料盘输入扭矩控制系统及滚焊机的制作方法

1.本发明涉及笼筋滚焊机技术领域，特别是涉及一种料盘输入扭矩控制系统及滚焊机。


背景技术：

2.在常规的笼筋滚焊机控制逻辑中，笼筋前进小车，滚焊机花盘，滚焊机料盘三者驱动电机的转速之间存在相互关联的匹配关系，目前主要的转速控制方式为人工手动调节电机控制器的电位器和变频器的频率来控制三个电机的转速至匹配转速。在现有的滚焊机三个驱动电机关联控制逻辑中，三个驱动电机之间的转速匹配完全依赖人工经验，因为笼筋直径小于滚焊机料盘的直径(笼筋需要穿入滚焊机料盘中心孔中)，两者之间需要线速度匹配；笼筋前进小车的前进速度根据螺旋筋周向排布的密度有关，因而并非恒定速度前进，滚焊机花盘和滚焊机料盘的转速就需要实时调整。
3.滚焊机在工作中，一方面需要通过笼筋前进小车将笼筋牵引而出，另一方面需要滚焊机料盘转动将螺旋筋缠绕在笼筋上，与之同步地，滚焊机花盘上转动设置的焊接头将螺旋筋周向焊接在笼筋上，三者之间的运动同步进行且相互配合，而滚焊机料盘在电机转速过快时容易拉断螺旋筋，转速过慢时则会将螺旋筋反向缠绕在笼筋上，该种状态下若未及时停机也会拉断螺旋筋。螺旋筋拉断后需要重接，重接一般耗时较长，同时会导致生产中断，严重影响了生产效率。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对滚焊机料盘转动过快或过慢易拉断螺旋筋，严重影响生产效率的问题，提供一种料盘输入扭矩控制系统及滚焊机。
5.一种料盘输入扭矩控制系统，包括滚焊机料盘，所述滚焊机料盘上设有螺旋筋；离合器组件，所述离合器组件包括驱动器、离合器和控制器，所述驱动器连接所述离合器，所述离合器连接所述滚焊机料盘，所述控制器与所述离合器连接以控制所述离合器的输出转矩，所述离合器被配置为当所述驱动器的输出转矩超出所述离合器的预设转矩范围时，所述离合器与所述滚焊机料盘断开连接。
6.进一步地，所述驱动器反向转动时所述离合器被配置为输出最大制动转矩至所述滚焊机料盘。
7.进一步地，所述离合器组件还包括传动组件，所述传动组件连接所述驱动器、所述离合器以及所述滚焊机料盘。
8.进一步地，所述传动组件包括第一传动组件和第二传动组件，所述第一传动组件连接所述驱动器和所述离合器，所述第二传动组件连接所述离合器和所述滚焊机料盘。
9.进一步地，所述第一传动组件和所述第二传动组件为传动带结构。
10.进一步地，所述第一传动组件和所述第二传动组件为传动链结构。
11.进一步地，还包括笼筋前进小车和滚焊机花盘，所述控制器根据所述笼筋前进小
车的速度和所述滚焊机花盘的转速调节所述离合器的输出转矩。
12.进一步地，还包括中控单元，所述中控单元控制所述笼筋前进小车的速度、所述滚焊机花盘的转速以及所述驱动器的转动。
13.进一步地，所述离合器包括磁粉离合器。
14.进一步地，提供一种滚焊机，包括以上所述的料盘输入扭矩控制系统，还包括机架，所述料盘输入扭矩控制系统设置在所述机架上。
15.本技术所提供的料盘输入扭矩控制系统，包括滚焊机料盘和离合器组件，滚焊机料盘上设有螺旋筋，离合器组件与滚焊机料盘连接，离合器组件包括驱动器、离合器和控制器，驱动器驱动离合器带动滚焊机料盘转动，从而输出螺旋筋，控制器用于控制离合器的输出转矩，当驱动器的输出转矩超出离合器的预设转矩范围时，控制器控制离合器与滚焊机料盘断开连接，从而防止滚焊机料盘获得较大的转动扭矩，进而拉断输出的螺旋筋。本技术通过离合器在预设的工作转矩范围内传递扭矩，在扭矩过大时自动打滑不传递扭矩，控制驱动器将工作范围内的扭矩传递到滚焊机料盘上时，能够避免扭矩过大拉断螺旋筋；可以在正常的作业中，将滚焊机料盘转速在预设工作转矩范围内进行加快，不会因滚焊机料盘转速过慢而拉断螺旋筋，达到了防止滚焊机料盘转速过慢带来的反向缠绕的问题。
