CN115596216B - 一种钢筋绑扎方法及绑扎夹具 - Google Patents
一种钢筋绑扎方法及绑扎夹具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115596216B CN115596216B CN202211295243.3A CN202211295243A CN115596216B CN 115596216 B CN115596216 B CN 115596216B CN 202211295243 A CN202211295243 A CN 202211295243A CN 115596216 B CN115596216 B CN 115596216B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- binding
- fixture
- steel bar
- shape
- clamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000027455 binding Effects 0.000 title claims abstract description 282
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 121
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 121
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000012781 shape memory material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229920000431 shape-memory polymer Polymers 0.000 claims description 29
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 23
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 23
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 19
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 13
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 8
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 8
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009435 building construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
- E04G21/12—Mounting of reinforcing inserts; Prestressing
- E04G21/122—Machines for joining reinforcing bars
- E04G21/123—Wire twisting tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Insertion Pins And Rivets (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
Abstract
一种钢筋绑扎方法，包括以下步骤：获取待绑扎钢筋的工艺参数信息；使用形状记忆材料制造具有包络钢筋交叉节点形状的绑扎夹具，此时绑扎夹具为绑扎形状；通过物理场施加装置和赋形装置施加外力使绑扎形状的绑扎夹具包络部分变形展开，形成临时形状；将临时形状的绑扎夹具存入夹具库；拾取临时形状的绑扎夹具并将其定位到钢筋交叉节点，将物理场施加装置移动到钢筋交叉节点处；通过物理场施加装置使临时形状的绑扎夹具刚度变形为绑扎形状，对待绑扎钢筋进行包络；判定钢筋交叉节点是否已经全部被绑扎，若未全部完成绑扎，则继续重复上述步骤；若已完成全部绑扎，则结束绑扎作业。本设计不仅结构简单，而且工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种钢筋绑扎方法及绑扎夹具。
背景技术
钢筋绑扎是建筑施工中一项必不可少的基础工作，具有绑扎点数量多、绑扎动作重复性高的特点。目前的绑扎方法主要有两种，一是利用简单工具手动绑扎，二是由自动化钢筋绑扎装置绑扎。无论是手工绑扎还是自动化装置绑扎，绑扎流程都是先用绑扎丝缠绕钢筋交叉点，再将绑扎丝拧结。
