CN101700555B - 数控钢筋笼成型机的自动焊接机械装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种数控钢筋笼成型机的自动焊接机械装置，其结构包括：转盘机架；第一导柱和第二导柱；移动支架，移动支架左右两侧滑动配装在第一导柱和第二导柱上，移动支架的顶部装有驱动移动支架上下移动的升降机；在移动支架一侧面设置有箱体外壳，箱体外壳上设置有挂钩、滚动机构、焊枪支撑机构和调整箱体外壳位置和角度的螺距调节机构。本发明有益效果是：在控制系统控制下能够自动、协调完成钢筋笼的焊接动作，箱体外壳在丝杠上能实现不同位置和角度的调整；随着钢筋笼的旋转，挂钩能自动钩住纵筋，焊枪支撑机构与钢筋笼同步旋转始终对准钢筋笼的箍筋与主筋的交点，代替人工进行自动焊接；降低劳动强度，节省人力，提高生产效率，焊接质量。
Description
数控钢筋笼成型机的自动焊接机械装置
技术领域
[0001] 本发明涉及的是一种数控钢筋笼成型机，特别涉及的是数控钢筋笼成型机的自动 焊接机械装置。
背景技术
[0002] 随着我国高速公路、高架桥以及客运专线建设的飞速发展，桩基施工中需要大量 的钢筋笼；同时，随着近年来城市中楼宇高度的不断增加以及城市对噪音的严格控制，钻孔 灌注桩越来越多地被采用。尤其是沿海发达地区高楼林立、地下水丰富，而钻孔灌注桩具有 承载力大、施工噪音低、对相邻楼宇影响小、施工安全性好等诸多的优点，所以泥浆护壁钻 孔灌注桩便成为高层建筑基础形式的首选。而钻孔灌注桩的施工过程中不可避免地需要大 量的钢筋笼。
[0003] 综上所述，钢筋笼在桩基施工中应用越来越普遍，而传统钢筋笼的制做大部分采 用手工制做，这样不仅人员众多而且劳动强度大、工作效率低、成本大；另一部分采用传统 的钢筋笼制做设备制做，这种传统的钢筋笼制做设备自动化程度很低，虽然生产效率较手 工制做有所提高，但箍筋与主筋的焊接仍然采用人工焊接，焊接质量与速度取决于焊接人 员的焊接技术及速度，焊点成型不规则，质量不稳定，直接影响钢筋笼的生产效率及质量。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种代替人工焊接钢筋笼，以达到 效率高、降低劳动强度、提高焊接质量的数控钢筋笼成型机的自动焊接机械装置。
[0005] 解决上述技术问题的技术解决方案是：一种数控钢筋笼成型机的自动焊接机械装 置，所述自动焊接机械装置包括：转盘机架；固定设置在转盘机架左右两侧的第一导柱和 第二导柱；设置在转盘机架一侧的移动支架，所述移动支架左右两侧滑动配装在第一导柱 和第二导柱上，移动支架的顶部装有驱动移动支架上下移动的升降机；在移动支架一侧面 设置有箱体外壳，在所述箱体外壳上设置有挂钩、滚动机构、焊枪支撑机构和调整箱体外壳 位置和角度的螺距调节机构。
[0006] 所述螺距调节机构有两个，结构相同位置对称的固定在移动支架上，其结构包括： 由驱动单元连接丝杠螺母组成的丝杆副，丝杠固定并垂直支撑在移动支架侧面；箱体外壳 底部两端分别支撑并铰接在两个螺距调节机构中的螺母上；驱动单元是传动变速机构，传 动变速机构连接丝杠端部。
[0007] 所述挂钩和滚动机构设置在位于述箱体外壳内部的滑动连板上；所述滑动连板底 部还滑动配装在旋转压板滑道上，旋转压板一端通过旋转轴铰接在箱体外壳上，旋转压板 另一端铰接在垂直设置的第三气缸活塞杆上，第三气缸铰接在箱体外壳上。
[0008] 所述挂钩通过挂钩轴与固定在滑动连板底部的挂钩板铰接，所述挂钩轴固定在挂 钩板上；位于挂钩轴一侧的挂钩端部是钩子，位于挂钩轴另一侧的挂钩端部铰接在垂直设 置的第二气缸活塞杆上，第二气缸铰接在滑动连板上部的挂缸板上；挂缸板固定联接水平设置的第一气缸活塞杆上，第一气缸铰接在箱体外壳上。
[0009] 所述滚动机构包括：滚轮和支撑滚轮的滚动架；所述滚动架通过滚轮轴与固定在 滑动连板底部的滚轮板铰接，所述滚轮轴固定在滚轮板上；所述滚轮板和挂钩板相互间有距离。
