CN117620566A - 一种箱梁钢筋笼自动焊接的胎架及预制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种箱梁钢筋笼自动焊接的胎架及预制方法，包括：组拼胎架，组拼胎架具有对应箱梁钢筋笼腹板的装配架和对应箱梁钢筋笼底板的底面；预装胎架，预装胎架设置在组拼胎架的其中一端，具有对应箱梁钢筋笼外侧纵筋的支撑工位；焊接架，焊接架为对应箱梁钢筋笼外侧纵筋的U形结构，在焊接架上设有对应纵筋的焊接头，以将放置于纵筋的钢筋骨架进行焊接；焊接架位于组拼胎架和预装胎架之间，驱动箱梁钢筋笼外侧纵筋经由焊接架移动至组拼胎架，以依次对钢筋骨架进行焊接。预装胎架对腹板和底板外侧对应的纵筋进行定位，纵筋通过焊接架过程中进行钢筋骨架放置，并通过焊接架对纵筋和钢筋骨架进行焊接，实现自动化生产。

Description

一种箱梁钢筋笼自动焊接的胎架及预制方法

技术领域

本发明属于钢筋笼自动化生产技术领域，具体涉及一种箱梁钢筋笼自动焊接的胎架及预制方法。

背景技术

箱梁是桥梁工程常用的一种结构形式，其截面包括顶板，腹板，底板，翼缘板以及空腔。随着我国交通建设事业的蓬勃发展，箱梁预制技术在不断创新中得到长足进步。传统的箱梁钢筋一般在胎架上进行人工绑扎，由于箱梁形状限制，机械设备难以伸入钢筋笼内部进行操作，且人工参与过多，自动化程度低，胎具绑扎效率低。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种箱梁钢筋笼自动焊接的胎架及预制方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种箱梁钢筋笼自动焊接的胎架，包括：

组拼胎架，所述组拼胎架具有对应箱梁钢筋笼腹板的装配架和对应箱梁钢筋笼底板的底面；

预装胎架，所述预装胎架设置在所述组拼胎架的其中一端，具有对应箱梁钢筋笼外侧纵筋的支撑工位；

焊接架，所述焊接架为对应箱梁钢筋笼外侧纵筋的U形结构，在所述焊接架上设有对应所述纵筋的焊接头，以将放置于纵筋的钢筋骨架进行焊接；

所述焊接架位于所述组拼胎架和所述预装胎架之间，驱动箱梁钢筋笼外侧纵筋经由所述焊接架移动至所述组拼胎架，以依次对钢筋骨架进行焊接。

优选的，多个所述焊接头分别与多个箱梁钢筋笼外侧纵筋一一对应；

或者预装胎架上设有对应箱梁钢筋笼外侧轮廓的焊接轨道，所述焊接头沿焊接轨道滑动装配。

优选的，所述组拼支架上设有伸缩支架，多个所述伸缩支架阵列分布在所述装配架上，所述伸缩支架沿垂直于所述装配架的方向滑动装配，以穿过箱梁钢筋笼腹板对其内侧的纵筋进行支撑。

优选的，所述伸缩支架装配于所述装配杆对应所述组拼胎架长度方向的其中一侧。

优选的，同一所述装配杆上的多个所述伸缩支架对应铰接在同一滑杆上，所述滑杆沿所述装配杆的长度方向滑动装配，在所述装配杆的两端设有对应所述滑杆的驱动杆；

同一所述装配杆上的多个所述伸缩支架远离箱梁钢筋笼的一端固定连接在同一连杆上。

一种箱梁钢筋笼自动焊接的预制方法，通过上述任一胎架进行预制，包括以下步骤：

步骤S1，在预制胎架上放置对应箱梁钢筋笼腹板和底板外侧的纵筋，纵筋前端放置在焊接架上；

步骤S2，在焊接架上放置对应箱梁钢筋笼腹板和底板的钢筋骨架，使钢筋骨架的外侧钢筋贴紧焊接架上的纵筋，通过焊接头对纵筋和钢筋骨架进行焊接；

步骤S3，将对应箱梁钢筋笼腹板和底板外侧的纵筋向组拼胎架移动一定距离，放置下一钢筋骨架并进行焊接，重复进行多个钢筋骨架的焊接，使对应箱梁钢筋笼腹板和底板外侧的纵筋完全置于组拼胎架内；

