自动铆接装置和笼筋生产线的制作方法

1.本发明涉及混凝土管桩加工技术领域，特别是涉及自动铆接装置和笼筋生产线。


背景技术：

2.在混凝土加工技术领域中需要在固定笼筋的端板上设置桩套箍，其目的是通过桩套箍预先向端板施加换向压应力，以用于抵消笼筋在施工安装中作用于端板上的作用力，桩套箍能够提高笼筋的工作强度。现有的桩套箍采用人工安装在端板上，在将桩套箍安装在端板上时存在对位不准、工作效率低工作强度大等问题。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对现有的桩套箍安装在端板上的问题，提供一种自动铆接装置。进而还提出一种包括该自动铆接装置的笼筋生产线。
4.一种自动铆接装置，用于将桩套箍与笼筋上的端板铆接，所述端板的周向设置有多个凹槽以及铆接槽，其特征在于，所述自动铆接装置包括：
5.移载平台，设置有多个移载工位，每个所述移载工位能够独立地沿水平方向往复移动以及独立地或整体地沿竖直方向往复移动；
6.所述移载平台沿水平方向上依次设置有第一夹紧机构、第二夹紧机构和铆接机构，所述第一夹紧机构、所述第二夹紧机构和所述铆接机构分别对应一个所述移载工位；
7.所述第一夹紧机构能够分别独立地夹紧所述端板和桩套箍，所述第二夹紧机构能够夹紧所述端板，所述铆接机构能够将所述第一夹紧机构上夹紧的所述桩套箍铆接在所述第二夹紧机构夹紧的所述端板的所述铆接槽内。
8.上述自动铆接装置，当端板和桩套箍来料时，通过移载平台中的移载工位能够调整第一夹紧机构、第二夹紧机构以及铆接机构，从而使其均与端板的中心在同一水平面上，第一夹紧机构能够分别固定端板和桩套箍；然后移载平台中的移载工位再驱动第二夹紧机构靠近第一夹紧机构，并夹紧位于第一夹紧机构上的端板。第一夹紧机构松开对端板的夹紧，并保持对桩套箍的夹紧，移载平台上的移载工位分别带动第一夹紧机构和第二夹紧机构朝相互背离的方向移动，从而使得第二夹紧机构上夹紧的端板与第一夹紧机构夹紧的桩套箍平齐，此时桩套箍是包覆端板；最后移载平台上的移载工位再驱动铆接装置靠近第二夹紧装置，通过铆接装置将第一夹紧机构上夹紧的桩套箍铆接在第二夹紧机构夹紧的端板上。
9.在其中一个实施例中，所述第一夹紧机构包括第一固定板，所述第一固定板设置有第一通孔，所述第一通孔可供所述端板和所述桩套箍通过，所述第一固定板远离所述第二夹紧机构的一侧面设置第一夹具和第二夹具，所述第一夹具和所述第二夹具能够分别向所述第一通孔的径向方向往复移动，所述第一夹具用于夹紧所述端板，所述第二夹具用于夹紧所述桩套箍。
10.在其中一个实施例中，所述第一夹具的数量为多套，每套所述第一夹具包括支撑
板以及带动所述支撑板沿所述第一通孔的径向方向往复移动的第一微调机构，所述支撑板被支配沿所述第一通孔的径向方向移动时能够插入到所述端板的所述凹槽内。
11.在其中一个实施例中，第二夹具的数量为多套，每套所述第二夹具均包括第一夹爪以及驱动所述第一夹爪朝所述第一通孔的径向方向往复移动的第二微调机构，所述第一夹爪沿所述第一通孔的径向方向移动时能够抵压所述桩套箍。
12.在其中一个实施例中，每个所述第一夹爪设置有沿所述第一通孔的径向方向移动的第三微调机构。
13.在其中一个实施例中，所述第一固定板设置有中心位置检测模块，所述中心位置检测模块用于检测所述端板中心，所述中心位置检测模块与所述移载平台通信连接。
14.在其中一个实施例中，所述第二夹紧机构包括第三夹具，所述第三夹具用于夹紧所述端板。
15.在其中一个实施例中，所述第三夹具包括多个径向机构以及与每个所述径向机构连接的第二卡爪，所述径向机构驱动所述第二卡爪沿所述端板的径向方向移动。
16.在其中一个实施例中，所述铆接机构包括第二固定板，所述第二固定板设置有可供所述第二夹紧机构穿过的第二通孔，所述第二通孔边缘设置有可沿所述第二通孔的径向方向移动的铆接头，所述铆接头用于将所述桩套箍铆接在所述端板上。
17.一种笼筋生产线，包括所述的自动铆接装置。
附图说明
