一种耐蚀铝模板的加固背楞的成型机器人以及成型方法

本发明涉及背楞技术领域，具体是涉及一种耐蚀铝模板的加固背楞的成型机器人以及成型方法。

背景技术：

在建筑领域，铝合金模板具有施工周期短、可重复使用次数多，平均使用成本低、施工方便、效率高、稳定性好、承载力高、环境友好等诸多优点，其应用范围逐渐扩大，为了保证现浇混凝土的表面平整度，抵抗浇筑产生的侧压力，需要使用背楞加强模板，防止出现爆模和平整度超差等问题。

现有技术中背楞存在几个缺陷：一是市场上基本都在使用钢背楞，导致重量重，搬运困难，工期长，且易发生锈蚀；二是背楞在成型焊接较为繁琐，两边管之间不易进行对接，在焊接时容易产出误差，因此，我们提出了一种耐蚀铝模板加固背楞及其成型设备，以便于解决上述提出的问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，提供一种耐蚀铝模板加固背楞及其成型设备，本技术方案解决了现有背楞容易腐蚀老化的问题以及便于焊接成型的问题，提高了其表面防腐蚀能力，并且提高背楞的成型效率。

为达到以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种耐蚀铝模板的加固背楞的成型机器人，所述加固背楞包括中间管以及设置在中间管两侧的边管，所述中间管的横截面为矩形，两个所述边管设置在中间管的沿所述矩形的宽度方向的两侧，中间管与两边管在接缝处连接；其特征在于，所述成型机器人包括：

工作台，用于对待焊接的中间管和边管进行支撑，在所述工作台的台面上设置有矩形孔，在所述工作台上对应于在矩形孔的位置处设置有可上下移动的承载结构；

边管上料机构，用于将待焊接的边管移动到承载结构上；

中间管上料机构，用于将待焊接的中间管移动到承载结构上；

焊接机构，用于对上料完成的边管与中间管进行焊接；其特征在于，

所述边管上料机构包括边管送料结构和边管翻转结构，所述边管送料结构用于将边管送入到边管翻转结构，所述边管翻转结构用于对边管进行翻转180°。

优选地，所述边管翻转结构包括：

翻转筒，用于接收由所述边管送料结构送出的边管，所述翻转筒的轴线沿着第一方向延伸并且能够上下移动，在俯视观察时，所述翻转筒与所述承载结构在第一方向上对齐，在上下移动的过程中所述翻转筒能够与所述承载结构对齐；

齿环，套设在所述翻转筒上；

齿轮，与所述齿环啮合；

旋转电机，所述齿轮设置在所述旋转电机的输出轴上。

优选地，在所述翻转筒的内侧壁上设置有两滑槽，所述滑槽沿着所述翻转筒的轴线方向延伸且两滑槽相对于所述翻转筒的轴线对称设置，所述滑槽的尺寸配置为沿着边管的横截面的长度方向的两侧能够限位在所述滑槽中。

优选地，沿着所述翻转筒上且沿着其轴线方向设置有多组缓冲导料组件，每组缓冲导料组件包括：

四个可旋转的滚轮，四个可旋转的滚轮分别用于抵靠在边管的对应所述边管的横截面的长边的两侧且每个滚轮能够沿着垂直于所述边管的横截面的长边的方向来回移动。

优选地，边管送料结构包括：

第一输送结构，用于将边管沿着第二方向输送，所述第二方向为垂直于第一方向的水平方向；

第四气缸，用于将位于第一输送结构的输出端上的边管推送到所述翻转筒中，设置在所述第一输送结构的输出端且相对于第一输送结构设置在与所述翻转筒相反的一侧，并且所述第四气缸的气缸杆沿着所述第一方向延伸且朝向所述翻转筒，在第四气缸的气缸杆的自由端设置有第一推板；

