一种钢筋加工方法及钢筋加工自动化控制柔性生产线

文档序号:1883266 发布日期:2021-11-26 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 一种钢筋加工方法及钢筋加工自动化控制柔性生产线 (Reinforcing steel bar processing method and automatic control flexible production line for reinforcing steel bar processing ) 是由 王辉 王开强 欧阳明勇 廖春雨 胡正欢 田府洪 李莹松 张国启 邵凌 黄金飞 梁 于 2021-08-13 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种钢筋加工自动化控制柔性生产线,包括:上料分拣装置,用于将成捆的钢筋分拣为整齐排列的钢筋;智能立体钢筋料架及其存取装置,其中智能立体钢筋料架用于存放钢筋;存取装置包括运输存放装置和取料装置;加工操作台,具有对钢筋进行测量和加工的设备;生产线智能控制系统,包括控制器、数据库和云平台;其中,数据库存储钢筋加工所需的加工信息;控制器根据收到的指令,调用加工信息,对上料分拣装置、智能立体钢筋料架及其存取装置和加工操作台进行控制;云平台与控制器数据交互,对生产线进行远程监控。本发明提高了钢筋生产的效率,节约了生产所需的占用面积。(The invention discloses an automatic control flexible production line for reinforcing steel bar processing, which comprises: the feeding and sorting device is used for sorting bundles of reinforcing steel bars into the reinforcing steel bars which are arranged in order; the intelligent three-dimensional reinforcing steel bar rack is used for storing reinforcing steel bars; the storing and taking device comprises a transportation storage device and a taking device; the processing operation platform is provided with equipment for measuring and processing the steel bars; the production line intelligent control system comprises a controller, a database and a cloud platform; the database stores processing information required by processing the steel bars; the controller calls the processing information according to the received instruction, and controls the feeding sorting device, the intelligent three-dimensional reinforcing steel bar rack, the storing and taking device and the processing operation table; and the cloud platform is in data interaction with the controller to remotely monitor the production line. The invention improves the production efficiency of the reinforcing steel bar and saves the occupied area required by production.)

一种钢筋加工方法及钢筋加工自动化控制柔性生产线

技术领域

本发明涉及钢筋加工制造领域,具体涉及一种钢筋加工方法及钢筋加工自动化控制柔性生产线。

背景技术

目前,在某些钢筋棒料加工工序中,工人需要将原材入库的成捆钢筋打散,然后通过起重设备吊装至地面堆场平铺,再从地面堆场中通过人工分拣和搬运至加工工位,完成钢筋的剪切、弯曲等加工。该作业方式所有工序全部采用人工操作,存在工人劳动强度大、工作效率低、钢筋堆场占地面积大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢筋加工方法及钢筋加工自动化控制柔性生产线,以提高钢筋生产的效率和安全性,减少钢筋占地面积。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种技术方案:一种钢筋加工自动化控制柔性生产线,包括:

上料分拣装置,用于将成捆的钢筋分拣为整齐排列的钢筋;

智能立体钢筋料架及其存取装置,其中智能立体钢筋料架用于存放钢筋;存取装置包括运输存放装置和取料装置,运输存放装置用于将分拣后的钢筋存放至智能立体钢筋料架,取料装置用于将智能立体钢筋料架中的钢筋取出并送至后续工位;

加工操作台,具有对钢筋进行测量和加工的设备,用于对钢筋进行加工;

生产线智能控制系统,包括控制器、数据库和云平台;其中,数据库用于存储钢筋加工所需的加工信息;控制器用于根据收到的指令,调用加工信息,对上料分拣装置、智能立体钢筋料架及其存取装置和加工操作台进行控制;云平台用于与控制器数据交互,并对生产线进行远程监控。

