CN113369425B - 一种全自动钢筋笼制作流水生产线装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全自动钢筋笼制作流水生产线装置，包括控制器系统和与控制系统连接的主轴系统、对中顶紧系统、主筋供料系统、外箍筋供料系统、焊接系统，主轴系统包括支座机构、转动设在支座机构上且内部中空的主轴和用于驱动主轴轴向自转的动力机构，对中顶紧系统包括联动驱动机构和多个沿主轴轴向间隔设置对中顶紧机构，对中顶紧机构包括多个沿主轴周向间隔设置的顶伸杆，各顶伸杆沿主轴径向贯穿设置在主轴侧壁上，联动驱动机构与多个对中顶紧机构连接，主筋供料系统和外箍筋供料系统分别设置在主轴两侧，焊接系统包括自动焊接装置和使自动焊接装置沿主轴长度方向移动的移动装置。实现钢筋笼的流水线生产，进度效益高，质量可靠，节省人工成本。

Description

一种全自动钢筋笼制作流水生产线装置

技术领域

本发明属于桩基施工技术领域，尤其涉及一种全自动钢筋笼制作流水生产线装置。

背景技术

圆柱形钢筋笼制作生产从最早全工人手工制作、固定式胎膜人工制作、两转轴式箍筋滚笼机，到现在主流的两转盘外驱动箍筋滚笼机，技术及工艺上需有提升，但现在主流的两转盘外驱动箍筋滚笼机仍存在如下缺陷：1、不能形成流水线自动化生产制作；2、钢筋笼制作过程仍需配备较多工人；3、不能制作多层主筋的钢筋笼；4、钢筋笼生产制作效率仍有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动钢筋笼制作流水生产线装置，实现钢筋笼的流水线生产，进度效益高，质量可靠，同时又节能降耗、减排环保、节省人工成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种全自动钢筋笼制作流水生产线装置，包括主轴系统、对中顶紧系统、主筋供料系统、外箍筋供料系统、焊接系统和控制系统，主轴系统包括支座机构、转动设置在支座机构上的主轴和用于驱动主轴轴向自转的动力机构，主轴内部为中空结构，对中顶紧系统包括联动驱动机构和多个对中顶紧机构，多个对中顶紧机构沿主轴轴向间隔设置，对中顶紧机构包括沿主轴周向间隔设置的多个顶伸杆，各顶伸杆沿主轴径向贯穿设置在主轴侧壁上，联动驱动机构与多个对中顶紧机构连接，用于驱动各对中顶紧机构的多个顶伸杆同步沿主轴径向移动，主筋供料系统设置在主轴一侧，用于输送主筋，外箍筋供料系统设置在主轴另一侧，用于输送外箍筋，焊接系统包括位于主轴朝向主筋供料系统一侧的自动焊接装置和用于使自动焊接装置沿主轴长度方向移动的移动装置，控制系统分别与动力机构、主筋供料系统、外箍筋供料系统、自动焊接装置和移动装置连接。

进一步地，顶伸杆侧壁上沿其周向设有凸起，对中顶紧机构还包括定位轴套，定位轴套通过固定杆安装于主轴的内部，定位轴套上贯穿设有与多个顶伸杆一一对应的内导向管套，主轴上贯穿设有与多个顶伸杆一一对应的外导向管套，顶伸杆滑动设置在对应的内导向管套和外导向管套内，顶伸杆上套设有第一弹簧，第一弹簧的两端分别与凸起和主轴抵接，联动驱动机构包括拉杆、圆锥顶筒和螺杆套，螺杆套上螺纹连接有拉杆调节螺母，拉杆调节螺母固定在主轴前端，主轴内设有安装板，拉杆位于主轴的轴线处，拉杆的一端依次穿过螺杆套和安装板，其另一端设有用于与螺杆套抵接的限位块，圆锥顶筒设置多个，且与多个对中顶紧机构一一对应，圆锥顶筒安装于拉杆上，且其圆锥顶端朝向螺杆套，圆锥顶筒外侧壁与对应对中顶紧机构的顶伸杆的一端抵接。

进一步地，任一顶伸杆包括内杆和外杆，内杆的一端为锥形端，其另一端设有螺纹孔，内杆滑动设置在对应的内导线管套和外导向管套内，且其锥形端与对应的圆锥顶筒外侧壁抵接，外杆的一端设有与螺纹孔螺纹连接的螺纹杆，外杆通过螺纹杆与螺纹孔螺纹连接而安装于内杆上，凸起设置在内杆上。

进一步地，动力机构包括用于驱动主轴轴向自转的转动动力装置和用于控制主轴转动角度的角度控制装置，角度控制装置包括转动指针、分度盘、电磁吸座、限位感应开关和角度调节螺杆，转动指针的一端转动设置在主轴后端，且其延长线穿过主轴后端的中心，转动指针的另一端指向分度盘，分度盘上设有刻度线，且0刻度线位于分度盘的顶端，限位感应开关设置在分度盘的0刻度线处，角度调节螺杆上螺纹连接有角度调节螺母，角度调节螺母固定在分度盘的底端，电磁吸座固定在转动指针上，电磁吸座通电时吸合于主轴，使得转动指针跟随主轴转动，电磁吸座断电时脱离主轴，使得转动指针在其自重下转动至与角度调节螺杆接触，控制系统分别与转动动力装置、电磁吸座和限位感应开关连接。

