一种三维弯曲机头及弯曲机器人的制作方法

本发明涉及钢筋弯曲技术领域，尤其涉及一种用于钢筋三维弯曲的弯曲机头及弯曲机器人。

背景技术：

随着建筑、路桥所用钢筋结构的高速发展，需要三维立体形状的钢筋支架越来越多，而现有的钢筋弯曲装置只能进行平面弯折，无法实现立体弯折，已经不能满足建筑、路桥的多样化钢筋结构需求。

因此需要一种加工便利、效率高、加工精准的装置来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种加工方便、高效、精准的三维弯曲机头及弯曲机器人。

本发明为解决其技术问题提供的一种技术方案是：

一种三维弯曲机头，包含：弯曲组件、夹紧组件和旋转组件，所述弯曲组件与所述夹紧组件协同工作，用于弯曲钢筋，所述旋转组件与所述弯曲组件转动连接，所述弯曲组件可随旋转组件转动。

作为上述方案的改进，所述旋转组件包括旋转轴、旋转齿轮以及导轨，所述旋转轴与所述旋转齿轮固接，所述旋转齿轮与所述导轨配合。

作为上述方案的改进，所述导轨至少有一面具有与所述旋转齿轮啮合的旋转齿条。

作为上述方案的改进，还包括支撑轮，所述支撑轮与所述导轨配合。

作为上述方案的进一步改进，所述旋转轴上设置有链轮或同步带轮，所述链轮或同步带轮与固接在旋转组件上的旋转电机配合。

本发明还提供一种弯曲机器人，其特征在于：包括上述任意一项所述的三维弯曲机头，还包括移动导轨和行走导轮，所述行走导轮固接在旋转组件的下部，所述行走导轮与所述移动导轨配合。

作为上述方案的改进，所述移动导轨包括机头导轨、托架导轨以及连接板，所述连接板将所述机头导轨和所述托架导轨连接为一体。

作为上述方案的进一步改进，所述机头导轨上设置有行走齿条，所述行走齿条用于传动和/或支撑所述弯曲组件。

作为上述方案的改进，还包括翻料结构，所述翻料结构包括推杆和动力件，所述动力件驱动所述推杆转动。

作为上述方案的进一步改进，还包括固定弯曲机头，所述固定弯曲机头与所述三维弯曲机头配合。

本发明的有益技术效果是：通过设置有旋转组件的弯曲机头使得三维弯曲机头可实现对钢筋的立体加工，又通过设置与三维弯曲机头配合的固定弯曲机头以及移动导轨和行走导轮，使得钢筋弯曲更加简便，高效和精准。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单说明。

图1为本发明三维弯曲机头一种实施方案的结构示意图；

图2为图1中a处的放大图；

图3为本发明三维弯曲机头一种实施方案另一视角的结构示意图；

图4为图3中b处的放大图；

图5为本发明弯曲机器人一种实施方案的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。此外本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对图中本发明各组成部分相互位置关系来说的。

图1为本发明三维弯曲机头一种实施方案的结构示意图，图2为图1中a处的放大图，参考图1和图2，一种三维弯曲机头，包括弯曲组件11、夹紧组件12以及旋转组件13，弯曲组件11包括弯曲销轴111，以及一端与弯曲销轴111固接另一端与弯曲电机113固接的弯曲臂112，弯曲臂112与弯曲电机113之间还连接有减速机，减速机的输入端与弯曲电机113固接，减速机的输出轴与弯曲臂112固接。弯曲臂112与弯曲销轴111在弯曲电机113的作用下可绕减速机输出轴线旋转，旋转角度在0°到360°之间。夹紧组件12设置在弯曲组件11的侧部弯曲组件11的侧部设置有夹紧组件12，夹紧组件12包括两个呈对称布置的夹爪121，夹爪121通过动力装置驱动夹爪夹紧或松开，动力装置可以是气缸、液压缸或电机或电磁装置。在夹紧组件12的侧部设置有承载辊，承载辊通过承载支架与弯曲组件11连接，便于物料的准确、可靠、快速输送。

在夹紧组件12的侧部还设置有翻料结构14，翻料结构14包括推杆141和翻料动力件142，翻料动力件142与推杆141铰接，推杆141在翻料动力件142的作用下转动将加工完成的钢筋推离工作台。

