CN110026501A - 一种批量钢筋自动切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种建筑工地钢筋批量切割机，包括安装有车轮的机架和PLC，机架底板上沿其长度方向间隔并列设置有水平导轨Ⅰ、水平导轨Ⅱ、水平导轨Ⅲ，水平导轨Ⅰ、水平导轨Ⅱ、水平导轨Ⅲ上分别滑动安装有送料机构Ⅰ、送料机构Ⅱ、送料机构Ⅲ，水平导轨Ⅰ、水平导轨Ⅱ、水平导轨Ⅲ的左侧上方安装有放料机构，水平导轨Ⅰ与水平导轨Ⅱ之间穿设有竖直导轨，竖直导轨上方依次设置有夹紧机构Ⅱ、夹紧机构Ⅰ，夹紧机构Ⅱ、夹紧机构Ⅰ分别与送料机构Ⅱ、送料机构Ⅰ相配合夹紧，夹紧机构Ⅱ、夹紧机构Ⅰ之间设置有切割机构。相对于现有技术，本发明能够实现批量钢筋的自动切割，无需人工操作，而且能对切割残渣进行收集，降低工人的劳动强度，提高了工作效率。

Description

一种批量钢筋自动切割机

技术领域

本发明属于建筑工地加工技术领域，具体涉及一种建筑工地钢筋批量切割机。

背景技术

随着社会的不断发展，建筑行业不断发展，大多数墙体都是钢筋混凝土结构，在建筑工地上钢筋的用量很大，因此钢筋切割是现代建筑和生产制造一直面临的问题。目前市场上的钢筋切割机在使用过程中存在的问题有：（1）操作过程中需要工作人员手动将单根钢筋放置在切割处，对钢筋一个一个进行切割，劳动强度大，工作效率低，而且切割过程中容易被切割处的残渣碰伤，给工作人员造成身体伤害；（2）钢筋切割后需要人工将切割后的钢筋码叠并输送，工作强度较高，且工作效率较低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种建筑工地钢筋批量切割机，能够实现批量钢筋切割，且无需人工靠近切割处，可收集切割残渣，实现自动将剪切过的钢筋进行收集、输送至储存箱。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种建筑工地钢筋批量切割机，包括安装有车轮的机架1和PLC，机架1底板上沿其长度方向间隔并列设置有水平导轨Ⅰ101、水平导轨Ⅱ102、水平导轨Ⅲ103，水平导轨Ⅰ101、水平导轨Ⅱ102、水平导轨Ⅲ103上分别滑动安装有送料机构Ⅰ3、送料机构Ⅱ9、送料机构Ⅲ10，水平导轨Ⅰ101、水平导轨Ⅱ102、水平导轨Ⅲ103的左侧上方安装有放料机构2，水平导轨Ⅰ101与水平导轨Ⅱ102之间穿设有竖直导轨104，竖直导轨104上方依次设置有夹紧机构Ⅱ4、夹紧机构Ⅰ7，夹紧机构Ⅱ4、夹紧机构Ⅰ7分别与送料机构Ⅱ9、送料机构Ⅰ3相配合夹紧，夹紧机构Ⅱ4、夹紧机构Ⅰ7之间设置有切割机构5；

所述机架1底部内设置有开口向上的收集槽105，收集槽105位于切割机构5下方且中部穿设安装有竖直导轨104，位于切割机构5正下方的竖直导轨104上开设有水平切割槽；所述收集槽105右侧开设有储料仓107，储料仓107顶端设有放料板106，放料板106的左端铰接在机架1底部上，右端底面铰接有开门气缸108活塞杆，开门气缸108安装在机架1内壁上；所述水平导轨Ⅰ101沿放料板106延伸，位于放料板106上的水平导轨Ⅰ101随放料板106转动；

