自动穿丝捆扎装置及方法与流程

本发明属于铁路器材生产技术领域，具体涉及一种自动穿丝捆扎装置及方法。

背景技术：

随着自动化、智能机器人技术的不断发展，传统的机械加工行业也逐步的对设备生产线进行了自动化智能化的改良。但是，国内轨距挡板生产及扎捆还是应用冲床冲压、手动上料、手动下料分拣、手动排序扎捆，从生产到最终的捆扎至少需要4个人进行连续不间断的工作，多条生产线，需要更多的工人作业，极大的浪费人力，挡板成本增加，利润降低。

因此，对于整个轨距挡板生产线的研发具有重大的市场价值和经济价值，对产品的生产效率和生产成本都有重大的影响。

其中，对于挡板的自动捆扎存在的技术难度较大，很难突破，其包括了摆料、穿丝和捆扎多个工位的转换方式和结构的设计，因此本申请针对堆叠的轨距挡板的穿丝和捆扎进行针对性结构设计。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种自动穿丝捆扎装置及方法，其整体布局合理，能够实现堆叠后的轨距挡板的穿丝和捆扎，实现了自动化智能化的作业工序。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种自动穿丝捆扎装置，用于堆叠板材进行捆扎，包括：支撑架；设置在所述支撑架上部的穿丝机构，所述穿丝机构用于将扎丝包绕在所述堆叠板材上，并将所述扎丝的至少两个扎丝端头向下穿引；以及设置在所述支撑架下部的捆扎机构，所述穿丝机构和所述捆扎机构上下对应设置，所述捆扎机构用于夹持相应的扎丝端头和多个扎丝端头的捆扎。

根据本发明自动穿丝捆扎装置，优选地，所述穿丝机构包括：设置在所述支撑架上的至少两个穿丝推杆；固定导丝板，其中部设置有第一通槽，所述固定导丝板固定设置在所述支撑架上，所述穿丝推杆与所述第一通槽对应设置；两活动导丝板，其匹配设置在所述第一通槽内；以及导丝动力推杆，其设置在所述支撑架上，并驱动两所述活动导丝板在所述第一通槽内往复开合动作；所述固定导丝板上开设有导丝孔，两所述活动导丝板上设置有开口相对的导丝槽。

根据本发明自动穿丝捆扎装置，优选地，在所述固定导丝板和闭合状态下的两所述活动导丝板上设置有对应的锥形孔，所述锥形孔与所述导丝孔同轴设置。

根据本发明自动穿丝捆扎装置，优选地，所述支撑架上并排设置有三个穿丝推杆；位于两侧的两所述穿丝推杆同步动作；所述穿丝推杆的动作端设置有呈u型的压丝头，所述压丝头的两侧板底部开设有v型的压丝槽。

根据本发明自动穿丝捆扎装置，优选地，所述捆扎机构包括：捆扎转台，其回转设置在所述支撑架上；以及设置在所述捆扎转台顶部的夹持组件，所述夹持组件夹持所述穿丝机构穿引的扎丝端头，通过捆扎转台转动实现所述堆叠板材的捆扎。

根据本发明自动穿丝捆扎装置，优选地，所述夹持组件包括对应设置的两第一夹持单元；所述第一夹持单元包括：第一夹持爪；第二夹持爪；以及驱动所述第一夹持爪和所述第二夹持爪开合动作的第一夹持驱动部。

根据本发明自动穿丝捆扎装置，优选地，所述第一夹持爪和第二夹持爪均包括支撑套管和爪臂，所述第一夹持爪通过支撑座固定设置在所述捆扎转台上，所述第二夹持爪与所述第一夹持爪的支撑套管匹配滑动套设连接，且所述第一夹持爪和所述第二夹持爪的爪臂匹配对应设置；所述第一夹持驱动部为伸缩动力推杆，所述夹持驱动部驱动所述第二夹持爪伸缩动作。

