一种金属支架捆绑机的制作方法

本实用新型涉及一种捆绑机，尤其涉及一种金属支架捆绑机。

背景技术：

长期以来，市场上的支架捆绑设备一直被国外垄断，其结构复杂，维修成本高，结构一般由夹具传递装置、气动捆绑装置、控制箱、压力传感装置、马达、直径测量装置构成，并辅以自动控制系统加以控制。

由于捆绑装置为气动装置，捆绑力不均匀，使得捆绑的产品一致性不达标，质量范围过大，产品风险系数较高，并且捆绑数据无法以表格形式呈现，对数据的收集和统计工作带来了一定的不便。另外，设备在维修和维护上还有诸多应用上的缺点，例如：实践中国外SC-1200型号捆扎机使用过程中经常会遇到以下几种常见问题：运行捆绑过程时间较长，捆绑力不能以实时存储，数据只能实时看，却无法正常导出或保存到办公表格，而且捆绑尺寸需要人工测量判定，数据均匀性不好等；另外，由于为气动控制，进气量的跳动范围无法控制，加之结构组合空间较小，导致设备维修和维护时很不方便，增加了解决问题的时间和难度，由于气动元器件的天然不稳定性，也会直接影响生产的成本与质量控制。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题中的不足之处，本实用新型提供了一种金属支架捆绑机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种金属支架捆绑机，包括平台、电控箱，平台上安装有检测装置、捆绑机构、测量装置、产品放置机构、传动机构；检测装置包括步进电机、压力传感器和连接工装；步进电机安装在连接工装上，压力传感器通过滑块设置在步进电机的下方；滑块与步进电机的丝杆相连接；

捆绑机构包括捆绑本体、捆绑腔和捆绑棘爪；捆绑棘爪一端与压力传感器点接触，另一端通过旋转轴与捆绑腔连接；旋转轴位于捆绑机构的中心，贯穿捆绑腔和捆绑本体；捆绑本体内径向设置有多个咬合片，步进电机通过捆绑棘爪带动旋转轴转动，从而带动咬合片实现开合；

产品放置机构包括模具本体、夹爪、模具转轴、旋转气缸和产品放置延伸台；模具转轴和旋转气缸设置在模具本体内，模具转轴通过轴套与旋转气缸轴连接；夹爪设置在模具本体的上端面，其下端与模具转轴连接；模具本体的上端面设置有放置支架的V型凹槽；产品放置延伸台设置在模具本体靠近测量装置的一侧，其上端面与模具本体的上端面持平；V型凹槽贯穿到产品放置延伸台的上端面；产品放置机构通过产品放置安装座安装在传动机构上；

测量装置设置在捆绑机构和产品放置机构之间，测量装置的中部开设有测量腔，测量腔内设置有双轴激光对射口发射形成的激光对射区。

电控箱内设置有PC主机和PLC；传动机构包括直线气缸，产品放置安装座安装在直线气缸的导轨上；电控箱通过气路接口分别与旋转气缸和直线气缸相连接，电控箱通过线缆接口与步进电机连接。

咬合片一端与旋转轴连接，另一端与固定销连接；咬合片与固定销对应设置，咬合片的个数为固定销个数的整数倍。

捆绑棘爪与压力传感器的接触面为弧形；且接触面到旋转轴中心的夹角为30～35°。

模具本体的上端面设置有凹台；凹台的深度与V型凹槽的深度相等。

夹爪包括L形的连接臂和半圆销；连接臂一端与模具转轴连接，另一端通过顶丝与半圆销连接；半圆销面向模具本体的一面为平面；旋转气缸带动模具转轴运动，模具转轴通过连接臂带动半圆销在模具本体的上端面运动，对放置在V型凹槽内的支架进行夹紧。

V型凹槽的中心水平线与测量腔的中心水平线、捆绑腔的中心水平线重合。

压力传感器为可输出模拟量信号的薄膜式传感器，步进电机为485通讯步进电机。

本实用新型与传统的支架捆绑机相比，由于采用PC+PLC双控制模式设计，生产质量高、捆绑一致性好、性能稳定，数据可编辑，可导出，可保存，且工艺过程可见，工艺程序输入后，只需将产品放入指定装夹位置，踩下脚踏开关，即可自动完成传送和捆绑的过程，省时省力，故障率低。此外，本实用新型具有结构简单、维修方便、造价适中、使用寿命长的优点，适合于大规模的生产应用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的立体结构图一(未包括电控箱)。

