CN103465033A - 全自动钢筋桁架生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了全自动钢筋桁架生产线，其特征在于：所述生产线依次包括放线装置（1）、矫直装置（2）、储线与终端矫直装置（3）、拱弯装置（4）、焊接装置（5）、底脚折弯装置（6）、步进牵引装置（7）、剪切装置（8）以及自动收集装置（9），上述装置均通过PLC控制。本发明不但有效解决了现有企业在生产钢筋桁架过程中，采用人工、机械相结合的方式生产，不但生产效率低下、劳动强度大的问题，而且严重制约了钢筋桁架的生产量和自动化程度。

Description

全自动钢筋桁架生产线

  

技术领域

本发明涉及建筑钢结构设备技术领域，具体涉及全自动钢筋桁架生产线。 

背景技术

最新型建筑用钢筋桁架模板在国内市场上处于初期推广阶段，该技术为引进国外的最先进新型建筑材料，由于该技术总体造价成本低，节能环保，大大提高施工效率及降低施工成本等集众多优势于一身，已经在中国各设计院广泛推广，目前已经采用该设计的主要建筑有世博会场馆、广州西塔、北京军事博物馆等，钢筋桁架承板是将楼板中主要受力钢筋，在工厂内采用专用设备加工成钢筋桁架，再将钢筋桁架与镀锌钢板焊接成一体形成的组合结构体系。在结构楼板施工阶段，该体系通过镀锌钢板代替施工模板，与结构中钢筋焊接形成的桁架结构共同承担楼板混凝土自重及施工荷载；浇注混凝土后，形成钢筋桁架混凝土楼板，在使用阶段承受使用荷载，钢筋桁架楼承板无需考虑防火及防腐的问题，从而减少了防腐、防火措施的费用，采用钢筋桁架楼承板比其他压型钢板在综合造价上也是具有较大优势。 

目前，传统的钢筋桁架企业在生产钢筋桁架过程中，大都还是采用人工与电器相结合的方式来生产，不但工作强度大，生产效率低，而且质量也无法保证。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供全自动钢筋桁架生产线，本发明不但有效解决了现有企业在生产钢筋桁架过程中，采用人工、机械相结合的方式生产，不但生产效率低下、劳动强度大的问题，而且严重制约了钢筋桁架的生产量和自动化程度。 

本发明通过以下技术方案实现： 

全自动钢筋桁架生产线，其特征在于：所述生产线依次包括放线装置（1）、矫直装置（2）、储线与终端矫直装置（3）、拱弯装置（4）、焊接装置（5）、底脚折弯装置（6）、步进牵引装置（7）、剪切装置（8）以及自动收集装置（9），上述装置均通过PLC控制。

本发明进一步技术改进方案是： 

所述放线装置（1）包括安装底座（11），安装底座（11）上设置有导线架（12）、放线架（13），导线架（12）上设置有导线装置（14），放线架（13）通过托盘（15）与安装底座（11）转动连接，安装底座（11）设置有匀速制动装置（16），匀速制动装置（16）位于安装底座（11）与托盘（15）之间；

所述矫直装置（2）包括安装底座（21），安装底座（21）上设置有水平矫直机构（23）、垂直矫直机构（22）、旋转矫直机构（28）、导线器（26）以及用于钢筋拖拽的拖动机构（25），导线器（26）位于安装底座（21）的钢筋入口一侧，拖动机构（25）位于安装底座（21）的钢筋出口一侧；

所述储线与终端矫直装置（3）包括安装底座（31），安装底座（31）上设置有储线架（32）、矫直装置（33），储线架（32）出料口处设置有矫直装置（33），所述储线架（32）包括主筋储线架（321）、弦筋储线架（322），矫直装置（33）包括垂直矫直装置（331），主筋储线架（321）、弦筋储线架（322）的相同位置处均设置有距离传感器（34），距离传感器（34）与动力牵引装置连接；与主筋储线架（321）对应的矫直装置（33）还设置随动矫直机构（332）；

