高铁用绝缘钢筋单根自动生产线的制作方法

1.本发明涉及绝缘钢筋自动生产设备，特别涉及高铁用绝缘钢筋单根自动生产线，属于自动化设备技术领域。


背景技术：

2.目前生产高铁用5598mm的绝缘钢筋（本技术中的涉及到的这类绝缘钢筋在高铁使用中也称绝缘钢筋，但钢筋上不套设绝缘管）的原料为φ8mm、长11216mm的crb600h高延性冷轧带肋钢筋；生产方法是：将一捆约2吨重的原料放到台架上，将该捆原料拆包，然后由人工将每根钢筋放置在普通冲床上进行定尺冲切，每根钢筋冲切两次，均冲切为5598mm长；钢筋进入冲床及出冲床均有导轮电机辅助，减轻操作人员劳动强度，冲切后的钢筋掉入收集槽。待一捆原料冲切完后，将冲切好的钢筋吊装至弯箍处，弯箍设备由两台普通弯箍机组成，调节好弯箍机间距，保证弯箍尺寸，由两名操作人员一次抬五根钢筋放置弯箍机处，进行弯箍，弯箍结束后再由这两名操作人员将钢筋放入收集槽，待弯箍好的钢筋数量满足客户需求后，将弯箍好的钢筋打包，运走。目前的生产方法操作人员劳动强度大，设备自动化程度低，基本完全靠人工操作，效率低下，需要多人配合才能完成，由于钢筋较长且具有一定重量，当工作人员注意力不集中时还会发生安全事故，造成人员伤害，由于这类钢筋需要的批量一般较大，所以针对这些问题需要研发生产线提升高铁用5598绝缘钢筋的自动化程度，以降低操作人员劳动强度、降低人工成本、提高效率，保障生产过程的安全性。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服目前的高铁用绝缘钢筋生产中存在的上述问题，提供一种高铁用绝缘钢筋单根自动生产线。
4.为实现本发明的目的，采用了下述的技术方案：高铁用绝缘钢筋单根自动生产线，包括成捆钢筋振动整理装置、自动钢筋定尺剪断装置、落料装置、折弯装置、卸料装置，所述的成捆钢筋振动整理装置包括一个振动整理单元或多个振动整理单元，每个振动整理单元包括沿钢筋长度方向固定设置的多道振动底架，所述的振动底架的上端左右两侧均设置有弹簧，弹簧的下端顶在振动底架上，承载架的下端压在弹簧上端，所述的承载架的上具有多道槽型的承载梁，在承载架上固定安装有振动电机，振动电机连接有控制器，当振动单元有多个时，相邻的振动单元之间具有间隙；所述的自动钢筋定尺剪断装置包括剪断装置，在剪断装置前、成捆钢筋振动整理装置后安装有夹送装置，所述的夹送装置包括夹送机架，在夹送机架内安装有夹送电机，夹送电机的输出轴朝上，主动夹轮直接或间接连接在夹送电机的输出轴上，与主动夹轮配合设置有被动夹轮，所述的被动夹轮转动安装在轮架上，轮架通过竖直方向的轮架轴转动安装在夹送机架上，在夹送机架上安装有轮架转动驱动装置，主动夹轮的后方固定安装有送料导管，送料导管的出口延长线位于剪断装置的刀柄之下；在剪断装置后安装有导槽，导槽与送料导管前后对应，所述的导槽没有底面，在导槽靠近后端前后分布安装有两组钢筋检
测开关，每组钢筋检测开关由两个前后分布的钢筋检测开关组成，在导槽下部设置有多个可开合的支撑板，钢筋支撑在支撑板上，支撑板连接有开合驱动装置，在导槽附近靠近前端、后端分别安装有一套下压装置，两组钢筋检测开关分别位于后端的下压装置的前后，所述的下压装置上具有可进入、可退出导槽的压板；在导槽靠近前端的底部安装有导轮，所述的导轮直接或间接连接在导料电机的输出轴上，导料电机的输出轴为水平左右方向，导轮的上端面高于导槽的底部水平面；所述的落料装置位于导槽的侧向方，包括固定在机架上的固定板和可调活动板，固定板、可调活动板的上部与导槽的下部相对应、下部与钢筋的承接板相对应，可调活动板的下端具有向内侧下部方向延伸的导向沿，钢筋从固定板和可调活动板之间落下；所述的折弯装置包括固定安装在靠近导槽下方前后端部的两台弯箍机，所述的弯箍机包括弯箍电机，弯箍电机的输出轴连接至减速箱，减速箱的输