进一步地，主筋供料系统包括间隔设置的两个主筋备料支架，主筋备料支架上设有支架轨道，支架轨道的长度方向与主轴的长度方向一致，支架轨道上设有可沿其移动的备料小车支架，备料小车支架朝向主轴倾斜设置，且其底部靠近主轴的一端开设有供料口，备料小车支架的底部设有主筋分料机构，主筋分料机构包括设置在供料口下方的分料齿轮、驱动分料齿轮转动的齿轮动力装置和设置在分料齿轮一侧的主筋传送器，齿轮动力装置与控制系统连接，主筋传送器朝向主轴倾斜设置。

进一步地，备料小车支架上设有沿备料小车支架倾斜方向移动的用于调节供料口开启度的开口调节螺杆，备料小车支架远离主轴的一端的底部设有滑动杆，滑动杆的长度方向与备料小车支架的倾斜方向一致，滑动杆上滑动设有推板和第二弹簧，第二弹簧的两端分别与推板和滑动杆远离主轴的一端抵接。

进一步地，主筋传送器包括第一传送钢板、第二传送钢板和扭簧，第一传送钢板一端设置在分料齿轮一侧，且其朝向主轴倾斜设置，第二传送钢板通过转轴转动设置在第一传送钢板远离分料齿轮的一端，第一传送钢板朝向第二传送钢板的一侧沿竖直方向间隔设有两个弹簧限位钉，扭簧中部套设在转轴上，并与第二传送钢板固定连接，扭簧的两个支脚位于两个弹簧限位钉之间。

进一步地，外箍筋供料系统包括外箍筋放线盘、张紧力调节机构和丝杆机构，张紧力调节机构包括间隔设置的两块固定板和设置在两块固定板之间的张紧力调节螺杆，两块固定板之间的一端设有两个第一转向滑轮，两块固定板之间的另一端设有两个转向销轴，两块固定板上均设有滑槽，滑槽的延长线位于两个第一转向滑轮之间以及位于两个转向销轴之间，张紧力调节螺杆的一端设有调节滑轮，调节滑轮的两端滑动设置在两块固定板的滑槽内，张紧力调节螺杆伸出两块固定板的一端螺纹连接有张紧力调节螺母，丝杆机构包括丝杆固定支架、设置在丝杆固定支架上的传动丝杆、与传动丝杆配合的移动轴套、设置在移动轴套上的第二转向滑轮、设置在丝杆固定支架一端的第三转向滑轮以及用于驱动传动丝杆旋转的驱动装置，丝杆固定支架沿主轴的长度方向平行设置。

进一步地，主轴的前端设有前轴承轴，其后端设有后轴承轴，支座机构包括后支座、中支座和前支座，后支座与后轴承轴转动连接，中支座与主轴转动连接，前支座包括轴承座箍、轴承、支座支架和千斤顶，轴承座箍套设于前轴承轴上，轴承设置在轴承座箍与前轴承轴之间，千斤顶设置在支座支架内，其伸缩端通过连接板与轴承座箍连接。

进一步地，还包括若干用于运送钢筋笼的出运小车，出运小车包括移动小车支架、设置在移动小车支架底端的多个车轮、间隔设置在移动小车支架顶端的两个边支撑架、连接两个边支撑架的弹力拉绳、设置在移动小车支架顶端的固定套筒、活动设置在固定套筒内的可调丝杆以及设置在可调丝杆顶端的支撑座，可调丝杆通过螺纹连接设置在固定套筒内。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

1、实现钢筋笼自动化流水生产线，在一工位上完成所有的工作，无需再后期再人工加焊内加强外箍筋，进度效益高，质量可靠，同时又节能降耗、减排环保、节省人工成本。

2、采用自动焊接系统自动焊接主筋与内加强箍筋，质量非常可靠，结构非常牢固，避免以往由于人工点焊主筋与内加强箍筋，质量具有离散性，吊装钢筋笼过程时有发生钢筋笼散架而造成安全事故发生；