16.本技术提供的滚焊机，通过集成在机架上的离合器组件来控制滚焊机料盘的转动，使得滚焊机料盘的转动能够与笼筋前进小车的移动和滚焊机花盘的转动独立起来，一旦发现三者之间的配合关系有所变化，离合器组件能够及时响应从而使得滚焊机料盘停止转动，避免了拉断螺旋筋的可能性。
附图说明
17.图1为本技术一种实施例的料盘输入扭矩控制系统的含钢筋笼的立体图；
18.图2为本技术一种实施例的料盘输入扭矩控制系统的含钢筋笼的俯视图；
19.图3为本技术一种实施例的料盘输入扭矩控制系统的无钢筋笼的局部放大图。
20.其中，1、离合器组件，11、离合器，12、第一传动组件，121、驱动器输出带轮，122、驱动器输出传送带，123、离合器输入带轮，13、驱动器，14、第二传动组件，141、离合器输出带轮，142、离合器输出传送带，143、滚焊机料盘驱动轮；15、控制器；
21.2、笼筋前进小车；
22.3、滚焊机料盘，31、料盘架，32、螺旋筋；
23.4、滚焊机花盘，41、螺旋筋传送管；
24.5、端板；
25.6、钢筋笼，61、钢筋。
具体实施方式
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、
“
厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
28.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
32.图1示出了本技术一种实施例的料盘输入扭矩控制系统的含钢筋笼的立体图，图2示出了本技术一种实施例的料盘输入扭矩控制系统的含钢筋笼的俯视图，图3示出了本技术一种实施例的料盘输入扭矩控制系统的无钢筋笼的局部放大图，需要说明的是，图2与图3为同一视角下料盘输入扭矩控制系统下的状态图，图2中为含有钢筋笼状态，而图3的局部放大图与图2中对应部分视图相同，仅仅是为了便于描述产品结构，取消了其上钢筋笼的相关图纸。
33.结合图1
‑
图3所示，本技术所提供的料盘输入扭矩控制系统包括离合器组件1、笼筋前进小车2、滚焊机料盘3和滚焊机花盘4，多根钢筋61周向分布形成钢筋笼6，钢筋笼6依次穿过滚焊机花盘4、滚焊机料盘3并被固定在端板5上，滚焊机料盘3与滚焊机花盘4中心孔同心且相对间隔布置，滚焊机花盘4靠近穿筋完的笼筋位置以接收待螺旋滚焊的钢筋笼6，滚焊机料盘3远离滚焊机花盘4的一侧设置笼筋前进小车2，笼筋前进小车2连接端板5以牵引钢筋笼6延伸，钢筋笼6在轴向延伸同时周向被螺旋筋32缠绕并将螺旋筋32滚焊连接在钢筋笼6上。
34.钢筋笼6在笼筋前进小车2的带动下沿轴向移动依次经过滚焊机花盘4中心孔，滚焊机料盘3中心孔，最后被送入笼筋前进小车2并跟随笼筋前进小车2同步轴向运动，从而移走焊接完成的钢筋笼6；滚焊机料盘3靠近滚焊机花盘4的一侧设有料盘架31，螺旋筋32缠绕
于料盘架31上，通过滚焊机料盘3旋转将其上的螺旋筋32输送到滚焊机花盘4上。滚焊机花盘4通过螺旋筋传送管41接收螺旋筋32，并将螺旋筋32螺旋焊接于钢筋笼6上，而滚焊机料盘3在向滚焊机花盘4传送螺旋筋32的同时还向螺旋筋32提供张紧力，从而便于螺旋筋32缠绕在钢筋笼6上。
35.进一步地，通过笼筋前进小车2的轴向运动速度的调节实现同型号钢筋笼上不同位置螺旋筋的疏密缠绕焊接，而针对不同型号钢筋笼6的滚焊操作，需要调节滚焊机料盘3及滚焊机花盘4的转速，再对应调整笼筋前进小车2的轴向运动速度以与之相适配。在调节三者之间配速时，需保证滚焊机料盘3的配速不会过快或过慢，从而将螺旋筋32拉断。因此，在滚焊机料盘3靠近笼筋前进小车2一侧的底部设置有离合器组件1，通过离合器组件1调节滚焊机料盘3的转速。