按上述方案,所述上料分拣装置采用锯牙式机构或台阶式机构通过错台运动对钢筋进行分拣。

按上述方案,所述智能钢筋立体料架包括架体,架体上设置有若干层存储单元,存储单元的侧面方向两侧为钢筋入口,存储单元的正面方向为钢筋出口,每一层存储单元分别用于存放某一种规格的钢筋,每层存储单元包括若干第一传送装置和若干第二传送装置,其中:

第一传送装置,包括互相连接的承接滚轴和升降装置;其中承接滚轴的传动方向与钢筋从钢筋入口进入时的移动方向相同;升降装置用于对承接滚轴进行升降;

第二传送装置,包括传送带,传送带的高度低于所述承接滚轴的初始高度且高于承接滚轴的最低高度;传送带的传送方向指向钢筋出口;

其中位于同层存储单元的第一传送装置和第二传送装置交错设置;

初始状态下,每层的存储单元中的承接滚轴高度高于传送带,当钢筋运输至某层存储单元的钢筋入口处时,该层的承接滚轴进行转动,使钢筋运输至该层的存储单元中;随后通过升降装置使承接滚轴高度下降,钢筋下落至该行的所有传送带上,完成对钢筋的存储工作。

按上述方案,每层存储单元均设置有钢筋计数装置。

按上述方案,所述升降装置为连接的连杆和气缸,其中连杆与所述承接滚轴连接;或者,所述升降装置为连接的连杆和电缸,其中连杆与所述承接滚轴连接。

按上述方案,所述运输存放装置,包括移动机构,移动机构连接有第一升降机构,第一升降机构上方连接有运输平台,运输平台设置有传送滚轴;

所述取料装置,包括拾取机构以及升降转接机构;其中拾取机构设置于所述传送带出口侧面;升降转接机构位于钢筋出口处,包括第二升降机构,第二升降机构通过平移翻转机构连接有转接盘。

按上述方案,所述移动机构为车轮;

所述拾取机构为连接的旋转机构和转盘,转盘上根据拾取速度设置有若干个齿;进行拾取操作时,转盘转动,齿由待拾取钢筋的下方转动至待拾取钢筋的后方,随后推动钢筋进入所述转接盘,完成对单根钢筋的拾取;

所述第二升降机构包括第二升降机构支架,第二升降机构支架底部设置有由电机驱动的第一链轮,第二升降机构支架顶部设置有第二链轮,第一链轮和第二链轮间通过链条传动;

所述平移翻转机构固定于所述链条;

所述平移翻转机构由电缸驱动;或者,所述的平移翻转机构由气缸驱动。

按上述方案,该生产线还包括立体料架,用于存放加工过程中产生的钢筋余料;

所述立体料架包括支架、转轴和旋转架体;其中,

所述转轴位于旋转架体的中心轴上,且转轴的两端与所述支架旋转连接;

旋转架体沿周向设有若干用于放置物料的托盘,托盘的两端与旋转架体自由连接,使得托盘始终处于水平方向;

所述旋转架体包括位于托盘两端的转盘,转盘的中心穿在所述转轴上,所述托盘的两端与转盘连接。

利用上文所述的钢筋加工自动化控制柔性生产线实现的钢筋加工自动化控制方法:当智能立体钢筋料架中的某种规格钢筋数量不足时,发出目标钢筋需求指令至控制器;控制器将目标钢筋需求指令转发至上料分拣装置,上料分拣装置收到该指令后将目标规格的成捆钢筋分拣为整齐排列的钢筋;

整齐排列的钢筋由运输存放装置接收后,运输至智能立体钢筋料架按照预设的目标规格和存储位置进行存储;

当需要加工时,取料装置从智能立体钢筋料架接收对应规格的钢筋,并传送至加工操作台;

加工操作台接收到钢筋后,对钢筋进行加工。

按上述方案,所述智能钢筋立体料架包括架体,架体上设置有若干层存储单元,存储单元的侧面方向两侧为钢筋入口,存储单元的正面方向为钢筋出口,每一层存储单元分别用于存放某一种规格的钢筋,每层存储单元包括若干第一传送装置和若干第二传送装置,其中:

