一种能够自动定位钢筋端部的弯弧弯曲机的制作方法

本发明涉及钢筋加工机械设备技术领域，尤其涉及一种能够自动定位钢筋端部的弯弧弯曲机。

背景技术：

弯弧弯曲机是一种用于加工钢筋，将钢筋按照需求折弯出一定弧度的加工机械。现有的弯弧弯曲机一般包括单独的弯曲机和弯弧机，呈直条状的钢筋在进行加工时，首先经过弯弧机进行整体弯弧，然后将钢筋从弯弧机上拆卸下来，再放入弯曲机内对钢筋的端部进行弯曲，该种对钢筋的加工方法自动化程度低，加工作业的效率低下，且操作人员的劳动强度较高。此外，在对钢筋的端部进行弯曲时，现有的弯曲机一般通过设置在弯曲机上设置的挡板确定钢筋弯曲边长度，加工精度较低，无法保证钢筋最终成品的质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够自动定位钢筋端部的弯弧弯曲机，不仅自动化程度高，作业效率高，操作人员的劳动强度较低，且加工精度较高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种能够自动定位钢筋端部的弯弧弯曲机，包括机架和弯弧机单元，所述弯弧机单元设置在所述机架上，还包括：

弯曲机单元，所述弯曲机单元滑动连接在所述机架上，并在滑动方向上具有工作位和非工作位；

检测单元，所述检测单元固定设置在所述弯曲机单元上，所述检测单元包括检测组件，所述检测组件包括伸缩气缸、检测板和检测开关，所述伸缩气缸的气缸杆与所述检测板固定连接，用于驱动所述检测板沿钢筋的入料方向伸缩，所述检测开关用于定位所述检测板的位置，所述检测板能够定位所述钢筋的端部；

控制单元，所述控制单元与所述伸缩气缸、所述检测开关、所述弯曲机单元和所述弯弧机单元通讯连接。

作为优选，所述弯曲机单元的数量为两个，其中一个所述弯曲机单元位于所述弯弧机单元的入料端，另外一个所述弯曲机单元位于所述弯弧机单元的出料端，两个所述弯曲机单元均滑动连接在所述机架上；

所述检测单元的数量为两个，两个所述检测单元分别固定设置在两个所述弯曲机单元上。

作为优选，所述检测组件还包括检测轴、滑动套和复位元件，所述滑动套套设在所述检测轴上，并与所述检测轴滑动连接，所述检测轴的两端突出所述滑动套设置，所述检测轴的一端与所述检测板固定连接，所述伸缩气缸的气缸杆与所述滑动套传动连接，用于驱动所述滑动套、所述检测轴和所述检测板沿所述钢筋的入料方向伸缩，所述检测开关与所述检测轴的另一端正对设置，用于定位所述检测轴另一端的位置，所述复位元件套设在所述检测轴上，并同时与所述滑动套和所述检测轴连接。

作为优选，所述检测组件还包括：

第一导向杆和第一导向套，所述第一导向套套设在所述第一导向杆上，所述第一导向杆的轴线方向和所述钢筋的入料方向平行，所述第一导向杆的一端与所述滑动套固定连接。

作为优选，所述检测组件还包括：

减震套，所述减震套套设在所述第一导向杆上。

作为优选，所述检测单元还包括：

升降机构，所述升降机构与所述检测组件传动连接，用于驱动所述检测组件在竖直方向上的升降，所述升降机构与所述控制单元通讯连接。

作为优选，所述升降机构包括调整臂、升降气缸和升降座，所述调整臂与所述弯曲机单元固定连接，所述升降气缸设置在所述调整臂上，且所述升降气缸与所述控制单元通讯连接，所述升降座与所述升降气缸的气缸杆固定连接，所述检测组件设置在所述升降座上。

作为优选，所述升降机构还包括：

第二导向杆和第二导向套，所述第二导向杆的轴线方向与竖直方向平行，所述第二导向套设置在所述调整臂上，所述第二导向杆的一端固定连接在所述升降座上，另一端穿过所述第二导向套上的导向孔设置。

作为优选，所述弯曲机单元包括弯曲座、弯曲机构和第一驱动机构，所述弯曲机构设置在所述弯曲座上，所述弯曲座和所述机架滑动连接，所述第一驱动机构设置在所述机架上，并与所述弯曲座传动连接，用于驱动所述弯曲座沿第一方向滑动，所述第一方向与所述钢筋的入料方向垂直设置，所述弯曲机构和所述第一驱动机构均与所述控制单元传动连接。

