电极机构及滚焊机的制作方法

1.本实用新型涉及焊接领域，特别是涉及一种电极机构及滚焊机。


背景技术：

2.滚焊机是用来成型水泥制品(如排水管、高层建筑用管桩及部分化工用产品)钢筋骨架的重要机械，因其对圆形笼筋焊接可靠、效率高而广泛应用于水泥制品及建筑领域。滚焊机的电极机构是滚焊机必不可少的一部分，用于将分布在端板圆周方向的纵向钢棒和通过导筋机构导入的环向钢筋焊接在一起。
3.现有的滚焊机的电极机构多为圆盘电极机构，圆盘电极为一整块外形为圆形的导电电极，滚焊前每根两端已镦头的纵向钢棒从穿筋盘依次穿入并贴在圆盘电极的外表面进行焊接。但对于不同孔径的端板，现有的圆盘电极径向尺寸较大，在穿越端板以及头尾板中心孔时存在困难，使圆盘电极无法在圆形笼筋的内周进行焊接，因此现有的圆盘电极只能应用于在圆形笼筋的外周面进行滚焊的工艺，无法应用于其它管桩笼筋工艺。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有圆盘电极的直径较大，无法穿越焊接设备的端板、头板和尾板的中心孔从而不能在笼筋的内周进行焊接的问题，提供一种电极单元的外径可调节的电极机构及具有该电极机构的滚焊机。
5.根据本技术的一个方面，提供一种电极机构，包括：
6.支撑组件；以及
7.多组电极单元组，可活动地安装于所述支撑组件，每组所述电极单元组包括沿所述支撑组件的径向方向对称布置的两个电极单元，所有所述电极单元绕所述支撑组件的周向依次排布；
8.至少一组所述电极单元组能够受控地沿所述支撑组件的轴向方向移动，以使至少两组所述电极单元组在所述支撑组件的轴向方向上错位排布；每个所述电极单元能够受控地靠近或远离所述支撑组件，以改变所述电极单元组在所述支撑组件的径向方向上的尺寸。
9.在其中一个实施例中，多组所述电极单元组位于所述支撑组件的轴向方向的同一位置时，所述多组电极单元组具有第一径向尺寸；至少两组所述电极单元组在所述支撑组件的轴向方向上错位排布时，所述多组电极单元组具有第二径向尺寸；
10.所述第一径向尺寸大于所述第二径向尺寸。
11.在其中一个实施例中，所述支撑组件包括支撑杆和转轴，所述支撑杆开设有沿自身长度方向延伸的中心通孔，所述转轴收容于所述中心通孔中并与所述支撑杆同轴设置，所述转轴的外周面开设有沿所述转轴的轴向螺旋延伸的行程槽；
12.至少一组所述电极单元组配接于所述行程槽，所述转轴能够相对于所述支撑杆以所述支撑杆的中心轴线为旋转轴旋转，以驱动所述电极单元组沿所述支撑组件的轴向方向
移动。
13.在其中一个实施例中，所述转轴的外周面开设有沿所述转轴的轴向螺旋延伸的第一行程槽和第二行程槽，所述第一行程槽的螺旋间距大于所述第二行程槽的螺旋间距，一组所述电极单元组配接于所述第一行程槽，另一组所述电极单元组配接于所述第二行程槽；
14.当所述转轴相对于所述支撑杆转动时，配接于所述第一行程槽的所述电极单元组沿所述转轴的轴向方向的移动距离，大于配接于所述第二行程槽的所述电极单元组沿所述转轴的轴向方向的移动距离。
15.在其中一个实施例中，所述电极机构还包括滑动组件，所述滑动组件的一端限位于所述行程槽，所述滑动组件的另一端伸出所述支撑杆连接所述电极单元，所述滑动组件在所述转轴的驱动下沿所述支撑杆的轴向方向移动。
16.在其中一个实施例中，所述支撑杆沿周向开设有多个槽口，所述槽口的长度方向平行于所述支撑杆的轴向方向，所述槽口连通所述支撑杆的中心通孔，所述滑动组件能够穿过所述槽口与所述转轴连接。
17.在其中一个实施例中，所述电极单元可受控地绕垂直于所述支撑组件的轴向方向转动的同时在所述支撑组件的径向方向上靠近或远离支撑组件。
18.在其中一个实施例中，所述电极单元包括：
19.连杆组件，配接于所述支撑组件；
20.电极，安装于所述连杆组件；以及
21.驱动组件，可活动地连接于所述连杆组件；
22.所述连杆组件在所述驱动组件的驱动下带动所述电极绕垂直于所述支撑组件的轴向的方向转动的同时在所述支撑组件的径向方向上靠近或远离支撑组件。
23.在其中一个实施例中，当多组所述电极单元组位于所述支撑组件的轴向方向的同一位置时，所有所述电极共同拼接为一个环形电极。
24.根据本技术的另一个方面，提供一种滚焊机，包括上述电极机构。
