CN101602143B - 一种滑动焊接机 - Google Patents

Abstract

一种滑动焊接机，它含有与被加工金属笼的横截面形状对应的固定电极、活动电极、纵筋牵引盘、固定导筋盘、箍筋盘、箍筋缠绕机构、金属笼传送机构，固定电极上有若干导筋槽，活动电极上有沿固定电极径向作弹性运动、沿固定电极中心作周向运动、沿箍筋外侧面滑动的电极体，活动电极含有可调节座体、与可调节座体、电极轮的相对位置分别可调的电极体，电极体与可调节座体之间设置有隔热垫、绝缘垫，固定电极的横断面为异形曲面。固定电极外侧边上固定安装了若干绝缘板。箍筋与纵筋的接触点处的焊接质量稳定、可靠，焊点强度损失小于等于5％，相对于点焊工艺而言，在保证质量的前提下，极大地提高了生产效率。

Description

一种滑动焊接机

技术领域：

本发明涉及焊接设备，特别是焊接由金属筋条交叉焊接而成的长条状金属笼，如混凝土构件用钢筋笼等的焊接设备。 

背景技术：

现有长条状金属笼的滚焊设备，如混凝土管桩用钢筋笼的焊接设备，有针对圆形混凝土管桩而设计的，包括：圆形固定电极、活动电极、纵筋牵引盘、纵筋喂入机构、箍筋盘、螺旋箍筋缠绕机构、钢筋笼传送机构，圆形固定电极的外周上沿周向设置有若干筋槽，圆形固定电极固定在支架上。滚焊机对圆形混凝土管桩用钢筋笼进行滚焊作业时，先将纵筋的一端镦粗，并卡在纵筋牵引盘上的导筋孔中，纵筋置于圆形固定电极的外周上沿周向设置的若干筋槽中，纵筋牵引盘带动纵筋作水平运动，同时，螺旋箍筋缠绕机构带动箍筋绕圆形固定电极转动，将箍筋成螺旋状地绕在纵筋外侧，活动电极沿圆形固定电极的直径方向向圆形固定电极的轴线方向运动，直至活动电极板压在箍筋与纵筋的触点位置时为止。随着纵筋牵引盘带动纵筋不停地作水平运动，螺旋箍筋缠绕机构带动箍筋绕圆形固定电极转动就形成了在圆形钢筋笼的轴向呈螺旋状分布的若干箍筋与纵筋的触点，并由圆形固定电极与活动电极共同完成焊接作业，制成的圆形钢筋笼由钢筋笼传送机构输送，直到整个圆形钢筋笼加工完毕为止。由于现有的焊接圆形混凝土管桩用钢筋笼的滚焊机的固定电极是圆形的，所以，活动电极至圆形固定电极的外周面的距离是一定的，活动电极作用在箍筋与纵筋的触点位置的作用力也是恒定的，因此，只要调整好活动电极与圆形固定电极之间的距离，箍筋与纵筋接触处的焊点的质量就能得到保证。如仅将圆形固定电极调换成方形固定电极，仍采用原焊接圆形混凝土管桩用钢 筋笼的滚焊机来焊接方形混凝土管桩用钢筋笼的话，由于活动电极至方形固定电极的外周面的距离是变化的，所以，活动电极作用在方形固定电极的外周面上的箍筋与纵筋的触点位置的作用力也是在变化的，如保证作用在方形固定电极的四个角线处的作用力适度的话，则作用在方形固定电极的四个平面处的作用力就小，造成焊接不足，箍筋与纵筋的触点处的连接牢固程度不够，如保证作用在方形固定电极的四个平面处的作用力适度的话，则作用在方形固定电极的四个角线处的作用力大，焊接过分，箍筋与纵筋的触点处的强度降低。 

因而，出现了针对方形混凝土管桩而专门设计的滚焊机，如中国专利“预应力混凝土方桩钢筋骨架滚焊机(专利号200520069908.4)”包括：纵筋、滚筒、固定电极、活动电极、骨架、箍筋盘、小车、链轮、夹筋索引盘、箍筋、焊接信号发生器、纵筋架以及电脑控制部分等组成，是对固定、活动电极的改选，其固定电极是方形的，周边开有多个导筋槽，它与固定电极支架连接；活动电极包括导电板、导向杆，导电板上的电极轮和压轮对方形电极作旋转运动，导向杆上的弹簧对电极轮、压轮与方形电极的接触压力进行调整。该专利虽然采用了弹性的活动电极解决了活动电极沿方形固定电极的径向的弹性移动问题，使方形钢筋笼的四边与四顶角线上的焊点处的焊接作用力的大小变化有所减少，但是由于电极轮工作时通过大电流而长时间地发热，电极轮上的热量经滚动运动副传递到导电板上，再向上传递到弹簧，电极轮与导电板之间的滚动运动副因长时间发热而烧坏，电极轮与导电板咬死而失效，又因电极轮上的热量传递到弹簧，使弹簧发生变形，原始调整好的弹簧的弹力发生变化，电极轮作用在方形钢筋笼的四边与四顶角线上的焊点处的焊接作用力的大小也就发生了变化，最终影响到焊点的焊接质量。 

