一种异形管钢筋骨架自动变径滚焊机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢筋混凝土制品生产机械，更具体地说，涉及一种异形管钢筋骨架自动变径滚焊机。
【背景技术】
[0002]目前我国自主生产的自动变径滚焊机只能用于加工不同直径的圆形管钢筋骨架，还没有能力生产异形管钢筋骨架。面对市场对异形混凝土管的大量需求，国内混凝土与水泥制品企业均引进国外的异形管钢筋骨架滚焊机，但由于国外的垄断地位，导致产品价格异常昂贵，增加了企业的负担。此外，目前引进国外的异形管钢筋骨架滚焊机也只能生产圆形管钢筋骨架和方形管钢筋骨架，对于更复杂的异形管钢筋骨架还不能生产。
[0003]专利号为201010548189.X的发明专利“一种牵引式滚焊机”，其变径机构有一台电动机带动，所以变径时，所有焊台移动的距离都一样，只能加工圆形管钢筋骨架，无法生产异形管钢筋骨架;为实现牵引花盘与主花盘同步转动，使用一个方钢上的两个链轮分别驱动牵引花盘和主花盘，采用机械同步的方法，容易造成链轮的损坏;为夹紧纵筋，拖动钢筋骨架轴线位移，牵引花盘上配备了多个气缸，造成了结构复杂，成本偏高，一旦有气缸没有夹紧纵筋，容易导致拖动钢筋骨架轴向位移失败。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种异形管钢筋骨架自动变径滚焊机，使用该滚焊机可加工异形管钢筋骨架，包括圆形管、椭圆形管、矩形管、长方形管、卵形管、单圆拱形管、三圆拱形管、四圆拱形管、V形管的钢筋骨架。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种异形管钢筋骨架自动变径滚焊机，包括:
[0006]支撑机构、变径机构、牵引机构、驱动机构和焊接机构；
[0007]所述的支撑机构用于支撑纵筋的重量，包括:支撑架、支撑轴、收拢架1、收拢架II和轴承座，其中，收拢架I和收拢架II安装在支撑轴上，支撑轴一端通过轴承及轴承座支撑在支撑架的上端，另一端与主花盘中心通过螺栓固定连接;所述的变径机构用于改变焊接座相对于主花盘中心的位置，形成需要的钢筋骨架横截面形状，包括:主花盘、主花盘支架、腹板机构、导向限位轮、焊接座、步进电机、减速器1、链轮和链条，其中，所述的主花盘通过所述的导向限位轮安置在主花盘支架内；主花盘内、外圈之间安装所述腹板机构;腹板机构上安装有焊接座，所述的步进电机经减速器I减速后通过链轮和链条带动焊接座在腹板机构内径向移动;所述主花盘的外圈设置外齿轮；
[0008]所述的牵引机构用于拖动钢筋骨架沿纵向移动并实现其牵引花盘与变径机构的主花盘同步转动，包括:牵引花盘、中心轴、减速器I1、支撑座、转动电动机、牵引电动机、减速器II1、传动丝杠1、螺母I和基座，其中，所述的牵引电动机通过减速器III与传动丝杠I连接，传动丝杠I的丝杠螺母副上固定连接有支撑座，支撑座上固定安装所述转动电动机及减速器II，所述中心轴的一端依次连接减速器I1、转动电动机，另一端安装在牵引花盘的中心处;所述牵引花盘与主花盘直径相同，并且，牵引花盘轴线与主花盘轴线重合；
[0009]所述的驱动机构用于驱动变径机构的主花盘匀速旋转运动，包括驱动电动机、减速器IV和主齿轮，所述驱动电动机通过减速器IV与主齿轮连接，主齿轮与主花盘外圈上的外齿轮相嗤合；
[0010]所述焊接机构用于实现钢筋骨架的环筋与纵筋的焊接；
[0011]还包括主控制器，所述减速器IV的输出轴的一端安装有旋转编码器，所述旋转编码器、转动电动机、牵引电动机、步进电机均与所述主控制器控制连接。
[0012]所述焊接机构包括焊枪、压紧圆盘、气液阻尼缸1、气液阻尼缸I1、进给伺服电机、联轴器、传动丝杠I1、螺母I1、移动平台和焊接架，所述压紧圆盘安装在气液阻尼缸I的活塞杆前端;所述的焊枪安装在气液阻尼缸II的活塞杆前端，气液阻尼缸I和气液阻尼缸II安装在移动平台上;所述的进给伺服电机通过联轴器与传动丝杠II连接;所述的螺母II安装在移动平台上，并与传动丝杠II装配在一起，所述进给伺服电机与主控制器控制连接。
