鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工生產線及加工方法

2023-05-13 16:00:06

專利名稱：鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工生產線及加工方法
技術領域：
本發明涉及鋼筋直螺紋加工設備及加工方法。 技術背景
鋼筋混凝土結構工程中鋼筋連接大量採用鋼筋直螺紋連接技術，目前，鋼筋端部直螺紋 加工主要採用疏刀切削、剝肋滾壓或者直接滾軋工藝在鋼筋直螺紋機上由一人操作進行，加 工鋼筋螺紋時鋼筋夾持、鋼筋上料和鋼筋下料全部由人工搬動完成。剝肋滾壓或者直接滾軋 加長絲螺紋接頭抗拉伸強度試驗破斷常常發生在螺紋部位，很難實現與鋼筋母材等強度連 接；採用滾壓直螺紋加工工藝，鋼筋端面有翻邊凸起，對鋼筋連接接頭殘餘變形具有很大影 響；當鋼筋單根自重較大時鋼筋轉位需要多人才能搬動，不僅工人勞動強度大、工作效率 低，而且增大了加工作業磕碰危險性。隨著城鎮化和城市的快速發展，勞動力資源緊缺，建 築施工企業勞務用工問題越來越突出，傳統的鋼筋加工工藝，已不適應現代的建築施工要 求。

發明內容
本發明的目的是提供一種鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工生產線及加工方法，要 解決鋼筋螺紋加工效率低，人工成本高的技術問題，還解決加長絲直螺紋接頭等強度連接和 滾軋螺紋翻邊凸起技術難題。
本發明所採用的技術方案是
這種鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工生產線設備，其特徵在於由鋼筋定尺切斷 設備、兩臺端部強化設備、兩臺端面銑削設備、兩臺螺紋滾軋設備，以及位於上述設備之間 的鋼筋輸送臺車連接成生產線，上述鋼筋輸送臺車、鋼筋定尺切斷設備、端部強化設備、端 面銑削設備、螺紋滾軋設備的控制系統均與總控制臺連接；生產線設備的工位位序是
第一工位是鋼筋定尺切斷鋼筋定尺切斷設備前後分別設有鋼筋剪切上料輸送臺車和鋼 筋剪切下料輸送臺車，鋼筋剪切上料輸送臺車與鋼筋儲料架相鄰；
第二工位是鋼筋端部強化由兩臺端部強化設備和二者之間的端部強化上料輸送臺車組 成；上述第一工位與第二工位之間設有鋼筋轉位臺車；
第三工位是鋼筋端面銑削由兩臺端面銑削設備和二者之間的端面銑削上料輸送臺車組成；
第四工位是鋼筋螺紋滾軋由兩臺螺紋滾軋設備、和二者之間的螺紋滾軋上料輸送臺車
組成，螺紋滾軋上料輸送臺車的外側與鋼筋集料架相鄰，螺紋滾軋上料輸送臺車與端部強化 上料輸送臺車、端面銑削上料輸送臺車平行並排而設。
上述鋼筋定尺切斷設備可以是液壓切斷機、帶鋸機、圓鋸機或機械式切斷機。
上述強化設備可以是縮頸機、滾壓機或壓肋機。
上述銑削設備可以是平面端銑頭或者平面與倒角組合端銑頭。
上述螺紋滾軋設備可以是兩輪螺紋滾軋機或者三輪螺紋滾軋機。
上述鋼筋輸送臺車可以是滾輪式臺車或傳送帶式臺車；鋼筋轉位臺車是多滾輪式輸送臺 車、軌道式擺渡臺車或輪式擺渡臺車。
這種鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工方法，加工步驟如下
步驟一，首先將待加工鋼筋存放在鋼筋儲料架中，根據鋼筋定尺切斷設備的加工能力和
鋼筋長度尺寸設定，逐根或者多根同時輸送到鋼筋剪切上料輸送臺車上；
步驟二，使用鋼筋定尺切斷設備對鋼筋端頭平切或者定尺切斷，切斷後自動移位到鋼筋 剪切下料輸送臺車上，並存放在鋼筋轉位臺車中；
步驟三，通過總控制臺將存放在鋼筋轉位臺車中的鋼筋，逐根轉移到端部強化上料輸送 臺車中，使用端部強化設備進行加工，先夾緊鋼筋後將鋼筋端部強壓擠成為圓柱體，強化完 成後夾緊鬆開，並將強化加工後鋼筋退回到端部強化上料輸送臺車中；
