建筑铝模板智能焊接设备弹夹式小料自动搬运机构的制作方法

本发明属于建筑铝模板制造设备技术领域，涉及一种建筑铝模板自动化上料、定位和夹紧、焊接设备，具体涉及一种建筑铝模板智能焊接设备弹夹式小料自动搬运机构。

背景技术：

高层建筑在施工中要使用大量铝模板。如附图18所示的铝模板9包括一件大板91、一件后封板92、一件前封板94和三件次肋93。后封板92和前封板94统称为封板。后封板92、前封板94和次肋93统称为小料。

大板91是槽型，左右两边的槽沿厚度是8毫米，外高是65毫米，大板91的外宽尺寸是400毫米，槽宽是384毫米，槽底厚度是3.5毫米。后封板92和前封板94都是长400毫米、宽65毫米、厚8毫米的长方体。后封板92的前表面是光滑面，后表面带有沟槽，后封板92的前表面与大板91的后端面贴合在一起并焊接。前封板94的后表面是光滑面，前表面带有沟槽，前封板94的后表面与大板91的后端面贴合在一起并焊接。次肋93是工字型，次肋93左右方向的长度是384毫米，次肋93前后方向的宽度是30毫米，次肋93的高度是52.5毫米，次肋93嵌在大板91的槽内，次肋93的下表面与大板91的槽底面贴合，次肋93的左端面与大板91槽的左内表面贴合，次肋93的右端面与大板91槽的右内表面贴合，相贴合的相邻边焊接。

传统的铝模板智能焊接设备包括智能焊接机器人、工作台组件、纵移组件、横移组件、升降及夹持组件、料盘和料盘移动架；

工作台组件包括纵向直线导轨、纵向齿条和工作台；工作台和机架固定联接，工作台上设有大板和小料的夹紧机构，纵向直线导轨和纵向齿条分别与工作台固定联接，纵向直线导轨和纵向齿条都是沿前后水平方向；铝模板放置到工作台组件上并由夹持部件定位和夹紧；

纵移组件包括纵移滑块、纵移伺服电机、纵移齿轮、横向直线导轨、横向齿条和纵移架；纵移滑块和纵移伺服电机的外壳法兰分别与纵移架固定联接，纵移齿轮与纵移伺服电机的输出轴固定联接，纵移齿轮与纵向齿条啮合，纵移滑块和纵向直线导轨组成直线导轨副，纵移伺服电机通过纵移齿轮与纵向齿条的组合驱动纵移组件沿着纵向直线导轨在前后水平方向上平移；横向直线导轨和横向齿条分别与纵移架固定联接，横向直线导轨和横向齿条分别沿着左右水平方向设置；

横移组件包括横移支板、升降气缸、横移滑块、横移伺服电机和横移齿轮；升降气缸是带导杆型气缸，升降气缸包括升降气缸体和升降气缸活塞杆及导杆的组合；升降气缸体、横移滑块和横移伺服电机的外壳法兰分别与横移支板固定联接，横移齿轮和横移伺服电机的输出轴固定联接；横移滑块和横向直线导轨组合成直线导轨副，横移齿轮和横向齿条啮合；横移伺服电机通过横移齿轮和横向齿条的组合驱动横移组件沿着横向直线导轨在左右水平方向上平移；

升降及夹持组件包括平行开闭型夹持气爪和两个夹持手指；平行开闭型夹持气爪包括夹持气爪缸体和两个夹持气爪体；夹持气爪缸体和升降气缸活塞杆及导杆的组合固定联接，升降气缸驱动升降及夹持组件在竖直方向上平移；两个夹持手指分别与两个夹持气爪体固定联接；夹持手指上设有封板夹持面和次肋夹持槽，两个夹持手指上的两个封板夹持面前后相对，两个夹持手指上的两个次肋夹持槽前后相对，平行开闭型夹持气爪驱动两个夹持手指在前后方向上同步相向平移，然后同步相背平移离开，两个封板夹持面夹持住位于中间的后封板或者前封板，或者两个次肋夹持槽夹持住位于中间的次肋；

料盘移动架和纵移架固定联接，料盘移动架位于铝模板的右边，料盘移动架上设有料盘移动伺服电机和料盘移动传动机构，料盘和料盘移动架通过移动副临时联接，料盘和料盘移动传动机构临时联接；后封板、次肋和前封板在水平面内平铺摆放在料盘上，并由定位机构定位和夹紧，后封板、次肋和前封板临时放置在这些定位机构中；料盘移动伺服电机通过料盘移动传动机构驱动料盘在前后水平方向上平移，使待抓取的小料位于升降及夹持组件的正下方。料盘移动传动机构一般使用滚珠丝杠与螺母的组合，滚珠丝杠需要有前后两处转动副支承，料盘需要和螺母临时联接。

在工作时，升降及夹持组件下降抓取小料，升降气缸驱动升降及夹持组件和小料的组合上升，横移伺服电机通过横移齿轮和横向齿条的组合驱动横移组件、升降及夹持组件和小料的组合沿着横向直线导轨向左方平移，纵移伺服电机通过纵移齿轮与纵向齿条的组合驱动纵移组件、横移组件、升降及夹持组件和小料的组合沿着纵向直线导轨在前后水平方向上平移，直到小料位于铝模板上小料待焊接位置的正上方，升降气缸驱动升降及夹持组件和小料的组合下降，小料放置到铝模板的相应位置，再由智能焊接机器人施焊；