第五气缸，设置在所述第一输送结构的输出端的正上方，用于在翻转筒中的边管与其对齐时将翻转筒中的边管推入到承载结构上，所述第五气缸的气缸杆沿着所述第一方向延伸且朝向翻转筒的方向，俯视观察时，所述第五气缸、翻转筒以及矩形框架位于同一直线上，在所述第五气缸的气缸杆的自由端上设置有第二推板，所述翻转筒在上下移动的过程中能够选择性地与所述第四气缸和第五气缸对齐。

优选地，第一输送结构采用皮带传输，在皮带沿第一方向的两侧分别设置有第一挡板，两第一挡板沿着第二方向延伸，两第一挡板的上侧高度高于所述皮带上表面的高度，并且两第一挡板之间的距离大于边管的长度，在两所述第一挡板的靠近第一输送结构的输出端设置有第一避让开口，通过第一避让开口，第四气缸能够推着位于所述第一输送结构的输出端上的边管进入到翻转筒中。

优选地，在靠近所述第一输送结构的输出端的位置处设置有第二挡板，所述第二挡板沿着所述第一方向延伸且其高度高于所述皮带的上方部分的上表面，并且所述第二挡板距离所述第一挡板的距离大于边管的宽度；在所述第一推板的远离第二挡板的一侧设置有第三挡板，所述第三挡板沿着所述第一方向延伸并且从第一推板向着远离翻转筒的方向延伸。

优选地，所述承载结构包括：

矩形框架，可上下移动，俯视观察时，位于所述矩形孔内；

多个导辊，可旋转地设置在矩形框架上，多个所述导辊沿着第一方向排列，每个所述导辊的旋转轴线平行于所述第二方向；

第三气缸，设置在所述工作台的台面的下表面上且矩形框架的沿第二方向的一侧上，所述第三气缸的气缸杆沿着第二方向延伸且在其自由端上设置有卸料推板，所述卸料推板能够将所述背楞从矩形框架的与所述第三气缸相反的一侧推出；

卸料滑道，在所述工作台上设置有卸料滑道，所述卸料滑道相对于所述矩形框架位于与所述第三气缸相反的一侧，并且所述卸料滑道沿着远离矩形框架的方向逐渐向下倾斜，其较高的一端低于矩形框架位于最低位置处的高度，当卸料推板将背楞从矩形框架上推下时，背楞能够落到所述卸料滑道上。

优选地，在所述工作台上且位于所述矩形框架的沿第一方向的两端分别设置有一抵接板，所述抵接板能够上下移动，在所述工作台的台面的上表面上且位于矩形框架的沿第二方向的两侧分别设置有侧端挡板。

本发明还提供了一种成型方法，采用上述成型设备，具体包括如下步骤：

步骤一、第一输送结构将边管沿着第二方向输送；

步骤二、翻转筒下降到与所述第四气缸对齐的位置处，第四气缸的气缸杆伸出，将位于第一输送结构的输出端上的边管推入到翻转筒中；

步骤三、翻转筒上升到与所述第五气缸对齐的位置处，第五气缸将翻转筒内的边管推入到承载结构上；

步骤四、承载结构下降一段距离，中间管送料机构将所述中间管上料到已经处于承载结构的边管的上方；

步骤五、翻转筒再次下降与所述第四气缸对齐的位置处，第四气缸的气缸伸出，将位于第一输送结构的输出端上的另一边管推入到翻转筒中；

步骤六、翻转筒再次上升到与第五气缸对齐的位置处，承载结构再次下降一段距离，第五气缸将翻转筒内的另一边管推入到位于承载结构上的中间管的上方；

步骤七、承载结构上升一段距离，使所述边管与所述中间管的接缝露出；

步骤八、焊接机构对所述接缝进行焊接；

步骤九、焊接完成后，承载结构下降一段距离，第三气缸伸出，将承载结构上成型后的背楞推入到卸料滑道上；

在执行步骤三和步骤六中的其中一个步骤之前，需要将翻转筒翻转180°。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明能够实现背楞的自动成型，特别是在边管上料的过程中能够实现边管180°的翻转，准确地实现边管和中间管的组合。