作为优选，所述机架上设置有滑轨，所述弯曲座的底面上设置有滑槽，所述滑轨位于所述滑槽内。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种能够自动定位钢筋端部的弯弧弯曲机，该弯弧弯曲机通过在机架上同时设置弯弧机单元和弯曲机单元，能够在弯弧机单元完成对钢筋的弯弧作业后，利用弯曲机单元完成对钢筋端部的弯曲作业。相较于单独设置的弯弧机和弯曲机，该弯弧弯曲机的自动化程度高，在极大程度上减少了钢筋在两个设备之间移动所耗费的时间，提高了生产效率，降低了操作人员的劳动强度。并且通过在弯曲机单元上设置检测单元，能够对钢筋端部的位置进行精确定位，从而提高了对钢筋端部弯曲边长度的控制，有利于提高加工精度。

附图说明

图1是本发明所提供的能够自动定位钢筋端部的弯弧弯曲机的结构示意图；

图2是本发明所提供的检测单元的结构示意图；

图3是本发明所提供的检测单元的部分结构的剖视图。

图中：

1、机架；

2、弯弧机单元；201、第一弯弧滚轮；202、第二弯弧滚轮；203、第二驱动机构；204、夹持机构；205、钢筋检测机构；

3、弯曲机单元；301、弯曲座；302、弯曲机构；303、第一驱动机构；

4、检测单元；401、检测板；402、伸缩气缸；403、检测开关；404、滑动套；405、检测轴；406、检测开关座；407、第一导向杆；408、第一导向套；409、减震套；410、锁紧螺母；411、升降座；412、升降气缸；413、第二导向杆；414、调整臂；415、复位元件；416、锁母；417、第二导向套；

5、钢筋。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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在没有做出创造性劳动前提下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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种能够自动定位钢筋端部的弯弧弯曲机，该弯弧弯曲机兼具弯弧机和弯曲机的功能，其能够在将钢筋5整体上弯曲至一个预设弧度外，再将钢筋5的两端逐个折弯，从而形成具有预设形状的钢筋5。具体地，如图1至图3所示，该弯弧弯曲机包括机架1、弯弧机单元2、两个弯曲机单元3、两个检测单元4和控制单元。其中，机架1为整个弯弧弯曲机的支撑部件，其可以由钣金件拼接形成，也可以由铸造件铸造形成，在此不做具体限制。

弯弧机单元2主要用于将钢筋5从整体上弯曲成一个设定的弧度，弯曲机单元3主要用于将钢筋5的端部折弯。弯弧机单元2和两个弯曲机单元3均设置在机架1上，并且为了保证钢筋5折弯过程中的流畅性，将弯弧机单元2固定设置在机架1的中部，两个弯曲机单元3设置在弯弧机单元2的两端，其中的一个弯曲机单元3位于弯弧机单元2的入料端，另外一个弯曲机单元3位于弯弧机单元2的出料端。为了避免弯曲机单元3非工作时对弯弧弯曲机的其他设备造成干涉，两个弯曲机单元3均滑动连接在机架1上，弯曲机单元3在滑动方向上具有工作位和非工作位，当弯曲机单元3滑动至工作位时，能够将钢筋5的端部折弯，当弯曲机单元3滑动至非工作位，能够避免对钢筋5的移动产生影响。

具体地，如图1所示，弯弧机单元2包括设置在机架1上的两个第一弯弧滚轮201、一个第二弯弧滚轮202和第二驱动机构203，两个第一弯弧滚轮201并排设置，并转动设置在机架1上。第二弯弧滚轮202位于两个第一弯弧滚轮201的一侧，并位于两个第一弯弧滚轮201之间的连线的中垂线上，三个弯弧滚轮排布呈等腰三角形。钢筋5从第一弯弧滚轮201和第二弯弧滚轮202之间通过，并在第一弯弧滚轮201和第二弯弧滚轮202的作用下能够发生弯曲。当然在其他实施例中，第一弯弧滚轮201和第二弯弧滚轮202的数量还可以根据需求具体设定，并不局限在上述的数量。

第二驱动机构203用于驱动第二弯弧滚轮202的移动，从而使第二弯弧滚轮202与钢筋5抵接或者分离，第二弯弧滚轮202设置在第二驱动机构203的驱动端。在本实施例中，第二驱动机构203为气缸，在气缸的驱动下，第二弯弧滚轮202能够沿中垂线前后移动，从而改变第二弯弧滚轮202与第一弯弧滚轮201之间的距离，从而实现与钢筋5的抵接或者分离。此外，设置第二驱动机构203还能够扩大该弯弧机单元2的使用范围，使该弯弧机单元2适应不同直径的钢筋5，有利于提高弯弧机单元2的通用性。

