一种膨胀锚栓夹片自动装配装置的制作方法

1.本发明涉及锚栓生产技术领域，特别是一种膨胀锚栓夹片自动装配装置。


背景技术：

2.膨胀型锚栓，简称膨胀栓，是利用椎体与夹片（或膨胀片、膨胀套筒）的相对移动，促使夹片膨胀，与孔壁混凝土产生膨胀挤压力，并通过剪切摩擦作用产生抗拔力，实现对被连接件锚固的一种组件。
3.膨胀型锚栓结构一般包括螺杆以及设置在螺杆上的夹片、平垫和螺母，现有技术的膨胀型锚栓，在夹片装配时采用人工或机器装配的方式，人工装配的工作速度慢且工作效率低；现有机器在装配夹片前，均需要调节螺杆的正反姿态，从而将夹片准确安装在螺杆的装配部上，避免将夹片安装在螺杆的螺纹段上，换向装配结构占用空间大，导致装配设备体积大，螺杆换向、下料工序耗时较多，影响生产效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种膨胀锚栓夹片自动装配装置。
5.实现上述目的本发明的技术方案为，一种膨胀锚栓夹片自动装配装置，包括机架，所述机架上安装有第一平面皮带输送机、第二平面皮带输送机、夹片送料机构、压紧定位机构、检测机构和铆压机构；所述第一平面皮带输送机与第二平面皮带输送机的输送方向一致，第一平面皮带输送机向第二平面皮带输送机输送螺杆，螺杆在第一平面皮带输送机上具有头部朝前的第一姿态和尾部朝前的第二姿态，第一平面皮带输送机的下料端与第二平面皮带输送机的上料端间具有用于装配夹片的装配间隙，螺杆上具有用于装配夹片的装配部，第一平面皮带输送机与第二平面皮带输送机配合，将装配部移动至装配间隙处；所述压紧定位机构包括第一压板和第二压板，第一压板位于第一平面皮带输送机下料端正上方且可在竖直方向上活动，第二压板位于第二平面皮带输送机上料端正上方且可在竖直方向上活动；当装配部移动至装配间隙处的螺杆处于第一姿态时，第一压板将螺杆压紧在第一平面皮带输送机上；当装配部移动至装配间隙处的螺杆处于第二姿态时，第二压板将螺杆压紧在第二平面皮带输送机上；所述检测机构用于检测螺杆的姿态及螺杆位置，以使装配部移动至装配间隙处；所述夹片送料机构将与螺杆姿态相对应的夹片输送至装配间隙处，并与铆压机构配合，将夹片装配至装配部。
6.优选地，还包括用于向夹片送料机构输送夹片的夹片上料机构，所述夹片上料机构包括上料震动盘、上料推送气缸、限位挡料气缸、推料板、挡料板和推送轨道，上料推送气缸、限位挡料气缸和推送轨道安装在机架上，上料推送气缸输出端安装有推料板，限位挡料气缸输出端安装有挡料板，上料震动盘的上料轨道延伸至推送轨道上料端处，推送轨道下料端与挡料板间设有夹片上料间隙，夹片上料间隙位于装配间隙正下方。
7.优选地，所述夹片送料机构包括顶升气缸、支撑框、驱动电机、旋转架、定位座和吸附式电磁铁，顶升气缸安装在机架上，顶升气缸输出端安装有支撑框，支撑框内安装有驱动电机，支撑框顶部通过轴承转动安装有旋转架，驱动电机输出端与旋转架连接，旋转架顶部安装有与夹片适配的定位座，定位座在夹片上料间隙和装配间隙间活动，定位座底部安装有用于吸附夹片的吸附式电磁铁。
8.优选地，所述压紧定位机构还包括第一压紧气缸、第一固定板、第一弹性件、第二压紧气缸、第二固定板、第二弹性件，第一压紧气缸和第二压紧气缸安装在机架上，第一压紧气缸输出端安装有第一固定板，第一固定板通过第一弹性件与第一压板连接；第二压紧气缸输出端安装有第二固定板，第二固定板通过第二弹性件与第二压板连接。
9.优选地，所述第一平面皮带输送机上设有第一限位轨道，螺杆在第一限位轨道内由第一平面皮带输送机向螺杆下料机构输送；所述第二平面皮带输送机上设有第二限位轨道，螺杆在第二限位轨道内由第二平面皮带输送机向其下料端输送。