[0010] 所述焊枪支撑机构安装于滚动机构上，其结构是：焊枪支杆、焊枪夹具；所述焊枪 支杆垂直固定在滚动架侧面；所述焊枪夹具一端配装在焊枪支杆上，焊枪夹具另一端是固 定装卡焊枪的夹具。
[0011] 本发明有益效果是：本发明在控制系控制下能够自动、协调完成各自动作，箱体外 壳在丝杠上能实现不同位置和角度的调整；随着钢筋笼的旋转，挂钩能自动钩住纵筋，焊枪 支撑机构与钢筋笼同步旋转始终对准钢筋笼的箍筋与主筋的交点，进行自动焊接。本发明 代替人工焊接，显著降低工人的劳动强度，节省人力，提高生产效率，提高焊接质量。具有结 构简单，维修方便，工作平稳，成本低的优点。
附图说明
[0012] 图1是本发明主视图；
[0013] 图2是本发明的俯视图；
[0014] 图3是图1中A-A剖视图；
[0015] 图4是图1中B-B剖视图；
[0016] 图5是图1中C-C剖视图；
[0017] 图6是图1中显示挂钩和滚动机构均铰接在滑动连板上部分结构示意图；
[0018] 图7是图6的左视图；
[0019] 图8是焊枪支撑机构部分放大结构图；
[0020] 图9是图8的左侧图。
[0021]《附图中序号说明》
[0022] 1 ：第一下支座；2 ：导轮；3 ：第一导柱；4 ：第一上支座；5 ：第一底座；6 ：第一气缸； 7 ：升降机；8 ：升降机底座；9 ：第二底座；10 ：第二上支座；11 ：第二导柱；12 ：滑套；13 ：移动 支架；14 ：第二下支座；15 ：螺距调节机构；16 ：第三气缸；17 ：滑动连板；17a ：滚轮板；17b ： 挂钩板；17c ：挂缸板；18 ：第二气缸；19 ：滚动机构；19a ：滚动架；19b ：滚轮；19c ：滚轮轴； 20 ：焊枪支撑机构；20a ：焊枪支杆；20b ：焊枪夹具；21 ：挂钩；22 ：旋转压板；2¾ ：滑道；23 ： 箱体外壳；24 ：转盘机架；25 ：传动变速机构；26 ：丝杠；28 ：挂钩轴；29 ：旋转轴；32 ：纵筋检 测装置；33 ：焊枪。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图对本发明的实施例进一步详述。
[0024] 如图1、图2所示，本发明提供一种数控钢筋笼成型机的自动焊接机械装置，所述 自动焊接机械装置包括：转盘机架M ；固定设置在转盘机架M左右两侧的第一导柱3和第 二导柱11 ；设置在转盘机架M —侧的移动支架13，所述移动支架13左右两侧滑动配装在 第一导柱3和第二导柱11上，移动支架13的顶部装有驱动移动支架13上下移动的升降机 7 ；在移动支架13 —侧面设置有箱体外壳23。[0025] 在所述箱体外壳23上设置有挂钩21、滚动机构19、焊枪支撑机构20和调整箱体 外壳23位置和角度的螺距调节机构15。
[0026] 如图1、图2、图5所示，所述螺距调节机构15有两个，结构相同位置对称的固定在 移动支架13上，其结构包括：由驱动单元连接丝杠螺母组成的丝杆副，丝杠沈固定并垂直 支撑在移动支架13侧面；箱体外壳^底部两端分别支撑并铰接在两个螺距调节机构15中 的螺母上；驱动单元是传动变速机构25，传动变速机构25连接丝杠沈端部。
[0027] 所述螺距调节机构15能调节箱体外壳23在移动支架13上的位置及角度，使安装 于箱体外壳23上的滚动机构19方向始终与正在焊接的钢筋笼的箍筋保持一致。
[0028] 如图1、图2、图6、图7所示，所述挂钩21和滚动机构19设置在位于述箱体外壳 23内部的滑动连板17上；所述滑动连板17底部还滑动配装在旋转压板22滑道2¾上，旋 转压板22 —端通过旋转轴四铰接在箱体外壳23上，旋转压板22另一端铰接在垂直设置 的第三气缸16活塞杆上，第三气缸16铰接在箱体外壳23上。在第三气缸16活塞杆的驱 动下，旋转压板22能围绕旋转轴四转动。
