，套筒厚度为0.2厘米，钢筋卡槽设计成深度为2厘米宽为2厘米的卡槽，效地避免了钢筋从漏斗
口出来时会出现多根钢筋同时掉落的现象，并在卡槽上方设置圆角以避免钢筋掉落时一根钢筋进入卡槽，另一根钢筋同时掉落而出现齿轮轴无法转动的现象，同时解决了钢筋从漏斗中取出到放置刚进的过程中钢筋提前掉落的现象。
[0038]
横梁移动机构的工作原理为：横梁固定在由工字钢焊接而成的机架21上，采用交流减速电机17带动主动轮16转动，主动轮16带动从动轮15，从动轮 15带动丝杠19转动，从而使滑块18沿着丝杠19和导杆20做横向移动。通过上述横向移动，使机械手臂实现在横梁上的自动精准高效的定位，从而实现铺设竖筋的动作。
[0039]
机械臂杆摆动机构的工作原理为：由交流减速电机31带动主动轮23转动，主动轮23带动从动轮22转动，从动轮22带动机械臂杆一24实现一定角度的摆动，机械臂杆一24与机械臂杆二26通过销二25和联轴器28连接，电动推杆29两端连接着销一30和销三27并通过联轴器28将机械臂杆一24与机械臂杆二26连接到一起，利用电动推杆29实现机械臂杆一24与机械臂杆二26 的伸开和闭合动作。
[0040]
机械抓手旋转机构的工作原理为：步进电机33驱动主动轮39转动，主动轮39带动从动轮38转动，从动轮38带动转轴34转动，转轴34与外壳35为一体，转轴34通过联轴器37带动整个机构在机械臂杆摆动机构上转动，与转块36配合可以实现角度的任意旋转。
[0041]
机械抓手夹取机构的工作原理为：伺服电机40驱动螺纹推杆41运动，使螺纹推杆41实现前进与后退动作，螺纹推杆41的前进与后退带动机械爪42和 43动作，实现机械抓手的打开与闭合，从而实现钢筋能够被机械抓手牢牢夹紧直至将钢筋送到模具的指定位置上。
[0042]
移动机构的工作原理为：将模具固定在流水线的车体45上，车体45的下方设置6个机架轮46，通过左右两边第一个机架轮46的驱动机构的伺服电机 50驱动主动轮49转动，主动轮49带动固定在滚轮47上的从轮动48转动，从而完成车体45在流水线中的移动动作。
[0043]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。