传统的钢筋绑扎作业都是由工人双手协作完成，手工绑扎需要在钢筋交叉点手动完成穿丝和拧丝动作，劳动强度高，操作便利性差，且存在人身安全隐患。因此，为了减少钢筋绑扎作业对工人的人身安全危害，国内外研究人员研发了众多钢筋自动化绑扎装置。例如，发明专利CN111877768A公开了一种钢筋自动绑扎设备及钢筋绑扎方法，能够减少绑扎过程中扎丝的浪费；发明专利CN111927104A公开了一种智能钢筋绑扎机器人，能够降低劳动强度、提高绑扎质量和效率；发明专利CN112639233A公开了一种捆扎机，以提高钢筋绑扎作业效率。
然而，尽管上述自动化装置能够在替代人工以及提高绑扎效率和质量方面带来益处，但这类自动化装置由电机驱动，需要复杂的传动机构驱动绑扎头实现绕丝和拧丝的动作，造成装置结构复杂、使用成本高等系列问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的钢筋自动化绑扎装置结构复杂、使用成本高的缺陷与问题，提供一种结构简单、使用成本较低的钢筋绑扎方法及绑扎夹具。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种钢筋绑扎方法，该绑扎方法包括以下步骤：
S1、获取待绑扎钢筋的工艺参数信息；
S2、使用形状记忆材料制造具有包络钢筋交叉节点形状的绑扎夹具，此时绑扎夹具为绑扎形状；
S3、先通过物理场施加装置改变绑扎夹具的刚度，使绑扎形状的绑扎夹具成为可变形状态，再通过赋形装置施加外力作用使处于可变形状态的绑扎夹具包络部分变形展开，形成临时形状，然后撤去物理场施加装置，解除赋形装置的外力作用，绑扎夹具保持临时形状；
S4、将临时形状的绑扎夹具存入夹具库；
S5、拾取临时形状的绑扎夹具并将其定位到钢筋交叉节点，同时将物理场施加装置移动到钢筋交叉节点处；
S6、通过物理场施加装置使临时形状的绑扎夹具刚度降低，临时形状的绑扎夹具变形恢复到绑扎形状，以完成对待绑扎钢筋的包络动作，然后关闭物理场施加装置，绑扎夹具的刚度增加，绑扎夹具固定为绑扎形状；
S7、判定钢筋交叉节点是否已经全部被绑扎，若未全部完成绑扎，则继续重复步骤S5和步骤S6；若已完成全部绑扎，则结束绑扎作业。
所述步骤S1中，待绑扎钢筋的工艺参数信息包括钢筋直径、交叉节点数量、节点间距；钢筋直径包括上钢筋直径和下钢筋直径，交叉节点数量是指所有上钢筋和下钢筋相交部分的个数，节点间距是指上钢筋之间的最小间距或下钢筋之间的最小间距。
所述步骤S2中，形状记忆材料采用热致形状记忆聚合物，绑扎夹具的具体制造过程为：先安装注塑模具，再向注塑模具内侧形成的注塑空间内注入热致形状记忆聚合物，等待热致形状记忆聚合物固化后形成初模，然后拆模取出初模，对初模的中部进行铣槽，铣槽后，在槽壁的两侧钻孔，形成绑扎夹具中间体，再对绑扎夹具中间体包络下钢筋处的结构进行切口，最终形成具有包络钢筋交叉节点形状的绑扎夹具。
所述步骤S2中，形状记忆材料采用热致形状记忆聚合物，绑扎夹具的具体制造过程为：先安装注塑模具，再向注塑模具内侧形成的注塑空间内注入热致形状记忆聚合物，等待热致形状记忆聚合物固化后形成绑扎夹具中间体，然后拆模取出绑扎夹具中间体，再对绑扎夹具中间体包络下钢筋处的结构进行切口，最终形成具有包络钢筋交叉节点形状的绑扎夹具。
所述注塑模具包括两个外模、两个端块以及内模，两个所述外模与两个所述端块位于同一水平面，两个所述外模与两个所述端块依次交替合围形成有一空心腔体，所述内模位于空心腔体内，所述内模下部与空心腔体相贴合，所述内模上部与空心腔体之间设置有间隙，所述内模的上部的两侧均设置有顶模，所述顶模的一端位于所述内模的上部内，另一端穿过所述内模的上部后位于空心腔体内，所述顶模相对于所述外模的内侧面布置。
所述步骤S3中，物理场施加装置为热发生装置，赋形装置为夹具赋形机器人；
先通过热发生装置加热绑扎夹具，加热至超过玻璃化转变温度，再通过夹具赋形机器人夹取绑扎夹具使其与下钢筋外形相匹配的下部变形，变形至下部呈竖直状态，然后关闭热发生装置，使绑扎夹具的温度低于玻璃化转变温度，夹具赋形机器人松开绑扎夹具，绑扎夹具保持临时形状。
所述步骤S5的具体步骤为：先通过抓取装置将临时形状的绑扎夹具从夹具库中取出，再将抓取装置移动至上钢筋与下钢筋交叉节点处，使临时形状的绑扎夹具的上部完全贴合上钢筋的外表面，下部与下钢筋的外表面相切，同时将物理场施加装置移动到该节点处。
所述步骤S6中，物理场施加装置为热风产生装置；
先将热风产生装置的输出端对准绑扎夹具的下部，再通过热风产生装置将绑扎夹具的下部加热到玻璃化转变温度以上时，绑扎夹具的下部沿下钢筋的外表面变形至包络下钢筋，然后关闭热风产生装置，使绑扎夹具的下部的温度降低至玻璃化转变温度以下，此时绑扎夹具变为绑扎形状。
