CN111715727A - 一种钢筋排线器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及排线器技术领域，具体涉及一种钢筋排线器，包括第一机架、第二机架、排线机构和工字轮收线机构，第一机架和第二机架之间留有间隙；其中：第一机架包括第一底座、第一左侧板和第一右侧板，第一左侧板和第一右侧板分别固定在第一底座的左右两侧；第二机架包括第二底座、第二左侧板和第二右侧板，第二左侧板和第二右侧板分别固定在第二底座的左右两侧；排线机构包括排线器主机、导向轴和挡块导轨；导向轴的两端分别与第一左侧板和第一右侧板转动连接；挡块导轨的两端分别与第一左侧板和第一右侧板固定连接；导向轴位于挡块导轨的上端；导向轴贯穿排线器主机，并与排线器主机滑动连接；采用本方案能够解决导辊使用寿命偏低的问题。

Description

一种钢筋排线器

技术领域

本发明涉及排线器技术领域，具体涉及一种钢筋排线器。

背景技术

工字轮收线机，是将拉丝机拉拨过的成品钢丝按一定要求收卷到工字轮上，其适合做盘圆冷拔丝、焊丝、冷轧小扁钢、钢缆等线材的定量收卷工作，还适用于冷轧带肋钢筋的收卷打捆。

排线器作为工字轮钢筋收线机的重要组成部分，能够在收卷过程中使钢筋按要求的方向导入工字轮，并使得钢筋在宽度方向按照一定节距排列；具体包括排线器主机、导向轴和挡块导轨，其工作原理主要是通过导向轴的旋转来带动排线器主机沿着轴长的方向做往复运动；排线器主机内部设置的培林心组由3个或4个内圈为锥面的轴承斜向放置固定组成，三个或四个轴承斜向放置时每个轴承内圈会有部分与导向轴接触。

由于这种规律的排列，使轴承的锥面在导向轴形成了类似于间断的螺纹面，这样导向轴的转动就带动了轴承在轴长度方向的前进；还可以通过改变轴承的偏向角来改变它在导向轴上的行驶速度；当轴承垂直于导向轴时，它就不会前进了；除此以外，为使排线器主机能够在导向轴上往返运动，轴承组上还设置有一个撞杆，当排线器行到某个位置时，撞上挡块导轨上的挡块，撞杆随即改变培林组(轴承组)偏向的角度(例如，之前偏左，后偏右)，那么锥面形成的丝口方向也随即发生改变，在轴心旋转方向不变的情况下，排线器的前进会立刻变为返回。

在使用的时候，一般是先将钢筋从放线机构引出，穿过排线器主机上两立式导辊之间的缝隙，并固定在工字轮收线机构的表面；随着工字轮的转动，钢筋以一定的运动速度从两导辊之间的缝隙穿过；通常，导辊底端与排线器主机的连接采用螺纹配合，导辊在与钢筋接触后会随之一起转动；但实质上，通过钢筋带动导辊转动，两者的运动速度始终存在差异，产生的动摩擦力将造成导辊损耗，久而久之则需要更换导辊，影响到导辊的使用寿命；除此之外，还会对钢筋的产品质量造成一定影响。

发明内容

本发明意在于提供一种钢筋排线器，能够解决导辊的使用寿命偏低的问题。

本发明提供的基础方案为：一种钢筋排线器，包括第一机架、第二机架、排线机构和工字轮收线机构，第一机架和第二机架之间留有间隙；其中：第一机架包括第一底座、第一左侧板和第一右侧板，第一左侧板和第一右侧板分别固定在第一底座的左右两侧；第二机架包括第二底座、第二左侧板和第二右侧板，第二左侧板和第二右侧板分别固定在第二底座的左右两侧；

排线机构包括排线器主机、导向轴和挡块导轨；导向轴的两端分别与第一左侧板和第一右侧板转动连接；挡块导轨的两端分别与第一左侧板和第一右侧板固定连接；导向轴位于挡块导轨的上端；导向轴贯穿排线器主机，导向轴与排线器主机滑动连接；排线器主机的顶端设有两根立式导辊，排线器主机的下端固定有换向座；挡块导轨的两端设有换向挡块；换向座与挡块导轨滑动连接；工字轮收线机构包括伺服电机和工字轮；伺服电机固定在第二右侧板上，伺服电机的电机轴依次贯穿第二右侧板和第二左侧板；工字轮的中心壁与伺服电机的电机轴过盈配合；