传统的铝模板智能焊接设备具有这样的缺陷。第一，料盘是水平设置的，小料在料盘上沿着前后水平方向一字排开，这样会占用比较大的空间，相邻的两个小料之间要给夹持手指留有足够大的运动空间，以防止夹持手指在夹持时与相邻的小料相干涉，这样就需要料盘的前后水平尺寸足够大，结构不紧凑。在实际应用中要使用很多个料盘，以缓冲工序之间生产量不匹配的问题，装满小料的或者空的料盘都要占用很大空间，这就要求使用更多的额外的厂房面积。第二，在将小料放置到大板的槽中时，两个次肋夹持槽夹持住位于中间的次肋93，当两个夹持手指相背平移离开次肋93时，大多数次肋93会停留在那里，但是也有少数会随着其中一个朝前或者朝后移动一个距离，次肋93偏离了预期的位置，然后再焊接时，智能焊接机器人还是按预定的位置寻找焊缝焊接，这当然不能正确焊接，或者会出现撞焊枪的现象。第三，小料在料盘上被定位机构定位，为了便于取放，小料在左右方向上的尺寸与定位机构之间都要采取较松的配合，夹持手指并不一定会抓取在小料的正中间，有可能朝左或者朝右偏离一点点，即使是偏离很小的0.2毫米，在向大板91的槽中摆放时也有可能与其中一侧的槽沿相刮擦，或者放不进去，系统会检测到错误而停机，等待排查错误，生产不能连续顺利地进行下去，延误生产时间。严重的也可能造成升降气缸的活塞杆或者导杆被捌弯。

技术实现要素：

本发明的目的在于改进现有技术的不足之处，提供一种料夹组件的结构紧凑、节省存放和搬运空间、小料能自动对中、小料不随着夹持手指移动的建筑铝模板智能焊接设备弹夹式小料自动搬运机构。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种建筑铝模板智能焊接设备弹夹式小料自动搬运机构，包括智能焊接机器人、工作台组件、纵移组件、横移组件、升降及夹持组件、悬挂架组件、举升组件和料夹组件；

工作台组件包括纵向直线导轨、纵向齿条和工作台；工作台和机架固定联接，纵向直线导轨和纵向齿条分别与工作台固定联接，纵向直线导轨和纵向齿条的设置方向都是前后水平方向；铝模板放置到工作台组件上并定位和夹紧；

纵移组件包括纵移滑块、纵移伺服电机、纵移齿轮、横向直线导轨、横向齿条和纵移架；纵移滑块和纵移伺服电机的外壳法兰分别与纵移架固定联接，纵移齿轮与纵移伺服电机的输出轴固定联接，纵移滑块和纵向直线导轨组成直线导轨副，纵移齿轮与纵向齿条啮合，纵移伺服电机通过纵移齿轮与纵向齿条的组合驱动纵移组件沿着纵向直线导轨在前后水平方向上平移；横向直线导轨和横向齿条分别与纵移架固定联接，横向直线导轨和横向齿条分别沿着左右水平方向设置；

横移组件包括横移支板、升降气缸、横移滑块、横移伺服电机和横移齿轮；升降气缸是带导杆型气缸，升降气缸包括升降气缸体和升降气缸活塞杆及导杆的组合；升降气缸体、横移滑块和横移伺服电机的外壳法兰分别与横移支板固定联接，横移齿轮和横移伺服电机的输出轴固定联接；横移滑块和横向直线导轨组合成直线导轨副，横移齿轮和横向齿条啮合；横移伺服电机通过横移齿轮和横向齿条的组合驱动横移组件沿着横向直线导轨在左右水平方向上平移；

升降及夹持组件包括平行开闭型夹持气爪和两个夹持手指；平行开闭型夹持气爪包括夹持气爪缸体和两个夹持气爪体；夹持气爪缸体和升降气缸活塞杆及导杆的组合固定联接，升降气缸驱动升降及夹持组件在竖直方向上平移；两个夹持手指分别与两个夹持气爪体固定联接；夹持手指上设有封板夹持面和次肋夹持槽，两个夹持手指上的两个封板夹持面前后相对，两个夹持手指上的两个次肋夹持槽前后相对，平行开闭型夹持气爪驱动两个夹持手指在前后方向上同步相向平移，然后同步相背平移离开；如果中间有后封板或者前封板，两个封板夹持面夹持住位于中间的后封板或者前封板；如果中间有次肋，两个次肋夹持槽夹持住位于中间的次肋；

悬挂架组件包括悬挂架、螺纹件一、螺纹件二、螺纹件三、螺纹件四、螺纹件五、螺纹件六、举升直线导轨、四个定位销、四个定位弹簧、四个连杆、四个摆臂、四付滚轮、举升伺服电机和举升齿轮；悬挂架和纵移架固定联接；举升直线导轨和悬挂架固定联接，举升直线导轨沿着竖直方向设置；螺纹件一、螺纹件二、螺纹件三、螺纹件四和螺纹件五都是套筒形，套筒形的内部都设有内螺纹；螺纹件二、螺纹件三、螺纹件四、螺纹件五和螺纹件六上都设有外螺纹，外螺纹的上端都设有上挡沿，外螺纹的下端都设有下挡沿；螺纹件一的内部有内螺纹一，内螺纹一的轴心线是竖直方向设置的；螺纹件一还包括固定联接的被动齿轮，被动齿轮的轴心线和内螺纹一的轴心线重合；螺纹件一通过转动副和悬挂架联接；螺纹件二的内部有内螺纹二，螺纹件二的外部有外螺纹二，内螺纹二和外螺纹二的轴心线都是竖直方向设置的，内螺纹二和外螺纹二的轴心线重合；外螺纹二的上端有上挡沿二，外螺纹二的下端有下挡沿二；螺纹件三的内部有内螺纹三，螺纹件三的外部有外螺纹三，内螺纹三和外螺纹三的轴心线都是竖直方向设置的，内螺纹三和外螺纹三的轴心线重合；外螺纹三的上端有上挡沿三，外螺纹三的下端有下挡沿三；螺纹件四的内部有内螺纹四，螺纹件四的外部有外螺纹四，内螺纹四和外螺纹四的轴心线都是竖直方向设置的，内螺纹四和外螺纹四的轴心线重合；外螺纹四的上端有上挡沿四，外螺纹四的下端有下挡沿四；螺纹件五的内部有内螺纹五，螺纹件五的外部有外螺纹五，内螺纹五和外螺纹五的轴心线都是竖直方向设置的，内螺纹五和外螺纹五的轴心线重合；外螺纹五的上端有上挡沿五，外螺纹五的下端有下挡沿五；螺纹件六是圆柱形，螺纹件六的圆柱表面上有外螺纹六，外螺纹六的轴心线是竖直方向设置的；外螺纹六的上端有上挡沿六，外螺纹六的下端有下挡沿六；内螺纹一和外螺纹二组成螺纹副一；内螺纹二和外螺纹三组成螺纹副二；内螺纹三和外螺纹四组成螺纹副三；内螺纹四和外螺纹五组成螺纹副四；内螺纹五和外螺纹六组成螺纹副五；螺纹副一、螺纹副二、螺纹副三、螺纹副四和螺纹副五的螺距都相等；