18.图1为本发明一实施例中的自动铆接装置的结构示意图；
19.图2为图1中端板的剖视图；
20.图3为本发明一实施例中的第一夹紧机构的结构示意图；
21.图4为本发明一实施例中的第二夹紧机构的结构示意图；
22.图5为本发明一实施例中的铆接机构的结构示意图。
23.附图标号说明：
24.100、移载平台；
25.200、第一夹紧机构；210、第一固定板；211、第一通孔；220、第一夹具；221、支撑板；222、第一微调机构；230、第二夹具；231、第一夹爪；232、第二微调机构；233、第三微调机构；240、中心位置检测模块；
26.300、第二夹紧机构；310、第三夹具；311、径向机构；312、第二卡爪；
27.400、铆接机构；410、第二固定板；411、第二通孔；420、铆接头；430、连杆；
28.510、端板；511、凹槽；512、铆接槽；520、桩套箍。
具体实施方式
29.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
35.参阅图1和图2所示，图1示出了本发明一实施例中的自动铆接装置的结构示意图，图2为图1中的端板剖视图，本发明一实施例提供的自动铆接装置用于将桩套箍520与笼筋上的端板510铆接，端板510的周向设置有多个凹槽511以及铆接槽512，自动铆接装置具体包括：移载平台100以及设置在移载平台100上的第一夹紧机构200、第二夹紧机构300和铆接机构400。需要说明的是端板510预先固定在笼筋上，笼筋和桩套箍520可以分别被上游的送料装置带动至自动铆接装置，本发明的目的是将来料的桩套箍520通过自动铆接装置铆接在端板510的铆接槽512内，以为笼筋提供预压应力进而增加笼筋的工作强度。
36.本发明中通过移载平台100独立地驱动第一夹紧机构200、第二夹紧机构300和铆接机构400工作，第一夹紧机构200预先夹紧笼筋上的端板510和桩套箍520，第二夹紧机构300通过在移载平台100的支配下靠近第一夹紧机构200，第二夹紧机构300固定端板510后，第一夹紧机构200松开对端板510的夹紧同时保持对桩套箍520的夹紧，然后第一夹紧机构200与第二夹紧机构300向相背离的方向移动，使得第二夹紧机构300上夹紧的端板510与第一夹紧机构200上夹紧的桩套箍520平齐，需要说明的是第一夹紧机构200和第二夹紧机构300可以是其中一个相对另一个移动，也可以是二者均移动，此时桩套箍520套设在端板510，最后铆接机构400被移载平台100支配靠近第二夹紧机构300，从而将桩套箍520铆接在端板510的铆接槽512内。
37.具体地，移载平台100设置有多个移载工位，每个移载工位能够独立地沿水平方向往复移动以及独立地或整体地沿竖直方向往复移动；移载平台100沿水平方向上依次设置有第一夹紧机构200、第二夹紧机构300和铆接机构400，第一夹紧机构200、第二夹紧机构300和铆接机构400分别对应一个移载工位；第一夹紧机构200能够分别独立地夹紧端板510和桩套箍520，第二夹紧机构300能够夹紧端板510，铆接机构400能够将第一夹紧机构200上夹紧的桩套箍520铆接在第二夹紧机构300夹紧的端板510的铆接槽512内。需要说明的是移载平台100包括沿竖直方向的升降机构，可以将第一夹紧机构200、第二夹紧机构300和铆接机构400整体带动沿竖直方向往复移动，升降机构可以是气压缸或者液压缸。移载平台100的每个工位在水平方向移动时，可以通过丝杠的方式来实现。