进一步地，在弯弧机单元2对应的机架1上还设置夹持机构204和钢筋检测机构205，夹持机构204和钢筋检测机构205均与控制单元通讯连接，夹持机构204包括设置在钢筋5移动路径两侧的两个卡爪，利用卡爪能够夹紧钢筋5。钢筋检测机构205设置在钢筋5移动路径的一侧，并位于弯弧机单元2的端部，用于探测是否有钢筋5进入弯弧机单元2。在本实施例中，钢筋检测机构205可以为检测传感器，检测传感器的种类不做具体限制，可以为对射传感器，红外传感器等。

如图1所示，弯曲机单元3包括弯曲座301、弯曲机构302和第一驱动机构303，弯曲机构302和第一驱动机构303均与控制单元传动连接。弯曲座301和机架1滑动连接，弯曲机构302设置在弯曲座301上。具体地，机架1上设置有滑轨，弯曲座301的底面上设置有滑槽，滑轨位于滑槽内，从而实现弯曲座301在机架1上的滑动。当然在其他实施例中，也可以在机架1上设置滑槽，在弯曲座301的底面上设置滑块，利用滑块在滑槽内的滑动，从而实现弯曲座301和机架1滑动连接。

弯曲机构302包括两个弯曲滚轮，其中一个弯曲滚轮转动设置在弯曲座301上，另一个弯曲滚轮能够沿设置在弯曲座301上的弯曲滚轮的周向转动，钢筋5的端部位于两个弯曲滚轮之间，并随着两个弯曲滚轮的相对转动被折弯。第一驱动机构303用于驱动弯曲座301在机架1上的滑动，具体地，第一驱动机构303为气缸，第一驱动机构303设置在机架1上，并与弯曲座301传动连接，用于驱动弯曲座301沿第一方向滑动，第一方向与钢筋5的入料方向垂直设置。当气缸驱动弯曲座301移动至工作位时，弯曲机构302位于钢筋5的移动路径上，钢筋5的端部即能够进入弯曲机构302内被折弯，当气缸驱动弯曲座301移动至非工作位时，弯曲机构302与钢筋5的移动路径错开，不影响钢筋5的正常传输。

检测单元4用于定位钢筋5端部的移动位置，两个检测单元4与两个弯曲机单元3一一对应，两个检测单元4分别固定设置在两个弯曲机单元3上，检测单元4能够随对应的弯曲机单元3同步移动，从而移动至工作位或者非工作位。具体地，检测单元4包括能够沿钢筋5入料方向伸缩的检测组件，检测组件用于定位钢筋5的端部，以便精确控制钢筋5端部形成的弯曲边的长度。控制单元与检测单元4、弯曲机单元3和弯弧机单元2通讯连接，控制单元用于控制检测单元4、弯曲机单元3和弯弧机单元2的启停。

相较于单独设置的弯弧机和弯曲机，该弯弧弯曲机的自动化程度高。在本实施例中，通过在弯弧机单元2的入料端和出料端各设置一个弯曲机单元3，能够在弯弧机单元2完成对钢筋5的弯弧作业后，利用设置在钢筋5两端的两个弯曲机单元3完成对钢筋5两端的弯曲作业，从而在极大程度上减少了钢筋5在两个设备之间移动所耗费的时间，提高了生产效率，省去了操作人员在弯弧机和弯曲机之间搬移钢筋5的工作，降低了操作人员的劳动强度。并且，通过在弯曲机单元3上设置检测单元4，能够在对钢筋5的端部折弯前对钢筋5端部的位置进行精确定位，从而提高了对钢筋5端部弯曲边长度的控制精度，有利于提高加工精度。钢筋5端部形成弯曲边的长度由检测组件的伸缩量确定，操作人员可以根据实际需求确定检测组件的伸缩量，通用性较强。此外，通过将弯曲机单元3滑动连接在机架1上，能够根据实际需求调整弯曲机单元3和检测单元4的相对位置，即能够通过协调各部件的移动实现对不同规格度钢筋的加工，又能够避免弯弧弯曲机的各部件在工作时发生干涉，提高了整个弯弧弯曲机的灵活性和通用性。