举升伺服电机的外壳法兰和悬挂架固定联接，举升伺服电机的输出轴和举升齿轮固定联接，举升齿轮和被动齿轮啮合；

悬挂架上设置有左右相对的定位内平面，定位内平面上设有向里通透的定位导向孔，沿着定位导向孔向里深入设有弹簧室，则定位导向孔与弹簧室相连通，弹簧室的直径大于定位导向孔的直径，弹簧室有靠近定位内平面的内端面一和远离定位内平面的内端面二；定位销与定位导向孔配合；定位销上有突环，突环位于弹簧室内；定位弹簧套在定位销上，定位弹簧位于弹簧室内，定位弹簧的靠近定位内平面的一端压紧突环，定位弹簧的远离定位内平面的一端压紧内端面二，在定位弹簧的弹性力作用下，定位销沿着定位导向孔在左右方向上滑动，突环朝靠近内端面一的方向平移，定位销的第一端，即和定位弹簧不在突环的同一侧的那一端，有定位头，定位头伸出定位内平面；定位销的第二端，即和定位弹簧在突环的同一侧的那一端，与连杆的第一端通过铰链一相联；连杆的第二端和摆臂的第一端通过铰链二相联；摆臂的第二端和滚轮通过转动副相联，摆臂的中部和悬挂架通过铰链三相联，悬挂架、定位销、连杆和摆臂组成了曲柄滑块机构；所述的曲柄滑块机构是指中国轻工业出版社出版、尚久浩主编的《轻工机械设计基础》中第37页的图3-18（c）中所示的曲柄滑块机构，悬挂架相当于该图中的机架4，定位销相当于该图中的滑块3（由摇杆3的长度增至无穷大演化成了滑块3），连杆相当于该图中的连杆，曲柄1相当于该图中的摆臂；运送小料的agv小车上设有触动板，当触动板上的触动斜面沿着自前向后的方向平移并触动滚轮时，滚轮向靠近定位内平面的方向移动，带动摆臂绕铰链三摆动，摆臂通过连杆拉动定位销，定位销克服定位弹簧的弹性力沿着定位导向孔滑动，定位头缩进定位内平面；

举升组件包括举升支架、举升托板和举升滑块；举升托板的后边沿和举升支架固定联接；举升滑块和举升支架固定联接，举升滑块和举升直线导轨配合组成直线导轨副，螺纹件六的上端和举升支架固定联接；举升伺服电机的输出轴旋转，通过举升齿轮和被动齿轮的组合驱动螺纹件一旋转，通过螺纹副一、螺纹副二、螺纹副三、螺纹副四和螺纹副五的组合驱动举升组件上升；螺纹副五、螺纹副四、螺纹副三、螺纹副二和螺纹副一先后或者同时旋转，摩擦阻力最小的先旋转，直到旋转到内螺纹被相应的外螺纹的下挡沿挡住为止，一般情况下螺纹直径越小则摩擦力越小，螺纹直径小的先旋转；由于螺纹副一、螺纹副二、螺纹副三、螺纹副四和螺纹副五的螺距都相等，所以无论哪一个旋转或者哪几个螺纹副同时旋转每旋转一周上升的距离都相等；举升伺服电机的输出轴反向旋转，则通过举升齿轮和被动齿轮的组合与螺纹副五、螺纹副四、螺纹副三、螺纹副二和螺纹副一的组合驱动举升组件下降，当内螺纹被相应外螺纹的上挡沿挡住时螺纹副停止转动；螺纹副的组合的功能和传统方案中使用的滚珠丝杠与螺母的组合的功能相同，都是把伺服电机的旋转运动转变为前后方向的直线运动，滚珠丝杠需要有前后两处转动副支承，中部和螺母配合，共有三处联接，而螺纹副的组合的两端只需要两处固定联接，联接方式简化，制造和安装工艺简化；

料夹组件包括左右对称布置的两个带槽部件和一个连接板，连接板的左右两侧分别和两个带槽部件的前侧固定联接；两个带槽部件上分别设有次肋放置槽，左边的次肋放置槽开口朝右，右边的次肋放置槽开口朝左，两个次肋放置槽开口相对，用于存放次肋；两个带槽部件上分别设有封板放置槽，左边的封板放置槽开口朝右，右边的封板放置槽开口朝左，两个封板放置槽开口相对，用于存放后封板或者前封板；由于后封板和前封板都是长400毫米，而次肋的长度是384毫米，小料放置在料夹组件中时左右方向的对称面都重合，封板的厚度都是8毫米，次肋的宽度都是30毫米，所以封板放置槽可以开设在次肋放置槽的槽底，封板放置槽的深度是8毫米；两个次肋放置槽之间或者两个封板放置槽之间是没有任何阻挡物的举升托板避让通道，举升托板的前边沿沿水平方向向前方伸出到举升托板避让通道的正下方；前封板放置在封板放置槽内，位于最下面；次肋放置在次肋放置槽内，摞在前封板上部，其它的次肋依次往上摞，后封板放置在封板放置槽内，摞在最上面的次肋的顶部；在带槽部件的外侧，即与次肋放置槽的开口相反的一侧，设有定位外平面和夹持平面，在定位外平面上设有定位孔，在夹持平面上设有夹持孔；即料夹组件上设有朝左的定位外平面和朝右的定位外平面；朝左的定位外平面与朝右的定位内平面贴合在一起，朝右的定位外平面与朝左的定位内平面贴合在一起，前面所述的定位头伸出定位内平面，伸出的部分插入到定位孔内，于是料夹组件嵌在悬挂架上并被定位。

