建筑用楼梯踏步护角自动化进料智能焊接生产设备的制作方法

本发明属于建筑设备技术领域，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自动化进料智能焊接生产设备。

背景技术：

有一种踏步护角是由角钢和圆钢做成的，即一种踏步护角9，包括一个角钢91和三个副杆92，角钢91是30x30x3毫米规格的标准角钢，根据楼梯的宽度角钢91的长度取值范围在1米至1.4米之间。副杆92是由一段直径是6毫米、长度是160毫米的圆钢在中点处折直角弯做成的。副杆92的两个边确定的平面和角钢91的长度方向垂直。副杆92的两个边分别贴合在角钢91的两个内平面上。相邻边焊接。

踏步护角9目前的生产工艺是这样的，在锯床上分别锯出角钢91和副杆92，然后副杆92在折弯机上折出直角弯，人工测量出三个副杆92在角钢91上的位置并画出标记线，按照标记线的位置放置副杆92，焊接。目前的生产工艺人工参与的工作量较大，劳动强度较大，人工放置副杆92的误差较大，三个副杆92尺寸间距不均匀，三个副杆92位于同一侧的三个边平行度误差较大，焊点的形状和位置不规则，影响产品的内在质量和外观质量。

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，提供一种提高自动化和智能化水平、减少人工参与的工作量、降低劳动强度、设备自动化精准放置副杆、三个副杆的间距均匀、三个副杆位于同一侧的三个边平行度误差较小、焊点的形状和位置规则、产品的内在质量和外观质量提高的建筑用楼梯踏步护角自动化进料智能焊接生产设备。

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自动化进料智能焊接生产设备，包括机架、同步带组件、锯切组件、驱动辊组件和焊接机器人；焊接机器人和机架固定联接；

机架包括工作台面板，工作台面板水平设置；工作台面板上设有上下通透的圆盘锯避让缝；圆盘锯避让缝的长度方向是左右方向；

锯切组件包括电缸、锯片电机和圆形锯片；电缸是带导杆型电缸，电缸包括电缸体和电缸推杆；电缸体和机架固定联接；电缸推杆和锯片电机的外壳固定联接；圆形锯片的中心孔和锯片电机的输出轴固定联接；锯片电机的输出轴沿着前后水平方向设置；锯片电机的输出轴位于工作台面板以下，圆形锯片的上部通过圆盘锯避让缝露出到工作台面板以上；锯片电机驱动圆形锯片旋转；电缸驱动锯片电机和圆形锯片的组合在左右方向上平移；

同步带组件包括改向同步轮、同步带、驱动同步轮和同步带伺服电机；改向同步轮和工作台面板通过转动副联接；同步带伺服电机的外壳法兰和工作台面板固定联接；同步带伺服电机的输出轴和驱动同步轮固定联接；同步带同时绕在改向同步轮和驱动同步轮上，同步带同时和改向同步轮及驱动同步轮啮合；同步带的工作边沿着前后水平方向设置；

驱动辊组件包括驱动对辊、校直压辊、驱动伺服电机和驱动支板；驱动支板和机架固定联接；驱动对辊和校直压辊分别与驱动支板通过转动副联接；驱动伺服电机的外壳法兰和驱动支板固定联接，驱动伺服电机的输出轴分别和驱动对辊与校直压辊固定联接；驱动对辊位于驱动支板的最左端，副杆原材料从驱动对辊的辊槽内通过，驱动伺服电机通过驱动对辊驱动副杆原材料自右向左平移；多个校直压辊在驱动对辊的右侧交错排列在副杆原材料的前后两侧，对副杆原材料起到校直的作用；

