一種金屬支架捆綁機的制作方法

本實用新型涉及一種捆綁機，尤其涉及一種金屬支架捆綁機。

背景技術：

長期以來，市場上的支架捆綁設備一直被國外壟斷，其結構復雜，維修成本高，結構一般由夾具傳遞裝置、氣動捆綁裝置、控制箱、壓力傳感裝置、馬達、直徑測量裝置構成，并輔以自動控制系統加以控制。

由于捆綁裝置為氣動裝置，捆綁力不均勻，使得捆綁的產品一致性不達標，質量范圍過大，產品風險系數較高，并且捆綁數據無法以表格形式呈現，對數據的收集和統計工作帶來了一定的不便。另外，設備在維修和維護上還有諸多應用上的缺點，例如：實踐中國外SC-1200型號捆扎機使用過程中經常會遇到以下幾種常見問題：運行捆綁過程時間較長，捆綁力不能以實時存儲，數據只能實時看，卻無法正常導出或保存到辦公表格，而且捆綁尺寸需要人工測量判定，數據均勻性不好等；另外，由于為氣動控制，進氣量的跳動范圍無法控制，加之結構組合空間較小，導致設備維修和維護時很不方便，增加了解決問題的時間和難度，由于氣動元器件的天然不穩定性，也會直接影響生產的成本與質量控制。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題中的不足之處，本實用新型提供了一種金屬支架捆綁機。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種金屬支架捆綁機，包括平臺、電控箱，平臺上安裝有檢測裝置、捆綁機構、測量裝置、產品放置機構、傳動機構；檢測裝置包括步進電機、壓力傳感器和連接工裝；步進電機安裝在連接工裝上，壓力傳感器通過滑塊設置在步進電機的下方；滑塊與步進電機的絲桿相連接；

捆綁機構包括捆綁本體、捆綁腔和捆綁棘爪；捆綁棘爪一端與壓力傳感器點接觸，另一端通過旋轉軸與捆綁腔連接；旋轉軸位于捆綁機構的中心，貫穿捆綁腔和捆綁本體；捆綁本體內徑向設置有多個咬合片，步進電機通過捆綁棘爪帶動旋轉軸轉動，從而帶動咬合片實現開合；

產品放置機構包括模具本體、夾爪、模具轉軸、旋轉氣缸和產品放置延伸臺；模具轉軸和旋轉氣缸設置在模具本體內，模具轉軸通過軸套與旋轉氣缸軸連接；夾爪設置在模具本體的上端面，其下端與模具轉軸連接；模具本體的上端面設置有放置支架的V型凹槽；產品放置延伸臺設置在模具本體靠近測量裝置的一側，其上端面與模具本體的上端面持平；V型凹槽貫穿到產品放置延伸臺的上端面；產品放置機構通過產品放置安裝座安裝在傳動機構上；

測量裝置設置在捆綁機構和產品放置機構之間，測量裝置的中部開設有測量腔，測量腔內設置有雙軸激光對射口發射形成的激光對射區。

電控箱內設置有PC主機和PLC；傳動機構包括直線氣缸，產品放置安裝座安裝在直線氣缸的導軌上；電控箱通過氣路接口分別與旋轉氣缸和直線氣缸相連接，電控箱通過線纜接口與步進電機連接。

咬合片一端與旋轉軸連接，另一端與固定銷連接；咬合片與固定銷對應設置，咬合片的個數為固定銷個數的整數倍。

捆綁棘爪與壓力傳感器的接觸面為弧形；且接觸面到旋轉軸中心的夾角為30～35°。

模具本體的上端面設置有凹臺；凹臺的深度與V型凹槽的深度相等。

夾爪包括L形的連接臂和半圓銷；連接臂一端與模具轉軸連接，另一端通過頂絲與半圓銷連接；半圓銷面向模具本體的一面為平面；旋轉氣缸帶動模具轉軸運動，模具轉軸通過連接臂帶動半圓銷在模具本體的上端面運動，對放置在V型凹槽內的支架進行夾緊。

V型凹槽的中心水平線與測量腔的中心水平線、捆綁腔的中心水平線重合。

壓力傳感器為可輸出模擬量信號的薄膜式傳感器，步進電機為485通訊步進電機。

本實用新型與傳統的支架捆綁機相比，由于采用PC+PLC雙控制模式設計，生產質量高、捆綁一致性好、性能穩定，數據可編輯，可導出，可保存，且工藝過程可見，工藝程序輸入后，只需將產品放入指定裝夾位置，踩下腳踏開關，即可自動完成傳送和捆綁的過程，省時省力，故障率低。此外，本實用新型具有結構簡單、維修方便、造價適中、使用壽命長的優點，適合于大規模的生產應用。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型的立體結構圖一(未包括電控箱)。