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能保证作用在具有 箍筋与纵筋的金属笼上的箍筋与纵筋的接触点处的焊点的焊接质量稳定的滑动焊接机。 

本发明的解决方案：一种滑动焊接设备，它含有与被加工金属笼的横截面形状对应的固定电极、活动电极、纵筋牵引盘、固定导筋盘、箍筋盘、箍筋缠绕机构、金属笼传送机构，固定电极的外侧面上沿轴向设置有若干导筋槽，活动电极上有沿固定电极径向作弹性运动、沿固定电极中心作周向运动、沿箍筋外侧面滑动的电极体。 

活动电极活动连接在电极轮上，箍筋缠绕机构固定在电极轮上，活动电极、箍筋缠绕机构和电极轮一起绕固定电极作同步转动，活动电极、箍筋缠绕机构在电极轮上的分布位置，应保持电极轮在转动时基本保持平衡，以降低噪音，减少能耗。 

活动电极含有可调节座体以及与可调节座体、电极轮的相对位置分别可调的电极体，可调节座体含有弹簧套管部件、与弹簧套管部件活动连接的底座；可调节座体的底座还可设计为滑槽结构，电极体与滑块弹性连接，滑块与滑槽滑动连接。就某一规格尺寸的金属笼而言，要调整电极体作用在与固定电极中心线的距离不等的纵筋上的作用力的误差值达到最小，通过调整调节螺帽来调整电极体与弹簧套管部件中的弹簧力的大小来实现；就不同规格尺寸的金属笼而言，除了要通过调整调节螺帽来调整电极体与弹簧套管部件中的弹簧力的大小来实现调整电极体作用在与固定电极中心线的距离不等的纵筋上的作用力的误差值达到最小外，还要通过调整弹簧套管部件与电极轮之间的相对位置，使得电极体作用在大尺寸的金属笼的纵筋上的作用力不至于过大而造成过焊，也使得电极体作用在小尺寸的金属笼的纵筋上的作用力不至于过小而造成虚焊或空焊。 

活动电极上含有可手动操纵电极体向上抬起的操纵手柄，便于在开始焊接加工前手动抬起电极体，将箍筋插入电极体与箍筋之间。 

所述的弹簧套管部件含有弹簧、套管、调节螺杆、调节螺帽、滚轮， 套管的上端口上安装了封盖，封盖外侧的调节螺杆上有调节螺帽，调节螺杆上固定安装了弹簧压板，弹簧置于弹簧压板与封盖之间的套管内腔中，调节螺杆与套管之间还安装了滚轮，以保持调节螺杆在受力时始终位于套管的中部，调整调节螺帽在螺杆上的位置，即可达到控制弹簧作用在调节螺杆上的作用力的大小，也即控制了电极体作用在箍筋上的作用力的大小。 

与封盖配合位置处的调节螺杆上设计有扁位，使调节螺杆只能相对封盖朝一个方向移动，不能绕自身轴线转动，以保持电极体在箍筋上的方位不变。 

电极体与可调节座体之间设置有隔热垫，避免电极体上的热量传导到可调节座体，使可调节座体内的弹簧受热而影响弹簧的弹力大小。 

调节螺杆与电极体连接，所述隔热垫设置在调节螺杆与电极体的连接处。 

电极体与可调节座体之间设置有绝缘垫，所述绝缘垫设置在调节螺杆与隔热垫之间，或设置在隔热垫与电极体之间。 

电极体的工作面为圆弧面，便于电极体在箍筋上作滑行移动。 

圆弧面为球面或柱面，圆弧面的半径为60-150毫米，半径太小，接触通电时间短，箍筋与纵筋不能达到有效焊接，半径太大，方形固定电极上纵筋较多时，箍筋与纵筋接触通电时间长，耗电量大，焊接点容易产生烧融现象，影响箍筋与纵筋的连接强度。 

电极体由普通导电材料制成的基体和由经过耐磨、提高硬度等处理的导电材料制成的镶嵌块组成。一方面，只对部分电极体进行耐磨、提高硬度等处理，降低了制造成本，另一方面，当电极体的工作面经过长期使用产生磨损而影响使用时，不需要对电极体的工作表面进行重新加工或者整体更换以满足工作要求，只需更换镶嵌块即可，降低了用户的使用成本，减少了导电材料的损耗。 

含有两个活动电极，两个活动电极沿固定电极的轴向设置，相隔距离为箍筋的一个螺距。这样在固定电极上就可以同时缠绕两根箍筋，即单根箍筋的螺距增加了一倍，电极轮转动一圈，金属笼上的箍筋就绕了两圈，工作效率提高了一倍。 

