CN108772607B - 一种钢筋自动套丝系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种钢筋自动套丝系统及控制方法，该系统包括第一套丝机、第二套丝机、滑轨和控制台；所述第一套丝机和第二套丝机对头设置在滑轨两端，沿所述滑轨移动；所述控制台分别与所述第一套丝机和所述第二套丝机电连接。本申请实施例中的套丝机设置在滑轨两端，可以沿滑轨左右移动，可完成钢筋一端套丝加工，也可以完成钢筋两端同时套丝加工；对套丝机设置后，还可以对钢筋两端进行不同的螺纹加工，节省加工时间和加工设备，提高加工效率。
Description
技术领域
本申请涉及建筑施工领域，尤其涉及一种钢筋自动套丝系统及控制方法。
背景技术
钢筋套丝加工生产过程，常见以人工方式操作两台钢筋切割设备对钢筋的两端部分别切平后，再操作单台螺纹套丝设备进行套丝，钢筋的输送也是通过人工搬运方式完成，在大批量钢筋套丝加工生产过程中人员劳动强度大，加工场地分散，工件在加工过程中转运次数多，人员在生产过程中危险系数高容易造成事故。由于受到人为因素影响，钢筋套丝的丝头成品质量波动大，生产效率低。
发明内容
本申请提供了一种钢筋自动套丝系统及控制方法，以解决人工方式造成的钢筋套丝加工场地分散，转运次数多，人员在生产过程中危险系数，生产效率低的问题。
第一方面，为实现上述目的，本申请提供了一种钢筋自动套丝系统，该系统包括第一套丝机(100)、第二套丝机(200)、滑轨(300)和控制台(400)；所述第一套丝机(100)和第二套丝机(200)对头设置在滑轨(300)两端，沿所述滑轨(300)移动；所述控制台(400)分别与所述第一套丝机(100)和所述第二套丝机(200)电连接。
结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述第一套丝机(100)包括机架(110)、电动机(120)、减速机(130)、剥肋滚轧头(140)、夹紧钳(150)，所述电动机(120)设置在所述减速机(130)的输入端，所述剥肋滚轧头(140)设置在所述减速机(130)的输出轴上，所述减速机(130)通过他们通过导向架支座(160)设置在所述机架(110)的一端上，所述夹紧钳(150)设置在所述机架(110)的另一端，所述夹紧钳(150)与所述剥肋滚轧头(140)同中心轴线。
结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述机架(110)的下方四角设有四个脚轮(170)，所述脚轮(170)中有两个是万向轮。
结合第一方面，在第一方面的第三种实现方式中，其特征在于，还包括上料机构(500)、下料机构(600)和承托机构(700)，所述上料机构(500)和所述下料机构(600)结构相同，所述上料机构(500)和所述下料机构(600)平行且交错固定在滑轨(300)两侧；所述承托机构(700)沿滑轨(300)的中心轴水平设置。
结合第一方面的第三种实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述上料机构(500)包括至少一个棘爪翻料件(510)，所述棘爪翻料件(510)通过上料驱动轴(520)固定在上料支架(530)上；所述上料驱动轴(520)与控制台(400)电连接；
所述控制台(400)还被配置执行以下步骤：
获取套丝加工周期；
根据套丝加工周期，控制上料驱动轴(520)的转动。
结合第一方面的第三种实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述承托机构(70)包括至少一个对称结构的承托板(710)，所述承托板(710)固定在承托架(720)上；所述承托板(710)的承托面(711)为弧形结构，所述承托面(711)的对称中心处设置V形槽或凹槽(712)，所述V形槽或凹槽(712)用于固定钢筋。