所述PLC分别电连接送料机构Ⅰ3、送料机构Ⅱ9、送料机构Ⅲ10、放料机构2、夹紧机构Ⅱ4、夹紧机构Ⅰ7、切割机构5和开门气缸108。

所述送料机构Ⅰ3包括送料气缸301和滑块303，送料气缸301活塞杆朝向右侧且固装有电磁吸盘302，滑块303左端固装有与电磁吸盘302相配合的磁铁，滑块303底部固装有卡接部306，卡接部306与水平导轨Ⅱ102卡接，滑块303上沿水平导轨Ⅱ102方向间隔开设有至少三个弧形凹槽304；所述送料机构Ⅱ9、送料机构Ⅲ10均与送料机构Ⅰ3的结构相同。

所述夹紧机构Ⅰ7包括夹紧气缸701，夹紧气缸701活塞杆朝下且固装有与滑块303相配合卡接的夹板702，夹板702上开设有开口朝下的与弧形凹槽304相配合夹紧的夹槽703；所述夹紧机构Ⅱ4与夹紧机构Ⅰ7的结构相同。

所述放料机构2包括上端开口的储料架201，储料架201的宽度仅能容纳单根钢筋11，储料架201的底端设置有放料自动门202，放料自动门202的两扇门的两端分别铰接在储料架201上，放料自动门202上安装有用于检测弧形凹槽304的接近开关；所述储料架201上方设置有活塞杆朝下的下压气缸203，储料架201侧壁上靠近其底端铰接有托板205，托板205另一端底面固装有支撑弹簧204，托板205与放料自动门202之间的距离与单根钢筋11的直径一致，托板205的宽度小于单根钢筋11的半径。

所述切割机构5包括连接块501，连接块501底面设置有水平移动导轨，水平移动导轨一侧设置有移动气缸，水平移动导轨上滑动连接有竖直切割气缸506，移动气缸固接竖直切割气缸506以驱动竖直切割气缸506沿水平方向移动，竖直切割气缸506活塞杆朝下且固装有电机502，电机502输出轴固接有转轴503，转轴503固装切割刀504，电机502侧面安装有用于清理切割残渣的吹气管505；所述移动气缸电连接PLC。

所述送料机构Ⅰ3的滑块303外侧面固装有磁铁板，滑块303外侧面设置有切换气缸6，切换气缸6活塞杆朝向滑块303外侧面且固装有与磁铁板相配合的电磁吸板601；所述切换气缸6正上方设置有同步气缸8，同步气缸8活塞杆固接夹紧机构Ⅰ7，夹紧机构Ⅰ7与连接块501通过连接杆连接；所述竖直导轨104正上方设置有配合导轨，所述夹紧机构Ⅰ7和连接块501均滑动连接在配合导轨上；所述切换气缸6、同步气缸8均电连接PLC。

所述弧形凹槽304两侧分别固设有卡接板305，所述夹槽703两侧分别设置有与卡接板305相配合卡接的卡接槽704。

所述收集槽105两侧边缘分别固装有挡板110，挡板110顶端向内倾斜，两个挡板110顶端之间的距离大于送料机构Ⅰ3的长度。

相对于现有技术，本发明能够实现批量钢筋的自动切割，无需人工操作，而且能对切割残渣进行收集，能够将切割后的钢筋收集到储料仓内，大大降低工人的劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明的俯视图。

图2是图1的右视图。

图3是放料机构的结构示意图。

图4是送料机构的结构示意图。

图5是夹紧机构的结构示意图。

其中，1是机架，101是水平导轨Ⅰ，102是水平导轨Ⅱ，103是水平导轨Ⅲ，104是竖直导轨，105是收集槽，106是放料板，107是储料仓，108是开门气缸，109是铰轴，110是挡板；2是放料机构，201是储料架，202是放料自动门，203是下压气缸，204是支撑弹簧，205是托板；3是送料机构Ⅰ，301是送料气缸，302是电磁吸盘，303是滑块，304是弧形凹槽，305是卡接板，306是卡接部；4是夹紧机构Ⅱ；5是切割机构，501是连接块， 502是电机，503是转轴，504是切割刀，505是吹气管，506是竖直切割气缸；6是切换气缸，601是电磁吸板；7是夹紧机构Ⅰ，701是夹紧气缸，702是夹板，703是夹槽，704是卡接槽；8是同步气缸；9是送料机构Ⅱ；10是送料机构Ⅲ；11是钢筋。

