CN113210541B - 一种制备平面桁架钢筋的主机构及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明一种制备平面桁架钢筋的主机构及其应用，属于土木工程技术领域；本发明制备桁架钢筋的弦杆钢筋和腹杆钢筋处在一个平面内，腹杆钢筋的弯折及其与弦杆钢筋的焊接一次完成，生产效率高，腹杆钢筋的定位精准，制备的平面桁架钢筋质量好且成本低。其中的最后一个冲压锥仅做冲压不做焊接，是为了下一区段加工时，防止拉入工位的腹杆钢筋紧贴弦杆钢筋，腹杆钢筋可以基本居于腹筋行进通道的中间位置，便于冲压锥交替插入弦杆钢筋和腹杆钢筋之间，顺利完成平面桁架钢筋的制备。

Description

一种制备平面桁架钢筋的主机构及其应用

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，尤其涉及一种制备平面桁架钢筋的主机构。

背景技术

目前建筑工程中使用的桁架钢筋，是以空间桁架钢筋为主，平面桁架钢筋的用量较少。由于平面桁架钢筋可以节省一根下弦钢筋和一根腹杆钢筋，节材效果显著，而且其使用功能并没有降低，近年来又受到多地重视。

与空间桁架钢筋不同，平面桁架钢筋的弦杆钢筋和腹杆钢筋都在同一个平面内，平面桁架钢筋加工生产装备腹杆钢筋弯折机构的弯着头与弦杆钢筋和腹杆钢筋也都在同一个平面内，平面桁架钢筋焊接完成后腹杆钢筋弯折机构的弯着头不移除就会影响平面桁架钢筋的水平移动，就不能实现连续化生产。所以现在很多“平面桁架钢筋”的生产工艺都不是将弦杆钢筋和腹杆钢筋放在一个平面内，而是像空间桁架钢筋的加工工艺一样在相互之间的侧面焊接，这样制作的桁架钢筋的弦杆钢筋和腹杆钢筋分别处在两个平面内，不是真正意义的平面桁架钢筋。

发明专利申请说明书CN201910040907.3，公开了一种平面桁架生产线,包括放线装置、调直辊压装置、折波装置、焊接装置、剪切装置,折波装置包括折波底座、折波驱动、侧钢筋导管、固定折波器和可动折波器,固定折波器包括第一转轴和第一履带,第一履带外侧固定有三角板,可动折波器包括滑动导轨、滑动底座、第二转轴和第二履带,第二履带外侧固定有三角板,折波驱动分别与第一转轴和第二转轴连接,焊接装置包括焊接架、焊接头,剪切装置包括剪切底座和刀架,刀架上设置有刀具转轴,刀具转轴上套接有刀具连接件,刀具连接件下部铰接有剪切刀具。该发明能够将钢筋加工成平面桁架,加工过程自动化,适合大规模平面桁架加工。但从其附图21中可以看出，该发明制备桁架钢筋的弦杆钢筋和腹杆钢筋分别处在两个平面内，不是真正意义的平面桁架钢筋，而且腹杆钢筋的弯折及其与弦杆钢筋的焊接分两次进行，影响生产效率，腹杆钢筋的定位也不容易控制，质量不容易得到保证。

发明专利授权说明书CN201610432827.9，公开了一种平面钢筋桁架焊接设备。包括顺序设置的放线装置,矫直装置,储料装置,拱弯装置,焊接装置,步进装置,剪切装置,集料装置,焊接装置包括支架、焊接变压器、焊接机构,拱弯装置中的导丝卡紧机构与齿条导轨连接,导丝卡紧机构两侧的支架上设置有导丝管,拱弯装置的输出端设置有导向输送槽；正方向气缸的活塞杆上装有拱弯动轮；剪切装置中旋转调整机构与剪切刀架体连接；剪切刀架体上设置有动刀,动刀与气缸连接,动刀下方设置有静刀；集料装置中的收料架置于输送带上方。但从其附图14中可以看出，该发明制备桁架钢筋的弦杆钢筋和腹杆钢筋分别处在两个平面内，不是真正意义的平面桁架钢筋，而且腹杆钢筋的弯折及其与弦杆钢筋的焊接工艺复杂，动作较多，影响生产效率。