步骤S4，在钢筋骨架内侧放置对应箱梁钢筋笼腹板和底板内侧的纵筋，并将内侧的纵筋与钢筋骨架进行固定形成钢筋笼；

步骤S5，将钢筋笼吊运至下一工序。

优选的，所述组拼支架上设有对应钢筋笼腹板的伸缩支架，在步骤S4中，伸缩支架向内穿过钢筋笼腹板，并在钢筋笼腹板的内侧以对内侧纵筋进行支撑；

在内侧纵筋与钢筋骨架固定连接之后缩回装配架外侧。

优选的，所述钢筋骨架包括呈U形分布的腹板箍筋和底板箍筋，所述腹板箍筋和底板箍筋的交叉处固定连接，通过吊架进行钢筋骨架吊运，在所述焊接架的上方设有对应吊架的定位工位。

优选的，步骤S3中，在组拼支架远离焊接架的一端设有多个卷扬机，多个卷扬机通过钢缆对应牵引在纵筋上。

有益效果：设置组拼胎架、预装胎架和焊接架，预装胎架对腹板和底板外侧对应的纵筋进行定位，纵筋通过焊接架过程中进行钢筋骨架放置，并通过焊接架对纵筋和钢筋骨架进行焊接，实现自动化生产；

在组拼胎架上设有伸缩支架，伸缩支架可以穿过钢筋笼腹板并进行伸缩，在伸入钢筋笼腹板内侧后，可以对内侧的纵筋进行支撑，以此实现内侧纵筋的固定。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明所提供具体实施例中自动焊接胎架的结构示意图；

图2为本发明所提供具体实施例中焊接架的钢筋骨架放置示意图；

图3为本发明所提供具体实施例中内侧纵筋安装示意图；

图4为本发明所提供具体实施例中伸缩支架缩回后的结构简图；

图5为本发明所提供具体实施例中行吊的结构简图；

图6为本发明所提供具体实施例中行吊倾斜示意图；

图7为本发明所提供具体实施例中吊架结构简图；

图8为本发明所提供具体实施例中伸缩支架安装示意图；

图9为本发明所提供具体实施例中定位板结构简图。

图中：1、组拼胎架；2、焊接架；3、预装胎架；4、纵筋；5、主杆；6、定位板；7、滑板；8、焊接头；9、钢筋骨架；10、伸缩支架；11、行吊；12、升降杆；13、条形滑槽；14、挤压杆；15、吊钩；16、升降架；17、限位件；18、驱动齿轮；19、半齿轮；20、装配杆；21、驱动杆；22、滑杆；23、限位柱；24、滑套；25、连杆；26、定位凸起；。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-9所示，一种箱梁钢筋笼自动焊接的胎架，包括组拼胎架1、预装胎架3和焊接架2，组拼胎架1为U型结构，长度与箱梁钢筋笼长度相适配，用于进行钢筋笼的组装，在组拼胎架1内部具有对应箱梁钢筋笼腹板的装配架和对应箱梁钢筋笼底板的底面，装配架倾斜角度与箱梁腹板倾斜角度相同，在组拼胎架1的底面为平整面，以此可以防止对应底板外侧的纵筋4。