所述步骤S7的具体步骤为：
先获取钢筋交叉节点的数量和拾取绑扎夹具的数量，然后将钢筋交叉节点的数量和拾取绑扎夹具的数量进行对比，若节点数量大于取用夹具数量与绑扎失败夹具数量之差，则继续重复步骤S5和步骤S6；若节点数量等于取用夹具数量与绑扎失败夹具数量之差，则结束绑扎作业。
一种钢筋绑扎夹具，所述绑扎夹具包括上下连接的上夹持部、下夹持部，所述上夹持部中部开设有第一通槽，所述下夹持部的中部开设有第二通槽，所述第二通槽贯穿于所述下夹持部且与所述第一通槽相连通，所述第一通槽和所述第二通槽合围形成倒U型槽，第二通槽的两侧壁均开设有通孔，所述倒U型槽的上部用于横向容纳上钢筋，所述倒U型槽的下部、通孔用于纵向容纳下钢筋，两个所述通孔的侧壁均开设有切口，所述切口贯穿于所述下夹持部。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种钢筋绑扎方法及绑扎夹具中，首先获取钢筋的工艺参数信息，再通过钢筋的工艺参数信息制造对应的绑扎模具，绑扎模具采用形状记忆材料制成，通过物理场施加装置和外力作用可改变绑扎夹具的形状，以便于固定在待绑扎钢筋的交叉点上，然后再通过物理场施加装置使绑扎夹具变形，将待绑扎钢筋夹持固定，与现有技术相比，只需调整绑扎夹具的位置，通过物理场施加装置使绑扎夹具自动变形夹持钢筋，即可实现钢筋的绑扎，无需人工操作，结构简单。因此，本发明结构简单、使用成本较低。
2、本发明一种钢筋绑扎方法及绑扎夹具中，通过获取待绑扎钢筋的钢筋直径、交叉节点数量、节点间距，可以确定绑扎夹具的尺寸、形状以及数量，通过注塑模具和机械加工的方式制造绑扎夹具，方便批量生产绑扎夹具，同时获取的绑扎夹具的质量较高；可以预先根据需求将绑扎夹具先进行制造，在进行钢筋绑扎时，可以取出多个绑扎夹具在多个交叉节点进行绑扎，可以有效减少工作时间，减少工作强度。因此，本发明工作效率较高、结构稳定。
3、本发明一种钢筋绑扎方法及绑扎夹具中，绑扎夹具的材料采用环氧基形状记忆聚合物，此材料质量更轻，价格便宜，可以减少生产成本；在该材料加热至玻璃化转变温度后，绑扎夹具刚度变低，可以变形，通过夹具赋形机器人夹取绑扎夹具的下部，使绑扎夹具的下部呈竖直状态，绑扎夹具刚度恢复后，绑扎夹具便可保持临时形状，将绑扎夹具放置在交叉节点处后，再次加热至玻璃化转变温度后，绑扎夹具恢复到在夹具赋形机器人夹取之前的形状，由于绑扎夹具位于钢筋上，变形恢复的同时将待绑扎钢筋进行夹持固定，实现绑扎工作，相比于现有技术，操作简单，使用方便。因此，本发明操作简单、使用方便、成本较低。
4、本发明一种钢筋绑扎方法及绑扎夹具中，绑扎夹具的上夹持部夹持上钢筋，下夹持部和通孔夹持下钢筋，使上钢筋和下钢筋实现固定，同时上钢筋和下钢筋之间不会产生相对位移和转动，固定效果较好。因此，本发明固定效果较好。
附图说明
图1是本发明中一种钢筋绑扎方法的流程图。
图2是本发明中绑扎夹具的结构示意图。
图3是本发明中注塑模具与绑扎夹具中间体的爆炸示意图。
图4是本发明中绑扎夹具临时形状下的结构示意图。
图5是本发明中绑扎夹具的绑扎过程示意图。
图6是本发明的实施例2中绑扎夹具的制造过程示意图。
图中：绑扎夹具1、上夹持部11、下夹持部12、倒U型槽13、第一通槽131、第二通槽132、通孔14、切口15、初模2、绑扎夹具中间体3、上钢筋4、下钢筋5、外模6、端块7、内模8、顶模9、热风产生装置10。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1至图6，一种钢筋绑扎方法，该绑扎方法包括以下步骤：
S1、获取待绑扎钢筋的工艺参数信息；
S2、使用形状记忆材料制造具有包络钢筋交叉节点形状的绑扎夹具1，此时绑扎夹具1为绑扎形状；
S3、先通过物理场施加装置改变绑扎夹具1的刚度，使绑扎形状的绑扎夹具1成为可变形状态，再通过赋形装置施加外力作用使处于可变形状态的绑扎夹具1包络部分变形展开，形成临时形状，然后撤去物理场施加装置，解除赋形装置的外力作用，绑扎夹具1保持临时形状；
S4、将临时形状的绑扎夹具1存入夹具库；
S5、拾取临时形状的绑扎夹具1并将其定位到钢筋交叉节点，同时将物理场施加装置移动到钢筋交叉节点处；
S6、通过物理场施加装置使临时形状的绑扎夹具1刚度降低，临时形状的绑扎夹具1变形恢复到绑扎形状，以完成对待绑扎钢筋的包络动作，然后关闭物理场施加装置，绑扎夹具1的刚度增加，绑扎夹具1固定为绑扎形状；
S7、判定钢筋交叉节点是否已经全部被绑扎，若未全部完成绑扎，则继续重复步骤S5和步骤S6；若已完成全部绑扎，则结束绑扎作业。