38.在本实施例中，当端板510和桩套箍520来料时，通过移载平台100中的移载工位能够调整第一夹紧机构200、第二夹紧机构300以及铆接机构400，从而使其各自中心均与端板510的中心在同一水平面上，第一夹紧机构200能够分别固定端板510和桩套箍520；然后移载平台100中的移载工位再驱动第二夹紧机构300靠近第一夹紧机构200，并夹紧位于第一夹紧机构200上的端板510。第一夹紧机构200松开对端板510的夹紧，并保持对桩套箍520的夹紧，移载平台100上的移载工位分别带动第一夹紧机构200和第二夹紧机构300朝相互背离的方向移动，从而使得第二夹紧机构300上夹紧的端板510与第一夹紧机构200夹紧的桩套箍520平齐，此时桩套箍520包覆端板510；最后移载平台100上的移载工位再驱动铆接装置靠近第二夹紧装置，通过铆接装置将第一夹紧机构200上夹紧的桩套箍520铆接在第二夹紧机构300夹紧的端板510的铆接槽512内。在第一夹紧机构200和第二夹紧机构300夹紧端板510时，可以分别通过伸入到端板510的凹槽511内来实现夹紧的目的。通过本实施例中的自动铆接装置能够实现自动化的将桩套箍520铆接在端板510上，通过这种自动化的铆接方式能够提高铆接的生产效率以及桩套箍520与端板510的对位准确。
39.笼筋上的端板510以及桩套箍520在送料方向移动时，送料方向为笼筋的轴线延伸方向，第一夹紧机构200需要提供通道方便笼筋以及桩套箍520沿送料方向移动，同时第一夹紧机构200还需要设置夹具等来夹紧固定笼筋上的端板510以及桩套箍520。为了实现上述两种功能，一实施例中，参阅图3所示，第一夹紧机构200包括第一固定板210，其中第一固定板210设置有第一通孔211，第一通孔211可供端板510和桩套箍520通过；第一固定板210远离第二夹紧机构300的一侧面设置第一夹具220和第二夹具230，第一夹具220和第二夹具230能够分别向第一通孔211的径向方向往复移动，第一夹具220用于夹紧端板510，第二夹具230用于夹紧桩套箍520。第一夹具220和第二夹具230可以分别沿第一通孔211的周向设置。另外第一夹具220和第二夹具230的数量可为多个。
40.在本实施例中，笼筋和桩套箍520沿送料方向移动时，可以从第一固定板210上的第一通孔穿过，而位于第一固定板210上的第一夹具220能够向第一通孔211的径向方向移动夹紧端板510，第一夹具220可以分别通过与端板510的凹槽511来配合从而实现夹紧端板510的目的；第二夹具230向第一通孔211的径向方向移动来夹紧桩套箍520，可以理解为第二夹具230通过抵压桩套箍520的外壁来实现夹紧的目的。
41.在第一夹具220的设计过程中，可以采用轴或者板与端板510上的凹槽511配合的方式来实现第一夹具220固定端板510的目的。具体地，参阅图3所示，第一夹具200的数量为多套，每套第一夹具220包括支撑板221以及带动支撑板221沿第一通孔211的径向方向往复
移动的第一微调机构222，支撑板221被支配沿第一通孔211的径向方向移动时能够插入到端板510的凹槽511内。也就是说，当端板510靠近第一通孔211时，第一夹具220上的支撑板221被第一微调机构222带动沿第一通孔211的径向方向移动，从而使得支撑板221能够插入到端板510的凹槽511内，通过支撑板221抵压凹槽511的底壁以及限制凹槽511的侧壁来达到固定端板510的目的。需要说明的是第一微调机构222可以直接或者间接地为支撑板221提供驱动力。
42.第二夹具230在夹紧桩套箍520时，由于桩套箍520的结构近似为圆筒形，为此可以考虑通过多个夹具抵压桩套箍520的外壁的方式来达到固定桩套箍520的目的。具体地，参阅图4所示，第二夹具230的数量为多套，每套第二夹具230均包括第一夹爪231以及驱动第一夹爪231沿第一通孔211的径向方向往复移动的第二微调机构232，第一夹爪231沿第一通孔211的径向方向移动时能够抵压桩套箍520。也就是说，当桩套箍520来料时，可以通过第二微调机构232驱动第一夹爪231朝第一通孔211的径向方向移动，从而使得第一夹爪231能够抵压桩套箍520的外壁。通过第一夹爪231抵压桩套箍520外壁的作用力从而达到固定桩套箍520的目的。第二微调机构232可以是直接或者间接地为第一夹爪231提供驱动力。