10.优选地，所述检测机构包括由左至右依次排列的光纤传感器、第一接近开关、推拉式电磁铁、第二接近开关和第三接近开关，光纤传感器、第一接近开关和推拉式电磁铁安装在第一限位轨道上，第二接近开关和第三接近开关安装在第二限位轨道上，第二接近开关位于第二压板左侧，第三接近开关位于第二压板右侧；当第三接近开关获取处于第二姿态的螺杆的信息时，装配部位于装配间隙处，当第二接近开关获取处于第一姿态的螺杆的信息时，装配部位于装配间隙处；推拉式电磁铁安装在第一限位轨道外侧壁上，推拉式电磁铁的伸缩杆延伸至第一限位轨道内，当处于第一姿态的螺杆的装配部位于装配间隙处时，推拉式电磁铁的伸缩杆位于该螺杆左侧且靠近该螺杆左端的位置处。
11.优选地，所述铆压机构包括铆压气缸，铆压气缸输出端安装有铆压头，铆压头底部设有呈圆弧形的铆压槽。
12.优选地，所述定位座上设有用于放置夹片的定位槽，定位槽两侧设有与铆压头配合的缺口。
13.本发明的有益效果：1、可替代人工实现膨胀锚栓夹片的装配，减少人员成本，减轻工人劳动强度，提高装配速度；2、通过设置第一平面皮带输送机和第二平面皮带输送机输送螺杆，螺杆在输送过程中即可进行装配，无需螺杆转移、换向和下料步骤，减少转移螺杆和对螺杆进行换向所需的时间，提高装配效率；3、本装置整体呈狭长直线型，占用空间小，尤其适合在类似狭巷空间的工作环境中使用。
附图说明
14.图1是本发明的结构示意图一（待装配的螺杆处于第一姿态）；图2是图1的局部示意图；图3是夹片上料机构的俯视图；图4是本发明的结构示意图二（待装配的螺杆处于第二姿态）；图5是图1的另一状态图；
图6是本发明的局部俯视图；图7是铆压机构与夹片送料机构的局部结构示意图；图8是定位座装载夹片的结构示意图；图中，1、机架；11、螺杆；111、装配部；12、夹片；13、装配间隙；2、第一平面皮带输送机；21、第一限位轨道；3、第二平面皮带输送机；31、第二限位轨道；4、夹片送料机构；41、顶升气缸；42、支撑框；43、驱动电机；44、旋转架；45、定位座；451、定位槽；452、缺口；46、吸附式电磁铁；47、轴承；5、压紧定位机构；51、第一压板；52、第二压板；53、第一压紧气缸；54、第一固定板；55、第一弹性件；56、第二压紧气缸；57、第二固定板；58、第二弹性件6、检测机构；61、光纤传感器；62、第一接近开关；63、推拉式电磁铁；64、第二接近开关；65、第三接近开关；7、铆压机构；71、铆压气缸；72、铆压头；721、铆压槽；8、夹片上料机构；81、上料震动盘；82、上料推送气缸；83、限位挡料气缸；84、推料板；85、挡料板；86、推送轨道；87、上料间隙。
具体实施方式
15.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
16.在一个实施例中，请参考图1至图8，一种膨胀锚栓夹片自动装配装置，包括机架1，机架1上安装有第一平面皮带输送机2、第二平面皮带输送机3、夹片送料机构4、压紧定位机构5、检测机构6和铆压机构7；第一平面皮带输送机2与第二平面皮带输送机3的输送方向一致，第一平面皮带输送机2向第二平面皮带输送机3输送螺杆11，螺杆11在第一平面皮带输送机2上具有头部朝前的第一姿态和尾部朝前的第二姿态，第一平面皮带输送机2的下料端与第二平面皮带输送机3的上料端间具有用于装配夹片12的装配间隙13，螺杆11上具有用于装配夹片12的装配部111，第一平面皮带输送机2与第二平面皮带输送机3配合，将装配部111移动至装配间隙13处；压紧定位机构5包括第一压板51和第二压板52，第一压板51位于第一平面皮带输送机2下料端正上方且可在竖直方向上活动，第二压板52位于第二平面皮带输送机3上料端正上方且可在竖直方向上活动；当装配部111移动至装配间隙13处的螺杆11处于第一姿态时，第一压板51将螺杆11压紧在第一平面皮带输送机2上；当装配部111移动至装配间隙13处的螺杆11处于第二姿态时，第二压板52将螺杆11压紧在第二平面皮带输送机3上；检测机构6用于检测螺杆11的姿态及螺杆11位置，以使装配部111移动至装配间隙13处；夹片送料机构4将与螺杆11姿态相对应的夹片12输送至装配间隙13处，并与铆压机构7配合，将夹片12装配至装配部111。