在电极体的前部增设弹性压块。保证电极体在进行焊接时，弹性压块已将箍筋压在纵筋上，这样使得电极体在沿着箍筋滑动时箍筋作用在电极体上的作用力减小，从而降低了电极体的磨损速度，延长了电极体的使用寿命，节约了使用成本。 

弹性压块或弹性压轮与电极体分立，弹性压块或弹性压轮、电极体分别压在箍筋上，弹性压块或弹性压轮与箍筋的接触点至电极体与箍筋的接触点之间的距离小于固定电极上相邻两个纵筋之间距离的两倍。 

弹性压轮与电极体分别通过隔热垫和绝缘垫固定连接在调节螺杆下端的安装盘上，弹性压轮与电极体之间也安装了隔热垫和绝缘垫。 

调节螺杆分为主杆和活动杆两部分，主杆和活动杆活动连接，活动杆下端固定了安装盘，弹性压块与电极体分别通过隔热垫和绝缘垫固定连接在安装盘上，弹性压块与电极体之间也安装了隔热垫和绝缘垫，弹性压块的下部与电极体的下部之间留有能使弹性压块与电极体顺利跨过固定电极的角部位置的空间。 

固定电极的横断面为异形曲面。 

异形曲面为圆形、椭圆形、三角形、对称多边形、对称非等边多边形或不规则多边形。 

固定电极外侧边上固定安装了若干绝缘板，绝缘板与绝缘板之间的间隔与固定电极上的导筋槽对应，保证了电极体在焊接工位时与箍筋、纵筋、固定电极之间实现有效接触；保证了电极体不在焊接工位，电极体作用在两根纵筋之间的箍筋上的作用力使箍筋产生变形而下凹时，电极体与固定电极能有效绝缘，防止电极体与固定电极直接接触产生大电流而烧坏设 备。 

固定电极上安装了若干导筋槽体，导筋槽设在导筋槽体上。使得纵筋在长期沿着导筋槽滑动造成导筋槽磨损而不能使用时，不需要更换固定电极而仅需要更换固定电极上的导筋槽体即可，延长了固定电极的使用寿命，节约了使用成本。 

导筋槽体的上口平面与固定电极上的绝缘板外平面相平齐，或低于固定电极上的绝缘板外平面，以有效防止电极体在与纵筋接触前与导筋槽体接触而导通，产生大量放电现象，降低了能耗。导筋槽的深度大于纵筋直径的二分之一，最优深度为纵筋直径的三分之二左右，使纵筋略凸出于导筋槽体的上口。因为，若纵筋凸出导筋槽过多，则电极体作用在两根纵筋之间的箍筋上的作用力使箍筋产生过度的下凹变形，并且不能自行恢复到原状；而当纵筋凸出导筋槽三分之一左右时，既能使电极体作用在两根纵筋之间的箍筋上的作用力使箍筋产生轻微的下凹变形能自行恢复，又不会出现因箍筋下移空间不够造成箍筋与纵筋焊接不充分而影响焊接质量。 

导筋槽体上口平面的两侧设置有平台，绝缘板置于平台上，尽量缩短导筋槽体上口平面导筋槽的侧边与导筋槽体之间的距离，减少电极体与导筋槽体接触的机会，降低能耗。 

固定电极固定在电极支座上，电极支座固定安装在电极轴上，电极支座与电极轴的配合部位采用不同的几何形状如椭圆形、三角形、对称多边形、对称非等边多边形，实现圆周方向的定位；或电极支座与电极轴的配合部位的几何形状为圆形，圆周方向由健定位；或电极支座的内孔采用花键孔，电极轴采用花键轴与电极支座配合；或将电极支座直接用螺铨或定位销固定在支架上；或在电极轴端部的固定螺母上增设固定螺母锁紧装置。克服了原电极支座与电极轴的固定配合不可靠，在电极体的压力作用下，电极支座与电极轴在圆周方向易产生相对位移，造成加工出来的金属笼产生扭曲变形而报废的缺陷。原电极支座与电极轴的配合部位的几何形 状为圆形，电极支座的圆周方向的定位是靠电极轴上的拼帽对电极支座的轴向进行定位间接实现对电极支座的圆周方向的定位。 

滑动焊接的方法：箍筋绕纵筋转动，电极体作复合运动，即电极体在固定电极的径向位置固定或沿固定电极径向弹性运动、绕固定电极中心作周向运动、沿箍筋外侧等速滑动或变速滑动，由电极体直接将箍筋压到纵筋上并同时完成焊接，或由压轮将箍筋压到纵筋上，并继续向前运动，紧接着由电极体完成箍筋与纵筋的焊接，其他工序按金属笼焊接的常规方法进行。在加工圆形金属笼时，电极体在固定电极的径向位置是固定的；在加工不等径的异形金属笼时，电极体沿固定电极径向作弹性运动，以适应金属笼径向尺寸变化需要。电极体绕固定电极中心作圆周运动是跟随箍筋的布筋方向，箍筋分布到哪儿，电极体就沿箍筋的缠绕方向跟随到哪儿，靠弹簧的弹力作用将电极体始终压在箍筋上。在加工圆形金属笼时，电极体沿箍筋外侧作等速滑动；在加工不等径的异形金属笼时，随着电极体与箍筋的接触点的位置在固定电极的径向发生变化，电极体沿箍筋外侧作增速滑动或减速滑动。 