还包括调整机构，调整机构包括拨链组件、第一轮单元和第二轮单元，拨链组件、第一轮单元和第二轮单元通过链条传动连接，第一轮单元为同轴连接的多圈链轮，第二轮单元为单圈链轮；拨链组件还包括与第一轮单元固定连接的拉板传力连杆；第一轮单元的中心部位与伺服电机的电机轴过盈配合；

还包括第一气囊、导气管和第二气囊，导气管连通第一气囊和第二气囊；第一气囊固定在第二机架底部；第二气囊固定在拉板传力连杆上；所述两根立式导辊的底端固定有第一齿轮；排线器主机的顶端固定有两根立柱，立柱依次贯穿第一齿轮和立式导辊的中心部位，并与第一齿轮和立式导辊转动连接；还包括与第二轮单元同轴传动连接的第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮外啮合。

本发明的工作原理及优点在于：

本方案中，分别采用第一机架和第二机架来安装固定排线机构和工字收线机构；针对工字收线机构来说，可以通过伺服电机轴的转动，使与电机轴过盈配合的工字轮以一定转速旋转，从而将钢筋缠绕在工字轮上进行收卷打捆；在此基础上，为了保证工字轮上收卷的钢筋在宽度方向上按照一定节距排列，采用排线机构，即钢筋穿出后位于两根立式导辊之间，由于立式导辊固定在排线器主机上，而排线器主机是通过导向轴的旋转沿着轴长的方向做平移；当换向座触碰到挡块导轨上的换向挡块后，排线器主机换向移动，从而实现排线器主机在导向轴上的往复运动；

除此以外，由于伺服电机的轴与第一轮单元过盈配合，并且拨链组件、第一轮单元和第二轮单元三者通过链条传动，所以在伺服电机提供一个传动动力后，使第一轮单元转动，并带动拨链组件和第二轮单元运转；通过在两根立式导辊底端固定第一齿轮，第一齿轮又与第二轮单元外啮合，即可实现立式导辊的主动旋转；也使得立式导辊旋转与工字轮收卷的角速度能够保持一致；但是，工字轮收线一段时间后，随着钢筋堆积，厚度增加，收卷的钢筋周长增加，为了统一两者的线速度；利用第二机架底部的第一气囊，由于工字轮收卷钢筋后，第二机架的重量增大，挤压第一气囊，第一气囊内部的气体通过导气管进入第二气囊中，使第二气囊胀大；第二气囊胀大后，即可推动与其固定连接的拉板传力连杆，将链条外推到另一链轮上，从而改变立式导辊旋转的线速度；

综上，采用调整机构使立式导辊旋转角速度一定，并利用工字轮收卷钢筋重量增大的原理，使第二气囊膨胀挤压拉板传力连杆，调整链轮，从而保证立式导辊与钢筋前进速度的线速度相同；两者以同样的运动速度旋转，相对静止，没有相对位移，摩擦力不做功，不造成导辊损耗；本方案与现有的钢筋排线器相比，能够提升导辊的使用寿命。

进一步，所述导向轴为表面光滑的金属杆。

有益效果：由于导向轴贯穿排线器主机，排线器主机在排线过程中是通过导向轴的旋转而移动，与现有的导向轴相比，本方案将导向轴表面有槽改变为光滑的金属杆，便于自由控制排线器主机移动的速度。

进一步，所述挡块导轨为丝杆；所述换向挡块为环形金属圈，环形金属圈的内径等于丝杆直径；环形金属圈的内壁钻有螺纹。

有益效果：由于挡块导轨的作用是通过换向座触碰换向挡块，从而实现排线器主机的换向移动；挡块导轨采用的是丝杆(表面钻有螺纹)，且换向挡块与挡块导轨螺纹配合，能够防止换向座撞击换向挡块后，换向挡块在挡块导轨的位置发生偏移，使得排线器主机的移动范围不断扩大，影响到钢筋的定量收卷效果；而且，操作工人也能够直接向左或向右旋转环形金属圈，从而调整其在挡块导轨上的位置。

进一步，还包括与导向轴间隔设置的横杆，横杆的两端分别与第一左侧板和第一右侧板固定连接；所述排线器主机靠近横杆的一侧固定有轮安装板，轮安装板的数量为2；还包括圆管和滑轮，圆管的两端分别与两块轮安装板固定连接；圆管贯穿滑轮，并与滑轮转动连接；所述滑轮与横杆滑动连接。

