專利名稱：結(jié)扣式捆扎機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬絲自動(dòng)打捆包裝設(shè)備，用于棒材、型材、管材和線材的包裝，特別適用于冶金工廠中棒、型材連續(xù)生產(chǎn)線的自動(dòng)化包裝，即對(duì)生產(chǎn)的圓鋼、螺紋鋼、型鋼等進(jìn)行自動(dòng)化捆扎的機(jī)械手。
目前國(guó)內(nèi)的棒、型材生產(chǎn)廠產(chǎn)品包裝仍有相當(dāng)比例為手工打捆，大中型鋼廠中連續(xù)生產(chǎn)線上的打捆包裝設(shè)備多為國(guó)外進(jìn)口。其主流產(chǎn)品為瑞典森德斯公司和意大利達(dá)涅利公司生產(chǎn)的棒材打捆機(jī)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也研制出一些產(chǎn)品，如首鋼研制的SGBD/800-I型棒材打捆機(jī)等。這幾種打捆機(jī)結(jié)構(gòu)原理本相同，打出來(lái)的辮結(jié)也基本相同，只是扭結(jié)角度大小不同而已。
本捆扎機(jī)械手是一種機(jī)-電-液一體化的自動(dòng)化包裝設(shè)備。通常布置在棒、型材生產(chǎn)車間精整線梯形輥道一側(cè)。生產(chǎn)時(shí)，定尺剪切和計(jì)數(shù)后的棒材(圓鋼、螺紋鋼、型材等)經(jīng)集料鉤收集落入梯形輥道內(nèi)，經(jīng)齊頭后型材沿梯形輥道縱向輸送到捆扎機(jī)械手處并穿過(guò)機(jī)械手手臂上的線道至打捆位置時(shí)停止。工藝線上的成形抱緊裝置將棒材抱攏后即可進(jìn)行打捆。機(jī)械手的各個(gè)動(dòng)作均由液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成。通過(guò)多年使用和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為其它打捆設(shè)備存在一些缺點(diǎn)和不足之處，主要表現(xiàn)在設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，執(zhí)行機(jī)構(gòu)(液壓缸、液壓馬達(dá))數(shù)量多，動(dòng)作周期長(zhǎng)，故障也多，可靠性差。在捆扎效果上緊實(shí)度不夠，辮扣外伸過(guò)長(zhǎng)，吊運(yùn)過(guò)程中容易刮碰等。
因此，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種結(jié)扣式捆扎機(jī)械手，它可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提高設(shè)備的可靠性以及捆扎的緊實(shí)度和強(qiáng)度。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，提供了一種結(jié)扣式捆扎機(jī)械手，包括打捆臂、機(jī)架、軌座、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和供線系統(tǒng)，所述打捆臂包括夾送機(jī)構(gòu)、扭結(jié)機(jī)構(gòu)和線道，其中所述扭結(jié)機(jī)構(gòu)包括扭結(jié)頭、扭結(jié)體、驅(qū)動(dòng)裝置和變速裝置，所述扭結(jié)頭為回轉(zhuǎn)體形狀，其下部連接于所述變速裝置，而該變速裝置連接于所述驅(qū)動(dòng)裝置，在扭結(jié)頭的上部加工有兩個(gè)斜向的穿線孔，所述扭結(jié)體是固定的，扭結(jié)體的頂部加工有走線槽，該走線槽與所述線道相連，扭結(jié)體是中空的，以將所述扭結(jié)頭裝配其中，扭結(jié)體的右側(cè)裝有導(dǎo)位管，該導(dǎo)位管連接于扭結(jié)頭的穿線孔，扭結(jié)體上裝有連接于夾緊裝置的活動(dòng)壓板。