17.在第一平面皮带输送机2上料端可设置三阶推板整列上料机，向第一平面皮带输送机2输送螺杆11，第一平面皮带输送机2向第二平面皮带输送机3输送螺杆11，检测机构6检测螺杆11的姿态及螺杆11位置，当装配部111移动至装配间隙13处时，第一平面皮带输送机2和第二平面皮带输送机3停止输送，根据螺杆11姿态，第一压板51或第二压板52选择性压紧螺杆11，此时夹片送料机构4由下往上将夹片12输送至装配间隙13处，并调节夹片12姿
态与螺杆11姿态相对应，铆压机构7配合由上往下与夹片送料机构4配合，将夹片12装配至装配部111。
18.为便于向夹片送料机构4输送夹片12，还设置了夹片上料机构8，夹片上料机构8包括上料震动盘81、上料推送气缸82、限位挡料气缸83、推料板84、挡料板85和推送轨道86，上料推送气缸82、限位挡料气缸83和推送轨道86安装在机架1上，上料推送气缸82输出端安装有推料板84，限位挡料气缸83输出端安装有挡料板85，上料震动盘81的上料轨道延伸至推送轨道86上料端处，上料震动盘81可通过其上料轨道将夹片12输送至推送轨道86，并且上料震动盘81的上料轨道末端的一个夹片12位于推送轨道86上料端，推料板84可与夹片12顶部接触，从而将上料震动盘81的上料轨道末端的一个夹片12推入推送轨道86中，推送轨道86下料端与挡料板85间设有夹片12上料间隙87，夹片12上料间隙87位于装配间隙13正下方，夹片送料机构4可在夹片12上料间隙87处装载夹片12。
19.为便于将与螺杆11姿态相对应的夹片12输送至装配间隙13处，并与铆压机构7配合进行夹片12的装配，设置夹片送料机构4包括顶升气缸41、支撑框42、驱动电机43、旋转架44、定位座45和吸附式电磁铁46，顶升气缸41安装在机架1上，顶升气缸41输出端安装有支撑框42，支撑框42内安装有驱动电机43，驱动电机43选用步进电机，支撑框42顶部通过轴承47转动安装有旋转架44，驱动电机43输出端与旋转架44连接，驱动电机43输出端穿过轴承47内侧后与旋转架44连接，旋转架44顶部安装有与夹片12适配的定位座45，定位座45在夹片12上料间隙87和装配间隙13间活动，定位座45底部安装有用于吸附夹片12的吸附式电磁铁46。定位座45为材质为铁或钢，吸附式电磁铁46与定位槽451间距较小，吸附式电磁铁46通电后可使定位座45吸附其定位槽451中的夹片12，使得夹片12在移动过程中保持稳定，不会脱离定位座45，顶升气缸41驱动支撑框42、驱动电机43、旋转架44、定位座45上升，使夹片12移动至装配间隙13处；夹片12的正反姿态需与螺杆11姿态相对应，才能正确安装，设计夹片上料机构8输送的夹片12的姿态与螺杆11第一姿态相对应，则当螺杆11处于第二姿态，驱动电机43驱动旋转架44、定位座45及定位座45上的夹片12旋转180度，从而使得夹片12姿态与螺杆11姿态相对应。
20.为便于在铆压时，将螺杆11固定，设置压紧定位机构5还包括第一压紧气缸53、第一固定板54、第一弹性件55、第二压紧气缸56、第二固定板57、第二弹性件58，第一压紧气缸53和第二压紧气缸56安装在机架1上，第一压紧气缸53输出端安装有第一固定板54，第一固定板54通过第一弹性件55与第一压板51连接；第二压紧气缸56输出端安装有第二固定板57，第二固定板57通过第二弹性件58与第二压板52连接。若螺杆11处于第一姿态，则螺杆11大部分位于第一平面皮带输送机2上，则第一压紧气缸53工作，而第二压紧气缸56不工作，第一压紧气缸53伸缩端伸出带动第一固定板54、第一弹性件55和第一压板51下降，第一弹性件55压缩后，第一压板51将螺杆11压紧固定在第一平面皮带输送机2上；第一弹性件55为弹簧，弹簧设置多个，可牢牢将螺杆11压紧在第一平面皮带输送机2上；若螺杆11处于第二姿态，则此时螺杆11大部分位于第二平面皮带输送机3上，则第二压紧气缸56工作，而第一压紧气缸53不工作，第二压紧气缸56伸缩端伸出带动第二固定板57、第二弹性件58和第二压板52下降，第二弹性件58压缩后，第二压板52将螺杆11压紧固定在第二平面皮带输送机3上；第二弹性件58也为弹簧，弹簧设置多个，可牢牢将螺杆11压紧在第二平面皮带输送机3上。