43.在考虑进一步地固定桩套箍520时，可以在每个第一夹爪231设置有沿第一通孔211的径向方向移动的第三微调机构233。当多个第一夹爪231固定桩套箍520后，位于第一夹爪231上的第三微调机构233还可以进一步地抵压桩套箍520，从而达到紧密固定桩套箍520的目的。
44.在输送笼筋的过程中，由于存在输送误差，笼筋的端板510可能不与第一夹紧机构200上的第一固定板210同心，因此可能导致端板510与第一夹紧机构200干涉，影响笼筋的送料。为了解决这一问题，可以在第一夹紧机构200上设置中心位置检测模块240，当端板510靠近第一夹紧机构200时，第一夹紧机构200上的中心位置检测模块240能够识别端板510的中心位置，从而通过移载平台100上的移载工位来调整第一夹紧机构200使得第一固定板210的中心与端板510的中心重合。具体地，参阅图3所示，第一夹紧机构200的第一固定板210设置有中心位置检测模块240，中心位置检测模块240用于检测端板510中心，中心位置检测模块240与移载平台100通信连接。中心位置检测模块240可以为图形识别模块或者距离测量模块，中心位置检测模块240为图像识别模块时可以通过对比预存的端板510中心位置与现在端板510中心位置之间的坐标差，然后控制移载平台100上的移载工位来调节第一夹紧机构200的位置。在第一夹紧机构200调整位置时，第二夹紧机构300以及铆接机构400也可以同步调整各自的位置，从而使得端板510中心与第一夹紧机构200的中心、第二夹紧机构300的中心以及铆接机构400的中心均在同一水平线上。
45.一实施例中，参阅图5所示，第二夹紧机构300包括第三夹具310，第三夹具310用于夹紧端板510。当第一夹紧机构200上的第一夹具220夹紧端板510，第二夹具230夹紧桩套箍520后，移载平台100能够支配第二夹紧机构300靠近第一夹紧机构200。第二夹紧机构300可以通过第三夹具310来夹紧位于第一夹紧机构200的端板510。
46.具体地，第三夹具310包括多个径向机构311以及与每个径向机构311连接的第二卡爪312，径向机构311驱动第二卡爪312沿端板510的径向方向移动。当第二夹紧机构300靠近第一夹紧机构200后，径向驱动机构驱动第二卡爪312夹紧端板510。
47.当第二夹紧机构300带动端板510与第一夹紧机构200夹紧的桩套箍520对齐后，需
要利用铆接机构400将桩套箍520铆接在端板510上。铆接机构400在铆接前需要靠近第二夹紧机构300，为了防止铆接机构400与第二夹紧机构300之间发生干涉，可以在铆接机构400上设置通孔，以便于穿过第二夹紧机构300。具体地，铆接机构400包括第二固定板410，其中第二固定板410设置有可供第二夹紧机构300穿过的第二通孔411，第二通孔411边缘设置有可沿第二通孔411的径向方向移动的铆接头420，铆接头420用于将桩套箍520铆接在端板510上。
48.在本实施例中，当需要将桩套箍520铆接在端板510上时，移载平台100支配铆接机构400靠近第二夹紧机构300。通过铆接机构400上的第二固定板410上的第二通孔411能够穿过第二夹紧机构300，此时桩套箍520位于第二通孔411内。当铆接机构400上的铆接头420靠近第二通孔411内时，则可以完成将桩套箍520铆接在端板510上。需要说明的是，驱动元件可以连接连杆430的方式来实现铆接头420朝靠近第二通孔411内移动。连杆430可以转动设置在第二固定板410，连杆430靠近第二通孔411的一端设置铆接头420，另一端设置驱动元件，驱动元件驱动连杆430转动，从而使得铆接头420靠近或者远离第二通孔411。
49.本发明中还提出一种笼筋生产线，包括上述的自动铆接装置。通过利用本发明中提出的自动铆接装置能够提高端板510与桩套箍520的铆接效率。
50.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
51.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。