所述拱弯装置（4）包括安装底座（41），安装底座（41）上设进料导向装置（42）、压紧机构（43）、进给机构（44）、顶料机构（45）、连杆机构（46）以及出料导向机构（47），进料导向装置（42）、出料导向机构（47）分别位于安装底座（41）两侧，压紧机构（43）、顶料机构（45）固定设置于连杆机构（46）上，连杆机构（46）进料端设置有进给机构（44），相对端通过丝杠（48）与安装底座（41）活动连接，进给机构（44）与丝杠（48）螺纹连接；

所述焊接装置（5）包括设置在安装底座（51）上的工作台（52），工作台（52）两侧设置有垂直于安装底座（51）的立柱（53），立柱（53）上水平设置有安装横梁（54），安装横梁（54）通过调节丝杆（55）安装有上弦焊接装置（56）、侧弦焊接装置（57）以及定位夹紧装置（58）；

所述底脚折弯装置（6）包括安装底座（61），安装底座（61）通过调整机构（62）连接有底脚折弯装置（63），所述底脚折弯装置（63）包括对称设置于调整机构（62）上的水平工作台（631），水平工作台（631）上设置气缸给件（632）、卡头（633）以及卡头安装座（634），气缸给件（632）通过活塞杆（635）与卡头（633）连接，卡头（633）与卡头安装座（634）滑动连接；

所述步进牵引装置（7）包括安装底座（71），安装底座（71）上设置有步进电机（72），步进电机（72）通过传动装置连接有牵引装置（73）；

所述剪切装置（8）包括安装底座（81），安装底座（81）上设置有减速电机（82）、剪切装置（83），减速电机（82）通过偏心传动机构（84）与剪切装置（83）连接；

所述自动收集装置（9）包括安装底座（91），安装底座（91）上设置机械手臂（92）、桁架滑落架（93）。

本发明与现有技术相比，具有以下明显优点，本发明通过PLC控制放线装置、矫直装置、储线与终端矫直装置、拱弯装置、焊接装置、底脚折弯装置、步进牵引装置、剪切装置以及自动收集装置，只要将钢筋桁架的原料装入放线装置，即可通过PLC来控制钢筋桁架的全自动化生产，同时还可以控制钢筋桁架的生产速度、尺寸等参数，实现了钢筋桁架的全自动化生产，而且还提高了产品的质量。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图； 

图2为本发明放线装置结构示意图；

图3为本发明矫直装置结构示意图；

图4为本发明储线与终端矫直装置结构示意图；

图5为本发明终端矫直装置结构示意图；

图6为本发明拱弯装置结构示意图1；

图7为本发明拱弯装置结构示意图2；

图8为本发明拱弯装置结构示意图3；

图9为本发明焊接装置结构示意图；

图10为本发明底脚折弯装置结构示意图；

图11为本发明步进牵引装置结构示意图；

图12为本发明剪切装置结构示意图；

图13为本发明自动收集装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明生产线依次包括放线装置1、矫直装置2、储线与终端矫直装置3、拱弯装置4、焊接装置5、底脚折弯装置6、步进牵引装置7、剪切装置8以及自动收集装置9，上述装置均通过PLC控制； 

如图2所示，包括五个放线装置1，放线装置1包括安装底座11，安装底座11上设置有导线架12、放线架13，导线架12上设置有导线装置14，放线架13通过托盘15与安装底座11转动连接，所述安装底座11设置有匀速制动装置16，匀速制动装置16位于安装底座11与托盘15之间，所述匀速制动装置16包括气缸17，气缸17的缸体171通过固定架172安装于安装底座11上，气缸17的活塞杆173端设置有制动片174，所述放线架13包括托架131、中心架132以及立架133组成，中心架132固定设置于托架131中心位置，立架133位于中心架132四围，立架1233上端通过可调连接板与中心架132可调连接，下端通过可调连接板与托架131可调连接，立架133由圆形钢管制成，导线装置14的出口处设置尼龙压辊141；匀速制动装置16，使得导线架的转速可控，保障了多个导线架转速的同步与匀速，保障了后道工序的顺利进行；