第二方面，本申请还提供一种钢筋自动套丝系统的控制方法，用于控制上述钢筋自动套丝系统，该方法包括：
获取套丝参数，根据套丝参数确定套丝位置；
控制上料机构将钢筋放置于承托机构上；
控制与所述套丝位置对应的目标套丝机向钢筋的方向移动；
接收到第一接触信号后，控制所述目标套丝机对钢筋进行套丝加工；
接收到所述目标套丝机发送的套丝完成的信号后，控制下料机构将套丝加工完成的钢筋放置于储料架上。
结合第二方面，在第二方面的第一种实现方式中，，在获取套丝参数之前，所述方法还包括：
获取套丝加工周期；
根据套丝加工周期，控制上料驱动轴和转动。
本申请所述的钢筋自动套丝系统及控制方法具有以下优点：
1、本申请中的两台套丝机设置在滑轨两端，可以沿滑轨左右移动，可完成钢筋一端套丝加工，也可以完成钢筋两端同时套丝加工；对套丝机设置后，还可以对钢筋两端进行不同的螺纹加工，节省加工时间和加工设备，提高加工效率。
2、本申请可以实现钢筋套丝的自动控制和手工控制，自动控制状态下，可实现批量生产，手动控制状态下，可通过手工操作分步进行钢筋的运输和加工，适用于小量钢筋的加工。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的钢筋自动套丝系统的平面布置图；
图2为本申请实施例提供的第一套丝机的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的控制台与其控制设备间的连接关系示意图；
图4为本申请实施例提供的上料机构的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一体式棘爪翻料件的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的承托机构的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的钢筋自动套丝系统的控制方法流程图。
附图标记：
第一套丝机100：机架110、电动机120、减速机130、剥肋滚轧头140、夹紧钳150、导向架支座160、脚轮170；
第二套丝机200、滑轨300、控制台400；
上料机构500、下料机构600：棘爪翻料件510、上料驱动轴520、上料支架530、翻料圆盘511、翻料板512、下料驱动轴620；
承托机构700：承托板710、承托架720、承托面711、V形槽或凹槽712。
具体实施方式
下面通过对本申请进行详细说明，本申请的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合附图，详细介绍本申请的具体实施例。
图1为根据一优选实施例示出的一种钢筋自动套丝系统结构示意图。如图1、图2所示，该系统包括第一套丝机100、第二套丝机200、滑轨300和控制台400；所述第一套丝机100和第二套丝机200对头设置在滑轨300两端，沿所述滑轨300移动；所述控制台400分别与所述第一套丝机100和所述第二套丝机200电连接；所述控制台400设置在第一套丝机100或第二套丝机200的机架上，或独立设置。
本申请实施例中，第一套丝机与第二套丝机设置在滑轨两端，可以沿滑轨左右移动，可完成钢筋一端套丝加工，也可以完成钢筋两端同时套丝加工；对套丝机设置后，还可以对钢筋两端进行不同的螺纹加工，节省加工时间和加工设备，提高加工效率；本申请可以实现钢筋套丝的自动控制和手工控制，自动控制状态下，可实现批量生产，手动控制状态下，可通过手工操作分步进行钢筋的运输和加工，适用于小量钢筋的加工。