详细加工步骤包括：将纵筋的一端镦粗，再将纵筋送入固定导筋盘，并经固定电极后再送入纵筋牵引盘，纵筋置于固定电极的外周面上沿轴向设置的若干导筋槽中；箍筋缠绕机构带动箍筋绕固定电极转动，电极体沿箍筋外表面将箍筋绕在纵筋外侧；电极轮转动，驱动设置在固定电极的中心点与各纵筋中心点连接线方向上的电极体转动，或驱动电极体沿箍筋滑动，即电极体随箍筋一起绕固定电极转动的同时，沿固定电极的中心点与各纵筋中心点连接线的方向作径向移动；电极体、固定电极在纵筋与箍筋接触时导通，完成点焊；电极轮继续转动，驱动电极体随箍筋一起转动或沿箍筋滑动，完成下一个纵筋与箍筋接触点的焊接作业；不断重复上述步骤，制成的金属笼由金属笼传送机构输送，直到整个金属笼加工完毕。 

本发明的优点：箍筋与纵筋的接触点处的焊接质量稳定、可靠，焊点 强度损失小于等于5％，相对于点焊工艺而言，在保证质量的前提下，极大地提高了生产效率。 

附图说明：

图1为本发明实施例的整机结构示意图； 

图2为本发明实施例的电极导通状态的电极部件装置的结构示意图； 

图3为图2的A-A剖视图； 

图4为图2的I部放大图； 

图5为图2的II部放大图； 

图6为本发明实施例的绝缘体与导筋槽体的结合部位结构示意图； 

图7为本发明实施例的电极非导通状态的电极部件装置的结构示意图； 

图8为本发明实施例的电极体处于固定电极中心位置最远处的电极部件装置的结构示意图； 

图9为本发明实施例的电极部件的固定电极的截面为正六边形的电极部件结构示意图； 

图10为本发明实施例的电极部件的固定电极的截面为棱形的电极部件结构示意图； 

图11为本发明实施例的电极部件的固定电极的截面为对称非等边形的电极部件结构示意图； 

图12为本发明实施例的电极部件的固定电极的截面为圆形的电极部件结构示意图； 

图13为本发明实施例的电极部件的固定电极的截面为椭圆形的电极部件结构示意图； 

图14为本发明实施例的电极部件的固定电极的截面为三角形的电极部件结构示意图； 

图15为本发明实施例的电极部件的活动电极的可移动结构示意图； 

图16为本发明实施例的图15的III部放大图； 

图17为本发明实施例的电极部件的活动电极的另一种可移动结构示意图； 

图18为本发明实施例的电极部件的活动电极前增设压轮的结构示意图； 

图19为本发明实施例的电极部件的对称设置二组活动电极的结构示意图； 

图20为本发明实施例的图19的B向视图； 

图21为本发明实施例的电极部件的带有二组活动电极和二组压轮的结构示意图； 

图22为本发明实施例的电极部件的带有双头电极体的结构示意图； 

图23为本发明实施例的电极部件的活动电极带有弹性电极体的结构示意图； 

图24为本发明实施例的电极体部件的电极体与压轮为一体的结构之一示意图； 

图25为本发明实施例的电极体部件的电极体与压块为一体的结构之二示意图。 

图中：1-电极轮；2-固定电极；3-箍筋盘；4-金属笼传送机构；5-纵筋牵引盘；6-箍筋缠绕机构；7-底座；8-套管；9-电极体；10-电极支座；11-支架；12-电极轴；13-拼帽；14-绝缘板；15-导筋槽；16-导筋槽体；18-调节螺帽；19-封盖；20-扁位；21-调节螺杆；23-平台；26-弹簧；31-正六边形固定电极；32-棱形固定电极；35-键；36-对称非等边形固定电极；37-螺栓；39-圆形固定电极；40-椭圆形固定电极；43-三角形固定电极；47-滚轮；48-弹簧压板；49-接线端；50-操纵手柄；51-安装盘；52-隔热垫；53-绝缘垫；54-基体；55-镶嵌块；56-固定臂；57-调整滑板；59-调整滑体；61-弹性压块； 78-摆臂；81-连接杆；82-滑槽；83-滑块；93-推杆；97-弹簧套管；99-固定导筋盘；100-主杆；101-活动杆；108-空间。 