出轴上连接有弯块，所述的弯块前端面上具有向外凸出的折弯面，两个弯箍机上其中一个弯块上具有止挡面，在没有止挡面的弯箍机处配置有前后方向的对齐气缸，所述的减速箱的输出轴为空心轴，弯块上有与空心轴相通的通孔，芯轴穿设空心轴和通孔中，芯轴连接在芯轴气缸的缸杠上，芯轴气缸固定设置，所述的承接板沿前后方向固定安装多块，一块或多块承接板上安装有物料检测开关，在靠近两个弯箍机的承接板上方固定安装有压紧气缸，压紧气缸的缸杆上连接有压紧板，在前后方向的投影上可调活动板的下端位于压紧板与承接板之间；所述的卸料装置包括安装在部分承接板内侧的缸杆向外的卸料气缸，卸料气缸的缸杆与承接板上的钢筋内外相对，在承接板的外下方安装有多个收集槽；上述的各电机、检测开关、气缸均连接至控制器控制。
5.进一步的；在每个振动底架上的两个弹簧之间还安装有多个橡胶弹簧，橡胶弹簧的上方具有承载梁；在振动底架上端固定连接有下导柱，在承载架下端固定连接有上导柱，上导柱、下导柱分别插设在弹簧的中孔中，上导柱和下导柱之间具有空间。
6.进一步的；在振动底架与承载架之间还安装有连杆机构，所述的连杆机构包括上端铰接在承载架上的第一连杆、下端铰接在振动底架上的第二连杆，第三连杆的两端分别与第一连杆、第二连杆的另一端铰接，所述的承载架上具有两根左右分布的纵梁，每个振动底架的两侧均安装有连杆机构，连杆机构中的第一连杆上端铰接在相应侧的纵梁上。
7.进一步的；在最前端的振动整理单元的承载架的前端、最后端的振动整理单元的后端分别固定安装有前止挡、后止挡。
8.进一步的；所述的轮架转动驱动装置为轮架驱动气缸，轮架驱动气缸的尾端铰接在夹送机架上、缸杆与转臂之间铰接，转臂固定连接在轮架轴上，轮架轴转动安装在机架上，轮架固定连接在轴上，轮架驱动气缸连接至控制器控制。
9.进一步的；所述的支撑板为曲柄状，曲柄的中部转动连接在导料槽处的机架上，曲柄的端部铰接在开合气缸的杠杆上，开合气缸的尾端铰接在导料槽处的机架上，开合气缸连接至控制器控制。
10.进一步的；所述的剪断装置包括刀柄，刀柄的尾端铰接在偏心轴上，刀柄偏离首端、尾端部位转动连接在剪断机架上，偏心轴连接在被动同步带轮的中心轴上，被动同步带轮通过中心轴转动安装在剪断装置的机架上，在剪断装置的机架上还转动安装有主动同步带轮，主动同步带轮通过剪断电机驱动，主动同步带轮与被动同步带轮之间通过同步带传
动，剪断电机连接至控制器控制，在主动同步轮与剪断机架上连接有可相互感应的位置检测开关。
11.进一步的；所述的压料装置为：长连杆靠近中部铰接在压紧架上，压紧架固定连接在导料槽处的机架上，长连杆的后端铰接在压紧气缸的缸杆上，压紧气缸的尾端铰接在导料槽处的机架上，与长连杆平行设置有短连杆，短连杆的一端铰接在压紧架上，压板的上部通过两根铰接轴分别与长连杆、短连杆之间铰接，压紧架、压板、长连杆、短连杆构成平行四连杆机构。
12.进一步的；在主动夹轮前部的夹送机架上安装有水平左右方向的支撑转辊。
13.进一步的；在靠近弯块处安装有原点检测开关。
14.本发明的积极有益技术效果在于：本生产线只需一个人即可完成5598mm钢筋的自动剪断、折弯作业，本生产线与人工生产相比，日产量相当于5个工人的产量，相当于节省了4个劳动力，大大节省了劳动力成本，设备投入短期内即可收回，而且基本没有安全风险。
附图说明
15.图1是本生产线的整体示意图。图2是成捆钢筋振动整理装置的示意图。
16.图3是成捆钢筋振动整理装置第一振动单元的示意图。
17.图4是成捆钢筋振动整理装置连杆处的示意图。
18.图5是夹送装置、剪断装置处的示意图。
19.图6是去掉部分机架、部件后的另一个方位的示意图。
20.图7是导槽部位的设备示意图。
21.图8是导槽前端部位的设备示意图。
22.图9是导槽后端部位的设备示意图。
23.图10是前部的弯箍机处的示意图。