步驟四，通過總控制臺將鋼筋轉位到端面銑削上料輸送臺車上，使用端面銑削設備進行 加工，加工後鋼筋退回到端面銑削上料輸送臺車上；
步驟五，通過總控制臺將鋼筋轉位到螺紋滾軋上料輸送臺車上，使用螺紋滾軋設備進行 螺紋加工，加工後鋼筋退回到螺紋滾軋上料輸送臺車上；
步驟六，通過總控制臺將加工好的鋼筋，從螺紋滾軋上料輸送臺車中轉位到鋼筋集料架 上，整理包裝後進行成品儲存。
上述步驟一、步驟二和步驟四可省略，或省略步驟一和步驟二。
需要加工鋼筋另一端的鋼筋螺紋時，使用位於鋼筋另一端的端部強化設備、端面銑削設 備和螺紋滾軋設備與步驟三、步驟四、步驟五工作過程並行同步進行即可。
需要加工鋼筋另一端的鋼筋螺紋時，在不設置端部強化設備、端面銑削設備、螺紋滾 軋設備條件下，上述步驟六後將鋼筋集料架中的已加工鋼筋一端螺紋的鋼筋，調轉18(T後 轉位到鋼筋儲料架中，重複上述加工步驟一 步驟五即可。本發明的有益效果是，
本發明由儲料架、上料輸送臺車、切斷主機、鋼筋端部強化設備、鋼筋端面銑削設備、 鋼筋螺紋滾軋設備、下料輸送臺車、集料架、總控制臺組成。採用鋼筋切斷、鋼筋端部強 化、端面銑削、螺紋滾軋、自動轉位工藝的有機結合，應用生產線連續流水作業工藝流程， 實現鋼筋螺紋加工工藝組合創新，將鋼筋螺紋加工人工輔助上下料單機模式改變為加工全過 程自動化控制模式，有效地解決了高強鋼筋加長螺紋連接接頭斷根部和鋼筋螺紋加工全過程 自動化問題，使鋼筋加長螺紋接頭性能達到行業標準I級接頭性能要求，即實現與鋼筋母材 等強度連接，又減少加工過程用工和用時，提高生產效率和螺紋加工質量。其工作過程是首 先對鋼筋端頭平切或者定尺切斷，其次對鋼筋端部強化處理，再次對斷面進行銑削端面加 工，最後對鋼筋端部進行螺紋滾軋加工。整個加工作業過程通過總控制臺編程控制，實現鋼 筋螺紋加工全過程自動化。能夠實現對直徑O 12 0 50mm之間各種規格鋼筋的螺紋加工。


下面結合附圖對發明進一步說明。
圖l是本發明生產線的平面布置示意圖。
圖2是本發明生產線的平面布置框圖。
圖3是本發明的工藝流程圖。
圖4是端部強化設備的結構示意圖。
圖5是端面銑削設備的結構示意圖。
圖6是端面銑削後的鋼筋結構示意圖。
圖7是螺紋滾軋設備的結構示意圖。
附圖標記圖1中，1-鋼筋儲料架、2-鋼筋剪切上料輸送臺車、3-鋼筋定尺切斷設備、 4-鋼筋剪切下料輸送臺車、5-鋼筋轉位臺車、6-端部強化上料輸送臺車、7、 15-兩臺端部強 化設備、8、 14-兩臺端面銑削設備、9、 13-兩臺螺紋滾軋設備、10-螺紋滾軋上料輸送臺 車、11-鋼筋集料架、12-端面銑削上料輸送臺車、16-總控制臺；17 —支承座、18 —錐體撥 模、19一端蓋、20 —鋼筋、20. 1-端部圓柱體、20.2-端面，21—夾持機具、22 —銑削座、23 一倒角刀、24 —平面銑刀、25-滾絲輪。
具體實施例方式
實施例參見圖l、圖2所示，這種鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工生產線設備，由 鋼筋定尺切斷設備3、兩臺端部強化設備7、 15、兩臺端面銑削設備8、 14、兩臺螺紋滾軋 設備9、 13，以及位於上述設備之間的鋼筋輸送臺車連接成生產線，上述鋼筋輸送臺車、鋼筋定尺切斷設備、端部強化設備、端面銑削設備、螺紋滾軋設備的控制系統均與總控制臺16連接；生產線設備的工位位序是
第一工位是鋼筋定尺切斷鋼筋定尺切斷設備3前後分別設有鋼筋剪切上料輸送臺車2和鋼筋剪切下料輸送臺車4，鋼筋剪切上料輸送臺車2與鋼筋儲料架1相鄰。鋼筋定尺切斷設備是液壓切斷機、帶鋸機、圓鋸機或機械式切斷機。
第二工位是鋼筋端部強化由兩臺端部強化設備7、 15和二者之間的端部強化上料輸送臺車6組成；上述第一工位與第二工位之間設有鋼筋轉位臺車5。上述強化設備可以是縮頸機、滾壓機或壓肋機。