具体实施方式：

图1所示一种滑动焊接设备，它含有电极轮1、固定电极2、活动电极、纵筋牵引盘5、固定导筋盘99、箍筋盘3、箍筋缠绕机构6、金属笼传送机构4。 

图2中，固定电极2为正方形，固定电极2的外侧面上沿轴向设置有若干导筋槽，活动电极上有沿固定电极2径向作弹性运动、沿固定电极2中心作周向运动、沿箍筋外侧面滑动的电极体9。电极体9处于固定电极2一侧边的中间一根纵筋与箍筋接触点处，电极体9处于最低位置，图中所示的电极体9、纵筋、箍筋和固定电极2处于导通状态，电极体9、纵筋、箍筋和固定电极2通入大电流进行点焊；活动电极的套管8与底座7过渡配合，保证套管8不能相对于底座7运动。底座7、箍筋缠绕机构6固定在电极轮1上，活动电极、箍筋缠绕机构6和电极轮1一起绕固定电极2作同步转动，活动电极、箍筋缠绕机构6在电极轮1上的分布位置，应保持电极轮1在转动时基本保持平衡以降低噪音，减少能耗。固定电极2固定在电极支座10上，电极支座10与电极轴12配合，电极支座10与电极轴12配合面的形状为方形，电极轴12固定在支架11上。 

图3中，活动电极的底座7与箍筋缠绕机构6固定在电极轮1上，固定电极2固定在电极支座10上，电极支座10与电极轴12配合，电极支座10与电极轴12配合面的形状为方形，电极轴12固定在支架11上，电极轴12的轴端上的螺纹上固定安装了拼帽13，拼帽13压在电极支座10的端部。 

图4中，给出了固定电极2上绝缘板14、导筋槽15的一种结构关系，固定电极2外侧边上固定安装了若干绝缘板14，绝缘板14与绝缘板14之间的间隔与固定电极2上的导筋槽15对应，固定电极2上安装了若干导筋槽体16，导筋槽15设在导筋槽体16上。导筋槽体16的上口平面与固定电极2上 的绝缘板14外平面相平齐，或低于固定电极2上的绝缘板14外平面，导筋槽15的深度为纵筋直径的三分之二，使纵筋略凸出于导筋槽体16的上口。 

图5中，与封盖19配合位置处的调节螺杆21上设计有扁位20，使调节螺杆21只能沿着套管8的轴线方向与封盖19作相对移动，不能绕套管8的轴线转动，以保持电极体9在箍筋上的方位不变。 

图6中，给出了固定电极2上绝缘板、导筋槽15的另一种结构关系，导筋槽体16上口平面的两侧设置有平台23，绝缘板14分别置于平台23上，尽量缩短导筋槽体16上口平面导筋槽15的侧边与导筋槽体16之间的距离，减少电极体9与导筋槽体16接触的机会。 

图7中，表示的是电极处于非导通状态时的电极部件装置的结构示意图。活动电极上的电极体9随电极轮1转动，使电极体9在固定电极的侧边上的箍筋上滑动，电极体9脱离箍筋、纵筋和固定电极2的接触点，向下一个箍筋、纵筋和固定电极2的接触点滑动，电极体9处于上一个箍筋、纵筋和固定电极2的接触点与下一个箍筋、纵筋和固定电极2的接触点之间的箍筋上，弹簧26被压缩。电极支座10与电极轴12配合部位的几何形状为椭圆形。 

图8中，电极体9处于方形的固定电极2角线上时的电极部件装置的结构图，电极支座10与电极轴12配合部位的几何形状为三角形。电极部件装置的其他结构没有改变。 

图9中，有一个正六边形的固定电极31。电极支座10上花键孔，电极轴12为花键轴，电极支座10与电极轴12以花键连接。电极部件的其他结构未作改变。 

图10中，有一个棱形的固定电极32。电极轴12为圆轴，电极轴12开有键槽，电极支座10的内孔上也开有键槽，电极支座10与电极轴12由键35连接。电极部件的其他结构未作改变。 

图11中，有一个对称非等边形的固定电极36。电极支座10直接用螺铨 37固定在支架11上。电极部件的其他结构未作改变。 

图12中，有一个圆形的固定电极39。电极支座10与电极轴12配合部位的几何形状为正方形。电极部件的其他结构未作改变。 

图13中，有一个椭圆形的固定电极40。电极支座10与电极轴12配合部位的几何形状为正六边形。电极部件的其他结构未作改变。 

图14中，有一个三角形的固定电极43。电极轴12为圆形，端部带有螺纹，用拼帽13将电极支座10压紧在电极轴12上，再用螺钉将拼帽13固定在电极支座10上。电极部件的其他结构未作改变。 

