CN110560609A - 一种在线钢筋自动剪切、卷筒切换装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种在线钢筋自动剪切、卷筒切换装置及其方法，属于带肋冷轧钢筋领域，所述钢筋卷筒的卷筒中心辊外周设置有丫字形钢筋卡，钢筋卷筒交替设置在X轴方向钢筋生产线末端钢筋的两侧不同Y轴方向上，钢筋卷筒之间设置有移动的钢筋导向剪切装置，钢筋导向剪切装置上设置有钢筋导向轮和钢筋夹紧装置、剪切装置，钢筋通过钢筋导向轮缠绕在钢筋卷筒上，钢筋导向剪切装置有一个X轴方向导轨和多个Y轴方向导轨，钢筋导向剪切装置中的电气元件与生产线控制器电连接，本设备科缩短带肋钢筋生产线的长度，实现在钢筋卷筒旁的钢筋剪切与卷筒之间的切换，提高生产线的操作和管理的便利性。

Description

一种在线钢筋自动剪切、卷筒切换装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种剪切、切换装置及其方法，特别涉及一种在线钢筋自动剪切、卷筒切换装置及其方法，属于带肋冷轧钢筋领域。

背景技术

盘丝从裸钢筋厂家生产出来以后，表面是光滑的圆形结构，带肋钢筋生产线中，是将盘丝利用冷轧或热轧机在钢筋外周形成肋的加工生产线，然后根据用户的要求形成不同抗拉强度、不同延长率等特性的钢筋，最后将带肋钢筋卷在钢筋卷筒上，运往客户。盘丝一卷的长度与钢筋卷筒上的长度是不同的，一般而言，是利用大直径的钢筋通过冷轧或热轧变成小直径的带肋钢筋的，在冷轧或热轧生产钢筋中，一卷盘丝会生产出更长的带肋钢筋，另外，也会根据用户的要求生产不同长度或不同重量的带肋钢筋。在生产线中，带肋钢筋一个钢筋卷筒上缠绕的钢筋达到要求后，需要切换到另外一个钢筋卷筒上继续缠绕，将缠绕带肋钢筋的钢筋卷筒卸下，换上新的空钢筋卷筒。专利申请号：201822164219.1公开了一种钢筋冷轧生产中可切换收线通道的收线生产线，一种收线生产线包括冷轧成型后的钢筋缓冲沟槽，送丝及暂停装置、剪切装置、换向装置，多个钢筋传输通道，多个收线轮，每个钢筋传输通道末端设置有收线轮、收线轮转动装置以及打包装置，收线生产线中设置有钢筋检测传感器，所述收线生产线由控制器控制，送丝及暂停装置、剪切装置、换向装置前设置有联动操作盘，其目的是保持生产线的连续生产，减少停机时间，提高生产效率，降低或缩短收线卷的重量或收线轮中的钢筋长度，有利于装卸载，有利于搬运，便于用户使用。

但是，这种钢筋生产中的切换，是在距离钢筋卷筒较远的位置进行切换，而且，是在钢筋生产过程中，短暂地暂停生产线中钢筋的延伸，将钢筋的延伸临时收藏在钢筋缓冲沟槽中的，这种结构一方面会延长生产线的长度，另外一方面，对钢筋长度的把握不够准确，需要提前一定的时间进行剪切，然后将钢筋缠绕在收线的钢筋卷筒上。由于剪切位置和钢筋在钢筋卷筒上缠绕位置之间具有一定的距离，不利于操作人员的对生产线的监控与管理，一旦某个位置出现问题，需要操作人员的来回往返奔波，生产线距离越长，操作人员往返监控、操作，在一些长距离的生产线上，甚至需要配备多名操作人员进行生产线的操作和管理，因此，长距离的生产线，不利于生产线的管理。

发明内容

针对现有生产线中切换钢筋卷筒距离剪切位置之间距离过远，不利于缠绕的管理，也不利于操作人员的操作等问题，本发明提供一种在线钢筋自动剪切、卷筒切换装置及其方法，其目的是缩短带肋钢筋生产线的长度，实现在钢筋卷筒旁的钢筋剪切与卷筒之间的切换，提高生产线的操作和管理的便利性。

本发明的技术方案是：一种在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置，包括带肋钢筋的钢筋卷筒，钢筋卷筒的驱动装置，所述钢筋卷筒至少包括两个，钢筋卷筒的卷筒中心辊外周设置有丫字形钢筋卡，钢筋卷筒交替设置在X轴方向钢筋生产线末端带肋钢筋的两侧，且不在同一个Y轴方向上，钢筋卷筒之间设置有可移动的钢筋导向剪切装置，钢筋导向剪切装置上设置有一对钢筋导向轮和钢筋夹紧装置、剪切装置，钢筋通过一对钢筋导向轮缠绕在钢筋卷筒上，钢筋导向剪切装置有一个X轴方向导轨和多个Y轴方向导轨，钢筋导向剪切装置中的电气元件与生产线控制器电连接；

进一步，述钢筋导向剪切装置设置在机架上，机架前滑动设置有Y轴方向导轨，Y轴方向导轨前滑动设置有多个X轴方向导轨，X轴方向导轨前设置有底板，底板前分别设置有钢筋夹紧装置和钢筋主动剪切装置的偏心凸轮，钢筋夹紧装置和钢筋主动剪切装置的偏心凸轮设置在钢筋延伸方向一侧的钢筋导向轮周边；

