一种棒料和盘条钢筋智能折弯方法与流程

1.本发明涉及建筑行业钢筋加工技术领域，具体地说涉及一种棒料和盘条钢筋智能折弯方法。


背景技术：

2.在建筑施工过程中，为了使建筑物更加稳固，常常需要使用到钢筋进行加强加固。为了达到更好的施工效果，需要将钢筋弯折至不同的角度，以适用于不同的施工要求。
3.在现有技术中，棒料钢筋以及盘条钢筋在传统的折弯加工工序中大多存在以下不足：操作工序复杂、加工专用设备繁多、装置占地空间庞大、需要的人工劳动力大、产品一致性较差、产品质量较难把控、可进行折弯工作的钢筋种类较为单一。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种针对于多样式、异型、不规则的钢筋实现高效率、低成本、智能化、高柔性的棒料和盘条钢筋智能折弯方法。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种棒料和盘条钢筋智能折弯方法，包括以下步骤：
6.s1、上料，分别牵引棒料钢筋和盘条钢筋移动输送；
7.s2、切断，对上料输送到位的棒料钢筋和盘条钢筋分别进行送筋切断和调直切断，截成特定长度的条状钢筋料；
8.s3、折弯，对上位后的条状钢筋料采用液压驱动或伺服驱动的方式进行折弯，折成特定弯度的曲状钢筋料；
9.s4、送料，夹取折弯完成后的曲状钢筋料并移动送料。
10.进一步地，包括两套加工工艺线，分别为：针对不同直径粗细、长度大小的棒料钢筋进行加工的棒料钢筋加工工艺线，以及针对不同直径粗细、弯曲曲率的盘条钢筋进行加工的盘条钢筋加工工艺线。
11.进一步地，所述步骤s1中的上料是分别通过所述棒料钢筋加工工艺线中的滚筒线上料机构、所述盘条钢筋加工工艺线中的上料架机构完成的；
12.设置时间轴，利用人工或机械的方式将钢筋吊装至所述滚筒线上料机构或所述上料架机构上，所述滚筒线上料机构将每根不同直径粗细、长度大小的棒料钢筋逐一移动传送至定尺驱动工位，所述上料架机构将每根不同直径粗细、弯曲曲率的盘条钢筋的端头逐一牵引至所述步骤s2中的切断工位的入口位置处。
13.进一步地，所述步骤s2中的切断是分别通过所述棒料钢筋加工工艺线中的调整切断机构、所述盘条钢筋加工工艺线中的调直切断机构完成的；
14.所述滚筒线上料机构将棒料钢筋传送至所述定尺驱动工位后，逐一归整码平，驱动送筋机构逐一牵引棒料钢筋并传输出一段特定的长度，切断机切断下该棒料钢筋输出的特定长度，截成固定长度的所述条状钢筋料；
15.所述上料架机构将盘条钢筋的端头牵引至调直切断机构的入口位置处后，自动调直形成长条状并传输出一段特定的长度，切断下该长条状钢筋输出的特定长度，截成固定长度的所述条状钢筋料。
16.进一步地，所述驱动送筋机构基于离线编程软件输出的自动化加工程序驱动自身的驱动轮运转，从而实现棒料钢筋的牵引，所述驱动送筋机构可以根据轮式结构而定制，所述驱动送筋机构传输出的特定长度由编码器实现间接测量和控制；
17.所述调直切断机构基于数控模组调控并自动调整滚轮的间距，将盘条钢筋放置于驱动轮处，由电机自动牵引并实现调直，所述调直切断机构基于所述自动化加工程序将调直后形成的所述长条状钢筋传输出特定的长度。
18.进一步地，所述步骤s3中的折弯是通过折弯机构完成的，所述折弯机构放置在所述棒料钢筋加工工艺线和盘条钢筋加工工艺线之间，所述折弯机构包括工业机器人、液压折弯工具头和伺服折弯工具头；
19.所述液压折弯工具头和伺服折弯工具头上均固定有用于与外界设备组装连接或拆卸分离的快换盘，所述工业机器人基于所述离线编程软件输出的自动化加工程序以及上位控制系统的控制，驱动自身的末端执行器手腕与所述快换盘相固定，根据实际加工需求实现所述工业机器人与所述液压折弯工具头或与所述伺服折弯工具头的快速切换安装，分别针对所述棒料钢筋加工工艺线或所述盘条钢筋加工工艺线进行所述条状钢筋料的夹紧和折弯，折成特定弯度的所述曲状钢筋料。