图15中，含有可调节座体，可调节座体含有弹簧套管部件和底座7，所述的弹簧套管部件含有弹簧26、套管8、调节螺杆21、调节螺帽18、滚轮47，套管8的上端口上安装了封盖19，封盖19与调节螺杆21的结合面处有扁位20，封盖19外侧的调节螺杆21上有调节螺帽18，调节螺杆21上固定安装了弹簧压板48，弹簧26置于弹簧压板48与封盖19之间的套管8内腔中，调节螺杆21与套管8之间还安装了滚轮47，以保持调节螺杆21在受力时始终位于套管8的中部，调整调节螺帽18在调节螺杆21上的位置，即可达到控制弹簧26作用在调节螺杆21上的作用力的大小，也即控制了电极体9作用在箍筋上的作用力的大小。套管8与底座7过渡配合，底座7上设置有调节螺钉，调节好套管8与底座7的相对位置后，旋紧调节螺钉，使调节螺钉作用在套管8上，保证套管8不能相对于底座7运动。底座7固定在电极轮1上。电极体9上安装了接线端49和可手动操纵电极体9向上抬起的操纵手柄50。 

图16中，调节螺杆21固定了安装盘51，电极体9固定在安装盘51上，在电极体9与安装盘51之间安装了隔热垫52和绝缘垫53。电极体9上安装了接线端49和可手动操纵电极体向上抬起的操纵手柄50。电极体9由普通导电材料制成的基体54和由经过耐磨、提高硬度等处理的导电材料制成的镶嵌块55组成。镶嵌块55的工作面为圆弧面，圆弧面为球面或柱面，圆弧面 的半径为130毫米。 

图17中，套管8与固定臂56紧配，固定臂56固定在调整滑板57上，调整滑板57与调节螺杆21螺纹配合，调整滑板57与调整滑体59滑动配合，调整滑体59固定在电极轮1上。 

图18中，含有两个弹簧套管部件，一个弹簧套管部件的调节螺杆21下端固定安装了弹性压块61，一个弹簧套管部件的调节螺杆21下端固定安装了电极体9，弹性压块61、电极体9与调节螺杆21之间分别安装了隔热垫52和绝缘垫53，弹性压块61、电极体9分别压在箍筋上，弹性压块61与箍筋的接触点至电极体9与箍筋的接触点之间的距离小于固定电极2上相邻两个纵筋之间距离的两倍。 

图19中，含有两个弹簧套管部件，一个弹簧套管部件的调节螺杆21下端固定安装了弹性压块61，一个弹簧套管部件的调节螺杆21下端固定安装了电极体9，弹性压块61、电极体9与调节螺杆21之间分别安装了隔热垫52和绝缘垫53，弹性压块61、电极体9分别压在箍筋上，两个弹簧套管部件对称安装在固定电极2的两边。 

图20为图19的B向视图，弹性压块61、电极体9同在一根螺旋缠绕在固定电2极上的箍筋上。 

图21中，含有四个弹簧套管部件，二个弹簧套管部件的调节螺杆21下端分别固定安装了弹性压块61，二个弹簧套管部件的调节螺杆21的下端固定安装了电极体9，弹性压块61、电极体9为一组，弹性压块61、电极体9为另一组，二组对称设置在固定电极2的两边。 

图22中，含有一个弹簧套管部件，弹簧套管部件的调节螺杆21下端固定安装了两个电极体9，两个电极体9与调节螺杆21之间分别安装了隔热垫52和绝缘垫53，两电极体9分别压在两根箍筋上。 

图23中，电极体9与摆臂78之间安装了隔热垫52和绝缘垫53，摆臂78与安装盘51活动连接，摆臂78可相对安装盘51摆动，摆臂78与安装盘51之 间安装了弹簧26，安装盘51固定在连接杆81上，连接杆81上固定安装了滑块83，滑块83与滑槽82滑动连接，滑槽82上安装了调节滑块83移动的调节螺杆21。 

图24中，弹性套管97与电极体9分别通过隔热垫52和绝缘垫53固定连接在调节螺杆21下端的安装盘51上，弹性套管97内安装了弹簧26，弹性弹性压块61固定在推杆93上，推杆93上固定安装了弹簧压板48，弹簧压板48压在弹簧26上，推杆93上还安装了滚轮47，弹性套管97的下端口上安装了封盖19，弹性套管97与电极体9之间安装了隔热垫52和绝缘垫53。 

图25中，调节螺杆分为主杆100和活动杆101两部分，主杆100和活动杆101活动连接，活动杆101下端固定了安装盘51，弹性压块61与电极体9分别通过隔热垫52和绝缘垫53固定连接在安装盘51上，弹性压块61与电极体9之间也安装了隔热垫52和绝缘垫53，弹性压块61的下部与电极体9的下部之间留有能使弹性压块61与电极体9顺利跨过固定电极的角部位置的空间108。 