所述步骤S1中，待绑扎钢筋的工艺参数信息包括钢筋直径、交叉节点数量、节点间距；钢筋直径包括上钢筋4直径和下钢筋5直径，交叉节点数量是指所有上钢筋4和下钢筋5相交部分的个数，节点间距是指上钢筋4之间的最小间距或下钢筋5之间的最小间距。
所述步骤S2中，形状记忆材料采用热致形状记忆聚合物，绑扎夹具1的具体制造过程为：先安装注塑模具，再向注塑模具内侧形成的注塑空间内注入热致形状记忆聚合物，等待热致形状记忆聚合物固化后形成初模2，然后拆模取出初模2，对初模2的中部进行铣槽，铣槽后，在槽壁的两侧钻孔，形成绑扎夹具中间体3，再对绑扎夹具中间体3包络下钢筋5处的结构进行切口，最终形成具有包络钢筋交叉节点形状的绑扎夹具1。
所述步骤S2中，形状记忆材料采用热致形状记忆聚合物，绑扎夹具1的具体制造过程为：先安装注塑模具，再向注塑模具内侧形成的注塑空间内注入热致形状记忆聚合物，等待热致形状记忆聚合物固化后形成绑扎夹具中间体3，然后拆模取出绑扎夹具中间体3，再对绑扎夹具中间体3包络下钢筋5处的结构进行切口，最终形成具有包络钢筋交叉节点形状的绑扎夹具1。
所述注塑模具包括两个外模6、两个端块7以及内模8，两个所述外模6与两个所述端块7位于同一水平面，两个所述外模6与两个所述端块7依次交替合围形成有一空心腔体，所述内模8位于空心腔体内，所述内模8下部与空心腔体相贴合，所述内模8上部与空心腔体之间设置有间隙，所述内模8的上部的两侧均设置有顶模9，所述顶模9的一端位于所述内模8的上部内，另一端穿过所述内模8的上部后位于空心腔体内，所述顶模9相对于所述外模6的内侧面布置。
所述步骤S3中，物理场施加装置为热发生装置，赋形装置为夹具赋形机器人；
先通过热发生装置加热绑扎夹具1，加热至超过玻璃化转变温度，再通过夹具赋形机器人夹取绑扎夹具1使其与下钢筋5外形相匹配的下部变形，变形至下部呈竖直状态，然后关闭热发生装置，使绑扎夹具1的温度低于玻璃化转变温度，夹具赋形机器人松开绑扎夹具1，绑扎夹具1保持临时形状。
所述步骤S5的具体步骤为：先通过抓取装置将临时形状的绑扎夹具1从夹具库中取出，再将抓取装置移动至上钢筋4与下钢筋5交叉节点处，使临时形状的绑扎夹具1的上部完全贴合上钢筋4的外表面，下部与下钢筋5的外表面相切，同时将物理场施加装置移动到该节点处。
所述步骤S6中，物理场施加装置为热风产生装置10；
先将热风产生装置10的输出端对准绑扎夹具1的下部，再通过热风产生装置10将绑扎夹具1的下部加热到玻璃化转变温度以上时，绑扎夹具1的下部沿下钢筋5的外表面变形至包络下钢筋5，然后关闭热风产生装置10，使绑扎夹具1的下部的温度降低至玻璃化转变温度以下，此时绑扎夹具1变为绑扎形状。
所述步骤S7的具体步骤为：
先获取钢筋交叉节点的数量和拾取绑扎夹具1的数量，然后将钢筋交叉节点的数量和拾取绑扎夹具1的数量进行对比，若节点数量大于取用夹具数量与绑扎失败夹具数量之差，则继续重复步骤S5和步骤S6；若节点数量等于取用夹具数量与绑扎失败夹具数量之差，则结束绑扎作业。
一种钢筋绑扎夹具1，所述绑扎夹具1包括上下连接的上夹持部11、下夹持部12，所述上夹持部11中部开设有第一通槽131，所述下夹持部12的中部开设有第二通槽132，所述第二通槽132贯穿于所述下夹持部12且与所述第一通槽131相连通，所述第一通槽131和所述第二通槽132合围形成倒U型槽13，第二通槽132的两侧壁均开设有通孔14，所述倒U型槽13的上部用于横向容纳上钢筋4，所述倒U型槽13的下部、通孔14用于纵向容纳下钢筋5，两个所述通孔14的侧壁均开设有切口15，所述切口15贯穿于所述下夹持部12。
本发明的原理说明如下：
本发明中，待绑扎钢筋的工艺参数信息可由BIM设计导入，也可在钢筋网片搭设完成后用机器视觉获取，形状记忆材料可采用热致、光致、电致、磁致等形状记忆材料，形状记忆材料可通过装置改变刚度，例如通过热发生装置、光发生装置、电场发生装置或磁场发生装置，产生热、光、电、磁等外界刺激使热致、光致、电致、磁致形状记忆材料变软。本发明中绑扎夹具1的材料选用环氧基形状记忆聚合物，环氧基形状记忆聚合物的玻璃化转变温度大于60℃，热发生装置的具体加热温度范围为60℃～100℃，环氧基形状记忆聚合物的原材料可选取环氧树脂E51、聚醚胺固化剂D400，按照重量配比为0.3～0.6混合后先搅拌，再去除气泡，随后浇注进模具，再将模具在90-150℃保温6-12小时，随后拆模获得绑扎夹具1；绑扎夹具1的材料也可选用热塑性树脂形状记忆聚合物，加热融化后注入模具，随后拆模便可获得绑扎夹具1。抓取装置可采用三自由度抓取机构或六自由度机械臂；可通过机器视觉统计或拾取机构末端的传感器统计绑扎失败夹具的数量。
实施例1
参见图1至图5，一种钢筋绑扎方法，该绑扎方法包括以下步骤：
S1、获取待绑扎钢筋的工艺参数信息，包括钢筋直径、交叉节点数量、节点间距；钢筋直径包括上钢筋4直径和下钢筋5直径，交叉节点数量是指所有上钢筋4和下钢筋5相交部分的个数，节点间距是指上钢筋4之间最小间距和下钢筋5之间的最小间距；