[0029] 所述挂钩21通过挂钩轴28与固定在滑动连板17底部的挂钩板17b铰接，所述挂 钩轴28固定在挂钩板17b上；位于挂钩轴28 一侧的挂钩21端部是钩子，位于挂钩轴28另 一侧的挂钩21端部铰接在垂直设置的第二气缸18活塞杆上，第二气缸18铰接在滑动连板 17上部的挂缸板17c上；挂缸板17c固定联接水平设置的第一气缸6活塞杆上，第一气缸6 铰接在箱体外壳23上。挂钩21在第二气缸18的驱动下，可围绕挂钩轴观转动。
[0030] 滑动连板17在第一气缸6的驱动下，滑动连板17沿旋转压板22上的滑道22a滑 动。
[0031] 所述滚动机构19包括：滚轮19b和支撑滚轮19b的滚动架19a ；所述滚动架19a 通过滚轮轴19c与固定在滑动连板17底部的滚轮板17a铰接，所述滚轮轴19c固定在滚轮 板17a上；所述滚轮板17a和挂钩板17b相互间有距离。
[0032] 如图1、图2、图7、图8所示，所述焊枪支撑机构20安装于滚动机构19上，其结构 是：焊枪支杆20a、焊枪夹具20b ；所述焊枪支杆20a垂直固定在滚动架19a侧面；所述焊枪 夹具20b —端配装在焊枪支杆20a上，焊枪夹具20b另一端是固定装卡焊枪33的夹具。
[0033] 如图1、图2所示，本发明还包括有纵筋检测装置32，所述纵筋检测装置32—侧垂 直固定在箱体外壳23侧面，纵筋检测装置32另一侧固定有检测开关。
[0034] 所述第一导柱3的两端设置有第一下支座1和第一上支座4，第一上支座4固定在 第一底座5上，所述第一底座5固定在转盘机架M顶部，第一下支座1固定在转盘机架M 侧面。
[0035] 所述第二导柱11的两端设置有第二下支座14和第二上支座10，第二上支座10固 定在第二底座9上，所述第二底座9固定在转盘机架M顶部，第二下支座14固定在转盘机 架对侧面。
[0036] 所述移动支架13滑动配装在第一导柱3上的结构是：在移动支架13内固定有能 自由滚动的导轮2，所述导轮2滑动配装在第一导柱3上；所述移动支架13滑动配装在第 二导柱11上的结构是：在移动支架13内装有滑套12，所述滑套12滑动配装在第二导柱11 上。
[0037] 上述移动支架13与升降机7连接，该升降机7的升降机底座8固定在转盘机架M顶部。所述移动支架13在升降机7的驱动下，依靠导轮2及滑
[0038] 套12可沿第一导柱3和第二导柱11上下移动。
[0039] 下面对本发明的工作过程进行说明：
[0040] 第一步：首先启动升降机7，带动移动支架13上下移动，以调整自动焊接机械装置 上下的位置以便适合不同直径钢筋笼的焊接。
[0041] 第二步：启动螺距调节机构15的传动变速机构25，调整箱体外壳23沿钢筋笼轴 线方向的位置及角度，以适应笼子的不同螺距及螺旋角。
[0042] 第三步：接通气源，第一气缸6、第二气缸18、第三气缸16的活塞杆伸出，当第一气 缸6活塞杆伸出时，与第一气缸6活塞杆相连的滑动连板17向与钢筋笼旋转方向相反的方 向滑动；当第三气缸16活塞杆伸出时，旋转压板22以旋转轴四为中心向下旋转，使安装于 滑动连板17上的滚动机构19的滚轮压紧箍筋。
[0043] 第四步：调整纵筋检测装置32中的检测开关、挂钩21上的钩子及焊枪的位置， 使得挂钩21落下时正好钩上钢筋笼的一根纵筋，并且检测开关检测的纵筋也是这根纵筋 (注：这根纵筋应该是沿钢筋笼旋转反方向最高端纵筋前面的那一根纵筋。）
[0044] 第五步：调整焊枪33的位置，使枪嘴正对上面提到的那根纵筋与箍筋的交点并距 离交点合适的距离（该距离不能过大也不能过小，过大焊接不牢，过小容易堵塞焊嘴且在 钢筋笼旋转时容易碰撞焊嘴），第二气缸18活塞杆伸出时挂钩21抬起，为自动焊机械手的 焊接做好准备。
[0045] 上述步骤调整就位后即可进行自动焊接。当检测开关检测到纵筋时，第二气缸18 活塞杆缩回，挂钩21落下并钩住纵筋，随着钢筋笼的旋转，带动滑动连板17沿着钢筋笼的 旋转方向滑动，使第一气缸6的活塞杆回缩，同时，安装在滑动连板17上的焊枪支撑机构20 也与钢筋笼同步旋转，从而使安装于焊枪支撑机构20的焊枪33始终与对准钢筋笼的箍筋 与主筋的交点，进行自动焊接。
Claims (7)