根据图2描述滑动焊接的方法：箍筋绕纵筋转动，电极体9作复合运动，即电极体9在固定电极2的径向位置固定或沿固定电极2径向弹性运动、绕固定电极2中心作周向运动、沿箍筋外侧等速滑动或变速滑动，由电极体9直接将箍筋压到纵筋上并同时完成焊接，或由弹性压块将箍筋压到纵筋上，并继续向前运动，紧接着由电极体9完成箍筋与纵筋的焊接，其他工序按金属笼焊接的常规方法进行。在加工圆形金属笼时，电极体9在固定电极2的径向位置是固定的；在加工不等径的异形金属笼时，电极体9沿固定电极2径向作弹性运动，以适应金属笼径向尺寸变化需要。电极体9绕固定电极2中心作圆周运动是跟随箍筋的布筋方向，箍筋分布到哪儿，电极体9就沿箍筋的缠绕方向跟随到哪儿，靠弹簧的弹力作用将电极体9始终压在箍筋上。在加工圆形金属笼时，电极体9沿箍筋外侧作等速滑动；在加工不等径的异形金属笼时，随着电极体9与箍筋的接触点的位置在固定电 极2的径向发生变化，电极体沿箍筋外侧作增速滑动或减速滑动。 

根据图1、图2，详细描述预应力混凝土空心方管桩用钢筋笼具体加工步骤，包括：先将纵筋的一端钝粗，再将纵筋送入固定导筋盘99，并经方形的固定电极2后再送入纵筋牵引盘5，纵筋置于方形的固定电极2的外周上沿周向设置的若干导筋槽15中，纵筋牵引盘5带动纵筋作水平运动，箍筋缠绕机构6带动箍筋绕方形的固定电极2转动；电极轮1转动，驱动设置在方形的固定电极2的中心点与各纵筋中心点连接线方向上的电极体9转动，或驱动电极体9沿箍筋滑动，即电极体9随箍筋一起绕方形的固定电极2转动的同时，沿方形的固定电极2的中心点与各纵筋中心点连接线的方向作径向移动；电极体9沿着方形的固定电极2的侧边运动到方形的固定电极2的角线时，电极体9将弹簧26压缩到最大行程，当电极体9越过方形的固定电极2的角线，又进入方形的固定电极2的侧边时，电极体9在弹簧26的作用下向下运动，当电极体9沿着方形的固定电极2的侧边运动，过侧边的中线后，电极体9再次将弹簧26压缩，又重复上述工作过程，每当电极体9跨越箍筋与纵筋的交点时，电极体9、方形的固定电极2在纵筋与箍筋接触时导通，完成点焊；纵筋牵引盘5带动纵筋水平移动一个箍筋螺距；电极轮1继续转动，驱动电极体9随箍筋一起转动或沿箍筋滑动，完成下一个纵筋与箍筋接触点的焊接作业；如此反复，随着纵筋牵引盘5带动纵筋不停地作水平运动，箍筋缠绕机构6带动箍筋绕方形的固定电极2转动，形成了在方形钢筋笼上沿轴向呈螺旋状分布的由焊接固定的箍筋，制成的方形钢筋笼由钢筋笼传送机构输送，直到整个方形钢筋笼加工完毕为止。 

方形钢筋笼的纵筋直径为6-14毫米，方形钢筋笼的箍筋直径为4-6毫米，驱动功率12-18千瓦，焊接功率300-500千伏安，主机转速10-40转每分钟。 

Claims (30)

1.一种滑动焊接机，它含有与被加工金属笼的横截面形状对应的固定电极、活动电极、纵筋牵引盘、固定导筋盘、箍筋盘、箍筋缠绕机构、金属笼传送机构，固定电极的外侧面上沿轴向设置有若干导筋槽，其特征在于固定电极固定在电极支座上，电极支座固定安装在电极轴上，活动电极活动连接在电极轮上，箍筋缠绕机构固定在电极轮上，活动电极、箍筋缠绕机构在电极轮上的分布位置，保持电极轮在转动时基本保持平衡，活动电极含有可调节座体以及与可调节座体、电极轮的相对位置分别可调，且能沿固定电极径向作弹性运动、沿固定电极中心作圆周运动、沿箍筋外侧面滑动的电极体，可调节座体含有弹簧套管部件、与弹簧套管部件活动连接的底座。

2.根据权利要求1所述的一种滑动焊接机，其特征在于可调节座体的底座还可设计为滑槽结构，电极体与滑块弹性连接，滑块与滑槽滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种滑动焊接机，其特征在于活动电极上含有可手动操纵电极体向上抬起的操纵手柄。

4.根据权利要求2或3所述的一种滑动焊接机，其特征在于所述的弹簧套管部件含有弹簧、套管、调节螺杆、调节螺帽、滚轮，套管的上端口上安装了封盖，封盖外侧的调节螺杆上有调节螺帽，调节螺杆上固定安装了弹簧压板，弹簧置于弹簧压板与封盖之间的套管内腔中，调节螺杆与套管之间还安装了滚轮。