结合图3所示，在其中一个实施例中，所述第一套丝机100包括机架110、电动机120、减速机130、剥肋滚轧头140、夹紧钳150，所述电动机120设置在所述减速机130的输入端，所述剥肋滚轧头140设置在所述减速机130的输出轴上，所述减速机130通过他们通过导向架支座160设置在所述机架110的一端上，所述夹紧钳150设置在所述机架110的另一端，所述夹紧钳150与所述剥肋滚轧头140同中心轴线。所述第一套丝机100还包括液压机构、冷却机构、行程限位机构，图中未示出。所述套丝机的各部分根据控制台400发送的控制指令完成相应的动作，实现自动套丝功能。所述第一套丝机与第二套丝机可选用型号为HGS-40DZ型全自动液压直螺纹剥肋滚丝机，可一次装夹自动完成钢筋夹紧、剥肋、滚轧螺纹整个加工过程，降低劳动强度，节省人力、加工过程稳定，可加工正丝螺纹，也可加工反丝螺纹。
所述机架110的下方四角设有四个脚轮170，所述脚轮170中有两个是万向轮，所述脚轮170与控制台400电连接，并根据控制台400发送的移动指令在滑轨300上移动或停止。
结合图1所示，在其中一个实施例中，所述的钢筋自动套丝系统，还包括上料机构500、下料机构600和承托机构700，所述上料机构500和所述下料机构600结构相同，所述上料机构500和所述下料机构600平行且交错固定在滑轨300两侧，同向驱动翻转；所述承托机构700沿滑轨300的中心轴水平设置。
再结合图4所示，所述上料机构500包括至少一个棘爪翻料件510，所述棘爪翻料件510通过上料驱动轴520固定在上料支架530上；所述上料驱动轴520与控制台400电连接。所述下料机构600的结构与所述上料机构500相同，其下料驱动轴620也与控制台400电连接，控制台400控制上料驱动轴520和下料驱动轴620的转动，控制所述上料机构500和下料机构600每取走1根钢筋运行一个工位后自动停止，依次循环。
结合图4、图5所示，在其中一个实施例中，所述棘爪翻料件510包括翻料圆盘511和至少2个翻料板512，所述翻料板512的一端与翻料圆盘511连接，所述翻料板512的另一端为棘爪形挂钩。如果翻料板512为3个，则相邻翻料板512轴线之间的夹角为120°。所述翻料圆盘511与所述翻料板512为分体式结构或一体式结构，如图3所示，所述分体式结构为所述翻料板512的两端为直板形结构，即棘爪形结构和弧形结构之间为直板形结构；所述棘爪形结构在上料时用于将物料放置于承托机构700上，在下料时用于钩取物料。因为所述棘爪形结构为内弧形面，一方面能起到缓冲作用，防止物料弹起，另外也能起到阻挡作用，防止物料甩出。如图5所示，所述一体式结构为所述翻料板512的弧形结构外切与所述翻料圆盘511，即弧形结构从棘爪形结构的内弧形面延续至与所述翻料圆盘511外切，形成平滑的弧形面，物料的转运过程中能平缓运动，防止物料弹起。
结合图6所示，在其中一个实施例中，在所述承托机构700包括至少一个对称结构的承托板710，所述承托板710固定在承托架720上；所述承托板710的承托面711为弧形结构，所述承托面711的对称中心处设置V形槽或凹槽712，所述V形槽或凹槽712用于固定钢筋。
本申请实施例还提供一种钢筋自动套丝系统的控制方法，用于控制上述的套丝系统。图7为本申请根据一示例性实施例示出的一种钢筋自动套丝系统的控制方法流程图，需要说明的是，本申请所述方法被配置在计算机或者控制台中，由计算机或控制台控制执行。该方法包括：
S100：控制台获取套丝参数，根据套丝参数确定套丝位置；
S200：控制上料机构将钢筋放置于承托机构上；
S300：控制台控制与所述套丝位置对应的目标套丝机向钢筋的方向移动；
S400：控制台接收到第一接触信号后，控制所述目标套丝机对钢筋进行套丝加工；
S500：控制台接收到所述目标套丝机发送的套丝完成的信号后，控制下料机构将套丝加工完成的钢筋放置于储料架上。
在一些优选实施例中，钢筋自动套丝系统的控制方法如下。
S100：控制台获取套丝参数，根据套丝参数确定套丝位置。
