CN116851998A - 一种基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢筋笼制备技术领域，具体提供了基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置，包括固定轴架；承载架，且承载架固定设置于固定轴架的中心区域；带动轴，带动轴套设于钢筋笼环内且带动轴的轴心线与钢筋笼环的轴心线重合，带动轴的两端均与固定轴架连接，本发明通过通过卡爪和支臂的配合对不同直径的钢筋环内壁进行支撑的操作，具体的，直接使所有的卡爪通过转动端在固定轴套侧壁转动以驱使与每个卡爪对应的活动端与支臂侧壁连接，此时所有的卡爪均会对支臂进行支撑而，被支撑的支臂会对钢筋笼环内壁进行支撑使得钢筋笼环不会出现扭曲变形的现象，在此过程中，卡爪可自由偏转从而实现对不同直径的支臂进行支撑。

Description

一种基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置

技术领域

本发明涉及钢筋笼制备领域，尤其涉及一种基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置。

背景技术

当混凝土结构物为柱状或者条状构件时，其中心部分不需要配筋，只在混凝土构件接触空气的面底下配置钢筋。如果这个构件是独立的，我们把这个构件周边设置的钢筋预先制作好，这个就是钢筋笼。钢筋笼再制备时需要借助各种辅助设备，例如，焊接装置。

在现有技术，如申请号为CN201721200855.4的专利文献，其公开了一种路桥桩基笼箍筋自动焊接装置，其在机架内设置侧推油缸，上部设置平移齿条，在机架内设置固定套与旋转轴，在旋转轴下部安装弧形齿条，在其另一端连接旋转盘，在旋转盘上部连接固定板及升降油缸，升降油缸上部设置箍筋卡槽，在旋转盘顶部固定箍筋限位板，在机架上安装焊机固定架及二保焊机，在旋转盘下部安装两个调节丝杠。本实用新型克服了目前人工操作焊接桩基笼箍筋所存在的技术缺陷，不需用专业技术焊工，操作筒单便捷，焊接的速度快效率高，焊缝饱满、均匀、美观，同时也节省了人力资源，实现了电焊工艺的自动化，是一种理想的路桥桩基笼箍筋自动焊接装置。

虽然上述专利文献解决了由技术缺陷带来的效率问题，但是在面对不同直径的钢筋笼焊接时却存在局限性，因为，有的钢筋笼在焊接组装时，先用一根较长的钢筋缠绕出多个连续性的圆环（即钢筋笼环），之后再在圆环（钢筋笼环）内侧焊接固定用的直钢筋，而在此过程中，由于钢筋笼环较长，在对钢筋笼环进行固定时，需要对整个钢筋笼环进行支撑，而上述专利文献中记载的方式较为单一，只能固定某一个位置，导致后续钢筋笼环存在扭曲现象，且即使设置多个固定点进行固定支撑，由于是采用升降油缸和两个调节丝杠的方式进行支撑的，若是钢筋笼环的直径较大，升降油缸和两个调节丝杠在支撑时难以很好的控制每个需要支撑位置的伸长量相同，一旦升降油缸或者调节丝杠的伸长量较长，就容易推着圆环扭曲变形的现象。

因此，现有技术中的钢筋笼焊接装置，存在着如何对不同直径的钢筋环内壁进行支撑以使钢筋环不会出现扭曲变形的不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决如何对不同直径的钢筋环内壁进行支撑以使钢筋环不会出现扭曲变形的问题，本发明提供了一种基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置，包括固定轴架；承载架，所述承载架用于承载钢筋笼环，且所述承载架固定设置于固定轴架的中心区域；带动轴，所述带动轴套设于钢筋笼环内且带动轴的轴心线与钢筋笼环的轴心线重合，所述带动轴的两端均与固定轴架连接，所述带动轴能够在钢筋笼环内转动；多个支撑架，所有的所述支撑架均沿带动轴的侧壁设置；