與現(xiàn)有的棒材打捆機(jī)比較，本實(shí)用新型結(jié)扣式捆扎機(jī)械手的特征在于一個(gè)全新的扭結(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要特點(diǎn)是一、本新型采用的是一種全新的扭結(jié)機(jī)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上與目前使用的打捆機(jī)扭結(jié)機(jī)構(gòu)(如意大利達(dá)涅利公司及首鋼的夾鉗式和瑞典森德斯公司的雙孔壓柱式結(jié)構(gòu))有根本的區(qū)別，結(jié)扣成形原理也不同?，F(xiàn)有扭結(jié)機(jī)構(gòu)成形的結(jié)均為辮子形，扭結(jié)時(shí)，夾鉗的夾緊點(diǎn)在捆線的兩個(gè)尾端，夾緊后扭結(jié)，辮結(jié)成形時(shí)由棒捆外向棒捆圓心方向延伸。而本機(jī)械手捆線的夾緊是通過(guò)靠近扭結(jié)頭的兩個(gè)活動(dòng)壓板來(lái)完成的，扭結(jié)頭特殊形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及捆線壓緊點(diǎn)即端部和后部活動(dòng)壓板的位置選取與其它設(shè)備不同。扭結(jié)扣成形時(shí)結(jié)扣從棒材的圓心向外延伸，捆線不易扭斷。同時(shí)由于擺動(dòng)液壓缸10的推靠作用，成形過(guò)程中既受扭力也受壓力，所形成的扣形結(jié)非常結(jié)實(shí)牢固，抗拉強(qiáng)度較辮形結(jié)高。
二、扭結(jié)頭一物兩用，即是扭結(jié)器又是活動(dòng)剪刃，扭結(jié)、剪切兩個(gè)動(dòng)作一道完成。因此即簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)又縮短了打捆的工藝時(shí)間。
三、作為固定剪刃的刃口部分即導(dǎo)位管鑲嵌在扭結(jié)頭體上，磨損后可以重新磨尖使用，壽命長(zhǎng)，剪縫的調(diào)整也非常方便。由于剪切動(dòng)作的完成是扭結(jié)頭(活動(dòng)剪刃)與導(dǎo)位管(固定剪刃)相互錯(cuò)動(dòng)完成的，刃口與捆線外緣的接觸面積大，捆線切口整齊。
四、本新型帶有防抽脫裝置等多項(xiàng)保護(hù)功能，工作平穩(wěn)可靠，扭結(jié)頭由擺動(dòng)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。整個(gè)機(jī)械手為平面敞開式布置，便于檢修維護(hù)和快速更換。
通過(guò)
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的描述，可以更清楚地了解本實(shí)用新型的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖中


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的局部剖視的側(cè)視圖；圖2是打捆臂扭結(jié)機(jī)構(gòu)的剖視圖；圖3是沿圖2中的線A-A剖取的剖視圖；以及圖4是打捆臂扭結(jié)機(jī)構(gòu)的俯視圖。
如
圖1所示，結(jié)扣式捆扎機(jī)械手由打捆臂1、機(jī)架2、軌座3、液壓系統(tǒng)4、電氣控制系統(tǒng)5和供線系統(tǒng)6六個(gè)部分組成。
打捆臂1的本體為懸臂鉸接式設(shè)計(jì)，其上部與機(jī)架2的頂部鉸接，下部靠擺動(dòng)液壓缸10與機(jī)架2相連并可通過(guò)液壓缸的伸縮與機(jī)架作相對(duì)擺動(dòng)，液壓缸縮回時(shí)為初始位，伸出時(shí)為打捆位置。與傳統(tǒng)的升降式打捆臂相比，這種擺動(dòng)式打捆臂1更有利于靠近棒捆，因而能捆扎得更緊。機(jī)械手打捆臂1主要包括夾送機(jī)構(gòu)7、扭結(jié)機(jī)構(gòu)8和線道9，這些部分連接成一剛性結(jié)構(gòu)并通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置(即液壓缸10)與機(jī)架2連接。