3、能够自动化制作多层主筋的钢筋笼。

附图说明

图1为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置的结构示意图；

图2为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置的断面图；

图3为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中对中顶级机构的断面图；

图4为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中对中顶级机构的局部放大图；

图5为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中主轴前端的局部放大图；

图6为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中主筋分料机构的断面图；

图7为图6的俯视图；

图8为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中外箍筋供料系统的结构示意图；

图9为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中张紧力调节机构的结构示意图；

图10为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中张紧力调节机构的断面图；

图11为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中丝杆机构的断面图；

图12为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中前支座的结构示意图；

图13为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中角度控制装置的结构示意图；

图14为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中出运小车的结构示意图；

图15为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中出运小车的侧视图。

图中，1-主轴系统，11-主轴，111-外导向管套，12-转动动力装置，13角度控制装置，131-转动指针，132-分度盘，133-电磁吸座，134-限位感应开关，135-角度调节螺杆，136-角度调节螺母，14-后支座，15-中支座，16-前支座，161-轴承座箍，162-轴承，163-支座支架，164-千斤顶，165-插销，17-安装板，2-对中顶紧系统，21-联动驱动机构，211-拉杆，212-圆锥顶筒，213-螺杆套，214-拉杆调节螺母，215-限位块，22-对中顶紧机构，221-顶伸杆，2211-凸起，2212-第一弹簧，2213-内杆，2214-外杆，222-定位轴套，223-固定杆，224-内导向管套，3-主筋供料系统，31-主筋备料支架，32-备料小车支架，321-开口调节螺杆，322-滑动杆，323-推板，324-第二弹簧，33-主筋分料机构，331-分料齿轮，332-齿轮动力装置，333-主筋传送器，3331-第一传送钢板，3332-第二传送钢板，3333-扭簧，3334-转轴，3335-弹簧限位钉，34-支架轨道，4-外箍筋供料系统，41-外箍筋放线盘，42-张紧力调节机构，421-固定板，422-第一转向滑轮，423-转向销轴，424-张紧力调节螺杆，425-张紧力调节螺母，426-调节滑轮，43-丝杆机构，431-固定支架，432-传动丝杆，433-移动轴套，434-第二转向滑轮，435-第三转向滑轮，436-驱动装置，5-焊接系统，6-出运小车，61-移动小车支架，62-边支撑架，63-弹力拉绳，64-固定套筒，65-可调丝杆，66-支撑座，67-车轮，7-主筋，8-内加强箍筋，9-外箍筋。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

请参阅图1，图1为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置的结构示意图(图中未显示焊接系统)。一种全自动钢筋笼制作流水生产线装置，包括主轴系统1、对中顶紧系统2、主筋供料系统3、外箍筋供料系统4、焊接系统5和控制系统，对中顶紧系统2设置在主轴系统1上，用于张紧多个内加强箍筋8，主筋供料系统3用于输送主筋7，焊接系统5用于焊接主筋7和内加强箍筋8，外箍筋供料系统4用于输送外箍筋9，控制系统按工序要求控制主轴系统1、对中顶紧系统2、主筋供料系统3、外箍筋供料系统4和焊接系统5。实现钢筋笼自动化流水生产线。

请接合参阅图2至图5，图2为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置的断面图，图3为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中对中顶级机构的断面图，图4为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中对中顶级机构的局部放大图，图5为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中主轴前端的局部放大图。主轴系统1包括支座机构、转动设置在支座机构上的主轴11和用于驱动主轴11轴向自转的动力机构，主轴11内部为中空结构，主轴11由大直径无缝钢管制作，能够提供强大支撑作用。对中顶紧系统2包括联动驱动机构21和多个对中顶级机构22，多个对中顶级机构22沿主轴11轴向间隔设置，对中顶级机构22包括沿主轴11周向间隔设置的多个顶伸杆221，各顶伸杆221沿主轴11径向贯穿设置在主轴11侧壁上，联动驱动机构21与多个对中顶级机构22连接，用于驱动各对中顶级机构22的多个顶伸杆221同步沿主轴11径向移动。按内加强箍筋8的数量要求，将每个内加强箍筋8套设在主轴11外侧，并布设于一个对中顶级机构22的多个顶伸杆221外侧，内加强箍筋8布设完毕后，通过联通驱动机构驱动各对中顶级机构22的多个顶伸杆221同步沿主轴11径向向主轴11外侧顶伸，与内加强箍筋8内侧顶紧，达到要求的摩擦力，把内加强箍筋8与主轴11结成临时的坚固一体，充分利用主轴11的强大支撑功能。为便于布设内加强箍筋8，主轴11上套设有用于内加强箍筋备料区域，用于临时存放内加强箍筋8，需要时从内加强箍筋备料区域上取内加强箍筋8。

在一实施例中，顶伸杆221侧壁上沿其周向设有凸起2211，对中顶级机构22还包括定位轴套222，定位轴套222通过固定杆223安装于主轴11的内部，定位轴套222上贯穿设有与多个顶伸杆221一一对应的内导向管套224，主轴11上贯穿设有与多个顶伸杆221一一对应的外导向管套111，顶伸杆221滑动设置在对应的内导向管套224和外导向管套111内，顶伸杆221上套设有第一弹簧2212，第一弹簧2212的两端分别与凸起2211和主轴11抵接，联动驱动机构21包括拉杆211、圆锥顶筒212和螺杆套213，螺杆套213上螺纹连接有拉杆调节螺母214，拉杆调节螺母214固定在主轴11前端，主轴11内设有安装板17，拉杆211位于主轴11的轴线处，拉杆211的一端依次穿过螺杆套213和安装板17，其另一端设有用于与螺杆套213抵接的限位块215，圆锥顶筒212设置多个，且与多个对中顶级机构22一一对应，圆锥顶筒212安装于拉杆211上，且其圆锥顶端朝向螺杆套213，圆锥顶筒212外侧壁与对应对中顶级机构22的顶伸杆221的一端抵接。旋转螺杆套213使其远离主轴11移动，通过螺杆套213与限位块215，带动拉杆211向主轴11的前端移动，从而使得圆锥顶筒212克服第一弹簧2212弹力向主轴11的前端移动，通过圆锥顶筒212与多个顶伸杆221一端接触的外侧壁的外径不断变大，从而将各对中顶级机构22的多个顶伸杆221同步外主轴11外侧顶伸，与内加强箍筋8的内侧顶紧，并且拉杆211轴线、圆锥顶筒212轴线以及主轴11轴线位于同一位置，在顶伸杆221顶紧内加强箍筋8时可实现内加强箍筋8自动对中的功能。完成钢筋笼制作时，只需要旋转螺杆套213使其向主轴11靠近，各顶伸杆221在第一弹簧2212弹力的作用下，向主轴11内侧内缩。

