一种步进装置的制作方法

1.本实用新型涉及自动化加工技术领域，尤其涉及一种步进装置。


背景技术：

2.在日常生产过程中，经常需要对管材进行加工作业，以钢管桁架为例，钢管桁架用于预应力混凝土钢管桁架叠合板中，预制楼板作为装配式建筑的重要组成部分，是装配式建筑中应用最广泛的结构构件。钢管桁架通常包括一根上弦钢管，两根折弯成波浪形的腹杆筋，两根腹杆筋的波峰点需要焊接在上弦钢管。
3.然而，现有技术中在焊接作业时，通常通过人工做好定位，人工将上弦钢管放置到固定的位置，然后将折弯的腹杆筋手动焊接。这种作业方式需要耗费大量人力且劳动强度很高且存在安全隐患，加工效率低且自动化化程度低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：提供一种步进装置，以解决现有管材加工作业过程中，通过人工放置管材并进行定位，自动化程度低，效率低且存在安全隐患的问题。
5.本实用新型提供一种步进装置，该步进装置包括：
6.包括机架和均设置于所述机架的输送机构、托料机构、夹紧机构和步进机构，所述托料机构和所述夹紧机构沿第一方向间隔设置，所述托料机构用于滚动支撑管材，所述夹紧机构用于将所述管材夹紧，且所述夹紧机构活动设置于所述机架；
7.所述输送机构用于推动所述管材由所述托料机构运动至所述夹紧机构，所述步进机构用于驱动所述夹紧机构沿所述第一方向运动设定距离。
8.作为步进装置的优选技术方案，所述步进装置还包括设置于所述托料机构和所述夹紧机构之间的压紧机构，所述压紧机构用于将所述管材的压紧或松开。
9.作为步进装置的优选技术方案，所述压紧机构包括：
10.压紧架，设置于所述机架；
11.定位块，支撑于所述压紧架；
12.压紧驱动件，安装于所述压紧架；
13.压紧块，所述压紧驱动件与所述压紧块传动连接，所述管材的移动路径从所述压紧块和所述定位块之间通过，所述压紧驱动件能够驱动所述压紧块将所述管材压紧于所述定位块。
14.作为步进装置的优选技术方案，所述压紧机构还包括均安装于所述压紧架的前导向管和后导向管，所述前导向管和所述后导向管沿所述第一方向间隔设置于所述压紧块两侧，所述管材的移动路径从所述前导向管和所述后导向管之间通过。
15.作为步进装置的优选技术方案，所述托料机构包括支撑于所述机架的导向底板，支撑于所述导向底板的托辊架，和沿所述第一方向间隔设置于所述托辊架的多个托料组件，所述托料组件包括两个导向辊，两个所述导向辊呈v形设置，且所述导向辊与所述托辊
架转动连接。
16.作为步进装置的优选技术方案，所述托料机构还包括：
17.调节螺杆，沿竖直方向延伸，所述调节螺杆与所述托辊架转动连接，且所述调节螺杆与所述导向底板螺纹连接；
18.导向柱，与所述调节螺杆平行且间隔设置，所述导向柱的一端固定于所述托辊架，所述导向柱与所述导向底板滑动连接。
19.作为步进装置的优选技术方案，所述输送机构包括：
20.推料板，用于和所述管材抵接并用于推动所述管材沿所述第一方向运动；
21.推料滑轨，设置于所述机架，所述推料板与所述推料滑轨沿所述第一方向滑动配合；
22.输送驱动机构，能够驱动所述推料板沿所述第一方向运动。
23.作为步进装置的优选技术方案，所述输送驱动机构包括：
24.输送电机，设置于所述机架；
25.主动轮，所述输送电机与所述主动轮传动连接；
26.从动轮，转动设置于所述机架，且所述从动轮与所述主动轮沿所述第一方向间隔设置；
27.传动链，连接所述主动轮和所述从动轮，所述推料板固定于所述传动链。
28.作为步进装置的优选技术方案，所述夹紧机构包括：
29.步进滑轨，设置于所述机架；
30.步进固定座，滑动设置于所述步进滑轨且能相对所述步进滑轨沿所述第一方向滑动，所述步进机构用于驱动所述步进固定座沿所述第一方向运动；
31.步进调整座，安装于所述步进固定座；
32.两个夹紧组件，两个所述夹紧组件沿第二方向间隔且相对设置，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述夹紧组件包括均设置于所述步进调整座的夹紧驱动件和夹紧滑轨，滑动设置于所述夹紧滑轨的夹紧滑块，以及安装于所述夹紧滑块且与所述夹紧驱动件传动连接的夹紧块，所述夹紧滑块能相对所述夹紧滑轨沿所述第二方向滑动，两个所述夹紧块用于夹紧所述管材。
