專利名稱：環(huán)形鋼筋骨架機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及生產(chǎn)鋼筋混凝土內(nèi)部骨架的機(jī)械。
背景技術(shù)：
在工程建設(shè)中，鋼筋混凝土被大量應(yīng)用，而混凝土內(nèi)部的鋼筋骨架仍采用人工綁扎成型。人工綁扎成型效率低、質(zhì)量差，浪費(fèi)鋼筋及連接材料。特別是梁柱內(nèi)部的環(huán)形鋼筋骨架，骨架的成型需要一系列煩瑣的程序(鋼筋調(diào)直、剪切、環(huán)形箍筋加工、量測定位、連接等)且箍筋不能按照主應(yīng)力跡線布置，形成連續(xù)螺旋筋。使箍筋不能充分發(fā)揮其作用，造成鋼筋的浪費(fèi)。另一方面，鋼筋骨架的大量使用，給鋼筋工程工業(yè)化生產(chǎn)帶來了十分有利的條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的克服目前環(huán)形鋼筋骨架成型缺陷，提供一種高效率適合工業(yè)化生產(chǎn)環(huán)形鋼筋骨架的機(jī)器-----環(huán)形鋼筋骨架機(jī)。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種數(shù)控環(huán)形鋼筋骨架機(jī)，由計算機(jī)控制系統(tǒng)和環(huán)形鋼筋骨架機(jī)械組成。其特征在于環(huán)形鋼筋骨架機(jī)械通過計算機(jī)系統(tǒng)控制，采用旋轉(zhuǎn)纏繞焊接的方法將鋼筋加工成連續(xù)螺旋筋式環(huán)形鋼筋骨架，螺旋筋的傾角和間距可根據(jù)需要改變大小。所述連續(xù)螺旋筋式環(huán)形鋼筋骨架其特征在于連續(xù)螺旋筋式環(huán)形鋼筋骨架的環(huán)形箍筋為連續(xù)螺旋筋。環(huán)形鋼筋骨架機(jī)械由主機(jī)、牽引機(jī)、導(dǎo)順車組成；主機(jī)固定在地面上，牽引機(jī)位于主機(jī)輸出端一側(cè)軌道上，導(dǎo)順車位于主機(jī)輸入端一側(cè)軌道上。工作時，牽引機(jī)，導(dǎo)順車均在軌道上行駛，從而形成一連續(xù)移動的工作面。主機(jī)由焊接系統(tǒng)和鋼筋旋轉(zhuǎn)纏繞系統(tǒng)組成。焊接系統(tǒng)采用電阻焊設(shè)備，其特征在于焊接系統(tǒng)設(shè)有一可沿導(dǎo)軌運(yùn)動的焊接車，焊輪安裝在焊接車上。鋼筋旋轉(zhuǎn)纏繞系統(tǒng)由動力傳遞系統(tǒng)，縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤、盤圓鋼筋調(diào)直送進(jìn)機(jī)構(gòu)組成。縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤安裝在主機(jī)架上，內(nèi)部設(shè)有固定架和鉸接架，輪心有一凸出的焊接芯柱，焊接支承架安裝在焊接芯柱上。固定架和鉸接架上均設(shè)有一對槽輪。盤圓鋼筋調(diào)直送進(jìn)機(jī)構(gòu)由冷拔模、送進(jìn)輪，以及直接驅(qū)動送進(jìn)輪的電動機(jī)組成。由電動機(jī)直接驅(qū)動的送進(jìn)輪安裝在焊接車上，冷拔模安裝在主機(jī)機(jī)架上。送進(jìn)輪與冷拔模的聯(lián)合作用，使鋼筋調(diào)直、送進(jìn)、剝皮、除銹同時完成。牽引機(jī)由車輪、車架、行走驅(qū)動裝置、錨固輪盤組成。其特征在于牽引機(jī)機(jī)架上設(shè)有錨固輪盤，錨固輪盤上設(shè)有若干個錨固夾。導(dǎo)順車由車輪、車架、導(dǎo)順輪盤組成，其特征在于導(dǎo)順車車架上設(shè)有導(dǎo)順輪盤，導(dǎo)順輪盤按照建筑規(guī)范設(shè)置了很多圓形鋼筋穿插孔。