在一实施例中，为使得对中顶级机构22适用于不同直径规格的内加强箍筋8，任一顶伸杆221包括内杆2213和外杆2214，内杆2213的一端为锥形端，其另一端设有螺纹孔，内杆2213滑动设置在对应的内导线管套和外导向管套111内，且其锥形端与对应的圆锥顶筒212外侧壁抵接，外杆2214的一端设有与螺纹孔螺纹连接的螺纹杆，外杆2214通过螺纹杆与螺纹孔螺纹连接而安装于内杆2213上，凸起2211设置在内杆2213上。通过调整螺纹杆伸出螺纹孔的长度，从而调整顶伸杆221的长度，使得顶伸杆221可以适用于各种直径规格的内加强箍筋8。

请结合参阅图6和图7，图6为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中主筋分料机构的段面图，图7为图6的俯视图。主筋供料系统3设置在主轴11一侧，用于要要求输送主筋7，并使得主筋7与内加强箍筋8抵接，在一实施例中，主筋供料系统3包括间隔设置的两个主筋备料支架31，主筋备料支架31上设有支架轨道34，支架轨道34的长度方向与主轴11的长度方向一致，支架轨道34上设有可沿其移动的备料小车支架32，备料小车支架32朝向主轴11倾斜设置，且其底部靠近主轴11的一端开设有供料口，备料小车支架32的底部设有主筋分料机构33，主筋分料机构33包括设置在供料口下方的分料齿轮331、驱动分料齿轮331转动的齿轮动力装置332和设置在分料齿轮331一侧的主筋传送器333，齿轮动力装置332与控制系统连接，主筋传送器333朝向主轴11倾斜设置。设置主筋供料系统3时，两个主筋备料支架31位于主轴11同一侧的两端，并使得主筋传送器333末端与内加强箍筋8之间的间距小于主筋7的直径，供料口处每次只能供一根主筋7通过，主筋7从备料小车支架32的供料口处掉落在分料齿轮331的齿槽内，通过驱动分料齿轮331转动，将分料齿轮331齿槽内的主筋7输送至主筋传送器333，由于主筋传送器333倾斜设置，主筋7滚动到主筋传送器333的末端与内加强箍筋8接触。在一实施例中，备料小车支架32上设有沿备料小车支架32倾斜方向移动的用于调节供料口开启度的开口调节螺杆321，备料小车支架32远离主轴11的一端的底部设有滑动杆322，滑动杆322的长度方向与备料小车支架32的倾斜方向一致，滑动杆322上滑动设有推板323和第二弹簧324，第二弹簧324的两端分别与推板323和滑动杆322远离主轴11的一端抵接。该设置使得供料口适用于不同直径的主筋7，并且使得每次只有一根主筋7从供料口掉落到分料齿轮331齿槽内。开口调节螺杆321上设有开口调节螺母，开口调节螺母固定在备料小车支架32上。优选地，若主筋7长度较长，可在两个主筋备料支架31之间设置承料架，承料架朝向主轴11倾斜设置，且其底部靠近主筋11的一端开设供料口，承料架的底部同样设有主筋分料机构33。

焊接系统5包括位于主轴11朝向主筋供料系统3一侧的自动焊接装置和用于使自动焊接装置沿主轴11长度方向移动的移动装置，主筋供料系统3将主筋7输送至与内加强箍筋8接触时，在移动装置的带动下，自动焊接装置沿主轴11长度方向移动，从而通过自动焊接装置沿主轴11长度方向把主筋7与多个内加强箍筋8各接触处焊牢。移动装置和自动焊接装置可采用现有设备，在一实施例中，移动装置包括轨道支架、设置在轨道支架上的行车轨道和滑动设置在行车轨道上的行走小车，自动焊接装置包括二保焊枪和用于控制二保焊枪焊接的数控设备，二保焊枪设置在行走小车上，数控设备分别与控制系统和行走小车连接。采用二保自动焊接，质量可靠，结构非常牢固。焊接完成后，主轴11带动主筋7和内加强箍筋8形成的骨架转动一设定角度，进行下一条主筋7的焊接，在一实施例中，主筋传送器333包括第一传送钢板3331、第二传送钢板3332和扭簧3333，第一传送钢板3331一端设置在分料齿轮331一侧，且其朝向主轴11倾斜设置，第二传送钢板3332通过转轴3334转动设置在第一传送钢板3331远离分料齿轮331的一端，第一传送钢板3331朝向第二传送钢板3332的一侧沿竖直方向间隔设有两个弹簧限位钉3335，扭簧3333中部套设在转轴上，并与第二传送钢板3332固定连接，扭簧3333的两个支脚位于两个弹簧限位钉3335之间。主筋7掉落在第一传送钢板3331上时，利用其原有的滚动力与重力达到第二传送钢筋3332末端，此时第二传送钢筋3332受力转动，带动扭簧3333转动，由于扭簧3333的支脚被弹簧限位钉3335限制，因此第二传送钢板3332在扭簧3333的弹力作用下，支撑主筋7贴住内加强箍筋，使得主筋7能够贴住内加强箍筋8又不至于掉落，从而焊接系统5能够把主筋7和内加强箍筋8实现焊接，同时焊接完成后主轴11带动主筋7和内加强箍筋8形成的骨架转动一设定角度，第二传送钢板3332可克服扭簧3333弹力转动，从而不损坏主筋传送器333。