还包括推送组件、压紧导向组件、压紧组件、导向剪切组件、圆钢线辊和压弯组件；

机架还包括直线导轨、进料v形槽块和十字叉槽块；直线导轨固定联接在工作台面板的上表面上，直线导轨沿着前后水平方向设置；进料v形槽块固定联接在工作台面板的上表面上，进料v形槽块上设有进料v形槽，进料v形槽开口朝上，进料v形槽沿着前后水平方向延伸，并且前端通透；进料v形槽块位于圆盘锯避让缝的后方；十字叉槽块固定联接在工作台面板的上表面上，十字叉槽块位于圆盘锯避让缝的前方；十字叉槽块上设有成形焊接v形槽，成形焊接v形槽开口朝上，成形焊接v形槽沿着前后水平方向延伸，并且前后端通透；成形焊接v形槽和进料v形槽前后对齐；踏步护角的角钢的角钢原材料放置在成形焊接v形槽和进料v形槽组成的组合v形槽内；十字叉槽块上还设有左u形槽和右u形槽，左u形槽和右u形槽的开口朝上、在左右方向上通透、两者在左右方向上对齐；左u形槽或右u形槽的槽底高于成形焊接v形槽或进料v形槽的槽底；右u形槽右端的楞边是定剪切刃；从上向下观察，左u形槽和右u形槽的组合的中心线与成形焊接v形槽槽底楞线成“十”字交叉形；

推送组件包括推送支架、角钢推杆、滑块和同步带夹；角钢推杆、滑块和同步带夹分别与推送支架固定联接；滑块和直线导轨组成直线导轨副；同步带夹和同步带的工作边固定联接；角钢推杆由一段角钢做成，角钢推杆的v形槽开口朝上，角钢推杆的长度方向是前后水平方向，角钢推杆放置在由进料v形槽和成形焊接v形槽组成的组合v形槽内，同步带伺服电机通过改向同步轮、同步带和驱动同步轮的组合驱动推送组件沿着直线导轨自后向前平移，角钢推杆在由进料v形槽和成形焊接v形槽组成的组合v形槽内滑动，角钢推杆推动放置在成形焊接v形槽和进料v形槽组成的组合v形槽内的角钢原材料和角钢自后向前平移；

压紧导向组件包括压紧导向气缸和压紧导向杆；压紧导向气缸包括压紧导向气缸体和压紧导向气缸活塞杆；压紧导向气缸体的下末端和机架通过压紧导向气缸机架铰链联接；压紧导向杆的右端和机架通过压紧导向头机架铰链联接；压紧导向杆的左端设有朝下突起的v形压紧导向头；压紧导向杆的中部和压紧导向气缸活塞杆的上端通过压紧导向头气缸铰链联接；压紧导向头位于进料v形槽块前端的正上方；压紧导向气缸驱动压紧导向杆绕压紧导向头机架铰链上下摆动，当压紧导向杆向下摆动时，压紧导向头嵌入并压紧进料v形槽块内的角钢原材料的v形槽；当压紧导向杆向上摆动到行程的最上端时，压紧导向头的最低点向上抬起二至五毫米，压紧导向头和进料v形槽块内进料v形槽之间组成的v形空间，允许角钢原材料从中间向前滑动通过，不允许角钢原材料从进料v形槽块内进料v形槽内脱离出来，即对角钢原材料起到导向的作用；

压紧组件包括压紧气缸、压紧齿条和压紧头组件；压紧气缸包括压紧气缸体和压紧气缸活塞杆；压紧气缸体和机架固定联接；压紧齿条的左端和压紧气缸活塞杆的右端固定联接；压紧头组件包括压紧杆、压紧齿轮和压紧头轴；压紧杆的第一端和压紧齿轮分别与压紧头轴固定联接；压紧头轴和机架通过铰链联接；压紧齿轮和压紧齿条啮合；压紧杆的第二端设有压紧头，压紧头是v形突起；压紧气缸通过压紧齿轮和压紧齿条的组合驱动压紧头组件绕压紧头轴摆动，当压紧杆摆动到压紧头轴的右方时，压紧头位于成形焊接v形槽的正上方，压紧头嵌入并压紧成形焊接v形槽内的角钢原材料或者角钢的v形槽；当压紧杆摆动到压紧头轴的上方时，压紧杆给焊接完成的踏步护角的副杆避开向后平移的通路；

