建筑用楼梯踏步护角的人工上料自动焊接设备的制作方法

本发明属于建筑材料制造设备技术领域，涉及一种楼梯踏步护角的生产设备，具体涉及一种建筑用楼梯踏步护角的人工上料自动焊接设备。

背景技术：

有一种建筑用楼梯踏步护角是由圆钢做成的，即踏步护角1，包括三个副杆和一个主杆14，三个副杆分别是第一副杆11、第二副杆12和第三副杆13；副杆是由一段圆钢在中点处折弯九十度成v形得到的，副杆有两个相垂直的边；主杆14是一根直杆；副杆的折弯圆弧外侧和主杆14的外圆柱面接触并焊接在一起，三个副杆沿着主杆14的长度方向排列并对齐，副杆折弯得到的两个边确定的平面和主杆14的长度方向垂直。

踏步护角1传统的生产工艺是由手工制作的，取一件副杆，使副杆的折弯圆弧外侧和主杆14的外圆柱面接触，人工焊接，并使三个副杆沿着主杆14的长度方向排列并对齐。不过人工生产的效率比较低，劳动强度较大，很难保证三个副杆沿着主杆14的长度方向排列整齐，往往焊点会绕主杆14的中心线扭转，三个副杆同一侧的边不平行，副杆折弯得到的两个边确定的平面和主杆14的长度方向不垂直，存在较多问题，给后期建筑安装带来比较多的麻烦。

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，提供一种能提高踏步护角的尺寸精确度和外观质量、提高生产效率、降低劳动强度的建筑用楼梯踏步护角的人工上料自动焊接设备。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种建筑用楼梯踏步护角的人工上料自动焊接设备，包括主动链轮组件、被动链轮组件、左链条组件、右链条组件、两个托链板、主杆槽组件、三个副杆压紧组件、机架和对焊机；

主动链轮组件包括两个主动链轮、主动链轮轴和伺服电机；主动链轮轴的轴心线沿着左右水平方向设置；两个主动链轮具有相同的节距和齿数，两个主动链轮分别和主动链轮轴固定联接，两个主动链轮的链轮齿一一对应地左右对齐；主动链轮轴和机架通过转动副相连；伺服电机的外壳法兰和机架固定联接，伺服电机的输出轴和主动链轮轴固定联接；

被动链轮组件包括两个被动链轮和被动链轮轴；被动链轮轴的轴心线沿着左右水平方向设置；两个被动链轮和主动链轮具有相同的节距和齿数，两个被动链轮分别和被动链轮轴固定联接，两个被动链轮的链轮齿一一对应地左右对齐；被动链轮轴和机架通过转动副相连；主动链轮组件在被动链轮组件的前方，左侧的主动链轮和左侧的被动链轮在前后方向上对齐，右侧的主动链轮和右侧的被动链轮在前后方向上对齐；

左链条组件包括主链条和副杆座；副杆座包括下支座、移动座、压缩弹簧和固定链板；固定链板和主链条组成完整的套筒滚子链；套筒滚子链绕在左侧的主动链轮和左侧的被动链轮上，套筒滚子链分别与左侧的主动链轮和左侧的被动链轮啮合；下支座和固定链板固定联接；下支座包括下固定块和两个导杆；位于套筒滚子链上边的下支座的上表面和导杆的下端固定联接，导杆的上端设有上突台；移动座上设有上下通透的导向孔，导向孔和导杆滑动配合组成移动副，压缩弹簧套在导杆外围，压缩弹簧的下端压紧下固定块的上表面，压缩弹簧的上端压紧导向孔的下端面，上突台的下表面压紧导向孔的上端面；移动座上还设有副杆斜槽，副杆斜槽的横截面是半圆形，副杆斜槽的延伸方向垂直于前后方向，副杆斜槽的延伸方向是左上-右下方向；

多个副杆座沿着主链条的周向等线距离均布，当副杆座绕到套筒滚子链的下边，则以上所述的副杆座的上下方向颠倒，即上突台朝下，下固定块朝上；

右链条组件和左链条组件结构相同，左右对称，尺寸相同；右链条组件的固定链板和主链条组成的套筒滚子链绕在右侧的主动链轮和右侧的被动链轮上，右侧的套筒滚子链分别与右侧的主动链轮和右侧的被动链轮啮合；

左链条组件的副杆斜槽和右链条组件的副杆斜槽一一对应地左右对齐，左右对齐的左链条组件的副杆斜槽和右链条组件的副杆斜槽组成一个开口朝上的v字形槽组；副杆的左侧和右侧两个边分别放置在左链条组件的副杆斜槽和右链条组件的副杆斜槽内；左链条组件的移动座和右链条组件的移动座之间设有间隙；