附图说明

图1为本发明的背楞的立体图；

图2为本发明的背楞的分解图；

图3为本发明的耐蚀铝模板加固背楞的成型设备立体图；

图4为本发明的耐蚀铝模板加固背楞的成型设备俯视图；

图5为本发明的焊接工作台的局部立体图；

图6为本发明的焊接工作台的侧视图；

图7为本发明的边管上料装置的局部立体图一；

图8为本发明的边管上料装置的局部立体图二；

图9为本发明的中间管上料装置的局部立体图；

图10为本发明的边管上料装置的局部立体图；

图11为本发明的边管上料装置的主视图；

图12为本发明的图11中沿a-a处的剖视图；

图13为本发明的图13中b处放大图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

实施例一

一种耐蚀铝模板的加固背楞，包括中间管1以及设置在中间管1两侧的边管2，所述中间管1为中空结构且横截面为矩形，所述中间管1的沿矩形的宽度方向的两侧的第一表面为平面，在两第一表面上分别设有沿着中间管1的长度方向延伸的凸起条3，两个所述边管2均为铝型材且设置在中间管1的沿矩形的宽度方向的两侧，每个边管2的面向中间管1的一侧的第二表面为平面，第二表面与对应侧的第一表面相贴合，在第二表面上设置有与所述凸起条3配合的条形槽6。在第一表面与对应侧的第二表面的贴合处的沿所述矩形的长度方向的两侧采用焊接的方式固定。

实施例二

该实施例提供一种耐蚀铝模板的加固背楞的成型机器人，用于对实施例一中的加固背楞进行装配并焊接。

所述成型机器人，包括用于对待焊接的背楞进行支撑的工作台7、用于将待焊接的边管2移动到工作台7上的边管上料机构8、用于将待焊接的中间管1移动到工作台7上的中间管上料机构9以及用于对上料完成的边管2与中间管1进行焊接的焊接机构10。边管上料机构8和中间管上料机构9将边管2位于上下两侧、中间管1位于两边管2之间的方式对边管2和中间管1进行上料，在上料完成之后，焊接结构10对中间1与两边管2之间的缝隙边缘进行焊接。

在所述工作台7的台面上设置有矩形孔，在矩形孔的位置处设置有承载结构，所述承载结构包括矩形框架16和可旋转地设置在矩形框架16上的多个导辊17，多个所述导辊17沿着第一方向排列，每个所述导辊17的旋转轴线平行于所述第二方向，所述第一方向平行于所述矩形框架16的长度方向，所述第二方向平行于所述矩形框架16的宽度方向。所述矩形框架16相对于所述工作台7上下移动。所述边管上料机构8沿着第一方向将所述边管2输送到承载结构上，多个导辊17有助于边管2移动。在所述工作台7的设置有第二气缸18，所述第二气缸18的气缸杆向上延伸，所述矩形框架16设置在所述第二气缸18的上端，通过所述第二气缸18的伸缩能够带动所述矩形框架16上下移动。在对边管2和中间管1上料时以及焊接时，所述第二气缸18处于伸出的状态，在焊接完成后就完成了背楞的生产，此时矩形框架16向下移动，使所述背楞的上表面低于所述工作台7的台面的下表面。

在所述工作台7的台面的下表面上且矩形框架16的沿第二方向的一侧上设置有第三气缸21，所述第三气缸21的气缸杆沿着第二方向延伸且在其自由端上设置有卸料推板22，在所述背楞下降到所述台面的下表面以下时，第三气缸21的气缸杆伸出，所述卸料推板22将所述背楞从矩形框架16的与所述第三气缸21相反的一侧推出。

