建筑用钢筋笼绕筋分配机构的制作方法

本发明属于建筑施工即建材焊接加工技术领域，具体涉及一种建筑用钢筋笼绕筋分配机构。

背景技术：

钢筋笼主要有纵筋、绕筋和箍筋构成，其中绕筋成螺旋状连续卷绕并焊接在纵筋外侧，传统的钢筋笼焊接一般采用机械卷绕人工焊接的方式进行操作，现阶段也出现了一些能够自动完成整个焊接流程的大型焊接设备，这些设备主要分为两类，一类是纵筋只行走不转动，而绕筋料卷绕纵筋回转并持续向纵筋外围送料，另一类是纵筋既行走又转动，而绕筋料卷不运动，仅在原地向纵筋外围送料。这两种供料方式都存在一个共同的缺陷就是设备结构及其复杂，对于第一种方式而言，绕筋料卷的重量少则几百公斤多则数吨，要让如此庞大的单位绕纵筋回转就需要一套庞大的驱动系统，同时为了避免振动一般还需要在回转装置上增加配重，这进一步增大了设备重量和能耗；对于第二种方式而言，虽然绕筋的供料方式变得简单了，但纵筋的输送机构却变得更加复杂，要实现且由于纵筋是在不断回转的，因此钢筋笼出料端需要设置同步回转的支撑机构对钢筋笼进行支撑，进一步增加了系统的复杂程度。因此急需设计一种绕筋料卷和纵筋都不需要旋转的钢筋笼焊接设备。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单、能耗低的建筑用钢筋笼绕筋分配机构。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种建筑用钢筋笼绕筋分配机构，包括用于卷绕绕筋的辊筒，所述辊筒转动设置在机架上，且机架上设有用于驱动辊筒转动的驱动单元，辊筒的中心孔构成供钢筋笼纵筋穿过的通道；所述辊筒的一端即纵筋穿出端设有用于将辊筒上的绕筋逐圈释放的释放机构；所述辊筒旁侧设有用于向辊筒输送绕筋的送丝机构，所述送丝机构的出料口沿辊筒的轴线方向活动设置，且出料口处设有用于剪断绕筋的剪断机构。

所述辊筒周围设有多个与辊筒轴线平行的限位辊，所述限位辊的辊面与辊筒的辊面间隔设置且间隔距离大于单根绕筋的直径。

所述限位辊与机架转动连接，所述限位辊的辊面上设有外螺纹。

所述释放机构包括辊筒外壁上设置的一单向拉紧器，所述单向拉紧器被装配为当绕筋自辊筒外壁向纵筋穿出侧穿梭时绕筋能够顺利穿过单向拉紧器，且当绕筋自纵筋穿出侧向辊筒外壁穿梭时会被单向拉紧器拉紧；所述送丝机构的出料口位于辊筒的纵筋穿出端时，其出料口吐出的绕筋能够穿入单向拉紧器内。

所述单向拉紧器包括外壳和芯体，所述芯体内设有供绕筋穿过的通孔，所述芯体内设有两平行设置的压辊，所述两压辊的轴线与通孔的轴线垂直，且两压辊分置于通孔的两侧，两压辊沿通孔的径向活动设置，所述芯体外壁上与压辊对应位置处设有第一斜面，所述压辊的辊面凸出于该第一斜面设置，所述芯体沿平行于通孔轴线的方向活动设置在外壳内，所述外壳内设有与所述第一斜面平行的第二斜面，当第一斜面与第二斜面贴合时，第二斜面能够对压辊产生挤压，使压辊向通孔中心靠近。

所述单向拉紧器与辊筒转动连接，且转轴与辊筒的轴线垂直。

所述单向拉紧器的两端均设有引导辊组，所述引导辊组包括两对相互垂直设置的对辊，每一对辊的两引导辊之间相互间隔设置构成供绕筋穿过的通道。

所述辊筒与各限位辊通过齿轮副构成传动配合。

所述辊筒的外壁上设有多个弧形齿条，各弧形齿条沿辊筒周向间隔设置，且各弧形齿条沿辊筒轴向相互错开设置，每个弧形齿条分别与一个限位辊上设置齿轮构成间歇传动配合。

所述限位辊靠近辊筒纵筋穿出端的一端具有第一环形延伸部，且该端的限位辊轴承座上设有第二环形延伸部，所述第二环形延伸部的外径小于第一环形延伸部的内径，所述第一环形延伸部空套在第二环形延伸部外侧。