请接合参阅图8至图11，图8为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中外箍筋供料系统的结构示意图，图9为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中张紧力调节机构的结构示意图(未显示位于上方的固定板)，图10为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中张紧力调节机构的断面图，图11为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中丝杆机构的断面图。外箍筋供料系统4设置在主轴11另一侧，用于输送外箍筋9，在一实施例中，外箍筋供料系统4包括外箍筋放线盘41、张紧力调节机构42和丝杆机构43，张紧力调节机构42包括间隔设置的两块固定板421和设置在两块固定板421之间的张紧力调节螺杆424，两块固定板421之间的一端设有两个第一转向滑轮422，两块固定板421之间的另一端设有两个转向销轴423，两块固定板421上设有滑槽，滑槽的延长线位于两个第一转向滑轮422之间以及位于两个转向销轴423之间，张紧力调节螺杆424的一端设有调节滑轮426，调节滑轮426的两端分别滑动设置在两块固定板421的滑槽内，张紧力调节螺杆424伸出两块固定板421的一端螺纹连接有张紧力调节螺母425，丝杆机构43包括丝杆固定支架431、设置在丝杆固定支架431上的传动丝杆432、与传动丝杆432配合的移动轴套433、设置在移动轴套433上的第二转向滑轮434、设置在丝杆固定支架431一端的第三转向滑轮435以及用于驱动传动丝杆432旋转的驱动装置436，丝杆固定支架431沿主轴11的长度方向平行设置。两块固定板421间隔设置，两个第一转向滑轮422、两个转向销轴423和张紧力调节螺杆424设置在两块固定板421之间，且两个第一转向滑轮422间隔设置，两个转向销轴423间隔设置，外箍筋放线盘41上绕设有外箍筋9，外箍筋9的自由端依次绕过一个第一转向滑轮422内侧、一个转向销轴423外侧、调节滑轮426内侧、另一个转向销轴423外侧、另一个第一转向滑轮422内侧、第三转向滑轮435内侧和第二转向滑轮434外侧后，固定在主筋7上。通过调节张紧力调节螺母425，使调节滑轮426在两块固定板421上的滑槽内移动，从而调节外箍筋9的预张力加大或减小，同时传动丝杆432定向转动，使得移动轴套433向远离第三转向滑轮435的一侧移动，保证外箍筋9的预张力为一设定值不变。外箍筋9的传送是通过传动丝杆432的旋转带动移动轴套433沿主轴11的长度方向定向移动，通过传动丝杆432的旋转速度控制外箍筋9缠绕在主筋7上的间距。外箍筋9在设定预张力状态下进行绕制，使主筋7骨架产生一定的弹性形变，在预张力作用下主筋7与外箍筋9交接点能够相互约束固定，主筋7与外箍筋9的交接点不再需要采用绑扎活点焊等方式约束固定，只需要在钢筋笼的两端头、中间分段采用卡夹把主筋7与外箍筋9绑扎即可，功效数倍提高，节省大量的成本及能源。

请接合参阅图13，图13为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中角度控制装置的结构示意图。控制系统分别与动力机构、主筋供料系统3、外箍筋供料系统4、自动焊接装置和移动装置连接。控制系统按工序要求控制主轴11的转角、转速，控制主筋7分料次序，控制外箍筋9的分料间距。在一实施例中，动力机构包括用于驱动主轴11轴向自转的转动动力装置12和用于控制主轴11转动角度的角度控制装置13，角度控制装置13包括转动指针131、分度盘132、电磁吸座133、限位感应开关134和角度调节螺杆135，转动指针131的一端转动设置在主轴11后端，且其延长线穿过主轴11后端的中心，转动指针131的另一端指向分度盘132，分度盘132上设有刻度线，且0刻度线位于分度盘132的顶端，限位感应开关134设置在分度盘132的0刻度线处，角度调节螺杆135上螺纹连接有角度调节螺母136，角度调节螺母136固定在分度盘132的底端，电磁吸座133固定在转动指针131上，电磁吸座133通电时吸合于主轴11，使得转动指针131跟随主轴11转动，电磁吸座133断电时脱离主轴11，使得转动指针131在其自重下转动至与角度调节螺杆135接触，控制系统分别与转动动力装置12、电磁吸座133和限位感应开关134连接。如需要控制主轴11每次转动角度为15度，先旋转角度调节螺杆135到适当位置，使得转动指针131在其重力下转动至与角度调节螺杆135抵接时，转动指针131指向分度盘132的15刻度线，启动主轴11转动前电磁吸座133先通电，电磁吸座133通电时吸合于主轴11，使得转动指针131跟随主轴11转动，当转动指针131转到至分度盘132的0刻度线处触发限位感应开关134，停止主轴11转动，同时电磁吸座133断电消磁，脱离主轴11，转动指针131滑落到与角度调节螺杆135接触复位，等待下次转动指令，从而通过角度控制装置13可准确控制主轴11每次所需的转动角度。