24.图11是后部的弯箍机处的示意图。
具体实施方式
25.为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明的实施实例。这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。
26.结合附图对本发明进一步详细的解释，附图中各标记为：100：第一振动整理单元；101：前止挡，102：第一纵梁；103：第二纵梁；104：承载梁；105：振动电机；106：振动底架；107：橡胶弹簧；108：弹簧；109：第一连杆；110：第二连杆；111：第三连杆；112：上导柱；113：下导柱；200：第二振动单元；201：后止挡；300：夹送机架；301：支撑转辊；302：主动夹轮；303：轮架；304：送料导管；305：刀柄；306：被动同步带轮；307：导槽；308：第一下压装置；309：第二下压装置；3091：长连杆；3092：压紧架；3093：压紧气缸；3094:短连杆；3095压板；310：导料电机；311：支撑板；312：开合气缸；313：被动夹轮；314：轮架轴；315：轮架驱动气缸；316：转臂；317：夹送电机；318：主动同步带轮；319：位置检测开关；320：偏心轴；321：刀柄转动连接的轴；322：第一钢筋检测开关a；323：第一钢筋检测开关b；324：导轮；325：剪断电机；326：第二钢筋检测开关a；327：第二钢筋检测开关b；400：固定板；401：可调活动板；
402：导向沿；500：对齐气缸；600：承接板；6001：压紧气缸；6002：压紧板；601：第一弯箍机；6011：弯箍电机；6012：减速箱；6013：芯轴；6014：芯轴气缸；6015：折弯面；6016：止挡面；6017：弯块；6018：原点检测开关；602：第二弯箍机；700：卸料气缸；800：收集槽。
27.如附图所示，高铁用绝缘钢筋单根自动生产线，包括成捆钢筋振动整理装置、自动钢筋定尺剪断装置、落料装置、折弯装置、卸料装置。
28.包括一个振动整理单元或多个振动整理单元，图1中的的振动整理装置包括第一振动整理单元100、第二振动整理单元200，以第一振动整理单元为例，第一振动整理单元包括沿钢筋长度方向固定设置的多道振动底架106，所述的振动底架的上端左右两侧均设置有弹簧108，弹簧的下端顶在振动底架上，承载架的下端压在弹簧上端，所述的承载架的上具有多道槽型的承载梁104，在每个振动底架上的两个弹簧之间还安装有多个橡胶弹簧107，橡胶弹簧的上方具有承载梁。所述的承载架上具有两根左右分布的纵梁，图中纵梁为第一纵梁102、第二纵梁103，承载梁104固定连接在两根纵梁上，更为优化的，在振动底架上端固定连接有上导柱112，在承载架下端固定连接有下导柱113，上导柱、下导柱分别插设在弹簧的中孔中，上导柱和下导柱之间具有空间。
29.在振动底架与承载架之间还安装有连杆机构，所述的连杆机构包括上端铰接在承载架上的第一连杆109、下端铰接在振动底架上的第二连杆110，第三连杆111的两端分别与第一连杆、第二连杆的另一端铰接。本实施例中，每个振动底架的两侧均安装有连杆机构，连杆机构中的第一连杆上端铰接在相应侧的纵梁上，在承载架上固定安装有振动电机105，振动电机连接有控制器，当振动单元有多个时，相邻的振动单元之间具有间隙。
30.最前端的振动整理单元的承载架的前端、最后端的振动整理单元的后端分别固定安装有前止挡101、后止挡201。当振动单元只有一个时，最前端的振动整理单元和最前端的振动整理单元为同一个。