具体实施方式

如图1-5所示，一种建筑工地钢筋批量切割机，包括安装有车轮的机架1和PLC，机架1底板上沿其长度方向间隔并列设置有水平导轨Ⅰ101、水平导轨Ⅱ102、水平导轨Ⅲ103，水平导轨Ⅰ101、水平导轨Ⅱ102、水平导轨Ⅲ103上分别滑动安装有送料机构Ⅰ3、送料机构Ⅱ9、送料机构Ⅲ10，水平导轨Ⅰ101、水平导轨Ⅱ102、水平导轨Ⅲ103的左侧上方安装有放料机构2，水平导轨Ⅰ101与水平导轨Ⅱ102之间穿设有竖直导轨104，竖直导轨104上方依次设置有夹紧机构Ⅱ4、夹紧机构Ⅰ7，夹紧机构Ⅱ4、夹紧机构Ⅰ7分别与送料机构Ⅱ9、送料机构Ⅰ3相配合夹紧，夹紧机构Ⅱ4、夹紧机构Ⅰ7之间设置有切割机构5；

送料机构Ⅰ3、送料机构Ⅱ9、送料机构Ⅲ10组成送料机构，夹紧机构Ⅱ4、夹紧机构Ⅰ7组成夹紧机构，水平导轨Ⅰ101、水平导轨Ⅱ102、水平导轨Ⅲ103组成水平导轨；

所述机架1底部内设置有开口向上的收集槽105，收集槽105位于切割机构5下方且中部穿设安装有竖直导轨104，位于切割机构5正下方的竖直导轨104上开设有水平切割槽（图中未标出），水平切割槽将竖直导轨104分为两段，水平切割槽宽度较小，不影响竖直导轨104上的滑动件（即下述的滑块303）从水平切割槽一侧沿竖直导轨104滑动到水平切割槽另一侧，且足够使切割机构5的切割刀穿过水平切割槽；所述收集槽105右侧开设有储料仓107，储料仓107顶端设有放料板106，放料板106的左端通过铰轴109铰接在机架1底部上，右端底面铰接有开门气缸108活塞杆，开门气缸108安装在机架1内壁上；所述水平导轨Ⅰ101沿放料板106延伸，位于放料板106上的水平导轨Ⅰ101随放料板106转动；

所述PLC分别电连接送料机构Ⅰ3、送料机构Ⅱ9、送料机构Ⅲ10、放料机构2、夹紧机构Ⅱ4、夹紧机构Ⅰ7、切割机构5和开门气缸108。

进一步地，所述送料机构Ⅰ3包括送料气缸301和滑块303，送料气缸301活塞杆朝向右侧且固装有电磁吸盘302，滑块303左端固装有与电磁吸盘302相配合的磁铁（图中未画出），滑块303底部固装有卡接部306，卡接部306与水平导轨Ⅱ102卡接，滑块303上沿水平导轨Ⅱ102方向间隔开设有至少三个弧形凹槽304，图中的弧形凹槽304为五个，弧形凹槽304的数量不超过六个；所述送料机构Ⅱ9、送料机构Ⅲ10均与送料机构Ⅰ3的结构相同。这样的机构能实现批量运送钢筋11。卡接部306的上段为圆柱体（图中未标出），下段为球体（图中未标出），球体卡接于水平导轨的圆柱形滑槽内，上段圆柱体沿水平导轨向上伸出。

进一步地，所述夹紧机构Ⅰ7包括夹紧气缸701，夹紧气缸701活塞杆朝下且固装有与滑块303相配合卡接的夹板702，夹板702上开设有开口朝下的与弧形凹槽304相配合夹紧的夹槽703；所述夹紧机构Ⅱ4与夹紧机构Ⅰ7的结构相同。

进一步地，所述放料机构2包括上端开口的储料架201，储料架201上端开口以便于工人放置钢筋，储料架201的宽度仅能容纳单根钢筋11，如图3所示，储料架201的底端设置有放料自动门202，放料自动门202的两扇门的两端分别铰接在储料架201上，放料自动门202上安装有用于检测弧形凹槽304的接近开关（图中未画出）；所述储料架201上方设置有活塞杆朝下的下压气缸203，储料架201侧壁上靠近其底端铰接有托板205，托板205另一端底面固装有处于自然状态的支撑弹簧204，支撑弹簧204另一端固装在储料架201侧壁上，托板205与放料自动门202之间的距离与单根钢筋11的直径一致，托板205的宽度小于单根钢筋11的半径。上述下压气缸203、储料架201分别固装在机架1上。

