CN115415811A - 一种钢筋下料、套丝、折弯一体智能加工生产线及方法 - Google Patents

Abstract

一种钢筋下料、套丝、折弯一体智能加工生产线及方法，所述生产线包括三个区域：原材料区、加工区、成品区；所述加工区包括在钢筋纵向方向两端分别布置的两套相同的钢筋加工设备；所述钢筋加工设备包括钢筋切断设备、钢筋滚丝设备、钢筋折弯设备；且两套所述钢筋加工设备相对设置，每台设备之间具有夹取运输钢筋的移动机械手，所述钢筋加工设备和移动机械手均连接PLC控制装置。本发明的生产线通过PLC智能控制系统，可实现钢筋切断、剥肋滚丝、折弯工序的自由组合，避免了过去单机生产只能完成单一工序的缺点，通过机械手组完成钢筋在各工序之间的物料转移，不再依靠吊车，生产效率和安全性大幅度提高。

Description

一种钢筋下料、套丝、折弯一体智能加工生产线及方法

技术领域

本发明涉及建筑钢筋加工领域，具体的涉及一种钢筋下料、套丝、折弯一体智能加工生产线及方法。

背景技术

钢筋加工通常包括钢筋切断、滚丝和折弯三个工序。由于钢筋长度较长，且加工要求不一，现有针对每个加工工序都分别具有占地面积较大的设备进行加工。但单机生产 只能完成单一工序，在各个设备进行转运的时候需要使用到吊车，不仅架设成本高，且 转运耗时长、不易准确定位，即使到达加工地点仍需要人工辅助进入加工位置，而且当 车间繁忙时，由于吊车不可能同时设置多个，因此一个工序使用吊车，其它工序只能等 待，效率低下的问题无法解决。

发明内容

为了解决现有技术的以上问题，本发明提供一种钢筋下料、套丝、折弯一体智能加工生产线及方法。

本发明的技术方案如下:

一种钢筋下料、套丝、折弯一体智能加工生产线，其特征在于包括三个区域：原材料区、加工区、成品区；所述加工区包括在钢筋纵向方向两端分别相对布置的两套相同 的钢筋加工设备；所述钢筋加工设备包括钢筋切断设备、钢筋滚丝设备、钢筋折弯设备； 每台设备之间具有夹取运输钢筋的移动机械手，所述钢筋加工设备和移动机械手均连接 PLC控制装置，通过PLC控制装置控制所述移动机械手夹取钢筋在各设备之间沿钢筋垂直 方向同步移动，完成钢筋在各设备之间的转运工作。

优选的，所述钢筋切断设备和钢筋滚丝设备集成在一台设备上，所述钢筋折弯设备 单独设置，每套钢筋加工设备的两台设备可沿轨道分别移动。

优选的，所述原材料区位于加工区侧面，与加工区之间具有可沿钢筋垂直方向输送 钢筋的输送链条，所述钢筋切断设备、钢筋滚丝设备、钢筋折弯设备各自具有固定机械手或夹具并连接PLC控制装置，通过PLC控制所述移动机械手在所述固定机械手或夹具与输送链条末端之间或在所述固定机械手或夹具之间沿钢筋垂直方向同步移动，完成钢筋在各设备之间的转运工作。

优选的，所述钢筋滚丝设备为钢筋剥肋倒角滚丝设备，包括并排设置的钢筋剥肋倒 角装置和钢筋滚丝装置，所述钢筋剥肋倒角装置在钢筋推进的轴向加工槽内壁上依次设 置剥肋刀和倒角刀。

进一步优选的，所述倒角刀为可转位倒角刀，所述可转位倒角刀包括倒角刀座和安 装在倒角刀座上的若干刀片，所述若干刀片分别具有不同高度的切削刃，所述倒角刀座垂直于所述加工槽内壁设置，且通过转位向所述轴向加工槽内切换伸出的切削刃。

进一步优选的，所述倒角刀座为多边形，在每个刀座边设置容纳倒角刀的刀槽，且所述刀槽的顶端与刀座边平齐，在刀槽朝向钢筋的方向上的刀座本体被水平的去除，露 出的倒角刀的高度即为该刀座边的切削刃高度，切除后的平面在所述倒角刀座旋转到工 作状态后与加工槽内壁平齐。