请接合参阅图12、图14和图15，图11为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中前支座的结构示意图，图13为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中出运小车的结构示意图，图14为本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置中出运小车的侧视图。在一实施例中，为使得钢筋笼制作完成后，可以从主轴11上运出，主轴11的前端设有前轴承轴，其后端设有后轴承轴，支座机构包括后支座14、中支座15和前支座16，后支座14与后轴承轴转动连接，中支座15与主轴11转动连接，前支座16包括轴承座箍161、轴承162、支座支架163和千斤顶164，轴承座箍161套设于前轴承轴上，轴承162设置在轴承座箍161与前轴承轴之间，千斤顶164设置在支座支架163内，其伸缩端通过连接板与轴承座箍161连接。轴承座箍161包括上轴承盖、下轴承盖以及用于锁紧上轴承盖和下轴承盖的紧固件，紧固件可采用螺栓，连接板包括第与下轴承盖连接的第一连接板和与千斤顶164连接的第二连接板，第一连接板和第二连接板之间通过两插销连接，在钢筋笼制作完毕后，只需要将前支座16的轴承座箍161打开，千斤顶164先向上顶升一点，使插销165处于自由状态，拔除两插销165，千斤顶164回油下降使得下轴承盖与轴承162脱离，移开支座支架163，从而制作完成的钢筋笼即可从主轴11的前端运出。对中顶紧系统2可设置在中支座15与前支座16之间，内加强箍筋备料区域可设置在对中顶紧系统与中支座15之间并靠近中支座15，在一实施例中，为便于运出钢筋笼，还包括若干用于运送钢筋笼的出运小车6，出运小车6包括移动小车支架61、设置在移动小车支架61底端的多个车轮67、间隔设置在移动小车支架61顶端的两个边支撑架62、连接两个边支撑架62的弹力拉绳63、设置在移动小车支架61顶端的固定套筒64、活动设置在固定套筒64内的可调丝杆65以及设置在可调丝杆65顶端的支撑座66，可调丝杆65通过螺纹连接设置在固定套筒64内。在顶伸杆221向主轴11内侧回缩，钢筋笼缓慢下降，直到钢筋笼重量完全又出运小车6支撑，出运小车6上设置可调丝杆65和弹力拉绳63，可适用于不同直径的钢筋笼。

以下简单说明本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置的钢筋笼制作方法，包括如下步骤：

S1、备料准备；

S11、按上述任一项所述的全自动钢筋笼制作流水生产线装置，把全自动钢筋笼制作流水生产线装置安装好，调定各所需的参数要求；

S11、把制作好的内加强箍筋8至于主轴11上的内加强箍筋备料区域上；

S12、把主筋7置于主筋供料系统3的两个备料小车支架32上；

S13、把外箍筋9绕设在外箍筋放线盘41上；

S2、内加强箍筋8布料及顶紧；

S21、把备于内加强箍筋备料区域的内加强箍筋8按数量要求取出多个，多个内加强箍筋8分别布设于多个对中顶级机构22的顶伸杆221的最外端；

S22、检查无误后拧动螺杆套213，使螺杆套213向远离主轴11的方向移动，把拉杆211往前支座16方向拉动，带动圆锥顶筒212往前支座16方向移动，把各对中顶级机构22的多个顶伸杆221沿主轴11径向向主轴11外侧顶出，与内加强箍筋8顶紧，并达到要求的摩擦力，使得内加强箍筋8与主轴11固结成一体；

S3、主筋7布料及焊接

S31、计算设定好主轴11每次的转动角度，每次转动角度按两条主筋7间距设定，并把角度控制装置13调到相应参数；

S32、用主筋分料机构33传送第一条主筋7到指定位置，与内加强箍筋8接合；

S33、启动焊接系统5，沿主轴11长度方向把第一条主筋7与多个内加强箍筋8各接触处焊牢；

S34、第一条主筋7焊接完毕后，启动主轴11转动，达到设定的角度时，触发角度控制装置13的限位感应开关134，主轴11停止转动；

S35、主筋分料机构33传送第二条主筋7到指定位置，与内加强箍筋8接合，并通过焊接系统5进行焊接，如此循环，直到完成钢筋笼的一半主筋7的布设焊接；

S36、把主轴11转动分布一条主筋7的间距角度，若制作的钢筋笼不是首节钢筋笼，则把两备料小车支架34在支架轨道34上沿主轴11长度方向移动1米，使钢筋笼上相邻主筋7接头错开，若制作的钢筋笼是首节钢筋笼，则需把备料小车支架32上的剩余主筋7搬走，更换另一规格主筋7，如长或短1米的主筋7；

S36、重复步骤S32至步骤S35，完成钢筋笼另一半主筋7的布料、焊接，从而完成一节标准钢筋笼的待焊主筋7布设及焊接；

S4、外箍筋9布设；

S41、检查外箍筋供料系统4无误后，把外箍筋9的自由端与钢筋笼骨架上主筋7用卡夹固定不少于三点；

S42、根据钢筋笼不同的直径，通过张紧力调节机构42预设定好外箍筋9所需的预张力；

S43、根据钢筋笼的直径、主轴11转速、外箍筋9分布间距计算出移动轴套433的移动速度，以计算出传动丝杆432的转动速度，并锁定所设参数；

S44、启动主轴11及传动丝杆432转动，把预设定预张力的外箍筋9按设计间距绕制到钢筋笼骨架的主筋7外侧；

S45、待外箍筋9绕制到钢筋笼另一端时，同时停止主轴11和传动丝杆432转动，使用卡夹把外箍筋9与主筋7夹紧固定不少于三点，然后沿钢筋笼长度方向，分段一点用卡夹把外箍筋9与主筋7夹紧固定，最后把多余外箍筋9切断；