其中，所述支撑架包括用于支撑钢筋笼环内壁的支臂、多个卡爪以及固定轴套，所述固定轴套可拆卸的固定套接于带动轴的侧壁，所述支臂套设于带动轴外侧；

每个卡爪上均设有转动端和活动端，所有的所述卡爪的转动端均与固定轴套侧壁转动连接，每个所述卡爪均能够通过转动端在固定轴套侧壁转动以驱使对应的活动端与支臂侧壁连接；

当每个卡爪的活动端均与支臂侧壁连接时，所有的所述卡爪均对支臂进行支撑以迫使支臂的轴心线与带动轴的轴心线重合。

作为优选，当支臂的轴心线与带动轴的轴心线重合时，所述支臂外壁抵接钢筋笼环内壁；

所述支臂的外侧壁设有抵接槽，且所述支臂的内侧壁设有多个加强条。

作为优选，所述卡爪包括端部与固定轴套侧壁通过转轴转动连接的油缸，所述油缸的伸缩端转动连接有支撑条，所述支撑条远离油缸的一端转动设置有与支臂连接的卡盘，所述卡盘的侧壁设有能够卡住支臂的卡臂槽。

作为优选，当油缸绕转轴转动并伸出伸缩端以驱使卡臂槽卡住支臂时，所述支撑条远离带动轴的一侧表面与支臂外侧壁齐平。

作为优选，所述卡盘远离带动轴的一侧表面呈弧形面，所述弧形面上设有最高点以及两个分别设置在最高点两侧的最低点，当卡臂槽卡住支臂时，所述最高点以及两个最低点均与支臂内侧壁抵接；

当伸缩端未伸出时，所有的所述卡盘首尾依次抵接。

作为优选，还包括设置于钢筋笼环侧壁的焊接机构，所述焊接机构能够从多个位置同时进行焊接。

作为优选，所述卡盘至少为三个，当三个所述卡盘首尾依次抵接后，三个所述卡盘形成的结构中心区域具有内腔，且内腔的宽度部小于带动轴的直径。

作为优选，所述卡臂槽的槽宽数值大于支臂的厚度数值。

作为优选，所述加强条与支臂内侧壁之间设有通过区，所述通过区能够容纳卡盘。

本发明的有益效果是，本发明通过通过卡爪和支臂的配合对不同直径的钢筋环内壁进行支撑的操作，具体的，直接使所有的卡爪通过转动端在固定轴套侧壁转动以驱使与每个卡爪对应的活动端与支臂侧壁连接，此时所有的卡爪均会对支臂进行支撑以迫使支臂的轴心线与带动轴的轴心线重合，之后，被支撑的支臂会对钢筋笼环内壁进行支撑使得钢筋笼环不会出现扭曲变形的现象，在此过程中，卡爪可自由偏转从而实现对不同直径的支臂进行支撑。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明中的整体结构示意图；

图2是本发明中的卡爪结构示意图；

图3是本发明中的焊接机构设置的位置示意图；

图4是本发明中的固定轴套结构示意图。

附图标记：1、固定轴架；2、承载架；3、带动轴；4、支臂；5、卡爪；6、固定轴套；7、油缸；8、支撑条；9、卡盘；10、卡臂槽；11、焊接机构；12、抵接槽；13、加强条。

实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图4所示，本发明提供了一种基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置的实施例。

具体的，所述基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置，包括

固定轴架1；

承载架2，承载架2用于承载钢筋笼环，且承载架2固定设置于固定轴架1的中心区域；

带动轴3，带动轴3套设于钢筋笼环内且带动轴3的轴心线与钢筋笼环的轴心线重合，带动轴3的两端均与固定轴架1连接，带动轴3能够在钢筋笼环内转动；

多个支撑架，所有的支撑架均沿带动轴3的侧壁设置；

其中，支撑架包括用于支撑钢筋笼环内壁的支臂4、多个卡爪5以及固定轴套6，固定轴套6可拆卸的固定套接于带动轴3的侧壁，支臂4套设于带动轴3外侧；

每个卡爪5上均设有转动端和活动端，所有的卡爪5的转动端均与固定轴套6侧壁转动连接，每个卡爪5均能够通过转动端在固定轴套6侧壁转动以驱使对应的活动端与支臂4侧壁连接；

当每个卡爪5的活动端均与支臂4侧壁连接时，所有的卡爪5均对支臂4进行支撑以迫使支臂4的轴心线与带动轴3的轴心线重合。

本发明中，固定轴架1与承载架2焊接组成一体式结构。带动轴3两端的安装方式如图1所示，带动轴3的两端均设置在固定轴架1上，且固定轴架1上可设置驱动机构，例如电机等，以此来驱动带动轴3进行旋转操作，卡爪5的转动端在转动时可选择现有技术中的方式，例如外界的电动推杆配合多个拉伸拖拽实现。

