一种蒸压加气混凝土砌块内钢筋网笼的焊接设备
技术领域
本实用新型涉及钢筋网笼自动化焊接技术领域,更具体地说,涉及一种蒸压加气混凝土砌块内钢筋网笼的焊接设备。
背景技术
蒸压加气混凝土砌块是以砂或粉煤灰为主要原料,加入水泥石灰、石膏等物质,经配料计量、搅拌浇注等工序制造而成的多孔混凝土制品。与传统的普通粘土砖相比,蒸压加气混凝土砌块可以改善建筑墙体的保温隔热性能,提高建筑节能效果。在蒸压加气混凝土砌块板材生产过程中,需要在板材内加入钢筋网笼以加强其结构稳定性;而钢筋网笼由联接片联接两片钢筋网片而成。
钢筋网笼在焊接时,现有工艺一般先用机器将钢丝焊接成单片钢筋网片,再由人工将两片钢筋网片放置在手动焊接工装上进行定位,由工人手动放置联接片(一般为H片或者圆钢),通过手扶式悬挂点焊机分别对联接片的每一个点进行焊接,在钢筋网笼的后序工艺流程中,也是由人工操作完成。此工艺放置联接片次数和焊接动作次数多,且人工操作导致成型后的钢筋网笼联接片的尺寸偏差较大。
经检索,中国专利申请号200720154593.2,申请日为2007年5月9日,发明创造名称为:网笼焊接机,该申请案在焊接机中设置有电源控制箱、汽缸管道、支架、平网导轨架和W型丝夹具支撑,支架的一端设有上下滑车连接杆和滑车拉动气缸;支架内设有两组滑车固定板、焊接电极固定板和焊接电极,支架的两面平行设有两组焊接电源柜,支架的上、下端分别设有W型丝夹具导轨,W型丝夹具导轨上设有W型丝夹具拉动滑车,焊接电极固定板的端部设有焊接电极推动气缸和焊接电极推进支架,上下滑车连接杆的上、下两端分别设有与拉动滑车连接的滑车连杆和滑车摇杆,滑车固定板上设有平网拉钩;该焊接机实现了钢筋网笼连续焊接,但钢筋网片和联接片仍需人工放置,导致成型后的钢筋网笼联接片的尺寸偏差较大。
中国专利号ZL201721783428.3,申请日为2017年12月19日,发明创造名称为:一种加气混凝土板材钢筋网笼焊架,该申请案的网笼焊架包括底座、立柱、焊架横梁、定位块和定位板,所述多个立柱固定在底座上,焊架横梁固定在立柱上,定位块固定在焊架横梁上,多个固定在立柱上的焊架横梁处于同一水平面上,多个固定在焊架横梁上的定位块处于同一直线上,定位板至少固定于底座左右两侧的任意一侧并分别与底座垂直、与焊架横梁平行。该申请案提供的钢筋网笼焊架利用定位板使钢筋网片位置固定,确保了联接片的准确放置,但其仍需人工放置网片且无法解决连接件放置次数多的问题,因此网笼焊接效率仍较低。
实用新型内容
1.实用新型要解决的技术问题
针对现有钢筋网笼焊接多由人工参与,导致钢筋网笼焊接工艺的精确度低、焊接动作重复多和费时费力的问题,本实用新型提供了一种蒸压加气混凝土砌块内钢筋网笼的焊接设备;本实用新型能够对联接片进行成组多点焊接,减少了焊接次数,极大的提高了网笼生产效率;同时能够自动放置联接片进行焊接,成型后的网笼联接片尺寸精准,为钢筋网笼焊接的自动化运转创造了条件。
2.技术方案
为达到上述目的,本实用新型提供的技术方案为:
本实用新型的一种蒸压加气混凝土砌块内钢筋网笼的焊接设备,包括焊接工装架和多点焊机,所述的焊接工装架包括端头推板组件、分隔柱和夹紧组件,端头推板组件设置于焊接工装架的两端,分隔柱和夹紧组件均沿焊接工装架的长度方向设置多个,钢筋网笼的两钢筋网片分别置于分隔柱的两侧,并由端头推板组件作用将两钢筋网片的侧边对齐;夹紧组件与分隔柱配合,将两钢筋网片夹紧定位;所述的多点焊机能够沿焊接工装架的长度方向移动,该多点焊机设置上下两个焊接位,同时对联接片四点进行焊接。