导向剪切组件包括导向剪切气缸、导向剪切齿条和导向剪切杆组件；导向剪切气缸包括导向剪切气缸体和导向剪切气缸活塞杆；导向剪切气缸体和机架固定联接；导向剪切气缸活塞杆的后端和导向剪切齿条固定联接；导向剪切杆组件包括剪切杆、导向剪切齿轮、导向剪切轴和导向套筒；剪切杆的第一端和导向剪切齿轮分别与导向剪切轴固定联接；导向剪切轴和机架通过铰链联接；导向剪切齿条和导向剪切齿轮啮合；剪切杆的第二端在第一端的后方，剪切杆的第二端设有u形的开口朝下的剪切杆过线槽，剪切杆过线槽的延伸方向是左右方向，剪切杆过线槽的左端楞边上设有动剪切刃；剪切杆过线槽的左端面和右u形槽的右端面贴合，动剪切刃和定剪切刃组成一对剪钳；动剪切刃的最高点比定剪切刃的最低点高，动剪切刃和定剪切刃围成一个闭合的空间，导向套筒的左端和剪切杆过线槽的右端固定联接，副杆原材料自右向左经过导向套筒的内孔、剪切杆过线槽、闭合的空间、右u形槽、成形焊接v形槽的正上方和左u形槽；导向剪切气缸通过导向剪切齿条和导向剪切齿轮的组合驱动导向剪切杆组件绕导向剪切轴上下摆动，动剪切刃和定剪切刃剪切断副杆原材料，副杆原材料在闭合的空间以左的部分变成折弯前的副杆；

压弯组件包括压弯气缸和压弯头；压弯气缸包括压弯气缸体和压弯气缸活塞杆；压弯气缸体和机架固定联接；压弯头的上端和压弯气缸活塞杆的下端固定联接；压弯头的下端设有圆弧形下端，圆弧形下端的轴心线沿着前后水平方向设置；沿着圆弧形下端的圆弧面设有延伸轨迹线是圆弧形、横截面是“u”形的压弯沟槽；压弯沟槽中心弧线的最低点位于“十”字交叉形交叉点的正上方。

压弯沟槽中心弧线是指压弯沟槽各处的“u”形截面弧形段的圆心相连接组成的弧形线。

圆钢线辊上缠绕储存有多匝副杆原材料，圆钢线辊和机架通过转动副联接，圆钢线辊位于驱动辊组件的右侧。

接料设备位于成形焊接v形槽的前边，用来承接从成形焊接v形槽出来的角钢或踏步护角。在一根角钢原材料加工最后一件角钢时，如有必要，角钢推杆需要伸到压紧导向头和进料v形槽块内进料v形槽之间组成的v形空间，把角钢推送到接料设备。

驱动对辊和导向套筒之间有一段合适的距离，从驱动对辊出来的副杆原材料经过这一段适当长度的悬空空间，所选的适当长度不能过短，能保证副杆原材料的左端随着在导向套筒上下摆动时副杆原材料能产生弹性变形，不发生塑性变形，也不能过短，要保证副杆原材料在此处不会下垂。

本发明的工作过程如下所述。

0)初始化。把角钢原材料放置在进料v形槽上，同步带伺服电机启动，驱动角钢原材料向前进，使角钢原材料不整齐的头前进超过圆盘锯避让缝大约10至20毫米，压紧导向组件压紧，锯切组件锯切，先切出一个整齐的头端面。去除切下的不整齐的头。

从副杆原材料圆钢线辊扯出线头，通过前后两列交错排列的校直压辊、悬空空间、导向套筒、闭合的空间，导向剪切气缸驱动导向剪切杆组件绕导向剪切轴向下摆动一下再向上抬起复位，剪切下不整齐的头，先切出一个整齐的头端面。去除切下的不整齐的头。

1)压紧导向气缸驱动压紧导向杆向上摆动到行程的最上端，压紧导向头的最低点向上抬起二至五毫米。

压紧气缸通过压紧齿轮和压紧齿条的组合驱动压紧头组件绕压紧头轴摆动，压紧杆摆动到压紧头轴的上方，给焊接完成的副杆留出向后平移的通路。

同步带伺服电机通过改向同步轮、同步带和驱动同步轮的组合驱动推送组件沿着直线导轨自后向前平移，角钢推杆在由进料v形槽和成形焊接v形槽组成的组合v形槽内向前滑动，角钢推杆推动放置在成形焊接v形槽和进料v形槽组成的组合v形槽内的角钢原材料自后向前平移一段距离；压紧导向头和进料v形槽块内进料v形槽之间组成的v形空间，允许角钢原材料从中间向前滑动通过，不允许角钢原材料从进料v形槽块内进料v形槽内脱离出来，即对角钢原材料起到导向限位的作用。