进一步，在所述工作台7上设置有卸料滑道20，所述卸料滑道20相对于所述矩形框架16位于与所述第三气缸21相反的一侧，并且所述卸料滑道20沿着远离矩形框架16的方向逐渐向下倾斜，其较高的一端低于第二气缸18缩回时矩形框架16的高度，这样当卸料推板22将背楞从矩形框架16上推下时，背楞能够落到所述卸料滑道20上。在所述卸料滑道20较低的一端出设置有卸料输送结构19，从卸料滑道20上滑落的背楞卸料输送结构19上，由所述卸料输送结构19运走，并且在所述卸料输送结构9的背离所述卸料滑道20一侧设置有卸料挡板23，用以防止背楞滚出。

在所述工作台7上且位于所述矩形框架16的沿第一方向的两端分别设置有一抵接板15，所述抵接板15能够上下移动，这样当从矩形框架16的一端上料时将另一端的抵接板15向上移动，能够起到限位的作用，当中间管1和边管2均完成上料时，将两抵接板15均向上移动，保证中间管1和边管2在焊接时的稳定性。所述抵接板15采用第一气缸14驱动。进一步，在所述工作台7的台面的上表面上且位于矩形框架16的沿第二方向的两侧分别设置有侧端挡板12，用于在第二方向上对位于下方的边管2进行限位，侧端挡板12的高度不能超过位于下侧的边管2以避免挡住下侧的边管2与中间管1的缝隙进而影响焊接。当然，在实际实用中，也可以将侧端挡板12设置成可上下移动，根据需要将侧端挡板12升起或者落下。

所述边管上料机构8包括边管送料结构39和边管翻转结构，所述边管送料结构39用于将边管送入到边管翻转结构，所述边管翻转结构用于对边管2进行翻转180°，这样能够满足上下两侧的边管2相差180°的需求。

所述边管翻转结构包括翻转筒26，所述翻转筒26的轴线平行于第一方向并且能够上下移动，在俯视观察时，所述翻转筒26与所述承载结构在第一方向上对齐，在上下移动的过程中所述翻转筒26能够与所述承载结构对齐，进而能够将翻转筒26中的边管2输送到承载结构上。具体地，在所述翻转筒26设置在提升机构24上，所述提升机构24包括可上下移动的升降平台241，所述翻转筒26的两端分别通过固定架25支撑在所述升降平台241上，所述翻转筒26相对所述固定架25可旋转。在所述翻转筒26上对应每个固定架25的位置处套设有环形滑道28，在每个固定架25的内侧设置有多个导轮29，每个固定架25上的多个所述导轮29相对于所述翻转筒26的轴线位于同一圆周上并且均抵靠在所述环形滑道28上，进而有助于翻转筒26的旋转。

进一步，在所述升降平台241上设置有驱动电机30，在所述翻转筒26上设置有齿环32，在所述驱动电机30的输出轴上设置有齿轮31，所述齿轮31与齿环32啮合，进而通过驱动电机30能够带动所述翻转筒26旋转。所述升降平台241的上下移动可以采用现有技术。

进一步，在所述翻转筒26的内侧壁上设置有两滑槽27，所述滑槽27沿着所述翻转筒26的轴线方向延伸且两滑槽27相对于所述翻转筒26的轴线对称设置，所述滑槽27的尺寸配置为沿着边管2的横截面的长度方向的两侧能够限位在所述滑槽27中，即，使对应所述横截面的宽边的两侧插入到滑槽27中，这样当将边管2插入到翻转筒26中时，通过所述滑槽27能够起到限位的作用，避免边管2发生倾斜。