S2、使用形状记忆材料制造具有包络钢筋交叉节点形状的绑扎夹具1，形状记忆材料采用环氧基形状记忆聚合物，绑扎夹具1的具体制造过程为：先安装注塑模具，再向注塑模具内侧形成的注塑空间内注入环氧基形状记忆聚合物，再将注塑模具在120℃保温6小时，等待环氧基形状记忆聚合物固化后形成绑扎夹具中间体3，然后拆模取出绑扎夹具中间体3，再对绑扎夹具中间体3包络下钢筋5处的结构进行切口，最终形成具有包络钢筋交叉节点形状的绑扎夹具1，此时绑扎夹具1为绑扎形状；
S3、先通过热发生装置加热绑扎夹具1，加热至超过玻璃化转变温度，绑扎夹具1的刚度改变，使绑扎形状的绑扎夹具1成为可变形状态，再通过夹具赋形机器人夹取绑扎夹具1使其与下钢筋5外形相匹配的下部变形，变形至下部呈竖直状态，使处于可变形状态的绑扎夹具1包络部分变形展开，形成临时形状，然后关闭热发生装置，使绑扎夹具1的温度低于玻璃化转变温度，夹具赋形机器人松开绑扎夹具1，绑扎夹具1保持临时形状；
S4、将临时形状的绑扎夹具1存入夹具库；
S5、先通过抓取装置将临时形状的绑扎夹具1从夹具库中取出，再将抓取装置移动至上钢筋4与下钢筋5交叉节点处，使临时形状的绑扎夹具1的上部完全贴合上钢筋4的外表面，下部与下钢筋5的外表面相切，同时将物理场施加装置移动到该节点处；
S6、先将热风产生装置10的输出端对准绑扎夹具1的下部，再通过热风产生装置10将绑扎夹具1的下部加热到玻璃化转变温度以上时，绑扎夹具1的下部沿下钢筋5的外表面变形至包络下钢筋5，然后关闭热风产生装置10，使绑扎夹具1的下部的温度降低至玻璃化转变温度以下，绑扎夹具1的刚度增加，绑扎夹具1固定为绑扎形状，以完成对待绑扎钢筋的包络动作；
S7、先获取钢筋交叉节点的数量和拾取绑扎夹具1的数量，然后将钢筋交叉节点的数量和拾取绑扎夹具1的数量进行对比，若节点数量大于取用夹具数量与绑扎失败夹具数量之差，则继续重复步骤S5和步骤S6；若节点数量等于取用夹具数量与绑扎失败夹具数量之差，则结束绑扎作业。
所述注塑模具包括两个外模6、两个端块7以及内模8，两个所述外模6与两个所述端块7位于同一水平面，两个所述外模6与两个所述端块7依次交替合围形成有一空心腔体，所述内模8位于空心腔体内，所述内模8下部与空心腔体相贴合，所述内模8上部与空心腔体之间设置有间隙，所述内模8的上部的两侧均设置有顶模9，所述顶模9的一端位于所述内模8的上部内，另一端穿过所述内模8的上部后位于空心腔体内，所述顶模9相对于所述外模6的内侧面布置。
一种钢筋绑扎夹具1，所述绑扎夹具1包括上下连接的上夹持部11、下夹持部12，所述上夹持部11中部开设有第一通槽131，所述下夹持部12的中部开设有第二通槽132，所述第二通槽132贯穿于所述下夹持部12且与所述第一通槽131相连通，所述第一通槽131和所述第二通槽132合围形成倒U型槽13，第二通槽132的两侧壁均开设有通孔14，所述倒U型槽13的上部用于横向容纳上钢筋4，所述倒U型槽13的下部、通孔14用于纵向容纳下钢筋5，两个所述通孔14的侧壁均开设有切口15，所述切口15贯穿于所述下夹持部12。
实施例2
基本内容等同于实施例1，不同之处在于：
参见图6，步骤S2中，形状记忆材料采用热致形状记忆聚合物，绑扎夹具1的具体制造过程为：先安装注塑模具，再向注塑模具内侧形成的注塑空间内注入热致形状记忆聚合物，等待热致形状记忆聚合物固化后形成初模2，然后拆模取出初模2，对初模2的中部进行铣槽，铣槽后，在槽壁的两侧钻孔，形成绑扎夹具中间体3，再对绑扎夹具中间体3包络下钢筋5处的结构进行切口，最终形成具有包络钢筋交叉节点形状的绑扎夹具1。
Claims (10)
1.一种钢筋绑扎方法，其特征在于，该绑扎方法包括以下步骤：
S1、获取待绑扎钢筋的工艺参数信息；
S2、使用形状记忆材料制造具有包络钢筋交叉节点形状的绑扎夹具(1)，此时绑扎夹具(1)为绑扎形状；
S3、先通过物理场施加装置改变绑扎夹具(1)的刚度，使绑扎形状的绑扎夹具(1)成为可变形状态，再通过赋形装置施加外力作用使处于可变形状态的绑扎夹具(1)包络部分变形展开，形成临时形状，然后撤去物理场施加装置，解除赋形装置的外力作用，绑扎夹具(1)保持临时形状；
S4、将临时形状的绑扎夹具(1)存入夹具库；
S5、拾取临时形状的绑扎夹具(1)并将其定位到钢筋交叉节点，同时将物理场施加装置移动到钢筋交叉节点处；
S6、通过物理场施加装置使临时形状的绑扎夹具(1)刚度降低，临时形状的绑扎夹具(1)变形恢复到绑扎形状，以完成对待绑扎钢筋的包络动作，然后关闭物理场施加装置，绑扎夹具(1)的刚度增加，绑扎夹具(1)固定为绑扎形状；