压紧导向气缸驱动压紧导向杆向下摆动，压紧导向头嵌入并压紧进料v形槽块内的角钢原材料的v形槽。

压紧气缸通过压紧齿轮和压紧齿条的组合驱动压紧头组件绕压紧头轴摆动到压紧头轴的右方，压紧头嵌入并压紧角钢原材料的v形槽位于成形焊接v形槽内的部分。

2)驱动伺服电机旋转，驱动辊组件一边校直一边拖动副杆原材料自右向左平移，副杆原材料不断地从圆钢线辊上旋绕离开。副杆原材料先后通过前后两列交错排列的校直压辊、悬空空间、导向套筒、闭合的空间、右u形槽、“十”字交叉形交叉点和左u形槽，平移的距离等于副杆的展开长度。

3)导向剪切气缸通过导向剪切齿条和导向剪切齿轮的组合驱动导向剪切杆组件绕导向剪切轴向下摆动，动剪切刃和定剪切刃剪切断副杆原材料，副杆原材料在闭合的空间以左的部分变成副杆。然后导向剪切气缸反向运行，动剪切刃复位。副杆原材料在闭合的空间以右的部分产生一个新的左端面，导向套筒向上摆动复位时副杆原材料的左端面也被动地抬起，仍旧对准闭合的空间，下一次副杆原材料向左平移时仍能顺利穿过闭合的空间。

4)压弯气缸驱动压弯头向下平移，压弯沟槽向下压折弯前的副杆的中点位置，由于折弯前的副杆的左右两端分别嵌在左u形槽和右u形槽内，所以折弯前的副杆被压弯，最终折弯成副杆，副杆的左右两边分别贴合在角钢原材料的v形槽的左右两边上。副杆嵌在压弯沟槽内可以防止在压弯过程中副杆滑脱或者转动方向。

5)焊接机器人焊接副杆与角钢原材料的相邻边。压弯气缸驱动压弯头向上平移回到初始位置。等待焊缝冷却。

步骤1)至5)再重复两次，共执行了三次，完成三个副杆的剪切下料和焊接。

7)锯片电机驱动圆形锯片高速旋转，电缸驱动锯片电机和圆形锯片的组合在左右方向上沿圆盘锯避让缝平移，圆形锯片锯切压紧角钢原材料，锯下的前段变成了角钢，角钢连同三个副杆已经焊接成了一体，即已经完成了一件踏步护角的生产过程。

8)重复步骤1)至7)，则进入下一个生产周期，角钢原材料向前平移的同时把已完成的踏步护角推送到后面的接料设备上。不断重复步骤1)至7)，就能不断地自动把角钢原材料和副杆原材料转变成踏步护角推送到后面的接料设备上。

本发明的有益效果：提高自动化和智能化水平、减少人工参与的工作、降低劳动强度、设备自动化精准放置副杆、三个副杆的间距均匀、三个副杆位于同一侧的三个边平行度误差较小、焊点的形状和位置规则、产品的内在质量和外观质量提高。

附图说明

图1是本发明实施例的三维结构示意图；

图2是踏步护角9的三维结构示意图；

图3是机架1的三维结构示意图；

图4是十字叉槽块14的三维结构示意图；

图5是推送组件2的三维结构示意图；

图6是压紧导向组件4的三维结构示意图；

图7是锯切组件5的三维结构示意图；

图8是压紧组件6的三维结构示意图；

图9是导向剪切组件7的三维结构示意图；

图10是导向剪切杆组件73的三维结构示意图；

图11是驱动辊组件8的三维结构示意图；

图12是压弯组件104的三维结构示意图；

图中所示：1.机架；11.工作台面板；111.圆盘锯避让缝；1142.压紧导向气缸避让孔；12.直线导轨；13.进料v形槽块；14.十字叉槽块；141.成形焊接v形槽；142.左u形槽；143.右u形槽；1431.定剪切刃；15.机器人底座；