发明专利授权说明书CN201410489185.7，公开了一种平面桁架焊接生产线,包括沿流水线方向依次设置的放线架、初矫直装置、牵引装置、储线架、二次矫直装置、拱弯装置、焊接装置、步进装置和切断装置。该发明腹杆钢筋的弯折及其与弦杆钢筋的焊接分两次进行，影响生产效率，腹杆钢筋的定位也不容易控制，质量不容易得到保证。

有必要开发一种制备平面桁架钢筋的主机构，制备桁架钢筋的弦杆钢筋和腹杆钢筋处在一个平面内，腹杆钢筋的弯折及其与弦杆钢筋的焊接一次完成，生产效率高，腹杆钢筋的定位精准，制备的平面桁架钢筋质量好且成本低。

发明内容

本发明目的在于提供一种制备平面桁架钢筋的主机构，使用其制备的桁架钢筋弦杆钢筋和腹杆钢筋处在一个平面内，腹杆钢筋的弯折及其与弦杆钢筋的焊接一次完成，生产效率高，腹杆钢筋的定位精准，制备的平面桁架钢筋质量好且成本低。

为实现上述目的，本发明的一种制备平面桁架钢筋的主机构及其应用的具体技术方案如下：

一种制备平面桁架钢筋的主机构，包括主体框架，主体框架上方滑动设置多个冲压锥，且多个冲压锥交错并排设置，相邻两个冲压锥间根据腹筋的尺寸保持一定的间距；

冲压锥正下方设置冲压模，冲压模内对称设置多组上限位板和下限位板，且相邻的上限位板和下限位板间保持一定的间隙，以便于平面桁架钢筋通过；

每一冲压锥设置在相邻的两个上限位板和两个下限位板间，驱动冲压锥与上/下限位板相配合，使腹筋发生弯折并与弦筋相接触；

主体框架一侧布置两对以上弦筋顶进驱动轮，弦筋顶进驱动轮的外侧布置两对以上腹筋送料轮，主体框架的另一侧布置两对以上弦筋拉出驱动轮，弦筋和腹筋分别经弦筋顶进驱动轮和腹筋送料轮送入冲压模中作业，最后经驱动轮侧进入下一工序。

进一步，主体框架上在弦筋顶进驱动轮和上限位板、下限位板间布置有定位模具，定位模具上开设弦筋定位孔和腹筋定位孔，且弦筋定位孔和腹筋定位孔分别与弦筋顶进驱动轮和腹筋送料轮相配合。

进一步，弦筋定位孔在定位模具的两侧各布置一个；

腹筋定位孔在定位模具的中间布置，与两个弦筋定位孔在同一水平面上，并与两个弦筋定位孔等距。

进一步，冲压锥在主体框架顶部的两侧沿着纵向布置，其中一侧按照a、b、c、d、e、f、g、h次序布置一个以上，另一侧按照A、B、C、D、E、F、G、H、R次序布置，并且比按照a、b、c、d、e、f、g、h次序布置多一个。

进一步，上限位板沿着纵向在冲压模中间部位的顶部倾斜布置四个以上；

下限位板沿着纵向布置在冲压模中间部位的下部，并与上限位板对应；

弦筋行进通道在上限位板和下限位板之间的两端各布置一个；腹筋行进通道布置在上限位板和下限位板之间的中间，并与两个弦筋行进通道连通。

进一步，冲压模与主体框架之间通过驱动设备进行连接，冲压模上朝向弦筋的一侧设置焊接设施。

本发明还提供了一种制备平面桁架钢筋主机构的应用，其特征在于，采用制备平面桁架钢筋的主机构制备平面桁架钢筋，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行：

步骤一、插入钢筋原料

驱动弦筋顶进驱动轮和弦筋拉出驱动轮，将两根弦筋依次从每一对弦筋顶进驱动轮中间、定位模具的弦筋定位孔、弦筋行进通道和每一对弦筋拉出驱动轮插入，并从弦筋拉出驱动轮一侧伸出后停止弦筋顶进驱动轮和弦筋拉出驱动轮驱动；