S7、判定钢筋交叉节点是否已经全部被绑扎，若未全部完成绑扎，则继续重复步骤S5和步骤S6；若已完成全部绑扎，则结束绑扎作业。
2.根据权利要求1所述的一种钢筋绑扎方法，其特征在于：所述步骤S1中，待绑扎钢筋的工艺参数信息包括钢筋直径、交叉节点数量、节点间距；钢筋直径包括上钢筋(4)直径和下钢筋(5)直径，交叉节点数量是指所有上钢筋(4)和下钢筋(5)相交部分的个数，节点间距是指上钢筋(4)之间的最小间距或下钢筋(5)之间的最小间距。
3.根据权利要求1所述的一种钢筋绑扎方法，其特征在于：所述步骤S2中，形状记忆材料采用热致形状记忆聚合物，绑扎夹具(1)的具体制造过程为：先安装注塑模具，再向注塑模具内侧形成的注塑空间内注入热致形状记忆聚合物，等待热致形状记忆聚合物固化后形成初模(2)，然后拆模取出初模(2)，对初模(2)的中部进行铣槽，铣槽后，在槽壁的两侧钻孔，形成绑扎夹具中间体(3)，再对绑扎夹具中间体(3)包络下钢筋(5)处的结构进行切口，最终形成具有包络钢筋交叉节点形状的绑扎夹具(1)。
4.根据权利要求1所述的一种钢筋绑扎方法，其特征在于：所述步骤S2中，形状记忆材料采用热致形状记忆聚合物，绑扎夹具(1)的具体制造过程为：先安装注塑模具，再向注塑模具内侧形成的注塑空间内注入热致形状记忆聚合物，等待热致形状记忆聚合物固化后形成绑扎夹具中间体(3)，然后拆模取出绑扎夹具中间体(3)，再对绑扎夹具中间体(3)包络下钢筋(5)处的结构进行切口，最终形成具有包络钢筋交叉节点形状的绑扎夹具(1)。
5.根据权利要求4所述的一种钢筋绑扎方法，其特征在于：所述注塑模具包括两个外模(6)、两个端块(7)以及内模(8)，两个所述外模(6)与两个所述端块(7)位于同一水平面，两个所述外模(6)与两个所述端块(7)依次交替合围形成有一空心腔体，所述内模(8)位于空心腔体内，所述内模(8)下部与空心腔体相贴合，所述内模(8)上部与空心腔体之间设置有间隙，所述内模(8)的上部的两侧均设置有顶模(9)，所述顶模(9)的一端位于所述内模(8)的上部内，另一端穿过所述内模(8)的上部后位于空心腔体内，所述顶模(9)相对于所述外模(6)的内侧面布置。
6.根据权利要求4所述的一种钢筋绑扎方法，其特征在于：所述步骤S3中，物理场施加装置为热发生装置，赋形装置为夹具赋形机器人；
先通过热发生装置加热绑扎夹具(1)，加热至超过玻璃化转变温度，再通过夹具赋形机器人夹取绑扎夹具(1)使其与下钢筋(5)外形相匹配的下部变形，变形至下部呈竖直状态，然后关闭热发生装置，使绑扎夹具(1)的温度低于玻璃化转变温度，夹具赋形机器人松开绑扎夹具(1)，绑扎夹具(1)保持临时形状。
7.根据权利要求1所述的一种钢筋绑扎方法，其特征在于：所述步骤S5的具体步骤为：先通过抓取装置将临时形状的绑扎夹具(1)从夹具库中取出，再将抓取装置移动至上钢筋(4)与下钢筋(5)交叉节点处，使临时形状的绑扎夹具(1)的上部完全贴合上钢筋(4)的外表面，下部与下钢筋(5)的外表面相切，同时将物理场施加装置移动到该节点处。
8.根据权利要求4所述的一种钢筋绑扎方法，其特征在于：所述步骤S6中，物理场施加装置为热风产生装置(10)；
先将热风产生装置(10)的输出端对准绑扎夹具(1)的下部，再通过热风产生装置(10)将绑扎夹具(1)的下部加热到玻璃化转变温度以上时，绑扎夹具(1)的下部沿下钢筋(5)的外表面变形至包络下钢筋(5)，然后关闭热风产生装置(10)，使绑扎夹具(1)的下部的温度降低至玻璃化转变温度以下，此时绑扎夹具(1)变为绑扎形状。
9.根据权利要求1所述的一种钢筋绑扎方法，其特征在于：所述步骤S7的具体步骤为：
先获取钢筋交叉节点的数量和拾取绑扎夹具(1)的数量，然后将钢筋交叉节点的数量和拾取绑扎夹具(1)的数量进行对比，若节点数量大于取用夹具数量与绑扎失败夹具数量之差，则继续重复步骤S5和步骤S6；若节点数量等于取用夹具数量与绑扎失败夹具数量之差，则结束绑扎作业。
10.一种钢筋绑扎夹具，其特征在于，该绑扎夹具应用于权利要求1-9中任意一项所述的钢筋绑扎方法，所述绑扎夹具包括上下连接的上夹持部(11)、下夹持部(12)，所述上夹持部(11)中部开设有第一通槽(131)，所述下夹持部(12)的中部开设有第二通槽(132)，所述第二通槽(132)贯穿于所述下夹持部(12)且与所述第一通槽(131)相连通，所述第一通槽(131)和所述第二通槽(132)合围形成倒U型槽(13)，第二通槽(132)的两侧壁均开设有通孔(14)，所述倒U型槽(13)的上部用于横向容纳上钢筋(4)，所述倒U型槽(13)的下部、通孔(14)用于纵向容纳下钢筋(5)，两个所述通孔(14)的侧壁均开设有切口(15)，所述切口(15)贯穿于所述下夹持部(12)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211295243.3A