33.作为步进装置的优选技术方案，所述夹紧机构还包括：
34.滑动板，所述步进固定座设置沿竖直方向延伸的滑槽，所述滑动板滑动位于所述滑槽；
35.夹紧盖板，安装于所述步进固定座，且所述夹紧盖板位于所述步进调整座的上方；
36.调整螺杆，与所述步进调整座转动连接，且所述调整螺杆与所述夹紧盖板螺纹连接。
37.本实用新型的有益效果为：
38.本实用新型提供一种步进装置，该步进装置包括机架、输送机构、托料机构、夹紧机构和步进机构。其中托料机构和夹紧机构沿第一方向间隔设置，托料机构用于滚动支撑上弦钢管，输送机构用于推动上弦钢管由托料机构运动至夹紧机构，夹紧机构活动设置于机架，且夹紧机构用于将上弦钢管夹紧，步进机构用于驱动夹紧机构沿第一方向运动设定距离。可将上弦钢管放置于托料机构，并通过输送机构将上弦钢管输送至夹紧机构，当夹紧
机构将上弦钢管夹紧后，可通过步进机构牵引夹紧机构带动上弦钢管步进设定距离，实现对上弦钢管的定尺输送，从而无需在上弦钢管的焊接作业时通过人工放置上弦钢管，进而节省人力，降低人工作业负荷，提高自动化作业程度，还可降低作业安全隐患。
附图说明
39.图1为本实用新型实施例中步进装置的正向示图；
40.图2为本实用新型实施例中步进装置的俯视图；
41.图3为本实用新型实施例中输送机构的结构示意图；
42.图4为本实用新型实施例中托料机构的结构示意图；
43.图5为本实用新型实施例中压紧机构的结构示意图一；
44.图6为本实用新型实施例中压紧机构的结构示意图二；
45.图7为本实用新型实施例中夹紧机构的结构示意图一；
46.图8为本实用新型实施例中夹紧机构的结构示意图二。
47.图中：
48.1、机架；11、第一立板；12、第二立板；13、固定横梁；14、支撑柱；15、调整架；16、侧筋架；
49.2、输送机构；21、推料板；22、推料滑轨；23、输送驱动机构；231、输送电机；232、主动轮；233、从动轮；234、传动链；
50.3、托料机构；31、导向底板；32、托辊架；33、导向辊；34、调节螺杆；35、导向柱；
51.4、夹紧机构；41、步进滑轨；42、步进固定座；421、滑槽；43、步进调整座；44、夹紧组件；441、夹紧滑块；442、夹紧滑轨；443、夹紧驱动件；444、夹紧块；445、第二气缸座板；446、夹紧座；45、滑动板；46、夹紧盖板；47、调整螺杆；
52.5、步进机构；51、步进座；52、步进驱动件；
53.6、压紧机构；61、压紧架；611、第一横板；612、第二横板；613、第三横板；62、定位块；63、压紧驱动件；64、压紧块；65、第一气缸座板；66、气缸底座；67、前导向管；68、后导向管；
54.7、上弦钢管；
55.8、升降机。
具体实施方式
56.下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
57.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。其中，术语“第一位
置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
58.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
59.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
60.本实施例提供一种步进装置，用于在管材的加工过程中对管材进行步进式输送。具体地，本实施例中，管材以钢管桁架中的上弦钢管为例，通过对上弦钢管进行步进式输送可无需在上弦钢管的焊接作业时通过人工放置上弦钢管，进而节省人力，降低人工作业负荷，提高自动化作业程度，还可降低作业安全隐患。