驱动腹筋送料轮，将腹筋依次从每一对腹筋送料轮中间、定位模具的腹筋定位孔和腹筋行进通道插入，并从邻近弦筋拉出驱动轮一侧伸出后停止腹筋送料轮驱动；每对腹筋送料轮不完全夹紧腹筋，在冲压锥冲压腹筋时，腹筋在每对腹筋送料轮之间能够被冲压锥产生的冲压拉力拉动行进；

步骤二、冲压准备

按照A、a、B、b、C、c、D、d、E、e、F、f、G、g、H、h、R次序，通过驱动设备驱动冲压锥底端依次进入冲压模，在驱动冲压锥底端越过弦筋行进通道后立即停止驱动，直至全部的冲压锥到位；

步骤三、冲压焊接

按照A、a、B、b、C、c、D、d、E、e、F、f、G、g、H、h、R次序，通过驱动设备驱动冲压锥向下运行，腹筋和弦筋之间被压紧后立即停止驱动，启动焊接设施将腹筋和弦筋之间的接触点焊接，冲压焊接过程依A、a、B、b、C、c、D、d、E、e、F、f、G、g、H、h次序逐个完成，制成平面桁架钢筋，其中的最后一个冲压锥R仅做冲压不做焊接；完成后驱动设备驱动冲压锥向上运动，使冲压锥回到初始位置；

步骤四、平面桁架钢筋出模

驱动弦筋顶进驱动轮、腹筋送料轮和弦筋拉出驱动轮，将平面桁架钢筋从冲压模中拉出，使最后一个冲压锥R冲压的腹筋位置与第一个冲压锥A的位置对应后停止驱动；

步骤五、平面桁架钢筋的连续生产

重复步骤二、步骤三和步骤四进行平面桁架钢筋的连续生产，将平面桁架钢筋按需要打卷及截断后码放备用；

至此，一种制备平面桁架钢筋主机构的应用完成。

本发明的一种制备平面桁架钢筋的主机构及其应用具有以下优点：一种制备平面桁架钢筋的主机构，制备桁架钢筋的弦杆钢筋和腹杆钢筋处在一个平面内，腹杆钢筋的弯折及其与弦杆钢筋的焊接一次完成，生产效率高，腹杆钢筋的定位精准，制备的平面桁架钢筋质量好且成本低；其中的最后一个冲压锥仅做冲压不做焊接，是为了下一区段加工时，防止拉入工位的腹筋紧贴弦筋，腹筋可以基本居于腹筋行进通道的中间位置，便于冲压锥交替插入弦筋和腹筋之间，顺利完成平面桁架钢筋的制备(详见说明书附图18)。