一种钢筋下料、套丝、折弯一体智能加工方法，其特征在于使用前述任一所述生产线，将钢筋的加工需求按加工顺序依次输入PLC控制系统，所述PLC控制系统根据输入的 需求控制需要参与的钢筋加工设备移动到相应加工位置，在待加工钢筋通过输送链条从 原材料区输送到加工区后，所述移动机械手沿垂直于钢筋轴线方向将钢筋依次输送至相 应设备进行加工，在对应设备加工完成后，所述移动机械手在PLC控制系统的控制下自 动将钢筋输送至下一个设备，全部加工完成后，所述移动机械手在PLC控制系统的控制 下自动将钢筋输送至成品区。

优选的，所述加工需求包括钢筋是否需要定长切断、套丝、折弯中一种或多种的组合，所述套丝包括单头套丝或双头套丝，所述折弯包括单头折弯或双头折弯。

本发明的技术效果如下：

本发明的一条生产线通过PLC智能控制系统，可实现钢筋切断、剥肋滚丝、折弯工序的自由组合，避免了过去单机生产只能完成单一工序的缺点，通过机械手组完成钢筋 在各工序之间的物料转移，不再依靠吊车，生产效率和安全性大幅度提高。且各个设备 之间的移动机械手可以同步运动，在多个钢筋进行批量加工时，各设备可以实现同时加 工。

本发明可将钢筋加工的长度尺寸调整、切断、剥肋滚丝(单头或双头)、折弯(单 头或双头)多种工作任意组合，从而可以用过一套生产线方便的实现对钢筋不同的成形 加工需求。例如：钢筋长度调整+钢筋切断+折弯(单头)，或钢筋长度调整+钢筋切断+ 剥肋滚丝(双头)+折弯(双头)等。

此外，本发明将钢筋剥肋+倒角、和滚丝加工分别放在同一台设备的两个工位上同时进行，一方面由于剥肋与滚丝的分离，可以先剥肋再倒角，退出钢筋剥肋倒角装置后 再进入钢筋滚丝装置，这样可以无需再设置涨刀机构，整体只需要在剥肋设备中的剥肋 刀后再增加一个倒角刀即可解决后续滚丝加工所产生的端面凹陷现象，设备无需改造， 成本低；另一方面在设备开始整体运行后，同时在运行剥肋倒角、和滚丝加工工序，总 体的加工时间相比依次进行三个工序加工效率要高很多。钢筋在滚丝前先将端部进行倒 角处理，极大减少了螺纹滚压工序轴向进给力，更易于螺纹滚丝工序加工，提高了滚丝 刀具寿命。且可以与切断装置共同并排摆放，集成在一个设备上，可以方便的在截断之 后直接进入剥肋滚丝工序，大幅增加效率。

附图说明

图1为实施例1生产线示意图；

图2为实施例1钢筋加工设备部分放大示意图；

图3为实施例3的钢筋剥肋倒角装置的截面示意图；

图4为实施例3的倒角刀座示意图；

附图标记:

1-原材料区，2-加工区，3-成品区，4-钢筋切断设备，5-钢筋滚丝设备，51-钢筋 剥肋倒角装置，52-钢筋滚丝装置，6-钢筋折弯设备，7-钢筋，8-钢筋加工设备，9-移 动机械手，10-输送链条，11-固定机械手，

501-剥肋刀；502-倒角刀；503-轴向加工槽；504-倒角刀座；505-刀槽；506-切除后的平面；507-定位螺丝。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的解释。

实施例1

如图1所示，一种钢筋下料、套丝、折弯一体智能加工生产线，包括三个区域：原 材料区1、加工区2、成品区3；所述加工区2包括在钢筋纵向方向两端分别布置的两套相 同的钢筋加工设备8；如图2所示，所述钢筋加工设备8包括钢筋切断设备4、钢筋滚丝设 备5、钢筋折弯设备6；所述钢筋切断设备4和钢筋滚丝设备5并排集成在一个台架上，所 述钢筋折弯设备6并排单独设置，每套钢筋加工设备8的各台设备可沿轨道分别移动。两 台所述钢筋滚丝设备5在纵向上相对设置。每套钢筋加工设备8的每台设备之间具有夹取 运输钢筋的移动机械手9，所述钢筋加工设备8和移动机械手9均连接PLC控制装置。