打捆臂的夾送機(jī)構(gòu)7采用一套夾送輪組12，夾送輪組固定在夾送機(jī)構(gòu)的底板上，并由一個(gè)主動(dòng)輪和兩組(共4個(gè))從動(dòng)輪組成。主動(dòng)輪由驅(qū)動(dòng)裝置(液壓馬達(dá)13)直接驅(qū)動(dòng)，兩組從動(dòng)輪的樞軸為偏心設(shè)置并通過(guò)一個(gè)液壓缸連接。當(dāng)液壓缸伸出或縮回時(shí)可以改變樞軸的偏心，從而改變從動(dòng)輪與主動(dòng)輪之間的間隙和從動(dòng)輪與主動(dòng)輪之間的壓緊力，便于穿線及改變夾緊力的大小以滿足輸送或抽緊捆線時(shí)對(duì)捆線拉力的不同要求。
如圖2-4所示，打捆臂的扭結(jié)機(jī)構(gòu)8由扭結(jié)體15、扭結(jié)頭17、驅(qū)動(dòng)裝置(擺動(dòng)液壓馬達(dá)26)和變速裝置(齒輪箱27)組成。扭結(jié)體15為一復(fù)雜加工件，通過(guò)螺栓固定在齒輪箱27的箱體上。扭結(jié)體15的頂部加工有走線槽19，走線槽19與封閉式線道9銜接以用于捆線的送出和抽緊。扭結(jié)體15中間為中空設(shè)計(jì)，扭結(jié)頭17裝配于其中。扭結(jié)頭17的外形成蘑菇形狀(也可以是其它合適的回轉(zhuǎn)體形狀，例如圓柱形、圓錐形)，下部為花鍵軸與齒輪箱連接，由擺動(dòng)液壓馬達(dá)26通過(guò)齒輪箱27直接驅(qū)動(dòng)。在扭結(jié)頭17的上部加工有兩個(gè)斜向的穿線孔18用于剪切和扭結(jié)，這兩個(gè)穿線孔可用于穿線導(dǎo)位和用作剪切時(shí)的活動(dòng)剪刃。扭結(jié)頭17可在擺動(dòng)液壓馬達(dá)26的驅(qū)動(dòng)下與扭結(jié)體15作相對(duì)旋轉(zhuǎn)以完成扭結(jié)動(dòng)作。另外，扭結(jié)體15的右側(cè)裝有導(dǎo)位管16，導(dǎo)位管16與扭結(jié)頭17上的穿線孔18銜接以進(jìn)行穿線導(dǎo)位并作為剪切時(shí)的固定剪刃。扭結(jié)體15上裝有活動(dòng)壓板21、25及其銷軸，走線槽19的一部分由活動(dòng)壓板的側(cè)壁組成?；顒?dòng)壓板21、25與夾緊缸20、24的活塞桿相連，并通過(guò)夾緊缸活塞桿伸出的杠桿作用而壓緊捆線S。
工作時(shí)，線架上的捆線S通過(guò)轉(zhuǎn)向輪11和夾送輪組12進(jìn)入打捆臂1，從夾送機(jī)構(gòu)出來(lái)的捆線通過(guò)導(dǎo)位輪組14、扭結(jié)體15的導(dǎo)位管(固定剪刃)16、扭結(jié)頭17的穿線孔(活動(dòng)剪刃)18進(jìn)入扭結(jié)體走線槽19，然后進(jìn)入線道9，在線道中環(huán)繞一圈后再次進(jìn)入扭結(jié)頭17的另一個(gè)線孔，捆線頭部觸碰到扭結(jié)體15到位后停止送線。這時(shí)，靠近捆線頭部的夾緊液壓缸20和線道9上的活動(dòng)壓板21將捆線頭部夾緊，此時(shí)機(jī)械手處于打捆前的待命狀態(tài)。
當(dāng)棒材22沿梯形輸送輥道23穿過(guò)打捆頭的線道平面并處于打捆位置時(shí)，由生產(chǎn)線上的成形器抱緊棒材并發(fā)出抱緊信號(hào)后擺動(dòng)液壓缸10使打捆臂1伸出并帶動(dòng)打捆臂上的V型活動(dòng)擋板伸出而與棒捆相切，夾送輪組12反向旋轉(zhuǎn)將捆線抽緊，此時(shí)多余的捆線從線道中被拉出并通過(guò)重錘形成一個(gè)活套，同時(shí)將穿過(guò)線道的棒材束緊。接著另一個(gè)夾緊液壓缸24同液壓缸20一樣通過(guò)扭結(jié)體上的活動(dòng)壓板25將捆線后部壓緊。線端夾緊動(dòng)作完成后開始剪斷捆線和扭結(jié)。