附图说明

图1为本发明的平面桁架钢筋示意图。

图2为本发明制备平面桁架钢筋的主机构纵向剖面示意图。

图3为本发明制备平面桁架钢筋的主机构Ⅰ-Ⅰ剖面示意图。

图4为本发明制备平面桁架钢筋的主机构Ⅰ-Ⅰ剖面上限位板、下限位板、弦筋行进通道和腹筋行进通道位置的局部放大示意图。

图5为本发明制备平面桁架钢筋的主机构Ⅱ-Ⅱ剖面示意图。

图6为本发明制备平面桁架钢筋的主机构定位模具位置的Ⅲ-Ⅲ剖面示意图。

图7为本发明冲压锥的正视示意图。

图8为本发明冲压锥的侧视示意图。

图9为本发明冲压锥的仰视示意图。

图10为本发明冲压准备阶段的纵向剖面示意图。

图11为本发明冲压准备阶段的Ⅳ-Ⅳ剖面示意图。

图12为本发明冲压准备阶段的Ⅳ-Ⅳ剖面上限位板、下限位板、弦筋行进通道和腹筋行进通道位置的局部放大示意图。

图13为本发明冲压准备阶段的Ⅴ-Ⅴ剖面示意图。

图14为本发明冲压焊接阶段的纵向剖面示意图。

图15为本发明冲压焊接阶段的Ⅵ-Ⅵ剖面示意图。

图16为本发明冲压焊接阶段的Ⅵ-Ⅵ剖面上限位板、下限位板、弦筋行进通道和腹筋行进通道位置的局部放大示意图。

图17为本发明冲压焊接阶段的Ⅶ-Ⅶ剖面示意图。

图18为本发明制备平面桁架钢筋的主机构再次进行冲压准备阶段的水平剖面示意图。

图19为本发明冲压锥和冲压模与弦筋和腹筋相互配合的轴测示意图。

图20为本发明冲压锥和冲压模与弦筋和腹筋相互配合的分解示意图。

图21为本发明弦筋和腹筋送入冲压模的轴测示意图。

图22为本发明冲压锥的组合示意图。

图23为本发明冲压锥的组合俯视示意图。

图中标记说明：1、平面桁架钢筋；2、弦筋；3、腹筋；4、主体框架；5、冲压锥；6、冲压模；7、弦筋顶进驱动轮；8、腹筋送料轮；9、弦筋拉出驱动轮；10、定位模具；11、上限位板；12、下限位板；13、弦筋行进通道；14、腹筋行进通道；15、弦筋定位孔；16、腹筋定位孔。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种制备平面桁架钢筋的主机构及其应用做进一步详细的描述。

一种制备平面桁架钢筋的主机构，如图2～图9、图22和图23所示，其特征是：主体框架4将冲压锥5、弦筋顶进驱动轮7、腹筋送料轮8、弦筋拉出驱动轮9及其伺服设备连成整体；冲压锥5的底部为倒锥形，倒锥形的形状和尺寸根据腹筋3的形状和尺寸设置，在主体框架4的顶部两侧沿着纵向布置，其中一侧按照a、b、c、d、e、f、g、h次序布置一个以上，另一侧按照A、B、C、D、E、F、G、H、R次序布置，并且比按照a、b、c、d、e、f、g、h次序布置多一个；

冲压模6对应布置在冲压锥5的下方，包括上限位板11、下限位板12、弦筋行进通道13和腹筋行进通道14；

弦筋顶进驱动轮7在主体框架4的进料端一侧布置两对以上；腹筋送料轮8在弦筋顶进驱动轮7的外侧布置两对以上；弦筋拉出驱动轮9在主体框架4的平面桁架钢筋1成品输出一侧布置两对以上；

定位模具10布置在冲压模6和弦筋顶进驱动轮7之间，并固定在主体框架4上，包括弦筋定位孔15和腹筋定位孔16；上限位板11沿着纵向在冲压模6中间部位的顶部倾斜布置四个以上，厚度、倾斜的角度和间距与平面桁架钢筋1的腹筋3对应，数量为按照A、B、C、D、E、F、G、H、R次序布置数量的二倍；下限位板12沿着纵向布置在冲压模6中间部位的下部，并与上限位板11对应；

弦筋行进通道13在上限位板11和下限位板12之间的两端各布置一个；腹筋行进通道14布置在上限位板11和下限位板12之间的中间，并与两个弦筋行进通道13连通；弦筋定位孔15在定位模具10的两侧各布置一个；腹筋定位孔16在定位模具10的中间布置，与两个弦筋定位孔15在同一水平面上，并与两个弦筋定位孔15等距；

进一步，冲压模6与主体框架4之间通过驱动设备进行连接，冲压模6上朝向弦筋2的一侧设置焊接设施；

一种制备平面桁架钢筋主机构的应用，如图10～图21所示，其特征是：采用一种制备平面桁架钢筋的主机构制备如图1所示的平面桁架钢筋1，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，

步骤一、插入钢筋原料

如图10～图13、图21所示，驱动弦筋顶进驱动轮7和弦筋拉出驱动轮9，将两根弦筋2依次从每一对弦筋顶进驱动轮7中间、定位模具10的弦筋定位孔15、弦筋行进通道13和每一对弦筋拉出驱动轮9插入，并从弦筋拉出驱动轮9一侧伸出后停止弦筋顶进驱动轮7和弦筋拉出驱动轮9驱动；