预装胎架3形状与组拼胎架1形状相适配，预装胎架3设置在组拼胎架1的其中一端，二者沿线性排列，在预装胎架3内侧设有具有对应箱梁钢筋笼腹板和底板外侧纵筋4的支撑工位，以此使纵筋4沿箱梁底部和腹板外轮廓排列。焊接架2形状与组拼胎架1形状适配，同样为对应箱梁钢筋笼外侧纵筋4的U形结构，在焊接架2上设有对应纵筋4的焊接头8，焊接头8为自动焊接的焊接头，可以进行焊接，焊接头8伸向箱梁钢筋笼对应底板和腹板外侧纵筋4所处位置，以此可以对放置在焊接架2处的钢筋骨架9进行焊接，使纵筋4和钢筋骨架9固定。

焊接架2位于组拼胎架1和预装胎架3之间，纵筋4自预装胎架3移动至组拼胎架1需要途径焊接架2，因此只需在焊接架2处放置钢筋骨架9并焊接即可，随着驱动箱梁钢筋笼外侧纵筋4经由焊接架2移动至组拼胎架1，可以依次对多个钢筋骨架9进行焊接。

在一可选实施例中，焊接头8可以为多个，多个焊接头8分别与多个箱梁钢筋笼外侧纵筋4一一对应，以此在钢筋骨架9放置后，焊接头8伸向钢筋骨架9和纵筋4的接触点。

或者，预装胎架3上设有对应箱梁钢筋笼外侧轮廓的焊接轨道，焊接轨道沿预装胎架3截面轮廓延伸，焊接头8沿焊接轨道滑动装配，以此可以通过一个焊接头8滑动对多个纵筋4进行依次焊接。

在一可选实施例中，组拼支架上设有伸缩支架10，多个伸缩支架10呈方形阵列分布在装配架上，在纵向上伸缩支架10的数量与腹板内侧对应的纵筋4数量相适配，用于对腹板内侧纵筋4进行支撑。

伸缩支架10沿垂直于装配架的方向滑动装配，能够穿过装配架和箱梁钢筋笼腹板进行伸缩，具体的，在伸缩支架10穿过箱梁钢筋笼腹板后，可以在腹板内侧对纵筋4进行支撑，当内侧纵筋4安装完成之后，将伸缩支架10缩回，以此可以使将安装好的箱梁钢筋吊离。

装配架为方形框架，由工字钢、圆钢或者槽钢焊接而成，在装配架内部对应伸缩支架10的装配杆20，装配杆20在组拼胎架1的长度方向均匀分布，并与沿纵向排列的伸缩支架10的排数相适配，伸缩支架10装配于装配杆20对应组拼胎架1长度方向的其中一侧，当然，为了增加其牢固性，也可以在多个装配杆20之间连接拉杆。

在本实施例中，同一装配杆20上的多个伸缩支架10对应铰接在同一滑杆22上，滑杆22上设有对应伸缩支架10的滑套24，滑条与滑杆22固定连接，滑杆22沿装配杆20的长度方向滑动装配，滑杆22优选为方钢，滑杆22的对应装配杆20的一侧设有沿其长度方向延伸的燕尾状凸条，而装配杆20上设有沿装配杆20长度方向延伸的燕尾槽，以此使二者进行滑动装配，在装配杆20的两端设有对应滑杆22的驱动杆21，驱动杆21可以为液压缸，在伸缩支架10对应钢筋笼内侧的一端设有平行于装配架向上延伸的限位柱23，以此能够对内侧纵筋4进行定位，在吊离之前，通过伸缩支架10整体下滑对内侧纵筋4进行让位，避免伸缩支架10缩回过程中限位柱23与纵筋4发生运动干涉，同一装配杆20上的多个伸缩支架10远离箱梁钢筋笼的一端固定连接在同一连杆25上，连杆25通过液压缸或者电缸沿伸缩支架10续长度方向对沿纵向延伸的同一排同步驱动，液压缸对应铰接在滑杆22上，在连杆25的两段均设有一个液压缸或者电缸。

在一可选实施例中，组拼胎架1底部设有多个对应箱梁钢筋笼底板外侧纵筋4的限位块，限位块呈方形阵列分布，在限位块中部设有开口向上的槽体，以此对底板外侧纵筋4进行定位。