25.上述电极机构，通过设置多组电极单元组沿周向安装于支撑组件，多个电极单元可活动地连接于电极机构，至少一组电极单元组可以沿支撑组件的轴向方向移动，并且每组电极单元组设置两个沿支撑杆的径向对称分布的电极，多组电极单元组能够在支撑组件的轴向方向上错位排布，从而使每个电极单元能够靠近或远离支撑组件以改变多组电极单元组在支撑组件的径向方向上的尺寸。当多组电极单元组在支撑组件的轴向方向上错位排布时，其径向尺寸远小于多组电极单元组位于支撑组件的轴向方向的同一位置时的径向尺寸，从而方便电极机构穿过端板、头板和尾板的中心圆孔进入圆形笼筋的内部。多组电极单元组位于支撑组件的轴向方向的同一位置时，多个电极拼接为一个完整的环形电极，使环形电极能够对圆形笼筋进行滚焊操作。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一种实施例，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实施例的附图。
27.图1为本实用新型的实施例提供的电极机构的立体示意图；
28.图2为本实用新型的实施例提供的电极机构的电极单元处于释放状态的立体示意图；
29.图3为本实用新型的实施例提供的电极机构中电极单元处于释放状态时的左视图；
30.图4为本实用新型的实施例提供的电极机构中电极单元处于收缩状态时的立体示意图；
31.图5为本实用新型的实施例提供的电极机构中电极单元处于收缩状态时的左视图；
32.图6为本实用新型的实施例提供的电极机构中内部结构的立体示意图；
33.图7为图1中a区域的放大图。
具体实施方式
34.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型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实用新型。但是本实用新型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实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
35.在本实用新型的描述中，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”、“液平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
36.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。在本实用新型的描述中，“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。
37.在本实用新型中，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实用新型中的具体含义。
38.在本实用新型中，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液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液平高度小于第二特征。
39.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”、“液平的”、“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。
40.结合图1所示，本实用新型一实施例提供了一种焊接设备(图中未示)，该焊接设备包括电极机构10，电极机构10用于为笼筋滚焊时提供一个电极的同时为另一电极提供稳定支撑。
41.下面以焊接设备为滚焊机为例，对本技术中的电极机构10的结构进行说明。本实施例仅用以作为范例说明，并不会限制本技术的技术范围。可以理解，在其它实施例中，焊接设备也可具体为安装有本技术电极机构10的其它设备，在此不作限定。
42.如图2至图5所示的电极机构10，包括支撑组件100以及多组电极单元组300，支撑组件100的一端为焊接端，另一端连接电极机构10的电机，支撑组件100可由电机带动绕自身的轴向方向旋转。多组电极单元组300沿支撑组件100的周向可活动地安装于支撑组件100的焊接端，每组电极单元组300包括沿支撑组件100的径向方向对称分布的两个电极单元310，用于为滚焊操作提供电极311。其中两组电极单元组300能够受控地沿着支撑组件100的轴向方向移动，以使两组电极单元组300在支撑组件100的轴向方向上错位排布，并使每个电极单元310能够受控地靠近或远离支撑组件100，从而使多组电极单元组300能够处于收缩或释放状态，进而改变多组电极单元组300在支撑组件100的径向方向上的尺寸。