本发明中，支臂4的直径应根据钢筋笼环的内径进行适应性调节，在具体实施时支臂4可设置为直径可调节的圆环，例如可参照现有技术中的可伸缩的不锈钢抱箍也可选择其他形式的抱箍（其他形式的抱箍需要满足直径可调节的目的），该支臂4的设置结构为现有技术，此处不做过多赘述。

本发明在具体使用过程中，可通过卡爪5和支臂4的配合对不同直径的钢筋环内壁进行支撑的操作，具体的，直接使所有的卡爪5通过转动端在固定轴套6侧壁转动以驱使与每个卡爪5对应的活动端与支臂4侧壁连接，此时所有的卡爪5均会对支臂4进行支撑以迫使支臂4的轴心线与带动轴3的轴心线重合，之后，被支撑的支臂4会对钢筋笼环内壁进行支撑使得钢筋笼环不会出现扭曲变形的现象，在此过程中，卡爪5可自由偏转从而实现对不同直径的支臂4进行支撑。

为了使得钢筋笼环被支撑固定的更稳固，故而优选的：当支臂4的轴心线与带动轴3的轴心线重合时，支臂4外壁抵接钢筋笼环内壁；支臂4的外侧壁设有抵接槽12，且支臂4的内侧壁设有多个加强条13。

本发明中，支臂4在没有受到支撑时，支臂4在自身重力的作用下是悬挂在带动轴3上的，而在卷绕钢筋笼环时，支臂4会被钢筋笼环内壁推着远离带动轴3，具体的，就是支臂4的轴心线具备一个朝着与带动轴3轴心线重合的方向运动的趋势，但是这样运动就有可能出现支臂4倾斜的现象，而当卡爪5对支臂4进行支撑时，抵接槽12会卡住钢筋笼环中的单个环，使得整个支臂4的位置不会出现倾斜的现象，而设置的加强条13可起到对支臂4强度增大作用，即使卡爪5对支臂4进行支撑的力较大也不会出现卡爪5将支臂4推弯的现象。

本实施例中，钢筋笼环的卷绕可选择如图1所示的卷绕小车，该卷绕小车卷绕钢筋笼环的方式与现有技术中的钢筋笼环卷绕方式相同。

为了完成对不同直径的钢筋笼环进行支撑的目的，故而对卡爪5做进一步限定，卡爪5包括端部与固定轴套6侧壁通过转轴转动连接的油缸7，油缸7的伸缩端转动连接有支撑条8，支撑条8远离油缸7的一端转动设置有与支臂4连接的卡盘9，卡盘9的侧壁设有能够卡住支臂4的卡臂槽10。

由于卡爪5设置了多个，此处以一个卡爪5为例进行说明：

当需要对支臂4进行支撑时，直接驱使油缸的伸缩端伸出，之后伸出的油缸7伸缩端会牵引支撑条8和卡盘9朝着支臂4活动，直至卡臂槽10卡住支臂4为止，如此便完成了对支臂4的支撑，而在面对的钢筋笼环内径较大时，可驱使油缸7偏转，以抬升卡盘9的支撑位置。

具体的，由于油缸7伸缩端的伸出量是固定的，故而最后每个油缸7伸缩端连接的卡盘9在进行高度改变时，都是在同一个平面上改变的，如此便可以保证内支撑环筋固定精度。

具体参照图1、图2和图4，本实施例中通过三对油缸7，实现对卡盘9的收缩与膨胀，可以任意直径的桩基笼，满足多用途的目的，同时油缸7所采用的油管从带动轴3内部走线，通过非标旋转接头实现油路回转通油。

本实施例中不仅可选择油缸7也可选择气缸。具体应根据需求设置。

对用于支撑支臂4的卡爪5做进一步限定，当油缸7绕转轴转动并伸出伸缩端以驱使卡臂槽10卡住支臂4时，支撑条8远离带动轴3的一侧表面与支臂4外侧壁齐平。

当支臂4上的卡臂槽10卡住支臂4后，油缸7伸缩端会推着支撑条8远离带动轴3的一侧表面与支臂4外侧壁齐平，此时不仅支臂4会对钢筋笼环内壁进行支撑，所有的支撑条8都会对钢筋笼环内壁进行支撑，使得钢筋笼环被支撑的稳定性更高。