两个托链板分别和机架固定联接；左侧的托链板上设有朝上的下托面和朝右的侧挡面；左链条组件的下固定块上设有朝下的水平面和朝左的直立面；左侧的托链板的下托面和左链条组件的水平面贴合，左侧的托链板的侧挡面和左链条组件的直立面贴合；右侧的托链板上设有朝上的下托面和朝左的侧挡面；右链条组件的下固定块上设有朝下的水平面和朝右的直立面；右侧的托链板的下托面和右链条组件的水平面贴合，右侧的托链板的侧挡面和右链条组件的直立面贴合；

主杆槽组件包括主杆气缸和主杆槽块；主杆气缸是带导杆型气缸；主杆气缸包括主杆气缸体和主杆气缸活塞杆；主杆气缸体和机架固定联接；主杆槽块上设有主杆槽，主杆槽的开口朝上、沿着前后方向延伸；主杆槽块的下表面和主杆气缸活塞杆的上端固定联接；

主杆气缸体位于套筒滚子链的下边以下，主杆气缸活塞杆通过左链条组件的移动座和右链条组件的移动座之间的间隙伸到套筒滚子链下边的上部，主杆气缸驱动主杆槽块，主杆槽块在套筒滚子链的上边的移动座和下边的移动座之间上下平移；

副杆压紧组件包括副杆气缸和副杆压块；副杆气缸是带导杆型气缸；副杆气缸包括副杆气缸体和副杆气缸活塞杆；副杆气缸体和机架固定联接；副杆压块上设有两个副杆压面，其中一个副杆压面在左侧并且朝向左下方，另一个副杆压面在右侧并且朝向右下方；

副杆气缸驱动副杆压块朝下平移，副杆压块的左侧和右侧两个副杆压面分别压紧放置在左链条组件和右链条组件的副杆斜槽内的副杆的两个边；

左边副杆压块的副杆压面的压力通过副杆左侧的边传递到左链条组件副杆斜槽的槽底；压力的水平分量通过导向孔和导杆的组合，再通过直立面传递给左侧的托链板上朝右的侧挡面，最终传递给机架；

右边副杆压块的副杆压面的压力通过副杆右侧的边传递到右链条组件副杆斜槽的槽底；压力的水平分量通过导向孔和导杆的组合，再通过直立面传递给右侧的托链板上朝左的侧挡面，最终传递给机架；

左右两侧压力的竖直分量使两个副杆压块分别克服左右两侧的压缩弹簧的压力沿着导杆向下平移，副杆一起向下平移；压力的竖直分量通过压缩弹簧的下端、水平面传递给下托面，最终传递给机架；

副杆压块和主杆槽块分别与对焊机的两个电极电连接。

本发明沿着左链条组件或右链条组件的上边在前后方向上分为三个区域，和三个副杆压紧组件上下对应的区域是焊接区，用于完成对焊工作和主杆的放入工作，焊接区的前方是副杆放置区，用于人工放入副杆，焊接区的后方是成品取下区，用于人工取下焊接完成的踏步护角。

为了提高导电性，减小电阻率，副杆压块或主杆槽块选用导电性良好的铜制作。

本发明的工作过程如下所述。

0)伺服电机间歇启停，驱动两个主动链轮间歇运转，两个主动链轮驱动左链条组件和右链条组件间歇运转，左链条组件和右链条组件的上边自后向前间歇运转，每次运转的线距离是前后方向上相邻两个副杆斜槽间距的三倍。

1)人工把主杆放入主杆槽。人工在副杆放置区把副杆的两边分别放入左右对齐的一组副杆斜槽内。

2)伺服电机开启，左链条组件和右链条组件的上边自后向前平移，把一组三个副杆由副杆放置区带到焊接区，然后停止。

3)主杆气缸驱动主杆槽块及主杆槽内的主杆向上平移至行程的最高点。

4)三个副杆气缸同时启动，驱动三个副杆压块朝下平移，每个副杆压块的两个副杆压面分别压紧放置在左链条组件和右链条组件的副杆斜槽内的副杆的两个边；

左边副杆压块的副杆压面的压力通过副杆左侧的边传递到左链条组件副杆斜槽的槽底；压力的水平分量通过导向孔和导杆的组合，再通过直立面传递给左侧的托链板上朝右的侧挡面，最终传递给机架；