工人事先将钢筋放置于储料架201内，若干钢筋逐个竖直排列。放料机构2工作时，当接近开关检测到放料自动门202与下方接近物体之间的距离等于放料自动门202到弧形凹槽304最低处之间的预设距离时，放料自动门202自动开启，托板205下方的一根钢筋由于自身重力下落至弧形凹槽304内，然后放料自动门202自动关闭，下压气缸203活塞杆向下伸出一根钢筋直径的距离，在下压力作用下，推动钢筋逐个下移，托板205压缩支撑弹簧204向下，此时托板205与放料自动门202之间又有一根钢筋，在支撑弹簧204的回复力下托板205恢复至图3所示的水平方向；当下一个弧形凹槽304移动至放料自动门202下方时，重复上述步骤，进行单根钢筋的放料工作。

进一步地，所述切割机构5包括连接块501，连接块501底面设置有水平移动导轨（图中未画出），水平移动导轨一侧设置有移动气缸（图中未画出），水平移动导轨上滑动连接有竖直切割气缸506，具体地是通过燕尾槽卡接来实现滑动连接，移动气缸活塞杆固接竖直切割气缸506以驱动竖直切割气缸506沿图1所示的水平方向移动，竖直切割气缸506活塞杆朝下且固装有电机502，电机502输出轴固接有转轴503，转轴503固装切割刀504，电机502侧面安装有用于清理切割残渣的吹气管505；所述移动气缸电连接PLC。

切割结构5的工作过程如下：竖直切割气缸506驱动电机502向下移动，移动气缸驱动竖直切割气缸506沿图1所示的水平方向移动，直至位于并列排列的多根钢筋的一侧，然后电机502通过转轴503驱动切割刀504旋转，逐个切割钢筋，切割完成后，吹气管505吹出高压空气，以对位于水平切割槽附近的竖直导轨104上的切割残渣进行清理。

为了实现对单根钢筋进行多段切割的自动化，所述送料机构Ⅰ3的滑块303外侧面固装有磁铁板（图中未画出），滑块303外侧面设置有切换气缸6，切换气缸6活塞杆朝向滑块303外侧面且固装有与磁铁板相配合的电磁吸板601；所述切换气缸6正上方设置有安装在机架1上的同步气缸8，同步气缸8活塞杆固接夹紧机构Ⅰ7，夹紧机构Ⅰ7与连接块501通过连接杆（图中未标出）固定连接；所述竖直导轨104正上方设置有安装在机架1上的配合导轨（图中未画出），配合导轨与竖直导轨104平行，所述夹紧机构Ⅰ7和连接块501均通过燕尾槽卡接、滑动连接在配合导轨上；所述切换气缸6、同步气缸8均电连接PLC。上述夹紧机构Ⅱ4固装在机架1上。

为了便于送料机构与夹紧机构的快速对准、夹紧，所述弧形凹槽304两侧分别固设有卡接板305，所述夹槽703两侧分别设置有与卡接板305相配合卡接的卡接槽704，卡接槽704的开口尺寸大于卡接板305的开口尺寸。

为了防止切割残渣向外溅出，所述收集槽105两侧边缘分别固装有挡板110，挡板110沿收集槽105的边缘向上延伸，挡板110顶端向内倾斜，两个挡板110顶端之间的距离稍大于送料机构Ⅰ3的长度。

本发明的工作过程如下：

电磁吸盘302带电，送料气缸301通过电磁吸盘302吸附固定滑块303，送料气缸301带动滑块303移动至放料机构2下方，使滑块303上的弧形凹槽304逐个位于放料机构2正下方，送料机构Ⅰ3、送料机构Ⅱ9、送料机构Ⅲ10同步运动且位于同一条直线上，通过放料机构2逐个将钢筋放置在送料机构的弧形凹槽304内，通过送料机构Ⅰ3、送料机构Ⅱ9、送料机构Ⅲ10对长钢筋的整体形成支撑，同步移动长钢筋。送料机构装载完钢筋后，通过送料气缸301推动滑块303沿水平导轨至夹紧机构的正下方。

夹紧机构的夹紧气缸701驱动夹板702向下移动，直至使夹板702与滑块303接触将钢筋夹紧，然后切割机构5工作对钢筋进行切割，切割完成后，切割机构5、夹紧机构Ⅰ7分别向上移动，送料机构Ⅰ3缓慢推动滑块303带动钢筋沿水平导轨Ⅰ101移动，直至滑块303整体位于放料板106上，接着送料机构Ⅰ3上的电磁吸盘302断电，滑块303为自由独立个体，此时开门气缸108缩回伸缩杆带动放料板106沿铰轴109向下转动，由于滑块303的卡接部306是通过球体卡接在水平导轨Ⅰ101内，滑块303会随着放料板106向下转动，从而滑块303上的钢筋自然落入储料仓107内。

接着，切换气缸6上的电磁吸板601带电吸附固定在滑块303的侧面上，切换气缸6推动滑块303沿竖直导轨104移动，直至滑块303越过水平切割槽且位于后段待切割钢筋的下方，同时同步气缸8驱动夹紧机构Ⅰ7、切割机构5沿配合导轨进行同步移动至相应位置，然后夹紧机构Ⅰ7向下移动，与滑块303一起夹紧钢筋，接着夹紧机构Ⅱ4向上移动松开钢筋，接着切换气缸6和同步气缸8同步往回移动，进而将钢筋往回拉动，使钢筋的待切割位置位于水平切割槽上方。然后夹紧机构Ⅱ4向下移动与送料机构Ⅱ9一起夹紧钢筋，接着切割机构5工作对钢筋进行第二段的切割。

然后切换气缸6上的电磁吸板601断电、其伸缩杆回缩至初始位置，送料机构Ⅰ3上的电磁吸盘302带电吸附、固定住滑块303，推动滑块303移动至放料板106上，重复上述放料步骤，对钢筋进行输送至储料仓107内。

然后，重复上述步骤进行第三段钢筋的切割，从而实现了对钢筋的批量切割、分段切割。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.一种建筑工地钢筋批量切割机，其特征在于：包括安装有车轮的机架（1）和PLC，机架（1）底板上沿其长度方向间隔并列设置有水平导轨Ⅰ（101）、水平导轨Ⅱ（102）、水平导轨Ⅲ（103），水平导轨Ⅰ（101）、水平导轨Ⅱ（102）、水平导轨Ⅲ（103）上分别滑动安装有送料机构Ⅰ（3）、送料机构Ⅱ（9）、送料机构Ⅲ（10），水平导轨Ⅰ（101）、水平导轨Ⅱ（102）、水平导轨Ⅲ（103）的左侧上方安装有放料机构（2），水平导轨Ⅰ（101）与水平导轨Ⅱ（102）之间穿设有竖直导轨（104），竖直导轨（104）上方依次设置有夹紧机构Ⅱ（4）、夹紧机构Ⅰ（7），夹紧机构Ⅱ（4）、夹紧机构Ⅰ（7）分别与送料机构Ⅱ（9）、送料机构Ⅰ（3）相配合夹紧，夹紧机构Ⅱ（4）、夹紧机构Ⅰ（7）之间设置有切割机构（5）；

所述机架（1）底部内设置有开口向上的收集槽（105），收集槽（105）位于切割机构（5）下方且中部穿设安装有竖直导轨（104），位于切割机构（5）正下方的竖直导轨（104）上开设有水平切割槽；所述收集槽（105）右侧开设有储料仓（107），储料仓（107）顶端设有放料板（106），放料板（106）的左端铰接在机架（1）底部上，右端底面铰接有开门气缸（108）活塞杆，开门气缸（108）安装在机架（1）内壁上；所述水平导轨Ⅰ（101）沿放料板（106）延伸，位于放料板（106）上的水平导轨Ⅰ（101）随放料板（106）转动；

所述PLC分别电连接送料机构Ⅰ（3）、送料机构Ⅱ（9）、送料机构Ⅲ（10）、放料机构（2）、夹紧机构Ⅱ（4）、夹紧机构Ⅰ（7）、切割机构（5）和开门气缸（108）。

2.如权利要求1所述的建筑工地钢筋批量切割机，其特征在于：所述送料机构Ⅰ（3）包括送料气缸（301）和滑块（303），送料气缸（301）活塞杆朝向右侧且固装有电磁吸盘（302），滑块（303）左端固装有与电磁吸盘（302）相配合的磁铁，滑块（303）底部固装有卡接部（306），卡接部（306）与水平导轨Ⅱ（102）卡接，滑块（303）上沿水平导轨Ⅱ（102）方向间隔开设有至少三个弧形凹槽（304）；所述送料机构Ⅱ（9）、送料机构Ⅲ（10）均与送料机构Ⅰ（3）的结构相同。

3.如权利要求2所述的建筑工地钢筋批量切割机，其特征在于：所述夹紧机构Ⅰ（7）包括夹紧气缸（701），夹紧气缸（701）活塞杆朝下且固装有与滑块（303）相配合卡接的夹板（702），夹板（702）上开设有开口朝下的与弧形凹槽（304）相配合夹紧的夹槽（703）；所述夹紧机构Ⅱ（4）与夹紧机构Ⅰ（7）的结构相同。

4.如权利要求1或3所述的建筑工地钢筋批量切割机，其特征在于：所述放料机构（2）包括上端开口的储料架（201），储料架（201）的宽度仅能容纳单根钢筋（11），储料架（201）的底端设置有放料自动门（202），放料自动门（202）的两扇门的两端分别铰接在储料架（201）上，放料自动门（202）上安装有用于检测弧形凹槽（304）的接近开关；所述储料架（201）上方设置有活塞杆朝下的下压气缸（203），储料架（201）侧壁上靠近其底端铰接有托板（205），托板（205）另一端底面固装有支撑弹簧（204），托板（205）与放料自动门（202）之间的距离与单根钢筋（11）的直径一致，托板（205）的宽度小于单根钢筋（11）的半径。

5.如权利要求4所述的建筑工地钢筋批量切割机，其特征在于：所述切割机构（5）包括连接块（501），连接块（501）底面设置有水平移动导轨，水平移动导轨一侧设置有移动气缸，水平移动导轨上滑动连接有竖直切割气缸（506），移动气缸固接竖直切割气缸（506）以驱动竖直切割气缸（506）沿水平方向移动，竖直切割气缸（506）活塞杆朝下且固装有电机（502），电机（502）输出轴固接有转轴（503），转轴（503）固装切割刀（504），电机（502）侧面安装有用于清理切割残渣的吹气管（505）；所述移动气缸电连接PLC。

6.如权利要求5所述的建筑工地钢筋批量切割机，其特征在于：所述送料机构Ⅰ（3）的滑块（303）外侧面固装有磁铁板，滑块（303）外侧面设置有切换气缸（6），切换气缸（6）活塞杆朝向滑块（303）外侧面且固装有与磁铁板相配合的电磁吸板（601）；所述切换气缸（6）正上方设置有同步气缸（8），同步气缸（8）活塞杆固接夹紧机构Ⅰ（7），夹紧机构Ⅰ（7）与连接块（501）通过连接杆连接；所述竖直导轨（104）正上方设置有配合导轨，所述夹紧机构Ⅰ（7）和连接块（501）均滑动连接在配合导轨上；所述切换气缸（6）、同步气缸（8）均电连接PLC。

7.如权利要求3所述的建筑工地钢筋批量切割机，其特征在于：所述弧形凹槽（304）两侧分别固设有卡接板（305），所述夹槽（703）两侧分别设置有与卡接板（305）相配合卡接的卡接槽（704）。

8.如权利要求1所述的建筑工地钢筋批量切割机，其特征在于：所述收集槽（105）两侧边缘分别固装有挡板（110），挡板（110）顶端向内倾斜，两个挡板（110）顶端之间的距离大于送料机构Ⅰ（3）的长度。