本申请还提供一种箱梁钢筋笼自动焊接的预制方法，通过权利要求1-5任一的胎架进行预制，包括：步骤S1，在预制胎架上放置对应箱梁钢筋笼腹板和底板外侧的纵筋4，纵筋4前端放置在焊接架2上，纵筋4可以单独进行放置，也可以通过行吊11进行腹板、底板对应纵筋4进行统一放置。

优选地，纵筋4通过行吊11进行放置，行吊11为对应箱梁钢筋笼腹板的方形桁架，由方钢焊接而成，在行吊11的下表面阵列分布有对应钢筋网片的吊钩15，包括沿纵向延伸的主体和勾部，吊钩15的勾部朝向组拼胎架1宽度方向的其中一侧，以此可以对多个纵筋4进行吊11运。

行吊11上方通过铰接的形式连接有升降杆12，升降杆12由多个，并沿行吊11(组拼胎架1)的长度方向均布，升降杆12可以为液压杆，升降杆12的上端固定连接在行走梁，行走梁的两端行走于沿胎架宽度方向延伸的导轨上，导轨对应设置于加工车间上方，以此可以实现对纵筋4的吊运的运输。升降杆12的下端通过沿组拼胎架1长度方向延伸的铰轴铰接行吊11的上表面。

由于对应腹板的纵筋4需要行吊11旋转进行倾斜分布，对应底板的纵筋4需要水平放置，为了满足以上需求，在每个升降杆12和行吊11之间设有角度调节装置，以调整对应箱梁钢筋笼腹板的多个纵筋4的角度。

具体来说，角度调节装置包括半齿轮19和驱动齿轮18，半齿轮19通过焊接的形式固定在行吊11上表面，驱动齿轮18小于半齿轮19，驱动齿轮18转动连接在升降杆12侧部，驱动齿轮18对应啮合半齿轮19，并通过第一步进电机进行驱动，在实际吊运过程中，多个升降杆12同步升降，在进行角度调整过程中多个角度调节装置的第一步进电机同步运转，多个升降杆12和多个第一步进电机可以连接在同一控制面板上。

在一可选实施中，为了进一步的保证纵筋4吊运和旋转过程中的稳定性，在行吊11下方设有升降架16，升降架16与行吊11形状相适配，同样为方形桁架或者为方形板，在升降架16上设有多个对应吊钩15的滑孔，行吊11上设有对应升降架16的多个挤压杆14，以此可以驱动升降架16沿吊钩15的主体进行滑动，从而靠近或者远离勾部，升降架16下方设有对应吊钩15的限位件17，限位件17为板状，限位件17中部设有对应纵筋4的倒V形缺口，以此在驱动升降架16沿吊钩15向勾部滑动时，V形缺口将纵筋4压紧在吊钩15的勾部内，从而进行纵筋4限位。

倒V形缺口内设有对应纵筋4的防滑橡胶，限位件17的数量可以与吊钩15的数量适配，或者仅对应纵筋4的两端设置，或者间隔分布在升降架16上。

步骤S2，在焊接架2上放置对应箱梁钢筋笼腹板和底板的钢筋骨架9，钢筋骨架9包括呈U形分布的腹板箍筋和底板箍筋，腹板箍筋和底板箍筋的交叉处先通过焊接或者绑扎进行固定连接，保证在吊运或者安放过程中钢筋骨架9不会发生散落。

通过吊架使钢筋骨架9的外侧钢筋贴紧焊接架2上的纵筋4，通过焊接头8对纵筋4和钢筋骨架9进行焊接。

步骤S3，将对应箱梁钢筋笼腹板和底板外侧的纵筋4同时向组拼胎架1移动一定距离，一般相邻两个钢筋骨架9间距为20cm，相应的每次移动距离为20cm。

在移动完成后，在焊接架2内放置下一钢筋骨架9并进行焊接，重复进行多个钢筋骨架9的焊接，使对应箱梁钢筋笼腹板和底板外侧的纵筋4完全置于组拼胎架1内，以此完成外侧纵筋4和钢筋骨架9的连接，此时钢筋笼位于拼组胎架内，以便进行内侧钢筋安装。