36.具体而言，本技术所提供的离合器组件1，包括离合器11、驱动器13和控制器，可选地，驱动器13为伺服电机。驱动器13连接离合器11，离合器11连接滚焊机料盘3，控制器13与离合器11连接以控制离合器11的输出转矩，离合器11被配置为当驱动器13的输出转矩超出离合器11的预设转矩范围时，离合器11与滚焊机料盘3断开连接。
37.本技术一种实施方式，驱动器13的输出转矩大于离合器11的预设转矩范围，为了防止滚焊机料盘3转动过快而拉断螺旋筋32的情形发生，离合器11在控制器15的作用下自动打滑，从而断开其与滚焊机料盘3的连接。
38.本技术另一种实施方式，驱动器13的输出转矩小于离合器11的预设转矩范围，为了防止滚焊机料盘3转动过慢使得螺旋筋32被反向缠绕，进而将螺旋筋32拉断的情形发生，离合器11在控制器15的作用下自动打滑，从而断开其与滚焊机料盘3的连接。
39.进一步地，本技术所提供的离合器组件1还包括传动组件(未标示)，传动组件连接驱动器13、离合器11以及滚焊机料盘3，通过传动组件将驱动器13的动力传递至离合器11之中，并通过传动组件将动力由离合器11传递至滚焊机料盘3上，从而驱动滚焊机料盘3转动。
40.本技术一种实施方式，传动组件包括第一传动组件12和第二传动组件14，第一传动组件12连接驱动器13和离合器11，第二传动组件14连接离合器11和滚焊机料盘3。
41.本技术一种另一种实施方式，第一传动组件12和第二传动组件14为传动带结构。具体而言，第一传动组件12包括驱动器输出带轮121、驱动器输出传送带122和离合器输入带轮123，驱动器输出带轮121与驱动器13的输出轴连接，离合器输入带轮123与离合器11的输入轴连接，驱动器输出带轮121经由驱动器输出传送带122与离合器输入带轮123传动连接，驱动器输出传送带122的两端分别外套于驱动器输出带轮121及离合器输入带轮123的外周并与两者传动配合，通过第一传动组件12将驱动器13的动力传递至离合器11处，从而驱动离合器11运转。
42.第二传动组件14包括离合器输出带轮141、离合器输出传送带142和滚焊机料盘驱动轮143，离合器输出带轮141设置在离合器11的输出端，滚焊机料盘驱动轮143设置在滚焊机料盘3的输入轴上，离合器输出带轮141经由离合器输出传送带142与滚焊机料盘驱动轮143传动连接，离合器输出传送带142的两端分别外套于离合器输出带轮141及滚焊机料盘驱动轮143的外周并与两者传动配合，通过第二传动组件14将离合器11上的动力传递至滚焊机料盘3上，从而驱动滚焊机料盘3运转，进而输出螺旋筋32。
43.本技术所提供的离合器组件采用传动带结构形式，相比齿轮等传动结构，能够便
于整合设备的整体结构，使得离合器组件结构简洁，空间占用率较小，且便于后期拆卸维护。
44.本技术另一种实施方式，第一传动组件和第二传动组件为传动链结构。需要说明的是，无论是传动带结构还是传动链结构，其作用都是将动力从驱动器顺利地传递至离合器，并经过离合器传递至滚焊机料盘之中，采用分段传递的结构，便于离合器断开或者连接其与滚焊机料盘的连接，且结构更为紧凑，能够更好地利用滚焊机的内部空间。
45.进一步地，本技术所提供的料盘输入扭矩控制系统还包括中控单元，中控单元用于控制笼筋前进小车2的速度、滚焊机花盘4的转速以及驱动器13的转动。
46.可选地，中控单元与离合器组件1中的控制器15集成在一起，从而便于对整个设备进行控制，包括但不限于驱动器13转动方向、转速、输出转矩等。