[0013]所述气液阻尼缸I和气液阻尼缸II上均设有电控比例压力阀，所述电控比例压力阀与所述主控制器控制连接。
[0014]所述牵引花盘上安装有若干个纵筋夹紧机构，每一个夹紧机构安装在牵引花盘的每一根肋板上;所述牵引花盘内侧壁与所述主花盘的内侧壁上分别设有环形滑槽II与环形滑槽I，所述环形滑槽II与环形滑槽I供纵筋在花盘上实现周向移动，若干个夹紧机构之间通过钢丝绳柔性串联连接，在其中一个夹紧机构上安装有夹紧气缸，夹紧气缸作为纵筋夹紧机构的夹紧动力源。
[0015]夹紧气缸一端固定在活动爪上，另一端固定在肋板上，活动爪绕旋转轴旋转，固定爪固定在肋板上，固定夹板通过螺钉固定在固定爪上、活动夹板通过螺钉固定在活动爪上，所述钢丝绳包括钢丝绳I和钢丝绳I，钢丝绳I和钢丝绳II的始端固定在夹紧机构的活动爪上，末端固定在与始端相邻的夹紧机构上，每个活动爪与固定爪上均开有直角孔，钢丝绳I和钢丝绳II依次从这些孔内穿过，再将钢丝绳I和钢丝绳II的始端和末端固定，完成夹紧机构之间的柔性连接。
[0016]—种基于所述异形管钢筋骨架自动变径滚焊机的焊接方法，包括以下几个步骤:
[0017]第一步、将纵筋从穿筋管内穿出经过焊接座直到牵引花盘；
[0018]第二步、根据所需要异形管钢筋骨架的横截面形状，通过控制变径机构中腹板机构内的若干个电机运动，实现对纵筋在主花盘径向位置的改变，同时利用手动微调环形滑槽I内腹板机构的位置，保证带棱角的钢筋骨架横截面上的每个角点都有纵筋，开启牵引花盘上的纵筋夹紧机构对调整好位置的纵筋进行夹紧；
[0019]第三步、将环筋经过导丝架的导丝轮放送到焊接机构的焊接轮上，使环筋与纵筋接触，并调整好纵筋与环筋之间的压紧力；
[0020]第四步、开动点焊，使环筋与纵筋点焊牢固，同时开启驱动机构的驱动电机，带动主花盘旋转，使环筋现在纵筋上密绕至少3圈，再启动牵引机构的牵引电机，通过改变牵引电机的转速，实现对环筋焊接螺距的控制；
[0021]第五步、直到纵筋焊接长度完成，剪断环筋，取下焊接好的钢筋骨架，并将滚焊机复位。本发明的有益功效在于:
[0022]1、本发明的异形管钢筋骨架滚焊机能够加工不同横截面形状的异形管钢筋骨架，包括圆形管、椭圆形管、矩形管、长方形管、卵形管、单圆拱形管、三圆拱形管、四圆拱形管、V形管的钢筋骨架，使用方便、生产效率高，适合异形管钢筋骨架的批量生产。
[0023]2、本发明的滚焊机主控制器根据主花盘的转速来实时控制牵引花盘的转速，保证两者同步转动，避免传统机械同步方法容易导致机械零件损坏的缺陷。
[0024]3、本发明的牵引花盘的纵筋夹紧机构由48个夹紧机构所组成，配合I个气缸控制2根钢丝绳的松紧，实现牵引花盘上纵筋夹紧机构对48根纵筋的夹紧，有效地减少了气缸的数量，既降低了滚焊机的制造成本，又提高了系统的可靠性。
[0025]4、本发明的焊接机构采用气液阻尼缸控制焊接时环筋与纵筋保持其压紧力大小，当焊接矩形钢筋骨架或其它异形钢筋骨架时，为保证焊接时环筋垂直于纵筋的压紧力保持不变，利用液压系统中的电控比例压力阀实时调节气液阻尼缸活塞杆端输出压力，保证了钢筋骨架的焊接质量。
【附图说明】
[0026]图1为本发明异形管钢筋骨架自动变径滚焊机的结构示意图；
[0027]图2为图1的俯视图；
[0028]图3为本发明异形管钢筋骨架自动变径滚焊机的变径机构、焊接机构示意图；
[0029]图4为本发明异形管钢筋骨架自动变径滚焊机的腹板机构示意图；
[0030]图5为本发明异形管钢筋骨架自动变径滚焊机的牵引花盘结构示意图；
[0031]图6为本发明异形管钢筋骨架自动变径滚焊机的夹紧机构示意图；
[0032]图7为图6的左视剖视图；
[0033]图8为本发明异形管钢筋骨架自动变径滚焊机的牵引夹紧机构的夹紧原理图；
[0034]图9为本发明异形管钢筋骨架自动变径滚焊机的焊接机构的液压原理图；
[0035]图10位