具体实施方式

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本申请实施例提供一种钢筋笼加工机器人，其能够取代传统人力纯手动作业或者机械设备加人工的半自动化作业方式，实现钢筋笼完全自动化加工成型。所谓钢筋笼加工，是指将设计数量的纵筋30与箍筋20进行连接固定的过程，其中各纵筋30分别布置在纵筋30的各个内侧转角处以及各边的中部位置，而各箍筋20则根据设计间距箍套于各纵筋30的外部并沿轴向间隔布置。由此形成结构强度高，各部分受力性能一致性好的钢筋笼结构件，成为各建筑结构中的承力骨架。

如图7所示，在本实施例中，钢筋笼加工机器人包括纵筋供送装置、箍筋供送装置、支撑装置、加工执行装置和夹持定位装置以及一些辅助设备。其中箍筋供送装置用于将多个箍筋20集中摆放暂存在一起，各箍筋20以相同的位姿紧邻或紧贴并排布置，从而形成密排的箍筋20串。当箍筋20摆放好后，纵筋供送装置用于将纵筋30穿插到各箍筋20的内侧并紧贴箍筋20内壁，由此实现纵筋30与箍筋20预组装固定。当纵筋30穿插到位后，支撑装置将纵筋30的端部夹持固定以对纵筋30形成支撑，保证整个加工过程中纵筋30保持水平位姿不变。之后夹持定位装置由外至内的逐一将各个箍筋20移动到纵筋30的不同位置上，此时需保证各箍筋20之间形成预设间隔，最后加工执行装置便能够将各箍筋20与纵筋30连接固定为一体，完成钢筋笼加工成型。

可以理解的，加工执行装置可以是焊枪及其辅助设备或者绑扎枪及其辅助设备，而具体采用何种加工设备可根据实际需要进行选择，在此不作具体限定。

参阅图1至图4，本申请一实施例展示的一种夹持定位装置，其包括：夹持机构10及移位机构。所述移位机构与所述夹持机构10连接并共同布置在集中摆放的所有箍筋20的一侧，且位于纵筋30的轴向一侧。工作时，以单侧单向方式由外至内将各个箍筋20逐一移动到纵筋30的不同位置处。而在本实施例中，较佳地，所述夹持机构10和所述移位机构均为两个并一一对应组装连接，两组所述夹持机构10和所述移位机构用于间隔相对的分别布置在集中摆放的所述箍筋20的两侧。如此，两组夹持机构10和移位机构可同步从双向双侧同时移动箍筋20至纵筋30上不同位置，此时，位于纵筋30的轴向两端(也即集中摆放的所有箍筋20的左右两侧)需分别布置一台焊枪或者绑扎枪，以此实现双侧同步连接加工，大大提高钢筋笼的加工效率。

可以理解的，为配合加工要求，两台移位机构可同步或先后驱动各自的夹持机构10相互靠近或远离移动，以满足不同箍筋20的安装位置需要。

但需要说明的是，当移位机构具备双向输出驱动力的能力时，也可以将两台夹持机构10同时与一台移位机构连接，以简化夹持定位装置组成结构，降低制造耗材及运行耗能成本。

可选地，移位机构可以是现有技术中任意可以输出直线往复动力的驱动机构，例如但不限于电机丝杆螺母机构、电机齿轮齿条机构等，具体可根据实际需要进行选择。

请继续参阅图1，具体地，所述夹持机构10包括至少两个定位组件11和至少两个夹爪12，所述夹爪12与所述定位组件11一一对应连接，至少两个所述夹爪12间隔围绕布置于箍筋20的外周并用于夹持住(即钩扣住)所述箍筋20的内壁，所述定位组件11用于驱动所述夹爪12移动以迫使所述箍筋20产生扩张形变而脱离接触纵筋30；所述移位机构用于驱动所述夹持机构10移动以将所述箍筋20从集中摆放位置移动到连接加工位置。较佳的定位组件11和夹爪均为多个(即三个或三个以上)，此时可容易保证箍筋20均匀形变且完全脱离接触纵筋30。

在本实施例中，以待加工的箍筋20为矩形结构为例，此时较佳地，在每组所述夹持机构10和所述移位机构中，所述定位组件11和所述夹爪12均为四个，四个所述夹爪12用于一一对应的钩扣住所述箍筋20的四个顶角。如此四个夹爪12同步(或先后)朝外方向移动时，可牵拉箍筋20的四个顶角发生扩张形变而脱离接触位于四个顶角处的四根纵筋30，以避免移动时受到纵筋30外廓上横肋和纵肋的阻碍。

当然了，在其他一些实施例中，当箍筋20为三角形、L型、圆形等其他形状时，对应的定位组件11和夹爪12的数量也可以是其他数量，只要能够牵拉箍筋20发生扩张形变而脱离接触纵筋30，保证箍筋20顺畅移动即可。