S5、钢筋笼移出工位；

S51、把若干出运小车6移到指定位置，通过可调丝杆65调整好支撑座66高度；

S52、拧动螺杆套213，使螺杆套213向靠近主轴11的方向移动，顶伸杆221在第一弹簧2212弹力的作用下，沿主轴11径向向主轴11内部内缩，使成品钢筋笼缓慢往下降落，直到钢筋笼重量完全由出运小车6承受；

S53、拆除前支座16的轴承座箍161，千斤顶164回油下降，使前支座16与主轴11脱离，撤出前支座16；

S54、启动出运小车6行走，沿钢筋笼轴向方向缓慢出运钢筋笼，直到完全离开工位，完成一节成品钢筋笼的制作。

以上是通过本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置制作标准钢筋笼，本发明全自动钢筋笼制作流水生产线装置同样可以制作异形钢筋笼：

双肢主筋的钢筋笼制作，与标准钢筋笼制作的差别只在于一条主筋7布设焊接完成后，程序上先不转动主轴11，再布一条主筋7并焊接，完成后转动主轴11；

双肢箍筋钢筋笼制作，与标准钢筋笼区别在于增加一个外箍筋供料系统4，两肢外箍筋9同时布料绕制；

多层主筋的钢筋笼制作，在完成内笼的制作后，人工配合把相邻两层笼的联接件焊接于内笼的内加强箍筋8上，再把外层笼的内加强箍筋8布设于联接件处并焊牢，完成第二层钢筋笼的内加强箍筋8的布设，然后按标准钢筋笼制作方法一致，分别布设主筋7及焊接、布设箍筋及固定，如此往复，直到多层钢筋笼制作完成。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

1、实现钢筋笼自动化流水生产线，在一工位上完成所有的工作，无需再后期再人工加焊内加强外箍筋9，进度效益高，质量可靠，同时又节能降耗、减排环保、节省人工成本；

2、采用自动焊接系统5自动焊接主筋7与内加强箍筋8，质量非常可靠，结构非常牢固，避免以往由于人工点焊主筋7与内加强箍筋8，质量具有离散性，吊装钢筋笼过程时有发生钢筋笼散架而造成安全事故发生；

3、能够自动化制作多层主筋7的钢筋笼。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种全自动钢筋笼制作流水生产线装置，其特征在于，包括主轴系统、对中顶紧系统、主筋供料系统、外箍筋供料系统、焊接系统和控制系统，所述主轴系统包括支座机构、转动设置在支座机构上的主轴和用于驱动主轴轴向自转的动力机构，所述主轴内部为中空结构，所述对中顶紧系统包括联动驱动机构和多个对中顶紧机构，多个所述对中顶紧机构沿主轴轴向间隔设置，所述对中顶紧机构包括沿主轴周向间隔设置的多个顶伸杆，各所述顶伸杆沿主轴径向贯穿设置在主轴侧壁上，所述联动驱动机构与多个对中顶紧机构连接，用于驱动各所述对中顶紧机构的多个顶伸杆同步沿主轴径向移动，所述主筋供料系统设置在主轴一侧，用于输送主筋，所述外箍筋供料系统设置在主轴另一侧，用于输送外箍筋，所述焊接系统包括位于主轴朝向主筋供料系统一侧的自动焊接装置和用于使自动焊接装置沿主轴长度方向移动的移动装置，所述控制系统分别与动力机构、主筋供料系统、外箍筋供料系统、自动焊接装置和移动装置连接。

2.根据权利要求1所述的全自动钢筋笼制作流水生产线装置，其特征在于，所述顶伸杆侧壁上沿其周向设有凸起，所述对中顶紧机构还包括定位轴套，所述定位轴套通过固定杆安装于主轴的内部，所述定位轴套上贯穿设有与多个顶伸杆一一对应的内导向管套，所述主轴上贯穿设有与多个顶伸杆一一对应的外导向管套，所述顶伸杆滑动设置在对应的内导向管套和外导向管套内，所述顶伸杆上套设有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别与凸起和主轴抵接，所述联动驱动机构包括拉杆、圆锥顶筒和螺杆套，所述螺杆套上螺纹连接有拉杆调节螺母，所述拉杆调节螺母固定在主轴前端，所述主轴内设有安装板，所述拉杆位于主轴的轴线处，所述拉杆的一端依次穿过螺杆套和安装板，其另一端设有用于与所述螺杆套抵接的限位块，所述圆锥顶筒设置多个，且与多个所述对中顶紧机构一一对应，所述圆锥顶筒安装于拉杆上，且其圆锥顶端朝向所述螺杆套，所述圆锥顶筒外侧壁与对应对中顶紧机构的顶伸杆的一端抵接。

3.根据权利要求2所述的全自动钢筋笼制作流水生产线装置，其特征在于，任一所述顶伸杆包括内杆和外杆，所述内杆的一端为锥形端，其另一端设有螺纹孔，所述内杆滑动设置在对应的内导线管套和外导向管套内，且其锥形端与对应的所述圆锥顶筒外侧壁抵接，所述外杆的一端设有与螺纹孔螺纹连接的螺纹杆，所述外杆通过螺纹杆与螺纹孔螺纹连接而安装于内杆上，所述凸起设置在内杆上。