第一传送装置,包括互相连接的承接滚轴和升降装置;其中承接滚轴的传动方向与钢筋从钢筋入口进入时的移动方向相同;升降装置用于对承接滚轴进行升降;

第二传送装置,包括传送带,传送带的高度低于所述承接滚轴的初始高度且高于承接滚轴的最低高度;传送带的传送方向指向钢筋出口;

其中位于同层存储单元的第一传送装置和第二传送装置交错设置;

所述运输存放装置,包括移动机构,移动机构连接有第一升降机构,第一升降机构上方连接有运输平台,运输平台设置有传送滚轴;

所述取料装置,包括拾取机构以及升降转接机构;其中拾取机构设置于所述传送带出口侧面;升降转接机构位于钢筋出口处,包括第二升降机构,第二升降机构通过平移翻转机构连接有转接盘;

当智能立体钢筋料架的某层存储单元的钢筋数量小于预设数量时,智能立体钢筋料架发出目标钢筋需求指令至控制器;

运输存放装置根据其装载的钢筋的规格,将运输平台利用第一升降机构升至该规格钢筋对应的存储单元的高度并协同该存储单元的承接滚轴运输钢筋;当该层存储单元的钢筋运输到位时,该层的承接滚轴停止并下降,钢筋落至该层的传送带上;

当某层的传送带上放置有钢筋且该层的拾取机构未拾取钢筋时,该层传送带将钢筋传送至拾取机构并停止,拾取机构对单根钢筋进行拾取;

当升降转接机构装载钢筋时,利用第二升降机构使钢筋下降至加工操作台,并利用平移翻转机构将转接盘上的钢筋送至加工操作台;当升降转接机构未装载钢筋时,利用第二升降机构将转接盘升至已拾取钢筋的拾取机构所在的存储单元的高度,随后拾取机构将单根钢筋推入转接盘。

本发明的有益效果是:通过设置的生产线智能控制系统,利用控制器和操作系统可实现对钢筋生产过程的自动、手动控制;通过设置的上料分拣装置,提高了钢筋分拣的效率,减少了钢筋分拣工位的占用面积;通过设置的智能立体钢筋料架,将钢筋分类存放,配合存取装置实现了钢筋的自动分类、自动拾取,提高了生产中间过程的效率和安全性,同时减少了钢筋的占用面积;通过设置的立体料架,可对不同规格的钢筋余料进行分类存放,便于后续对余料的再利用。

附图说明

图1为本发明一实施例的生产线结构示意图;

图2为图1的俯视图;

图3为本发明一实施例的生产线扩展示意图;

图4为本发明一实施例的生产线控制流程图;

图5为本发明一实施例的上料分拣装置与运输存放装置工作示意图;

图6为本发明一实施例的智能立体钢筋料架结构示意图;

图7为图6的局部放大图;

图8为本发明一实施例的钢筋存放过程示意图;

图9为本发明一实施例的升降转接机构结构示意图;

图10为本发明一实施例的拾取机构结构示意图;

图11为本发明一实施例的钢筋拾取过程示意图;

图12为本发明一实施例的立体料架结构轴测图;

图13为本发明一实施例的立体料架结构侧视图。

图中:1-上料分拣装置,2-运输存放装置,3-智能立体钢筋料架,4-加工操作台,5-立体料架,2401-移动机构,2402-第一升降机构,2403-运输平台,31-架体,32-存储单元,33-钢筋,3201-升降装置,3202-承接滚轴,3203-传送带,3501-第二升降机构支架,3502-第一链轮,3503-第二链轮,3504-链条,3505-平移翻转机构,3506-转接盘,36-拾取机构,51-支架,52-转盘,53-转轴,54-轴承,55-放料盘,56-悬挂架。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。