进一步，沿着所述翻转筒26上且沿着其轴线方向设置有多组缓冲导料组件，每组缓冲导料组件包括四个可旋转的滚轮36，四个可旋转的滚轮36分别用于抵靠在边管2的对应所述横截面的长边的两侧且每个滚轮36能够沿着垂直于所述横截面的长边的方向来回移动以将边管夹住并起到导向的作用。具体地，在所述翻转筒26上对应于每个滚轮36的位置处设置有导套33，所述导套33贯穿所述翻转筒26的筒壁，所述导套33的轴线平行于所述滚轮36的移动方向，在所述导套33内设置有导向杆34，所述导向杆34相对导套33沿着其轴线可移动，所述导向杆34的位于所述翻转筒26的一端设置有滚轮支架35，所述滚轮36可旋转地设置在所述滚轮支架35上，所述滚轮36的旋转轴线同时垂直于所述翻转筒26的轴线和导套33的轴线。在所述导向杆34上套设有弹簧37，所述弹簧37的一端抵靠在所述滚轮支架35上，另一端抵靠在所述导套33的位于翻转筒26的内部的一端上，并且所述弹簧37始终处于被压缩的状态，以使滚轮36具有始终向着边管2移动的趋势。在所述导向杆34的伸出翻转筒26的一端上设置有抵接块38，所述抵接块38的最大直径大于导套33的内径，通过抵接块38能够限定滚轮36向着边管2移动的范围，当将边管2插入到翻转筒26中时，多组缓冲导料组件能够起到导向的作用，并且能够减小边管2与滑槽27的侧壁的摩擦。

边管送料结构39，包括第一输送结构40和第四气缸41，所述第一输送结构40用于将边管2沿着第二方向输送，所述第四气缸41设置在所述第一输送结构40的输出端，用于将位于第一输送结构40的输出端上的边管2推送到所述翻转筒26中。具体地，第一输送结构40采用皮带传输，在皮带沿第一方向的两侧分别设置有第一挡板401，两第一挡板401沿着第二方向延伸，两第一挡板401的上侧高度高于所述皮带上表面的高度，并且两第一挡板401之间的距离略大于边管2的长度。在两所述第一挡板401的靠近第一输送结构40的输出端设置有第一避让开口43，通过第一避让开口43，第四气缸41能够推着位于所述输出端上的边管2进入到翻转筒26中。所述第四气缸41设置在相对于第一输送结构40与所述翻转筒26相反的一侧，并且所述第四气缸41的气缸杆沿着所述第一方向延伸且朝向所述翻转筒26，在第四气缸41的气缸杆的自由端设置有第一推板42，当第四气缸41的气缸杆伸出时，第一推板42能够推着位于所述输出端上的边管2进入到所述翻转筒26。

进一步，在靠近所述第一输送结构40的输出端的位置处设置有第二挡板402，所述第二挡板402沿着所述第一方向延伸且其高度高于所述皮带的上方部分的上表面，这样当第一输送结构40沿着所述第二方向输送所述边管2达到第一输送结构40的输出端时，到达第一输送结构40的输出端的边管2抵靠在所述第二挡板402上。

进一步，在所述第一推板42的远离第二挡板402的一侧设置有第三挡板403，所述第三挡板403沿着所述第一方向延伸并且从第一推板42向着远离翻转筒26的方向延伸。这样当第四气缸41带着第一推板42推动位于第一输送结构40的输出端上的边管2上料时，第三挡板403能够对下一个即将进入到输出端的边管2进行阻挡，这样能够保证第一推板42能够顺利地退回。

在所述第一输送结构40的输出端的正上方设置有第五气缸44，所述第五气缸44的气缸杆沿着所述第一方向延伸且朝着所述矩形框架16延伸，俯视观察时，所述第五气缸44、翻转筒26以及矩形框架16位于同一直线上。所述第五气缸44的高度略高于矩形框架16的高度，在所述第五气缸44的气缸杆的自由端上设置有第二推板45，当第四气缸41将一个边管2推入到翻转筒26中后，翻转筒26向上移动并将翻转筒26中的边管2与所述第二推板45对齐，第五气缸44的气缸杆伸出，将翻转筒26中的边管2推出。同时，由于两个边管2的朝向不同，当对其中一个边管2进行上料时，翻转筒26旋转180°，具体哪一个边管2翻转180°，根据在所述第一输送结构40中的边管2的朝向确定。由于第五气缸44的高度不能改变，当对位于上方的边管2进行上料时，可以使矩形框架16下降预定的高度，保证在第五气缸44对上方的边管2上料时，上方的边管2能够顺利地进入到承载结构上。