31.所述的自动钢筋定尺剪断装置包括剪断装置，在剪断装置前安装有夹送装置，所述的夹送装置包括夹送机架300，在夹送机架内安装有夹送电机317，夹送电机的输出轴朝上，主动夹轮302直接或间接连接在夹送电机的输出轴上，在主动夹轮前部的夹送机架上安装有水平左右方向的支撑转辊301，与主动夹轮配合设置有被动夹轮313，所述的被动夹轮转动安装在轮架302上，轮架通过竖直方向的轮架轴314转动安装在夹送机架上，在夹送机架上安装有轮架转动驱动装置，本实施例中，所述的轮架转动驱动装置为轮架驱动气缸315，轮架驱动气缸的尾端铰接在夹送机架上、缸杆与转臂316之间铰接，转臂固定连接在轮架轴314上，轮架轴转动安装在机架上，轮架固定连接在轮架轴上，轮架驱动气缸连接至控制器控制。轮架驱动气缸可以采用电动推杆、油缸、电磁铁来代替，轮子轴也可以直接由电机带动驱动。
32.主动夹轮的后方固定安装有送料导管304，送料导管不仅起到导管的作用，还与刀柄一起实现切料的作用，相当于剪刀的一个刀刃，送料导管的出口延长线位于剪断装置的刀柄305之下；所述的剪断装置包括刀柄305，刀柄的尾端铰接在偏心轴320上，刀柄偏离首端、尾端部位转动连接在剪断机架上，图中，321为刀柄转动连接的轴，刀柄转动连接的轴两端连接在该处的机架上，为了显示内部结构，该处的机架删除了，故图上显示的刀柄转动连接的轴两端为悬空状态，偏心轴连接在被动同步带轮的中心轴上，被动同步带轮通过中心轴转动安装在剪断装置的机架上，在剪断装置的机架上还转动安装有主动同步带轮318，主
动同步带轮通过剪断电机325驱动，主动同步带轮与被动同步带轮之间通过同步带传动，剪断电机连接至控制器控制，在主动同步轮与剪断机架上连接有可相互感应的位置检测开关319，位置检测开关可采用接近开关。
33.在剪断装置后安装有导槽307，导槽与送料导管304前后对应，所述的导槽没有底面，在导槽靠近后端前后分布安装有两组钢筋检测开关，每组钢筋检测开关由两个前后分布的钢筋检测开关组成，图中四个检测开关分别为322所示的第一钢筋检测开关a、323：第一钢筋检测开关b、326所示的第二钢筋检测开关a、327所示的第二钢筋检测开关b；其中第一钢筋检测开关a、第一钢筋检测开关b为一组，位于后端的压料装置的前方，用于钢筋剪断；第二钢筋检测开关a、第二钢筋检测开关b为一组，位于后端的压料装置的后方，用于剪断后的钢筋出料。
34.在导槽下部设置有多个可开合的支撑板，钢筋支撑在支撑板上，支撑板连接有开合驱动装置，在导槽附近靠近前端、后端分别安装有一套下压装置，在导槽下部设置有多个可开合的支撑板311，可开合的支撑板连接有开合驱动装置，所述的支撑板为曲柄状，曲柄的中部转动连接在导料槽处的机架上，曲柄的端部铰接在开合气缸312的杠杆上，开合气缸的尾端铰接在导料槽处的机架上，开合气缸连接至控制器控制。钢筋支撑在支撑板上，在导槽附近靠近前端、后端分别安装有一套下压装置，所述的下压装置上具有可进入、可退出导槽的压板；图中，两套下压装置分别为第一下压装置308、第二下压装置309。第一下压装置设定为在剪断时压着钢筋，以辅助剪断，第二下压装置设定作用为顶着钢筋的端部，以辅助剪断。所述的夹送电机、钢筋检测开关均连接至控制器。本实施例中，所述的下压装置为：长连杆3091靠近中部铰接在压紧架3092上，压紧架固定连接在导料槽处的机架上，长连杆的后端铰接在压紧气缸3093的缸杆上，压紧气缸的尾端铰接在导料槽处的机架上，与长连杆平行设置有短连杆3094，短连杆的一端铰接在压紧架上，压板3095的上部通过两根铰接轴分别与长连杆、短连杆之间铰接，压紧架、压板、长连杆、短连杆构成平行四连杆机构。在导槽靠近前端的底部安装有导轮324，所述的导轮直接或间接连接在导料电机310的输出轴上，导料电机的输出轴为水平左右方向，导轮的上端面高于导槽的底部水平面，导料电机连接至控制器控制。