本发明取得的技术效果为：本发明预先将绕筋缠绕在纵筋的行走路径上，然后在纵筋进给的过程中再将已经成螺旋状的绕筋逐圈释放到纵筋上，焊接过程中无论是纵筋输送机构还是绕筋供料机构均不需要进行旋转，大大简化了设备结构，便于运输和安装，适用于野外作业，且大大降低了钢筋笼自动焊接设备的成本和能耗。

附图说明

图1是本发明的实施例所提供的钢筋笼焊接装置的立体图；

图2是本发明的实施例所提供的钢筋笼焊接装置的主视图；

图3是本发明的实施例所提供的钢筋笼焊接装置的俯视图；

图4是图3的a-a剖视图；

图5是图3的b-b剖视图；

图6是图5的e-e剖视图；

图7是图3的c-c剖视图；

图8是图3的d-d剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。需要特别说明的是，本发明所提及的前、后、首、尾等指示方位的用语是以纵筋的进给方向为基准而言的，即纵筋前进的方向为前方和首端，与前方和首端相反的方向为后方和尾端。

实施例1

如图1、2、3所示，一种钢筋笼焊接装置，包括纵筋输送机构20、绕筋分配机构30以及焊机40，所述纵筋输送机构20包括水平设置的多个纵筋通道21以及用于驱动纵筋1在纵筋通道21内穿梭的纵筋驱动机构22，各纵筋通道21呈环形阵列设置；所述绕筋分配机构30位于纵筋的输送路径上，绕筋分配机构30包括用于卷绕绕筋2的辊筒31，所述辊筒31转动设置在机架10上，且机架10上设有用于驱动辊筒31转动的驱动单元34，驱动单元34为电机，电机通过齿轮副与辊筒31构成传动配合，辊筒31的中心孔构成供纵筋穿过的通道；所述辊筒31的一端即纵筋穿出端设有用于将辊筒31上的绕筋逐圈释放并将释放的绕筋卷绕在纵筋上的释放机构；所述辊筒31旁侧设有用于向辊筒31输送绕筋的送丝机构50，所述送丝机构50的出料口沿辊筒31的轴线方向活动设置，且出料口处设有用于剪断绕筋的剪断机构，剪断机构为电动剪钳；所述焊机40位于辊筒31的一端即纵筋穿出的一端，焊机40用于将绕筋与纵筋焊接为一体。本发明预先将绕筋缠绕在纵筋的行走路径上，然后在纵筋进给的过程中再将已经成螺旋状的绕筋逐圈释放到纵筋上，焊接过程中无论是纵筋输送机构20还是绕筋供料机构均不需要进行旋转，大大简化了设备结构，便于运输和安装，适用于野外作业，且大大降低了钢筋笼自动焊接设备的成本和能耗。需要特别说明的是，本发明的辊筒31虽然仍具有旋转动作，但其本质与现有技术存在明显区别，本发明的辊筒31既不与纵筋输送机构20相连也不与绕筋供料机构相连，无论是在结构上还是在能耗上均具有明显优势。