1. 一种数控钢筋笼成型机的自动焊接机械装置，所述自动焊接机械装置包括：转盘机 架04)；固定设置在转盘机架04)左右两侧的第一导柱C3)和第二导柱（11)；设置在转盘 机架04) —侧的移动支架（13)，所述移动支架（1¾左右两侧滑动配装在第一导柱（3)和 第二导柱（11)上，移动支架（1¾的顶部装有驱动移动支架（1¾上下移动的升降机（7)； 在移动支架（1¾ 一侧面设置有箱体外壳（23)，其特征在于，在所述箱体外壳上设置有 挂钩（21)、滚动机构（19)、焊枪支撑机构OO)和调整箱体外壳位置和角度的螺距调 节机构(15)。
2.根据权利要求1中所述的数控钢筋笼成型机的自动焊接机械装置，其特征在于，所 述螺距调节机构（15)有两个，结构相同位置对称的固定在移动支架（13)上，其结构包括： 由驱动单元连接丝杠螺母组成的丝杆副，丝杠06)固定并垂直支撑在移动支架（1¾侧面； 箱体外壳底部两端分别支撑并铰接在两个螺距调节机构（1¾中的螺母上；驱动单元 是传动变速机构（25)，传动变速机构0¾连接丝杠06)端部。
3.根据权利要求1中所述的数控钢筋笼成型机的自动焊接机械装置，其特征在于，所 述挂钩和滚动机构（19)设置在位于所述箱体外壳内部的滑动连板（17)上；所 述滑动连板（17)底部还滑动配装在旋转压板0¾滑道（22a)上，旋转压板0¾ —端通过 旋转轴09)铰接在箱体外壳上，旋转压板0¾另一端铰接在垂直设置的第三气缸 (16)活塞杆上，第三气缸（16)铰接在箱体外壳上；所述挂钩通过挂钩轴08)与固定在滑动连板（17)底部的挂钩板（17b)铰接，所 述挂钩轴08)固定在挂钩板（17b)上；位于挂钩轴08) —侧的挂钩端部是钩子，位 于挂钩轴08)另一侧的挂钩端部铰接在垂直设置的第二气缸（18)活塞杆上，第二气 缸（18)铰接在滑动连板（17)上部的挂缸板（17c)上；挂缸板（17c)固定联接水平设置的 第一气缸（6)活塞杆上，第一气缸（6)铰接在箱体外壳上；所述滚动机构（19)包括：滚轮（19b)和支撑滚轮（19b)的滚动架（19a)；所述滚动 架（19a)通过滚轮轴（19c)与固定在滑动连板（17)底部的滚轮板（17a)铰接，所述滚轮轴 (19c)固定在滚轮板(17a)上；所述滚轮板(17a)和挂钩板(17b)相互间有距离。
4.根据权利要求1或2中所述的数控钢筋笼成型机的自动焊接机械装置，其特征在 于，所述焊枪支撑机构00)安装于滚动机构（19)上，其结构是：焊枪支杆OOa)、焊枪夹具 (20b)；所述焊枪支杆（20a)垂直固定在滚动架（19a)侧面；所述焊枪夹具（20b) —端配装 在焊枪支杆（20a)上，焊枪夹具（20b)另一端是固定装卡焊枪（3¾的夹具。
5.根据权利要求1中所述的数控钢筋笼成型机的自动焊接机械装置，其特征在于，还 包括有纵筋检测装置（32)，所述纵筋检测装置（3¾ —侧垂直固定在箱体外壳侧面，纵 筋检测装置（3¾另一侧固定有检测开关。
6.根据权利要求1中所述的数控钢筋笼成型机的自动焊接机械装置，其特征在于，所 述第一导柱C3)的两端设置有第一下支座（1)和第一上支座G)，第一上支座（4)固定在第 一底座（¾上，所述第一底座（5)固定在转盘机架04)顶部，第一下支座（1)固定在转盘 机架04)侧面；所述第二导柱（11)的两端设置有第二下支座（14)和第二上支座（10)，第 二上支座（10)固定在第二底座（9)上，所述第二底座（9)固定在转盘机架04)顶部，第二 下支座（14)固定在转盘机架04)侧面。
7.根据权利要求1中所述的数控钢筋笼成型机的自动焊接机械装置，其特征在于，所述移动支架（1¾滑动配装在第一导柱C3)上的结构是：在移动支架（1¾内固定有能自由 滚动的导轮O)，所述导轮（¾滑动配装在第一导柱C3)上；所述移动支架（1¾滑动配装 在第二导柱（11)上的结构是：在移动支架（1¾内装有滑套（12)，所述滑套（1¾滑动配装 在第二导柱（11)上。
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