21.为使螺杆11在第一平面皮带输送机2上运输时，能够精确移动至第二平面皮带输送机3上，装配部111能够与铆压机构7精准接触，在第一平面皮带输送机2上设有第一限位轨道21，螺杆11在第一限位轨道21内由第一平面皮带输送机2向螺杆11下料机构输送，螺杆11与第一限位轨道21间隙配合，螺杆11在第一限位轨道21中不会有太大晃动，螺杆11的轴线方向基本与输送方向一致；并且，在第二平面皮带输送机3上设有第二限位轨道31，螺杆11在第二限位轨道31内由第二平面皮带输送机3向其下料端输送。第二限位轨道31与第一限位轨道21结构相同，可使得螺杆11位置保持精确。
22.为便于获取螺杆11姿态及位置信息，设置检测机构6包括由左至右依次排列的光纤传感器61、第一接近开关62、推拉式电磁铁63、第二接近开关64和第三接近开关65，光纤传感器61、第一接近开关62和推拉式电磁铁63安装在第一限位轨道21上，第二接近开关64和第三接近开关65安装在第二限位轨道31上，第二接近开关64位于第二压板52左侧，第三接近开关65位于第二压板52右侧；当第三接近开关65获取处于第二姿态的螺杆11的信息时，装配部111位于装配间隙13处，当第二接近开关64获取处于第一姿态的螺杆11的信息时，装配部111位于装配间隙13处；推拉式电磁铁63安装在第一限位轨道21外侧壁上，推拉式电磁铁63的伸缩杆延伸至第一限位轨道21内，当处于第一姿态的螺杆11的装配部111位于装配间隙13处时，推拉式电磁铁63的伸缩杆位于该螺杆11左侧且靠近该螺杆11左端的位置处。光纤传感器61通过光纤的光相位、光强变化，就可以知道被测物理量的变化；光纤传感器61获取螺杆11表面光线的反射数据，装配部111为光面，螺杆11的螺纹段为非光滑面，光纤传感器61根据光面和非光滑面的反射光的不同，判断螺杆11处于第一姿态或第二姿态。推拉式电磁铁63可拦截后续螺杆11，使得螺杆11能够被光纤传感器61逐一进行检测，推拉式电磁铁63的伸缩杆与第二接近开关64的间距大致等于螺杆11的长度，在一个螺杆11通过移动至第二接近开关64处并被第二接近开关64检测到信息时，该螺杆11左端已通过推拉式电磁铁63的伸缩杆，此时推拉式电磁铁63立即通电，可使推拉式电磁铁63的伸缩杆伸出拦截后续螺杆11，即便后续螺杆11紧跟上一螺杆11，推拉式电磁铁63也可压紧后续螺杆11，避免后续螺杆11移动，从而使得光纤传感器61可以进行检测。
23.铆压机构7包括铆压气缸71，铆压气缸71输出端安装有铆压头72，铆压头72底部设有呈圆弧形的铆压槽721。定位座45上设有用于放置夹片12的定位槽451，定位槽451两侧设有与铆压头72配合的缺口452。铆压气缸71伸缩端伸出驱动铆压头72下降至装配间隙13，铆压槽721可在缺口452处与定位槽451中的夹片12接触，使夹片12收拢，装配至装配部111上，实现安装。
24.本实施例中涉及的各电气元件均通过导向连接plc控制柜，plc控制柜内预设有装配程序，可控制各电气元件按装配程序工作。
25.本实施方案的装配过程：s1、装配作业开始时，第一平面皮带输送机2输送螺杆11，推拉式电磁铁63通电，推拉式电磁铁63的伸缩杆伸出，拦截即将通过的螺杆11，以便于光纤传感器61检测螺杆11姿态；s2、当螺杆11移动至推拉式电磁铁63的伸缩杆处时即被拦截，同时第一接近开关62处检测到螺杆11信号，随后光纤传感器61启动，检测螺杆11姿态；检测完成后，推拉式电磁铁63的伸缩杆收缩，第一平面皮带输送机2继续向第二平面皮带输送机3输送螺杆11；