有益效果：通过滑轮与横杆的配合，能够起到导向的作用；并保证排线器主机在导向轴上的平稳移动。

进一步，所述滑轮的外部形状为工字型，所述滑轮的中间部位长度等于横杆的高度，滑轮的两端分别与横杆的顶部和底部接触。

有益效果：采用工字型滑轮，并且滑轮的两端分别与横杆的顶部和底部相接触，滑轮两端起到限位的作用，使排线器主机的移动更加平稳。

进一步，所述工字轮的侧板上钻有凹槽，凹槽的深度等于工字轮中心部位与工字轮侧板的半径之差。

有益效果：便于收卷完毕后，操作人员通过凹槽查看工字轮上缠绕钢筋的圈数。

进一步，所述排线器主机的顶端还固定有左安装块和右安装块；还包括限位杆，限位杆的两端分别与左安装块和右安装块之间固定连接。

有益效果：本方案中，立式导辊能够限制钢筋的横向左右偏移；在此基础上，还可以通过限位杆防止钢筋在纵向高度上的偏移；保证排线过程中，钢筋与排线器主机的相对固定，提升排线效果。

进一步，还包括圆管，所述限位杆贯穿圆管，圆管与限位杆转动连接。

有益效果：由于圆管外套在限位杆的外表面，两者相对滑动；钢筋排线时，具有一定的前进速度，圆管与钢筋接触，在钢筋的带动下，圆管同向旋转；能够缩小两者的速度差异，从而减小因摩擦力而造成的损耗。

进一步，所述左安装块和右安装块分别设有纵向滑轨，限位杆的两端均固定有用于在滑轨内移动的滚轮。

有益效果：相较于将限位杆固定在左、右安装块的方式来说，本方案能够便于操作人员通过滑轨与滚轮配合，来调整限位杆的位置。

进一步，所述左安装块靠近限位杆的一侧固定有红外线发射器，所述右安装块靠近限位杆的一侧固定有红外线接收器；红外线接收器与红外线发射器的纵向高度相同；还包括单片机和蜂鸣器，单片机和蜂鸣器均固定在右安装块远离限位杆的一侧；红外线接收器与单片机信号连接，蜂鸣器与单片机信号连接。

有益效果，能够通过红外线收发器对钢筋进行检测，即当排线器上有钢筋时，发射的红外线被钢筋阻隔，无法到达接收器；钢筋收卷完成或存在线材断开时，发射的外红线不会被钢筋挡住，射向接收器；单片机根据接收器的信息触发蜂鸣器报警，提醒操作人员前来查看，避免机器的空转。

附图说明

图1为本发明一种钢筋排线器实施例一的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：第一底座1、第一左侧板2、第一右侧板3、第二底座4、第二左侧板5、第二右侧板6、导向轴7、挡块导轨8、排线器主机9、立式导辊10、换向座11、换向挡块12、伺服电机13、工字轮14。

实施例一

如图1所示，一种钢筋排线器，包括第一机架、第二机架、排线机构和工字轮14收线机构，第一机架和第二机架之间留有间隙(本实施例中两者的间隔距离为0.5m)；其中：第一机架包括第一底座1、第一左侧板2和第一右侧板3，第一左侧板2和第一右侧板3分别焊接在第一底座1的左右两侧；第二机架包括第二底座4、第二左侧板5和第二右侧板6，同理，第二左侧板5和第二右侧板6分别焊接固定在第二底座4的左右两侧；

排线机构包括排线器主机9、导向轴7和挡块导轨8，本实施例中，导向轴7采用的是表面光滑的金属杆；挡块导轨8为丝杆，换向挡块12为环形金属圈，环形金属圈的内径等于丝杆内径，并且环形金属圈的内壁钻有螺纹；导向轴7的两端分别与第一左侧板2和第一右侧板3转动连接(第一左侧板2和第一右侧板3上均钻有转动孔，转动孔与导向轴7转动连接)；挡块导轨8的两端分别与第一左侧板2和第一右侧板3焊接固定；导向轴7位于挡块导轨8的上端；导向轴7贯穿排线器主机9，并与排线器主机9滑动连接；上述技术特征类似于现有的GP30光杆排线器，在此不再赘述；排线器主机9的顶端设有两根立式导辊10，排线器主机9的下端固定有换向座11；挡块导轨8的两端设有换向挡块12；换向座11与挡块导轨8滑动连接；工字轮14收线机构包括伺服电机13和工字轮14；伺服电机13的主体焊接固定在第二右侧板6上，伺服电机13的电机轴依次贯穿第二右侧板6和第二左侧板5；工字轮14的中心壁与伺服电机13的电机轴过盈配合；工字轮14的侧板上钻有凹槽，且凹槽的深度等于工字轮中心部与工字轮侧板的半径之差；