进一步地，该检测单元4还包括升降机构，升降机构设置在弯曲机单元3上，并与检测组件传动连接，用于驱动检测组件在竖直方向的升降，从而改变检测组件的竖直高度。具体地，如图2所示，升降机构包括调整臂414、升降气缸412和升降座411，调整臂414与弯曲机单元3的弯曲座301固定连接，从而实现检测单元4与弯曲机单元3的同步移动。升降气缸412固定连接在调整臂414上，连接方式不做具体限制，例如可以采用连接件可拆卸连接。升降座411与升降气缸412的气缸杆固定连接，气缸杆的轴线方向与竖直方向平行，检测组件设置在升降座411上。当升降气缸412工作时，气缸杆伸缩从而能够带动升降座411以及检测组件上下移动，从而能够实现检测组件在竖直方向上的精确定位，以及便于调整检测组件的位置，使其不影响其他部件的工作。当然除了采用升降气缸412作为驱动件外，其他能够驱动升降座411升降的机构同样适用于本实施例。

进一步地，为了避免升降机构的在升降过程中的方向发生偏移，在本实施例中，该升降机构还包括第二导向杆413和第二导向套417，第二导向套417固定设置在调整臂414上，第二导向杆413为圆柱形杆，且第二导向杆413的轴线方向与竖直方向平行，第二导向杆413的一端固定连接在升降座411上，另一端穿过设置在第二导向套417上的导向孔，导向孔为圆形孔，且导向孔的直径稍大于第二导向杆413的直径，当然除了采用圆柱形的第二导向杆413外，其他形状的导向杆同样适用本实施例，导向孔的形状优选与第二导向杆413的截面形状相同，且尺寸略大。在升降座411升降过程中，第二导向杆413能够为升降座411提供导向作用，从而避免升降座411和位于升降座411上方的检测组件发生偏移。此外，为了避免第二导向杆413干涉升降气缸412的运动，在本实施例中，优选将第二导向杆413和升降气缸412设置在调整臂414相对的两侧。

在本实施例中，检测组件通过在钢筋5进料方向上的伸缩，从而使检测组件达到预设位置与钢筋5的端部定位，从而确定钢筋5的折弯点，控制钢筋5弯曲边的弯曲长度。具体地，如图2和图3所示，检测组件包括伸缩气缸402、检测板401、检测开关403、检测轴405、滑动套404和复位元件415，滑动套404包括套体以及设置在套体两端的两个凸耳。伸缩气缸402固定设置在升降座411的上方，伸缩气缸402的气缸杆与滑动套404的其中一个凸耳固定连接，且伸缩气缸402的气缸杆与钢筋5的入料方向平行。套体上沿钢筋5的入料方向设置有通孔，检测轴405穿过通孔设置，并与套体滑动连接。检测轴405的两端均突出套体设置，检测轴405靠近弯曲机单元3的一端上固定设置有检测板401，检测板401与检测轴405垂直设置，检测轴405远离弯曲机单元3的另一端穿过锁母416设置。锁母416连接在滑动套404上，锁母416朝向滑动套404的一侧凸设有凸台，凸台螺纹连接在套体的通孔内。凸台上设置有与通孔连通的连通孔，检测轴405远离弯曲机单元3的另一端穿过连通孔设置，并滑动连接在连通孔内。检测开关403与检测轴405远离弯曲机单元3的另一端正对设置，用于定位检测轴405另一端的位置，当检测轴405的另一端移动到检测开关403的检测范围内时，检测开关403能够给控制单元发出信号。检测开关403通过检测开关座406固定在机架1上，在本实施例中，检测开关座406为u型结构，当然在其他实施例中，检测开关座406也可以为其他形状，例如口字型、z字型或者其他形状，在此不做具体限定。如图3所示，复位元件415为弹簧，弹簧位于套体的通孔内，并套设在检测轴405上，且弹簧的一端与检测轴405上的轴肩抵接，另一端与锁母416抵接，弹簧处于压缩状态。当然在其他实施例中，也可以仅设置伸缩气缸402、检测板401和检测开关403，直接将伸缩气缸402的气缸杆与检测板401固定连接，利用气缸杆的伸缩改变检测板401的位置，并利用检测开关403检测检测板401的位置，从而给控制单元发送信号。