61.具体地，图1为本实用新型实施例中步进装置的正向示图；图2为本实用新型实施例中步进装置的俯视图。如图1和图2所示，该步进装置包括机架1、输送机构2、托料机构3、夹紧机构4和步进机构5。其中，输送机构2、托料机构3、夹紧机构4和步进机构5均设置于机架1上。托料机构3和夹紧机构4沿第一方向间隔设置，托料机构3用于滚动支撑上弦钢管7，输送机构2用于推动上弦钢管7由托料机构3运动至夹紧机构4，夹紧机构4活动设置于机架1，且夹紧机构4用于将上弦钢管7夹紧，步进机构5用于驱动夹紧机构4沿第一方向运动设定距离。其中，第一方向如图1中的ab方向所示，本实施例所提供的步进装置，可将上弦钢管7放置于托料机构3，并通过输送机构2将上弦钢管7输送至夹紧机构4，当夹紧机构4将上弦钢管7夹紧后，可通过步进机构5牵引夹紧机构4带动上弦钢管7步进设定距离，然后夹紧机构4松开上弦钢管7，并在步进机构5的驱动下回位，实现对上弦钢管7的定尺输送，其中，设定距离可根据需要进行设置。
62.可选地，步进装置还包括设置于托料机构3和夹紧机构4之间的压紧机构6，压紧机构6用于将管材的压紧或松开。当输送机构2将上弦钢管7输送至夹紧机构4时，可先通过压紧机构6将上弦管材的压紧，然后再通过夹紧机构4夹紧上弦钢管7，如此能够保证夹紧上弦钢管7时，上弦钢管7的位置稳定，当夹紧机构4夹紧上弦钢管7后，压紧机构6可将上弦钢管7松开，以通过步进机构5带动夹紧机构4以及上弦钢管7进行步进输送。
63.图3为本实用新型实施例中输送机构的结构示意图。如图1-3所示，输送机构2包括推料板21、推料滑轨22和输送驱动机构23。其中，推料滑轨22设置于机架1并且沿第一方向延伸，推料板21与推料滑轨22沿第一方向滑动配合，输送驱动机构23能够驱动推料板21沿第一方向运动，并且当输送驱动机构23驱动推料板21沿第一方向运动时，推料板21可以与滚动支撑于托料机构3的上弦钢管7的一端抵接并推动上弦钢管7同步沿第一方向运动。
64.本实施例中，输送驱动机构23包括输送电机231、主动轮232、从动轮233和传动链
234。输送电机231设置于机架1并与主动轮232传动连接，从动轮233转动设置于机架1，且从动轮233与主动轮232沿第一方向间隔设置，传动链234连接主动轮232和从动轮233，推料板21固定于传动链234，当输送电机231带动主动轮232转动时，主动轮232带动与之啮合的传动链234转动，传动链234带动推料板21同步移动，且带动从动轮233转动。具体地，在本实施例中，机架1上沿第一方向间隔设置有第一立板11和第二立板12，推料滑轨22固定于第一立板11，从动轮233的转轴转动安装于第一立板11，输送电机231安装于第二立板12。其中，传动链234还可替代为传动带。
65.作为其中的一种可替代方案，输送驱动机构23还可包括输送气缸，以及安装于输送气缸的气缸杆的推块，输送气缸能带动推块沿第一方向往复运动，推块可推动上限钢管在托料机构3上运动。
66.图4为本实用新型实施例中托料机构的结构示意图。如图1、图2和图4所示，托料机构3包括导向底板31、托辊架32和多个托料组件。其中，导向底板31支撑于机架1，具体地，本实施例中，机架1上包括固定横梁13和用于支撑固定横梁13的多个支撑柱14，导向板支撑于固定横梁13。托辊架32支撑于导向底板31，多个托料组件沿第一方向间隔设置于托辊架32，托料组件用于对上弦钢管7进行滚动支撑。可以理解的是，上弦钢管7的长度不小于任意相邻的三个托料组件之间的间距，从而当上弦钢管7在输送过程中不会跌落下来。本实施例中，托料组件包括两个导向辊33，两个导向辊33呈v形设置，且导向辊33与托辊架32转动连接，具体地，导向辊33包括辊轴和辊筒，辊轴固定设置于导向底板31，辊筒转动设置于滚轴。本实施例中，上弦钢管7可被放置于各个托料组件的两个导向辊33之间且通过两个导向辊33进行支撑，当上弦钢管7被推料板21推动沿第一方向运动时，各导向辊33在上弦钢管7的带动可同时相对导向底板31转动，进而可对上弦钢管7进行滚动支撑，以降低上弦钢管7运动过程中所受到的摩擦力，以便于输送。
67.考虑到上弦钢管7和腹杆筋的焊接高度可能不同，为了满足不同焊接高度的上弦钢管7均可通过该托料机构3输送，本实施例中，托料机构3还包括调节螺杆34和导向柱35。调节螺杆34沿竖直方向延伸，调节螺杆34与托辊架32转动连接，且调节螺杆34与导向底板31螺纹连接；导向柱35与调节螺杆34平行且间隔设置，导向柱35的一端固定于托辊架32，导向柱35与导向底板31滑动连接。从而，可通过旋拧调节螺杆34以调节托辊架32的高度，进而实现在不同焊接高度的上弦钢管7之间的通用；并且当旋拧调节螺杆34时，导向柱35可起到导向作用，可保证调节过程中托辊架32可在竖直方向上稳定运动。