还包括调整机构，调整机构包括拨链组件、第一轮单元和第二轮单元，三者通过链条传动连接，第一轮单元为同轴连接的多圈链轮，第二轮单元为单圈链轮；拨链组件还包括与第一轮单元焊接固定的拉板传力连杆；第一轮单元的中心部位与伺服电机13的电机轴过盈配合；还包括第一气囊、导气管和第二气囊，本实施例中第一气囊和第二气囊的材质可采用聚酰胺和聚酯两种纤维，类似于现有的安全气囊材料，具备强度高、耐老化性能优异和耐高温等特点；并且，第一气囊和第二气囊的大小比例为2:1，气囊内部气压峰值为0.5Mpa；导气管连通第一气囊和第二气囊；第一气囊粘接在第二机架的底部；第二气囊位于拉板传力连杆和第二右侧板之间，并粘接在拉板传力连杆上；并且拉板传力连杆和第二右侧板的间距小于第二气囊膨胀的横向长度；两根立式导辊10的底端焊接有第一齿轮；具体的，本实施例中排线器主机的顶端焊接有两根立柱，立柱依次贯穿第一齿轮和立式导辊的中心部位，并与第一齿轮和立式导辊转动连接；还包括与第二轮单元同轴传动连接的第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮外啮合；在另一实施中，可以选用第一液压缸和第二液压缸，即采用第一液压缸和第二液压缸分别替代第一气囊和第二气囊；并且，第一液压缸的出油口和第二液压缸的进油口通过一根油管连通，第一液压缸的伸缩杆焊接在第二机架的底部，第二液压缸的伸缩杆则位于拉板传力连杆与第二右侧板之间，并焊接在拉板传力连杆上；具体的，第一液压缸与第二液压缸的缸体直径比为2:1，当第一液压缸的伸缩杆向内缩回1cm，则第二液压缸的伸缩杆向外伸出4cm；采用本方案，由于工字轮收卷钢筋后，安装工字轮的第二机架的重量不断增大；带动第一液压缸的伸缩杆向缸内移动，并将第一液压缸内的液压油通过油管流入第二液压缸内，第二液压缸内液压油体积增多，推动第二液压缸的伸缩杆向缸外缓慢移动，从而推动与之接触的拉板传力连杆，进而将链条推到另一链轮上，从而改变立式导辊旋转的线速度；

本方案中采用的调整机构原理类似与现有的山地自行车换挡变速，即链条在不同变速盘之间的穿梭，让车轮的扭矩可大可小；区别在于，就自行车的后拨变速而言，需要骑行人员用手操作自行车把手，从而触发后拨链器将链条转换到不同变速盘上；而本方案在此基础上，利用工字轮收卷钢筋重力不断增大的效果，使位于第二机架底部第一气囊中的气体进入第二气囊中，第二气囊膨胀后，对拉板传力连杆施加一个向外的推力，将链条推到另一链轮上，从而改变立式导辊10旋转的线速度；

还包括与导向轴7间隔设置(本实施例中间隔距离为：5cm)的横杆，横杆的两端分别与第一左侧板2和第一右侧板3焊接固定；排线器主机9靠近横杆的一侧焊接有轮安装板，轮安装板的数量为两块；还包括圆管和滑轮，圆管的两端分别与两块轮安装板焊接固定，圆管贯穿滑轮的轴心位置，与滑轮转动连接；将滑轮安装在排线器主机之后，滑轮沿横杆的横向方向滑动连接；具体的，滑轮的外部形状为工字型，滑轮的中间部长度与横杆高度相等，滑轮的两端分别与横杆的顶部和底部相接触。

实施例二

与实施例一相比，不同之处仅在于，还包括限位杆，排线器主机的顶端焊接有左安装块和右安装块，限位杆的两端分别与左安装块和右安装块焊接固定；还包括圆管，限位杆贯穿圆管，圆管与限位杆转动连接；在其他实施例中，为了便于调节限位杆的上下位置，左安装块和右安装块上分别钻有纵向滑轨，并在限位杆的两端分别焊接固定一个用于在滑轨内移动的滚轮；