本申请中，第一套丝机100与第二套丝机200设置在滑轨300的两端，可以通过四角的脚轮沿滑轨300移动，可以完成钢筋的一端套丝加工，也可以完成钢筋两端同时套丝加工。本申请所述的套丝参数包括套丝位置，即钢筋一端套丝加工和钢筋两端套丝加工；还包括套丝长度、钢筋长度、钢筋直径等参数。在具体套丝加工过程中，一般分批对相同规格的钢筋进行套丝加工，在套丝加工步骤前，设置相应步骤将钢筋两端切割齐平并加工为所需长度。另外根据不同的加工规格，例如钢筋直径，对套丝机进行相应的调整。具体的，在加工前，根据所加工钢筋的直径，选择并调换与加工直径相适应的剥肋滚轧头140的滚丝轮。换滚丝轮的同时，调换与滚丝轮螺距相适宜的垫圈，以保证螺距的正确性。滚丝轮与加工钢筋直径的关系如表1所示。
表1滚丝轮与加工钢筋直径的关系
| 滚丝轮外径 | φ78.3mm | φ70mm | φ60mm |
| 钢筋直径 | φ16-22mm | φ25-32mm | φ36-40mm |
| 滚丝轮螺距 | 2.5mm | 3mm | 3mm |
在本申请中，还需要根据所加工钢筋型号，调整剥肋滚轧头140的剥肋刀开张碰块的位置，保证剥肋长度达到要求值，根据所加工钢筋型号，调整进刀行程的位置，保证滚轧螺纹有效长度达到要求值。套丝加工的相关数据与钢筋型号的关系如表2所示。
表2套丝加工的相关数据与钢筋型号的关系
S200：控制上料机构将钢筋放置于承托机构上。
本申请中，控制台在获取套丝参数之前，还包括获取套丝加工周期；根据套丝加工周期，控制上料驱动轴520和下料驱动轴的620转动。具体的，如果套丝机的套丝加工周期为60秒，则控制台每隔60秒控制上料驱动轴520和下料驱动轴的620转动一次，而上料驱动轴520和下料驱动轴的620之间转动的时间间隔为60秒。上料机构将待套丝加工的钢筋放置于承托机构后停止运行，60秒后进行下一次的上料工序，依次循环，下料机构也依次运行。
S300：控制台控制与所述套丝位置对应的目标套丝机向钢筋的方向移动。
本申请中根据套丝位置可以对钢筋一端套丝加工或钢筋两端套丝加工。鉴于此，需要根据套丝位置选择目标套丝机，即如果是对钢筋一端套丝加工，则控制台控制第一套丝机100向钢筋方向移动，而第二套丝机200在初始位置不动。如果是对钢筋两端套丝加工，则控制台控制第一套丝机100和第二套丝机200均向钢筋方向移动。
S400：控制台接收到第一接触信号后，控制所述目标套丝机对钢筋进行套丝加工。
本申请中，上料机构500将钢筋放置于承托机构700的过程中，由于碰撞等原因，会导致钢筋位置不固定，所以目标套丝机是否移动到钢筋两端需要通过接触信号确认。套丝机的夹紧钳150上设有传感器，可以监测夹紧钳150是否与钢筋接触，如果接触上，发送第一接触信号至控制台。
本申请中，目标套丝机可以对钢筋进行滚轧正丝或滚轧反丝的套丝加工，套丝的具体过程如下：
滚轧正丝时，正丝反丝旋纽旋至正丝位置，待冷却液流出，夹紧钳150接触到钢筋后张开，目标套丝机继续移动到钢筋端口距离剥肋滚轧头140的剥肋刀端3-5mm，夹紧钳150夹紧钢筋；剥肋滚轧头140主轴旋转，然后自动进给剥肋，到预设长度时，剥肋刀组自动张开，剥肋滚轧头140继续自动进给并上丝，当行程压块触碰到加卸压行程开关时，自动卸压，由钢筋加工的螺丝带动目标套丝机继续前进，当行程压块触碰到反转退回行程开关时，剥肋滚轧头140自动反转、并退回到退出加工丝头，此时行程压块再一次触碰加卸压行程开关，目标套丝机自动加压退回到起始位置，剥肋刀组合入，主轴转动停止，夹紧钳150自动松开，即完成一次正丝加工。
滚轧反丝时，先将目标套丝机机头内滚丝轮顺序调整正确，再将正丝反丝旋纽旋至反丝，夹紧钳150接触到钢筋后张开，目标套丝机继续移动到钢筋端口距离剥肋滚轧头140的剥肋刀端3-5mm，夹紧钳150夹紧钢筋；剥肋滚轧头140主轴旋转，然后自动进给剥肋，到预设长度时，剥肋刀组自动张开，剥肋滚轧头140继续自动进给并上丝，当行程压块触碰到加卸压行程开关时，自动卸压，由钢筋加工的螺丝带动目标套丝机继续前进，当行程压块触碰到反转退回行程开关时，剥肋滚轧头140自动反转、并退回到退出加工丝头，此时行程压块再一次触碰加卸压行程开关，目标套丝机自动加压退回到起始位置，剥肋刀组合入，主轴转动停止，夹紧钳150自动松开，即完成一次反丝加工。