综上，实施本实施例技术方案将具有如下有益效果：上述方案的夹持定位装置应用装备于钢筋笼加工机器人中，用于焊接或绑扎工序之前对各箍筋20与纵筋30进行定位和夹持固定的工序中，以降低加工难度，提高加工效率。具体而言，加工之前，将多个箍筋20集中摆放在一起，而后将纵筋30穿插至各箍筋20内侧；正式加工时，使夹持机构10的多个夹爪12围绕布置在最外侧的箍筋20外周并钩扣住该箍筋20内侧，紧接着，驱动定位组件11动作，定位组件11驱动夹爪12移动，此时夹爪12可对箍筋20施加向外侧的牵拉力而迫使箍筋20产生向外扩张形变，使得箍筋20能够脱离接触纵筋30，箍筋20的移动不会受到纵筋30外廓上的横肋和纵肋的阻挡，如此一来移位机构便可驱动夹持机构10朝纵筋30的端部方向移动，实现将该最外侧箍筋20从集中摆放位置(即多个箍筋20集中摆放在一起的位置)移动到连接加工位置(即焊枪或绑扎枪所在位置)，由此完成纵筋30与箍筋20连接固定。至此，通过采用本方案的夹持定位装置，能够大大降低箍筋20移动难度，提高钢筋笼生产效率，保证加工质量。

请继续参阅图1，为使给夹爪12能够迅速移动并定位到箍筋20的各个转角处，在一些实施例中，夹持机构10还包括固定架13，固定架13为矩形框体，四个定位组件11分别一一对应的安装在固定架13的四条边板上且位于同一侧面。固定架13与移位机构连接，从而使夹持机构10能够整体沿轴向移动。所述定位组件11还包括第一移动单元116及与所述第一移动单元116连接的第二移动单元117，所述第一移动单元116用于输出水平方向或竖直方向的其中之一方向的驱动力，所述第二移动单元117用于输出水平方向或竖直方向的其中另一方向的驱动力，所述第三驱动件115与所述第二移动单元117连接；其中，所述第一移动单元116与所述第二移动单元117能够先后动作或同步动作。如此借助第一移动单元116和第二移动单元117进行先后或同步移动，可以带动夹爪12迅速精准定位并贴紧到箍筋20转角内侧，使夹爪12能够可靠钩扣住箍筋20，且在移动过程中可按直线、弧线等多种移动轨迹行走，利于夹爪12节省移动耗时，同时利于避障，提高夹爪12定位可靠性。

需要说明的是，由于在较佳的实施例中，四个定位组件11是呈十字型布置的，当具备相同属性的各第一移动单元116或第二移动单元117位于不同方位时，其输出的动力方向会存在区别。例如，在处于竖直方向上的定位组件11中，第一移动单元116可输出水平方向的驱动力，且此时第二移动单元117可输出竖直方向的驱动力。但处于水平方向上的定位组件11中，同样是第一移动单元116，此时输出的就是竖直方向的驱动力，且此时第二移动单元117输出的是水平方向的移动力。

且需要说明的是，由于位于纵筋30上的箍筋20沿轴向方向的投影处于固定架13形成的中空腔的中部，因而不论第二移动单元117是位于竖直方向还是水平方向上，都能够驱动夹爪12作靠近或远离箍筋20的运动。

在一些实施例中，所述第一移动单元116包括设置于所述固定架13上的第一导轨、设置于所述固定架13上的第一驱动件112、与所述第一驱动件112连接的第一传动副及滑动设置于所述第一导轨上并与所述第一传动副连接的滑座，所述第二移动单元117设置于所述滑座上。如此，第二移动单元117能够在第一移动单元116的驱动下，携带着夹爪12迅速找到箍筋20的转角部位，保证定位效率。且由于第二移动单元117能够在竖直方向和水平方向双向往复滑移，还使夹爪12具备适用于不同形状箍筋20的能力。

具体而言，第一驱动件112为电机，第一传动副为丝杆螺母副。丝杆与电机的动力轴连接，当电机驱动丝杆旋转时，螺母可沿丝杆往复滑移，进而达到带动第二移动单元117往复滑移的目的。动力传输平稳，结构简单。当然了，在其他实施例中，第一移动单元116的具体结构还可以采用现有技术中的其他驱动结构，具体可根据实际需要进行选择。

此外，在又一些实施例中，所述第二移动单元117包括分别设置于所述滑座上的第二驱动件113和第二导轨、与所述第二驱动件113连接的驱动轮及与所述驱动轮驱动连接的伸缩臂，所述伸缩臂滑动设置于所述第二导轨上，且所述伸缩臂与所述夹爪12连接。如此，通过第二驱动件113驱动驱动轮旋转，驱动轮可借助摩擦力驱动伸缩臂伸出或收回，从而由伸缩臂带动夹爪12最终定位贴紧到箍筋20的转角内壁上，为后续牵拉箍筋20发生形变并移动箍筋20提供可靠基础。

具体而言，所述驱动轮的轮面设有第一齿结构，所述伸缩臂设有第二齿结构，所述第一齿结构与所述第二齿结构啮合传动配合。即可以理解的，此时驱动轮与伸缩臂构成齿轮齿条传动副，借助齿啮合传动，可保证动力传输平稳，对夹爪12与纵筋30的载荷承载能力强，确保位移可靠且精准。当然了，在其他一些实施例中，第二移动单元117具体结构还可以采用现有技术中的其他驱动结构，例如剪叉机构、丝杠滑块机构等，具体可根据实际需要进行选择。