47.进一步地，当驱动器13的输出转矩超过离合器11预设的工作转矩范围时，通过控制器15控制离合器11断开其与滚焊机料盘3的连接，驱动器13的输出转矩经过离合器输入带轮123传输给离合器11，离合器11自动打滑，并不能将过大的转矩传输到离合器输出带轮141上，因而滚焊机料盘驱动轮143不能得到过大的转矩，不会引发滚焊机料盘3因为转矩过大，转速过快，避免张紧力过大而拉断螺旋筋32。
48.进一步地，驱动器13反向转动时离合器11被配置为输出最大制动转矩至滚焊机料盘3。在刹车制动的状态下，中控单元(控制器15)可以实时控制驱动驱动器13反向转动，控制器15控制将预设的工作转矩范围内最大的刹车制动力矩传递到离合器11上，离合器11传递最大的刹车力矩至滚焊机料盘3处，滚焊机料盘3得到最大的刹车力矩以停止转动，从而防止拉断螺旋筋32。
49.可选地，离合器11包括磁粉离合器。磁粉离合器根据电磁原理和利用磁粉传递转矩，激磁电流和传递转矩成线性关系，在同滑差无关情况下能够传递一定的转矩，具有响应速度快、结构简单、无冲击振动、节约能源的优点。需要说明的是，磁粉离合器仅是本技术的一种优选实施方式，其他类型的离合器，只要能够在驱动器输出转矩过大时断开驱动器与滚焊机料盘之间的连接，避免滚焊机料盘转动而拉断螺旋筋，都是本技术所允许的。
50.本技术所提供的料盘输入扭矩控制系统，包括滚焊机料盘和离合器组件，滚焊机料盘上设有螺旋筋，离合器组件与滚焊机料盘连接，离合器组件包括驱动器、离合器和控制器，驱动器驱动离合器带动滚焊机料盘转动，从而输出螺旋筋，控制器用于控制离合器的输出转矩，当驱动器的输出转矩超出离合器的预设转矩时，控制器控制离合器与滚焊机料盘断开连接，从而防止滚焊机料盘获得较大的转动扭矩，进而拉断输出的螺旋筋。本技术通过离合器在预设的工作转矩范围内传递扭矩，在扭矩过大时自动打滑不传递扭矩，控制驱动器将工作范围内的扭矩传递到滚焊机料盘上时，能够避免扭矩过大拉断螺旋筋；可以在正常的作业中，将滚焊机料盘转速在预设工作转矩范围内进行加快，不会因滚焊机料盘转速过慢而拉断螺旋筋，达到了防止滚焊机料盘转速过慢带来的反向缠绕的问题。
51.进一步地，本技术提供一种滚焊机，包括以上所述的料盘输入扭矩控制系统，还包括机架，料盘输入扭矩控制系统设置在机架上。
52.现有的滚焊机具有至少三个驱动电机，分别驱动笼筋前进小车的移动，滚焊机料盘的转动以及滚焊机花盘的转动，三个运动之间存在一定的关联关系，因为笼筋直径小于滚焊机料盘的直径(笼筋需要穿入滚焊机料盘中心孔中)，两者之间需要线速度匹配；笼筋
前进小车的前进速度根据螺旋筋周向排布的密度有关，因而并非恒定速度前进，滚焊机花盘和滚焊机料盘的转速就需要实时调整。三个驱动电机之间的配合完全依靠人工手动调节，一旦该种配合关系未及时调整，容易将滚焊机上的螺旋筋拉断，从而影响生产效率。本技术提供的滚焊机，通过集成在机架上的离合器组件来控制滚焊机料盘的转动，使得滚焊机料盘的转动能够与笼筋前进小车的移动和滚焊机花盘的转动独立起来，一旦发现三者之间的配合关系有所变化，离合器组件能够及时响应从而使得滚焊机料盘停止转动，避免了拉断螺旋筋的可能性。
53.采用该种结构的离合器组件，能够有效地降低螺旋筋被拉断的风险，保证滚焊机的工作有序进行，结构简单，经济适用，维护方便，便于产品推广，同时有利于技术人员对现有的滚焊机进行改造升级。
54.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
55.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。