驱动腹筋送料轮8，将腹筋3依次从每一对腹筋送料轮8中间、定位模具10的腹筋定位孔16和腹筋行进通道14插入，并从邻近弦筋拉出驱动轮9一侧伸出后停止腹筋送料轮8驱动；每对腹筋送料轮8不完全夹紧腹筋3，在冲压锥5冲压腹筋3时，腹筋3在每对腹筋送料轮8之间能够被冲压锥5产生的冲压拉力拉动行进；

步骤二、冲压准备

如图10～图13、图19和图20所示，按照A、a、B、b、C、c、D、d、E、e、F、f、G、g、H、h、R次序，通过驱动设备驱动冲压锥5底端依次进入冲压模6，在驱动冲压锥5底端越过弦筋行进通道13后立即停止驱动，直至全部的冲压锥5到位；

步骤三、冲压焊接

如图14～图17所示，按照A、a、B、b、C、c、D、d、E、e、F、f、G、g、H、h、R次序，通过驱动设备驱动冲压锥5向下运行，腹筋3和弦筋2之间被压紧后立即停止驱动，启动焊接设备将腹筋3和弦筋2之间的接触点焊接，冲压焊接过程依A、a、B、b、C、c、D、d、E、e、F、f、G、g、H、h次序逐个完成，制成平面桁架钢筋1，其中的最后一个冲压锥5仅做冲压不做焊接，是为了避免为下一区段加工时，防止拉入工位的腹杆钢筋紧贴弦杆钢筋，如图18，所示，腹杆钢筋可以基本居于腹筋行进通道的中间位置，便于冲压锥交替插入弦杆钢筋和腹杆钢筋之间，可以顺利完成平面桁架钢筋的制备；完成后驱动设备驱动冲压锥5向上运动，使冲压锥5回到初始位置；

步骤四、平面桁架钢筋出模

如图18所示，驱动弦筋顶进驱动轮7、腹筋送料轮8和弦筋拉出驱动轮9，将平面桁架钢筋1从冲压模6中拉出，使最后一个冲压锥5冲压的腹筋3位置与第一个冲压锥5的位置对应后停止驱动；

步骤五、平面桁架钢筋的连续生产

重复步骤二、步骤三和步骤四进行平面桁架钢筋1的连续生产，将平面桁架钢筋1按需要打卷及截断后码放备用；

至此，一种制备平面桁架钢筋主机构的应用完成。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种制备平面桁架钢筋的主机构，其特征在于，包括主体框架(4)，主体框架(4)上方滑动设置多个冲压锥(5)，且多个冲压锥(5)交错并排设置，相邻两个冲压锥(5)间根据腹筋(3)的尺寸保持一定的间距；

冲压锥(5)正下方设置冲压模(6)，冲压模(6)内对称设置多组上限位板(11)和下限位板(12)，且相邻的上限位板(11)和下限位板(12)间保持一定的间隙，以便于平面桁架钢筋(1)通过；

每一冲压锥(5)设置在相邻的两个上限位板(11)和两个下限位板(12)间，驱动冲压锥(5)与上/下限位板(11,12)相配合，使腹筋(3)发生弯折并与弦筋(2)相接触；

主体框架(4)一侧布置两对以上弦筋顶进驱动轮(7)，弦筋顶进驱动轮(7)的外侧布置两对以上腹筋送料轮(8)，主体框架(4)的另一侧布置两对以上弦筋拉出驱动轮(9)，弦筋(2)和腹筋(3)分别经弦筋顶进驱动轮(7)和腹筋送料轮(8)送入冲压模(6)中作业，最后经弦筋拉出驱动轮(9)侧进入下一工序；

冲压模(6)与主体框架(4)之间通过驱动设备进行连接，冲压模(6)上朝向弦筋(2)的一侧设置焊接设施。

2.根据权利要求1所述的制备平面桁架钢筋的主机构，其特征在于，主体框架(4)上在弦筋顶进驱动轮(7)和上限位板(11)、下限位板(12)间布置有定位模具(10)；