升降及夹持组件还包括止动卡槽板，止动卡槽板上设有开口朝下的次肋止动卡槽，在次肋止动卡槽的槽底设有封板止动卡槽；两个次肋夹持槽夹持住位于中间的次肋，次肋的顶部和前后两侧正好嵌入次肋止动卡槽，在将次肋放置到大板的槽中时，当两个夹持手指相背平移离开次肋时，由于次肋止动卡槽的阻挡，次肋不会随着任何一个夹持手指移动，次肋会停留在预期的位置；两个封板夹持面夹持住位于中间的后封板或者前封板，后封板或者前封板的顶部和前后两侧正好嵌入封板止动卡槽，在将后封板或者前封板放置到大板的槽中时，当两个夹持手指相背平移离开后封板或者前封板时，由于封板止动卡槽的阻挡，后封板或者前封板不会随着任何一个夹持手指移动，后封板或者前封板会停留在预期的位置；智能焊接机器人能按预定的位置寻找到正确的焊缝位置进行焊接，也避免了发生撞焊枪的现象。

本发明的建筑铝模板智能焊接设备弹夹式小料自动搬运机构还包括对中组件，对中组件包括平行开闭型对中气爪和两个对中夹板；平行开闭型对中气爪包括对中气爪缸体和两个对中气爪体；两个对中夹板分别与两个对中气爪体固定联接，对中夹板上分别设有对中夹面，两个对中夹面平行相对，平行开闭型对中气爪驱动两个对中夹面同步开闭，使所抓取的所有小料的左右方向的对称中面都完全重合，夹持手指正好抓取在小料的正中间，避免在向大板的槽中摆放时与其中一侧的槽沿相刮擦，避免放不进去，减少故障停机的次数，避免延误生产时间，避免损坏升降气缸。

为了防止对中夹面在对中夹持时与料夹组件相干涉，在料夹组件的左上角和右上角都设置了对中避让缺口。

连接板的中上部设有夹持组件避让缺口，以防止在升降及夹持组件抓取小料时相干涉。

本发明的工作过程如下所述。

1)交换料夹组件。agv小车上的机械手通过夹持平面和夹持孔夹持住空的料夹组件。agv小车上的触动板自前朝后平移，触动斜面触动滚轮，滚轮向靠近定位内平面的方向移动，带动摆臂绕铰链三摆动，摆臂通过连杆拉动定位销，定位销克服定位弹簧的弹性力沿着定位导向孔滑动，定位头从定位孔中拔出，定位头缩进定位内平面内，空的料夹组件在垂直于左右方向的平面内变自由。agv小车上的机械手带动料夹组件自后向前平移，定位外平面相对于定位内平面滑动，最终空的料夹组件脱离定位内平面，被agv小车搬离。然后agv小车上的机械手通过夹持平面和夹持孔夹持住装满小料的料夹组件，自前向后平移，四个定位外平面分别贴合在四个定位内平面上，四个定位孔分别和四个定位导向孔对齐。触动板自后朝前平移，触动斜面离开滚轮，摆臂绕铰链三摆动，滚轮和向远离定位内平面的方向摆动，摆臂通过连杆放松定位销，定位销在定位弹簧的弹性力和连杆拉力的共同作用下沿着定位导向孔滑动，定位头伸出定位内平面，插入定位孔内，从而使装满小料的料夹组件固定在悬挂架上，agv小车上的机械手撤去，然后agv小车离开，完成了空的料夹组件与装满小料的料夹组件的置换。

2)举升伺服电机的输出轴旋转，通过举升齿轮和被动齿轮的组合驱动螺纹件一旋转，通过螺纹副一、螺纹副二、螺纹副三、螺纹副四和螺纹副五的组合驱动举升组件上升；举升托板通过举升托板避让通道向上举，同时向上托起前封板，前封板顺着封板放置槽向上平移，同时次肋受到下面的前封板或者次肋的托举力顺着次肋放置槽向上平移，后封板受到下面的次肋的托举力顺着封板放置槽向上平移，直到后封板上升到适合于升降及夹持组件抓取的高度为止。

3)升降气缸启动，带动升降及夹持组件向下平移到行程的最下端，夹持手指上的封板夹持面位于后封板顶部的前后两侧，后封板顶部的前后两侧嵌入封板止动卡槽。

4)平行开闭型对中气爪启动，两个对中气爪体带动两个对中夹板同步相向平移，夹住中间的后封板，如果后封板向左或者向右有尺寸偏移，则在对中夹板的推动作用下得到校正。然后平行开闭型对中气爪反向启动，两个对中夹板同步相背平移离开后封板。

5)平行开闭型夹持气爪启动，驱动两个夹持手指在前后方向上同步相向平移，两个封板夹持面夹持住位于中间的后封板。

6)升降气缸启动，带动升降及夹持组件向上平移到行程的最上端，

7)横移伺服电机启动，通过横移齿轮和横向齿条的组合驱动横移组件沿着横向直线导轨向左平移，直到后封板左右方向的对称中面与大板的槽的左右方向的对称中面重合。

8)纵移伺服电机通过纵移齿轮与纵向齿条的组合驱动纵移组件沿着纵向直线导轨在前后水平方向上平移，直到后封板位于待安装位置的正上方。

9)升降气缸启动，带动升降及夹持组件向下平移到行程的最下端，平行开闭型夹持气爪启动解除夹紧后封板，两个封板夹持面分别向前、后离开后封板，由于封板止动卡槽的阻挡，后封板不会随着任何一个夹持手指移动，后封板会停留在预期的位置。