圖2是本實用新型的立體結構圖二(未包括電控箱)。

圖3是本實用新型產品放置機構的主視圖。

圖4是圖3的俯視圖。

圖5是本實用新型檢測裝置與捆綁機構的連接示意圖。

圖6是本實用新型電控箱的主視圖。

圖7是圖6的俯視圖。

圖8是本實用新型產品放置安裝座的結構示意圖。

圖中：1、步進電機；2、壓力傳感器；3、連接工裝；4、滑塊；5、捆綁本體；6、捆綁腔；7、捆綁棘爪；8、旋轉軸；9、模具本體；10、夾爪；11、模具轉軸；12、旋轉氣缸；13、產品放置延伸臺；14、V型凹槽；15、產品放置安裝座；16、測量裝置；17、電控箱；18、直線氣缸；19、導軌；20、氣路接口；21、固定銷；22、旋轉氣缸軸；23、捆綁機構安裝座；24、測量顯示器；25、平臺。

具體實施方式

如圖1～圖8所示，本實用新型包括平臺25、電控箱17，平臺25上安裝有檢測裝置、捆綁機構、測量裝置16、產品放置機構、傳動機構。

其中，檢測裝置位于捆綁機構的左側，產品放置機構設置在捆綁機構的右側并通過傳動機構固定在平臺上；測量裝置16設置在捆綁機構和產品放置機構之間，測量裝置16的中部開設有測量腔，測量腔內安裝有雙軸激光對射口，具體安裝在測量腔對應的內側面，發射形成激光對射區。

本實用新型的檢測裝置包括步進電機1、壓力傳感器2和連接工裝3。更為具體地，步進電機1安裝在連接工裝3上，位于整個檢測裝置的上方，壓力傳感器2通過滑塊4設置在步進電機1的下方；滑塊4與步進電機1的絲桿相連接；這樣步進電機1通過絲桿帶動滑塊4做上下運動，這樣壓力傳感器2也隨著上下運動。

捆綁機構具體包括捆綁本體5、捆綁腔6和捆綁棘爪7；捆綁棘爪7一端與壓力傳感器2點接觸，另一端通過旋轉軸8與捆綁腔6連接；旋轉軸8位于捆綁機構的中心，貫穿捆綁腔6和捆綁本體5；捆綁本體5內徑向設置有多個咬合片；當壓力傳感器2隨著步進電機1絲桿的帶動而運動時，同時帶動與其相連接的捆綁棘爪7運動，捆綁棘爪7進一步帶動旋轉軸8轉動，從而帶動咬合片實現開合。咬合片的具體設置方式為：咬合片一端與旋轉軸8連接，另一端與固定銷21連接。這樣當旋轉軸8運動時，咬合片進行圓周擠壓動作即實現開合，最終實現對支架的壓合。

此外，本實用新型將捆綁棘爪7與壓力傳感器2的接觸面設置為弧形，這樣可以提高接觸點的壓力值測量精度；并且進一步將接觸面到旋轉軸8中心的夾角設置為30～35°。通過長期大量的數據實驗表明，在這個角度范圍值的壓力測驗最為精確，誤差較小，特別是32°，測量效果更優，故障率低。

產品放置機構包括模具本體9、夾爪10、模具轉軸11、旋轉氣缸12和產品放置延伸臺13；模具轉軸11和旋轉氣缸12設置在模具本體9內，模具轉軸11通過軸套與旋轉氣缸軸22連接；夾爪10設置在模具本體9的上端面，其下端與模具轉軸11連接；模具本體9的上端面設置有放置支架的V型凹槽14；產品放置延伸臺13設置在模具本體9靠近測量裝置16的一側，其上端面與模具本體9的上端面持平；V型凹槽14貫穿到產品放置延伸臺13的上端面。本實用新型的V型凹槽14是供模具本體9放置支架使用，并且，為了使人工放置時更加方便，在模具本體9的上端面設置有凹臺；凹臺的深度與V型凹槽14的深度相等。本實施例將凹臺的深度設置在3-5mm，一般在4mm較為理想，可滿足大多數人手指放置支架時與模具本體9上端面的接觸間隙要求。

本實用新型的電控箱17內設置有PC主機和PLC，采用PC+PLC雙控制模式；并且在電控箱17的外箱體上設置有開關、指示燈、氣路接口20、測量顯示器24等部件，電控箱17還與外設的腳踏開關有電路連接關系，方便對檢測裝置、捆綁機構等實現開關控制。本實用新型的傳動機構包括直線氣缸18，產品放置機構通過產品放置安裝座15安裝在直線氣缸18的導軌19上。電控箱17通過氣路接口20分別與旋轉氣缸12和直線氣缸18相連接，電控箱17通過線纜接口與步進電機1連接。