参见图1、图2、图4,一种钢筋加工方法及钢筋加工自动化控制柔性生产线,包括:

上料分拣装置1,用于将成捆的钢筋33分拣为整齐排列的钢筋33;

智能立体钢筋料架3及其存取装置,其中智能立体钢筋料架3用于存放钢筋33;存取装置包括运输存放装置2和取料装置,运输存放装置2用于将分拣后的钢筋33存放至智能立体钢筋料架3,取料装置用于将智能立体钢筋料架3中的钢筋33取出并送至后续工位;

加工操作台4,具有对钢筋33进行测量和加工的设备,用于对钢筋33进行加工;

生产线智能控制系统,包括控制器、数据库和云平台;其中,数据库用于存储钢筋33加工所需的加工信息;控制器用于根据收到的指令,调用加工信息,对上料分拣装置1、智能立体钢筋料架3及其存取装置和加工操作台4进行控制;云平台用于与控制器数据交互,并对生产线进行远程监控。

进一步地,参见图5,所述上料分拣装置1采用锯牙式机构或台阶式机构通过错台运动对钢筋33进行分拣。

进一步地,参见图6、图7,所述智能钢筋立体料架3包括架体31,架体31上设置有若干层存储单元32,存储单元32的侧面方向两侧为钢筋入口,存储单元32的正面方向为钢筋出口,每一层存储单元32分别用于存放某一种规格的钢筋33,每层存储单元32包括若干第一传送装置和若干第二传送装置,其中:

第一传送装置,包括互相连接的承接滚轴3202和升降装置3201;其中承接滚轴3202的传动方向与钢筋33从钢筋入口进入时的移动方向相同;升降装置3201用于对承接滚轴3202进行升降;

第二传送装置,包括传送带3203,传送带3203的高度低于所述承接滚轴3202的初始高度且高于承接滚轴3202的最低高度;传送带3203的传送方向指向钢筋出口;

其中位于同层存储单元32的第一传送装置和第二传送装置交错设置;

参见图8,初始状态下,每层的存储单元32中的承接滚轴3202高度高于传送带3203,当钢筋33运输至某层存储单元32的钢筋入口处时,该层的承接滚轴3202进行转动,使钢筋33运输至该层的存储单元32中;随后通过升降装置3201使承接滚轴3202高度下降,钢筋33下落至该行的所有传送带3203上,完成对钢筋33的存储工作。

进一步地,每层存储单元32均设置有钢筋计数装置。

进一步地,所述升降装置为3201连接的连杆和气缸,其中连杆与所述承接滚轴3202连接;或者,所述升降装置3201为连接的连杆和电缸,其中连杆与所述承接滚轴3202连接。

进一步地,所述运输存放装置2,包括移动机构2401,移动机构2401连接有第一升降机构2402,第一升降机构2402上方连接有运输平台2403,运输平台2403设置有传送滚轴;

参见图9,所述取料装置,包括拾取机构36以及升降转接机构;其中拾取机构36设置于所述传送带3203出口侧面;升降转接机构位于钢筋出口处,包括第二升降机构,第二升降机构通过平移翻转机构3505连接有转接盘3506。

进一步地,所述移动机构2401为车轮;

参见图10、图11所述拾取机构36为连接的旋转机构和转盘,转盘上根据拾取速度设置有若干个齿;进行拾取操作时,转盘转动,齿由待拾取钢筋33的下方转动至待拾取钢筋33的后方,随后推动钢筋33进入所述转接盘3506,完成对单根钢筋33的拾取;

所述第二升降机构包括第二升降机构支架3501,第二升降机构支架3501底部设置有由电机驱动的第一链轮3502,第二升降机构支架3501顶部设置有第二链轮3503,第一链轮3502和第二链轮3503间通过链条传动;

所述平移翻转机构3505固定于所述链条3504;