10)升降气缸启动，带动升降及夹持组件向上平移到行程的最上端，横移伺服电机启动，驱动横移组件和升降及夹持组件向右平移回到料夹组件的正上方。

11)智能焊接机器人按预定的位置寻找焊缝进行点焊。

12)重复步骤2)至11)四次，依次完成三个次肋和一个前封板的举升、对中、夹持、竖直向平移、横向平移、纵向平移、放置和点焊等步骤。

13)智能焊接机器人按预定的位置寻找焊缝进行满焊。一个铝模板自动搬运和焊接完成。

本发明的有益效果：1)小料在料夹组件中是沿上下方向直接摞在一起的，相邻的两个小料之间没有空间，排列非常紧凑，料夹组件本身的体积也比较小，相应地，料夹组件的存放、搬运都要节省很多空间，适用的厂房面积比较小。2)经过对中组件的对中作用，夹持手指正好抓取在小料的正中间，避免在向大板的槽中摆放时与其中一侧的槽沿相刮擦，避免放不进去，减少故障停机的次数，避免延误生产时间，避免损坏升降气缸。3)在将小料放置到大板的槽中时，当两个夹持手指相背平移离开小料时，由于封板止动卡槽或次肋止动卡槽的阻挡，小料不会随着任何一个夹持手指移动，次肋止动卡槽会停留在预期的位置；智能焊接机器人能按预定的位置寻找到正确的焊缝位置进行焊接，也避免了发生撞焊枪的现象。

附图说明

图1是本发明实施例的三维结构示意图；

图2是横移组件3的三维结构示意图；

图3是升降及夹持组件4的正视图，拆除止动卡槽板43，两个夹持手指42在前后方向上同步相背平移离开后封板92或者次肋93的状况；

图4是升降及夹持组件4的正视图，两个夹持手指42在前后方向上同步相向平移合在一起的状况；

图5是止动卡槽板43的三维结构示意图；

图6是对中组件5的三维结构示意图；

图7是悬挂架组件6的正视图；

图8是图7中沿a-a线的剖视图；

图9是图7中b向视图；

图10是图7中沿c-c线的局部剖视图，触动斜面691触动滚轮68前的状况；

图11是图7中沿c-c线的局部剖视图，触动斜面691沿着自前向后的6a方向平移，触动滚轮68后的状况；

图12是螺纹件一621的三维结构局部剖视示意图；

图13是螺纹件二622的三维结构局部剖视示意图；

图14是螺纹件六626的三维结构示意图；

图15是举升组件7的三维结构示意图；

图16是料夹组件8第一视角的三维结构示意图；

图17是料夹组件8第二视角的三维结构局部剖视示意图；

图18是铝模板9的三维结构示意图；

图中所示：1.工作台组件；11.纵向直线导轨；12.纵向齿条；13.工作台；2.纵移组件；21.横向直线导轨；22.横向齿条；23.纵移架；24.纵移滑块；3.横移组件；31.横移支板；32.升降气缸；321.升降气缸体；322.升降气缸活塞杆及导杆的组合；33.横移滑块；34.横移伺服电机；35.横移齿轮；4.升降及夹持组件；41.平行开闭型夹持气爪；411.夹持气爪缸体；412.夹持气爪体；42.夹持手指；421.封板夹持面；422.次肋夹持槽；43.止动卡槽板；431.封板止动卡槽；432.次肋止动卡槽；5.对中组件；51.平行开闭型对中气爪；511.对中气爪缸体；512.对中气爪体；52.对中夹板；521.对中夹面；6.悬挂架组件；61.悬挂架；611.定位内平面；612.定位导向孔；613.弹簧室；6131.内端面一；6132.内端面二；601.铰链一；602.铰链二；603.铰链三；621.螺纹件一；6211.内螺纹一；6215.被动齿轮；622.螺纹件二；6221.内螺纹二；6222.外螺纹二；6223.上挡沿二；6224.下挡沿二；623.螺纹件三；624.螺纹件四；625.螺纹件五；626.螺纹件六；6262.外螺纹六；6263.上挡沿六；6264.下挡沿六；63.举升直线导轨；64.定位销；641.定位头；642.突环；65.定位弹簧；66.连杆；67.摆臂；68.滚轮；69.触动板；691.触动斜面；6a.触动斜面平移的方向；6001.举升伺服电机；6002.举升齿轮；7.举升组件；71.举升支架；72.举升托板；73.举升滑块；8.料夹组件；800.带槽部件；81.次肋放置槽；82.封板放置槽；831.定位外平面；832.定位孔；841.夹持平面；842.夹持孔；85.举升托板避让通道；86.连接板；861.夹持组件避让缺口；87.对中避让缺口；9.铝模板；91.大板；92.后封板；93.次肋；94.前封板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例：参见图1至图18。

一种建筑铝模板智能焊接设备弹夹式小料自动搬运机构，包括智能焊接机器人、工作台组件1、纵移组件2、横移组件3、升降及夹持组件4、悬挂架组件6、举升组件7和料夹组件8；

工作台组件1包括纵向直线导轨11、纵向齿条12和工作台13；工作台13和机架固定联接，纵向直线导轨11和纵向齿条12分别与工作台13固定联接，纵向直线导轨11和纵向齿条12的设置方向都是前后水平方向；铝模板9放置到工作台组件1上并定位和夹紧；

纵移组件2包括纵移滑块24、纵移伺服电机、纵移齿轮、横向直线导轨21、横向齿条22和纵移架23；纵移滑块24和纵移伺服电机的外壳法兰分别与纵移架23固定联接，纵移齿轮与纵移伺服电机的输出轴固定联接，纵移滑块24和纵向直线导轨11组成直线导轨副，纵移齿轮与纵向齿条12啮合，纵移伺服电机通过纵移齿轮与纵向齿条12的组合驱动纵移组件2沿着纵向直线导轨11在前后水平方向上平移；横向直线导轨21和横向齿条22分别与纵移架23固定联接，横向直线导轨21和横向齿条22分别沿着左右水平方向设置；