4.根据权利要求1所述的全自动钢筋笼制作流水生产线装置，其特征在于，所述动力机构包括用于驱动主轴轴向自转的转动动力装置和用于控制主轴转动角度的角度控制装置，所述角度控制装置包括转动指针、分度盘、电磁吸座、限位感应开关和角度调节螺杆，所述转动指针的一端转动设置在主轴后端，且其延长线穿过所述主轴后端的中心，所述转动指针的另一端指向分度盘，所述分度盘上设有刻度线，且0刻度线位于所述分度盘的顶端，所述限位感应开关设置在分度盘的0刻度线处，所述角度调节螺杆上螺纹连接有角度调节螺母，所述角度调节螺母固定在分度盘的底端，所述电磁吸座固定在转动指针上，所述电磁吸座通电时吸合于主轴，使得所述转动指针跟随主轴转动，所述电磁吸座断电时脱离主轴，使得所述转动指针在其自重下转动至与角度调节螺杆接触，所述控制系统分别与转动动力装置、电磁吸座和限位感应开关连接。

5.根据权利要求1所述的全自动钢筋笼制作流水生产线装置，其特征在于，所述主筋供料系统包括间隔设置的两个主筋备料支架，所述主筋备料支架上设有支架轨道，所述支架轨道的长度方向与主轴的长度方向一致，所述支架轨道上设有可沿其移动的备料小车支架，所述备料小车支架朝向主轴倾斜设置，且其底部靠近所述主轴的一端开设有供料口，所述备料小车支架的底部设有主筋分料机构，所述主筋分料机构包括设置在供料口下方的分料齿轮、驱动分料齿轮转动的齿轮动力装置和设置在分料齿轮一侧的主筋传送器，所述齿轮动力装置与控制系统连接，所述主筋传送器朝向主轴倾斜设置。

6.根据权利要求5所述的全自动钢筋笼制作流水生产线装置，其特征在于，所述备料小车支架设有沿备料小车支架倾斜方向移动的用于调节供料口开启度的开口调节螺杆，所述备料小车支架远离主轴的一端的底部设有滑动杆，所述滑动杆的长度方向与备料小车支架的倾斜方向一致，所述滑动杆上滑动设有推板和第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与推板和滑动杆远离主轴的一端抵接。

7.根据权利要求5所述的全自动钢筋笼制作流水生产线装置，其特征在于，所述主筋传送器包括第一传送钢板、第二传送钢板和扭簧，所述第一传送钢板一端设置在分料齿轮一侧，且其朝向所述主轴倾斜设置，所述第二传送钢板通过转轴转动设置在第一传送钢板远离分料齿轮的一端，所述第一传送钢板朝向第二传送钢板的一侧沿竖直方向间隔设有两个弹簧限位钉，所述扭簧中部套设在转轴上，并与第二传送钢板固定连接，所述扭簧的两个支脚位于两个弹簧限位钉之间。

8.根据权利要求1所述的全自动钢筋笼制作流水生产线装置，其特征在于，所述外箍筋供料系统包括外箍筋放线盘、张紧力调节机构和丝杆机构，所述张紧力调节机构包括间隔设置的两块固定板和设置在两块固定板之间的张紧力调节螺杆，两块所述固定板之间的一端设有两个第一转向滑轮，两块所述固定板之间的另一端设有两个转向销轴，两块所述固定板上均设有滑槽，所述滑槽的延长线位于两个第一转向滑轮之间以及位于两个转向销轴之间，所述张紧力调节螺杆的一端设有调节滑轮，所述调节滑轮的两端分别滑动设置在两块固定板的滑槽内，所述张紧力调节螺杆伸出两块固定板的一端螺纹连接有张紧力调节螺母，所述丝杆机构包括丝杆固定支架、设置在丝杆固定支架上的传动丝杆、与传动丝杆配合的移动轴套、设置在移动轴套上的第二转向滑轮、设置在丝杆固定支架一端的第三转向滑轮以及用于驱动传动丝杆旋转的驱动装置，所述丝杆固定支架沿主轴的长度方向平行设置。

9.根据权利要求1所述的全自动钢筋笼制作流水生产线装置，其特征在于，所述主轴的前端设有前轴承轴，其后端设有后轴承轴，所述支座机构包括后支座、中支座和前支座，所述后支座与后轴承轴转动连接，所述中支座与主轴转动连接，所述前支座包括轴承座箍、轴承、支座支架和千斤顶，所述轴承座箍套设于前轴承轴上，所述轴承设置在轴承座箍与前轴承轴之间，所述千斤顶设置在支座支架内，其伸缩端通过连接板与所述轴承座箍连接。

10.根据权利要求9所述的全自动钢筋笼制作流水生产线装置，其特征在于，还包括若干用于运送钢筋笼的出运小车，所述出运小车包括移动小车支架、设置在移动小车支架底端的多个车轮、间隔设置在移动小车支架顶端的两个边支撑架、连接两个边支撑架的弹力拉绳、设置在移动小车支架顶端的固定套筒、活动设置在固定套筒内的可调丝杆以及设置在可调丝杆顶端的支撑座，所述可调丝杆通过螺纹连接设置在固定套筒内。

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