5.根据权利要求4所述的一种滑动焊接机，其特征在于与封盖配合位置处的调节螺杆上设计有扁位。

6.根据权利要求5所述的一种滑动焊接机，其特征在于电极体与可调节座体之间设置有隔热垫。 

7.根据权利要求6所述的一种滑动焊接机，其特征在于调节螺杆与电极体连接，所述隔热垫设置在调节螺杆与电极体的连接处。

8.根据权利要求7所述的一种滑动焊接机，其特征在于电极体与可调节座体之间设置有绝缘垫，所述绝缘垫设置在调节螺杆与隔热垫之间，或设置在隔热垫与电极体之间。

9.根据权利要求8所述的一种滑动焊接机，其特征在于电极体的工作面为圆弧面。

10.根据权利要求9所述的一种滑动焊接机，其特征在于圆弧面为球面或柱面，圆弧面的半径为60-150毫米。

11.根据权利要求8或10所述的一种滑动焊接机，其特征在于电极体由普通导电材料制成的基体和由经过耐磨、提高硬度等处理的导电材料制成的镶嵌块组成。

12.根据权利要求1所述的一种滑动焊接机，其特征在于含有两个活动电极，两个活动电极沿固定电极的轴向设置，相隔距离为箍筋的一个螺距。

13.根据权利要求4所述的一种滑动焊接机，其特征在于在电极体的前部增设弹性压块。

14.根据权利要求13所述的一种滑动焊接机，其特征在于电极体与可调节座体之间设置有隔热垫。

15.根据权利要求14所述的一种滑动焊接机，其特征在于所述的弹簧套管部件含有弹簧、套管、调节螺杆、调节螺帽、滚轮，套管的上端口上安装了封盖，封盖外侧的调节螺杆上有调节螺帽，调节螺杆上固定安装了弹簧压板，弹簧置于弹簧压板与封盖之间的套管内腔中，调节螺杆与套管之间还安装了滚轮。

16.根据权利要求15所述的一种滑动焊接机，其特征在于调节螺杆与电极体连接，所述隔热垫设置在调节螺杆与电极体的连接处。 

17.根据权利要求16所述的一种滑动焊接机，其特征在于电极体与可调节座体之间设置有绝缘垫，所述绝缘垫设置在调节螺杆与隔热垫之间，或设置在隔热垫与电极体之间。

18.根据权利要求17所述的一种滑动焊接机，其特征在于电极体的工作面为圆弧面。

19.根据权利要求18所述的一种滑动焊接机，其特征在于圆弧面为球面或柱面，圆弧面的半径为60-150毫米。

20.根据权利要求19所述的一种滑动焊接机，其特征在于电极体由普通导电材料制成的基体和由经过耐磨、提高硬度等处理的导电材料制成的镶嵌块组成。

21.根据权利要求13所述的一种滑动焊接机，其特征在于弹性压块与电极体分立，弹性压块、电极体分别压在箍筋上，弹性压块与箍筋的接触点至电极体与箍筋的接触点之间的距离小于固定电极上相邻两个纵筋之间距离的两倍。

22.根据权利要求16所述的一种滑动焊接机，其特征在于弹性压块与电极体分别通过隔热垫和绝缘垫固定连接在调节螺杆下端的安装盘上，弹性压块与电极体之间也安装了隔热垫和绝缘垫。

23.根据权利要求13所述的一种滑动焊接机，其特征在于调节螺杆分为主杆和活动杆两部分，主杆和活动杆活动连接，活动杆下端固定了安装盘，弹性压块与电极体分别通过隔热垫和绝缘垫固定连接在安装盘上，弹性压块与电极体之间也安装了隔热垫和绝缘垫，弹性压块的下部与电极体的下部之间留有能使弹性压块与电极体顺利跨过固定电极的角部位置的空间。

24.根据权利要求1所述的一种滑动焊接机，其特征在于固定电极的横断面为圆形、椭圆形、三角形、对称多边形、对称非等边多边形或不规则 多边形。

25.根据权利要求24所述的一种滑动焊接机，其特征在于固定电极外侧边上固定安装了若干绝缘板，绝缘板与绝缘板之间的间隔与固定电极上的导筋槽对应。

26.根据权利要求24或25所述的一种滑动焊接机，其特征在于固定电极上安装了若干导筋槽体，导筋槽设在导筋槽体上。

27.根据权利要求26所述的一种滑动焊接机，其特征在于导筋槽体的上口平面与固定电极上的绝缘板外平面相平齐，或低于固定电极上的绝缘板外平面，导筋槽的深度大于纵筋直径的二分之一，使纵筋略凸出于导筋槽体的上口。

28.根据权利要求27所述的一种滑动焊接机，其特征在于导筋槽的最优深度为纵筋直径的三分之二。

29.根据权利要求28所述的一种滑动焊接机，其特征在于导筋槽体上口平面的两侧设置有平台，绝缘板置于平台上。

30.根据权利要求1所述的一种滑动焊接机，其特征在于电极支座与电极轴的配合部位采用椭圆形、三角形、对称多边形、对称非等边多边形，实现圆周方向的定位；或电极支座与电极轴的配合部位的几何形状为圆形，圆周方向由健定位；或电极支座的内孔采用花键孔，电极轴采用花键轴与电极支座配合；或将电极支座直接用螺铨或定位销固定在支架上；或在电极轴端部的固定螺母上增设固定螺母锁紧装置。 

Images