本發(fā)明的有益效果，本發(fā)明使環(huán)形鋼筋骨架由手工作業(yè)進(jìn)入機(jī)械自動化生產(chǎn)，解決了長期以來一直未解決的連續(xù)螺旋筋問題。連續(xù)螺旋筋具有節(jié)約鋼筋，提高鋼筋混凝土梁、柱類構(gòu)件承載力等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明簡化了手工作業(yè)(調(diào)直、剪切、環(huán)形箍筋加工、量測定位、綁扎)一系列煩瑣的程序，采用旋轉(zhuǎn)纏繞焊接的方法一次成型，工作效率大幅度提高，成型骨架的整體剛度、質(zhì)量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工綁扎。本發(fā)明由于采用計算機(jī)控制，使變彎構(gòu)件的連續(xù)螺旋筋能夠按照主應(yīng)力大小方向進(jìn)行合理布置，從而達(dá)到節(jié)約鋼筋的目的。綜上所述，本發(fā)明具有大幅度提高工作效率，節(jié)約鋼筋，提高鋼筋混凝土承載力，有利于降低構(gòu)件自重，提高環(huán)形鋼筋骨架質(zhì)量，降低成本，并有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。數(shù)控環(huán)形鋼筋骨架機(jī)的發(fā)明，對建筑業(yè)特別是鋼筋混凝土工程具有十分重要的意義。


圖1、環(huán)形鋼筋骨架機(jī)圖2、縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤圖3、焊接車示意4、主機(jī)工作原理示意5、連續(xù)螺旋筋式環(huán)形鋼筋骨架(a)、柱內(nèi)部的環(huán)形鋼筋骨架(b)、梁內(nèi)部的環(huán)形鋼筋骨架圖中1、計算機(jī)操作鍵盤 2、顯示器 3、錨固輪盤4、錨固夾 5、縱向筋 5′架立筋 5″受力筋 6、環(huán)形箍筋6調(diào)直盤圓鋼筋 7、冷拔模 8、焊接車 9、同步帶10、縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤 11、導(dǎo)順輪盤 12、導(dǎo)順車輪13、導(dǎo)順車架 14、軌道 15、主機(jī)箱 16、牽引機(jī)車輪17、牽引機(jī)箱 18、槽輪 19、鉸接架 20、固定架21、焊接芯柱 22、皮帶輪 23、導(dǎo)軌 24、焊輪 25、送進(jìn)電動機(jī) 26、送進(jìn)輪 27、步進(jìn)電動機(jī) 28、焊接支承架29、動力驅(qū)動齒輪 30、從動齒輪具體的實(shí)施措施在鋼筋混凝土工程中，鋼筋骨架按其形狀分為兩類鋼筋網(wǎng)片和環(huán)形鋼筋骨架。環(huán)形鋼筋骨架是指鋼筋混凝土梁、柱構(gòu)件內(nèi)部的鋼筋骨架。數(shù)控環(huán)形鋼筋骨架機(jī)是由計算機(jī)控制生產(chǎn)環(huán)形鋼筋骨架的機(jī)械，它由計算機(jī)控制系統(tǒng)和環(huán)形鋼筋骨架機(jī)械組成。環(huán)形鋼筋骨架機(jī)械由主機(jī)、牽引機(jī)、導(dǎo)順車組成。
如圖(1)所示主機(jī)固定在地面上，牽引機(jī)位于主機(jī)圖示左側(cè)(輸出端)軌道(14)上，導(dǎo)順車位于主機(jī)右側(cè)(輸入端)軌道(14)上。計算機(jī)控制系統(tǒng)安裝在牽引機(jī)箱(17)上。主機(jī)由焊接系統(tǒng)和鋼筋旋轉(zhuǎn)纏繞系統(tǒng)組成，焊接系統(tǒng)采用電阻焊機(jī)，電阻焊機(jī)的電極安裝在焊接車(8)上，由兩個焊輪組成。焊接車(8)位于主機(jī)的上側(cè)。鋼筋旋轉(zhuǎn)纏繞系統(tǒng)由電動機(jī)、動力傳遞減速裝置，縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤(10)鋼筋調(diào)直送進(jìn)機(jī)構(gòu)組成。鋼筋調(diào)直送進(jìn)機(jī)構(gòu)由冷拔模、送進(jìn)輪、送進(jìn)電動機(jī)組成。兩個冷拔模(7)安裝在主機(jī)箱(15)上，送進(jìn)輪、送進(jìn)電動機(jī)安裝在焊接車上?？v向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤(10)位于主機(jī)機(jī)架上。
