一種cl網架板焊接機械手及使用該機械手的焊接的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種CL網架板焊接機械手，其包括支架，數控機座、綜合斷絲機頭，及液壓動作筒，綜合斷絲機頭包括用于輸送鋼絲的送絲機頭和用于切斷鋼絲的斷絲機頭,斷絲機頭末端連接有焊接裝置。機械手能自動完成鋼筋(絲)的定長、插入、斷絲和焊接，同時也改變了原先手工操作質量不一致的問題。本發明同時公開了一種應用此機械手的焊接機及應用該焊接機的焊接方法。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明屬于建筑施工設計領域，具體地說，涉及一種用于CL網架板焊接的數控機 械手及使用該機械手的焊接機。 一種CL網架板焊接機械手及使用該機械手的焊接機

【背景技術】
[0002] "CL"是英語Composite Light-weight的縮寫，所謂CL建筑體系就是"復合保溫 鋼筋焊接網架混凝土剪力墻"的簡稱，這是一種由我國發明的全新慨念的墻面建材，具有強 度高、重量輕、保溫好，可工廠化生產等特點，已在祖國大江南北大規模投產，但構成墻面的 主要構件的鋼筋焊接網架的成型工藝流程中仍有一道工序目前只能采用人力手工施工，大 大制約了這項新技術的發展。鋼網架的插絲焊接等工序包含了眾多的空間操作動作，如鋼 筋（絲）的定長、插入、斷絲，再就是要按焊接點的空間矩陣移動定位，這些小工序是連續 的，要求高度的定位準確性，因此仍處于人力手工方式下，嚴重的制約了產量的提高和成本 的降低。


【發明內容】

[0003] 為了將CL網架板焊接的手工操作改變為數控自動化生產流水線，以提高生產效 率，并降低成本，本發明提供了一種CL網架板焊接機械手。
[0004] 為解決上述問題，本發明所采用的技術方案是： 本發明提供一種CL網架板焊接機械手，其包括：支架，固定于支架上的若干數控機座、 固定于所述數控機座上的綜合斷絲機頭，及與綜合斷絲機頭連接的液壓動作筒，其特征在 于： 所述的綜合斷絲機頭包括用于輸送鋼絲的送絲機頭和用于切斷鋼絲的斷絲機頭，斷 絲機頭設置在送絲機頭的前端，斷絲機頭末端連接有焊接裝置； 所述綜合斷絲機頭通過萬向套安裝在數控機座上，數控機座通過兩根短軸安裝在支架 上； 所述綜合斷絲機頭與液壓動作筒通過連接套連接。
[0005] 所述的送絲機頭由送絲機頭本體、錐套和鋼珠支架組成，鋼珠支架外側套設有彈 簧，彈簧一端抵靠在液壓動作筒的送絲接頭上，另一端抵靠在錐套上，鋼珠支架上開設有若 干個孔，內部設置有數個用來壓住鋼絲的壓緊鋼珠，錐套內側抵靠在壓緊鋼珠上。
[0006] 所述的斷絲機頭入口處設置一用于容納鋼絲的滑塞，滑塞的末端設有固定刀架 和活動刀架。
[0007] 所述焊接裝置具有固定鉗體和活動鉗體；固定鉗體的固定鉗頭通過螺栓固定在斷 絲機頭末端，與斷絲機頭本體間設置一層絕緣板；活動鉗體包括一活動鉗頭、一支桿、一可 前后活動的滾輪，共同形成一四連桿機構；固定鉗頭和活動鉗頭分別與電極導體連接。
[0008] 所述數控機座由機座、兩條光桿、兩條滾珠絲桿、上下萬向套、電磁式離合驅動組 件等組成，上下萬向套由電磁式離合驅動組件分別通過定位組件連接到光桿和滾珠絲桿 上；電磁式離合驅動組件由工控機操作。
[0009] 所述的電磁式離合驅動組件有4個。
[0010] 所述的定位組件依次由驅動支架、線圈架、絲母套組成，線圈架內部纏繞有線圈， 絲母套內設置有鋼珠，彈簧設置在線圈架內側抵靠絲母套。