如图3所示，矫直装置2包括安装底座21，安装底座21上设置有水平矫直机构23、垂直矫直机构22、导线器26以及用于钢筋拖拽的拖动机构25，水平矫直机构23由多组左右设置的压辊组282构成，垂直矫直机构22由多组上下设置的压辊组282构成，导线器26位于安装底座21的钢筋入口一侧，拖动机构25位于安装底座21的钢筋出口一侧，所述安装底座21上还设置有旋转矫直机构28；所述旋转矫直机构28包括旋转架281，旋转架281内设置有多对压辊组282，旋转架281两端通过转轴与安装底座21上设置的轴承座283转动连接，转轴一端设置有驱动轮284，驱动电机27通过皮带与驱动轮284连接；所述旋转矫直机构28钢筋入口一侧的安装底座21上设置导线器26；所述导线器26由一组压辊24组成，作业时两根弦筋、三根主筋通过导线器26分别进入对应的矫直机构进行矫直作业，实现了主筋、弦筋矫直的自动化生产；

如图4、5所示，储线与终端矫直装置3包括安装底座31，安装底座31上设置有储线架32、矫直装置33，储线架32出料口处设置有矫直装置33，所述储线架32包括主筋储线架321、弦筋储线架322，矫直装置33包括垂直矫直装置331，主筋储线架321、弦筋储线架322的相同位置处均设置有距离传感器34，距离传感器34与动力牵引装置连接；所述与主筋储线架321对应的矫直装置33还包括随动矫直机构332，所述储线架32包括三个主筋储线架321、两个弦筋储线架322，储线架32均设置有进料导管323、出料导管324，随动矫直机构332包括矩形压辊安装架3321，矩形压辊安装架3321两侧壁均匀设置多个压辊3322组，矩形压辊安装架3321中间设置有一个钢筋弯曲度调节压辊3323，矩形压辊安装架3321两侧通过转轴3324与安装底座1转动连接，三根主筋、两根旋筋分别经过进料导管323进入圆形储线架32，在经出料导管324进入二次矫直装置，在工作过程中当多推出的钢筋接触到上限位时就会被短暂停留，当钢筋由于卡住或者其他原因导致线环过度缩小触动下限位时，距离传感器34会将电信号传输给后续的牵引装置，整线会报警并停机，三根主筋相对应的矫直装置33增加设置有随动矫直机构332，随动矫直机构332可以全方位多角度的矫直带肋钢筋；

如图6、7、8所示，拱弯装置4包括安装底座41，安装底座41上设进料导向装置42、压紧机构43、进给机构44、顶料机构45、连杆机构46以及出料导向机构47，进料导向装置42、出料导向机构47分别位于安装底座41两侧，压紧机构43、顶料机构45固定设置于连杆机构46上，连杆机构46进料端设置有进给机构44，相对端通过丝杠48与安装底座41活动连接，进给机构44与丝杠48螺纹连接；所述进料导向装置42包括主筋导向管421、弦筋导向轮422，主筋导向管421水平位于弦筋导向轮422上方；所述压紧机构43、顶料机构45均为气缸，顶料机构45为高速气缸；所述进料导向装置42包括三个主筋导向管421、两组弦筋导向轮422，三根主筋通过主筋导向管421、两根弦筋通过两组弦筋导向轮422进入导向装置42，当主筋、弦筋共同行进一端行程时，压紧机构43分别压紧弦筋两端，在进给机构44通过连杆机构46带动压紧机构43向前运动，同时顶料机构45向上顶住弦筋，弦筋形成多个三角形状；

如图9所示，焊接装置5包括设置在安装底座51上的工作台52，工作台52两侧设置有垂直于安装底座51的立柱53，立柱53上水平设置有安装横梁54，安装横梁54通过调节丝杆55安装有上弦焊接装置56、侧弦焊接装置57以及定位夹紧装置58；所述定位夹紧装置58包括侧弦定位夹紧装置581、581′、上弦定位夹紧装置582，侧弦定位夹紧装置581、581′分别设置于工作台52的进料端和出料端，上弦定位夹紧装置582位于两端的侧弦定位夹紧装置581、581′之间；所述上弦焊接装置56、侧弦焊接装置57采用压力电阻焊；所述定位夹紧装置58均为气缸，侧弦定位夹紧装置581、581′、上弦定位夹紧装置582为同步动作，保证了各个焊点的准确、高效性；