如圖(2)所示縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤的內(nèi)側(cè)設(shè)有固定架(20)和鉸接架(19)，固定架(20)通過輪心構(gòu)成十字形，將縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤分成四個部分。每個部分均可安裝多個鉸接架(19)，鉸接架的數(shù)量及安裝位置可根據(jù)縱向筋數(shù)量及骨架的形狀確定。固定架和鉸接架內(nèi)均設(shè)有一對槽輪，槽輪也可以固定在架內(nèi)任意區(qū)間位置上，工作時，縱向筋插入兩槽輪之間。固定架、鉸接架的這種設(shè)置，滿足了不同形狀的環(huán)形鋼筋骨架及不同直徑鋼筋的要求。縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤的輪心有一凸出的焊接芯柱(21)，焊接芯柱上用于安裝焊接支承架。
如圖4所示焊接支承架(28)安裝在焊接芯柱(21)上。焊接時，焊接支承架托住鋼筋，防止焊接點(diǎn)鋼筋被壓潰。為便于讀圖，圖中將縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤的固定架和鉸接架略去。圖中縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤(10)在動力作用下逆時針旋轉(zhuǎn)，縱向筋(5)隨同輪盤一起旋轉(zhuǎn)。調(diào)直的盤圓鋼筋(6)繞縱向筋纏繞形成環(huán)形箍筋(6)。當(dāng)縱向筋旋轉(zhuǎn)至焊輪(24)處時，焊輪施加壓力并通過焊接電流，將環(huán)形箍筋與縱向筋焊接在一起。在焊接的同時，由于縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤不停地旋轉(zhuǎn)，為防止環(huán)形箍筋在焊接點(diǎn)拉斷，本發(fā)明設(shè)置了盤圓鋼筋調(diào)直送進(jìn)機(jī)構(gòu)，從而解決了這一問題。盤圓鋼筋送進(jìn)機(jī)構(gòu)的送進(jìn)輪(26)由待服電動機(jī)直接驅(qū)動，將調(diào)直的鋼筋按需送進(jìn)。盤圓鋼筋的調(diào)直是在送進(jìn)輪(26)與冷拔模(7)相互作用下完成的。冷拔模的內(nèi)徑略小于鋼筋的直徑，工作時、曲折的鋼筋不能順利通過冷拔模，使冷拔模與送進(jìn)輪之間的鋼筋受張拉調(diào)直，同時，冷拔模將盤圓鋼筋的表面銹跡剝掉，以利焊接。
如圖(1)所示牽引機(jī)下側(cè)設(shè)有車輪(16)，牽引機(jī)箱(17)內(nèi)設(shè)有動力系統(tǒng)。牽引機(jī)在動力系統(tǒng)作用下驅(qū)動牽引機(jī)沿軌道(14)行駛。牽引機(jī)上還設(shè)有一錨固輪盤(3)，錨固輪盤上設(shè)有若干個錨固夾(4)，錨固夾可錨固多種不同直徑的鋼筋。錨固夾在輪盤的位置根據(jù)需要確定(不同大小形狀的環(huán)形鋼筋骨架錨固夾的位置不同)。導(dǎo)順車上設(shè)有導(dǎo)順輪盤(11)導(dǎo)順輪盤內(nèi)側(cè)按照建筑有關(guān)規(guī)范設(shè)置了很多圓形鋼筋穿插孔。
縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤(10)、錨固輪盤(3)、導(dǎo)順輪盤(11)其輪心位于同一直線上，工作時，縱向筋(5)從導(dǎo)順輪盤(11)穿插，然后進(jìn)入縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤(10)兩槽輪之間，最后錨固在錨固輪盤(3)上。縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤(10)轉(zhuǎn)動時，錨固輪盤(3)、導(dǎo)順輪盤(11)也一起隨同縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤旋轉(zhuǎn)。調(diào)直的盤圓鋼筋不斷地繞縱向筋纏繞并焊接，牽引機(jī)則根據(jù)鋼筋間距作勻(或加減)速運(yùn)動，從而生產(chǎn)出一種連續(xù)螺旋筋式環(huán)形鋼筋骨架。連續(xù)螺旋筋式環(huán)形鋼筋骨架接受力特征分為兩種。