更进一步地,所述的多点焊机包括机架、变压器、上焊接组件、上取片组件、下取片组件和下焊接组件;变压器设置于机架上,该变压器通过线束分别与上焊接组件、下焊接组件连接;所述的上焊接组件和下焊接组件呈轴对称设置,上取片组件与上焊接组件相配合,下取片组件与下焊接组件相配合;上取片组件、下取片组件抓取并固定联接片,辅助上焊接组件、下焊接组件完成四点同时焊接操作。
更进一步地,所述的上焊接组件包括正极焊板和负极焊板;该正极焊板和负极焊板上均设置有绝缘轴承,所述的绝缘轴承套于焊板导向柱上,正极焊板能够沿焊板导向柱相对负极焊板移动;所述的负极焊板下方设置限位补偿组件,该限位补偿组件包括限位补偿件和弹簧,弹簧套于焊板导向柱上,该弹簧的抵靠限位补偿件,为限位补偿件提供支撑负极焊板的力;所述的下焊接组件与上焊接组件的结构设计相同,下焊接组件的正极焊板下方同样设置有限位补偿组件。
更进一步地,所述的上取片组件包括固定座、调节杆、取片气缸、上取片模芯和永久磁铁;调节杆为伸缩杆,与固定座配合,可在其内往复移动;取片气缸安装于调节杆远离固定座的一端,取片气缸的输出端与上取片模芯连接;永久磁铁设置于上取片模芯内部。
更进一步地,所述的上取片模芯上设置有圆柱孔导向体和圆弧边导向体,该圆柱孔导向体与上联接片的圆柱导向孔相配合,圆弧边导向体与上联接片的圆弧导向边相配合。
更进一步地,所述的下取片组件与上取片组件结构设计基本相同,所不同的是,下取片组件的下取片模芯上设置有腰形孔导向体,该腰形孔导向体与下联接片的腰形导向孔相配合。
更进一步地,所述的多点焊机还包括上气缸和下气缸,上气缸固定于上焊接组件的负极焊板上,该上气缸的输出轴与上焊接组件的正极焊板相连;上气缸带动正极焊板相对负极焊板移动;下气缸固定于下焊接组件的正极焊板上,该下气缸的输出轴与下焊接组件的负极焊板相连;下气缸带动下焊接组件的负极焊板相对正极焊板移动。
更进一步地,所述的焊板导向柱安装于机架上,上取片组件通过固定座安装于焊板导向柱上,且上取片组件设置于上焊接组件的正极焊板和负极焊板之间;同样地,下取片组件设置于下焊接组件的正极焊板和负极焊板之间。
本实用新型的一种蒸压加气混凝土砌块内钢筋网笼的焊接方法,其步骤为:
步骤一、将两钢筋网片放置在分隔柱两侧,由端头推板组件将两钢筋网片的侧边对齐;
步骤二、两侧的夹紧组件配合分隔柱将两钢筋网片固定;
步骤三、多点焊机自动抓取联接片并放置在两钢筋网片之间,并同时对联接片与钢筋网片四点进行焊接。
更进一步地,步骤三所述四点同时焊接的具体过程为:
A、上取片组件和下取片组件同时自动抓取联接片,然后多点焊机运动至焊接工装架内的放片位置,取片气缸分别动作使上取片模芯和下取片模芯伸出,将上联接片和下联接片压放在两钢筋网片的横筋上;
B、上焊接组件的正极焊板在上气缸的驱动下,相对负极焊板运动,将上联接片与钢筋网片夹紧;同时,下焊接组件的负极焊板在下气缸的驱动下,相对正极焊板运动,将下联接片与钢筋网片夹紧;
C、上取片模芯和下取片模芯在各自连接的取片气缸的带动下与联接片分离;变压器放电,上焊接组件和下焊接组件完成焊点Ⅰ-Ⅳ的同时焊接;
D、上焊接组件和下焊接组件各自的正负极焊板在气缸的驱动下分开,多点焊机平移至焊接位置二,重复步骤A至C,完成焊点Ⅴ-Ⅷ的同时焊接。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下显著效果:
(1)本实用新型的一种蒸压加气混凝土砌块内钢筋网笼的焊接设备,鉴于现有钢筋网笼焊接工艺中组成钢筋网笼的网片与连接件之间需焊接多个点位,其采用正负极焊板和焊接装置对联接片与钢筋网片进行成组多点焊接,减少了焊接次数,极大的提高了网笼生产效率。
(2)本实用新型的一种蒸压加气混凝土砌块内钢筋网笼的焊接设备,鉴于钢筋网笼的焊接需要多个联接片,使用人工放置联接片费时费力,且不能保证联接片放置的准确性,在取片装置上设置取片模芯和永久磁铁,配合联接片的导向孔和导向边,实现了装置自动取放联接片,取代了人工,节省了劳动力的同时,确保了联接片放置的准确性。