根据本发明自动穿丝捆扎装置，优选地，所述夹持组件还包括第二夹持单元，两所述第一夹持单元对应布设在所述第二夹持单元两侧，所述第二夹持单元包括第一卡爪和第二卡爪；所述第一卡爪和所述第二卡爪贴合对应设置形成夹持缝；或所述第一卡爪和所述第二卡爪底部铰接设置在所述捆扎转台上，在所述第一卡爪和所述第二卡爪之间设置有第二夹持驱动部，所述第二夹持驱动部驱动所述第一卡爪和所述第二卡爪开合动作。

根据本发明自动穿丝捆扎装置，优选地，所述支撑架上还设置有与堆叠板材对应的侧支撑组件，所述侧支撑组件包括支撑槽板和驱动所述支撑槽板动作的侧支撑动力推杆，所述堆叠板材的至少一部分定位并支撑在所述支撑槽板上。

一种自动穿丝捆扎方法，利用上述的自动穿丝捆扎装置进行穿丝捆扎，具体包括以下步骤：

对自动穿丝捆扎装置进行复位，放置堆叠板材，并定长布置扎丝；

穿丝机构动作，并完成扎丝对堆叠板材的包绕，捆扎机构夹持所述穿丝机构穿引的多个扎丝端头；

穿丝机构复位，捆扎机构旋转动作，完成多个扎丝端头的捆扎；

捆扎机构复位，完成该堆叠板材的捆扎，并进行下一堆叠板材的捆扎。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本申请通过导丝板的设置，能够为自动喂丝和裁丝提供一个支撑结构，同时为穿丝动作提供定位；对于导丝板的结构的设计，能够满足穿丝推杆对扎丝的顶推作用，实现喂丝和顶推穿丝的结构的融合，便于自动化和智能化设计。

本申请通过捆扎转台和和夹持组件的设置，能够实现对穿引的扎丝进行定位夹持和旋转捆扎，在作业过程中稳定性好，同时本申请夹持组件的位置结构可以进行调整，能够更为精确的实现与穿引的扎丝的匹配；根据不同的位置穿引的扎丝端头的形式的不同，本申请设计了不同的夹持结构，其能够保障夹持效果，避免发生扎丝无法夹持的问题的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。

图1为根据本发明实施例的自动穿丝捆扎装置的立体结构示意图之一。

图2为根据本发明实施例的自动穿丝捆扎装置的立体结构示意图之二。

图3为根据本发明实施例的穿丝机构的立体结构示意图之一。

图4为根据本发明实施例的穿丝机构的立体结构示意图之二。

图5为根据本发明实施例的穿丝机构的拆分结构示意图。

图6为根据本发明实施例的捆扎机构的立体结构示意图之一。

图7为根据本发明实施例的捆扎机构的立体结构示意图之二。

图8为根据本发明实施例的捆扎机构的拆分结构示意图。

图9为根据本发明实施例的自动穿丝捆扎装置的立体结构示意图之三。

图中序号：

201为支撑架；

21为穿丝机构、211为穿丝推杆、212为导丝板、2121为固定导丝板、2122为活动导丝板、2123为导丝动力推杆、213为第一通槽、214为导丝孔、215为导丝槽、216为锥形孔、217为压丝头、218为压丝槽；

22为捆扎机构、221为捆扎转台、222为第一夹持爪、2221为支撑套管、2222为爪臂、223为第二夹持爪、224为伸缩动力推杆、225为调节滑轨、226为第一卡爪、227为第二卡爪、228为从动齿圈、229为主动齿圈、230为驱动电机；

23为侧支撑组件、231为支撑槽板、232为侧支撑动力推杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参见图1-图9，一种自动穿丝捆扎装置，用于堆叠板材进行捆扎，包括支撑架201、设置在支撑架201上部的穿丝机构和设置在支撑架201下部的捆扎机构，穿丝机构用于将扎丝包绕在堆叠板材上，并将扎丝的至少两个扎丝端头向下穿引，穿丝机构和捆扎机构上下对应设置，捆扎机构用于夹持相应的扎丝端头和多个扎丝端头的捆扎。