[0011] 所述定位組件包括套設在光桿上的定位彈簧，定位彈簧兩側分別抵靠骨架和定位 珠架，骨架內纏繞有線圈，定位珠架上開設有若干個孔，設置有數個鋼珠。
[0012] 本發明同時提供一種CL網架板焊接機，其特征在于，在焊接機機架上安裝若干個 如權利要求1-7所述的機械手，機械手的數量為10-40個。
[0013] 本發明同時提供一種自動焊接CL網架板的方法，其特征在于包括以下步驟： a. 取兩片平行的鋼絲網，在兩片鋼絲網間填充泡沫材料，形成預焊板； b. 將預焊板堅直立于工作臺上； c. 在焊接機的工控機上輸入起始坐標、鋼絲網的網孔邊長、鋼絲網間距、結束坐標、焊 接電流； d. 工控機根據輸入數據計算插入鋼絲的各預焊點坐標、鋼絲插入角度、鋼絲長度； d. 由工控機控制焊接機上的數控機座將機械手移動到預焊點； e. 由上下萬向套調整送絲機頭至計算角度； f. 按計算角度從預焊板的一側插入定長的鋼絲； g. 斷絲機頭切斷鋼絲，焊接裝置將鋼絲焊接于預焊板上，對側焊接頭將鋼絲另一端焊 接于預焊板另一側； h. 重復上述d-g步驟直至結束坐標。
[0014] 在上述步驟d之前還可以加入試焊步驟，試焊角度、電流合格后繼續d步驟；試焊 不合格則重新輸入相關數據，以此來保證焊接的成功率，減少廢品。
[0015] 采用上述技術方案，解決了 CL行業長期以來在生產上的瓶頸，使工效成倍增長， 提高了效益，降低了成本，減經了勞動強度，同時也改變了原先手工操作質量不一致的問 題。由于CL板重量經但體積大不便于長途遠輸的特點，只適合在全國各地都布點生產，因 此這個行業在全國數量很大，一旦本發明在全國普及，這套機組的需求量是很大的。
[0016]

【專利附圖】

【附圖說明】 圖1是本發明所述機械手的整體俯視圖 圖2是本發明所述機械手的整體側視圖 圖3是萬向套的剖面圖 圖4是送絲機頭的剖視圖 圖5是斷絲機頭和焊接裝置的剖視圖 圖6是圖5的A-A剖視圖 圖7a、7b是離合驅動組件的正、側視圖 圖8a、8b是定位組件的正、側視圖 圖9是焊接流程工藝示意圖 附圖標記 1送絲機頭 11送絲機頭本體12鋼珠支架13鋼珠14錐套15彈簧 2斷絲機頭 21斷絲機頭本體22滑塞23活動鉗體231活動鉗頭232滾輪233支桿24 固定鉗體241固定鉗頭242絕緣板25活動刀架26固定刀架27電極導體 3離合驅動組件 31驅動支架32絲母套33鋼珠34離合體35線圈架36線圈 4定位組件 41定位彈簧42定位珠架43鋼珠44骨架45線圈 5萬向套 51萬向中套52萬向套側桿 61油缸體62緊固套63聯管64油缸桿65送絲接頭66連接套 71支架72立柱73短軸 8平移桿 9光桿 10滾珠絲桿。

【具體實施方式】
[0017] 同時下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步說明。
[0018] 實施例： 本發明提供一種CL網架板焊接機械手，其包括：支架71，固定于支架上的數控機座、固 定于數控機座上的綜合斷絲機頭，及與綜合斷絲機頭連接的液壓動作筒，綜合斷絲機頭通 過萬向套5安裝在數控機座上，數控機座通過兩根短軸73安裝在支架71上，綜合斷絲機頭 與液壓動作筒通過連接套66連接。