s3、随后螺杆11右端移动至第二平面皮带输送机3上，当第二接近开关64检测到螺杆11信息时，该螺杆11左端已通过推拉式电磁铁63的伸缩杆，推拉式电磁铁63通电使其伸缩杆伸出，拦截下一螺杆11，便于对下一螺杆11姿态进行检测；若s2步骤中的光纤传感器61检测的螺杆11处于第一姿态，即头部朝前时，第一平面皮带输送机2和第二平面皮带输送机3停止工作，此时螺杆11的装配部111位于装配间隙13；若s2步骤中的光纤传感器61检测的螺杆11处于第二姿态，即尾部朝前时，第一平面皮带输送机2和第二平面皮带输送机3正常工作，当第三接近开关65检测到螺杆11信息时，第一平面皮带输送机2和第二平面皮带输送机3停止工作，此时螺杆11的装配部111位于装配间隙13；s4、压紧定位机构5、夹片送料机构4和铆压机构7工作，若螺杆11处于第一姿态，螺杆11大部分位于第一平面皮带输送机2上，则第一压紧气缸53伸缩端伸出带动第一固定板54、第一弹性件55和第一压板51下降，第一弹性件55压缩，第一压板51将螺杆11压紧固定在第一平面皮带输送机2上；吸附式电磁铁46通电，吸附定位槽451中的夹片12，顶升气缸41伸缩端伸出驱动支撑框42、驱动电机43、旋转架44、定位座45上升，使夹片12移动至装配间隙13处；若螺杆11处于第二姿态，则此时螺杆11大部分位于第二平面皮带输送机3上，则第二压紧气缸56伸缩端伸出带动第二固定板57、第二弹性件58和第二压板52下降，第二弹性件58压缩，第二压板52将螺杆11压紧固定在第二平面皮带输送机3上；吸附式电磁铁46通电，吸附定位槽451中的夹片12，驱动电机43驱动旋转架44、定位座45及定位座45上的夹片12旋转180度，使得夹片12姿态与螺杆11姿态相对应，顶升气缸41伸缩端伸出驱动支撑框42、驱动电机43、旋转架44、定位座45上升，使夹片12移动至装配间隙13处；驱动电机43与顶升气缸41可同时启动工作，以减少调整夹片12姿态耗时；s5、吸附式电磁铁46断电，铆压机构7工作，铆压气缸71伸缩端伸出，驱动铆压头72下降至装配间隙13，铆压槽721与定位槽451中的夹片12接触，使夹片12收拢，装配至装配部111上，实现安装，铆压头72将夹片12装配至螺杆11的过程中，铆压头72由缺口452通过并与缺口452内侧的夹片12表面接触，不会与定位座45接触；s6、若螺杆11处于第一姿态，则第一压紧气缸53伸缩端收缩带动第一压板51上升复位，顶升气缸41伸缩端收缩带动定位座45下降复位；若螺杆11处于第二姿态，则第二压紧气缸56伸缩端收缩带动第二压板52上升复位，顶升气缸41伸缩端收缩带动定位座45下降复位至夹片12上料间隙87，驱动电机43驱动旋转架44、定位座45反向转动180度复位；推拉式电磁铁63断电，不再拦截后续螺杆11，第一平面皮带输送机2和第二平面皮带输送机3继续工作，将装配好夹片12的螺杆11运走，并根据检测的下一螺杆11姿态信息，重复步骤s3；s7、夹片上料机构8工作，限位挡料气缸83伸缩端伸出，上料推送气缸82伸缩端伸出，带动挡料板85移动至夹片12上料间隙87处的定位座45右侧，通过推料板84将上料震动盘81的上料轨道末端的一个夹片12推送至推送轨道86，并最终推送至夹片12上料间隙87处的定位座45上、定位槽451中，挡料板85对夹片12起到限位作用，避免推料板84将夹片12推出定位槽451，从而使夹片12精准位于定位槽451中，随后吸附式电磁铁46通电，将夹片12牢牢吸附在定位槽451中，上料推送气缸82伸缩端收缩带动推料板84复位，限位挡料气缸83伸缩端收缩带动挡料板85复位，为下一次的装配做好准备。
26.需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”、“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。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
28.本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
29.上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。