扭結(jié)頭17由擺動(dòng)液壓馬達(dá)26通過(guò)齒輪箱27驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)225°經(jīng)齒輪變速后扭結(jié)角度為450°。本新型機(jī)械手捆線的剪切和扭節(jié)是同時(shí)完成的，即導(dǎo)位管16的端部和扭結(jié)頭穿線孔18除導(dǎo)位功能外同時(shí)兼作剪切機(jī)構(gòu)的固定剪刃和活動(dòng)剪刃。扭結(jié)頭一經(jīng)旋轉(zhuǎn)便開始剪切，與導(dǎo)位管發(fā)生一定的角位移后將捆線剪斷。剪切完畢扭結(jié)頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)完成捆線的扭結(jié)動(dòng)作。
由于活動(dòng)壓板21和25的壓緊位置不象其它打捆機(jī)的夾鉗結(jié)構(gòu)那樣夾緊點(diǎn)在捆線的端部，而是選在離開端部的一段距離，以及整個(gè)打捆臂對(duì)棒材的壓靠作用，因此所形成的扭結(jié)不是通常的辮形結(jié)，而是一個(gè)扣形結(jié)。扭結(jié)動(dòng)作完成后，擺動(dòng)液壓馬達(dá)26反向旋轉(zhuǎn)，扭結(jié)頭17回復(fù)至初始位置，整個(gè)打捆臂在擺動(dòng)缸10的作用下回到初始位置，待命進(jìn)行下一個(gè)動(dòng)作循環(huán)。
機(jī)架2由鋼板焊接制成，下部有四個(gè)車輪，可在軌座3上左右橫移。打捆時(shí)在工作位置鎖定，離線時(shí)人工推出。
液壓系統(tǒng)4由安裝在機(jī)架上的液壓站(或采用集中或旁置式液壓站)、控制閥組及管路組成。主要為每一個(gè)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供壓力油。
電氣控制系統(tǒng)5由機(jī)旁電控箱、機(jī)上檢測(cè)儀表、限位開關(guān)、脈沖發(fā)生器等組成，核心控制元件是位于機(jī)旁箱內(nèi)的PLC。本新型采用了順序控制和邏輯控制混合編程的模塊化設(shè)計(jì)，便于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維修。
供線系統(tǒng)6采用重錘雙柱式線塔、三個(gè)定滑輪、一個(gè)動(dòng)滑輪(重錘)和一個(gè)調(diào)節(jié)捆線張力的壓輥組成?；乐行钠矫媾c捆線走行平面重合，受力情況好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用。
打捆機(jī)常發(fā)生的故障是捆線送線不到位或者活動(dòng)壓板磨損嚴(yán)重未將捆線壓緊，抽緊時(shí)捆線被抽脫，造成打捆失效和故障，至使工人需重新穿線，影響生產(chǎn)線的作業(yè)率。而此新型捆扎機(jī)械手設(shè)計(jì)了一個(gè)防抽脫裝置，它由測(cè)位輪28、抵靠于測(cè)位輪的彈簧29、位置傳感器30組成。正常工作時(shí)測(cè)位輪壓靠在捆線上，當(dāng)捆線被抽脫時(shí)，測(cè)位輪被彈簧彈出一個(gè)捆線直徑的位移，測(cè)位輪與傳感器的位置發(fā)生變化，傳感器發(fā)出信號(hào)，夾送輪組的液壓馬達(dá)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，可防止捆線被抽脫。
雖然以上結(jié)合一較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)描述，但熟悉本領(lǐng)域的人員應(yīng)該可以在以上揭示的基礎(chǔ)上做出各種變型和改動(dòng)而不偏離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)。例如打捆臂1本體可以采取傳統(tǒng)的升降式；夾送機(jī)構(gòu)7可以采取傳統(tǒng)的機(jī)械夾緊的形式；線道9可以采取傳統(tǒng)的開放式；液壓馬達(dá)26可以用其它合適的驅(qū)動(dòng)裝置如電動(dòng)機(jī)來(lái)代替；齒輪箱27可以用其它合適的變速裝置如皮帶傳動(dòng)裝置來(lái)代替，等等。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附權(quán)利要求書來(lái)限定。