如图10所示，底脚折弯装置6包括安装底座61，安装底座61通过调整机构62连接有底脚折弯装置63，所述底脚折弯装置63包括对称设置于调整机构62上的水平工作台631，水平工作台631上设置气缸给件632、卡头633以及卡头安装座634，气缸给件632通过活塞杆635与卡头633连接，卡头633与卡头安装座634滑动连接；所述水平工作台631一端通过轴承座与安装底座61转动连接，相对端通过轴承座与调整机构62转动连接；6卡头33呈“L”型；气缸给件632采用倍力气缸给件，通过调整机构62的方向或者角度，实现了不同尺寸的钢筋桁架底脚的折弯拉平，每个气缸给件632同步通过活塞杆635拉动卡头633；

如图11所示，步进牵引装置7包括安装底座71，安装底座71上设置有步进电机72，所述安装底座71还设置有牵引装置73，步进电机72通过传动装置连接有牵引装置73，所述牵引装置73包括移动工作台731，移动工作台731上设置上弦压紧机构732、下弦压紧机构733、734，下弦压紧机构733、734对称设置于上弦压紧机构732两侧，移动工作台731通过导轨74与安装底座71滑动连接，移动工作台731与安装底座71之间设置有驱动丝杆75，驱动丝杆75一端设置有驱动轮751通过传动装置与步进电机72连接，所述上弦压紧机构732包括固定架7321，固定架7321通过调整丝杆7322连接有压块7323，下弦压紧机构733、734包括气缸7331，气缸7331通过活塞杆7332连接有活动卡头7333，活动卡头7333内侧对应位置设置有固定卡头7334，活动卡头7333通过转轴76与移动工作台731转动连接，钢筋桁架的上弦、下弦分别上弦压紧机构732、下弦压紧机构733、734压紧，移动工作台731经步进电机72驱动驱动丝杆75做往返运动，移动工作台731前进到设定位置后，上弦压紧机构732、下弦压紧机构733、734松开钢筋桁架，移动工作台731前进到设定位置后，上弦压紧机构732、下弦压紧机构733、734松开钢筋桁架压紧钢筋桁架，依次进行往复工作。

如图12所示，剪切装置8包括安装底座81，安装底座81上设置有减速电机82、剪切装置83，减速电机82通过偏心传动机构84与剪切装置83连接，所述剪切装置83包括机壳831，机壳831上固定设置静刀组832，机壳831内通过滑块833设置有动刀组834，滑块833一端通过偏心孔8331与偏心传动机构84连接，相对端通过滑轮组8332与机壳831内表面连接，所述动刀组834包括上动刀组8341、下动刀组8342，上动刀组8341设置有一个刀刃，下动刀组8342设置有两个刀刃，下动刀组8342的两个刀刃对称设置于上动刀组8341刀刃的下方两侧；所述静刀组832包括上静刀组8321、下静刀组8322，上静刀组8321设置有一个刀刃，下静刀组8322设置有两个刀刃，下静刀组8322的两个刀刃对称设置于上静刀组8321刀刃的下方两侧，所述上动刀组8341、下动刀组8342、上静刀组8321、下静刀组8322的刀刃分布呈三角形设置，与钢筋桁架的形状、尺寸相匹配，钢筋桁架生产完成后，钢筋桁架一端穿过本发明的剪切装置，钢筋桁架的上弦位于上上静刀组8321的刀刃处，两个下弦位于下静刀组8322的两个刀刃处，当钢筋桁架行进到所需尺寸处，启动减速电机82，减速电机82通过偏心传动机构84带动滑块833上设置的上动刀组8341、下动刀组8342，即完成钢筋桁架的自动化切割工作 

如图13所示，自动收集装置9包括安装底座91，安装底座91上设置机械手臂92、桁架滑落架93，机械手臂92将切割好的钢筋桁架放入桁架滑落架93上。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。 

Claims (10)