(3)本实用新型的一种蒸压加气混凝土砌块内钢筋网笼的焊接设备,其取片组件设置有可伸缩的调节杆,该调节杆与固定座配合,可以控制取片模芯往复移动,进而可根据上联接片的长度,调节取片模芯伸出的长度以适应生产的需求,无需设置多个取片装置适应生产,降低了设备复杂性。
(4)本实用新型的一种蒸压加气混凝土砌块内钢筋网笼的焊接设备,其多点焊机的机架可以安装于机械手或者提供空间运动的自动化设备上,用于多点焊机的位置切换,无需人工改变焊机位置,为钢筋网笼的自动化焊接提供了基础。
附图说明
图1为本实用新型的一种蒸压加气混凝土砌块内钢筋网笼的焊接设备的结构示意图;
图2为图1所示焊接设备的局部结构示意图;
图3为本实用新型中钢筋网笼固定组件局部放大图;
图4为本实用新型中多点焊机的结构示意图;
图5为图4所示多点焊机的局部结构放大图;
图6为本实用新型中上焊接组件的结构示意图;
图7为本实用新型中上取片组件的结构示意图;
图8为本实用新型中下取片组件的结构示意图;
图9为本实用新型中上取片模芯的结构示意图;
图10为本实用新型中下取片模芯的结构示意图;
图11为钢筋网笼的结构示意图;
图12为上联接片的结构示意图;
图13为下联接片的结构示意图;
图14为钢筋网片与单组联接片的焊点示意图;
图15-图23为网笼空间多点焊机的动作流程示意图。
附图中的标号说明:
11、端头推板组件;12、分隔柱;13、夹紧组件;
2、钢筋网笼;21、钢筋网片;22、上联接片;221、圆柱导向孔;222、圆弧导向边;23、下联接片;231、腰形导向孔;
3、多点焊机;31、机架;32、变压器;33、线束;34、焊板导向柱;35、上焊接组件;351、正极焊板;352、绝缘轴承;353、负极焊板;36、上取片组件;361、固定座;362、调节杆;363、取片气缸;364、上取片模芯;3641、圆柱孔导向体;3642、圆弧边导向体;365、永久磁铁;37、上气缸;38、下取片组件;381、下取片模芯;3811、腰形孔导向体;39、下焊接组件;310、下气缸;311、限位补偿件;312、弹簧;313、调节螺母;Ⅰ~Ⅷ、焊点。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容,结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
实施例1
结合图1和图2,本实施例的一种蒸压加气混凝土砌块内钢筋网笼的焊接设备,包括焊接工装架和多点焊机3。所述的焊接工装架(参看图3)包括端头推板组件11、分隔柱12和夹紧组件13。端头推板组件11设置于焊接工装架的两端,分隔柱12和夹紧组件13均沿焊接工装架的长度方向设置多个,钢筋网笼2的两钢筋网片21分别置于分隔柱12的两侧,并由端头推板组件11作用将两钢筋网片21的侧边对齐;夹紧组件13与分隔柱12配合,将两钢筋网片21夹紧定位。焊接过程中,先将两钢筋网片21放置在分隔柱12两侧,由端头推板组件11将两钢筋网片21的侧边对齐,随后夹紧组件13向分隔柱12靠拢,夹紧两钢筋网片21,将其固定。多点焊机3的机架31可以安装于机械手或者提供空间运动的自动化设备上,用于多点焊机3的位置切换,该多点焊机3设置上下两个焊接位,多点焊机3与焊接工装架配合使用,自动抓取联接片并放置在两钢筋网片21之间,并同时对联接片与钢筋网片21四点进行焊接。
实施例2