20.进一步地，所述折弯机构还包括放置在所述工业机器人身前的模具库放置架，所述模具库放置架上分别设置有用于所述液压折弯工具头和伺服折弯工具头放置固定的存放区，所述液压折弯工具头与所述伺服折弯工具头上分别可拆卸更换安装有液压折弯模组和伺服折弯模组，所述液压折弯模组与所述伺服折弯模组分别具有多组，各组尺寸均不相同，分别对应匹配于不同直径粗细的所述条状钢筋料进行更换备用，所述模具库放置架上还设置有用于存放多组所述液压折弯模组、伺服折弯模组的放置区。
21.进一步地，所述步骤s4中的送料是分别通过所述棒料钢筋加工工艺线中的第一辅助送料机构、所述盘条钢筋加工工艺线中的第二辅助送料机构完成的；
22.所述第一辅助送料机构包括第一水平传动模组、第一夹持模组和第一支撑模组，所述第一夹持模组和第一支撑模组分别安装在所述第一水平传动模组上，并在所述第一水平传动模组的驱动下可沿直线实现往复移动，所述第一夹持模组夹紧由所述液压折弯工具头折弯形成的所述曲状钢筋料后移送至所述第一支撑模组上，所述第一支撑模组带动所述曲状钢筋料移动送料；
23.所述第二辅助送料机构包括第二水平传动模组、第二夹持模组和第二支撑模组，所述第二夹持模组和第二支撑模组分别安装在所述第二水平传动模组上，并在所述第二水平传动模组的驱动下可沿直线实现往复移动，所述第二夹持模组夹紧由所述伺服折弯工具头折弯形成的所述曲状钢筋料后移送至所述第二支撑模组上，所述第二支撑模组带动所述曲状钢筋料移动送料。
24.进一步地，所述棒料钢筋加工工艺线至少包括从前往后依次成线性排布的所述滚筒线上料机构、所述驱动送筋机构、所述切断机和所述第一辅助送料机构。
25.进一步地，所述盘条钢筋加工工艺线至少包括从前往后依次成线性排布的所述上
料架机构、所述调直切断机构和第二辅助送料机构。
26.本发明的有益效果体现在：
27.本发明中，基于离线编程软件输出的加工程序、数控调控系统输出的指令可以实现棒料和盘条钢筋折弯加工系统的整体工艺智能可控性和全面自动化，工作效率高、劳动成本低。
28.本发明中，基于液压或伺服两套折弯系统针对异型、不规则的钢筋可以实现多样式自动折弯，根据实际加工需求可实现液压折弯工具头或伺服折弯工具头的迅速切换，转换调节灵活、加工复合柔性，大大保证产品质量的稳定性。
附图说明
29.图1是本发明一实施例的轴侧图。
30.图2是本发明一实施例的俯视图。
31.附图中各部件的标记为：1、棒料钢筋加工工艺线；2、盘条钢筋加工工艺线；3、滚筒线上料机构；4、上料架机构；5、调整切断机构；6、调直切断机构；7、驱动送筋机构；8、切断机；9、折弯机构；10、工业机器人；11、液压折弯工具头；12、伺服折弯工具头；13、模具库放置架；14、第一辅助送料机构；15、第二辅助送料机构。
具体实施方式
32.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的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
33.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
34.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
35.参见图1-图2。
36.本发明一种棒料和盘条钢筋智能折弯方法，包括以下步骤：
37.s1、上料，分别牵引棒料钢筋和盘条钢筋移动输送；
38.s2、切断，对上料输送到位的棒料钢筋和盘条钢筋分别进行送筋切断和调直切断，截成特定长度的条状钢筋料；
39.s3、折弯，对上位后的条状钢筋料采用液压驱动或伺服驱动的方式进行折弯，折成特定弯度的曲状钢筋料；
40.s4、送料，夹取折弯完成后的曲状钢筋料并移动送料。
41.本发明中，基于离线编程软件输出的加工程序、数控调控系统输出的指令可以实现棒料和盘条钢筋折弯加工系统的整体工艺智能可控性和全面自动化，工作效率高、劳动成本低。
42.本发明中，基于液压或伺服两套折弯系统针对异型、不规则的钢筋可以实现多样式自动折弯，根据实际加工需求可实现液压折弯工具头或伺服折弯工具头的迅速切换，转换调节灵活、加工复合柔性，大大保证产品质量的稳定性。
43.在一实施例中，包括两套加工工艺线，分别为：针对不同直径粗细、长度大小的棒料钢筋进行加工的棒料钢筋加工工艺线1，以及针对不同直径粗细、弯曲曲率的盘条钢筋进行加工的盘条钢筋加工工艺线2。这样设计，针对于异型不规则的棒料钢筋和盘条钢筋分别采用所述棒料钢筋加工工艺线1和盘条钢筋加工工艺线2进行折弯加工，分批次、区分对待多种不同形状的钢筋解决其折弯问题，产线规整可控，加工高效有序。
44.在一实施例中，所述步骤s1中的上料是分别通过所述棒料钢筋加工工艺线1中的滚筒线上料机构3、所述盘条钢筋加工工艺线2中的上料架机构4完成的；
45.设置时间轴，利用人工或机械的方式将钢筋吊装至所述滚筒线上料机构3或所述上料架机构4上，所述滚筒线上料机构3将每根不同直径粗细、长度大小的棒料钢筋逐一移动传送至定尺驱动工位，所述上料架机构4将每根不同直径粗细、弯曲曲率的盘条钢筋的端头逐一牵引至所述步骤s2中的切断工位的入口位置处。这样设计，利用时间轴调整好各棒料钢筋或盘条钢筋在上料过程中的间隔距离，防止在产线上碰撞堆叠，所述滚筒线上料机构3或所述上料架机构4分别经由数字调控系统控制，逐一传送各棒料钢筋或各盘条钢筋至下一加工步骤的区位，提高物料上料的自动化程度。
46.在一实施例中，所述步骤s2中的切断是分别通过所述棒料钢筋加工工艺线1中的调整切断机构5、所述盘条钢筋加工工艺线2中的调直切断机构6完成的；
47.所述滚筒线上料机构3将棒料钢筋传送至所述定尺驱动工位后，逐一归整码平，驱动送筋机构7逐一牵引棒料钢筋并传输出一段特定的长度，切断机8切断下该棒料钢筋输出的特定长度，截成固定长度的所述条状钢筋料；
48.所述上料架机构4将盘条钢筋的端头牵引至调直切断机构6的入口位置处后，自动调直形成长条状并传输出一段特定的长度，切断下该长条状钢筋输出的特定长度，截成固定长度的所述条状钢筋料。这样设计，按照上述步骤s2，将棒料钢筋或盘条钢筋分别采用调整切断机构5或所述调直切断机构6进行定长截断，使得异型、多样、不规则的钢筋均可制成特定长度的长直的所述条状钢筋料，便于在下一步的所述步骤s3中进行折弯加工。
49.在一实施例中，所述驱动送筋机构7基于离线编程软件输出的自动化加工程序驱动自身的驱动轮运转，从而实现棒料钢筋的牵引，所述驱动送筋机构7可以根据轮式结构而定制，所述驱动送筋机构7传输出的特定长度由编码器实现间接测量和控制；
50.所述调直切断机构6基于数控模组调控并自动调整滚轮的间距，将盘条钢筋放置于驱动轮处，由电机自动牵引并实现调直，所述调直切断机构6基于所述自动化加工程序将调直后形成的所述长条状钢筋传输出特定的长度。这样设计，不论是基于所述离线编程软
件输出的自动化加工程序的驱动，还是基于所述数控模组的调控，均可实现钢筋智能自动地定长截断，人工劳动力低、工作效率高。
51.在一实施例中，所述步骤s3中的折弯是通过折弯机构9完成的，所述折弯机构9放置在所述棒料钢筋加工工艺线1和盘条钢筋加工工艺线2之间，所述折弯机构9包括工业机器人10、液压折弯工具头11和伺服折弯工具头12；
52.所述液压折弯工具头11和伺服折弯工具头12上均固定有用于与外界设备组装连接或拆卸分离的快换盘，所述工业机器人10基于所述离线编程软件输出的自动化加工程序以及上位控制系统的控制，驱动自身的末端执行器手腕与所述快换盘相固定，根据实际加工需求实现所述工业机器人10与所述液压折弯工具头11或与所述伺服折弯工具头12的快速切换安装，分别针对所述棒料钢筋加工工艺线1或所述盘条钢筋加工工艺线2进行所述条状钢筋料的夹紧和折弯，折成特定弯度的所述曲状钢筋料。这样设计，所述折弯机构9位于两套加工工艺线之间，同时面向两套加工工艺线，便于折弯加工模式的迅速切换，实现液压马达驱动所述液压折弯工具头11折弯由所述棒料钢筋加工工艺线1中上位的所述条状钢筋料，以及伺服电机驱动所述伺服折弯工具头12折弯由所述盘条钢筋加工工艺线2中上位的所述条状钢筋料，均可制成特定形状需求的所述曲状钢筋料，同时，所述工业机器人10由液压系统驱动从而执行指令，利用所述工业机器人10的自由度，带动各折弯工具头完成各种复杂的工艺，所述液压系统为可控制的伺服液压系统，可保证执行机构的精准控制。