35.所述的落料装置位于导槽的侧向方，包括固定在机架上的固定板和可调活动板401，固定板400、可调活动板的上部与导槽的下部相对应、下部与钢筋的承接板相对应，可调活动板的下端具有向内侧下部方向延伸的导向沿403，钢筋从固定板和可调活动板之间落下；所述的折弯装置包括固定安装在靠近导槽下方前后端部的两台弯箍机，图中601为第一弯箍机、602为第二弯箍机，所述的弯箍机包括弯箍电机6011，弯箍电机的输出轴连接至减速箱6012，减速箱的输出轴上连接有弯块6017，在靠近弯块处安装有原点检测开关6012，原点检测开关用于检测弯块转动后是否回到原点。所述的弯块前端面上具有向外凸出的折弯面6015，两个弯箍机上其中一个弯块上具有止挡面，图中，第一弯箍架上具有止挡面6016，图11是第二弯箍机处的示意图，两处不同之处就是止挡面，止挡面在对齐气缸500推动钢筋时挡住钢筋端部，在没有止挡面的弯箍机处配置有前后方向的对齐气缸500，所述的减速箱的输出轴为空心轴，弯块上有与空心轴相通的通孔，芯轴6013穿设空心轴和通孔中，芯轴连接在芯轴气缸6014的缸杠上，芯轴气缸
固定设置，所述的承接板600沿前后方向固定安装多块，一块或多块承接板上安装有物料检测开关，物料检测开关可采用接近开关，用于检测钢筋是否落到承接板上，在靠近两个弯箍机的承接板上方固定安装有压紧气缸6001，压紧气缸的缸杆上连接有压紧板6002，在前后方向的投影上可调活动板的下端位于压紧板与承接板之间。
36.所述的卸料装置包括安装在部分承接板内侧的缸杆向外的卸料气缸700，卸料气缸的缸杆与承接板上的钢筋内外相对，在承接板的外下方安装有多个收集槽800.上述的各电机、检测开关、气缸均连接至控制器控制。
37.本技术中的气缸均可采用电动推杆、油缸、电磁铁中的任何一种替代。下压装置还可以直接采用升降机构驱动压板升降。
38.本生产线生产时，将成捆钢筋放置在承载架上，拆包后，启动振动电机，对成捆钢筋进行振动，将相互交叉的钢筋振开，使钢筋之间不再发生纠缠，然后人工将待裁切的钢筋置放至主动夹轮处，主动夹轮、被动夹轮夹着钢筋向后输送，钢筋经过送料导管、带轮后支撑在支撑板上，当钢筋到达第一钢筋检测开关后，夹送电机、导料电机减速，当第一钢筋检测开关b感应后，第二下压装置位于下压状态挡住钢筋，夹送电机及导料电机停止动作，调节第一钢筋检测开关的位置，可以保证钢筋裁切后长度合格，此时第一下压装置向下压，压住钢筋，剪断电机动作，将钢筋切断，位置检测开关319感应后，剪断电机停止动作，第一下压装置、第二下压装置均上提，此时，导料电机动作带动裁切后的钢筋运行，当第二钢筋检测开关a感应后，导料电机减速，当当第二钢筋检测开关b感应后，导料电机停止动作，开合气缸带动支撑板动作，将导槽底部打开落料。钢筋经落料装置承载板与压紧板之间，物料开关感应到后，开合气缸带动支撑板复位，对齐用气缸带动推动钢筋定位，对齐用气缸返回到位后，两个弯箍机的芯轴气缸带动芯轴推出，同时压紧气缸下压，压住钢筋，各气缸均到位后，两个弯箍电机同时动作，弯块转动到设定角度后（转动具体度数，可根据钢筋强度不同进行调节，保证产品合格），返回原位，原点检测开关感应到后，所有压紧气缸及芯轴气缸均返回，返回到位后，所有卸料气缸动作将折弯后的钢筋推入收集槽800，一根钢筋第一次裁切结束。
39.一根长11216mm钢筋经两次裁切后，会有一个20mm长的钢筋头留在夹送装置的送料导管内，当另一个钢筋后夹送时，会将20mm长的钢筋头撞出送料导管，20mm长的钢筋头会落出设备，不影响生产。当生产的高铁用5598绝缘钢筋数量够后，操作人员将生产好的高铁用5598绝缘钢筋打包，将打包好的高铁用5598绝缘钢筋调离即可继续生产。
40.在详细说明本发明的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围，且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。