如圖(5)所示(a)、(b)兩種類型的連續(xù)螺旋筋式環(huán)形鋼筋骨架其特征在于連續(xù)螺旋筋式環(huán)形鋼筋骨架的環(huán)形箍筋為連續(xù)螺旋筋。(a)為鋼筋混凝土柱內(nèi)部的鋼筋骨架，簡稱A骨架，(b)為鋼筋混凝土梁內(nèi)部的鋼筋骨架，簡稱B骨架。A骨架的環(huán)形箍筋(6)旋向間距一致，加工時，牽引機(jī)只需根據(jù)箍筋間距作勻速直線運(yùn)動。B骨架環(huán)形箍筋旋向間距均不一致。這就需要改變牽引機(jī)的運(yùn)動速度及增加其它設(shè)置。
如圖(3)所示焊接車位于導(dǎo)軌(23)上，步進(jìn)電動機(jī)(27)通過同步帶(9)驅(qū)動焊接車(8)沿導(dǎo)軌(23)往復(fù)直線運(yùn)動，其往復(fù)運(yùn)動距離可通過控制系統(tǒng)控制。焊接車下面安裝有電阻焊機(jī)的兩個焊輪(24)，對應(yīng)于焊輪的位置還安裝有兩個鋼筋送進(jìn)輪(26)。送進(jìn)輪由待服電動機(jī)(25)直接驅(qū)動。兩焊輪和兩送進(jìn)輪之間間距可以調(diào)整，當(dāng)間距調(diào)至最小時，環(huán)形箍筋將構(gòu)成并列箍筋，并列箍筋可承受較大的剪應(yīng)力。B骨架的加工過程如下如圖(5)所示B骨架縱向筋由兩根(至少兩根)受力筋(5″)和架立筋(5′)組成，兩根受力筋之間構(gòu)成的面稱為受立面。兩根架立筋之間構(gòu)成的面稱為架立面。鋼筋纏繞焊接時，牽引機(jī)只在架立面行駛，其它面均處于停止?fàn)顟B(tài)。剛開始纏繞焊接時，牽引機(jī)不動，此時環(huán)形箍筋呈豎直狀態(tài)。纏繞焊接至架立面，牽引機(jī)開始行駛。纏繞架立筋(5′)與受力筋(5″)之間立面時，牽引機(jī)不動，焊接車開始工作，沿導(dǎo)軌向一端行駛，焊接車下的送進(jìn)輪促使環(huán)形箍筋傾斜纏繞。纏繞至受力筋時，焊接車停止，當(dāng)纏繞另一側(cè)受力筋至架立筋面時，焊接車開始回程。由于焊接車的往復(fù)運(yùn)動距離相等，使左右兩側(cè)的架立筋至受力筋面的環(huán)形箍筋傾斜方向一致，在正面投影中積聚成一條直線。纏繞焊接時，增大或減小焊接車的運(yùn)動距離，其環(huán)形箍筋(6)的傾斜角會相應(yīng)地增大或減小。當(dāng)牽引機(jī)作加(減)速運(yùn)動時，其環(huán)形箍筋(6)的間距也相應(yīng)地增大或減小。當(dāng)環(huán)形箍筋(6)需要改變旋向時(圖5b骨架中間位置)，停止焊接車在受力筋至架力筋面的單向運(yùn)動。環(huán)形箍筋(6)開始呈豎直狀態(tài)，當(dāng)纏繞至另一側(cè)架立筋與受力筋之間面時，焊接車又開始工作。由于焊接車停止了一個單向行程，此時的環(huán)形箍筋向另一方向傾斜，從而形成圖5中的B骨架。
環(huán)形鋼筋骨架機(jī)的控制系統(tǒng)采用工業(yè)微型計算機(jī)，相應(yīng)地，環(huán)形骨架機(jī)的電動機(jī)為待服電動機(jī)或步進(jìn)電動機(jī)。如圖(1)所示計算機(jī)的鍵盤(1)、顯示器(2)均安裝在牽引機(jī)箱(17)上，計算機(jī)的主機(jī)鑲嵌在牽引機(jī)箱內(nèi)側(cè)，環(huán)形鋼筋骨架機(jī)的驅(qū)動元件通過總線與計算機(jī)相連。操作時，操作人員只需輸入設(shè)計資料及指令，環(huán)形鋼筋骨架即可按要求加工成型。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)形鋼筋骨架機(jī)，，由計算機(jī)控制系統(tǒng)和環(huán)形鋼筋骨架機(jī)械組成。