优选的，如图4所示，所述纵筋驱动机构22包括两个滑动底座23，所述滑动底座23沿纵筋通道21长度方向与机架10滑动连接，且机架10上设有用于驱动滑动底座23滑动的活塞缸，两滑动底座23的运动方向始终相反；所述滑动底座23上沿周向阵列设置有多个推送单元24，所述推送单元24与纵筋通道21一一对应设置，所述推送单元24被装配为当推送单元24向前移动时会夹紧所述纵筋且当推送单元24向后移动时会松开所述纵筋。具体的，所述推送单元24包括滑座241和滑块242，所述滑块242内设有供纵筋穿过的通道，所述滑块242沿平行于该通道的方向滑动设置在滑座241内，所述滑块242的通道两侧设有夹块243，两夹块243沿该通道径向开合设置，所述两夹块243沿滑块242的通道径向凸申至滑块242外侧且该侧设有斜楔面，所述滑座241内壁上设有与斜楔面平行的斜楔驱动面，当滑块242相对于滑座241向斜楔驱动面收窄方向滑动时，斜楔驱动面能够挤压所述斜楔面使夹块243向滑块242的通道中心靠近；所述滑块242与滑座241之间还设有弹性单元244，弹性单元244为压簧，所述弹性单元244被装配为其弹力能够驱使滑块242向斜楔驱动面收窄的方向滑动。传统的纵筋输送机构20一般为对辊式输送机，这种输送机构的缺陷在于，输送辊为了尽可能的将纵筋夹紧，其辊距离一般较窄，且辊距不可调，这就导致纵筋端部很难插入输送辊之间，另外，各纵筋的输送辊很难保证速度完全一致，这也就导致纵筋的进给速度不一致，而各纵筋的前端是焊接为一体的，且输送辊是与纵筋紧密咬合，纵筋不可能相对于输送辊产生搓动，因此这种速度不同步会使部分纵筋产生内应力甚至局部变形，严重影响钢筋笼的力学性能；本发明摒弃了传统的对辊输送机构，而采用全新的单向止回式输送机构，其优点在于当纵筋相对于推送单元24向前运动时，推送单元24能够自动将纵筋松开，因此即使个别推送单元24因打滑没能推动纵筋前进，该纵筋也能够在其它纵筋的带动下同步向前进给，最大限度避免了内应力的产生，提好了钢筋笼的力学性能。

优选的，如图5所示，所述辊筒31周围设有多个与辊筒31轴线平行的限位辊33，所述限位辊33的辊面与辊筒31的辊面间隔设置且间隔距离大于单根绕筋的直径；所述限位辊33与机架10转动连接，所述限位辊33的辊面上设有外螺纹。绕筋剪断后能够在自身回弹力的作用下向外膨，与各限位辊33的面抵触并与辊筒31外壁分离，此时当限位辊33转动时，其表面的螺纹能够推动绕筋向前进给。

优选的，如图8所示，所述释放机构包括辊筒31外壁上设置的一单向拉紧器32，所述单向拉紧器32被装配为当绕筋自辊筒31外壁向纵筋穿出侧穿梭时绕筋能够顺利穿过单向拉紧器32，且当绕筋自纵筋穿出侧向辊筒31外壁穿梭时会被单向拉紧器32拉紧；所述送丝机构50的出料口位于辊筒31的纵筋穿出端时，其出料口吐出的绕筋能够穿入单向拉紧器32内。具体的，所述单向拉紧器32包括外壳321和芯体322，所述芯体322内设有供绕筋穿过的通孔，所述芯体322内设有两平行设置的压辊323，所述两压辊323的轴线与通孔的轴线垂直，且两压辊323分置于通孔的两侧，两压辊323沿通孔的径向活动设置，所述芯体322外壁上与压辊323对应位置处设有第一斜面，所述压辊323的辊面凸出于该第一斜面设置，所述芯体322沿平行于通孔轴线的方向活动设置在外壳321内，所述外壳321内设有与所述第一斜面平行的第二斜面，当第一斜面与第二斜面贴合时，第二斜面能够对压辊323产生挤压，使压辊323向通孔中心靠近；所述芯体322与外壳321之间还设有弹性元件324，所述弹性元件324被装配为其弹力能够驱使第一斜面向第二斜面靠近，弹性元件324为压簧。将送丝机构50的出料口对准单向拉紧器32，然后启动送丝机构50，使绕筋端部穿过单向拉紧器32，然后启动辊筒31，单向拉紧器32就能够拉着绕筋前端开始在辊筒31上卷绕；卷绕结束并将绕筋剪断后，驱动辊筒31反转，此时辊筒31上的绕筋由于自回弹与辊筒31分离，因此不随辊筒31反转，而单向拉紧器32跟随辊筒31反转，此时绕筋前端已经与纵筋焊接，绕筋在纵筋的牵引下穿过单向拉紧器32并与纵筋贴合。

优选的，如图3所示，所述单向拉紧器32与辊筒31转动连接，且转轴与辊筒31的轴线垂直；所述单向拉紧器32的两端均设有引导辊组325，所述引导辊组325包括两对相互垂直设置的对辊，每一对辊的两引导辊之间相互间隔设置构成供绕筋穿过的通道。开始释放绕筋之前，先根据钢筋笼绕筋的设计螺距和设计直径调整单向拉紧器32的角度，使其通道方向与钢筋笼绕筋的路径方向一致。