2.推送组件；21.推送支架；22.角钢推杆；23.滑块；24.同步带夹；

3.同步带组件；31.改向同步轮；32.同步带；33.驱动同步轮；

4.压紧导向组件；42.压紧导向气缸；421.压紧导向气缸体；422.压紧导向气缸活塞杆；43.压紧导向杆；431.压紧导向头；412.压紧导向气缸机架铰链；413.压紧导向头机架铰链；423.压紧导向头气缸铰链；

5.锯切组件；51.电缸；511.电缸体；512.电缸推杆；52.锯片电机；53.圆形锯片；

6.压紧组件；61.压紧气缸；611.压紧气缸体；612.压紧气缸活塞杆；62.压紧齿条；63.压紧头组件；631.压紧杆；6311.压紧头；632.压紧齿轮；633.压紧头轴；

7.导向剪切组件；71.导向剪切气缸；711.导向剪切气缸体；712.导向剪切气缸活塞杆；72.导向剪切齿条；73.导向剪切杆组件；731.剪切杆；7311.剪切杆过线槽；7312.动剪切刃；732.导向剪切齿轮；733.导向剪切轴；734.导向套筒；

8.驱动辊组件；81.驱动对辊；82.驱动齿轮对；83.校直压辊；84.驱动伺服电机；85.驱动支板；

9.踏步护角；91.角钢；92.副杆；911.角钢原材料；921.副杆原材料；

101.圆钢线辊；102.焊接机器人；103.接料设备；

104.压弯组件；1041.压弯气缸；10411.压弯气缸体；10412.压弯气缸活塞杆；1042.压弯头；10421.压弯沟槽；10422.圆弧形下端。

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12。

一种建筑用楼梯踏步护角自动化进料智能焊接生产设备，包括机架1、同步带组件3、锯切组件5、驱动辊组件8和焊接机器人102；焊接机器人102和机架1固定联接；

机架1包括工作台面板11，工作台面板11水平设置；工作台面板11上设有上下通透的圆盘锯避让缝111；圆盘锯避让缝111的长度方向是左右方向；

锯切组件5包括电缸51、锯片电机52和圆形锯片53；电缸51是带导杆型电缸，电缸51包括电缸体511和电缸推杆512；电缸体511和机架1固定联接；电缸推杆512和锯片电机52的外壳固定联接；圆形锯片53的中心孔和锯片电机52的输出轴固定联接；锯片电机52的输出轴沿着前后水平方向设置；锯片电机52的输出轴位于工作台面板11以下，圆形锯片53的上部通过圆盘锯避让缝111露出到工作台面板11以上；锯片电机52驱动圆形锯片53旋转；电缸51驱动锯片电机52和圆形锯片53的组合在左右方向上平移；

同步带组件3包括改向同步轮31、同步带32、驱动同步轮33和同步带伺服电机；改向同步轮31和工作台面板11通过转动副联接；同步带伺服电机的外壳法兰和工作台面板11固定联接；同步带伺服电机的输出轴和驱动同步轮33固定联接；同步带32同时绕在改向同步轮31和驱动同步轮33上，同步带32同时和改向同步轮31及驱动同步轮33啮合；同步带32的工作边沿着前后水平方向设置；

驱动辊组件8包括驱动对辊81、校直压辊83、驱动伺服电机84和驱动支板85；驱动支板85和机架1固定联接；驱动对辊81和校直压辊83分别与驱动支板85通过转动副联接；驱动伺服电机84的外壳法兰和驱动支板85固定联接，驱动伺服电机84的输出轴分别和驱动对辊81与校直压辊83固定联接；驱动对辊81位于驱动支板85的最左端，副杆原材料921从驱动对辊81的辊槽内通过，驱动伺服电机84通过驱动对辊81驱动副杆原材料921自右向左平移；多个校直压辊83在驱动对辊81的右侧交错排列在副杆原材料921的前后两侧，对副杆原材料921起到校直的作用；