[0019] 綜合斷絲機頭由斷絲機頭2和送絲機頭1組成，在液壓動作筒的的送絲接頭65 的推動下，送絲機頭1的彈簧15被壓縮，錐套14向前壓緊鋼珠支架12中的鋼珠13進而 壓住鋼絲，同時錐套14向前壓向斷絲機頭2的滑塞22,放開了機頭上的錐套14,鋼絲在 動作筒推動下，按這一段的定長插入網架內，當鋼絲運動到底時，被由固定刀架26和活 動刀架25的剪切力下切斷，這時活動鉗體23在支桿233與滾輪232的作用下與固定鉗體 24接觸，完成鋼絲的焊接， 數控機座由機座、兩條光桿9、兩條滾珠絲桿10、上下萬向套5、四個電磁式離合驅動組 件3等組成，綜合斷絲機頭安裝在上下萬向套5上，可以作六自由度轉動，以便插入鋼絲，而 上下萬向套又由四個電磁式離合驅動組件3分別連接到光桿9和滾珠絲桿10上，以便在工 控機操控下作矩陣布點位置移動，完成整個自動化運行過程。離合驅動組件3依次由驅動 支架31、線圈架35、絲母套32組成，線圈架35內部纏繞有線圈36,絲母套32內設置有鋼珠 33,彈簧設置在線圈架35內側抵靠絲母套32,定位組件4包括套設在光桿9上的定位彈簧 41，定位彈簧41兩側分別抵靠骨架44和定位珠架42,骨架44內纏繞有線圈45,定位珠架 42上開設有若干個孔，設置有數個鋼珠43。光桿9主要起到機械手的支撐作用，通過滾珠 絲桿10及絲桿上安裝的定位組件4控制機械手的位置。當電磁通電時萬向套松開，在計算 機控制下移動到新的位置上然后鎖住，操控萬向套5將斷絲機頭2對正新的工位插入鋼絲， 重復上一次動作。
[0020] 完成一次焊接后，工控計算機控制四個電磁式離合驅動組件3按照矩陣上的新焊 點移動到新的工位上，重復上述過程，直至完成一塊完整的CL網架板。
[0021] 在實際使用中，一整臺CL網架板焊接機機架上同時布置多個機械手，一般為 10-40個，每個機械手在自己的數控機座上可進行一定范圍的位移以調整鋼絲插入的位置 及角度。根據現在國內CL網架板的規格，一臺焊接機上布置30個機械手為最優。
[0022] 使用本焊接機焊接CL網架板時包括以下步驟： a. 取兩片平行的鋼絲網，在兩片鋼絲網間填充泡沫材料，形成預焊板； b. 將預焊板堅直立于工作臺上； c. 在焊接機的工控機上輸入起始坐標、鋼絲網的網孔邊長、鋼絲網間距、結束坐標、焊 接電流； d. 工控機根據起始坐標和鋼絲網網孔邊長計算插入鋼絲的各預焊點坐標、根據鋼絲網 鋼絲網孔邊長和鋼絲網間距計算插入角度、鋼絲長度； d. 由工控機控制焊接機上的數控機座將機械手移動到預焊點； e. 由上下萬向套調整送絲機頭至計算角度； f. 按計算角度從預焊板的一側插入定長的鋼絲； g. 斷絲機頭切斷鋼絲，焊接裝置將鋼絲焊接于預焊板上，對側焊接頭將鋼絲另一端焊 接于預焊板另一側； h. 重復上述d-g步驟直至結束坐標。
[0023] 在上述步驟d之前還可以加入試焊步驟，試焊角度、電流合格后繼續d步驟；試焊 不合格則重新輸入相關數據，以此來保證焊接的成功率，減少廢品。
[0024] 本發明不局限于上述最佳實施方式，任何人應該得知在本發明的啟示下做出的結 構變化，凡是與本發明具有相同或者相近似的技術方案，均屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種CL網架板焊接機械手，其包括：支架（71)，固定于支架上的若干數控機座、固定 于所述數控機座上的綜合斷絲機頭，及與綜合斷絲機頭連接的液壓動作筒，其特征在于 ： 所述的綜合斷絲機頭包括用于輸送鋼絲的送絲機頭（1)和用于切斷鋼絲的斷絲機頭 (2)，斷絲機頭（2)設置在送絲機頭（1)的前端，斷絲機頭（2)末端連接有焊接裝置； 所述綜合斷絲機頭通過萬向套（5)安裝在數控機座上，數控機座通過兩根短軸（73)安 裝在支架（71)上； 所述綜合斷絲機頭與液壓動作筒通過連接套（66)連接。