權(quán)利要求1.一種結(jié)扣式捆扎機(jī)械手，包括打捆臂(1)、機(jī)架2、軌座(3)、液壓系統(tǒng)(4)、電控系統(tǒng)(5)和供線系統(tǒng)(6)，所述打捆臂包括夾送機(jī)構(gòu)(7)、扭結(jié)機(jī)構(gòu)(8)和線道(9)組成，其特征在于所述扭結(jié)機(jī)構(gòu)(8)包括扭結(jié)頭(17)、扭結(jié)體(15)、驅(qū)動(dòng)裝置(26)和變速裝置(27)，所述扭結(jié)頭為回轉(zhuǎn)體形狀，其下部連接于所述變速裝置，而該變速裝置連接于所述驅(qū)動(dòng)裝置，在扭結(jié)頭的上部加工有兩個(gè)斜向的穿線孔(18)，所述扭結(jié)體是固定的，扭結(jié)體的頂部加工有走線槽(19)，該走線槽與所述線道(9)相連，扭結(jié)體是中空的，以將所述扭結(jié)頭裝配其中，扭結(jié)體的右側(cè)裝有導(dǎo)位管(16)，該導(dǎo)位管連接于扭結(jié)頭的穿線孔，扭結(jié)體上裝有連接于夾緊液壓缸(20、24)的活動(dòng)壓板(21、25)。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)扣式捆扎機(jī)械手，其特征在于，所述打捆臂(1)的上部與所述機(jī)架(2)的頂部鉸接，其下部通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置(10)與機(jī)架相連。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)扣式捆扎機(jī)械手，其特征在于，所述夾送機(jī)構(gòu)(7)采用一套夾送輪組(12)，該夾送輪組固定在夾送機(jī)構(gòu)的底板上，其主動(dòng)輪由驅(qū)動(dòng)裝置直接驅(qū)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求書1所述的結(jié)扣式捆扎機(jī)械手，其特征在于，所述夾送機(jī)構(gòu)(7)具有一防抽脫裝置，它由測(cè)位輪(28)、抵靠于所述測(cè)位輪的彈簧(29)和位置傳感器(30)組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種結(jié)扣式捆扎機(jī)械手,其扭結(jié)機(jī)構(gòu)包括扭結(jié)頭、扭結(jié)體、驅(qū)動(dòng)裝置和變速裝置,扭結(jié)頭為回轉(zhuǎn)體形狀,其下部連接于變速裝置和驅(qū)動(dòng)裝置,在扭結(jié)頭的上部加工有兩個(gè)斜向的穿線孔,扭結(jié)體是固定的,扭結(jié)體的頂部加工有走線槽,該走線槽與線道相連,扭結(jié)體的右側(cè)裝有導(dǎo)位管,該導(dǎo)位管連接于扭結(jié)頭的穿線孔,扭結(jié)體上裝有連接于夾緊裝置的活動(dòng)壓板。該機(jī)械手可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),提高設(shè)備的可靠性以及捆扎的緊實(shí)度和強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B65B27/10GK2484262SQ0123933
公開日2002年4月3日 申請(qǐng)日期2001年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月16日
發(fā)明者郭天錫, 邱廣偉, 苑非人, 馬益民, 徐鴻泉 申請(qǐng)人:上海松科機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)有限公司