作为优选的实施方案翻料动力件142为气缸，推杆141整体呈角型，角型的推杆141使得翻料动力件142的设置更加方便合理，占用空间少。

旋转组件13与弯曲组件11通过弧形齿条传动连接，弯曲组件11可沿弧形齿条运动，对钢筋进行立体加工，实现方式简单，可加工的三维钢筋结构多样化。

图3为本发明三维弯曲机头一种实施方案另一视角的结构示意图，图4为图3中b处的放大图，参考图3和图4，旋转组件13包括旋转轴131，在旋转轴131的端部固定连接有旋转齿轮132，旋转齿轮132的一侧设置有凸台1321，凸台1321与弯曲组件11的侧壁114上的凹槽1141配合，驱动弯曲组件11在导轨133上运动，旋转齿轮132与导轨133配合，导轨133对称布置在旋转组件13的机架134上，导轨133至少有一面为具有与旋转齿轮132啮合的旋转齿条1331，旋转齿条1331整体为弧形，作为优选的的实施方案，弧形旋转齿条1331整体呈半圆形，使得弯曲组件可在较大范围的旋转空间范围内活动，使得三维弯曲机头1可满足大多数的弯曲立体钢筋结构要求，作为更进一步的改进，导轨133整体为圆形，弯曲组件11沿着导轨133可进行0°到360°区间范围内的旋转，使得三维弯曲机头可成型的立体钢筋结构更多，对于导轨133的长度以及形状，本领域技术人员可根据实际使用要求进行调整改变。

作为优选的实施方案，还包括支撑轮，支撑轮分布在旋转齿轮132的侧部与导轨133的侧壁抵持，用于承载和导向弯曲组件11，支撑轮的设置使得弯曲组件11在旋转齿轮132的驱动下运行更加平稳可靠。

在旋转轴131的中间部位设置有驱动齿轮135，驱动齿轮135为链轮，驱动齿轮135与设置在弯曲组件11上的旋转电机114通过链条传动连接。

作为优选的实施方案，还可使用同步带轮作为驱动齿轮135，使得弯曲组件11传动精度更高，提高弯曲组件11的定位精度，使得成型的立体钢筋结构准确可靠。

在旋转组件13的底部设置有行走导轮136和行走电机137，在行走电机137的输出轴上设置有齿轮138，用于驱动旋转组件13运动。本发明的三维弯曲机头相较于传统的立体钢筋结构加工设备来说，不受钢筋长度的限制，可对特长，超长的钢筋进行立体结构加工，操作简单，使用方便。

图5为本发明弯曲机器人一种实施方案的结构示意图，参考图5，一种弯曲机器人，包括三维弯曲机头1，在三维弯曲机头1的一侧设置有固定弯曲机头2，在固定弯曲机头2与三维弯曲机头1之间设置有过渡架3，三维弯曲机头1、固定弯曲机头2以及过渡架3相互协同配合，共同构成弯曲机器人的主体结构，在固定弯曲机头2上设置有弯曲头21，弯曲头21与固定弯曲电机连接，固定弯曲电机驱动弯曲头21运动对钢筋进行弯折操作，在弯曲头21与过渡架3之间设置有夹紧装置22，夹紧装置22用于固定钢筋。

三维弯曲机头1上还设置有限位结构15，限位结构15包括挡板151以及驱动挡板151的气缸(图中未示)，限位结构15的设置使得钢筋可准确到达指定位置，保障钢筋的加工基准。

作为优选的，在三维弯曲机头1的下部设置有移动导轨4，移动导轨4包括机头导轨41、托架导轨42以及连接板43，连接板43将机头导轨41以及托架导轨42连接为一体，在机头导轨41的内部设置有行走齿条411，行走齿条411用于传动和/或支撑弯曲组件11，行走齿条411的设置使得三维弯曲机头1在机头导轨41行程范围内运动。

作为优选的实施方式，移动导轨4还包括料仓导轨44，料仓导轨44与设置在移动导轨4侧部的料仓5卡接，料仓5可沿料仓导轨44移动，根据不同的钢筋长度和使用需求进行位置调整，使得弯曲机器人可加工和可适应的立体钢筋结构广泛，适应性强。

三维弯曲机头1和固定机头2的侧部均设置有翻料结构，翻料结构包括推杆和动力件，动力件驱动推杆转动，动力件为单轴气缸，推杆整体呈角型，使得推杆安装方便，并使得动力件可放置的空间更加随意，还使得三维弯曲机头或固定弯曲机头整体结构紧凑合理。

作为优选的，在固定弯曲机头2的侧部设置有上料架6，如图3中所示，上料架6上间隔分布有多个动力辊61，在动力辊61的一侧设置有导料架62，导料架62的设置使得位于动力辊61上的钢筋可落入导料架62内，使得钢筋上料更加准确、平直，便于固定弯曲机头2或三维弯曲机头1的加工。

本发明一种三维弯曲机头及弯曲机器人，通过设置上料架进行钢筋的准确上料，上料完成后，固定弯曲机头通过夹紧装置将钢筋固定，三维弯曲机头根据实际设定需要将钢筋拖拽一定长度，拖拽完成后，固定弯曲头上的夹紧装置将钢筋夹紧，三维弯曲机头根据实际加工需要进行旋转或通过设置在其上的夹紧装置将钢筋夹紧，进行弯折操作，需要说明固定弯曲机头上的弯曲头、夹紧装置，和三维弯曲机头上的弯曲头及夹紧装置，以及旋转组件，相互协同配合实现多种钢筋立体结构的弯折操作，使得钢筋在经过一次装夹操作后，便可实现立体钢筋结构的弯折，加工效率高，加工位置尺寸准确可靠，避免了重复装夹带来的定位误差和加工误差，进一步的提高了加工精度。