还包括推送组件2、压紧导向组件4、压紧组件6、导向剪切组件7、圆钢线辊101和压弯组件104；

机架1还包括直线导轨12、进料v形槽块13和十字叉槽块14；直线导轨12固定联接在工作台面板11的上表面上，直线导轨12沿着前后水平方向设置；进料v形槽块13固定联接在工作台面板11的上表面上，进料v形槽块13上设有进料v形槽，进料v形槽开口朝上，进料v形槽沿着前后水平方向延伸，并且前端通透；进料v形槽块13位于圆盘锯避让缝111的后方；十字叉槽块14固定联接在工作台面板11的上表面上，十字叉槽块14位于圆盘锯避让缝111的前方；十字叉槽块14上设有成形焊接v形槽141，成形焊接v形槽141开口朝上，成形焊接v形槽141沿着前后水平方向延伸，并且前后端通透；成形焊接v形槽141和进料v形槽前后对齐；踏步护角9的角钢91的角钢原材料911放置在成形焊接v形槽141和进料v形槽组成的组合v形槽内；十字叉槽块14上还设有左u形槽142和右u形槽143，左u形槽142和右u形槽143的开口朝上、在左右方向上通透、两者在左右方向上对齐；左u形槽142或右u形槽143的槽底高于成形焊接v形槽141或进料v形槽的槽底；右u形槽143右端的楞边是定剪切刃1431；左u形槽142和右u形槽143的组合的中心线与成形焊接v形槽141槽底楞线成“十”字交叉形；

推送组件2包括推送支架21、角钢推杆22、滑块23和同步带夹24；角钢推杆22、滑块23和同步带夹24分别与推送支架21固定联接；滑块23和直线导轨12组成直线导轨副；同步带夹24和同步带32的工作边固定联接；角钢推杆22由一段角钢做成，角钢推杆22的v形槽开口朝上，角钢推杆22的长度方向是前后水平方向，角钢推杆22放置在由进料v形槽和成形焊接v形槽141组成的组合v形槽内，同步带伺服电机通过改向同步轮31、同步带32和驱动同步轮33的组合驱动推送组件2沿着直线导轨12自后向前平移，角钢推杆22在由进料v形槽和成形焊接v形槽141组成的组合v形槽内滑动，角钢推杆22推动放置在成形焊接v形槽141和进料v形槽组成的组合v形槽内的角钢原材料911和角钢91自后向前平移；

压紧导向组件4包括压紧导向气缸42和压紧导向杆43；压紧导向气缸42包括压紧导向气缸体421和压紧导向气缸活塞杆422；压紧导向气缸体421的下末端和机架1通过压紧导向气缸机架铰链412联接；压紧导向杆43的右端和机架1通过压紧导向头机架铰链413联接；压紧导向杆43的左端设有朝下突起的v形压紧导向头431；压紧导向杆43的中部和压紧导向气缸活塞杆422的上端通过压紧导向头气缸铰链423联接；压紧导向头431位于进料v形槽块13前端的正上方；压紧导向气缸42驱动压紧导向杆43绕压紧导向头机架铰链413上下摆动，当压紧导向杆43向下摆动时，压紧导向头431嵌入并压紧进料v形槽块13内的角钢原材料911的v形槽；当压紧导向杆43向上摆动到行程的最上端时，压紧导向头431的最低点向上抬起二毫米，压紧导向头431和进料v形槽块13内进料v形槽之间组成的v形空间，允许角钢原材料911从中间向前滑动通过，不允许角钢原材料911从进料v形槽块13内进料v形槽内脱离出来，即对角钢原材料911起到导向的作用；

压紧组件6包括压紧气缸61、压紧齿条62和压紧头组件63；压紧气缸61包括压紧气缸体611和压紧气缸活塞杆612；压紧气缸体611和机架1固定联接；压紧齿条62的左端和压紧气缸活塞杆612的右端固定联接；压紧头组件63包括压紧杆631、压紧齿轮632和压紧头轴633；压紧杆631的第一端和压紧齿轮632分别与压紧头轴633固定联接；压紧头轴633和机架1通过铰链联接；压紧齿轮632和压紧齿条62啮合；压紧杆631的第二端设有压紧头6311，压紧头6311是v形突起；压紧气缸61通过压紧齿轮632和压紧齿条62的组合驱动压紧头组件63绕压紧头轴633摆动，当压紧杆631摆动到压紧头轴633的右方时，压紧头6311位于成形焊接v形槽141的正上方，压紧头6311嵌入并压紧成形焊接v形槽141内的角钢原材料911或者角钢91的v形槽；当压紧杆631摆动到压紧头轴633的上方时，压紧杆631给焊接完成的踏步护角9的副杆92避开向后平移的通路；