步骤S4，在钢筋骨架9内侧放置对应箱梁钢筋笼腹板和底板内侧的纵筋4，并将内侧的纵筋4与钢筋骨架9进行焊接或者绑扎固定形成钢筋笼。

步骤S5，将钢筋笼吊运至下一工序，进行后续管线安装。

在一可选实施例中，纵筋4可以单独的进行放置并固定，也可以使伸缩支架10放置，在步骤S4中，组拼支架上设有对应钢筋笼腹板的伸缩支架10，伸缩支架10向内穿过钢筋笼腹板，并在钢筋笼腹板的内侧以对内侧纵筋4进行支撑，在内侧纵筋4与钢筋骨架9固定连接之后伸缩支架10沿滑杆22向下滑动脱离纵筋4后缩回装配架外侧，以此便于对限位柱23进行让位。

在一可选实施例中，小箱梁钢筋中顶板钢筋网片单独加工，腹板、底板箍筋组合为钢筋骨架9，再与纵筋4焊接成为整体。钢筋骨架9包括呈U形分布的腹板箍筋和底板箍筋，腹板箍筋和底板箍筋的交叉处固定连接，通过吊架进行钢筋骨架9吊运，为了能够保证钢筋骨架9放置的精准性，通过吊架进行钢筋骨架9吊运，吊架包括呈工字形连接的主杆5和定位板6，主杆5和定位板6通过两个液压缸连接，主杆5长度大于主架的宽度，在主杆5的两端设有对应腹板箍筋上端的挂钩，定位板6位于底板箍筋的上方，定位板6中部设有定位凸起26，定位凸起26的两端为对应腹板箍筋的倾斜端面，通过液压缸纵向调整使定位凸起26的两端贴紧腹板箍筋内侧钢筋的内侧，在定位板6的两端设有滑板7，滑板7沿定位板6的长度方向滑动装配，滑板7厚度与定位板6相适配，在滑板7内侧设有对应腹板箍筋的倾斜面，内侧设有对应腹板箍筋内侧钢筋凹槽，以对腹板箍筋的内侧钢筋进行夹持。

滑板7中部伸出定位板6的滑动凸起，定位板6两端设有对应滑动凸起的x，定位板6的背面设有对应两个滑板7的液压缸，液压缸沿定位板6长度方向延伸，两个液压缸的活塞端分别连接两个滑板7的定位凸起26，以此对滑板7进行驱动，在定位板6的两端设有对应定位凸起26的条形滑槽13。

定位板6两端伸出定位凸起26的长度不大于腹板宽度，在夹持腹板箍筋的内侧钢筋之后，定位板6两端不会伸出钢筋骨架9的两侧，以此便于进行放置。

在焊接架2的上方设有对应吊架的定位工位，吊架上方对应连接吊索或者升降杆12，定位工位处设有开口向上的对应吊架的槽口，槽口用于放置主杆5的两端。

在一可选实施例中，步骤S3中，在组拼支架远离焊接架2的一端设有多个卷扬机，多个卷扬机沿外侧纵筋4排列轮廓等距分布，以此保证受力的均衡，卷扬机分别通过钢缆对应牵引在纵筋4上，例如可以通过焊接或者螺栓连接固定，多个卷扬机同步运动，以此牵扯纵筋4沿组拼胎架1长度方向滑动，从而实现自预装胎架3向组拼胎架1整体移动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种箱梁钢筋笼自动焊接的胎架，其特征在于，包括：