2. 如權利要求1所述的CL網架板焊接機械手，所述的送絲機頭（1)由送絲機頭本體 (11)、錐套（14)和鋼珠支架（12)組成，鋼珠支架（12)外側套設有彈簧（15)，彈簧（15) - 端抵靠在液壓動作筒的送絲接頭￠5)上，另一端抵靠在錐套（14)上，鋼珠支架（12)上開 設有若干個孔，內部設置有數個用來壓住鋼絲的壓緊鋼珠（13)，錐套（14)內側抵靠在壓緊 鋼珠（13)上。
3. 如權利要求1所述的CL網架板焊接機械手，所述的斷絲機頭（2)入口處設置一用于 容納鋼絲的滑塞（22)，滑塞（22)的末端設有固定刀架（26)和活動刀架（25);所述焊接裝 置具有固定鉗體（24)和活動鉗體（23);固定鉗體（24)的固定鉗頭（241)通過螺栓固定在 斷絲機頭（2)末端，與斷絲機頭本體（21)間設置一層絕緣板（242);活動鉗體（23)包括一 活動鉗頭（231)、一支桿（233)、一可前后活動的滾輪（232)，共同形成一四連桿機構；固定 鉗頭（241)和活動鉗頭（231)分別與電極導體連接。
4. 如權利要求1-3之一所述的CL網架板焊接機械手，所述數控機座由機座、兩條光桿 (9)、兩條滾珠絲桿（10)、上下萬向套（5)、電磁式離合驅動組件（3)等組成，上下萬向套（5) 由電磁式離合驅動組件（3)分別通過定位組件（4)連接到光桿（9)和滾珠絲桿（10)上；電 磁式離合驅動組件（3)由工控機操作。
5. 如權利要求4所述的CL網架板焊接機械手，所述的電磁式離合驅動組件（3)有4 個。
6. 如權利要求4所述的CL網架板焊接機械手，所述的離合驅動組件（3)依次由驅動 支架（31)、線圈架（35)、絲母套（32)組成，線圈架（35)內部纏繞有線圈（36)，絲母套（32) 內設置有鋼珠（33)，彈簧設置在線圈架（35)內側抵靠絲母套（32)。
7. 如權利要求4所述的CL網架板焊接機械手，所述定位組件（4)包括套設在光桿（9) 上的定位彈簧（41)，定位彈簧（41)兩側分別抵靠骨架（44)和定位珠架（42)，骨架（44)內 纏繞有線圈（45)，定位珠架（42)上開設有若干個孔，設置有數個鋼珠（43)。
8. -種CL網架板焊接機，其特征在于，在焊接機機架上安裝若干個如權利要求1-7所 述的機械手，所述機械手的數量為10-40個。
9. 一種自動焊接CL網架板的方法，其特征在于包括以下步驟： a. 取兩片平行的鋼絲網，在兩片鋼絲網間填充泡沫材料，形成預焊板； b. 將預焊板堅直立于工作臺上； c. 在權利要求8所述焊接機的工控機上輸入起始坐標、鋼絲網的網孔邊長、鋼絲網間 距、結束坐標、焊接電流； d. 工控機根據輸入數據計算插入鋼絲的各預焊點坐標、鋼絲插入角度、鋼絲長度； d.由工控機控制焊接機上的數控機座將機械手移動到預焊點； e. 由上下萬向套調整送絲機頭至計算角度； f. 按計算角度從預焊板的一側插入定長的鋼絲； g. 斷絲機頭切斷鋼絲，焊接裝置將鋼絲焊接于預焊板上，對側焊接頭將鋼絲另一端焊 接于預焊板另一側； h. 重復上述d-g步驟直至結束坐標。
10. -種如權利要求9所述的自動焊接CL網架板的方法，其特征在于：在上述步驟d之 前加入試焊步驟，試焊角度、電流合格后繼續d步驟；試焊不合格則重新輸入相關數據。
【文檔編號】B23K37/02GK104084950SQ201410368565
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月30日 優先權日:2014年7月30日
【發明者】張玉平, 趙玉林, 常鐵錚 申請人:河北環航科技股份有限公司