一种螺旋地桩自动盘旋焊接的制造方法
【专利摘要】本发明提出了一种螺旋地桩自动盘旋焊接机，其解决了现有技术中工作效率低、产品质量不达标的缺陷。本发明包括机台、盘旋装置、焊接装置、动力系统、锁紧装置、传动装置、钢带输送机构和PLC电器控制系统；盘旋装置、焊接装置、动力系统、锁紧装置、传动装置、钢带输送机构均与PLC电器控制系统电性连接；本发明结构简单，操作方便，实现了全自动化，其将盘旋钢带、焊接钢带两个步骤通过本发明一次性完成，解决了人工制作的弊端，节约了制作时间，增加了产量，提高了生产效率，保证了产品质量。
【专利说明】一种螺旋地粧自动盘旋焊接机
【技术领域】
[0001]本发明属于建材加工设备领域，特别涉及一种螺旋地桩自动盘旋焊接机。
【背景技术】
[0002]工程建设当中地桩的应用很大，它主要应用于房屋建设、铁路工程、风力发电和太阳能发电等许多领域。地桩是建筑物承重以及稳固的关键，现有地桩为了能方便的埋于地下，一般下部都为锥形，上面设有连续的螺旋片。
[0003]螺旋地桩广泛应用于光伏电站工程领域，目前最先进的制作工艺是螺旋钢带自动盘旋在工件上，人工点焊固定钢带，最后人工将钢带焊接在工件上。上述各工序除盘旋钢带夕卜，都为人工操作完成，这样制作螺旋地桩的方法，存在如下缺陷:一、操作工序繁琐，工作效率低；二、产品质量不达标，人工点焊的叶片间距不均匀，叶片倾斜的角度不一致，入土后牢固性差；人工焊接焊道窄达不到需要的焊接强度，直接影响螺旋地桩的使用效果和使用寿命。
[0004]故有必要发明一种螺旋地桩自动盘旋焊接机来弥补上述缺陷。
【发明内容】
[0005]本发明提出一种螺旋地桩自动盘旋焊接机，解决了现有技术中工作效率低、产品质量不达标的缺陷。本发明结构简单，操作方便，实现了全自动化，其将盘旋钢带、焊接钢带两个步骤通过本发明一次性完成，解决了人工制作的弊端，节约了制作时间，增加了产量，提高了生产效率，保证了产品质量。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]—种螺旋地桩自动盘旋焊接机，其包括机台、盘旋装置、焊接装置、动力系统、锁紧装置、传动装置、钢带输送机构和PLC电器控制系统；所述盘旋装置、所述焊接装置、所述动力系统、所述锁紧装置、所述传动装置、所述钢带输送机构和所述PLC电器控制系统均安装在所述机台上；且所述盘旋装置、所述焊接装置、所述动力系统、所述锁紧装置、所述传动装置、所述钢带输送机构均与所述PLC电器控制系统电性连接；所述盘旋装置包括叶片挤压气缸、叶片挤压轨道和可调送料叶片机构；所述叶片挤压轨道设于所述叶片挤压气缸与所述可调送料叶片机构之间；所述焊接装置包括焊枪轨道、焊接工作台、焊枪控制气缸、焊枪调整支架和焊枪；所述焊枪与所述焊枪调整支架安装在焊接工作台上，所述焊枪控制气缸与所述焊枪电性连接，所述焊枪轨道与所述焊枪调整支架连接；所述动力系统包括电机和减速机，所述电机与所述减速机电性连接；所述锁紧装置包括锁紧工作台、锁紧气缸和工件调整尾座；所述传动装置包括主传动轴、工件传动轴和传动轮，所述传动轮包括主传动轮、工件传动轮和电机传动轮，所述主传动轮与所述主传动轴连接，所述工件传动轴与所述工件传动轮连接，所述电机传动轮分别与所述工件传动轮、所述电机连接，所述工件传动轮与所述主传动轮连接；所述工件传动轴安装在所述工件调整尾座一端；所述钢带输送机构包括钢带锁紧机构、钢带送料控制器和送料控制器。[0008]进一步，所述PLC电器控制系统包括PLC电控箱、变频器、光电感应器、PLC可视操作界面、编码器、电磁阀和气动控制箱，所述PLC电控箱分别与所述变频器、所述光电感应器、所述PLC可视操作界面、所述编码器、所述电磁阀、所述气动控制箱电性连接。
[0009]进一步，所述传动装置上进一步设有主轴固定轨道、主轴调整装置和主轴控制器，所述主轴控制器与所述PLC电控箱电性连接，且所述主轴控制器分别与所述主轴调整装置、主传动轴、传动轮电性连接。