具体的，穿丝机构包括设置在支撑架201上的至少两个穿丝推杆211和导丝板212，导丝板212固定设置在支撑架201上，并与穿丝推杆211对应；穿丝推杆211上下往复动作，并顶推导丝板212中的扎丝向下穿引。

导丝板有多种结构设计，其目的是当其他设备喂丝时起到导向支撑作用，同时便于穿丝推杆进行定位顶推，保障穿丝的效果和稳定性，为后期捆扎提供基础条件；本实施例公开的导丝板211包括固定导丝板2121、两活动导丝板2122和导丝动力推杆2123，固定导丝板2121中部设置有第一通槽213；两活动导丝板2122匹配设置在第一通槽213内；导丝动力推杆2123设置在支撑架201上，并驱动两活动导丝板2122在第一通槽213内往复开合动作；固定导丝板2121上开设有导丝孔214，两活动导丝板2122上设置有开口相对的导丝槽225；对于固定导丝板2121上开设的导丝孔，也可以采用开口槽状结构，当扎丝具有一定硬度，不会因为长度过长了下弯时，可开设为槽状的导丝通槽。

上述结构中优选地，两个相对的活动导丝板通过两组导丝动力推杆动作，实现二者同步的开合动作，即两活动导丝板均相对于固定导丝板移动，通过二者的同步移动实现开合；而不是仅一个相对于支撑架固定，另一个往复动作。

进一步的，在固定导丝板2121和闭合状态下的两活动导丝板2122上设置有对应的锥形孔216，锥形孔216与导丝孔214同轴设置，从而便于扎丝在经过固定导丝板和活动导丝板时的导向，避免发生卡丝现象。

本实施例中还给出了另一种导丝板的结构（本申请附图中以上一种结构进行详细介绍），其具体为：导丝板212上设置有导丝孔，且在导丝板上设置有多个第二通槽，多个第二通槽与多个穿丝推杆一一对应设置，第二通槽的长度小于50mm，在该结构中，在较短的孔隙内不会引起扎丝下坠卡丝现象，通过较小长度的通槽的设置，减少其结构的部件复杂性，满足生产的需求，此时也可以在第二通槽两侧的导丝板上设置锥形孔，便于喂丝和导向。

进一步的，由于本申请应用于轨距挡板，轨距挡板的中部设置有通孔，因此捆扎是需要从通孔和两侧进行穿引扎丝，并进行捆扎；故，在支撑架201上并排设置有三个穿丝推杆211，位于两侧的两穿丝推杆211同步动作，并在穿丝推杆211的动作端设置有呈u型的压丝头217，压丝头217的两侧板底部开设有v型的压丝槽218。

本实施例的穿丝推杆直接采用气缸、液压缸或电动推杆；也可以将穿丝推杆作为滑动设置在支撑架上的导杆，在支撑架上重新布置动力机构，使得其驱动穿丝推杆上下动作，此时可以根据同步动作等技术要求进行选取具体的结构。

针对轨距挡板的捆扎，在工作过程中，首先需要位于中间的穿丝推杆顶推，将扎丝的中部穿引入轨距挡板的通孔内，再由位于两侧的穿丝推杆同步动作，将扎丝的两端推送与堆叠的轨距挡板的两侧，实现预包绕，此时堆叠的轨距挡板下部有三个扎丝的捆扎端头。

捆扎机构包括捆扎转台221和设置在捆扎转台221顶部的夹持组件，捆扎转台221回转设置在支撑架201上；夹持组件夹持至少两扎丝端头，并通过捆扎转台转动实现捆扎。

具体的，当仅需包绕板材外侧时，其仅有两个扎丝端头，本实施例的夹持组件包括对应设置的两第一夹持单元；第一夹持单元包括第一夹持爪222、第二夹持爪223和驱动第一夹持爪222和第二夹持爪223开合动作的第一夹持驱动部224，上述穿丝机构结构中此时仅需设置两个穿丝推杆即可。