53.在一实施例中，所述折弯机构9还包括放置在所述工业机器人10身前的模具库放置架13，所述模具库放置架13上分别设置有用于所述液压折弯工具头11和伺服折弯工具头12放置固定的存放区，所述液压折弯工具头11与所述伺服折弯工具头12上分别可拆卸更换安装有液压折弯模组和伺服折弯模组，所述液压折弯模组与所述伺服折弯模组分别具有多组，各组尺寸均不相同，分别对应匹配于不同直径粗细的所述条状钢筋料进行更换备用，所述模具库放置架13上还设置有用于存放多组所述液压折弯模组、伺服折弯模组的放置区。这样设计，所述模具库放置架13为定制支撑，其上设置了所述液压折弯工具头11的固定座、所述伺服折弯工具头12的固定座，以及各组所述液压折弯模组和伺服折弯模组的固定座，保证所述工业机器人10的末端执行器手腕在根据不同加工需求切换不同工作头时井然有序，防止发生错乱，所述工业机器人10的底座保持特定的相对位置，便于所述工业机器人10记录自身加工的不同区位，快速实现各工具头的更换工作。
54.在一实施例中，所述步骤s4中的送料是分别通过所述棒料钢筋加工工艺线1中的第一辅助送料机构14、所述盘条钢筋加工工艺线2中的第二辅助送料机构15完成的；
55.所述第一辅助送料机构14包括第一水平传动模组、第一夹持模组和第一支撑模组，所述第一夹持模组和第一支撑模组分别安装在所述第一水平传动模组上，并在所述第一水平传动模组的驱动下可沿直线实现往复移动，所述第一夹持模组夹紧由所述液压折弯工具头11折弯形成的所述曲状钢筋料后移送至所述第一支撑模组上，所述第一支撑模组带动所述曲状钢筋料移动送料；
56.所述第二辅助送料机构15包括第二水平传动模组、第二夹持模组和第二支撑模组，所述第二夹持模组和第二支撑模组分别安装在所述第二水平传动模组上，并在所述第二水平传动模组的驱动下可沿直线实现往复移动，所述第二夹持模组夹紧由所述伺服折弯工具头12折弯形成的所述曲状钢筋料后移送至所述第二支撑模组上，所述第二支撑模组带
动所述曲状钢筋料移动送料。这样设计，两组辅助送料机构分别配合两套工艺线的折弯加工步骤，承接并夹紧折弯完成的所述曲状钢筋料，托载带动其移动送料至下一加工设备或下料，简单高效，自动化程度高。
57.在一实施例中，所述棒料钢筋加工工艺线1至少包括从前往后依次成线性排布的所述滚筒线上料机构3、所述驱动送筋机构7、所述切断机8和所述第一辅助送料机构14。这样设计，所述棒料钢筋加工工艺线1为自制的简单生产线，组成线性排布的生产线时，保持棒料钢筋基本处于同一水平面上，若要考虑悬臂端的自然下垂，则可根据需要设置高度差，实现棒料钢筋的高效率、低成本、智能化、高柔性的上料、切断、折弯和送料工艺。
58.在一实施例中，所述盘条钢筋加工工艺线2至少包括从前往后依次成线性排布的所述上料架机构4、所述调直切断机构6和第二辅助送料机构15。这样设计，所述盘条钢筋加工工艺线2为自制的简单生产线，组成线性排布的生产线时，保持盘条钢筋基本处于同一水平面上，若要考虑悬臂端的自然下垂，则可根据需要设置高度差，实现盘条钢筋的高效率、低成本、智能化、高柔性的上料、切断、折弯和送料工艺。
59.应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，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。