组拼胎架，所述组拼胎架具有对应箱梁钢筋笼腹板的装配架和对应箱梁钢筋笼底板的底面；

预装胎架，所述预装胎架设置在所述组拼胎架的其中一端，具有对应箱梁钢筋笼外侧纵筋的支撑工位；

焊接架，所述焊接架为对应箱梁钢筋笼外侧纵筋的U形结构，在所述焊接架上设有对应所述纵筋的焊接头，以将放置于纵筋的钢筋骨架进行焊接；

所述焊接架位于所述组拼胎架和所述预装胎架之间，驱动箱梁钢筋笼外侧纵筋经由所述焊接架移动至所述组拼胎架，以依次对钢筋骨架进行焊接。

2.根据权利要求1所述的箱梁钢筋笼自动焊接的胎架，其特征在于，多个所述焊接头分别与多个箱梁钢筋笼外侧纵筋一一对应；

或者预装胎架上设有对应箱梁钢筋笼外侧轮廓的焊接轨道，所述焊接头沿焊接轨道滑动装配。

3.根据权利要求1所述的箱梁钢筋笼自动焊接的胎架，其特征在于，所述组拼支架上设有伸缩支架，多个所述伸缩支架阵列分布在所述装配架上，所述伸缩支架沿垂直于所述装配架的方向滑动装配，以穿过箱梁钢筋笼腹板对其内侧的纵筋进行支撑。

4.根据权利要求3所述的箱梁钢筋笼自动焊接的胎架，其特征在于，所述伸缩支架装配于所述装配杆对应所述组拼胎架长度方向的其中一侧。

5.根据权利要求4所述的箱梁钢筋笼自动焊接的胎架，其特征在于，同一所述装配杆上的多个所述伸缩支架对应铰接在同一滑杆上，所述滑杆沿所述装配杆的长度方向滑动装配，在所述装配杆的两端设有对应所述滑杆的驱动杆；

同一所述装配杆上的多个所述伸缩支架远离箱梁钢筋笼的一端固定连接在同一连杆上。

6.一种箱梁钢筋笼自动焊接的预制方法，通过权利要求1-5任一所述的胎架进行预制，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，在预制胎架上放置对应箱梁钢筋笼腹板和底板外侧的纵筋，纵筋前端放置在焊接架上；

步骤S2，在焊接架上放置对应箱梁钢筋笼腹板和底板的钢筋骨架，使钢筋骨架的外侧钢筋贴紧焊接架上的纵筋，通过焊接头对纵筋和钢筋骨架进行焊接；

步骤S3，将对应箱梁钢筋笼腹板和底板外侧的纵筋向组拼胎架移动一定距离，放置下一钢筋骨架并进行焊接，重复进行多个钢筋骨架的焊接，使对应箱梁钢筋笼腹板和底板外侧的纵筋完全置于组拼胎架内；

步骤S4，在钢筋骨架内侧放置对应箱梁钢筋笼腹板和底板内侧的纵筋，并将内侧的纵筋与钢筋骨架进行固定形成钢筋笼；

步骤S5，将钢筋笼吊运至下一工序。

7.根据权利要求6所述的箱梁钢筋笼自动焊接的预制方法，其特征在于，

所述组拼支架上设有对应钢筋笼腹板的伸缩支架，在步骤S4中，伸缩支架向内穿过钢筋笼腹板，并在钢筋笼腹板的内侧以对内侧纵筋进行支撑；

在内侧纵筋与钢筋骨架固定连接之后缩回装配架外侧。

8.根据权利要求6所述的箱梁钢筋笼自动焊接的预制方法，其特征在于，所述钢筋骨架包括呈U形分布的腹板箍筋和底板箍筋，所述腹板箍筋和底板箍筋的交叉处固定连接，通过吊架进行钢筋骨架吊运，在所述焊接架的上方设有对应吊架的定位工位。

9.根据权利要求6所述的箱梁钢筋笼自动焊接的预制方法，其特征在于，步骤S3中，在组拼支架远离焊接架的一端设有多个卷扬机，多个卷扬机通过钢缆对应牵引在纵筋上。