CN115596216B (zh) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 一种钢筋绑扎方法及绑扎夹具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211295243.3A CN115596216B (zh) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 一种钢筋绑扎方法及绑扎夹具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115596216A CN115596216A (zh) | 2023-01-13 |
| CN115596216B true CN115596216B (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=84848247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211295243.3A Active CN115596216B (zh) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 一种钢筋绑扎方法及绑扎夹具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115596216B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07127188A (ja) * | 1993-11-08 | 1995-05-16 | Nippon Steel Corp | 鉄筋の締結方法および鉄系形状記憶合金製継手 |
| JP2000038807A (ja) * | 1998-07-21 | 2000-02-08 | Akoo:Kk | 鉄筋用保持具 |
| KR20070075377A (ko) * | 2007-06-08 | 2007-07-18 | 한남건 | 철근고정밴드 |
| JP2012041808A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-03-01 | Shinei Co Ltd | 鉄筋コンクリート用鉄筋仮組み付け具 |
| US8375678B1 (en) * | 2009-09-28 | 2013-02-19 | Felix E. Ferrer | Methods for construction of pre-fabricated modular reinforcement cages for concrete structures |
| KR20170129471A (ko) * | 2016-05-17 | 2017-11-27 | 국민대학교산학협력단 | 형상기억합금을 이용한 철근 결속재 |
| CN107454919A (zh) * | 2015-03-20 | 2017-12-08 | 蜘蛈株式会社 | 一触式钢筋绑扎夹子 |
| CN207160597U (zh) * | 2017-08-24 | 2018-03-30 | 上海市水利工程集团有限公司 | 防汛墙钢筋结构精确定位器 |
| CN109563706A (zh) * | 2016-10-13 | 2019-04-02 | 福田章 | 异形钢筋的螺纹式钢筋接头构造及其制造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1250499A1 (en) * | 2000-01-13 | 2002-10-23 | The Dow Chemical Company | Reinforcing bars for concrete structures |
| US7891074B2 (en) * | 2006-11-21 | 2011-02-22 | Kodi Klip Corporation | Bar connecting apparatus |
-
2022
- 2022-10-21 CN CN202211295243.3A patent/CN115596216B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07127188A (ja) * | 1993-11-08 | 1995-05-16 | Nippon Steel Corp | 鉄筋の締結方法および鉄系形状記憶合金製継手 |