1.全自动钢筋桁架生产线，其特征在于：所述生产线依次包括放线装置（1）、矫直装置（2）、储线与终端矫直装置（3）、拱弯装置（4）、焊接装置（5）、底脚折弯装置（6）、步进牵引装置（7）、剪切装置（8）以及自动收集装置（9），上述装置均通过PLC控制。

2.根据权利要求1所述的全自动钢筋桁架生产线，其特征在于：所述放线装置（1）包括安装底座（11），安装底座（11）上设置有导线架（12）、放线架（13），导线架（12）上设置有导线装置（14），放线架（13）通过托盘（15）与安装底座（11）转动连接，安装底座（11）设置有匀速制动装置（16），匀速制动装置（16）位于安装底座（11）与托盘（15）之间。

3.根据权利要求1所述的全自动钢筋桁架生产线，其特征在于：所述矫直装置（2）包括安装底座（21），安装底座（21）上设置有水平矫直机构（23）、垂直矫直机构（22）、旋转矫直机构（28）、导线器（26）以及用于钢筋拖拽的拖动机构（25），导线器（26）位于安装底座（21）的钢筋入口一侧，拖动机构（25）位于安装底座（21）的钢筋出口一侧。

4.根据权利要求1所述的全自动钢筋桁架生产线，其特征在于：所述储线与终端矫直装置（3）包括安装底座（31），安装底座（31）上设置有储线架（32）、矫直装置（33），储线架（32）出料口处设置有矫直装置（33），所述储线架（32）包括主筋储线架（321）、弦筋储线架（322），矫直装置（33）包括垂直矫直装置（331），主筋储线架（321）、弦筋储线架（322）的相同位置处均设置有距离传感器（34），距离传感器（34）与动力牵引装置连接；与主筋储线架（321）对应的矫直装置（33）还设置随动矫直机构（332）。

5.根据权利要求1所述的全自动钢筋桁架生产线，其特征在于：所述拱弯装置（4）包括安装底座（41），安装底座（41）上设进料导向装置（42）、压紧机构（43）、进给机构（44）、顶料机构（45）、连杆机构（46）以及出料导向机构（47），进料导向装置（42）、出料导向机构（47）分别位于安装底座（41）两侧，压紧机构（43）、顶料机构（45）固定设置于连杆机构（46）上，连杆机构（46）进料端设置有进给机构（44），相对端通过丝杠（48）与安装底座（41）活动连接，进给机构（44）与丝杠（48）螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的全自动钢筋桁架生产线，其特征在于：所述焊接装置（5）包括设置在安装底座（51）上的工作台（52），工作台（52）两侧设置有垂直于安装底座（51）的立柱（53），立柱（53）上水平设置有安装横梁（54），安装横梁（54）通过调节丝杆（55）安装有上弦焊接装置（56）、侧弦焊接装置（57）以及定位夹紧装置（58）。

7.根据权利要求1所述的全自动钢筋桁架生产线，其特征在于：所述底脚折弯装置（6）包括安装底座（61），安装底座（61）通过调整机构（62）连接有底脚折弯装置（63），所述底脚折弯装置（63）包括对称设置于调整机构（62）上的水平工作台（631），水平工作台（631）上设置气缸给件（632）、卡头（633）以及卡头安装座（634），气缸给件（632）通过活塞杆（635）与卡头（633）连接，卡头（633）与卡头安装座（634）滑动连接。

8.根据权利要求1所述的全自动钢筋桁架生产线，其特征在于：所述步进牵引装置（7）包括安装底座（71），安装底座（71）上设置有步进电机（72），步进电机（72）通过传动装置连接有牵引装置（73）。

9.根据权利要求1所述的全自动钢筋桁架生产线，其特征在于：所述剪切装置（8）包括安装底座（81），安装底座（81）上设置有减速电机（82）、剪切装置（83），减速电机（82）通过偏心传动机构（84）与剪切装置（83）连接。

10.根据权利要求1所述的全自动钢筋桁架生产线，其特征在于：所述自动收集装置（9）包括安装底座（91），安装底座（91）上设置机械手臂（92）、桁架滑落架（93）。

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