68.图5为本实用新型实施例中压紧机构的结构示意图一；图6为本实用新型实施例中压紧机构的结构示意图二。如图1、图2、图5和图6所示，压紧机构6包括压紧架61、定位块62、压紧驱动件63和压紧块64。其中，压紧架61设置于机架1。本实施例中，机架1还包括位于固定横梁13一侧的调整架15，压紧架61具体设置于调整架15，定位块62支撑于压紧架61；压紧驱动件63安装于压紧架61；压紧驱动件63与压紧块64传动连接，管材的移动路径从压紧块64和定位块62之间通过，压紧驱动件63能够驱动压紧块64将管材压紧于定位块62。在本实施例中，当输送机构2将上弦钢管7输送至夹紧机构4的过程中，上弦钢管7先从压紧块64和定位块62之间穿过，当上弦钢管7被输送至夹紧机构4时，上弦钢管7的一部分位于尚且位于压紧块64和定位块62之间，在夹紧机构4夹紧上弦钢管7之前，先通过压紧驱动件63驱动压紧块64将上弦钢管7压紧在定位块62上，从而可在夹紧机构4夹紧上弦钢管7的过程中对上
弦钢管7进行定位，以保证夹紧上弦钢管7后，上弦钢管7的位置不会偏斜。
69.具体地，定位块62上设置有第一v形槽，压紧块64上设置有第二v形槽，压紧块64将上弦钢管7压紧在定位块62上时，上弦钢管7分别与第一v形槽的两个侧壁以及第二v形槽的两个侧壁抵接，可保证上弦钢管7被稳定地压紧。本实施例中，压紧驱动件63优选为气缸，压紧驱动件63通过气缸底座66固定于压紧架61。在其他实施例中，压紧驱动件63还可替代为电缸。
70.为了适应不同焊接高度的上弦钢管7，本实施例中，气缸底座66设置有沿竖直方向延伸的第一长条孔，压紧架61上设置有第一气缸座板65，可通过第一连接件穿过第一长条孔并和第一气缸座板65螺纹连接以将气缸底座66固定于压紧架61，从而，通过调节第一连接件在第一长条孔中的位置，可沿竖直方向调整气缸底座66的在竖直方向上的位置以调整压紧驱动件63在竖直方向上的位置，进而调整压紧块64的初始位置和压紧上弦钢管7的位置，以适应不同焊接高度上弦钢管7。优选地，调整架15具有沿竖直方向升降的功能，例如，调整架15可包括架体和升降座，升降座相对架体能够沿竖直方向升降，压紧架61设置于升降座，从而当升降座相对架体沿竖直方向升降时，可调整调整架15在竖直方向上的位置，进而调整定位块62的位置，以进一步适应不同焊接高度的上弦钢管7，其中，可通过升降机8驱动升降座相对架体升降。
71.可选地，压紧机构6还包括均安装于压紧架61的前导向管67和后导向管68，前导向管67和后导向管68沿第一方向间隔设置于压紧块64两侧，管材的移动路径从前导向管67和后导向管68之间通过。通过设置前导向管67和后导向管68以对通过的上弦钢管7进行导向，以保证上弦钢管7的输送方向稳定，同时还可保证上弦钢管7能够准确地进入到定位块62和压紧块64之间。具体地，压紧架61上沿第一方向依次设置有第一横板611、第二横板612和第三横板613，前导向管67固定在第一横板611，定位块62固定在第二横板612，后导向管68固定在第三横板613。
72.图7为本实用新型实施例中夹紧机构的结构示意图一；图8为本实用新型实施例中夹紧机构的结构示意图二。如图1、图2、图7和图8所示，夹紧机构4包括步进滑轨41、步进固定座42、步进调整座43和两个夹紧组件44。其中，步进滑轨41设置于机架1。具体地，机架1还包括侧筋架16，侧筋架16相对调整架15沿第一方向间隔设置，步进滑轨41设置于侧筋架16。步进固定座42滑动设置于步进滑轨41且能相对步进滑轨41沿第一方向滑动，步进机构5用于驱动步进固定座42沿第一方向运动；步进调整座43安装于步进固定座42；两个夹紧组件44沿第二方向间隔且相对设置，第二方向与第一方向垂直，第二方向具体如图7中的cd方向所示，夹紧组件44包括均设置于步进调整座43的夹紧驱动件443和夹紧滑轨442，滑动设置于夹紧滑轨442的夹紧滑块441，以及安装于夹紧滑块441且与夹紧驱动件443传动连接的夹紧块444，夹紧滑块441能相对夹紧滑轨442沿第二方向滑动，两个夹紧块444用于夹紧管材。可以理解的是，上弦钢管7能够被输送机构2输送至两个夹紧块444之间，当压紧机构6将上弦钢管7压紧后，此时两个夹紧组件44中，两个夹紧驱动件443分别驱动两个夹紧块444相对运动，以将上弦钢管7夹紧，然后压紧机构6将上弦钢管7松开，此时可通过步进机构5驱动步进固定座42沿第一方向移动，以实现上弦钢管7的步进。