| JP2000038807A (ja) * | 1998-07-21 | 2000-02-08 | Akoo:Kk | 鉄筋用保持具 |
| KR20070075377A (ko) * | 2007-06-08 | 2007-07-18 | 한남건 | 철근고정밴드 |
| US8375678B1 (en) * | 2009-09-28 | 2013-02-19 | Felix E. Ferrer | Methods for construction of pre-fabricated modular reinforcement cages for concrete structures |
| JP2012041808A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-03-01 | Shinei Co Ltd | 鉄筋コンクリート用鉄筋仮組み付け具 |
| CN107454919A (zh) * | 2015-03-20 | 2017-12-08 | 蜘蛈株式会社 | 一触式钢筋绑扎夹子 |
| KR20170129471A (ko) * | 2016-05-17 | 2017-11-27 | 국민대학교산학협력단 | 형상기억합금을 이용한 철근 결속재 |
| CN109563706A (zh) * | 2016-10-13 | 2019-04-02 | 福田章 | 异形钢筋的螺纹式钢筋接头构造及其制造方法 |
| CN207160597U (zh) * | 2017-08-24 | 2018-03-30 | 上海市水利工程集团有限公司 | 防汛墙钢筋结构精确定位器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 高速铁路简支箱梁钢筋整体绑扎、吊装施工工艺;李武斌;;高速铁路技术;20131228(06);93-96 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115596216A (zh) | 2023-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111734147A (zh) | 一种立体式钢筋网架制作辅助装置 | |
| CN115596216B (zh) | 一种钢筋绑扎方法及绑扎夹具 | |
| CN101973129B (zh) | 采用纤维编织预浸布制备复合材料点阵夹芯板的方法 | |
| CN111993626A (zh) | 一种分段式风机叶片的快速成型模具及成型方法 | |
| CN108746487A (zh) | 一种精密金属零部件蜡模组树自动粘接机和粘接方法 | |
| CN214354093U (zh) | 一种吹瓶机夹爪 | |
| CN108787966B (zh) | 一种制作空心六棱砖铅丝的机具 | |
| CN114042838B (zh) | 一种高铁轨道板用钢筋笼的制造方法及其装置 | |
| CN202244171U (zh) | 塑瓶自动装箱机新型夹具 | |
| CN113021933A (zh) | 一种树脂基复合材料及其加工工艺与应用 | |
| CN102615124A (zh) | 一种半轴缩杆生产工艺及其生产设备 | |
| CN212045656U (zh) | 一种立式注塑机自动上料系统的抓取装置 | |
| CN110539508A (zh) | 一种高强纤维增强复合材料连接件及其配方与制作工艺 | |
| CN210336242U (zh) | 一种全自动泡沫切割机 | |
| CN214824487U (zh) | 一种产品自动装箱设备 | |
| CN218593538U (zh) | 一种生产预分支电缆接头的注塑装置 | |
| CN221019662U (zh) | 电容式锂电池的极柱自动整形校直去毛刺装置 | |
| CN210789000U (zh) | 钢筋弯折装置 | |
| CN219820540U (zh) | 一种机械手副臂水口夹持机构 | |
| CN220808365U (zh) | 一种塑料制品浇口自动剪切装置 | |
| CN109014143A (zh) | 一种液态模锻连续快速成型装置 | |
| CN217777848U (zh) | 一种带有高温热源干燥结构的玻璃钢设备 | |
| CN220807859U (zh) | 一种混凝土电杆试块制作用模具 | |
| CN214493435U (zh) | 十字交叉钢筋捆扎辅助装置 | |
| CN204454876U (zh) | 一种光纤预制棒制备设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |