一种钢筋桁架端头筋自动焊接生产线的制作方法

1.本发明涉及桁架支撑座焊接技术领域，尤其涉及一种钢筋桁架端头筋自动焊接生产线。


背景技术：

2.金属的焊接，按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类，其中二氧化碳保护焊属于熔焊中的一种，是焊接工艺中常用的焊接技术手段，二氧化碳保护焊采用二氧化碳隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池率，具有生产效率高，电弧可见性好，有利于观察等特点；电阻焊属于压焊中的一种，是使工件处在一定电极压力作用下，利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔化而实现连接的焊接方法，具有热量集中，焊接变形小，易于实现机械化及自动化等特点。
3.钢筋折角桁架的端头需要焊接端头筋提高桁架的强度，现有技术中，端头筋的焊接方式均采用人工二氧化碳保护焊或焊条焊接，不仅效率低下，而且焊接过程中产生的废气多，不利于环保，且焊条和焊丝消耗量大，经济成本高；此外二氧化碳保护焊很难实现自动化，需要专业焊工才能完成，不适合自动化高的工业体系中。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种钢筋桁架端头筋自动焊接生产线，旨在解决现有技术中，钢筋折角桁架与端头筋的焊接过程中，采用二氧化碳保护焊经济成本高、难以实现自动化的问题。
5.为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
6.提供一种钢筋桁架端头筋自动焊接生产线，其包括端头筋输送装置，端头筋输送装置的上料端设置有横竖筋焊接装置，横竖筋焊接装置的两侧分别设置有横筋筛选机和竖筋筛选机，横筋筛选机和竖筋筛选机均通过送料装置与横竖筋焊接装置连接，端头筋输送机构的出料端设置有桁架焊接装置，桁架焊接装置包括桁架固定台和端头筋夹紧送进机构，端头筋输送机构的出料端设置于桁架固定台和端头筋夹紧送进机构之间，桁架固定台上方设置有端头筋焊接装置。
7.进一步地，端头筋焊接装置包括正电极头和负电极头，正电极头通过压紧机构安装于安装架上，负电极头安装于端头筋夹紧送进机构上靠近桁架固定台的一端，安装架上安装有配电箱，正电极头和负电极头均与配电箱电性连接。通过压紧机构将桁架压紧固定，当端头筋夹紧送进机构将端头筋送至桁架处并与桁架紧贴时，再向正电极头与负电极头中分别通入正电与负电进行电阻焊，将焊接装置与紧压装置结合为一体，结构紧凑，节省空间。
8.进一步地，正电极头和负电极头通过软连铜带与配电箱电性连接。采用软连铜带在大电流设备中作柔性导线连接，具有安全可靠、不会产生振动和噪音，同时起到辅助散热的作用。
9.进一步地，端头筋输送机构包括第一输送机构和第二输送机构，第一输送机构与第二输送机构之间设置有端头筋翻转装置，横竖筋焊接装置设置于第一输送机构上料端的一侧，桁架固定台与端头筋夹紧送进机构分别设置于第二输送机构出料端的两侧。通过第一输送机构与第二输送机构将端头筋运送架焊接装置处进行焊接，在端头筋运送期间通过端头筋翻转装置翻转端头筋，使得端头筋的横筋在下，当端头筋焊接装置进行压紧焊接时，横筋在下提高了端头筋焊接时的稳定性。
10.进一步地，第一输送机构包括传动机构，传动机构上均匀分布有端头筋放置架，传动机构设置为两条并排安装的传送链，且两条传送链之间设置有可供端头筋上的竖筋通过的间隙。通过端头筋放置架将端头筋支撑起来，使得后续端头筋翻转装置的抓取更加方便，同时也方便第一光电感应装置的检测；在两条传送链之间留有空隙，可以供端头筋上的竖筋通过，使得端头筋在第一输送机构11上的位置更低，端头筋在输送的过程中更加稳定。
11.进一步地，第一输送机构的下料端安装有第一光电感应装置。当第一光电感应装置感应到端头筋时，第一输送机构停止传送，避免第一输送机构上持续传送将端头筋卷入第一输送机构内部，造成第一输送机构卡链或损坏。
12.进一步地，第一光电感应装置包括安装座和漫反射式光电传感器，漫反射式光电传感器通过安装座安装于第一输送机构的机架上，第一光电感应装置成对设置，且沿第一输送机构对称设置。通过漫反射式光电传感器检测端头筋横筋的端部与传感器之间的距离，进而通过两端传感器之间的距离与检测出的距离的差值算出端头筋横筋的长度，当端头筋横筋的长度与设定值不一致时，端头筋翻转装置不会抓取端头筋，从而达到精准送料的目的。
13.进一步地，送料装置包括设置于横竖筋焊接装置上方的直线模组，直线模组上安装有升降架，升降架上安装有电磁铁。当横筋筛选机或竖筋筛选机将横筋或竖筋筛选出来后，通过升降架控制电磁铁下降吸附住横筋或竖筋，再通过直线模组将横筋或竖筋运送到横竖筋焊接装置中。
14.进一步地，直线模组的一端安装有电缆拖链。将送料机构所需的电缆和气管装入电缆拖链内，在送料机构进行送料的过程中，使得抓取机构来回往复运动更加自如，起到保护电缆和气路的作用。
15.进一步地，桁架固定台上安装有第二光电感应装置。通过第二光电感应装置感应是否有桁架进入桁架固定台，同时检测出桁架的大小，避免出现焊接后桁架与端头筋大小不一的情况。
16.本发明的有益效果为：
17.通过横筋筛选机和竖筋筛选机旋出匹配的横筋与竖筋，再通过送料装置将横筋和竖筋送入横竖筋焊接装置中；当端头筋焊接完成后，通过端头筋输送装置将端头筋送到桁架焊接装置位置处，再通过端头筋夹紧送进机构抓取端头筋送至桁架固定台处于桁架进行焊接。整个过程极大地减少了人工参与，实现了桁架端头筋焊接的自动化生产；通过端头筋焊接装置实行电阻焊，淘汰了经济成本高的二氧化碳保护焊，同时也避免了废气的产生，起到了保护环境的作用。
附图说明
18.图1为钢筋桁架端头筋自动焊接生产线的俯视图。
19.图2为横筋筛选机结构图。
20.图3为送料装置结构图。
21.图4为横竖筋焊接装置结构图。
22.图5为图4中a处的放大图。
23.图6为第一输送机构结构图。
24.图7为图6中b处放大图。
25.图8为第一光电感应装置结构图。
26.图9为端头筋翻转装置结构图。
27.图10为端头筋翻转装置侧视图。
28.图11为桁架焊接部分结构图。
29.图12为端头筋焊接装置结构图。
30.图13为端头筋焊接装置侧视图。
31.其中，1、端头筋输送装；11、第一输送机构；111、传动机构；112、端头筋放置架；113、竖直板；114、水平板；12、第二输送机构；13、端头筋翻转装置；2、横竖筋焊接装置；21、工作圆盘；22、凸轮分割器；23、横筋定位槽；24、竖筋定位槽；25、电阻焊接头；26、工位一；27、工位二；28、工位三；29、工位四；3、横筋筛选机；31、搓料机构；32、料斗；33、传送链；4、竖筋筛选机；5、送料装置；51、直线模组；52、升降架；53、电磁铁；54、电缆拖链；6、桁架焊接装置；61、桁架固定台；62、端头筋夹紧送进机构；621、夹紧臂；622、驱动装置；623、支撑架；624、伸缩气缸；7、端头筋焊接装置；71、正电极头；72、负电极；73、压紧机构；74、配电箱；75、软连铜带；8、安装架；9、第一光电感应装置；91、安装座；92、漫反射式光电传感器，10、第二光电感应装置。
具体实施方式
32.本发明实施例通过提供一种钢筋桁架端头筋自动焊接生产线，解决了现有技术中，钢筋折角桁架与端头筋的焊接过程中，采用二氧化碳保护焊经济成本高、难以实现自动化的问题。
33.为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
34.该钢筋桁架端头筋自动焊接生产线包括端头筋输送装置1，端头筋输送装置1的上料端设置有横竖筋焊接装置2，横竖筋焊接装置2的两侧分别设置有横筋筛选机3和竖筋筛选机4，横筋筛选机3和竖筋筛选机4均通过送料装置5与横竖筋焊接装置2连接，端头筋输送机构1的出料端设置有桁架焊接装置6，桁架焊接装置6包括桁架固定台61和端头筋夹紧送进机构62，端头筋输送机构1的出料端设置于桁架固定台61和端头筋夹紧送进机构62之间，桁架固定台61上方设置有端头筋焊接装置7。
35.横筋筛选机3和竖筋筛选机4结构一致，分别对应安装于横竖筋焊接装置2的工位一26和工位二27位置处，用于筛选出合适的横筋和竖筋。横筋筛选机3包括搓料机构31，搓料机构31的一侧安装有料斗32，料斗32的底部向搓料机构31的方向倾斜，搓料机构31远离
料斗32的一端安装有传送链33。当横筋被放入料斗32后，横筋会集中到搓料机构31处，由搓料机构31筛选出长度合适的横筋并送到传送链33上，通过传送链33将横筋送至送料装置5的进料端。
36.送料装置5包括设置于横竖筋焊接装置2上方的直线模组51，直线模组51上安装有升降架52，升降架52上安装有电磁铁53。当横筋筛选机3或竖筋筛选机4将横筋或竖筋筛选出来后，通过升降架52控制电磁铁53下降吸附住横筋或竖筋，再通过直线模组51带动升降架52将横筋或竖筋运送到横竖筋焊接装置2中。直线模组51的一端安装有电缆拖链54。将送料机构5所需的电缆和气管装入电缆拖链54内，在送料机构5进行送料的过程中，使得直线模组51来回往复运动更加自如，起到保护电缆和气路的作用。
37.横竖筋焊接装置2包括旋转焊接机构，旋转焊接机构将工作圆盘21安装于凸轮分割器22上，凸轮分割器22带动工作圆盘22转动，在圆周方向上准确定位四个工位，在工位一26处通过横筋定位槽23接收送料装置5送过来的横筋并进行定位，凸轮分割器22旋转在工位二27处通过竖筋定位槽24对另一个送料装置5送过来的竖筋进行定位，此时横筋和竖筋搭接成“t”字型，然后通过凸轮分割器22旋转到工位三28上，工位三28上方的电阻焊接头25下降对横筋和竖筋的搭接处进行焊接形成端头筋，凸轮分割器22再次旋转到工位四29，然后通过电磁铁夹头夹紧端头筋，电磁铁夹头通过竖直伸缩气缸安装于一个直线模组上，当电磁铁夹头夹取端头筋后通过直线模组将端头筋运送到第一输送机构11的上方，再通过竖直伸缩气缸将端头筋放置于第一输送机构11的端头筋放置架112上。
38.端头筋输送机构1包括第一输送机构11和第二输送机构12，第一输送机构11与第二输送机构12之间设置有端头筋翻转装置13，横竖筋焊接装置2设置于第一输送机构11上料端的一侧，桁架固定台61与端头筋夹紧送进机构62分别设置于第二输送机构12出料端的两侧。
39.第一输送机构11包括传动机构111，传动机构111可以是链传动机构或者带传动机构，传动机构的传送链或同步带上均匀分布有端头筋放置架112。传动机构111包括传动轮和套接于传动轮上的传送链或同步带，优选地，将传送链或者同步带设置为并排的两条，使得端头筋的横筋的两端可以分别固定于两条传送链或同步带上的端头筋放置架112上，两条传送链或同步带之间的空隙可以供端头筋上的竖筋通过，使得端头筋在第一输送机构11上的位置更低，端头筋在输送的过程中更加稳定。
40.端头筋放置架112包括包括两块竖直板113与一块水平板114，水平板114安装于链条上，且水平板114与两列链条均相互垂直，两块竖直板113分别竖直安装于水平板114的两端；竖直板113的顶部中间位置设置有圆弧凹槽，水平板114靠近第二输送机构12一侧的中部同样设置有圆弧凹槽，当端头筋放置于端头筋放置架112上时，圆弧凹槽可以对端头筋起到定位的作用。
41.第一输送机构11的出料端安装有第一光电感应装置9，第一光电感应装置9用于检测端头筋放置架112上是否有端头筋，以及检测端头筋放置架112上的端头筋是否合格。第一光电感应装置9包括安装座91和漫反射式光电传感器92，漫反射式光电传感器92通过安装座91安装于第一输送机构11的机架上，第一光电感应装置9成对设置，且沿第一输送机构11对称设置。通过漫反射式光电传感器92检测端头筋横筋的端部与传感器之间的距离，进而通过两端传感器之间的距离与检测出的距离的差值算出端头筋横筋的长度，当端头筋横
筋的长度与设定值不一致时，端头筋翻转装置13不会抓取端头筋，从而达到精准送料的目的。
42.在第一输送机构11的出料端设置有端头筋翻转装置13，通过端头筋翻转装置13把端头筋翻转180
°
，端头筋翻转装置13具体包括一个水平伸缩气缸，水平伸缩气缸的输出端安装有夹头，水平伸缩气缸安装于旋转气缸的输出端，旋转气缸通过升降架安装于安装架8上，端头筋翻转装置13与端头筋夹紧送进机构62设置于第二输送机构12的同一侧。
43.第二输送机构12用于将端头筋输送至桁架焊接装置6处，等待端头筋夹紧送进机构62夹取端头筋，第二输送机构12包括端头筋固定座和直线模组，端头筋固定座通过一竖直伸缩气缸安装于直线模组上，直线模组上方安装有拖链，用于保护电路和气路。端头筋固定座上安装有弹性卡子，弹性卡子上靠近第二输送机构12一端开设有能包裹竖筋四分之三圆弧面的卡槽，卡槽的长度方向竖直；当端头筋翻转装置13将端头筋翻转到端头筋固定座正上方时，控制竖直伸缩气缸上升将竖筋卡在卡槽内，再通过直线模组将端头筋送至端头筋夹紧送进机构62处，在端头筋夹紧送进的过程中，弹性卡子不会影响端头筋夹紧送进机构62的运行。第一输送机构11与第二输送机构12相互垂直，为了减少生产线占用的空间，横竖筋焊接装置2、桁架固定台61和端头筋夹紧送进机构62均设置于第一输送机构11的同一侧。
44.桁架固定台61设置于第二输送机构12出料端的一侧，用于固定桁架并提供焊接工位，桁架固定台61上安装有第二光电感应装置10。在本次实施例中，第二光电感应装置10与第一光电感应装置9结构一致，第二光电感应装置10成对且对称安装于桁架固定台61两侧的安装架8上。通过第二光电感应装置10感应是否有桁架进入桁架固定台61，同时检测出桁架的大小，避免出现焊接后桁架与端头筋大小不匹配的情况。
45.端头筋夹紧送进机构62设置于第二输送机构12出料端远离桁架固定台61的一侧。端头筋夹紧送进机构62包括夹紧臂621、夹紧臂621远离焊接头的一端安装有驱动装置622，夹紧臂621通过支撑架623安装于一导轨上，支撑架623远离焊接头的一端安装有伸缩气缸624。当第二输送机构12将端头筋输送至桁架焊接装置6处时，通过驱动装置驱动夹紧臂621夹持端头筋，再通过伸缩气缸624将端头筋送至桁架固定台61处，并使得端头筋与桁架紧贴。
46.端头筋焊接装置7与通过安装架8固定于桁架固定台61的上方，用于桁架与端头筋的焊接，端头筋焊接装置7具体包括正电极头71和负电极头72，正电极头71通过压紧机构73安装于安装架8上，负电极头72安装于端头筋夹紧送进机构62上靠近桁架固定台61的一端，安装架8上安装有配电箱74，正电极头71和负电极头72均与配电箱74电性连接。
47.正电极头71包括上电极头和下电极头，压紧机构73包括支撑块，支撑块通过伸缩气缸安装于安装架8上；伸缩气缸竖直安装于安装架8上，支撑块与伸缩气缸的输出轴铰接；在伸缩气缸的一侧竖直安装有导轨，且导轨与伸缩气缸平行设置，支撑块安装于导轨的滑块上；支撑块底面远离端头筋夹紧送进机构62的一端安装有压块，压块的下端设置有折角卡槽；上电极头安装于支撑块底面靠近端头筋夹紧送进机构62的一端，上电极头与压块之间还安装有绝缘板，下电极头设置为两根长铜杆，下电极头通过两个伸缩气缸安装于安装架8上，伸缩气缸的输出端与下电极头之间还设置有绝缘板，伸缩气缸与下电极头均竖直设置；安装架8上还设置有导向块，导向块上设置有与下电极头相匹配的导向孔，下电极头穿
过导向孔，下电极头与导向孔之间设置有绝缘垫圈，导向块通过一竖直连接板安装于安装架8上。正电极头71的正下方安装有导电块，导电块在焊接时能起到导电和支撑的作用，辅助压紧机构73固定桁架。
48.正电极头71和负电极头72通过软连铜带75与配电箱74电性连接。软连铜带75在大电流设备中作柔性导线连接，具有安全可靠、不会产生振动和噪音，同时起到辅助散热的作用。
49.本发明的工作流程为：
50.由横筋筛选机3中的搓料机构31选出合适的横筋，通过传送链33将横筋送至送料装置5的进料端，通过升降架52带动电磁铁53下降吸附住横筋，再通过直线模组51将横筋送至横竖筋焊接装置2的工位一26处，并将横筋放置于横筋定位槽23中；通过凸轮分割器22旋转工作圆盘21，由竖筋筛选机4筛选出合适的竖筋，再由竖筋筛选机4处的送料装置5将竖筋送至横竖筋焊接装置2的工位二27处，并将竖筋放置于竖筋定位槽24中，与横筋搭接成“t”字型；凸轮分割器22再次旋转工作圆盘21到工位三28处，由工位三28上方的电阻焊接头25下降对横筋和竖筋的搭接处进行焊接形成端头筋，凸轮分割器22再次旋转到工位四29；由电磁铁夹头夹取端头筋，再通过竖直伸缩气缸将端头筋放置于第一输送机构11的端头筋放置架112上。
51.通过第一输送机构11将端头筋运送至端头筋翻转装置13处，由第一光电感应装置9检测端头筋是否合格；当端头筋与设定值符合后，端头筋翻转装置13完成翻转使得端头筋的横筋在下，提高端头筋在焊接时的稳定性。第二输送机构13中的竖直伸缩气缸伸出，将端头筋的竖筋卡在弹性卡子上的卡槽内，通过第二输送机构13中的直线模组将端头筋送至端头筋夹紧送进机构62处。端头筋夹紧送进机构62将端头筋夹紧并送到桁架固定台10处，工作人员将桁架放到桁架固定台61上并与端头筋相接触；由第二光电感应装置10检测桁架是否合格当桁架与设定值符合后，压紧机构73下降将桁架压紧固定，通过配电箱74向正电极头71与负电极头72中分别通入正电和负电进行焊接，端头筋焊接完成后，上升压紧机构73并退出端头筋夹紧送进机构62，由工作人员将焊接完成的桁架取出。
52.本领域内的技术人员应明白，尽管已经描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性的概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围内的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求机器等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。