第一夹持爪222和第二夹持爪223均包括支撑套管2221和爪臂2222，第一夹持爪222通过支撑座固定设置在捆扎转台221上，第二夹持爪223与第一夹持爪222的支撑套管匹配滑动套设连接，且第一夹持爪222和第二夹持爪223的爪臂匹配对应设置；第一夹持驱动部为伸缩动力推杆224，夹持驱动部驱动第二夹持爪223伸缩动作，在第一夹持爪的爪臂2222端部设置有朝向第二夹持爪223的侧挡边，便于对扎丝下端部进行侧限位，保障夹持的有效性和稳定性。

进一步的，本实施例中的捆扎转台221上设置有调节滑轨225，第一夹持单元匹配滑动设置在调节滑轨225上，且第一夹持单元与调节滑轨之间设置有紧固件，如通过紧固螺栓连接，使得滑动卡设在调节滑轨上的第一夹持单元固定。

本实施例中针对的是轨距挡板，其中部设置有通孔，因此需要在中部各两侧均进行穿引扎丝，从而导致包绕堆叠的轨距挡板后下端有三个扎丝端头；因此，本实施例中的夹持组件还包括第二夹持单元，其用于夹持位于中部的扎丝端头，两第一夹持单元对应布设在第二夹持单元两侧，第二夹持单元包括第一卡爪226和第二卡爪227，第一卡爪226和第二卡爪227贴合对应设置形成夹持缝，此时穿丝机构中需要设置三个穿丝推杆。

为了进一步的优化本申请的夹持单元，还可以将第一卡爪226和第二卡爪227底部铰接设置在捆扎转台221上，且第一卡爪226和第二卡爪227之间设置有第二夹持驱动部，第二夹持驱动部驱动第一卡爪226和第二卡爪227开合动作。

为了实现整体的紧凑化装配，在捆扎转台221中部为中空腔体结构，第二夹持单元设置在中空腔体内，对于捆扎转台221的回转驱动，本实施例中通过在捆扎转台221上设置有从动齿圈228，支撑架201上设置有驱动电机230和主动齿圈229，主动齿圈229和从动齿圈228匹配啮合传动。

本申请适用于由穿丝推杆将扎丝通过中部和两端向下推送，形成三个待捆扎的扎丝端头，进而由两个第一夹持单元和一个第二夹持单元完成相应位置的扎丝端头的夹持，并旋转完成捆扎，具体的动作过程中，一根平直的扎丝，由一个穿丝推杆从中部推送，使得扎丝对折向下，并由第二夹持单元完成夹持，再由两个穿丝推杆由两侧推送，使得其包绕堆叠的轨距挡板，并由两个第一夹持单元夹持。

由于在捆扎过程中需要保障堆叠的轨距挡板的稳定，因此在支撑架201上还设置有与堆叠板材对应的侧支撑组件，侧支撑组件包括支撑槽板231和驱动支撑槽板231动作的侧支撑动力推杆232，堆叠板材的至少一部分定位并支撑在支撑槽板231上。

本申请还公开了一种自动穿丝捆扎方法，利用上述的自动穿丝捆扎装置进行穿丝捆扎，具体包括以下步骤：

对自动穿丝捆扎装置进行复位，放置堆叠的轨距挡板其中一侧由前一工序的回转台上的其他部件支撑，另一侧由侧支撑组件支撑，并定长布置扎丝，具体的布置可以通过人工穿丝布置，可以通过自动喂丝，并由裁丝机定长裁丝；

穿丝机构动作，并完成扎丝对堆叠板材的包绕，捆扎机构夹持穿丝机构穿引的多个扎丝端头；

穿丝机构复位，捆扎机构旋转动作，完成多个扎丝端头的捆扎；具体的：先有位于中部的穿丝推杆动作，并由第二夹持单元夹持，再由位于两侧的穿丝推杆动作，并由两第一夹持单元夹持；待夹持完成后，通过捆扎转台的旋转，带动第一夹持单元和第二夹持单元旋转，完成捆扎；

捆扎机构复位，完成该堆叠的轨距挡板的捆扎，并进行下一堆叠的轨距挡板的捆扎。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

上文中参照优选的实施例详细描述了本发明的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。