43.当所有电极单元310同时处于释放状态时，多组电极单元组300位于支撑组件100轴向方向的同一位置，所有电极单元310拼接为一个环形电极，此时多组电极单元组300具有第一径向尺寸，该环形电极能够对圆形笼筋进行滚焊操作。当所有电极单元310同时处于收缩状态时，多组电极单元组300在支撑组件100的轴向方向上错位排布，多组电极单元组300具有第二径向尺寸，第一径向尺寸远大于第二径向尺寸，此时，电极机构10能够方便地穿过滚焊机的端板、头板及尾板的中心圆孔进入圆形笼筋的内部，使圆形笼筋同轴地套设于电极机构10的支撑组件100的外周。
44.在一些实施例中，支撑组件100位于滚焊机的电极机构10的轴心位置并沿电极机构10的轴向方向延伸，用于各组电极单元组300的安装及支撑，支撑组件100的一端用于连接电极单元310，另一端用于连接外部电机。
45.支撑组件100包括支撑杆110、转轴130及多组滑动组件120，多组电极单元组300通过滑动组件120可活动地安装于支撑杆110，并且转轴130能够相对于支撑杆110同轴地转动。
46.其中，支撑杆110优选为中空杆状结构，支撑杆110沿长度方向具有中心通孔以容纳转轴130。支撑杆110的截面优选为正六边形，因此，支撑杆110的外周面具有六个面，每个面各开设有一个连通中心通孔的槽口(图中未示)，槽口的长度方向平行于支撑杆110的轴线方向，因此滑动组件120可通过槽口与转轴130配接。
47.在一些实施例中，支撑杆110还具有多个安装柱111，用于将整个电极机构10安装于滚焊机的中心柱上。具体地，安装柱111优选为四个，设置于支撑杆110远离电极单元310的一端，每个安装柱111沿支撑杆110的径向方向伸出，且其中两个安装柱111沿支撑杆110
的径向方向相对于另外两个安装柱111对称设置。
48.转轴130呈杆状结构，收容于支撑杆110的中心通孔中，并与支撑杆110同轴，转轴130的轴向方向上的相对两端各分别通过一个轴承140配接于支撑杆110，转轴130的一端连接外部电机，转轴130能够在外部电机的驱动下相对于支撑杆110旋转。
49.进一步地，如图6所示，转轴130优选为圆柱状结构，转轴130的外周面开设有螺旋形的行程槽，滑动组件120通过行程槽与转轴130配接。转轴130在相对于支撑杆110旋转时，配接于行程槽的滑动组件120带动电极单元组300能够沿转轴130的轴向方向移动。
50.具体地，在一优选实施方式中。转轴130开设有在轴向方向上相邻设置的第一行程槽131和第二行程槽132，转轴130靠近电极单元组300的一端开设有第二行程槽132，第一行程槽131和第二行程槽132与不同的滑动组件120配接，第一行程槽131的螺旋间距大于第二行程槽132的螺旋间距，从而驱动滑动组件120以不同的速度移动。
51.每个滑动组件120分别穿过槽口连接于转轴130，滑动组件120用于承载电极单元310，如此，多个电极单元310沿支撑杆110的周向等距安装于支撑杆110外周面的每个面。具体地，滑动组件120包括滑块121和可以滚动的随动轮122，随动轮122的一端限位于转轴130的行程槽中，滑块121安装于随动轮122远离转轴130的一端。
52.在一些实施例中，滑动组件120优选地被分为三组，每组滑动组件组包括沿支撑组件100的径向方向对称分布的两个滑动组件120，每个滑动组件120用于承载一个电极单元310，每组滑动组件组中的两个滑动组件120分别对称地安装于转轴130的外周面，如此，转轴130沿周向等距安装有多个滑动组件120。具体地，其中一组滑动组件组的随动轮122限位于第一行程槽131，另一组滑动组件组的随动轮122限位于第二行程槽132。由于第一行程槽131的螺旋间距大于第二行程槽132的螺旋间距，因此转轴130在相对于支撑杆110转动时，其中一组电极单元组300沿转轴130的轴向方向移动的距离大于另一组电极单元组300沿转轴130的轴向方向移动的距离，从而能够使多组电极单元组300在处于释放状态时位于沿支撑杆110的轴向方向的同一位置，在处于收缩状态时在支撑杆110的轴向方向上错位排布。
53.在一些实施例中，电极单元组300优选为三组，每组电极单元组300包括两个沿支撑组件100的径向方向对称设置的电极单元310，共有六个电极单元310。其中一组电极单元组300固设于支撑杆110，另两组电极单元组300能够在滑动件的带动下沿支撑杆110的轴向方向移动。当所有电极单元310同时处于释放状态时，多组电极单元组300位于支撑组件100轴向方向的同一位置，所有电极单元310拼接为一个环形电极。当所有电极单元310同时处于收缩状态时，多组电极单元组300依次位于支撑组件100轴向方向的不同位置。设置两组电极单元组300能够沿支撑杆110的轴向方向移动以使三组电极单元组300在收缩状态时在支撑杆110的轴向方向上错位排布的目的是为了避免在三组电极单元组300的电极311在收缩过程中互相干涉，从而能够使收缩后的第二径向尺寸达到最小。