图2是本实用新型的立体结构图二(未包括电控箱)。

图3是本实用新型产品放置机构的主视图。

图4是图3的俯视图。

图5是本实用新型检测装置与捆绑机构的连接示意图。

图6是本实用新型电控箱的主视图。

图7是图6的俯视图。

图8是本实用新型产品放置安装座的结构示意图。

图中：1、步进电机；2、压力传感器；3、连接工装；4、滑块；5、捆绑本体；6、捆绑腔；7、捆绑棘爪；8、旋转轴；9、模具本体；10、夹爪；11、模具转轴；12、旋转气缸；13、产品放置延伸台；14、V型凹槽；15、产品放置安装座；16、测量装置；17、电控箱；18、直线气缸；19、导轨；20、气路接口；21、固定销；22、旋转气缸轴；23、捆绑机构安装座；24、测量显示器；25、平台。

具体实施方式

如图1～图8所示，本实用新型包括平台25、电控箱17，平台25上安装有检测装置、捆绑机构、测量装置16、产品放置机构、传动机构。

其中，检测装置位于捆绑机构的左侧，产品放置机构设置在捆绑机构的右侧并通过传动机构固定在平台上；测量装置16设置在捆绑机构和产品放置机构之间，测量装置16的中部开设有测量腔，测量腔内安装有双轴激光对射口，具体安装在测量腔对应的内侧面，发射形成激光对射区。

本实用新型的检测装置包括步进电机1、压力传感器2和连接工装3。更为具体地，步进电机1安装在连接工装3上，位于整个检测装置的上方，压力传感器2通过滑块4设置在步进电机1的下方；滑块4与步进电机1的丝杆相连接；这样步进电机1通过丝杆带动滑块4做上下运动，这样压力传感器2也随着上下运动。

捆绑机构具体包括捆绑本体5、捆绑腔6和捆绑棘爪7；捆绑棘爪7一端与压力传感器2点接触，另一端通过旋转轴8与捆绑腔6连接；旋转轴8位于捆绑机构的中心，贯穿捆绑腔6和捆绑本体5；捆绑本体5内径向设置有多个咬合片；当压力传感器2随着步进电机1丝杆的带动而运动时，同时带动与其相连接的捆绑棘爪7运动，捆绑棘爪7进一步带动旋转轴8转动，从而带动咬合片实现开合。咬合片的具体设置方式为：咬合片一端与旋转轴8连接，另一端与固定销21连接。这样当旋转轴8运动时，咬合片进行圆周挤压动作即实现开合，最终实现对支架的压合。

此外，本实用新型将捆绑棘爪7与压力传感器2的接触面设置为弧形，这样可以提高接触点的压力值测量精度；并且进一步将接触面到旋转轴8中心的夹角设置为30～35°。通过长期大量的数据实验表明，在这个角度范围值的压力测验最为精确，误差较小，特别是32°，测量效果更优，故障率低。

产品放置机构包括模具本体9、夹爪10、模具转轴11、旋转气缸12和产品放置延伸台13；模具转轴11和旋转气缸12设置在模具本体9内，模具转轴11通过轴套与旋转气缸轴22连接；夹爪10设置在模具本体9的上端面，其下端与模具转轴11连接；模具本体9的上端面设置有放置支架的V型凹槽14；产品放置延伸台13设置在模具本体9靠近测量装置16的一侧，其上端面与模具本体9的上端面持平；V型凹槽14贯穿到产品放置延伸台13的上端面。本实用新型的V型凹槽14是供模具本体9放置支架使用，并且，为了使人工放置时更加方便，在模具本体9的上端面设置有凹台；凹台的深度与V型凹槽14的深度相等。本实施例将凹台的深度设置在3-5mm，一般在4mm较为理想，可满足大多数人手指放置支架时与模具本体9上端面的接触间隙要求。

本实用新型的电控箱17内设置有PC主机和PLC，采用PC+PLC双控制模式；并且在电控箱17的外箱体上设置有开关、指示灯、气路接口20、测量显示器24等部件，电控箱17还与外设的脚踏开关有电路连接关系，方便对检测装置、捆绑机构等实现开关控制。本实用新型的传动机构包括直线气缸18，产品放置机构通过产品放置安装座15安装在直线气缸18的导轨19上。电控箱17通过气路接口20分别与旋转气缸12和直线气缸18相连接，电控箱17通过线缆接口与步进电机1连接。