若是卡盘9在支撑支臂4时出现晃动现象，就容易使卡盘9脱离支臂4，故而对卡盘9做进一步限定，卡盘9远离带动轴3的一侧表面呈弧形面，弧形面上设有最高点以及两个分别设置在最高点两侧的最低点，当卡臂槽10卡住支臂4时，最高点以及两个最低点均与支臂4内侧壁抵接；当伸缩端未伸出时，所有的卡盘9首尾依次抵接。

本实施例中，最高点为弧形面的弧形凸起点，两个最低点分别为弧形面的两端。

当支臂4处于较大的范围时，此时卡臂槽10一旦卡住支臂4，则卡盘9上的最高点以及两个最低点均与支臂4内侧壁抵接，使得支臂4被整个卡盘9托住，而当支臂4处于较小范围时（该较小范围不能比所有的卡盘9首尾依次抵接所形成的结构外轮廓小，若小，则卡盘9不能正常安装），所有的卡盘9首尾依次抵接，而卡盘9上的最高点会与支臂4内侧壁抵接。

综上可知，不管支臂4的内径如何改变，卡盘9上至少有一个点对支臂4的内侧壁进行限制。

为了完成焊接工作，还包括设置于钢筋笼环侧壁的焊接机构11，焊接机构11能够从多个位置同时进行焊接。

该焊接机构11可选装现有技术中的工业焊接机器人组件（带焊接头的焊接机器人组件），且工业焊接机器人组件上方可设有传感器组件，以此来识别焊接位置，工业焊接机器人组件下方通过X、Y、Z联动模组实现焊接头自动调整位置，通过焊接电流传感器监控焊接质量，判断焊接是否虚焊，是否达到焊接要求。

具体的，为了防止卡盘9拼接时与带动轴3转动摩擦，对卡盘9做进一步限定，卡盘9至少为三个，当三个卡盘9首尾依次抵接后，三个卡盘9形成的结构中心区域具有内腔，且内腔的宽度部小于带动轴3的直径，如此便可使得带动轴3与内腔的内壁产生摩擦，具体的可参照图2。

卡臂槽10的槽宽数值大于支臂4的厚度数值，如此设置是为了使卡臂槽10充分卡住支臂4。

加强条13与支臂4内侧壁之间设有通过区，通过区能够容纳卡盘9，如此设置是为了预防加强条13安装后，卡盘9无法卡住支臂4的情况发生，同时通过区还能够对卡盘9的固定为止进行限定，使得最后支臂4受到的支撑力更均衡，不会出现某一侧托起力较大的现象。

具体的，本发明在实际工作时：

直接使所有的卡爪5通过转动端在固定轴套6侧壁转动以驱使与每个卡爪5对应的活动端与支臂4侧壁连接，参考图1-4便是，直接驱使油缸的伸缩端伸出，之后伸出的油缸7伸缩端会牵引支撑条8和卡盘9朝着支臂4活动，直至所有的卡爪5均会对支臂4进行支撑为止，此时支臂4的轴心线与带动轴3的轴心线重合，同时抵接槽12会卡住钢筋笼环中的单个环，使得整个支臂4的位置不会出现倾斜的现象，如此便完成了对支臂4的支撑，而在面对的钢筋笼环内径较大时，可驱使油缸7偏转，以抬升卡盘9的支撑位置。

之后驱动带动轴3旋转，而带动轴3在转动过程中带动轴3通过卡爪5和支臂4的配合来为滚动绕筋动作及分度旋转焊接主筋的动作提供回转动力。

与现有技术相比，本发明的改进点如下：

1、本发明通过通过卡爪5和支臂4的配合对不同直径的钢筋环内壁进行支撑的操作，具体的，直接使所有的卡爪5通过转动端在固定轴套6侧壁转动以驱使与每个卡爪5对应的活动端与支臂4侧壁连接，此时所有的卡爪5均会对支臂4进行支撑以迫使支臂4的轴心线与带动轴3的轴心线重合，之后，被支撑的支臂4会对钢筋笼环内壁进行支撑使得钢筋笼环不会出现扭曲变形的现象，在此过程中，卡爪5可自由偏转从而实现对不同直径的支臂4进行支撑。