中间管上料机构9包括支撑在中间上料架46上的第二输送结构47，第二输送结构47用于将中间管1沿着第二输送方向进行输送，其采用皮带输送。在所述中间上料架46上且位于所述第二输送结构47的沿第一方向的两侧分别设置有一第四挡板471，所述第四挡板471的高度高于第二输送结构47的皮带的上方部分的高度且两第四挡板471之间的距离略大于中间管1的长度，所述中间管1在所述第二输送结构47沿着第一方向放置。在两个第四挡板471的靠近第二输送机构47的输出端的位置处设置第二避让口50，所述第二避让口50能够使中间管1沿着第一方向向着承载结构移动并移动到承载结构上。

所述中间管上料机构9还包括第六气缸48，所述第六气缸48位于第二输送结构47的背离所述翻转筒26的一侧，所述第六气缸48的气缸杆沿着所述第一方向延伸且朝向所述翻转筒26延伸，在所述第六气缸48的气缸杆的自由端上设置有第三推板49，当第六气缸48伸出时，第三推板49将处于第二输送结构47的输出端上的中间管1推到承载结构上。

进一步，在所述中间上料架46上且靠近所述第二输送结构47的输出端设置有第五挡板472，所述第五挡板472沿着所述第一方向延伸，所述第五挡板472与所述第四挡板471的距离略大于中间管1的宽度，第五挡板472的高度大于皮带的上方部分的上表面以对第二输送结构47上的中间管进行阻挡以防止中间管1在第二输送结构47的输出端上沿着第二方向掉落。

进一步，在所述第三推板49的远离第五挡板472的一端设置有第六挡板473，第六挡板473平行于所述第一方向，且第六挡板473从第五挡板472向着远离翻转筒26的方向延伸，当所述第三推板49推着中间管1向着承载结构移动时，第六挡板473能够阻挡其它中间管1继续向着第二输送结构46的输出端移动，便于第三推板49能够顺利地退回。

俯视观察时，所述第六气缸48与所述翻转筒26在同一直线上，所述第六气缸48的高度与位于第二输送机构47上的中间管1的高度相同。

在对边管1和中间管2进行上料时，先由边管送料结构39将一个边管2上料到翻转筒26中，再从翻转筒26进入到承载结构上；然后中间管上料机构9对中间管1进行上料，在中间管1上料到承载结构之前，需要将已经上料一个边管2的承载结构下降一个边管2的厚度的距离；最后，对另一个边管2进行上料到翻转筒26，再从翻转筒26进入到承载结构上，在另一个边管2进入到承载结构之前，承载结构需要再下降一个中间管1的厚度的距离；在边管2和中间管1上料完成后，承载结构上升一段距离，至少使中间管1与上下两个边管2的接缝处露出。并且，在对边管2进行上料时，靠近翻转筒26的抵接板15下降以使边管2能够进入到承载结构，远离翻转筒26的抵接板15上升以使边管2能够准确地停留在所述承载结构上，在对中间管1进行上料时，靠近翻转筒26的抵接板15上升，远离翻转筒26的抵接板16下降。并且，在对两边管2进行上料时，其中一个边管2需要旋转180°。

所述焊接结构10包括两机械手臂，两机械手臂支撑在龙门架上，所述龙门架能够沿着所述第一方向来回移动，所述机械手臂的自由端设置有焊枪，进而能够实现焊接。在焊接完成后，承载结构下降，第三气缸21伸出，将成型后的背楞推入到卸料滑道20。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。