更为具体地，本实用新型的夹爪包括L形的连接臂和半圆销；连接臂一端与模具转轴连接，另一端通过顶丝与半圆销连接；半圆销面向模具本体的一面为平面；旋转气缸带动模具转轴运动，模具转轴通过连接臂带动半圆销在模具本体9的上端面运动，对放置在V型凹槽14内的支架进行夹紧。半圆销具体运动方向为一个90°范围的弧形运动，当其与模具本体9的上端面平行，即将支架固定在V型凹槽14内，实现夹紧；当其往上运动即松开支架。

为了实现支架的高精度测量，对其压力检测更为准确，本实用新型的V型凹槽14的中心水平线与测量腔的中心水平线、捆绑腔6的中心水平线重合。即放置在V型凹槽的支架的中心与测量腔的中心、捆绑腔的中心都是在同一中心延线上。并且，本实用新型的压力传感器2为可输出模拟量信号的薄膜式传感器，步进电机1为高精度的可进行485通讯的步进电机。

本实用新型的具体工作方式为：

接通电源后，电源指示灯常亮，初始化指示灯闪烁，然后进行参数初始化的过程，此时程序复位所有指令输出，包括与PC主机的连接，各设备机构均处于初始位置、待机状态；初始化结束后，初始化指示灯熄灭，进入PC操作界面，然后进行程序录入，参数调取或数据保存的工作，操作结束后，程序会自动互连上各设备，并在PC显示屏上提示相关的连接信息，接下来根据相关信息进行操作：首先把产品放置到产品放置延伸台13上，踩下闭合脚踏开关，此时夹爪关闭，产品被固定；然后将条码放入扫描枪处，进行条码扫描，数据自动传入到电脑并进行显示；此时，产品处于测量装置的激光对射测量区，不进行测量工作，踩下传送脚踏开关，传动机构向左运动，一直到达直线气缸18的左侧指定位置(即产品放置安装座到达直线气缸18左侧的传感器位置)，将产品送入捆绑腔内，通过PLC与步进电机1通讯，捆绑机构在步进电机1丝杆的带动下，滑块4压合捆绑棘爪7，带动旋转轴8进行圆周挤压动作，压力通过压力传感器2实时将数据传入到电脑并进行显示；当压合完成后，捆绑机构在步进电机1的作用下进行圆周开合动作，动作完成后，传动机构缓慢退回，产品重新进入激光对射测量区时，进行毫秒间隔的数据采集，并在电脑内进行测量数据统计，同时由程序计算出偏差，在电脑数据区进行过程数据的统一显示，过程中可以在显示界面的表格中进行参数的存储和调取，方便现场操作人员的查看和调取，到达指定时间后，指示灯亮起，提示操作人员踩下闭合脚踏开关，夹爪10打开，取出产品，整个工作过程结束，准备下一周期的开始。

本实用新型的闭合脚踏开关、传送脚踏开关设置在电控箱17的侧面，方便操作。产品放置机构整体为聚四氟材质，平滑无毛刺，加工精度高；捆绑棘爪7和电控箱的外壳采用不锈钢材质，强度高，使用寿命长。并且，捆绑机构通过捆绑机构安装座23安装在平台上；产品放置延伸台13为半圆体，上端面为平面，下端为弧形，与捆绑腔的开合直径相当，具有外形美观，形体小巧，对称性好等优点。本实用新型除电控箱17的各机构均设置在平台25上，电控箱17的设置位置没有具体限制，只要满足电控箱17与各机构的电气连接即可。这给本实用新型的操作实施带来了极大的便利，安装非常灵活。

本实用新型与市面上的捆绑机相比，由于采用PC+PLC双控制模式设计，具有生产效率高、捆绑外观均匀、尺寸精度高、结构简单、保养方便、使用寿命长的优点，且工艺过程可见，各项工艺数据均在电脑上生成并保存，故障率低的优点。此外，本实用新型在应用时可通过PC主机快速修改或存储生产工艺程序，其操作灵活，维护保养简便，并有故障信息提示；在一个程序内即可完成产品传送、直径测量、全过程压力检测，效率高；产品放置机构整个采用旋转压紧设计来固定，压合快速、固定平整、压合效果好。本实用新型根据用户对产品捆绑和测量的不同要求，在正常功能应用的基础上，添加了激光测量、实时导入、实时数据上传、数据编辑、数据存储等功能，使用方便；并且，通过电控箱17实现的数据控制、电气控制以及传动控制均非常方便快捷，性能稳定。

上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。