2、由于油缸7伸缩端的伸出量是固定的，故而最后每个油缸7伸缩端连接的卡盘9在进行高度改变时，都是在同一个平面上改变的，如此便可以保证内支撑环筋固定精度。

3、带动轴3可旋转从而可以带动整个钢筋笼环转动以随时调整焊接位置，达到高精度焊接的目的。带动轴3在转动过程中主要为滚动绕筋动作及分度旋转焊接主筋的动作提供回转动力。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置，其特征在于，包括

固定轴架（1）；

承载架（2），所述承载架（2）用于承载钢筋笼环，且所述承载架（2）固定设置于固定轴架（1）的中心区域；

带动轴（3），所述带动轴（3）套设于钢筋笼环内且带动轴（3）的轴心线与钢筋笼环的轴心线重合，所述带动轴（3）的两端均与固定轴架（1）连接，所述带动轴（3）能够在钢筋笼环内转动；

多个支撑架，所有的所述支撑架均沿带动轴（3）的侧壁设置；

其中，所述支撑架包括用于支撑钢筋笼环内壁的支臂（4）、多个卡爪（5）以及固定轴套（6），所述固定轴套（6）可拆卸的固定套接于带动轴（3）的侧壁，所述支臂（4）套设于带动轴（3）外侧；

每个卡爪（5）上均设有转动端和活动端，所有的所述卡爪（5）的转动端均与固定轴套（6）侧壁转动连接，每个所述卡爪（5）均能够通过转动端在固定轴套（6）侧壁转动以驱使对应的活动端与支臂（4）侧壁连接；

当每个卡爪（5）的活动端均与支臂（4）侧壁连接时，所有的所述卡爪（5）均对支臂（4）进行支撑以迫使支臂（4）的轴心线与带动轴（3）的轴心线重合。

2.如权利要求1所述的基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置，其特征在于：

当支臂（4）的轴心线与带动轴（3）的轴心线重合时，所述支臂（4）外壁抵接钢筋笼环内壁；

所述支臂（4）的外侧壁设有抵接槽（12），且所述支臂（4）的内侧壁设有多个加强条（13）。

3.如权利要求1或2所述的基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置，其特征在于：所述卡爪（5）包括端部与固定轴套（6）侧壁通过转轴转动连接的油缸（7），所述油缸（7）的伸缩端转动连接有支撑条（8），所述支撑条（8）远离油缸（7）的一端转动设置有与支臂（4）连接的卡盘（9），所述卡盘（9）的侧壁设有能够卡住支臂（4）的卡臂槽（10）。

4.如权利要求3所述的基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置，其特征在于：当油缸（7）绕转轴转动并伸出伸缩端以驱使卡臂槽（10）卡住支臂（4）时，所述支撑条（8）远离带动轴（3）的一侧表面与支臂（4）外侧壁齐平。

5.如权利要求4所述的基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置，其特征在于：所述卡盘（9）远离带动轴（3）的一侧表面呈弧形面，所述弧形面上设有最高点以及两个分别设置在最高点两侧的最低点，当卡臂槽（10）卡住支臂（4）时，所述最高点以及两个最低点均与支臂（4）内侧壁抵接；

当伸缩端未伸出时，所有的所述卡盘（9）首尾依次抵接。

6.如权利要求5所述的基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置，其特征在于：还包括设置于钢筋笼环侧壁的焊接机构（11），所述焊接机构（11）能够从多个位置同时进行焊接。

7.如权利要求5所述的基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置，其特征在于：所述卡盘（9）至少为三个，当三个所述卡盘（9）首尾依次抵接后，三个所述卡盘（9）形成的结构中心区域具有内腔，且内腔的宽度部小于带动轴（3）的直径。

8.如权利要求4或5所述的基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置，其特征在于：所述卡臂槽（10）的槽宽数值大于支臂（4）的厚度数值。

9.如权利要求2所述的基于桩基笼内支撑环筋胀紧机构的焊接装置，其特征在于：所述加强条（13）与支臂（4）内侧壁之间设有通过区，所述通过区能够容纳卡盘（9）。