进一步，所述X轴方向钢筋生产线末端带肋钢筋的两侧设置的钢筋卷筒旋转装置的转向相反，钢筋卷筒的卷筒中心辊外周设置的丫字形钢筋卡方向也相应设置在相反方向，钢筋导向轮通过导向轮轴延伸至钢筋卷筒内设置的丫字形钢筋卡正上方或正下方；

进一步，所述钢筋导向剪切装置分别设置有X方向伺服电机和Y轴方向伺服电机，X轴方向伺服电机、Y轴方向伺服电机分别与X轴方向导轨、Y轴方向导轨传动连接；

进一步，所述钢筋夹紧装置和钢筋主动剪切装置的偏心凸轮转轴分别连接在各自的液压旋转装置上，每个液压旋转装置上设置各自的有电磁阀，每个电磁阀分别与控制器电连接；进一步，所述X轴方向导轨和多个Y轴方向导轨上设置有多个钢筋自动剪切、卷筒切换装置移动终点的限位开关，限位开关与控制器电连接；

进一步，所述钢筋夹紧装置包括与钢筋外周吻合的压紧偏心轮凸出部，所述钢筋主动剪切装置包括主动剪切刀具，主动剪切刀具与钢筋延伸方向一侧的钢筋导向轮外周相吻合；

进一步，所述钢筋导向轮芯轴固定在底板上，钢筋夹紧装置和剪切装置的转轴分别通过轴承穿设在底板上，钢筋夹紧装置和剪切装置的转轴另外一端连接至各自的液压旋转装置上，液压旋转装置固定在底板背面；

进一步，所述丫字形钢筋卡包括开叉的刀刃部和下部的固定部，丫字形钢筋卡的固定部端部设置有拉力传感器，丫字形钢筋卡倾斜贯穿设置在钢筋卷筒的卷筒中心辊厚度方向的矩形孔中，矩形孔内部设置有丫字形钢筋卡支撑点，钢筋卷筒的卷筒中心辊内周设置有拉力传感器，拉力传感器与钢筋卷筒的卷筒中心辊内拉力传感器连接。

一种在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换方法，利用上述权利要求1-9所述的设备，其特征在于：所述带肋钢筋自动剪切、卷筒切换方法的步骤如下：

1）手动将从水平导轮传送来的钢筋由下向上穿设至钢筋导向轮一外周，然后由下向上穿设至钢筋导向轮二外周，最后将钢筋返回到下方钢筋卷筒内上方，固定在下方钢筋卷筒内设置的下卷筒丫字形钢筋卡的两相对刀刃部130a内，启动生产线；

2）带肋钢筋在下方钢筋卷筒上缠绕，此时的钢筋压紧装置以及钢筋主动剪切装置上的压紧偏心凸轮和剪切偏心凸轮的凸出部远离带肋钢筋，当带肋钢筋在下方钢筋卷筒内到达最后一圈时，下方钢筋卷筒上原有的检测装置将信号发至控制器，控制器接收到信号后，将信号按先后顺序发到X轴方向伺服电机和Y轴方向伺服电机自带的伺服电机控制器中；

3）带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置在控制器的控制下， 先自左向右沿着X轴方向导轨移动，然后，自下而上沿着Y轴方向移动；

4）上方钢筋卷筒内设置的上卷筒丫字形钢筋卡后，将带肋钢筋设置在上卷筒丫字形钢筋卡的两相对刀刃部内，上卷筒丫字形钢筋卡的固定部端部拉力传感器连接孔上连接的拉力传感器就会检测到钢筋被卡在丫字形开叉部位的两侧刀刃部内，在短时间内将信息传递到控制器；

5）接下来，控制器在短时间内将动作指令发到压紧电磁阀，使压紧液压旋转装置带动压紧偏心凸轮转动，压紧偏心凸轮凸出部夹紧带肋钢筋，控制器在极短的时间内将动作信号发至剪切电磁阀，使剪切装置液压旋转器带动剪切偏心凸轮转动，剪切偏心凸轮上的主动剪切刀具与作为被动刀具的钢筋导向轮二外周将钢筋剪端，压紧、剪切动作结束后，剪切偏心凸轮和剪切偏心凸轮的凸出部迅速地离开钢筋导向轮二周边的带肋钢筋位置；

6）带肋钢筋在上方钢筋卷筒中进行带肋钢筋的缠绕，当上方钢筋卷筒上钢筋缠绕到最后一圈位置时，上方钢筋卷筒原来设置的检测装置就会向控制器发出信号，控制器接到反馈信号后，发出下一步的动作信号；

7）自动剪切、卷筒切换装置先沿着X方向自右向左移动，然后，沿着Y轴方向导轨自上而下移动，退到带肋钢筋位于下方钢筋卷筒的下卷筒丫字形钢筋卡上方，再继续下降，当带肋钢筋进入下方钢筋卷筒内设置的下卷筒丫字形钢筋卡的两刀刃部后，将带肋钢筋固定在下卷筒丫字形钢筋卡上，下卷筒丫字形钢筋卡固定部端部拉力传感器连接孔上连接的拉力传感器就会检测到钢筋被卡在丫字形开叉部位的刀刃部内，在短时间内将信息传递到控制器；

8）控制器在短时间内将动作指令发到压紧电磁阀，使压紧液压旋转装置带动压紧偏心凸轮转动，凸出部靠近钢筋导向轮二，在钢筋导向轮二外周夹紧带肋钢筋，然后，控制器在极短的时间内将动作信号发至剪切电磁阀，使剪切液压旋转装置带动剪切偏心凸轮转动，凸出部设置的主动剪切刀具靠近作为被动刀具的钢筋导向轮二外周，在钢筋导向轮二外周将带肋钢筋剪切，压紧、剪切动作结束后，剪切偏心凸轮和剪切偏心凸轮迅速地离开钢筋导向轮二周边的带肋钢筋在钢筋位置；

9）继续从上述步骤2）开始循环往复地在上方钢筋卷筒和下方钢筋卷筒之间切换，一旦带肋钢筋离开其中一个钢筋卷筒后，利用生产线上原有的设备将缠绕有钢筋的钢筋卷筒捆扎、装卸机构将缠满钢筋的钢筋卸下，换上新的空钢筋卷筒等待继续缠绕。

本发明具有的积极效果为：通过将钢筋卷筒设置在X轴方向钢筋生产线末端钢筋两侧位置，且且两侧设置的钢筋卷筒不在同一个Y轴方向上，有利于钢筋导向剪切装置在钢筋卷筒之间X轴方向上移动，能够通过一对钢筋导向轮，将钢筋牵引到靠近下一个钢筋卷筒上；通过将钢筋卷筒设置在X轴方向钢筋生产线延长线上钢筋末端两侧位置，有利于钢筋导向剪切装置沿着Y轴方向移动，将钢筋靠近钢筋卷筒内设置的丫字形钢筋卡，将钢筋挂在丫字形钢筋卡上；通过在钢筋导向剪切装置上设置有一对钢筋导向轮和钢筋夹紧、剪切装置，有利于剪切时夹紧、剪切钢筋；通过使一对钢筋卷筒的旋转方向相反，有利于钢筋卷筒在转动过程中将钢筋挂靠至丫字形钢筋卡上；通过在钢筋导向剪切装置中设置一个X轴方向导轨和多个Y轴方向导轨，并设置相应的伺服电机，有利于钢筋在伺服电机的带动下沿着X方向导轨或Y轴导轨靠近钢筋滚轮内中心辊上设置的丫字形钢筋卡，通过丫字形钢筋卡将钢筋的一端固定，并能够将钢筋缠绕在钢筋卷筒上；通过在钢筋夹紧装置和钢筋主动剪切装置上连接有液压旋转装置，能够提高钢筋的压紧和剪切压力；通过设置拉力传感器，能够检测出钢筋是否卡在丫字形钢筋卡开叉部位的刀刃部，当拉力到达设定值以后说明钢筋拉力会发生变化，会向控制器发出信号，钢筋压紧装置会松开钢筋钢筋主动剪切装置剪切钢筋；通过在X轴方向导轨和多个Y轴方向导轨移动终点上设置钢筋导向剪切装置的多个移动停止的限位开关，能够对钢筋导向剪切装置的移动得到进一步的限制，达到万无一失，同时能够将停止信息反馈到控制器，有利于控制器发出下一步的动作指令，通过利用本发明，能够提高缩短带肋钢筋生产线的长度，实现在钢筋卷筒旁的钢筋剪切与卷筒之间的切换，提高生产线的操作和管理的便利性。

附图说明

图1上方钢筋滚轮缠绕钢筋时的状态示意图。

图2上方钢筋滚轮上钩挂钢筋时的状态示意图。

图3下方钢筋滚轮缠绕钢筋时的状态示意图。

图4下方钢筋滚轮上钩挂钢筋时的状态示意图。

图5钢筋自动剪切、卷筒切换装置的侧面结构示意图。

图6钢筋自动剪切、卷筒切换装置的俯视结构示意图。

图7丫字形钢筋卡的平面结构示意图。

图8沿图7中A-A面的钢筋丫字形钢筋卡剖面结构示意图。

图9滑动插板的整体结构示意图。

图10设置钢筋丫字形钢筋卡部位沿垂直于钢筋卷筒中心轴的扇形剖面示意图。

图11丫字形钢筋卡固定部与钢筋卷筒中心辊之间的剖面结构放大图。

附图标号说明：110a-上方钢筋卷筒、110b-下方钢筋卷筒、111a-上卷筒丫字形钢筋卡、111b-下卷筒丫字形钢筋卡、112a-钢筋导向轮一、112b-钢筋导向轮二、113-底板、114-压紧偏心凸轮、114a-压紧偏心凸轮转轴、115-剪切偏心凸轮、115a-剪切偏心凸轮转轴、115b-主动主动剪切刀具、116-X轴方向导轨、117-Y轴方向导轨、118a-X轴方向齿条、118b-X轴方向齿轮、119a-Y轴方向齿条、119b- Y轴方向齿轮、120-带肋钢筋、121-水平导轮、122a-上部限位开关、122b-下部限位开关、123-机架、124-压紧液压旋转装置、124a-压紧电磁阀、125-剪切液压旋转装置、125a-剪切电磁阀、126a- X轴方向伺服电机、126b- Y轴方向伺服电机、127-支撑架、128-压轴块、130- 丫字形钢筋卡、130a-刀刃部、130b-固定部、131a-内周锁紧缺口、131b-外周锁紧缺口、132-拉力传感器连接孔、133-支撑块、133a-支撑点、134-滑动插板、134a-插板缺口，134b-缺口边、135-拉力传感器、136-传感器固定板、137-卷筒中心辊、138-圆形挡板。

具体实施方式

以下参照附图，就本使用新型的具体技术方案进行详细说明，在以下的说明中，站在面对在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置前面进行说明的。也就是说，越是靠近设备表面的就越是靠前，描述中将该方向作为前方。

所述在线钢筋自动剪切、钢筋卷筒切换装置既可以水平设置，也可以竖立设置，无论是以哪种方式设置，其位置关系不变。

在以下的实施例中，将在钢筋卷筒在竖立状态下进行说明，竖立设置的钢筋卷筒之间水平方向设置有X轴方向导轨，垂直方向设置有Y轴方向导轨，X轴方向导轨的上下对角方向设置有上方钢筋卷筒和下方钢筋卷筒。

本发明的技术方案是：一种在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置，图1 是上方钢筋滚轮缠绕钢筋时的状态示意图、图2是上方钢筋滚轮上钩挂钢筋时的状态示意图、图3 是下方钢筋滚轮缠绕钢筋时的状态示意图、图4是下方钢筋滚轮上钩挂钢筋时的状态示意图。图5是钢筋自动剪切、卷筒切换装置的侧面结构示意图、图6是钢筋自动剪切、卷筒切换装置的俯视结构示意图。在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置包括带肋钢筋120的钢筋卷筒、钢筋卷筒的驱动装置，所述钢筋卷筒至少包括两个，钢筋卷筒的卷筒中心辊137外周设置有丫字形钢筋卡，在本实施例中具体包括上卷筒丫字形钢筋卡111a、下卷筒丫字形钢筋卡111b，上卷筒丫字形钢筋卡111a、下卷筒丫字形钢筋卡111b交替设置在X轴方向钢筋生产线末端钢筋的上下两侧，上卷筒丫字形钢筋卡111a、下卷筒丫字形钢筋卡111b设置位置不在同一个Y轴方向上，钢筋卷筒之间设置有可移动的钢筋导向剪切装置，钢筋导向剪切装置上设置有一对钢筋导向轮和钢筋夹紧装置、剪切装置，钢筋通过一对钢筋导向轮缠绕在钢筋卷筒上，钢筋导向剪切装置有一个X轴方向导轨116和多个Y轴方向导轨117，钢筋导向剪切装置中的多个电气元件与生产线控制器电连接。

在本实施例中钢筋导向轮包括钢筋导向轮一112a、钢筋导向轮二112b，其中，钢筋导向轮一112a设置在X轴方向导轨116的左侧端部，钢筋导向轮一112a的芯轴利用压轴块128压紧在X轴方向导轨116的左侧端部，钢筋导向轮一112a前设置有上下方向设置的水平导轮121，钢筋夹紧装置包括压紧偏心凸轮114，剪切装置包括剪切偏心凸轮115，其中，压紧偏心凸轮114的突出部为压紧部，剪切偏心凸轮115的凸出部位设置有主动剪切刀具115b，主动剪切刀具115b的端部为圆弧状，与作为被动刀具的钢筋导向轮二的外周相吻合，X轴方向导轨116表面设置有长条底板，长条底板右侧设置有底板113。

这里将钢筋导向剪切装置的正面一侧定义为前方，所述钢筋导向剪切装置设置在机架123上，机架123利用有支撑架127支撑，机架123前面首先滑动有Y方向导轨，Y方向导轨前面设置有多个X轴方向导轨116，X轴方向导轨116上设置有长条底板，长条底板与底板113是连为一体的，钢筋夹紧装置和钢筋主动剪切装置分别设置有偏心凸轮，偏心凸轮位于底板113前面一侧，钢筋夹紧装置包括前面的压紧偏心凸轮114、钢筋主动剪切装置包括前面的剪切偏心凸轮115，一对钢筋导向轮即：钢筋导向轮一112a和钢筋导向轮二112b，钢筋导向轮二112b位于的钢筋延伸方向一侧，压紧偏心凸轮114和剪切偏心凸轮115位于作为被动剪切刀具的钢筋导向轮二112b周边。

所述X轴方向钢筋生产线末端带肋钢筋的两侧设置的钢筋卷筒旋转装置的转向相反，也就是说，上方钢筋卷筒110a和下方钢筋卷筒110b的旋转方向相反，钢筋卷筒的卷筒中心辊137外周设置的丫字形钢筋卡130的方向也相应设置在相反方向，钢筋导向轮通过导向轮轴延伸至钢筋卷筒两侧圆形挡板138内丫字形钢筋卡130的正上方或正下方。

所述钢筋导向剪切装置分别设置有X轴方向伺服电机126a和Y轴方向伺服电机126b，X轴方向伺服电机126a、Y轴方向伺服电机分别与X轴方向导轨116、Y轴方向导轨117中的一个或多个传动连接， X轴方向伺服电机126a和Y轴方向伺服电机126b的输出轴上分别设置有X轴方向齿轮118b和Y轴方向齿轮119b，X轴方向齿轮118b和Y轴方向齿轮119b分别啮合在X轴方向齿条118a和Y轴方向方向齿条119a上，X轴方向齿条118a和Y轴方向齿条119a分别固定在X轴方向导轨116侧和一个或多个Y轴方向导轨117侧上，在本实施例中，在一个Y轴方向导轨117侧设置了Y轴方向齿条119a。

所述钢筋夹紧装置和钢筋主动剪切装置的偏心凸轮的转轴分别连接在各自液压旋转装置上，压紧液压旋转装置124上设置有压紧电磁阀124a，剪切液压旋转装置125上设置有剪切电磁阀125a，压紧电磁阀124a以及剪切电磁阀125a均与控制器电连接。

所述X轴方向导轨和多个Y轴方向导轨上设置有多个钢筋自动剪切、卷筒切换装置移动终点的限位开关，限位开关与控制电连接，限位开关固定在机架123上，在本实施例中，Y轴方向上下位置上分别设置有上部限位开关122a、下部限位开关122b。

同理X轴方向也设置有限位开关，但没有在图中具体标出。

所述钢筋夹紧装置包括与钢筋外周吻合的偏心凸轮凸出部，所述钢筋主动剪切装置包括与偏心凸轮凸出部固定的主动剪切刀具115b，主动剪切刀具115b与钢筋延伸方向一侧的钢筋导向轮二112b外周相吻合。

所述钢筋导向轮芯轴固定在底板113上，钢筋夹紧装置和钢筋主动剪切装置的转轴分别通过轴承穿设在底板113上，钢筋夹紧装置和剪切装置的转轴另外一端连接至各自的液压旋转装置上，液压旋转装置固定在底板背面。

在本实施例中，钢筋夹紧装置包括压紧偏心凸轮转轴114a，压紧偏心凸轮转轴114a，其前后两端分别固定有压紧偏心凸轮114与压紧液压旋转装置124，钢筋主动剪切装置包括剪切偏心凸轮轴115a，其前后分别固定连接有剪切偏心凸轮115与剪切装置液压旋转装置125，压紧液压旋转装置124上设置有压紧电磁阀124a、剪切装置液压旋转装置125上设置有剪切电磁阀125a，压紧偏心凸轮转轴114a和剪切偏心凸轮轴115a贯穿通过轴承穿设在底板113上，轴承设置在压紧偏心凸轮转轴114a、剪切偏心凸轮轴115a与底板113之间。

所述丫字形钢筋卡130倾斜贯穿设置在钢筋卷筒的卷筒中心辊137厚度方向的矩形孔中，矩形孔宽度大于丫字形钢筋卡130厚度，矩形孔内部设置有丫字形钢筋卡支撑点，钢筋卷筒的卷筒中心辊137内周设置有拉力传感器135，拉力传感器135与钢筋卷筒的卷筒中心辊137内拉力传感器135连接。

钢筋卷筒的卷筒中心辊137内周设置有拉力传感器135，拉力传感器135利用传感器固定板136设置在钢筋卷筒的卷筒中心辊137内周。

图7是钢筋丫字形钢筋卡的平面结构示意图、图8是沿图6中A-A面的钢筋丫字形钢筋卡剖面结构示意图、图9 滑动插板的整体结构示意图、图10设置钢筋丫字形钢筋卡部位沿垂直于钢筋卷筒中心轴的扇形剖面示意图、图1 1 丫字形钢筋卡固定部与钢筋卷筒中心辊之间的剖面结构放大图。所述钢筋卡包括丫字形钢筋卡130，丫字形钢筋卡130包括开叉的刀刃部130a和与之连接的固定部130b，丫字形钢筋卡130倾斜贯穿设置在钢筋卷筒的卷筒中心辊137厚度方向的矩形孔中，矩形孔的宽度贯穿卷筒中心辊137的外周和内周分别利用可沿着圆周同时滑动的滑动插板134锁紧，丫字形钢筋卡130贯穿卷筒中心辊137的外周和内周部分别设置有内周锁紧缺口131a和外周锁紧缺口131b，内周锁紧缺口131a和外周锁紧缺口131b之间的最小距离与倾斜设置的内外矩形孔间间距相等，滑动插板134上设置有与内周锁紧缺口131a及外周锁紧缺口131b间内侧间距相等的插板缺口134a，内外周的两片插板缺口134a缺口边134b在组装时插入到内周锁紧缺口131a和外周锁紧缺口131b内，丫字形钢筋卡130在卷筒中心辊137中间位置设置有支撑块133，矩形孔内与支撑块133对应的卷筒中心辊137厚度的中间位置设置有支撑支点133a，支撑支点133a支撑在支撑块133上。

丫字形钢筋卡130上固定部130b设置有拉力传感器连接孔132，拉力传感器135一端部设置拉力传感器连接孔132上，拉力传感器连接孔132利用。

拉力传感器135又叫电阻应变式传感器，隶属于称重传感器系列，是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置。弹性体(弹性元件，敏感梁)在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化(增大或减小)，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，从而完成了将外力变换为电信号的过程。

本实施例中使用的是YHLY-LM13A型 微型拉杆膜合称重测力传感器，由 蚌埠宇航测控传感有限公司生产。

所述X轴方向伺服电机126a、Y轴方向伺服电机126b、Y轴方向导轨上的上部限位开关122a、拉力传感器135、下部限位开关122b以及未标出的X轴方向导轨上的限位器、多个电磁阀等电气元件与生产线上的控制器电连接，在该实施例中的控制器为台达电子公司生产的DVP64EH0073型PLC控制器，属于现有技术，已得到了广泛的应用。

在带肋钢筋冷轧生产线中，需要将盘丝利用冷轧设备上安装的冷轧模具，将较粗的钢筋压制成较细的钢筋，而且在表面形成各种各样的肋，以此提高钢筋与混凝土或砂浆之间的结合力，经过冷轧后的带肋钢筋需要利用热处理工序，对钢筋进行处理，最后将成型的带肋钢筋120缠绕在钢筋卷筒上的，利用本设备的具体实施步骤如下：

1）手动将从水平导轮121传送来的钢筋由下向上穿设至钢筋导向轮一112a外周，然后由下向上穿设至钢筋导向轮二112b外周，最后将钢筋返回到下方钢筋卷筒110b内上方，固定在下方钢筋卷筒110b内设置的下卷筒丫字形钢筋卡111b的两相对刀刃部130a内，启动生产线；

2）带肋钢筋在下方钢筋卷筒110b上缠绕（参见图3所处位置），此时的钢筋压紧装置以及钢筋主动剪切装置上的压紧偏心凸轮114和剪切偏心凸轮115的凸出部远离带肋钢筋，当带肋钢筋在下方钢筋卷筒110b内到达最后一圈时，下方钢筋卷筒110b上原有的检测装置将信号发至控制器，控制器接收到信号后，将信号按先后顺序发到X轴方向伺服电机126a和Y轴方向伺服电机126b自带的伺服电机控制器中；

3）带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置在控制器的控制下， 先自左向右沿着X轴方向导轨116移动，然后，自下而上沿着Y轴方向移动；

4）上方钢筋卷筒110a内设置的上卷筒丫字形钢筋卡111a后，将带肋钢筋设置在上卷筒丫字形钢筋卡111a的两相对刀刃部130a内，上卷筒丫字形钢筋卡111a的固定部130b端部拉力传感器连接孔132上连接的拉力传感器135就会检测到钢筋被卡在丫字形开叉部位的两侧刀刃部130a内，在短时间内将信息传递到控制器；（参见图2所示位置）

5）接下来，控制器在短时间内将动作指令发到压紧电磁阀124a，使压紧液压旋转装置124带动压紧偏心凸轮114转动，压紧偏心凸轮114凸出部夹紧带肋钢筋120，控制器在极短的时间内将动作信号发至剪切电磁阀125a，使剪切装置液压旋转器125带动剪切偏心凸轮115转动，剪切偏心凸轮115上的主动剪切刀具115b与作为被动刀具的钢筋导向轮二112b外周将钢筋剪端，压紧、剪切动作结束后，剪切偏心凸轮115和剪切偏心凸轮115的凸出部迅速地离开钢筋导向轮二112b周边的带肋钢筋位置；

6）带肋钢筋在上方钢筋卷筒110a中进行带肋钢筋120的缠绕（参见图1所示位置），当上方钢筋卷筒110a上钢筋缠绕到最后一圈位置时，上方钢筋卷筒110a原来设置的检测装置就会向控制器发出信号，控制器接到反馈信号后，发出下一步的动作信号；

7）自动剪切、卷筒切换装置先沿着X方向自右向左移动，然后，沿着Y轴方向导轨117自上而下移动，退到带肋钢筋位于下方钢筋卷筒110b的下卷筒丫字形钢筋卡111b上方，再继续下降，当带肋钢筋进入下方钢筋卷筒110b内设置的下卷筒丫字形钢筋卡111b的两刀刃部130a后，将带肋钢筋固定在下卷筒丫字形钢筋卡111b上（参见图4所示位置），下卷筒丫字形钢筋卡111b固定部130b端部拉力传感器连接孔132上连接的拉力传感器135就会检测到钢筋被卡在丫字形开叉部位的刀刃部130a内，在短时间内将信息传递到控制器；

8）控制器在短时间内将动作指令发到压紧电磁阀124a，使压紧液压旋转装置124带动压紧偏心凸轮114转动，凸出部靠近钢筋导向轮二112b，在钢筋导向轮二112b外周夹紧带肋钢筋120，然后，控制器在极短的时间内将动作信号发至剪切电磁阀125a，使剪切液压旋转装置125带动剪切偏心凸轮115转动，凸出部设置的主动剪切刀具115b靠近作为被动刀具的钢筋导向轮二112b外周，在钢筋导向轮二112b外周将带肋钢筋剪切，压紧、剪切动作结束后，剪切偏心凸轮115和剪切偏心凸轮115迅速地离开钢筋导向轮二112b周边的带肋钢筋在钢筋位置；

9）继续从上述步骤2）开始循环往复地在上方钢筋卷筒110a和下方钢筋卷筒110b之间切换，一旦带肋钢筋离开其中一个钢筋卷筒后，利用生产线上原有的设备将缠绕有钢筋的钢筋卷筒捆扎、装卸机构将缠满钢筋的钢筋卸下，换上新的空钢筋卷筒等待继续缠绕。

尽管本发明是在设置了两个钢筋卷筒之间的切换，本领域技术人员可按照上述动作，对程序修改，可进行多个钢筋卷筒之间的切换缠绕。

本发明通过将钢筋卷筒设置在X轴方向钢筋生产线末端钢筋两侧位置，且两侧设置的钢筋卷筒不在同一个Y轴方向上，有利于钢筋导向剪切装置在钢筋卷筒之间X轴方向上移动，能够通过钢筋一对钢筋导向轮，将钢筋牵引到靠近下一个钢筋卷筒上；通过将钢筋卷筒设置在X轴方向钢筋生产线末端钢筋的两侧位置，有利于钢筋导向剪切装置沿着Y轴方向移动，将钢筋靠近钢筋卷筒内设置的丫字形钢筋卡130，将钢筋挂在丫字形钢筋卡130上；通过在钢筋导向剪切装置上设置有一对钢筋导向轮和钢筋夹紧、剪切装置，有利于剪切时夹紧钢筋；通过使一对钢筋卷筒的旋转方向相反，有利于钢筋卷筒在转动过程中将钢筋挂靠至丫字形钢筋卡130上；通过在钢筋导向剪切装置中设置一个X轴方向导轨116和多个Y轴方向导轨117，并设置相应的伺服电机，有利于钢筋在伺服电机的带动下沿着X方向导轨或Y轴导轨靠近钢筋滚轮内中心辊上设置的丫字形钢筋卡130，通过丫字形钢筋卡130将钢筋的一端固定，并能够将钢丝缠绕在钢筋卷筒上；通过在钢筋夹紧装置和钢筋主动剪切装置上连接液压旋转装置，能够提高钢筋的压紧和剪切压力；当拉力到达设定值以后说明钢筋拉力会发生变化，会向控制器发出信号，钢筋压紧装置会松开钢筋钢筋主动剪切装置剪切钢筋；通过在X轴方向导轨和多个Y轴方向导轨移动终点上设置钢筋导向剪切装置的多个移动停止的限位开关，能够对钢筋导向剪切装置的移动得到进一步的限制，达到万无一失，同时能够将停止信息反馈到控制器，有利于控制器发出下一步的动作指令，通过利用本发明，能够提高缩短带肋钢筋120生产线的长度，实现在钢筋卷筒旁的钢筋剪切与卷筒之间的切换，提高生产线的操作和管理的便利性。

Claims (10)

1.一种在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置，包括带肋钢筋的钢筋卷筒，钢筋卷筒的驱动装置，其特征在于：所述钢筋卷筒至少包括两个，钢筋卷筒的卷筒中心辊外周设置有丫字形钢筋卡，钢筋卷筒交替设置在X轴方向钢筋生产线末端带肋钢筋的两侧，且不在同一个Y轴方向上，钢筋卷筒之间设置有可移动的钢筋导向剪切装置，钢筋导向剪切装置上设置有一对钢筋导向轮和钢筋夹紧装置、剪切装置，钢筋通过一对钢筋导向轮缠绕在钢筋卷筒上，钢筋导向剪切装置有一个X轴方向导轨和多个Y轴方向导轨，钢筋导向剪切装置中的电气元件与生产线控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种在线带肋钢筋自动剪切装置、卷筒切换装置，其特征在于：所述钢筋导向剪切装置设置在机架上，机架前滑动设置有Y轴方向导轨，Y轴方向导轨前滑动设置有多个X轴方向导轨，X轴方向导轨前设置有底板，底板前分别设置有钢筋夹紧装置和钢筋主动剪切装置的偏心凸轮，钢筋夹紧装置和钢筋主动剪切装置的偏心凸轮设置在钢筋延伸方向一侧的钢筋导向轮周边。

3.根据权利要求1所述的一种在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置，其特征在于：所述X轴方向钢筋生产线末端带肋钢筋的两侧设置的钢筋卷筒旋转装置的转向相反，钢筋卷筒的卷筒中心辊外周设置的丫字形钢筋卡方向也相应设置在相反方向，钢筋导向轮通过导向轮轴延伸至钢筋卷筒内设置的丫字形钢筋卡正上方或正下方。

4.根据权利要求1所述的一种在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置，其特征在于：所述钢筋导向剪切装置分别设置有X方向伺服电机和Y轴方向伺服电机，X轴方向伺服电机、Y轴方向伺服电机分别与X轴方向导轨、Y轴方向导轨传动连接。

5.根据权利要求1所述的一种在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置，其特征在于：所述钢筋夹紧装置和钢筋主动剪切装置的偏心凸轮转轴分别连接在各自的液压旋转装置上，每个液压旋转装置上设置各自的有电磁阀，每个电磁阀分别与控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置，其特征在于：所述X轴方向导轨和多个Y轴方向导轨上设置有多个钢筋自动剪切、卷筒切换装置移动终点的限位开关，限位开关与控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的一种在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置，其特征在于：所述钢筋夹紧装置包括与钢筋外周吻合的压紧偏心轮凸出部，所述钢筋主动剪切装置包括主动剪切刀具，主动剪切刀具与钢筋延伸方向一侧的钢筋导向轮外周相吻合。