优选的，如图7所示，所述辊筒31与各限位辊33通过齿轮副构成传动配合；所述辊筒31的外壁上设有多个弧形齿条311，各弧形齿条311沿辊筒31周向间隔设置，且各弧形齿条311沿辊筒31轴向相互错开设置，每个弧形齿条311分别与一个限位辊33上设置齿轮332构成间歇传动配合。

优选的，如图6所示，所述限位辊33靠近辊筒31纵筋穿出端的一端具有第一环形延伸部331，且该端的限位辊轴承座35上设有第二环形延伸部351，所述第二环形延伸部351的外径小于第一环形延伸部331的内径，所述第一环形延伸部331空套在第二环形延伸部351外侧，这样能够防止绕筋卡在限位辊33与轴承座之间的夹缝内。

优选的，所述焊机40沿辊筒31径向活动设置，所述焊机40的电极位于纵筋与绕筋交叉点的运动路径上。本发明的焊机40可采用现有技术中的滚焊式焊机40或夹钳式焊机40，采用滚焊机40时，可将滚焊盘41沿钢筋笼周向回转设置，使滚焊盘41沿着绕筋的卷绕路径行走。

实施例2

一种钢筋笼焊接方法，采用上述钢筋笼焊接装置进行焊接，具体包括如下步骤：

步骤1：将送丝机构50出料口的绕筋端部与辊筒31相连，然后驱动辊筒31转动，同时送丝机构50持续送丝，使绕筋卷绕在辊筒31上，绕筋卷绕指定圈数后，辊筒31停止转动，然后从送丝机构50出料口将绕筋剪断；

步骤2：将纵筋依次穿插在纵筋驱动机构22内，并启动纵筋驱动机构22；

步骤3：当纵筋端部从辊筒31的释放机构所在端穿出时，释放机构将卷绕在辊筒31上的绕筋逐圈释放并卷绕在各纵筋上；

步骤4：当纵筋与绕筋的交叉点经过焊机40时，焊机40对两者实施焊接；

步骤5：当纵筋尾端与纵筋驱动机构22脱离后，设备停机，利用拖车将钢筋笼从纵筋通道21内抽出，钢筋笼焊接完成。

所述步骤1中，辊筒31上卷绕的绕筋单圈周长与钢筋笼绕筋的单圈设计周长一致，且辊筒31上卷绕的绕筋的圈数与钢筋笼绕筋的设计圈数一致。

所述步骤2中，穿插纵筋时，至少将纵筋穿过前侧滑动底座23上的推送单元24。

所述步骤1中，辊筒31上至少靠近尾端的一半绕筋卷绕在限位辊33对应的区段内，使绕筋剪断后该部分绕筋能够在自身回弹力的作用下向外膨并与各限位辊33的面抵触。

所述步骤1中，连接绕筋端部与辊筒31的具体方法为：将送丝机构50的出料口对准单向拉紧器32，然后启动送丝机构50，使绕筋端部穿过单向拉紧器32，绕筋穿过单向拉器30-50cm时送丝机构50停止送丝；

所述步骤1中，辊筒31转动时外壁上的线速度与送丝机构50的送丝速度保持一致。

所述步骤3中，释放机构释放绕筋的具体方法为：驱动辊筒31反转，此时辊筒31上的绕筋由于自回弹与辊筒31分离，因此不随辊筒31反转，而单向拉紧器32跟随辊筒31反转，绕筋在纵筋的牵引下穿过单向拉紧器32并与纵筋贴合。

所述步骤3中，开始释放绕筋之前，先根据钢筋笼绕筋的设计螺距和设计直径调整单向拉紧器32的角度，使其通道方向与钢筋笼绕筋的路径方向一致。

所述步骤3中，辊筒31每反转一圈，绕筋在限位辊33外螺纹的作用下进给一圈。

所述步骤3中，当纵筋从辊筒31端部穿出时，焊机40向纵筋靠近，焊机40的电极将单向拉紧器32上穿出的绕筋端部压紧在纵筋上并将两者焊接固定。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。