54.在一些实施例中，每个电极单元310包括一个焊接面为圆弧面的电极311、连杆组件312和驱动组件313。六个电极311沿支撑组件100的周向依次均匀地分布，每个电极311所占的圆周角为60度。其中一个电极单元组300的连杆组件312靠近支撑组件100的一端固设于支撑杆110，另两个电极单元组300中相对设置的两个连杆组件312靠近支撑组件100的一端分别与一个滑动组件120连接。如此，在转轴130相对于支撑杆110旋转时，滑动组件120便能够沿着行程槽相对于转轴130运动从而带动电极单元310沿支撑杆110的轴向方向移动。
55.具体地，在一些实施例中，如图7所示，连杆组件312为平行四边形的结构，包括顶板3121、底板3122、前板3123和后板3124。其中顶板3121和底板3122相互平行，前板3123和后板3124也相互平行，顶板3121位于靠近电极311的一端，底板3122位于远离电极311的一端，底板3122和顶板3121的相对两端的两个边线垂直于支撑杆110的轴向方向。顶板3121沿厚度方向的一端固接于电极311，前板3123和后板3124的一端分别可旋转地铰接于顶板3121沿长度方向的相对两端，前板3123和后板3124的另一端也分别可旋转地铰接于底板3122沿长度方向的相对两端，后板3124可旋转地连接于驱动组件313的输出轴。驱动组件313优选为推拉气缸，驱动组件313能够驱动前板3123和后板3124分别同时以垂直于支撑杆110的轴向方向的方向为旋转轴相对于底板3122和顶板3121旋转。其中一个电极单元组300中连杆组件312的底板3122固设于支撑杆110，另两个电极单元组300中连杆组件312的底板3122与滑动组件120的滑块121连接，并能够沿着支撑杆110轴向方向移动。
56.如此，在三组电极单元组300中，六个电极单元310中的每个连杆组件312均连接于一个驱动组件313，每个驱动组件313能够驱动连杆组件312的前板3123和后板3124同时以垂直于支撑杆110的轴向方向的方向相对于底板3122和顶板3121旋转，以使电极311靠近或远离支撑杆110以处于收缩或释放状态。其中两组电极单元组300的连杆组件312还能够承载电极311沿支撑组件100的轴向方向移动，以使各个电极311在进行收缩时不会相互碰撞。当所有电极311处于释放状态而拼接在一起时便形成了一个完整的圆环电极，从而环形电极能够对圆形笼筋进行滚焊操作。
57.上述电极机构10，在具体工作时，在进行滚焊工作时，驱动组件313驱动连杆组件312的前板3123和后板3124绕垂直于支撑杆110的轴向的方向相对于底板3122和顶板3121旋转，使前板3123和后板3124垂直于底板3122，并且转轴130相对于支撑杆110转动使两组电极单元组300朝靠近另一组电极单元组300的方向移动，六个电极311呈释放状态并合拢为一个环形电极，并由外接电机驱动环形电极对圆形笼筋进行滚焊操作。
58.当需要穿过端板内部通孔时，所有电极311在各自连接的驱动组件313的驱动下朝前推动连杆组件312，连杆组件312的前板3123和后板3124绕垂直于支撑杆110的轴向的方向相对于底板3122和顶板3121旋转从而带动单个电极311回缩，并且转轴130相对于支撑杆110反向旋转，使其中两组电极单元组300朝远离另一组电极单元组300的方向移动，以使多组电极单元组在支撑组件的径向方向上的尺寸达到最小，从而便于使电极机构10穿过端板内部通孔，在电极机构10完全从端板内部通孔穿过后，三组电极单元组300再恢复为释放状态并合拢为一个环形电极以进行滚焊工作。
59.需要说明的是，上述电极机构10的电极单元310虽然可以收缩，从而减小多组电极单元组在支撑组件的径向方向上的尺寸使电极机构10能够穿过圆形笼筋的端板及头尾板的中心孔进入圆形笼筋的内部进行滚焊操作，也可以在圆形笼筋的外部进行滚焊操作，在此不作限定。
60.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。
61.以上所述实施例仅表达了本实用新型的其中一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通
技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。