横移组件3包括横移支板31、升降气缸32、横移滑块33、横移伺服电机34和横移齿轮35；升降气缸32是带导杆型气缸，包括升降气缸体321和升降气缸活塞杆及导杆的组合322；升降气缸体321、横移滑块33和横移伺服电机34的外壳法兰分别与横移支板31固定联接，横移齿轮35和横移伺服电机34的输出轴固定联接；横移滑块33和横向直线导轨21组合成直线导轨副，横移齿轮35和横向齿条22啮合；横移伺服电机34通过横移齿轮35和横向齿条22的组合驱动横移组件3沿着横向直线导轨21在左右水平方向上平移；

升降及夹持组件4包括平行开闭型夹持气爪41和两个夹持手指42；平行开闭型夹持气爪41包括夹持气爪缸体411和两个夹持气爪体412；夹持气爪缸体411和升降气缸活塞杆及导杆的组合322固定联接，升降气缸32驱动升降及夹持组件4在竖直方向上平移；两个夹持手指42分别与两个夹持气爪体412固定联接；夹持手指42上设有封板夹持面421和次肋夹持槽422，两个夹持手指42上的两个封板夹持面421前后相对，两个夹持手指42上的两个次肋夹持槽422前后相对，平行开闭型夹持气爪41驱动两个夹持手指42在前后方向上同步相向平移，然后同步相背平移离开，两个封板夹持面421夹持住位于中间的后封板92或者前封板94，或者两个次肋夹持槽422夹持住位于中间的次肋93；

悬挂架组件6包括悬挂架61、螺纹件一621、螺纹件二622、螺纹件三623、螺纹件四624、螺纹件五625、螺纹件六626、举升直线导轨63、四个定位销64、四个定位弹簧65、四个连杆66、四个摆臂67、四付滚轮68、举升伺服电机6001和举升齿轮6002；悬挂架61和纵移架23固定联接；举升直线导轨63和悬挂架61固定联接，举升直线导轨63沿着竖直方向设置；螺纹件一621、螺纹件二622、螺纹件三623、螺纹件四624和螺纹件五625都是套筒形，套筒形的内部都设有内螺纹；螺纹件二622、螺纹件三623、螺纹件四624、螺纹件五625和螺纹件六626上都设有外螺纹，外螺纹的上端都设有上挡沿，外螺纹的下端都设有下挡沿；螺纹件一621的内部有内螺纹一6211，内螺纹一6211的轴心线是竖直方向设置的；螺纹件一621还包括固定联接的被动齿轮6215，被动齿轮6215的轴心线和内螺纹一6211的轴心线重合；螺纹件一621通过转动副和悬挂架61联接；螺纹件二622的内部有内螺纹二6221，螺纹件二622的外部有外螺纹二6222，内螺纹二6221和外螺纹二6222的轴心线都是竖直方向设置的，内螺纹二6221和外螺纹二6222的轴心线重合；外螺纹二6222的上端有上挡沿二6223，外螺纹二6222的下端有下挡沿二6224；螺纹件三623的内部有内螺纹三，螺纹件三623的外部有外螺纹三，内螺纹三和外螺纹三的轴心线都是竖直方向设置的，内螺纹三和外螺纹三的轴心线重合；外螺纹三的上端有上挡沿三，外螺纹三的下端有下挡沿三；螺纹件四624的内部有内螺纹四，螺纹件四624的外部有外螺纹四，内螺纹四和外螺纹四的轴心线都是竖直方向设置的，内螺纹四和外螺纹四的轴心线重合；外螺纹四的上端有上挡沿四，外螺纹四的下端有下挡沿四；螺纹件五625的内部有内螺纹五，螺纹件五625的外部有外螺纹五，内螺纹五和外螺纹五的轴心线都是竖直方向设置的，内螺纹五和外螺纹五的轴心线重合；外螺纹五的上端有上挡沿五，外螺纹五的下端有下挡沿五；螺纹件六626是圆柱形，螺纹件六626的圆柱表面上有外螺纹六6262，外螺纹六6262的轴心线是竖直方向设置的；外螺纹六6262的上端有上挡沿六6263，外螺纹六6262的下端有下挡沿六6264；内螺纹一6211和外螺纹二6222组成螺纹副一；内螺纹二6221和外螺纹三组成螺纹副二；内螺纹三和外螺纹四组成螺纹副三；内螺纹四和外螺纹五组成螺纹副四；内螺纹五和外螺纹六6262组成螺纹副五；螺纹副一、螺纹副二、螺纹副三、螺纹副四和螺纹副五的螺距都相等，都是3毫米；

举升伺服电机6001的外壳法兰和悬挂架61固定联接，举升伺服电机6001的输出轴和举升齿轮6002固定联接，举升齿轮6002和被动齿轮6215啮合；

悬挂架61上设置有左右相对的定位内平面611，定位内平面611上设有向里通透的定位导向孔612，沿着定位导向孔612向里深入设有弹簧室613，则定位导向孔612与弹簧室613相连通，弹簧室613的直径大于定位导向孔612的直径，弹簧室613有靠近定位内平面611的内端面一6131和远离定位内平面611的内端面二6132；定位销64与定位导向孔612配合；定位销64上有突环642，突环642位于弹簧室613内；定位弹簧65套在定位销64上，定位弹簧65位于弹簧室613内，定位弹簧65的靠近定位内平面611的一端压紧突环642，定位弹簧65的远离定位内平面611的一端压紧内端面二6132，在定位弹簧65的弹性力作用下，定位销64沿着定位导向孔612在左右方向上滑动，突环642朝靠近内端面一6131的方向平移，定位销64的第一端，即和定位弹簧65不在突环642的同一侧的那一端，有定位头641，定位头641伸出定位内平面611；定位销64的第二端，即和定位弹簧65在突环642的同一侧的那一端，与连杆66的第一端通过铰链一601相联；连杆66的第二端和摆臂67的第一端通过铰链二602相联；摆臂67的第二端和滚轮68通过转动副相联，摆臂67的中部和悬挂架61通过铰链三603相联，悬挂架61、定位销64、连杆66和摆臂67组成了曲柄滑块机构；所述的曲柄滑块机构是指中国轻工业出版社出版、尚久浩主编的《轻工机械设计基础》中第37页的图3-18（c）中所示的曲柄滑块机构，悬挂架61相当于该图中的机架4，定位销64相当于该图中的滑块3（由摇杆3的长度增至无穷大演化成了滑块3），连杆66相当于该图中的连杆2，曲柄1相当于该图中的摆臂67；运送小料的agv小车上设有触动板69，当触动板69上的触动斜面691沿着自前向后的6a方向平移并触动滚轮68时，滚轮68向靠近定位内平面611的方向移动，带动摆臂67绕铰链三603摆动，摆臂67通过连杆66拉动定位销64，定位销64克服定位弹簧65的弹性力沿着定位导向孔612滑动，定位头641缩进定位内平面611；