导向剪切组件7包括导向剪切气缸71、导向剪切齿条72和导向剪切杆组件73；导向剪切气缸71包括导向剪切气缸体711和导向剪切气缸活塞杆712；导向剪切气缸体711和机架1固定联接；导向剪切气缸活塞杆712的后端和导向剪切齿条72固定联接；导向剪切杆组件73包括剪切杆731、导向剪切齿轮732、导向剪切轴733和导向套筒734；剪切杆731的第一端和导向剪切齿轮732分别与导向剪切轴733固定联接；导向剪切轴733和机架1通过铰链联接；导向剪切齿条72和导向剪切齿轮732啮合；剪切杆731的第二端在第一端的后方，剪切杆731的第二端设有u形的开口朝下的剪切杆过线槽7311，剪切杆过线槽7311的延伸方向是左右方向，剪切杆过线槽7311的左端楞边上设有动剪切刃7312；剪切杆过线槽7311的左端面和右u形槽143的右端面贴合，动剪切刃7312和定剪切刃1431组成一对剪钳；动剪切刃7312的最高点比定剪切刃1431的最低点高，动剪切刃7312和定剪切刃1431围成一个闭合的空间，导向套筒734的左端和剪切杆过线槽7311的右端固定联接，副杆原材料921自右向左经过导向套筒734的内孔、剪切杆过线槽7311、闭合的空间、右u形槽143、成形焊接v形槽141的正上方和左u形槽142；导向剪切气缸71通过导向剪切齿条72和导向剪切齿轮732的组合驱动导向剪切杆组件73绕导向剪切轴733上下摆动，动剪切刃7312和定剪切刃1431剪切断副杆原材料921，副杆原材料921在闭合的空间以左的部分变成折弯前的副杆92；

压弯组件104包括压弯气缸1041和压弯头1042；压弯气缸1041包括压弯气缸体10411和压弯气缸活塞杆10412；压弯气缸体10411和机架1固定联接；压弯头1042的上端和压弯气缸活塞杆10412的下端固定联接；压弯头1042的下端设有圆弧形下端10422，圆弧形下端10422的轴心线沿着前后水平方向设置；沿着圆弧形下端10422的圆弧面设有延伸方向是圆弧形、横截面是“u”形的压弯沟槽10421；压弯沟槽10421中心弧线的最低点位于“十”字交叉形交叉点的正上方。

压弯沟槽10421中心弧线是指压弯沟槽10421各处的“u”形截面弧形段的圆心相连接组成的弧形线。

圆钢线辊101上缠绕储存有多匝副杆原材料921，圆钢线辊101和机架1通过转动副联接，圆钢线辊101位于驱动辊组件8的右侧。

接料设备103位于成形焊接v形槽141的前边，用来承接从成形焊接v形槽141出来的角钢91或踏步护角9。在一根角钢原材料911加工最后一件角钢91时，如有必要，角钢推杆22需要伸到压紧导向头431和进料v形槽块13内进料v形槽之间组成的v形空间，把角钢91推送到接料设备103。

驱动对辊81和导向套筒734之间有一段合适的距离，从驱动对辊81出来的副杆原材料921经过这一段适当长度的悬空空间，所选的适当长度不能过短，能保证副杆原材料921的左端随着在导向套筒734上下摆动时副杆原材料921能产生弹性变形，不发生塑性变形，也不能过短，要保证副杆原材料921在此处不会下垂。

本实施例的工作过程如下所述。

0)初始化。把角钢原材料911放置在进料v形槽上，同步带伺服电机启动，驱动角钢原材料911向前进，使角钢原材料911不整齐的头前进超过圆盘锯避让缝111大约10至20毫米，压紧导向组件4压紧，锯切组件5锯切，先切出一个整齐的头端面。去除切下的不整齐的头。

从副杆原材料921圆钢线辊101扯出线头，通过前后两列交错排列的校直压辊83、悬空空间、导向套筒734、闭合的空间，导向剪切气缸71驱动导向剪切杆组件73绕导向剪切轴733向下摆动一下再向上抬起复位，剪切下不整齐的头，先切出一个整齐的头端面。去除切下的不整齐的头。