8.根据权利要求1所述的一种在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置，其特征在于：所述钢筋导向轮芯轴固定在底板上，钢筋夹紧装置和剪切装置的转轴分别通过轴承穿设在底板上，钢筋夹紧装置和剪切装置的转轴另外一端连接至各自的液压旋转装置上，液压旋转装置固定在底板背面。

9.根据权利要求1所述的一种在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置，其特征在于：所述丫字形钢筋卡包括开叉的刀刃部和下部的固定部，丫字形钢筋卡的固定部端部设置有拉力传感器，丫字形钢筋卡倾斜贯穿设置在钢筋卷筒的卷筒中心辊厚度方向的矩形孔中，矩形孔内部设置有丫字形钢筋卡支撑点，钢筋卷筒的卷筒中心辊内周设置有拉力传感器，拉力传感器与钢筋卷筒的卷筒中心辊内拉力传感器连接。

10.一种在线带肋钢筋自动剪切、卷筒切换方法，利用上述权利要求1-9所述的设备，其特征在于：所述带肋钢筋自动剪切、卷筒切换方法的步骤如下：

1）手动将从水平导轮传送来的钢筋由下向上穿设至钢筋导向轮一外周，然后由下向上穿设至钢筋导向轮二外周，最后将钢筋返回到下方钢筋卷筒内上方，固定在下方钢筋卷筒内设置的下卷筒丫字形钢筋卡的两相对刀刃部130a内，启动生产线；

2）带肋钢筋在下方钢筋卷筒上缠绕，此时的钢筋压紧装置以及钢筋主动剪切装置上的压紧偏心凸轮和剪切偏心凸轮的凸出部远离带肋钢筋，当带肋钢筋在下方钢筋卷筒内到达最后一圈时，下方钢筋卷筒上原有的检测装置将信号发至控制器，控制器接收到信号后，将信号按先后顺序发到X轴方向伺服电机和Y轴方向伺服电机自带的伺服电机控制器中；

3）带肋钢筋自动剪切、卷筒切换装置在控制器的控制下， 先自左向右沿着X轴方向导轨移动，然后，自下而上沿着Y轴方向移动；

4）上方钢筋卷筒内设置的上卷筒丫字形钢筋卡后，将带肋钢筋设置在上卷筒丫字形钢筋卡的两相对刀刃部内，上卷筒丫字形钢筋卡的固定部端部拉力传感器连接孔上连接的拉力传感器就会检测到钢筋被卡在丫字形开叉部位的两侧刀刃部内，在短时间内将信息传递到控制器；

5）接下来，控制器在短时间内将动作指令发到压紧电磁阀，使压紧液压旋转装置带动压紧偏心凸轮转动，压紧偏心凸轮凸出部夹紧带肋钢筋，控制器在极短的时间内将动作信号发至剪切电磁阀，使剪切装置液压旋转器带动剪切偏心凸轮转动，剪切偏心凸轮上的主动剪切刀具与作为被动刀具的钢筋导向轮二外周将钢筋剪端，压紧、剪切动作结束后，剪切偏心凸轮和剪切偏心凸轮的凸出部迅速地离开钢筋导向轮二周边的带肋钢筋位置；

6）带肋钢筋在上方钢筋卷筒中进行带肋钢筋的缠绕，当上方钢筋卷筒上钢筋缠绕到最后一圈位置时，上方钢筋卷筒原来设置的检测装置就会向控制器发出信号，控制器接到反馈信号后，发出下一步的动作信号；

7）自动剪切、卷筒切换装置先沿着X方向自右向左移动，然后，沿着Y轴方向导轨自上而下移动，退到带肋钢筋位于下方钢筋卷筒的下卷筒丫字形钢筋卡上方，再继续下降，当带肋钢筋进入下方钢筋卷筒内设置的下卷筒丫字形钢筋卡的两刀刃部后，将带肋钢筋固定在下卷筒丫字形钢筋卡上，下卷筒丫字形钢筋卡固定部端部拉力传感器连接孔上连接的拉力传感器就会检测到钢筋被卡在丫字形开叉部位的刀刃部内，在短时间内将信息传递到控制器；

8）控制器在短时间内将动作指令发到压紧电磁阀，使压紧液压旋转装置带动压紧偏心凸轮转动，凸出部靠近钢筋导向轮二，在钢筋导向轮二外周夹紧带肋钢筋，然后，控制器在极短的时间内将动作信号发至剪切电磁阀，使剪切液压旋转装置带动剪切偏心凸轮转动，凸出部设置的主动剪切刀具靠近作为被动刀具的钢筋导向轮二外周，在钢筋导向轮二外周将带肋钢筋剪切，压紧、剪切动作结束后，剪切偏心凸轮和剪切偏心凸轮迅速地离开钢筋导向轮二周边的带肋钢筋在钢筋位置；

9）继续从上述步骤2）开始循环往复地在上方钢筋卷筒和下方钢筋卷筒之间切换，一旦带肋钢筋离开其中一个钢筋卷筒后，利用生产线上原有的设备将缠绕有钢筋的钢筋卷筒捆扎、装卸机构将缠满钢筋的钢筋卸下，换上新的空钢筋卷筒等待继续缠绕。