举升组件7包括举升支架71、举升托板72和举升滑块73；举升托板72的后边沿和举升支架71固定联接；举升滑块73和举升支架71固定联接，举升滑块73和举升直线导轨63配合组成直线导轨副，螺纹件六626的上端和举升支架71固定联接；举升伺服电机6001的输出轴旋转，通过举升齿轮6002和被动齿轮6215的组合驱动螺纹件一621旋转，通过螺纹副五、螺纹副四、螺纹副三、螺纹副二和螺纹副一的组合驱动举升组件7上升；螺纹副五、螺纹副四、螺纹副三、螺纹副二和螺纹副一先后或者同时旋转，摩擦阻力最小的先旋转，直到旋转到内螺纹被相应的外螺纹的下挡沿挡住为止，一般情况下螺纹直径越小则摩擦力越小，螺纹直径小的先旋转；由于螺纹副一、螺纹副二、螺纹副三、螺纹副四和螺纹副五的螺距都相等，所以无论哪一个或者哪几个螺纹副旋转每旋转一周上升的距离都相等；举升伺服电机6001的输出轴反向旋转，则通过举升齿轮6002和被动齿轮6215的组合与螺纹副五、螺纹副四、螺纹副三、螺纹副二和螺纹副一的组合驱动举升组件7下降，当内螺纹被相应外螺纹的上挡沿挡住时螺纹副停止转动；螺纹副的组合的功能和传统方案中使用的滚珠丝杠与螺母的组合的功能相同，都是把伺服电机的旋转运动转变为直线运动，滚珠丝杠需要有前后两处转动副支承，中部和螺母配合，共有三处联接，而螺纹副的组合的两端只需要两处固定联接，联接方式简化，制造和安装工艺简化；

料夹组件8包括左右对称布置的两个带槽部件800和一个连接板86，连接板86的左右两侧分别和两个带槽部件800的前侧固定联接；两个带槽部件800上分别设有次肋放置槽81，左边的次肋放置槽81开口朝右，右边的次肋放置槽81开口朝左，两个次肋放置槽81开口相对，用于存放次肋93；两个带槽部件800上分别设有封板放置槽82，左边的封板放置槽82开口朝右，右边的封板放置槽82开口朝左，两个封板放置槽82开口相对，用于存放后封板92或者前封板94；由于后封板92和前封板94都是长400毫米，而次肋93的长度是384毫米，小料放置在料夹组件8中时对称面都重合，封板的厚度都是8毫米，次肋93的宽度是30毫米，所以封板放置槽82可以开设在次肋放置槽81的槽底；两个次肋放置槽81之间或者两个封板放置槽82之间是没有任何阻挡物的举升托板避让通道85，举升托板72的前边沿沿水平方向向前方伸出到举升托板避让通道85的正下方；前封板94放置在封板放置槽82内，位于最下面；次肋93放置在次肋放置槽81内，摞在前封板94上部，其它的次肋93依次往上摞，后封板92放置在封板放置槽82内，摞在最上面的次肋93的顶部；在带槽部件800的外侧，即与次肋放置槽81的开口相反的一侧，设有定位外平面831和夹持平面841，在定位外平面831上设有定位孔832，在夹持平面841上设有夹持孔842；即料夹组件8上设有朝左的定位外平面831和朝右的定位外平面831；朝左的定位外平面831与朝右的定位内平面611贴合在一起，朝右的定位外平面831与朝左的定位内平面611贴合在一起，前面所述的定位头641伸出定位内平面611，伸出的部分插入到定位孔832内，于是料夹组件8嵌在悬挂架61上并被定位；连接板86的中上部设有夹持组件避让缺口861，以防止在升降及夹持组件4抓取小料时相干涉。

升降及夹持组件4还包括止动卡槽板43，止动卡槽板43上设有开口朝下的次肋止动卡槽432，在次肋止动卡槽432的槽底设有封板止动卡槽431；两个次肋夹持槽422夹持住位于中间的次肋93，次肋93的顶部和前后两侧正好嵌入次肋止动卡槽432，在将次肋93放置到大板91的槽中时，当两个夹持手指42相背平移离开次肋93时，由于次肋止动卡槽432的阻挡，次肋93不会随着任何一个夹持手指42移动，次肋93会停留在预期的位置；两个封板夹持面421夹持住位于中间的后封板92或者前封板94，后封板92或者前封板94的顶部和前后两侧正好嵌入封板止动卡槽431，在将后封板92或者前封板94放置到大板91的槽中时，当两个夹持手指42相背平移离开后封板92或者前封板94时，由于封板止动卡槽431的阻挡，后封板92或者前封板94不会随着任何一个夹持手指42移动，后封板92或者前封板94会停留在预期的位置；智能焊接机器人能按预定的位置寻找到正确的焊缝位置进行焊接，也避免了发生撞焊枪的现象。