结合图4,本实施例的一种蒸压加气混凝土砌块内钢筋网笼的焊接设备,基本同实施例1,值得突出的是,本实施例的多点焊机3,包括机架31、变压器32、线束33、焊板导向柱34、上焊接组件35、上取片组件36、下取片组件38、下焊接组件39和气缸组件。变压器32为多点焊机3提供焊接电流输出;线束33将上焊接组件35和下焊接组件39同时与变压器32联通,焊板导向柱34安装于机架31上,为上焊接组件35和下焊接组件39提供移动导向。上取片组件36与上焊接组件35相配合,下取片组件38与下焊接组件39相配合;且上取片组件36与上焊接组件35、下取片组件38与下焊接组件39之间均成轴对称设置。上取片组件36、下取片组件38抓取并固定联接片,辅助上焊接组件35、下焊接组件39完成焊接操作。
所述的气缸组件包括上气缸37和下气缸310,上气缸37固定于上焊接组件35的负极焊板353上,该上气缸37的输出轴与上焊接组件35的正极焊板351相连。上气缸37带动正极焊板351相对负极焊板353移动。下气缸310固定于下焊接组件39的正极焊板上,该下气缸310的输出轴与下焊接组件39的负极焊板相连。下气缸310带动下焊接组件39的负极焊板相对正极焊板移动。在焊接时,上气缸37为上焊接组件35提供动力,实现上焊接组件35的夹紧与松开,当夹紧上联接片22和钢筋网片21后,由变压器32放电,实现焊接。上气缸37和下气缸310同步动作,同时完成上联接片22、下联接片23与钢筋网片21的焊接工作。上焊接组件35可以同时焊接上联接片22的两点,下焊接组件39可以同时焊接下联接片23的两点。上焊接组件35和下焊接组件39同时动作,可以一次焊接四个焊点,减少了焊接的次数。
结合图6,所述的上焊接组件35包括正极焊板351和负极焊板353;该正极焊板351和负极焊板353上均设置有耐磨绝缘轴承352,所述的绝缘轴承352套于焊板导向柱34上,正极焊板351能够沿焊板导向柱34相对负极焊板353移动。所述的下焊接组件39与上焊接组件35的结构设计相同,与其对称安装在焊板导向柱34上。所述的绝缘轴承352为上焊接组件35与下焊接组件39在焊板导向柱34上移动提供润滑与线路绝缘的作用。所述的上焊接组件35的负极焊板353下方设置两个限位补偿组件(参看图5),该限位补偿组件包括限位补偿件311、弹簧312和调节螺母313,弹簧312套于焊板导向柱34上,该弹簧312一端抵靠限位补偿件311,为限位补偿件311提供支撑负极焊板353的力,另一端抵靠调节螺母313。调节螺母313可以调节弹簧312的预压缩量,以调整补偿力的大小。两个限位补偿组件可以调整上焊接装置的焊接位置,方便调整上焊接点的位置尺寸。同时限位补偿组件内的弹簧312能够补偿上焊接组件35的自重,减小焊接摩擦阻力,使焊接过程灵活可靠。所述的下焊接组件39的正极焊板下方同样设置有两个限位补偿组件。
结合图7,上取片组件36为上联接片22的取放装置。固定座361安装于焊板导向柱34上,为上取片组件36提供固定支撑。调节杆362为伸缩杆配合于固定座361内,能够在固定座361内往复移动,可根据上联接片22的长度,调节调节杆362的伸出长度以适应生产的需求,无需设置多个取片装置适应生产,降低了设备复杂性。取片气缸363安装于调节杆362远离固定座361的一端,取片气缸363的输出端与上取片模芯364连接,为取放上联接片22提供动力。
结合图9和图12,上取片模芯364上设置有圆柱孔导向体3641和圆弧边导向体3642,该圆柱孔导向体3641与上联接片22的圆柱导向孔221相配合,圆弧边导向体3642与上联接片22的圆弧导向边222相配合。所述的上取片模芯364为上联接片的配合模芯,上取片模芯364的圆柱孔导向体3641部分与上联接片22的圆柱导向孔221部分配合,上取片模芯364的圆弧边导向体3642部分与上联接片22的圆弧导向边222部分配合,形成上取片模芯364对上联接片22的导向定位。永久磁铁365设置于上取片模芯364内,为取上联接片22提供吸附动力,并且可以调整永久磁铁365的数量,实现吸附力大小的调整。