S500：控制台接收到所述目标套丝机发送的套丝完成的信号后，控制下料机构将套丝完成的钢筋放置于储料架上。
本申请中的两台套丝机设置在滑轨两端，可以沿滑轨左右移动，可完成钢筋一端套丝加工，也可以完成钢筋两端同时套丝加工；对套丝机设置后，还可以对钢筋两端进行不同的螺纹加工，节省加工时间和加工设备，提高加工效率。
本申请还可以实现钢筋套丝的自动控制和手工控制，自动控制状态下，可实现批量生产，手动控制状态下，可通过手工操作分步进行钢筋的运输和加工，适用于小量钢筋的加工。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种钢筋自动套丝系统，其特征在于，该系统包括第一套丝机（100）、第二套丝机（200）、滑轨（300）、控制台（400）和上料机构（500）；所述第一套丝机（100）和第二套丝机（200）对头设置在滑轨（300）两端，沿所述滑轨（300）移动；所述控制台（400）分别与所述第一套丝机（100）和所述第二套丝机（200）电连接；
所述第一套丝机（100）包括机架（110）、电动机（120）、减速机（130）、剥肋滚轧头（140）、夹紧钳（150），所述电动机（120）设置在所述减速机（130）的输入端，所述剥肋滚轧头（140）设置在所述减速机（130）的输出轴上，所述减速机（130）通过导向架支座（160）设置在所述机架（110）的一端上，所述夹紧钳（150）设置在所述机架（110）的另一端，所述夹紧钳（150）与所述剥肋滚轧头（140）同中心轴线；
所述上料机构（500）包括至少一个棘爪翻料件（510），所述棘爪翻料件（510）包括翻料圆盘（511）和至少2个翻料板（512），所述翻料板（512）的一端与所述翻料圆盘（511）连接，所述翻料板（512）的另一端为棘爪形结构，所述棘爪形结构为内弧形面；所述棘爪翻料件（510）通过上料驱动轴（520）固定在上料支架（530）上；所述上料驱动轴（520）与控制台（400）电连接；
所述控制台（400）还被配置执行以下步骤：
获取套丝加工周期；
根据套丝加工周期，控制上料驱动轴（520）的转动 ；
还包括下料机构（600）和承托机构（700），所述上料机构（500）和所述下料机构（600）结构相同，所述上料机构（500）和所述下料机构（600）平行且交错固定在滑轨（300）两侧；所述承托机构（700）沿滑轨（300）的中心轴水平设置；
所述承托机构（700）包括至少一个对称结构的承托板（710），所述承托板（710）固定在承托架（720）上；所述承托板（710）的承托面（711）为弧形结构，所述承托面（711）的对称中心处设置凹槽（712），所述凹槽（712）用于固定钢筋。
2.根据权利要求1所述的钢筋自动套丝系统，其特征在于，所述机架（110）的下方四角设有四个脚轮（170），所述脚轮（170）中有两个是万向轮。
3.一种钢筋自动套丝系统的控制方法，用于控制权利要求1或2所述的系统，其特征在于，该方法包括：
获取套丝参数，根据套丝参数确定套丝位置；
控制上料机构将钢筋放置于承托机构上；
控制与所述套丝位置对应的目标套丝机向钢筋的方向移动；
接收到夹紧钳与钢筋接触上的信号后，控制所述目标套丝机对钢筋进行套丝加工；
接收到所述目标套丝机发送的套丝完成的信号后，控制下料机构将套丝加工完成的钢筋放置于储料架上。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在获取套丝参数之前，所述方法还包括：
获取套丝加工周期；
根据套丝加工周期，控制上料驱动轴转动。
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