除此以外，左安装块靠近限位杆的一侧粘接有红外线发射器(型号：SIR333)，同样的，右安装块靠近限位杆的一侧固定粘接有红外线接收器(型号：LT0038)；且红外线接收器和红外线发射器的纵向高度相同；还包括单片机(型号：STC89C52RC)和蜂鸣器(型号：KPEG242)，单片机和蜂鸣器均粘接在右安装块远离限位杆的一侧，红外线接收器的输出端与单片机的输入端信号连接，单片机的输出端与蜂鸣器的输入端信号连接，采用本方案能够在完成钢筋收卷或存在线材断开时，由红外线接收器接收到来自红外线发射器的红外线光束，经由单片机处理，触发蜂鸣器发声报警，提醒操作人员查看。利用红外线收发器触发蜂鸣器报警的原理为现有技术，在此不再赘述。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，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。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种钢筋排线器，包括第一机架、第二机架、排线机构和工字轮收线机构，第一机架和第二机架之间留有间隙；其中：第一机架包括第一底座、第一左侧板和第一右侧板，第一左侧板和第一右侧板分别固定在第一底座的左右两侧；第二机架包括第二底座、第二左侧板和第二右侧板，第二左侧板和第二右侧板分别固定在第二底座的左右两侧；排线机构包括排线器主机、导向轴和挡块导轨；导向轴的两端分别与第一左侧板和第一右侧板转动连接；挡块导轨的两端分别与第一左侧板和第一右侧板固定连接；导向轴位于挡块导轨的上端；导向轴贯穿排线器主机，导向轴与排线器主机滑动连接；排线器主机的顶端设有两根立式导辊，排线器主机的下端固定有换向座；挡块导轨的两端设有换向挡块；换向座与挡块导轨滑动连接；工字轮收线机构包括伺服电机和工字轮；伺服电机的主体固定在第二右侧板上，伺服电机的电机轴依次贯穿第二右侧板和第二左侧板；工字轮的中心壁与伺服电机的电机轴过盈配合；

其特征在于，还包括调整机构，调整机构包括拨链组件、第一轮单元和第二轮单元，拨链组件、第一轮单元和第二轮单元通过链条传动连接，第一轮单元为同轴连接的多圈链轮，第二轮单元为单圈链轮；拨链组件还包括与第一轮单元固定连接的拉板传力连杆；第一轮单元的中心部位与伺服电机的电机轴过盈配合；还包括第一气囊、导气管和第二气囊，导气管连通第一气囊和第二气囊；第一气囊固定在第二机架底部；第二气囊固定在拉板传力连杆上；所述两根立式导辊的底端固定有第一齿轮；排线器主机的顶端固定有两根立柱，立柱依次贯穿第一齿轮和立式导辊的中心部位，并与第一齿轮和立式导辊转动连接；还包括与第二轮单元同轴传动连接的第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮外啮合。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋排线器，其特征在于：所述导向轴为表面光滑的金属杆。

3.根据权利要求1所述的一种钢筋排线器，其特征在于：所述挡块导轨为丝杆；所述换向挡块为环形金属圈，环形金属圈的内径等于丝杆直径；环形金属圈的内壁钻有螺纹。

4.根据权利要求1所述的一种钢筋排线器，其特征在于：还包括与导向轴间隔设置的横杆，横杆的两端分别与第一左侧板和第一右侧板固定连接；所述排线器主机靠近横杆的一侧固定有轮安装板，轮安装板的数量为两块；还包括圆管和滑轮，圆管的两端分别与两块轮安装板固定连接；圆管贯穿滑轮，并与滑轮转动连接；所述滑轮与横杆滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种钢筋排线器，其特征在于：所述滑轮的外部形状为工字型，所述滑轮的中间部位长度等于横杆的高度，滑轮的两端分别与横杆的顶部和底部接触。

6.根据权利要求1所述的一种钢筋排线器，其特征在于，所述工字轮的侧板上钻有凹槽，凹槽的深度等于工字轮中心部位与工字轮侧板的半径之差。

7.根据权利要求1所述的一种钢筋排线器，其特征在于：所述排线器主机的顶端还固定有左安装块和右安装块；还包括限位杆，限位杆的两端分别与左安装块和右安装块之间固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种钢筋排线器，其特征在于：还包括圆管，所述限位杆贯穿圆管，圆管与限位杆转动连接。

9.根据权利要求7所述的一种钢筋排线器，其特征在于：所述左安装块和右安装块分别设有纵向滑轨，限位杆的两端均固定有用于在滑轨内移动的滚轮。

10.根据权利要求8所述的一种钢筋排线器，其特征在于：所述左安装块靠近限位杆的一侧固定有红外线发射器，所述右安装块靠近限位杆的一侧固定有红外线接收器；红外线接收器与红外线发射器的纵向高度相同；还包括单片机和蜂鸣器，单片机和蜂鸣器均固定在右安装块远离限位杆的一侧；红外线接收器与单片机信号连接，蜂鸣器与单片机信号连接。

Images