更為具體地，本實用新型的夾爪包括L形的連接臂和半圓銷；連接臂一端與模具轉軸連接，另一端通過頂絲與半圓銷連接；半圓銷面向模具本體的一面為平面；旋轉氣缸帶動模具轉軸運動，模具轉軸通過連接臂帶動半圓銷在模具本體9的上端面運動，對放置在V型凹槽14內的支架進行夾緊。半圓銷具體運動方向為一個90°范圍的弧形運動，當其與模具本體9的上端面平行，即將支架固定在V型凹槽14內，實現夾緊；當其往上運動即松開支架。

為了實現支架的高精度測量，對其壓力檢測更為準確，本實用新型的V型凹槽14的中心水平線與測量腔的中心水平線、捆綁腔6的中心水平線重合。即放置在V型凹槽的支架的中心與測量腔的中心、捆綁腔的中心都是在同一中心延線上。并且，本實用新型的壓力傳感器2為可輸出模擬量信號的薄膜式傳感器，步進電機1為高精度的可進行485通訊的步進電機。

本實用新型的具體工作方式為：

接通電源后，電源指示燈常亮，初始化指示燈閃爍，然后進行參數初始化的過程，此時程序復位所有指令輸出，包括與PC主機的連接，各設備機構均處于初始位置、待機狀態；初始化結束后，初始化指示燈熄滅，進入PC操作界面，然后進行程序錄入，參數調取或數據保存的工作，操作結束后，程序會自動互連上各設備，并在PC顯示屏上提示相關的連接信息，接下來根據相關信息進行操作：首先把產品放置到產品放置延伸臺13上，踩下閉合腳踏開關，此時夾爪關閉，產品被固定；然后將條碼放入掃描槍處，進行條碼掃描，數據自動傳入到電腦并進行顯示；此時，產品處于測量裝置的激光對射測量區，不進行測量工作，踩下傳送腳踏開關，傳動機構向左運動，一直到達直線氣缸18的左側指定位置(即產品放置安裝座到達直線氣缸18左側的傳感器位置)，將產品送入捆綁腔內，通過PLC與步進電機1通訊，捆綁機構在步進電機1絲桿的帶動下，滑塊4壓合捆綁棘爪7，帶動旋轉軸8進行圓周擠壓動作，壓力通過壓力傳感器2實時將數據傳入到電腦并進行顯示；當壓合完成后，捆綁機構在步進電機1的作用下進行圓周開合動作，動作完成后，傳動機構緩慢退回，產品重新進入激光對射測量區時，進行毫秒間隔的數據采集，并在電腦內進行測量數據統計，同時由程序計算出偏差，在電腦數據區進行過程數據的統一顯示，過程中可以在顯示界面的表格中進行參數的存儲和調取，方便現場操作人員的查看和調取，到達指定時間后，指示燈亮起，提示操作人員踩下閉合腳踏開關，夾爪10打開，取出產品，整個工作過程結束，準備下一周期的開始。

本實用新型的閉合腳踏開關、傳送腳踏開關設置在電控箱17的側面，方便操作。產品放置機構整體為聚四氟材質，平滑無毛刺，加工精度高；捆綁棘爪7和電控箱的外殼采用不銹鋼材質，強度高，使用壽命長。并且，捆綁機構通過捆綁機構安裝座23安裝在平臺上；產品放置延伸臺13為半圓體，上端面為平面，下端為弧形，與捆綁腔的開合直徑相當，具有外形美觀，形體小巧，對稱性好等優點。本實用新型除電控箱17的各機構均設置在平臺25上，電控箱17的設置位置沒有具體限制，只要滿足電控箱17與各機構的電氣連接即可。這給本實用新型的操作實施帶來了極大的便利，安裝非常靈活。

本實用新型與市面上的捆綁機相比，由于采用PC+PLC雙控制模式設計，具有生產效率高、捆綁外觀均勻、尺寸精度高、結構簡單、保養方便、使用壽命長的優點，且工藝過程可見，各項工藝數據均在電腦上生成并保存，故障率低的優點。此外，本實用新型在應用時可通過PC主機快速修改或存儲生產工藝程序，其操作靈活，維護保養簡便，并有故障信息提示；在一個程序內即可完成產品傳送、直徑測量、全過程壓力檢測，效率高；產品放置機構整個采用旋轉壓緊設計來固定，壓合快速、固定平整、壓合效果好。本實用新型根據用戶對產品捆綁和測量的不同要求，在正常功能應用的基礎上，添加了激光測量、實時導入、實時數據上傳、數據編輯、數據存儲等功能，使用方便；并且，通過電控箱17實現的數據控制、電氣控制以及傳動控制均非常方便快捷，性能穩定。

上述實施方式并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術領域的技術人員在本實用新型的技術方案范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也均屬于本實用新型的保護范圍。