定位模具(10)上开设弦筋定位孔(15)和腹筋定位孔(16)，且弦筋定位孔(15)和腹筋定位孔(16)分别与弦筋顶进驱动轮(7)和腹筋送料轮(8)相配合。

3.根据权利要求2所述的制备平面桁架钢筋的主机构，其特征在于，弦筋定位孔(15)在定位模具(10)的两侧各布置一个；

腹筋定位孔(16)在定位模具(10)的中间布置，与两个弦筋定位孔(15)在同一水平面上，并与两个弦筋定位孔(15)等距。

4.根据权利要求1所述的制备平面桁架钢筋的主机构，其特征在于，冲压锥(5)在主体框架(4)顶部的两侧沿着纵向布置，其中一侧按照a、b、c、d、e、f、g、h次序布置一个以上，另一侧按照A、B、C、D、E、F、G、H、R次序布置，并且比按照a、b、c、d、e、f、g、h次序布置多一个。

5.根据权利要求4所述的制备平面桁架钢筋的主机构，其特征在于，上限位板(11)沿着纵向在冲压模(6)中间部位的顶部倾斜布置四个以上；

下限位板(12)沿着纵向布置在冲压模(6)中间部位的下部，并与上限位板(11)对应；

弦筋行进通道(13)在上限位板(11)和下限位板(12)之间的两端各布置一个；腹筋行进通道(14)布置在上限位板(11)和下限位板(12)之间的中间，并与两个弦筋行进通道(13)连通。

6.一种制备平面桁架钢筋主机构的应用，其特征在于，采用制备平面桁架钢筋的主机构制备平面桁架钢筋(1)，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行：

步骤一、插入钢筋原料

驱动弦筋顶进驱动轮(7)和弦筋拉出驱动轮(9)，将两根弦筋(2)依次从每一对弦筋顶进驱动轮(7)中间、定位模具(10)的弦筋定位孔(15)、弦筋行进通道(13)和每一对弦筋拉出驱动轮(9)插入，并从弦筋拉出驱动轮(9)一侧伸出后停止弦筋顶进驱动轮(7)和弦筋拉出驱动轮(9)驱动；

驱动腹筋送料轮(8)，将腹筋(3)依次从每一对腹筋送料轮(8)中间、定位模具(10)的腹筋定位孔(16)和腹筋行进通道(14)插入，并从邻近弦筋拉出驱动轮(9)一侧伸出后停止腹筋送料轮(8)驱动；每对腹筋送料轮(8)不完全夹紧腹筋(3)，在冲压锥(5)冲压腹筋(3)时，腹筋(3)在每对腹筋送料轮(8)之间能够被冲压锥(5)产生的冲压拉力拉动行进；

步骤二、冲压准备

按照A、a、B、b、C、c、D、d、E、e、F、f、G、g、H、h、R次序，通过驱动设备驱动冲压锥(5)底端依次进入冲压模(6)，在驱动冲压锥(5)底端越过弦筋行进通道(13)后立即停止驱动，直至全部的冲压锥(5)到位；

步骤三、冲压焊接

按照A、a、B、b、C、c、D、d、E、e、F、f、G、g、H、h、R次序，通过驱动设备驱动冲压锥(5)向下运行，腹筋(3)和弦筋(2)之间被压紧后立即停止驱动，启动焊接设施将腹筋(3)和弦筋(2)之间的接触点焊接，冲压焊接过程依A、a、B、b、C、c、D、d、E、e、F、f、G、g、H、h次序逐个完成，制成平面桁架钢筋(1)，其中的最后一个冲压锥(5)R仅做冲压不做焊接；完成后驱动设备驱动冲压锥(5)向上运动，使冲压锥(5)回到初始位置；

步骤四、平面桁架钢筋出模

驱动弦筋顶进驱动轮(7)、腹筋送料轮(8)和弦筋拉出驱动轮(9)，将平面桁架钢筋(1)从冲压模(6)中拉出，使最后一个冲压锥(5)R冲压的腹筋(3)位置与第一个冲压锥(5)A的位置对应后停止驱动；

步骤五、平面桁架钢筋的连续生产

重复步骤二、步骤三和步骤四进行平面桁架钢筋(1)的连续生产，将平面桁架钢筋(1)按需要打卷及截断后码放备用；

至此，一种制备平面桁架钢筋主机构的应用完成。

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