进一步地，为了提高检测板401和滑动套404在钢筋5入料方向上的移动精度，避免在移动过程中发生偏移，检测组件还包括第一导向杆407和第一导向套408，第一导向杆407为圆柱形杆，第一导向套408上设置有通孔，第一导向套408固定设置在升降座411上，第一导向套408套设在第一导向杆407上，第一导向杆407的轴线方向和钢筋5的入料方向平行，第一导向杆407的一端与滑动套404的另一个凸耳固定连接。在检测板401和滑动套404移动过程中，第一导向杆407能够提供导向作用，避免发生偏移。进一步地，为了限定检测板401的移动距离，在第一导向杆407上还套设有减震套409，减震套409利用锁紧螺母410可拆卸连接在第一导向杆407上，减震套409能够随第一导向杆407移动，从而能够逐步靠近第一导向套408直至与第一导向套408抵接，当减震套409与第一导向套408抵接时，第一导向杆407即无法发生继续移动，从而决定检测板401的移动行程。由于减震套409和第一导向套408之间的距离可以根据实际需求进行调节，因此能够提高控制检测板401移动行程的灵活性。另外，减震套409采用具有一定弹性的材料制成，例如橡胶等，从而使减震套409具有减震效果，进而避免在减震套409与第一导向套408发生碰撞时损坏第一导向套408。

该弯弧弯曲机的工作过程为：

首先钢筋5从整体设备的入料口进入，此时两个弯曲机单元3均处于非工作位，钢筋5的端部直接进入弯弧机单元2，当钢筋5被设置在机架1上的钢筋检测机构205检测到后，该钢筋检测机构205即发送信息给控制单元，控制单元控制位于图1中左侧的弯曲机单元3移动至工作位，并控制该检测单元4的升降气缸412的气缸杆向上移动预设行程后至预设高度，此后控制单元控制伸缩气缸402的气缸杆朝钢筋5入料方向的反方向伸长预设行程从而使检测板401到达目标位置。

钢筋5经过钢筋检测机构205后从第一弯弧滚轮201和第二弯弧滚轮202之间通过，弯弧机单元2控制第二弯弧滚轮202朝第一弯弧滚轮201移动，使钢筋5同时与第二弯弧滚轮202和第一弯弧滚轮201抵接，从而并在第一弯弧滚轮201和第二弯弧滚轮202的作用下发生整体弯曲，实现对钢筋5的牵引弯弧。被弯曲的钢筋5通过夹持机构204进入位于图1中左侧的弯曲机单元3，当钢筋5经过位于左侧的弯曲机单元3后与检测板401发生接触，此时检测板401在钢筋5的抵压下受压回缩。检测板401回缩的过程中带动检测轴405同步回缩，此时滑动套404保持不动，待检测轴405达到检测开关403的检测范围内，检测开关403产生信号，并将信号传递给控制单元，控制单元控制钢筋5停止移动，并即控制伸缩气缸402的气缸杆收缩，从而驱动滑动套404回缩，待滑动套404和伸缩气缸402回缩至初始位置时产生信号，控制单元根据该信号控制升降气缸412收缩，待升降气缸412回缩至初始位置时，最后控制单元控制位于左侧的弯曲机单元3对钢筋5的左端进行折弯。

待钢筋5的左端折弯到位后，位于左端的弯曲机单元3移动至非工作位，此时钢筋5逐步向左侧移动，第二弯弧滚轮202和第一弯弧滚轮201继续对钢筋5进行牵引弯弧，待钢筋检测机构205检测不到钢筋5时，控制单元控制第二弯弧滚轮202和第一弯弧滚轮201反向旋转，从而实现对钢筋5的反向牵引，并同时控制位于图1中右侧的弯曲机单元3移动至工作位置，并控制该检测单元4的升降气缸412的气缸杆向上移动预设行程后至预设高度，此后控制单元控制该弯曲机单元3的伸缩气缸402的气缸杆朝钢筋5入料方向伸长预设行程从而使位于右侧的检测板401到达目标位置。

当钢筋5的右端与位于右侧的检测板401接触时，检测板401在钢筋5右端的抵压下受压回缩。检测板401回缩的过程中带动检测轴405同步回缩，弹簧的压缩量增大，此时滑动套404保持不动，待检测轴405达到检测开关403的检测范围内，检测开关403产生信号，并将信号传递给控制单元，控制单元控制钢筋5停止移动，并控制伸缩气缸402的气缸杆收缩，从而驱动滑动套404回缩，待滑动套404和伸缩气缸402回缩至初始位置时产生信号，控制单元根据该信号控制升降气缸412收缩，待升降气缸412回缩至初始位置时，最后控制单元控制位于右侧的弯曲机单元3对钢筋5的右端进行折弯。待钢筋5的右端折弯到位后，位于右侧的弯曲机单元3移动至非工作位，卸料机构的自动抓取设备将成品钢筋5取出。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。