73.本实施例中，夹紧驱动件443优选为气缸，在其他的实施例中，夹紧驱动件443还可替代为电缸。夹紧驱动件443通过第二气缸座板445安装于步进调整座43。夹紧块444通过夹
紧座446与夹紧滑块441连接，且夹紧驱动件443与夹紧座446驱动连接。
74.为了适应不同焊接高度的上弦钢管7，本实施例中，夹紧机构4还包括滑动板45、夹紧盖板46和调整螺杆47。其中，夹紧盖板46安装于步进固定座42，且夹紧盖板46位于步进调整座43的上方；步进固定座42设置有沿竖直方向延伸的滑槽421，滑动板45滑动位于滑槽421；调整螺杆47与步进调整座43转动连接，且调整螺杆47与夹紧盖板46螺纹连接。从而，通过旋转调整螺杆47可调整步进调整座43在竖直方向上的位置，进而可调整两个夹紧组件44在竖直方向上的位置，以便于保持两个压紧块64的中心和上弦钢管7的中心重合。
75.如图1所示，本实施例中，步进机构5包括步进座51和安装于步进座51的步进驱动件52。其中，步进座51安装于侧筋架16。优选地，步进座51设置有沿竖直方向延伸的第二长条孔，通过第二连接件穿过第二长条孔并和侧筋架16连接以实现将步进座51和侧筋架16之间的连接。通过设置第二长条孔，便于在组装时，调整步进驱动件52在竖直方向上的位置。本实施例中，步进驱动件52优选为气缸，在其他的实施例中，部件驱动件还可替代为电缸。
76.本实施例提供的步进装置的操作原理如下：
77.根据上弦钢管7的焊接高度，选择性地通过旋拧调节螺杆34来调节托辊架32的高度，以使上弦钢管7支撑在导向辊33后高度满足需求。
78.根据需要选择性地调节第一连接件在气缸底座66中第一长条孔的位置来调节压紧驱动件63的位置，进而调节压紧块64的初始位置和压紧位置处于合适的高度；同时，根据需要选择性通过调整架15的升降来调节定位块62在竖直方向上的位置，以适应上弦钢管7的焊接高度。
79.选择性旋拧调整螺杆47，以调节步进调整座43在竖直方向上的位置，进而调节两个夹紧组件44中夹紧块444的夹持位置，以适应上弦钢管7的焊接高度。
80.将上弦钢管7上料至托料机构3，并使上弦钢管7的一端和推料板21抵接，然后开启输送电机231，输送电机231通过传动链234带动推料板21推动上弦钢管7沿第一方向移动，上弦钢管7依次穿过前导向管67、定位块62和后导向管68最终移动至夹紧机构4的两个夹紧组件44的夹紧块444之间，输送电机231反向转动，输送电机231带动推料板21回位至推料板21的初始位置。
81.定尺输送操作：
82.开启压紧驱动件63，压紧驱动件63驱动压紧块64将上弦钢管7压紧在定位块62上；然后开启两个夹紧驱动件443，两个夹紧驱动件443分别驱动两个夹紧块444运动，以将上弦钢管7夹紧，然后压紧驱动件63驱动压紧块64回位至压紧块64的初始位置，压紧块64和上弦钢管7分离。然后开启步进驱动件52，步进驱动件52带动步进固定座42沿第一方向步进设定距离，步进驱动件52停止，然后开启压紧驱动件63，压紧驱动件63驱动压紧块64将上弦钢管7压紧在定位块62上；然后两个夹紧驱动件443分别驱动两个夹紧块444运动，以将上弦钢管7松开，开启步进驱动件52，步进驱动件52带动步进固定座42沿第一方向的反向移动设定距离，以使夹紧机构4回位至夹紧机构4的初始位置，实现上弦钢管7的定尺输送，其中，本实施例中，设定距离为腹杆筋的相邻两个波峰或波谷之间的间距。
83.重复进行定尺输送操作，直至夹紧机构4位于初始位置时，上弦钢管7的尾部到达两个夹紧组件44的夹紧块444之间。
84.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而
并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。