右边副杆压块的副杆压面的压力通过副杆右侧的边传递到右链条组件副杆斜槽的槽底；压力的水平分量通过导向孔和导杆的组合，再通过直立面传递给右侧的托链板上朝左的侧挡面，最终传递给机架；

左右两侧压力的竖直分量使两个副杆压块分别克服左右两侧的压缩弹簧的压力沿着导杆向下平移，副杆一起向下平移；压力的竖直分量通过压缩弹簧的下端、水平面传递给下托面，最终传递给机架；

三个向下平移的副杆的中点处下侧同时压紧主杆的上侧面。

5)对焊机对三组“副杆压块和主杆槽块”的组合先后通电，则三个副杆分别和主杆在接触点位置先后对焊连接，三个副杆和主杆共同组合成踏步护角。相比三组“副杆压块和主杆槽块”的组合同时通电，先后通电可以减小电流的大小，减小对焊机的容量，减小对焊机的规格，降低制造成本。

6)三个副杆气缸同时启动，驱动三个副杆压块朝上平移，同时离开三个副杆。失去了副杆气缸的压力，压缩弹簧伸长恢复初始长度，向上推动六个移动座，六个移动座向上平移，同时举升起踏步护角。

7)伺服电机开启，左链条组件和右链条组件的上边自后向前平移，把踏步护角由焊接区带到成品取下区，然后停止。

8)人工取下已焊接完成的踏步护角。

以上步骤1)至8)不停地重复，就能不停地自动把多个主杆和多个副杆组焊成踏步护角。

本发明的有益效果：提高踏步护角的尺寸精确度和外观质量，三个副杆沿着主杆长度方向排列的整齐度提高，三个副杆同一侧的边平行度提高，副杆折弯得到的两个边确定的平面和主杆的长度方向的垂直度提高，方便后期建筑安装；生产效率提高，劳动强度降低。

附图说明

图1是踏步护角1的三维结构示意图；

图2是本发明实施例的正视图；

图3是图2中沿a-a线的剖视图；

图4是图2中沿b-b线的剖视图；

图5是主动链轮组件2的三维结构示意图；

图6是被动链轮组件3的三维结构示意图；

图7是左链条组件4的正视图；

图8是图7中沿k-k线的放大剖视图；

图9是移动座422的三维结构示意图；

图10是下支座421和固定链板组合的三维结构示意图；

图11是左右两侧托链板5与机架8组合的三维结构示意图；

图12是主杆槽组件6的三维结构局部剖视示意图；

图13是副杆压紧组件7的三维结构示意图；

图中所示：1.踏步护角；11.第一副杆；12.第二副杆；13.第三副杆；14.主杆；

c.副杆放置区；d.焊接区；e.成品取下区；

2.主动链轮组件；21.主动链轮；22.主动链轮轴；23.伺服电机；

3.被动链轮组件；31.被动链轮；32.被动链轮轴；

4.左链条组件；41.主链条；42.副杆座；421.下支座；4211.下固定块；42111.水平面；42112.直立面；4212.导杆；4213.上突台；422.移动座；4221.副杆斜槽；4222.导向孔；423.压缩弹簧；424.固定链板；40.右链条组件；

5.托链板；51.下托面；52.侧挡面；

6.主杆槽组件；61.主杆气缸；611.主杆气缸体；612.主杆气缸活塞杆；62.主杆槽块；621.主杆槽；

7.副杆压紧组件；71.副杆气缸；711.副杆气缸体；712.副杆气缸活塞杆；72.副杆压块；721.副杆压面；

8.机架。

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13。

一种建筑用楼梯踏步护角的人工上料自动焊接设备，包括主动链轮组件2、被动链轮组件3、左链条组件4、右链条组件40、两个托链板5、主杆槽组件6、三个副杆压紧组件7、机架8和对焊机；

主动链轮组件2包括两个主动链轮21、主动链轮轴22和伺服电机23；主动链轮轴22的轴心线沿着左右水平方向设置；两个主动链轮21具有相同的节距和齿数，两个主动链轮21分别和主动链轮轴22固定联接，两个主动链轮21的链轮齿一一对应地左右对齐；主动链轮轴22和机架8通过转动副相连；伺服电机23的外壳法兰和机架8固定联接，伺服电机23的输出轴和主动链轮轴22固定联接；

被动链轮组件3包括两个被动链轮31和被动链轮轴32；被动链轮轴32的轴心线沿着左右水平方向设置；两个被动链轮31和主动链轮21具有相同的节距和齿数，两个被动链轮31分别和被动链轮轴32固定联接，两个被动链轮31的链轮齿一一对应地左右对齐；被动链轮轴32和机架8通过转动副相连；主动链轮组件2在被动链轮组件3的前方，左侧的主动链轮21和左侧的被动链轮31在前后方向上对齐，右侧的主动链轮21和右侧的被动链轮31在前后方向上对齐；