请继续参阅图2，图4至图6，具体地，在一些实施例中，所述夹爪12包括第一爪钩121和第二爪钩122，所述第一爪钩121与所述第二爪钩122间隔并排布置，且所述第一爪钩121与所述第二爪钩122之间形成避让凹腔123。当牵拉箍筋20移动时，第一爪钩121和第二爪钩122可同时钩扣住箍筋20的内壁，此时纵筋30伸入避让凹腔123内，可避免夹爪12与纵筋30发生干涉。此外，箍筋20移动到连接加工位置时，夹爪12旋转调整位姿，使第一爪钩121和第二爪钩122能够钩扣住纵筋30，而将箍筋20夹持在避让凹腔123内，以便于后续对箍筋20与纵筋30进行连接加工(例如焊接或绑扎)。

需要说明的是，为保证对箍筋20的牵拉移动可靠，以及对箍筋20与纵筋30定位夹持牢固，所述第一爪钩121和所述第二爪钩122均设有钩槽124。钩槽124能够可靠限制箍筋20和纵筋30的自由度，避免发生非预期移动而影响钢筋笼正常加工。

在一些实施例中，所述定位组件11包括夹座111及设置于所述夹座111上的第一驱动件112，所述夹爪12还包括与所述第一爪钩121和所述第二爪钩122连接的爪主体，所述第一驱动件112与所述爪主体连接，且所述第一驱动件112用于输出旋转动力。夹座111用于承载固定第一驱动件112和夹爪12。爪主体与第一驱动件112连接，使得当箍筋20被牵拉移动到连接加工位置时，第一驱动件112可驱动夹爪12整体旋转90度，从而使夹爪12切换进入夹持定位工态，保证对纵筋30与箍筋20夹持定位牢固，保证后续焊接或绑扎质量。

可选地，第一驱动件112可以是但不限于旋转电机、旋转气缸等。

进一步地，在一些实施例中，所述定位组件11还包括第二驱动件113和压臂114，所述第二驱动件113设置于所述夹座111上并与所述压臂114连接，所述第二驱动件113用于驱动所述压臂114靠近或远离所述箍筋20。当夹爪12将处于连接加工位置的箍筋20与纵筋30定位夹持后，第二驱动件113随即驱动压臂114伸出将箍筋20压紧在纵筋30表面，很好限制纵筋30与箍筋20的自由度，保证焊枪或绑扎枪的加工质量以及箍筋20与纵筋30的连接位置精度。

可选地，第二驱动件113为伸缩气缸、直线电机、油缸、电推杆等。压臂114形成为类L型板体，且转弯处采用弧面过渡，不仅能够将箍筋20可靠压紧在纵筋30表面，同时可避免受反作用力而发生折断。

而为了保证对箍筋20压紧稳固，所述压臂114设有压槽114a。箍筋20被夹持在压槽114a内，可有效避免受挤压力而发生侧向偏移松脱。具体地，压槽114a和钩槽124均为V型、U型等形状，以便于适配各种直径箍筋20和纵筋30的夹持定位需要。

进一步地，在一些实施例中，所述第一爪钩121和所述第二爪钩122还均设有第一避空凹部125。第一避空凹部125可避免压臂114伸出时与夹爪12发生碰撞干涉。

此外，所述第一爪钩121和所述第二爪钩122还均设有与所述第一避空凹部125相背设置的第二避空凹部126。设置第二避空凹部126可避免夹爪12处于连接加工位置且进行整体90度旋转时与纵筋30发生碰撞干涉。

较佳地，所述压臂114处于所述第一爪钩121与所述第二爪钩122之间的居中位置。如此可保证压臂114与夹爪12配合夹持定位纵筋30与箍筋20时，箍筋20受力均匀而不会发生曲翘或凹陷形变，保证箍筋20与纵筋30连接质量以及钢筋笼的最终成型质量。

而在上述任一实施例的基础上，所述定位组件11还包括用于输出旋转动力的第三驱动件115，所述第三驱动件115与所述夹座111连接。具体而言，第三驱动件115为旋转气缸，安装在伸缩臂的末端且其活塞杆与夹座111连接。第三驱动件115可驱动夹爪12和压臂114整体旋转，以能够对除去四个转角处的箍筋20与纵筋30的其他连接点位进行定位夹持，满足加工要求。

如图8所示，综上，上述任一实施例中的夹持定位装置的夹持定位方法，其工作步骤可简述如下：

S100：将多个夹爪12间隔围绕布置于箍筋20的外周，并使各夹爪12同时钩扣住所述箍筋20的内侧。

S200：各定位组件11驱动各自对应的所述夹爪12移动以迫使所述箍筋20产生扩张形变而脱离接触纵筋30。

S300：移位机构驱动夹持机构10移动，将所述箍筋20由集中摆放位置移动到连接加工位置。

以上所述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。

以上所述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。