1)压紧导向气缸42驱动压紧导向杆43向上摆动到行程的最上端，压紧导向头431的最低点向上抬起二毫米。

压紧气缸61通过压紧齿轮632和压紧齿条62的组合驱动压紧头组件63绕压紧头轴633摆动，压紧杆631摆动到压紧头轴633的上方，给焊接完成的副杆92留出向后平移的通路。

同步带伺服电机通过改向同步轮31、同步带32和驱动同步轮33的组合驱动推送组件2沿着直线导轨12自后向前平移，角钢推杆22在由进料v形槽和成形焊接v形槽141组成的组合v形槽内向前滑动，角钢推杆22推动放置在成形焊接v形槽141和进料v形槽组成的组合v形槽内的角钢原材料911自后向前平移一段距离；压紧导向头431和进料v形槽块13内进料v形槽之间组成的v形空间，允许角钢原材料911从中间向前滑动通过，不允许角钢原材料911从进料v形槽块13内进料v形槽内脱离出来，即对角钢原材料911起到导向限位的作用。

压紧导向气缸42驱动压紧导向杆43向下摆动，压紧导向头431嵌入并压紧进料v形槽块13内的角钢原材料911的v形槽。

压紧气缸61通过压紧齿轮632和压紧齿条62的组合驱动压紧头组件63绕压紧头轴633摆动到压紧头轴633的右方，压紧头6311嵌入并压紧角钢原材料911的v形槽位于成形焊接v形槽141内的部分。

2)驱动伺服电机84旋转，驱动辊组件8一边校直一边拖动副杆原材料921自右向左平移，副杆原材料921不断地从圆钢线辊101上旋绕离开。副杆原材料921先后通过前后两列交错排列的校直压辊83、悬空空间、导向套筒734、闭合的空间、右u形槽143、“十”字交叉形交叉点和左u形槽142，平移的距离等于副杆92的展开长度。

3)导向剪切气缸71通过导向剪切齿条72和导向剪切齿轮732的组合驱动导向剪切杆组件73绕导向剪切轴733向下摆动，动剪切刃7312和定剪切刃1431剪切断副杆原材料921，副杆原材料921在闭合的空间以左的部分变成副杆92。然后导向剪切气缸71反向运行，动剪切刃7312复位。副杆原材料921在闭合的空间以右的部分产生一个新的左端面，导向套筒734向上摆动复位时副杆原材料921的左端面也被动地抬起，仍旧对准闭合的空间，下一次副杆原材料921向左平移时仍能顺利穿过闭合的空间。

4)压弯气缸1041驱动压弯头1042向下平移，压弯沟槽10421向下压折弯前的副杆92的中点位置，由于折弯前的副杆92的左右两端分别嵌在左u形槽142和右u形槽143内，所以折弯前的副杆92被压弯，最终折弯成副杆92，副杆92的左右两边分别贴合在角钢原材料911的v形槽的左右两边上。副杆92嵌在压弯沟槽10421内可以防止在压弯过程中副杆92滑脱或者转动方向。

5)焊接机器人102焊接副杆92与角钢原材料911的相邻边。压弯气缸1041驱动压弯头1042向上平移回到初始位置。等待焊缝冷却。

步骤1)至5)再重复两次，共执行了三次，完成三个副杆92的剪切下料和焊接。

7)锯片电机52驱动圆形锯片53高速旋转，电缸51驱动锯片电机52和圆形锯片53的组合在左右方向上沿圆盘锯避让缝111平移，圆形锯片53锯切压紧角钢原材料911，锯下的前段变成了角钢91，角钢91连同三个副杆92已经焊接成了一体，即已经完成了一件踏步护角9的生产过程。

8)重复步骤1)至7)，则进入下一个生产周期，角钢原材料911向前平移的同时把已完成的踏步护角9推送到后面的接料设备103上。不断重复步骤1)至7)，就能不断地自动把角钢原材料911和副杆原材料921转变成踏步护角9推送到后面的接料设备103上。

本实施例的有益效果：提高自动化和智能化水平、减少人工参与的工作量、降低劳动强度、设备自动化精准放置副杆92、三个副杆92的间距均匀、三个副杆92位于同一侧的三个边平行度误差较小、焊点的形状和位置规则、产品的内在质量和外观质量提高。