左链条组件4包括主链条41和副杆座42；副杆座42包括下支座421、移动座422、压缩弹簧423和固定链板424；固定链板424和主链条41组成完整的套筒滚子链；套筒滚子链绕在左侧的主动链轮21和左侧的被动链轮31上，套筒滚子链分别与左侧的主动链轮21和左侧的被动链轮31啮合；下支座421和固定链板424固定联接；下支座421包括下固定块4211和两个导杆4212；位于套筒滚子链上边的下支座421的上表面和导杆4212的下端固定联接，导杆4212的上端设有上突台4213；移动座422上设有上下通透的导向孔4222，导向孔4222和导杆4212滑动配合组成移动副，压缩弹簧423套在导杆4212外围，压缩弹簧423的下端压紧下固定块4211的上表面，压缩弹簧423的上端压紧导向孔4222的下端面，上突台4213的下表面压紧导向孔4222的上端面；移动座422上还设有副杆斜槽4221，副杆斜槽4221的横截面是半圆形，副杆斜槽4221的延伸方向垂直于前后方向，副杆斜槽4221的延伸方向是左上-右下方向；

多个副杆座42沿着主链条41的周向等线距离均布，当副杆座42绕到套筒滚子链的下边，则以上所述的副杆座42的上下方向颠倒，即上突台4213朝下，下固定块4211朝上；

右链条组件40和左链条组件4结构相同，左右对称，尺寸相同，不再重复叙述它的结构；右链条组件40的固定链板424和主链条41组成的套筒滚子链绕在右侧的主动链轮21和右侧的被动链轮31上，右侧的套筒滚子链分别与右侧的主动链轮21和右侧的被动链轮31啮合；

左链条组件4的副杆斜槽4221和右链条组件40的副杆斜槽一一对应地左右对齐，左右对齐的左链条组件4的副杆斜槽4221和右链条组件40的副杆斜槽组成一个开口朝上的v字形槽组；副杆的两个边分别放置在左链条组件4的副杆斜槽4221和右链条组件40的副杆斜槽4221内；左链条组件4的移动座422和右链条组件40的移动座422之间设有间隙；

两个托链板5分别和机架8固定联接；左侧的托链板5上设有朝上的下托面51和朝右的侧挡面52；左链条组件4的下固定块4211上设有朝下的水平面42111和朝左的直立面42112；左侧的托链板5的下托面51和左链条组件4的水平面42111贴合，左侧的托链板5的侧挡面52和左链条组件4的直立面42112贴合；右侧的托链板5上设有朝上的下托面51和朝左的侧挡面52；右链条组件4的下固定块4211上设有朝下的水平面42111和朝右的直立面42112；右侧的托链板5的下托面51和右链条组件4的水平面42111贴合，右侧的托链板5的侧挡面52和右链条组件4的直立面42112贴合；

主杆槽组件6包括主杆气缸61和主杆槽块62；主杆气缸61是带导杆型气缸；主杆气缸61包括主杆气缸体611和主杆气缸活塞杆612；主杆气缸体611和机架8固定联接；主杆槽块62上设有主杆槽621，主杆槽621的开口朝上、沿着前后方向延伸；主杆槽块62的下表面和主杆气缸活塞杆612的上端固定联接；

主杆气缸体611位于套筒滚子链的下边以下，主杆气缸活塞杆612通过左链条组件4的移动座422和右链条组件40的移动座422之间的间隙伸到套筒滚子链下边的上部，主杆气缸61驱动主杆槽块62，主杆槽块62在套筒滚子链的上边的移动座422和下边的移动座422之间上下平移；

副杆压紧组件7包括副杆气缸71和副杆压块72；副杆气缸71是带导杆型气缸；副杆气缸71包括副杆气缸体711和副杆气缸活塞杆712；副杆气缸体711和机架8固定联接；副杆压块72上设有两个副杆压面721，其中一个副杆压面721在左侧并且朝向左下方，另一个副杆压面721在右侧并且朝向右下方；

副杆气缸71驱动副杆压块72朝下平移，副杆压块72的左侧和右侧两个副杆压面721分别压紧放置在左链条组件4和右链条组件40的副杆斜槽内的副杆的两个边；

左边副杆压块72的副杆压面721的压力通过副杆左侧的边传递到左链条组件4副杆斜槽4221的槽底；压力的水平分量通过导向孔4222和导杆4212的组合，再通过直立面42112传递给左侧的托链板5上朝右的侧挡面52，最终传递给机架8；