本发明的建筑铝模板智能焊接设备弹夹式小料自动搬运机构还包括对中组件5，对中组件5包括平行开闭型对中气爪51和两个对中夹板52；平行开闭型对中气爪51包括对中气爪缸体511和两个对中气爪体512；两个对中夹板52分别与两个对中气爪体512固定联接，对中夹板52上分别设有对中夹面521，两个对中夹面521平行相对，平行开闭型对中气爪51驱动两个对中夹面521同步开闭，使所抓取的所有小料的左右方向的对称中面都完全重合，夹持手指42正好抓取在小料的正中间，避免在向大板91的槽中摆放时与其中一侧的槽沿相刮擦，避免放不进去，减少故障停机的次数，避免延误生产时间，避免损坏升降气缸32。

为了防止对中夹面521在对中夹持时与料夹组件8相干涉，在料夹组件8的左上角和右上角都设置了对中避让缺口87。

本实施例的工作过程如下所述。

1)交换料夹组件8。agv小车上的机械手通过夹持平面841和夹持孔842夹持住空的料夹组件8。agv小车上的触动板69沿着6a方向自前朝后平移，触动斜面691触动滚轮68，滚轮68向靠近定位内平面611的方向移动，带动摆臂67绕铰链三603摆动，摆臂67通过连杆66拉动定位销64，定位销64克服定位弹簧65的弹性力沿着定位导向孔612滑动，定位头641从定位孔832中拔出，定位头641缩进定位内平面611内，空的料夹组件8在垂直于左右方向的平面内变自由。agv小车上的机械手带动料夹组件8自后向前平移，定位外平面831相对于定位内平面611滑动，最终空的料夹组件8脱离定位内平面611，被agv小车搬离。然后agv小车上的机械手通过夹持平面841和夹持孔842夹持住装满小料的料夹组件8，自前向后平移，四个定位外平面831分别贴合在四个定位内平面611上，四个定位孔832分别和四个定位导向孔612对齐。触动板69沿着和6a相反的方向自后朝前平移，触动斜面691离开滚轮68，滚轮68和摆臂67的组合绕铰链三603向远离定位内平面611的方向摆动，摆臂67通过连杆66放松定位销64，定位销64在定位弹簧65的弹性力和连杆66拉力的共同作用下沿着定位导向孔612滑动，定位头641伸出定位内平面611，插入定位孔832内，从而使装满小料的料夹组件8固定在悬挂架61上，agv小车上的机械手撤去，然后agv小车离开，完成了空的料夹组件8与装满小料的料夹组件8的置换。

2)举升伺服电机6001的输出轴旋转，通过举升齿轮6002和被动齿轮6215的组合驱动螺纹件一621旋转，通过螺纹副一、螺纹副二、螺纹副三、螺纹副四和螺纹副五的组合驱动举升组件7上升；举升托板72通过举升托板避让通道85向上举，同时向上托起前封板94，前封板94顺着封板放置槽82向上平移，同时次肋93受到下面的前封板94或者次肋93的托举力顺着次肋放置槽81向上平移，后封板92受到下面的次肋93的托举力顺着封板放置槽82向上平移，直到后封板92上升到适合于升降及夹持组件4抓取的高度为止。

3)升降气缸32启动，带动升降及夹持组件4向下平移到行程的最下端，夹持手指42上的封板夹持面421位于后封板92顶部的前后两侧，后封板92顶部的前后两侧嵌入封板止动卡槽431。

4)平行开闭型对中气爪51启动，两个对中气爪体512带动两个对中夹板52同步相向平移，夹住中间的后封板92，如果后封板92向左或者向右有尺寸偏移，则在对中夹板52的推动作用下得到校正。然后平行开闭型对中气爪51反向启动，两个对中夹板52同步相背平移离开后封板92。

5)平行开闭型夹持气爪41启动，驱动两个夹持手指42在前后方向上同步相向平移，两个封板夹持面421夹持住位于中间的后封板92。

6)升降气缸32启动，带动升降及夹持组件4向上平移到行程的最上端，

7)横移伺服电机34启动，通过横移齿轮35和横向齿条22的组合驱动横移组件3沿着横向直线导轨21向左平移，直到后封板92左右方向的对称中面与大板91的槽的左右方向的对称中面重合。

8)纵移伺服电机通过纵移齿轮与纵向齿条12的组合驱动纵移组件2沿着纵向直线导轨11在前后水平方向上平移，直到后封板92位于待安装位置的正上方。

9)升降气缸32启动，带动升降及夹持组件4向下平移到行程的最下端，平行开闭型夹持气爪41启动解除夹紧后封板92，两个封板夹持面421分别向前、后离开后封板92，由于封板止动卡槽431的阻挡，后封板92不会随着任何一个夹持手指42移动，后封板92会停留在预期的位置。

10)升降气缸32启动，带动升降及夹持组件4向上平移到行程的最上端，横移伺服电机34启动，驱动横移组件3和升降及夹持组件4向右平移回到料夹组件8的正上方。

11)智能焊接机器人按预定的位置寻找焊缝进行点焊。

12)重复步骤2)至11)四次，依次完成三个次肋93和一个前封板94的举升、对中、夹持、竖直向平移、横向平移、纵向平移、放置和点焊等步骤。

13)智能焊接机器人按预定的位置寻找焊缝进行满焊。一个铝模板自动搬运和焊接完成。

本实施例的有益效果：1)小料在料夹组件8中是沿上下方向直接摞在一起的，相邻的两个小料之间没有空间，排列非常紧凑，料夹组件8本身的体积也比较小，相应地，料夹组件8的存放、搬运都要节省很多空间，适用的厂房面积比较小。2)经过对中组件5的对中作用，夹持手指42正好抓取在小料的正中间，避免在向大板91的槽中摆放时与其中一侧的槽沿相刮擦，避免放不进去，减少故障停机的次数，避免延误生产时间，避免损坏升降气缸32。3)在将小料放置到大板91的槽中时，当两个夹持手指42相背平移离开小料时，由于封板止动卡槽431或次肋止动卡槽432的阻挡，小料不会随着任何一个夹持手指42移动，次肋止动卡槽432会停留在预期的位置；智能焊接机器人能按预定的位置寻找到正确的焊缝位置进行焊接，也避免了发生撞焊枪的现象。