所述原材料区1位于加工区2侧面，与加工区2之间具有可沿钢筋垂直方向输送钢筋 的输送链条10，所述钢筋切断设备4、钢筋滚丝设备5、钢筋折弯设备6各自具有固定机械手11或夹具，所述移动机械手9在所述固定机械手11或夹具与输送链条末端之间移动。

实施例2

本实施例的一种钢筋下料、套丝、折弯一体智能加工方法，使用实施例1所述生产线，将每根钢筋的加工需求按加工顺序依次输入PLC控制系统，在待加工钢筋通过输送 链条从原材料区输送到加工区后，将钢筋的加工需求按加工顺序依次输入PLC控制系统， 所述PLC控制系统根据输入的需求控制需要参与的钢筋加工设备移动到相应加工位置， 在待加工钢筋通过输送链条从原材料区输送到加工区后，所述移动机械手将钢筋依次输 送至相应设备进行加工，在对应设备加工完成后，所述移动机械手在PLC控制系统的控 制下自动将钢筋输送至下一个设备，全部加工完成后，所述移动机械手在PLC控制系统 的控制下自动将钢筋输送至成品区。

所述加工需求包括是否需要定长切断、套丝、折弯的一种或多种的组合，所述套丝包括单头或双头套丝，所述折弯包括单头折弯或双头折弯。

例如，当本实施例加工需求为钢筋定长切断+折弯(单头)时，将需求按加工顺序依次输入PLC控制系统，所述PLC控制系统根据输入的需求控制钢筋切断设备4、钢筋折 弯设备6移动到相应加工位置，在待加工钢筋通过输送链条从原材料区输送到加工区后， 所述移动机械手钢筋输送至钢筋切断设备4，在钢筋切断设备4加工完成后，所述移动机 械手在PLC控制系统的控制下自动将钢筋输送至钢筋折弯设备6，全部加工完成后，所述 移动机械手在PLC控制系统的控制下自动将钢筋输送至成品区。

实施例3

本实施例与前述实施例的区别在于钢筋滚丝设备5包括并排设置的钢筋剥肋倒角装 置51和钢筋滚丝装置52，如图2-4所示，所述钢筋剥肋倒角装置51在钢筋推进的轴向加工槽503的内壁上依次设置剥肋刀501和倒角刀502，首先将钢筋7移送到钢筋剥肋倒角装置51进行剥肋和倒角加工，然后再将剥肋和倒角加工后的钢筋通过固定机械手11移送至钢筋滚丝装置52进行滚丝加工，倒角的存在可以避免滚丝时端面凹陷现象。

所述倒角刀为可转位倒角刀，所述可转位倒角刀包括四边形的倒角刀座504和安装在 倒角刀座上的四个倒角刀502，分别具有不同高度的切削刃，所述倒角刀座504垂直于所 述轴向加工槽503内壁设置，且通过转位向所述加工槽内切换伸出的倒角刀502。如图4所 示，在每个刀座边设置容纳倒角刀的刀槽505，且所述刀槽505的顶端与刀座边平齐，在刀槽505朝向钢筋的方向上的刀座本体被水平的去除，露出的倒角刀502的高度即为该刀座边的切削刃高度，切除后的平面506在所述倒角刀座旋转到工作状态后与加工槽内壁平齐。所述剥肋刀501和倒角刀座504通过定位螺丝507的拧紧和释放来固定和旋转。本实施例可以根据需要方便的切换不同高度的倒角刀502。

本实施例将钢筋剥肋+倒角、和滚丝加工分别放在同一台设备的两个工位上同时进 行，一方面由于剥肋与滚丝的分离，可以先剥肋再倒角，退出钢筋剥肋倒角装置后再进入钢筋滚丝装置，这样可以无需再设置涨刀机构，整体只需要在剥肋设备中的剥肋刀后 再增加一个倒角刀即可解决后续滚丝加工所产生的端面凹陷现象，设备无需改造，成本 低；另一方面在设备开始整体运行后，同时在运行剥肋倒角、和滚丝加工工序，总体的 加工时间相比依次进行三个工序加工效率要高很多。钢筋在滚丝前先将端部进行倒角处 理，极大减少了螺纹滚压工序轴向进给力，更易于螺纹滚丝工序加工，提高了滚丝刀具 寿命。且钢筋剥肋+倒角、和滚丝加工分别放在同一台设备的两个工位上，便于整体设 备的并行放置，更方便与其它工序之间设备的摆放和钢筋的转移。