其特征在于環(huán)形鋼筋骨架機(jī)通過計算機(jī)系統(tǒng)控制，采用旋轉(zhuǎn)、纏繞、焊接的方法將鋼筋加工成連續(xù)螺旋筋式環(huán)形鋼筋骨架。螺旋筋的傾角和間距可根據(jù)需要不斷變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的環(huán)形鋼筋骨架機(jī)械，其特征在于環(huán)形鋼筋骨架機(jī)械由主機(jī)、牽引機(jī)、導(dǎo)順車組成；主機(jī)固定在地面上，牽引機(jī)位于主機(jī)輸出端一側(cè)軌道上，導(dǎo)順車位于主機(jī)輸入端一側(cè)軌道上；工作時，主機(jī)、牽引機(jī)、導(dǎo)順車形成一連續(xù)移動的工作面。
3.根據(jù)權(quán)利要求(2)所述的主機(jī)，其特征在于主機(jī)由焊接系統(tǒng)和鋼筋旋轉(zhuǎn)纏繞系統(tǒng)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求(3)所述的焊接系統(tǒng)，其特征在于焊接系統(tǒng)上設(shè)有一可沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動的焊接車，焊輪安裝在焊接車上。
5.根據(jù)權(quán)利要求(3)所述的鋼筋旋轉(zhuǎn)纏繞系統(tǒng)，其特征在于鋼筋旋轉(zhuǎn)纏繞系統(tǒng)設(shè)有縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤、盤圓鋼筋調(diào)直送進(jìn)機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求(5)所述的盤圓鋼筋調(diào)直送進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于盤圓鋼筋調(diào)直送進(jìn)機(jī)構(gòu)由冷拔模、送進(jìn)輪，以及直接驅(qū)動送進(jìn)輪的電動機(jī)組成。從而使盤圓鋼筋的調(diào)直剝皮、除銹、送進(jìn)合為一個工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求(5)所述的縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤，其特征在于縱向筋旋轉(zhuǎn)齒輪盤的內(nèi)部設(shè)有固定架和鉸接架，輪心設(shè)有一凸出的焊接芯柱，焊接支承架安裝在焊接芯柱上，固定架和鉸接架內(nèi)均設(shè)有一對槽輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求(2)所述的牽引機(jī)，其特征在于牽引機(jī)上設(shè)有錨固輪盤，錨固輪盤上設(shè)有錨固夾。
9.根據(jù)權(quán)利要求(2)所述的導(dǎo)順車，其特征在于牽引機(jī)上設(shè)有導(dǎo)順輪盤，導(dǎo)順輪盤上設(shè)有圓形鋼筋穿插孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的連續(xù)螺旋筋式環(huán)形鋼筋骨架其特征在于連續(xù)螺旋筋式環(huán)形鋼筋骨架的箍筋為連續(xù)螺旋筋。
全文摘要
一種用于加工生產(chǎn)鋼筋混凝土梁、柱內(nèi)部環(huán)形鋼筋骨架的機(jī)器——環(huán)形鋼筋骨架機(jī)，由計算機(jī)控制系統(tǒng)和環(huán)形鋼筋骨架機(jī)械組成。本發(fā)明與當(dāng)前人工成型相比，具有大幅度提高工作效率，節(jié)約鋼筋、提高鋼筋混凝土承載力，并解決了環(huán)形鋼筋骨架連續(xù)螺旋筋的問題。
文檔編號B21F3/02GK1537687SQ200410028538
公開日2004年10月20日 申請日期2004年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月19日
發(fā)明者王建華 申請人:王建華