[0010]进一步，所述叶片挤压气缸、所述焊枪控制气缸、所述电机、所述钢带送料控制器、所述送料控制器均与所述PLC电器控制系统电性连接。
[0011]进一步，所述叶片挤压气缸、所述焊枪控制气缸均与所述气动控制箱电性连接，所述电机、所述钢带送料控制器、所述送料控制器均与所述PLC电控箱电性连接。
[0012]进一步，所述动力系统与所述传动装置电性连接。
[0013]进一步,所述电机与所述传动轮连接。
[0014]进一步,所述主传动轮与所述主传动轴通过链条连接,所述工件传动轴与所述工件传动轴通过链条连接，且所述主传动轮与所述工件传动轮通过链条连接，所述工件传动轮与所述电机传动轮通过链条连接。
[0015]进一步，所述主传动轴上设有螺纹。
[0016]进一步，所述盘旋装置框架式液压预折弯自动盘旋装置，所述焊接装置为双面焊接装置。
[0017]本发明与现有技术相比，具有如下优点:
[0018]1、本发明实现了自动化，且其简化了制作流程，由原来的逐步操作改为同步操作；自动化的实现，节省了劳动力，降低了生产成本，减少了管理难度，且大大缩短了制作时间，提闻了生广效率。
[0019]2、通过盘旋装置、焊接装置和PLC电器控制系统的设置，本发明盘旋、焊接精度高，稳定性好。解决了人工操作稳定性差的难题。
[0020]3、通过可调送料叶片机构和编码器的设置，解决了叶片间距不均匀，叶片倾斜角度不一致的难题，且焊枪轨道宽，使得焊接均匀无漏焊、焊穿现象，且达到了焊接强度，保证了产品质量和美观效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本发明螺旋地桩自动盘旋焊接机的示意图。
[0023]图2为本发明螺旋地桩自动盘旋焊接机另一角度的示意图。
[0024]螺旋地桩自动盘旋焊接机I机台2盘旋装置3焊接装置4钢带输送机构8叶片挤压气缸31叶片挤压轨道32可调送料叶片机构33焊枪轨道41焊接工作台42焊枪控制气缸43焊枪调整支架44焊枪45电机51锁紧工作台61锁紧气缸62工件调整尾座63主传动轴71工件传动轴72传动轮73主轴固定轨道74主轴调整装置75主轴控制器76主传动轮731工件传动轮732电机传动轮733钢带锁紧机构81钢带送料控制器82送料控制器83 PLC电控箱91气动控制箱92
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
[0026]如图1和图2所示，一种螺旋地桩自动盘旋焊接机1，其包括机台2、盘旋装置3、焊接装置4、动力系统(未图示)、锁紧装置(未图示)、传动装置(未图示)、钢带输送机构8和PLC电器控制系统(未图示);所述盘旋装置3、所述焊接装置4、所述动力系统5、所述锁紧装置、所述传动装置、所述钢带输送机构8和所述PLC电器控制系统均安装在所述机台2上；且所述盘旋装置3、所述焊接装置4、所述动力系统5、所述锁紧装置、所述传动装置、所述钢带输送机构8均与所述PLC电器控制系统电性连接；所述盘旋装置3包括叶片挤压气缸31、叶片挤压轨道32和可调送料叶片机构33 ;所述叶片挤压轨道32设于所述叶片挤压气缸31与所述可调送料叶片机构33之间；所述焊接装置4包括焊枪轨道41、焊接工作台42、焊枪控制气缸43、焊枪调整支架44和焊枪45 ;所述焊枪45与所述焊枪调整支架44安装在焊接工作台42上，所述焊枪控制气缸43与所述焊枪45电性连接，所述焊枪轨道41与所述焊枪调整支架44连接；所述动力系统包括电机51和减速机(未图示)，所述电机与所述减速机电性连接；所述锁紧装置包括锁紧工作台61、锁紧气缸62和工件调整尾座63 ;所述传动装置包括主传动轴71、工件传动轴72和传动轮73，所述传动轮73包括主传动轮731、工件传动轮732和电机传动轮733，所述主传动轮731与所述主传动轴71连接，所述工件传动轴72与所述工件传动轮732连接，所述电机传动轮733分别与所述工件传动轮732、所述电机51连接，所述工件传动轮732与所述主传动轮731连接；所述工件传动轴72安装在所述工件调整尾座63 —端；所述钢带输送机构8包括钢带锁紧机构81、钢带送料控制器82和送料控制器83。
[0027]进一步，所述PLC电器控制系统包括PLC电控箱91、变频器(未图示)、光电感应器(未图不)、PLC可视操作界面(未图不)、编码器(未图不)、电磁阀(未图不)和气动控制箱92,所述PLC电控箱分别与所述变频器、所述光电感应器、所述PLC可视操作界面、所述编码器、所述电磁阀、所述气动控制箱电性连接。
[0028]进一步，所述传动装置上进一步设有主轴固定轨道74、主轴调整装置75和主轴控制器76，所述主轴控制器76与所述PLC电控箱91电性连接，且所述主轴控制器76分别与所述主轴调整装置75、主传动轴71、传动轮73电性连接。
[0029]进一步，所述叶片挤压气缸、所述焊枪控制气缸、所述电机、所述钢带送料控制器、所述送料控制器均与所述PLC电器控制系统电性连接。
[0030]进一步，所述叶片挤压气缸、所述焊枪控制气缸均与所述气动控制箱电性连接，所述电机、所述钢带送料控制器、所述送料控制器均与所述PLC电控箱电性连接。
[0031 ] 进一步，所述动力系统与所述传动装置电性连接。
[0032]进一步,所述电机与所述传动轮连接。[0033]进一步,所述主传动轮与所述主传动轴通过链条连接,所述工件传动轴与所述工件传动轴通过链条连接，且所述主传动轮与所述工件传动轮通过链条连接，所述工件传动轮与所述电机传动轮通过链条连接。
[0034]进一步，所述主传动轴上设有螺纹(未图示)。当钢带输送至主传动轴上时，其旋转的叶片沿着螺纹进行盘旋，故主传动轴的螺纹用来控制叶片间距。
[0035]进一步，所述盘旋装置框架式液压预折弯自动盘旋装置，所述焊接装置为双面焊接装置。
[0036]所述盘旋装置通过叶片挤压气缸将钢带进行挤压，使得钢带在被挤压的过程中沿着叶片挤压轨道行走，故完成钢带盘旋的步骤；在钢带被送至工件的过程中，钢带不断盘旋形成有多个叶片，可调送料叶片机构通过控制叶片间距和叶片的高度，使得钢带盘旋均匀，使其不易复位。
[0037]所述焊接装置用于完成工件的焊接任务。本发明焊枪轨道为高进度仿形焊枪轨道，其是由高精度导轨制成，具有行走稳定、不跑偏和精度高的优点。焊接工作台用来支撑焊枪和焊枪调整支架，焊枪控制气缸控制焊枪前进与后退，焊枪调整支架可调整焊枪轨道的角度。
[0038]所述锁紧装置由锁紧工作台、锁紧气缸和工件调整尾座组成；其中锁紧工作台用于锁紧工件；锁紧气缸用于顶紧工件；工件调整尾座根据工件的长度调整尾座，并带动工件旋转盘旋钢带。
[0039]所述传动装置由主传动轴、工件传动轴和传动轮组成,通过电机带动电机传动轮旋转，从而进一步传动到主轴传动轮，使得主传动轴传动到工件传动轮，再传动到工件传动轴以完成传动工作。传动装置的传动，方便完成盘旋和焊接工作。
[0040]所述钢带锁紧机构用于工作完毕后锁紧钢带并带回起始点；钢带送料控制器用于控制钢带平整度和稳定性，其为粗定位；送料控制器控制钢带平整度和稳定性，其为精定位。
[0041]本发明所述盘旋钢带的螺距的总长度通过编码器调节，且本发明机台由矩形钢管拼装焊接成型，其用于支撑本发明的其它零件。本发明尺寸为长3300mm，宽930mm，高960mmo
[0042]本发明的工作过程为:首先将工件放在锁紧工作台上，启动锁紧气缸，使得锁紧气缸顶紧工件，根据工件的实际长度，通过工件调整尾座进行调节，使得工件固定在锁紧工作台上；然后通过钢带输送机构将钢带输送至盘旋装置，启动盘旋装置，通过叶片挤压气缸将钢带挤压到工件上，通过人工将钢带点焊在工件上；紧接着钢带在叶片挤压气缸的挤压下，沿着叶片挤压轨道行走完成钢带的盘旋，在钢带盘旋过程中，钢带形成多个叶片，可调送料叶片机构用于调整叶片高度、间距和角度；启动焊接装置，通过焊枪控制气缸带动焊枪，使其沿着焊枪轨道进行焊接，通过焊枪调整支架对焊枪轨道的角度进行调节，故本发明盘旋焊接一次完成，螺旋地桩成型。
[0043]本发明的工作原理为:该设备通过PLC电器控制系统控制电机带动主传动轴转动，主传动轴转动带动工件传动轴旋转；利用盘旋装置将钢带外伸展挤压到工件并盘旋在工件上，同时焊接装置将钢带焊接在工件上，故本发明将挤压、盘旋、焊接一次完成。
[0044]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种螺旋地桩自动盘旋焊接机，其特征在于，包括机台、盘旋装置、焊接装置、动力系统、锁紧装置、传动装置、钢带输送机构和PLC电器控制系统；所述盘旋装置、所述焊接装置、所述动力系统、所述锁紧装置、所述传动装置、所述钢带输送机构和所述PLC电器控制系统均安装在所述机台上；且所述盘旋装置、所述焊接装置、所述动力系统、所述锁紧装置、所述传动装置、所述钢带输送机构均与所述PLC电器控制系统电性连接； 所述盘旋装置包括叶片挤压气缸、叶片挤压轨道和可调送料叶片机构；所述叶片挤压轨道设于所述叶片挤压气缸与所述可调送料叶片机构之间； 所述焊接装置包括焊枪轨道、焊接工作台、焊枪控制气缸、焊枪调整支架和焊枪；所述焊枪与所述焊枪调整支架安装在焊接工作台上，所述焊枪控制气缸与所述焊枪电性连接，所述焊枪轨道与所述焊枪调整支架连接； 所述动力系统包括电机和减速机，所述电机与所述减速机电性连接；所述锁紧装置包括锁紧工作台、锁紧气缸和工件调整尾座； 所述传动装置包括主传动轴、工件传动轴和传动轮，所述传动轮包括主传动轮、工件传动轮和电机传动轮，所述主传动轮与所述主传动轴连接，所述工件传动轴与所述工件传动轮连接，所述电机传动轮分别与所述工件传动轮、所述电机连接，所述工件传动轮与所述主传动轮连接；所述工件传动轴安装在所述工件调整尾座一端；所述钢带输送机构包括钢带锁紧机构、钢带送料控制器和送料控制器。
2.如权利要求1所述的螺旋地桩自动盘旋焊接机，其特征在于，所述PLC电器控制系统包括PLC电控箱、变频器、光电感应器、PLC可视操作界面、编码器、电磁阀和气动控制箱，所述PLC电控箱分别与所述变频器、所述光电感应器、所述PLC可视操作界面、所述编码器、所述电磁阀、所述气动控制箱电性连接。
3.如权利要求2所述的螺旋地桩自动盘旋焊接机，其特征在于，所述传动装置上进一步设有主轴固定轨道、主轴调整装置和主轴控制器，所述主轴控制器与所述PLC电控箱电性连接，且所述主轴控制器分别与所述主轴调整装置、主传动轴、传动轮电性连接。
4.如权利要求1-3中任一项所述的螺旋地桩自动盘旋焊接机，其特征在于，所述叶片挤压气缸、所述焊枪控制气缸、所述电机、所述钢带送料控制器、所述送料控制器均与所述PLC电器控制系统电性连接。
5.如权利要求4所述的螺旋地桩自动盘旋焊接机，其特征在于，所述叶片挤压气缸、所述焊枪控制气缸均与所述气动控制箱电性连接，所述电机、所述钢带送料控制器、所述送料控制器均与所述PLC电控箱电性连接。
6.如权利要求5所述的螺旋地桩自动盘旋焊接机，其特征在于，所述动力系统与所述传动装置电性连接。
7.如权利要求6所述的螺旋地桩自动盘旋焊接机，其特征在于，所述电机与所述传动轮连接。
8.如权利要求7所述的螺旋地桩自动盘旋焊接机，其特征在于，所述主传动轮与所述主传动轴通过链条连接，所述工件传动轴与所述工件传动轴通过链条连接，且所述主传动轮与所述工件传动轮通过链条连接，所述工件传动轮与所述电机传动轮通过链条连接。
9.如权利要求8所述的螺旋地桩自动盘旋焊接机，其特征在于，所述主传动轴上设有螺纹。
10.如权利要 求9所述的螺旋地桩自动盘旋焊接机，其特征在于，所述盘旋装置框架式液压预折弯自动盘旋装置，所述焊接装置为双面焊接装置。
【文档编号】E02D5/56GK103537904SQ201310493335
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】王协岭 申请人:王协岭