结合图8、图10和图13,下取片组件38为下联接片23的取放装置,其结构设计与上取片组件36基本相同,所不同的是,下取片组件38的下取片模芯381上设置有腰形孔导向体3811,该腰形孔导向体3811与下联接片23的腰形导向孔231相配合。下取片模芯381的工作过程与上取片模芯364相同。
结合图11和图14,所述的钢筋网笼2由两件钢筋网片21和多组上联接片22、下联接片23组成,上联接片22和下联接片23成组的焊接在两个钢筋网片21之间。所述的钢筋网片21与一组上联接片22、下联接片23焊接时,所需焊接点位为焊点Ⅰ-Ⅷ。单件上联接片22与钢筋网片21连接,需完成焊点Ⅰ、焊点Ⅱ、焊点Ⅴ、焊点Ⅵ的焊接,单件下联接片23与钢筋网片21连接,需完成焊点Ⅲ、焊点Ⅳ、焊点Ⅶ、焊点Ⅷ的焊接。
结合图15-图23,网笼空间多点焊机3的工作流程如下:上取片组件36的上取片模芯364部分完成对上联接片22的取片的同时下取片组件38的下取片模芯381部分完成对下联接片23的取片。随后多点焊机3运动至焊接工装架内的放片位置,上取片组件36、下取片组件38内的取片气缸363分别动作使上取片模芯364和下取片模芯381伸出,上取片模芯364将上联接片22压放在两件钢筋网片21的顶部横筋上,下取片模芯381将下联接片23压放在两件钢筋网片21的底部横筋上,此时上气缸37和下气缸310动作缩回,驱动上焊接组件35、下焊接组件39的正极焊板351和负极焊板353进行压紧动作,分别将上联接片22、下联接片23与两件钢筋网片21的顶部横筋压紧在各自的上焊接组件35的正极焊板351与负极焊板353内,随后上取片组件36、下取片组件38内的取片气缸363动作缩回,使取片模芯与联接片分离,这时,变压器32放电,上焊接组件35完成对上联接片22内焊点Ⅴ、焊点Ⅵ的焊接,同时下焊接组件39完成对下联接片23内焊点Ⅶ、焊点Ⅷ的焊接,完成对位置一处联接片四点的焊接。紧接着,上气缸37、下气缸310动作伸出,驱动上焊接组件35的正极焊板351、负极焊板353进行张开动作,多点焊机3平移至焊接位置二,重复上述动作,上焊接组件35完成对上联接片22内焊点Ⅰ、焊点Ⅱ的焊接,同时下焊接组件39完成对下联接片23内焊点Ⅲ、焊点Ⅳ的焊接,完成对位置二处联接片四点的焊接。焊接完成后,上气缸37、下气缸310动作伸出,驱动上焊接组件35的正极焊板351、负极焊板353进行张开动作,多点焊机3移动至上联接片22与下联接片23发放处,完成上联接片22与下联接片23的取片,并移动至网片的下一焊接工位,完成另一组上下联接片的焊接,如此循环,完成网笼的焊接。
本实施例的焊接设备,采用正负极焊板和焊接装置对联接片与钢筋网片进行成组多点焊接,减少了焊接次数,提高了网笼生产效率。在取片装置上设置取片模芯和永久磁铁,配合联接片的导向孔和导向边,实现了装置自动取放联接片,取代了人工,节省了劳动力的同时,确保了联接片放置的准确性。同时,多点焊机的机架可以安装于机械手或者提供空间运动的自动化设备上,无需人工改变焊机位置,为钢筋网笼的自动化焊接提供了基础。
实施例3
本实施例的一种蒸压加气混凝土砌块内钢筋网笼的焊接设备,基本同实施例2,不同之处在于,其联接片为圆钢,上取片模芯364与下取片模芯381为配套模芯。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本实用新型的保护范围。