右边副杆压块72的副杆压面721的压力通过副杆右侧的边传递到右链条组件40副杆斜槽4221的槽底；压力的水平分量通过导向孔4222和导杆4212的组合，再通过直立面42112传递给右侧的托链板5上朝左的侧挡面52，最终传递给机架8；

左右两侧压力的竖直分量使两个副杆压块72分别克服左右两侧的压缩弹簧423的压力沿着导杆4212向下平移，副杆一起向下平移；压力的竖直分量通过压缩弹簧423的下端、水平面42111传递给下托面51，最终传递给机架8；

副杆压块72和主杆槽块62分别与对焊机的两个电极电连接。

本发明沿着左链条组件4或右链条组件40的上边在前后方向上分为三个区域，和三个副杆压紧组件7上下对应的区域是焊接区d，用于完成对焊工作和主杆14的放入工作，焊接区d的前方是副杆放置区c，用于人工放入副杆，焊接区d的后方是成品取下区e，用于人工取下焊接完成的踏步护角1。

为了提高导电性，减小电阻率，副杆压块72或主杆槽块62选用导电性良好的铜制作。

本实施例的工作过程如下所述。

0)伺服电机23间歇启停，驱动两个主动链轮21间歇运转，两个主动链轮21驱动左链条组件4和右链条组件40间歇运转，左链条组件4和右链条组件40的上边自后向前间歇运转，每次运转的线距离是前后方向上相邻两个副杆斜槽4221间距的三倍。

1)人工把主杆14放入主杆槽621。人工在副杆放置区c把副杆的两边分别放入左右对齐的一组副杆斜槽4221内。

2)伺服电机23开启，左链条组件4和右链条组件40的上边自后向前平移，把一组三个副杆由副杆放置区c带到焊接区d，然后停止。

3)主杆气缸61驱动主杆槽块62及主杆槽621内的主杆14向上平移至行程的最高点。

4)三个副杆气缸71同时启动，驱动三个副杆压块72朝下平移，每个副杆压块72的两个副杆压面721分别压紧放置在左链条组件4和右链条组件40的副杆斜槽内的副杆的两个边；

左边副杆压块72的副杆压面721的压力通过副杆左侧的边传递到左链条组件4副杆斜槽4221的槽底；压力的水平分量通过导向孔4222和导杆4212的组合，再通过直立面42112传递给左侧的托链板5上朝右的侧挡面52，最终传递给机架8；

右边副杆压块72的副杆压面721的压力通过副杆右侧的边传递到右链条组件40副杆斜槽4221的槽底；压力的水平分量通过导向孔4222和导杆4212的组合，再通过直立面42112传递给右侧的托链板5上朝左的侧挡面52，最终传递给机架8；

左右两侧压力的竖直分量使两个副杆压块72分别克服左右两侧的压缩弹簧423的压力沿着导杆4212向下平移，副杆一起向下平移；压力的竖直分量通过压缩弹簧423的下端、水平面42111传递给下托面51，最终传递给机架8；

三个向下平移的副杆的中点处下侧同时压紧主杆14的上侧面。

5)对焊机对三组“副杆压块72和主杆槽块62”的组合先后通电，则三个副杆分别和主杆在接触点位置先后对焊连接，三个副杆和主杆14共同组合成踏步护角1。相比三组“副杆压块72和主杆槽块62”的组合同时通电，先后通电可以减小电流的大小，减小对焊机的容量，减小对焊机的规格，降低制造成本。

6)三个副杆气缸71同时启动，驱动三个副杆压块72朝上平移，同时离开三个副杆。失去了副杆气缸71的压力，压缩弹簧423伸长恢复初始长度，向上推动六个移动座422，六个移动座422向上平移，同时举升起踏步护角1。

7)伺服电机23开启，左链条组件4和右链条组件40的上边自后向前平移，把踏步护角1由焊接区d带到成品取下区e，然后停止。

8)人工取下已焊接完成的踏步护角1。

以上步骤1)至8)不停地重复，就能不停地自动把多个主杆14和多个副杆组焊成踏步护角1。

本实施例的有益效果：提高踏步护角1的尺寸精确度和外观质量，三个副杆沿着主杆14长度方向排列的整齐度提高，三个副杆同一侧的边平行度提高，副杆折弯得到的两个边确定的平面和主杆14的长度方向的垂直度提高，方便后期建筑安装；生产效率提高，劳动强度降低。