所述平移翻转机构3505由电缸驱动;或者,所述的平移翻转机构3505由气缸驱动。

进一步地,参见图12、图13,该生产线还包括立体料架5,用于存放加工过程中产生的钢筋余料;

所述立体料架5包括支架51、转轴53和旋转架体;其中,

所述转轴53位于旋转架体的中心轴上,且转轴53的两端与所述支架51旋转连接;

旋转架体沿周向设有若干用于放置物料的托盘,托盘的两端与旋转架体自由连接,使得托盘始终处于水平方向;

所述旋转架体包括位于托盘两端的转盘52,转盘52的中心穿在所述转轴上53,所述托盘的两端与转盘52连接。

利用上文所述的钢筋加工自动化控制柔性生产线实现的钢筋加工自动化控制方法:当智能立体钢筋料架3中的某种规格钢筋33数量不足时,发出目标钢筋需求指令至控制器;控制器将目标钢筋需求指令转发至上料分拣装置1,上料分拣装置1收到该指令后将目标规格的成捆钢筋33分拣为整齐排列的钢筋33;

整齐排列的钢筋33由运输存放装置2接收后,运输至智能立体钢筋料3架按照预设的目标规格和存储位置进行存储;

当需要加工时,取料装置从智能立体钢筋料架3接收对应规格的钢筋33,并传送至加工操作台4;

加工操作台4接收到钢筋33后,对钢筋33进行加工。

进一步地,所述智能钢筋立体料架3包括架体31,架体31上设置有若干层存储单元32,存储单元32的侧面方向两侧为钢筋入口,存储单元32的正面方向为钢筋出口,每一层存储单元32分别用于存放某一种规格的钢筋33,每层存储单元32包括若干第一传送装置和若干第二传送装置,其中:

第一传送装置,包括互相连接的承接滚轴3202和升降装置3201;其中承接滚轴3202的传动方向与钢筋33从钢筋入口进入时的移动方向相同;升降装置3201用于对承接滚轴3202进行升降;

第二传送装置,包括传送带3203,传送带3203的高度低于所述承接滚轴3202的初始高度且高于承接滚轴3202的最低高度;传送带3203的传送方向指向钢筋出口;

其中位于同层存储单元32的第一传送装置和第二传送装置交错设置;

所述运输存放装置2,包括移动机构2401,移动机构2401连接有第一升降机构2402,第一升降机构2402上方连接有运输平台2403,运输平台2403设置有传送滚轴;

所述取料装置,包括拾取机构36以及升降转接机构;其中拾取机构36设置于所述传送带3203出口侧面;升降转接机构位于钢筋出口处,包括第二升降机构,第二升降机构通过平移翻转机构3505连接有转接盘3506;

当智能立体钢筋料架3的某层存储单元32的钢筋33数量小于预设数量时,智能立体钢筋料架3发出目标钢筋需求指令至控制器;

运输存放装置2根据其装载的钢筋33的规格,将运输平台2403利用第一升降机构2402升至该规格钢筋33对应的存储单元32的高度并协同该存储单元32的承接滚轴3202运输钢筋;当该层存储单元32的钢筋33运输到位时,该层的承接滚轴3202停止并下降,钢筋33落至该层的传送带3203上;

当某层的传送带3203上放置有钢筋33且该层的拾取机构36未拾取钢筋33时,该层传送带3203将钢筋33传送至拾取机构36并停止,拾取机构36对单根钢筋33进行拾取;

当升降转接机构装载钢筋33时,利用第二升降机构使钢筋33下降至加工操作台4,并利用平移翻转机构3505将转接盘3506上的钢筋33送至加工操作台4;当升降转接机构未装载钢筋33时,利用第二升降机构将转接盘3506升至已拾取钢筋33的拾取机构36所在的存储单元32的高度,随后拾取机构36将单根钢筋33推入转接盘3506。

参见图3,生产线可根据实际情况进行横向扩展以提高产量,也可根据加工种类进行纵向扩展。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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