当本实施例加工需求为钢筋定长切断+剥肋滚丝(双头)+折弯(双头)批量加工时，在某条钢筋通过输送链条从原材料区输送到加工区后，所述移动机械手将该钢筋输送至钢筋切断设备4，钢筋切断设备4上已加工的钢筋被同步输送至钢筋滚丝设备5，钢筋滚 丝设备5上已经被双头剥肋滚丝的钢筋被同步输送至钢筋折弯设备6设备进行加工，三台 设备在多根钢筋加工时同步运转。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的一些形式的变 化等都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种钢筋下料、套丝、折弯一体智能加工生产线，其特征在于包括三个区域：原材料区、加工区、成品区；所述加工区包括在钢筋纵向方向两端分别相对布置的两套相同的钢筋加工设备；所述钢筋加工设备包括钢筋切断设备、钢筋滚丝设备、钢筋折弯设备；每台设备之间具有夹取运输钢筋的移动机械手，所述钢筋加工设备和移动机械手均连接PLC控制装置，通过PLC控制装置控制所述移动机械手夹取钢筋在各设备之间沿钢筋垂直方向同步移动，完成钢筋在各设备之间的转运工作。

2.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于所述钢筋切断设备和钢筋滚丝设备集成在一台设备上，所述钢筋折弯设备单独设置，每套钢筋加工设备的两台设备可沿轨道分别移动。

3.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于所述原材料区位于加工区侧面，与加工区之间具有可沿钢筋垂直方向输送钢筋的输送链条，所述钢筋切断设备、钢筋滚丝设备、钢筋折弯设备各自具有固定机械手或夹具并连接PLC控制装置，通过PLC控制所述移动机械手在所述固定机械手或夹具与输送链条末端之间或在所述固定机械手或夹具之间沿钢筋垂直方向同步移动，完成钢筋在各设备之间的转运工作。

4.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于所述钢筋滚丝设备为钢筋剥肋倒角滚丝设备，包括并排设置的钢筋剥肋倒角装置和钢筋滚丝装置，所述钢筋剥肋倒角装置在钢筋推进的轴向加工槽内壁上依次设置剥肋刀和倒角刀。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于所述倒角刀为可转位倒角刀，所述可转位倒角刀包括倒角刀座和安装在倒角刀座上的若干刀片，所述若干刀片分别具有不同高度的切削刃，所述倒角刀座垂直于所述加工槽内壁设置，且通过转位向所述轴向加工槽内切换伸出的切削刃。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于所述倒角刀座为多边形，在每个刀座边设置容纳倒角刀的刀槽，且所述刀槽的顶端与刀座边平齐，在刀槽朝向钢筋的方向上的刀座本体被水平的去除，露出的倒角刀的高度即为该刀座边的切削刃高度，切除后的平面在所述倒角刀座旋转到工作状态后与加工槽内壁平齐。

7.一种钢筋下料、套丝、折弯一体智能加工方法，其特征在于使用权利要求1-6任一所述生产线，将钢筋的加工需求按加工顺序依次输入PLC控制系统，所述PLC控制系统根据输入的需求控制需要参与的钢筋加工设备移动到相应加工位置，在待加工钢筋通过输送链条从原材料区输送到加工区后，所述移动机械手沿垂直于钢筋轴线方向将钢筋依次输送至相应设备进行加工，在对应设备加工完成后，所述移动机械手在PLC控制系统的控制下自动将钢筋输送至下一个设备，全部加工完成后，所述移动机械手在PLC控制系统的控制下自动将钢筋输送至成品区。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述加工需求包括钢筋是否需要定长切断、套丝、折弯中一种或多种的组合，所述套丝包括单头套丝或双头套丝，所述折弯包括单头折弯或双头折弯。

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