參見圖4所示，其中縮頸機的結構可包括套於鋼筋20端部並沿鋼筋軸嚮往復運動的拔推模具、夾持機具21和驅動裝置，拔推模具由錐體撥模18、支承座17和端蓋19構成，錐體撥模呈錐臺形，錐臺大頭內部沿軸向開有容納鋼筋的錐形孔道，錐臺小頭內部沿軸向開有容納鋼筋的圓形孔道，圓形孔道的錐形孔道與圓形孔道交界處形成一圈用於將鋼筋端部擠壓成圓柱體的凸緣，錐體撥模的小頭固定於支承座內，錐體撥模的大頭由端蓋固定，支承座中部帶有容納錐體撥模的錐形槽，並在錐形槽中心開有鋼筋穿孔，端蓋中心開有鋼筋穿孔，端蓋扣合在支承座上並與之固定連接。
第三工位是鋼筋端面銑削由兩臺端面銑削設備8、 14和二者之間的端面銑削上料輸送
臺車12組成；銑削設備是平面端銑頭或者平面與倒角組合端銑頭。
參見圖5，圖6所示，平面與倒角組合端銑頭是在銑削座22內置有倒角刀23和平面銑刀24。
第四工位是鋼筋螺紋滾軋由兩臺螺紋滾軋設備9、 13和二者之間的螺紋滾軋上料輸送臺車10組成，螺紋滾軋上料輸送臺車10的外側與鋼筋集料架11相鄰，螺紋滾軋上料輸送臺車10與端部強化上料輸送臺車6、端面銑削上料輸送臺車12平行並排而設。上述螺紋滾軋設備可以是兩輪螺紋滾軋機或者三輪螺紋滾軋機。
參加圖7所示，螺紋滾軋設備是兩輪螺紋滾軋機，鋼筋滾絲輪25上的螺紋可以是三角形螺紋、梯形螺紋或管螺紋。
上述鋼筋輸送臺車是滾輪式臺車或傳送帶式臺車；鋼筋轉位臺車是多滾輪式輸送臺車、軌道式擺渡臺車或輪式擺渡臺車。
參見圖1和圖3所示，這種鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工方法，加工步驟如下
步驟一，首先將待加工鋼筋存放在鋼筋儲料架l中，根據鋼筋定尺切斷設備的加工能力和鋼筋長度尺寸設定，逐根或者多根同時輸送到鋼筋剪切上料輸送臺車2上；
7步驟二，使用鋼筋定尺切斷設備3對鋼筋端頭平切或者定尺切斷，切斷後自動移位到鋼筋剪切下料輸送臺車4上，並存放在鋼筋轉位臺車5中；
步驟三，通過總控制臺將存放在鋼筋轉位臺車5中的鋼筋，逐根轉移到端部強化上料輸送臺車6中，使用端部強化設備7進行加工，先夾緊鋼筋後將鋼筋端部強壓擠成為圓柱體，加工完成後夾緊鬆開，並將強化後鋼筋退回到端部強化上料輸送臺車6中；
步驟四，通過總控制臺將鋼筋轉位到端面銑削上料輸送臺車12上，使用端面銑削設備8進行加工，加工後鋼筋退回到端面銑削上料輸送臺車12上；
步驟五，通過總控制臺將鋼筋轉位到螺紋滾軋上料輸送臺車10上，使用螺紋滾軋設備(
9)進行加工，加工後鋼筋退回到螺紋滾軋上料輸送臺車10上；
步驟六，通過總控制臺將加工好的鋼筋，從螺紋滾軋上料輸送臺車io轉位到鋼筋集料架
ll上，整理包裝後進行成品儲存。當需要加工鋼筋另一端的鋼筋螺紋時，使用位於鋼筋另一
端的端部強化設備15、端面銑削設備14和螺紋滾軋設備13，與步驟三、步驟四、步驟五工作過程並行同步進行即可。或者在只設置端部強化設備、端面銑削設備和螺紋滾軋設備各一臺條件下，上述步驟六後將鋼筋集料架中的已加工鋼筋一端螺紋的鋼筋，調轉18(T後轉位到鋼筋儲料架中，重複上述加工步驟一 步驟六即可。
上述步驟一、步驟二和步驟四可省略，或省略步驟一和步驟二。
權利要求
1.一種鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工生產線設備，其特徵在於由鋼筋定尺切斷設備(3)、兩臺端部強化設備(7)、(15)、兩臺端面銑削設備(8)、(14)、 兩臺螺紋滾軋設備(9)、(13)， 以及位於上述設備之間的鋼筋輸送臺車連接成生產線，上述鋼筋輸送臺車、鋼筋定尺切斷設備、端部強化設備、端面銑削設備、螺紋滾軋設備的控制系統均與總控制臺(16)連接；生產線設備的工位位序是第一工位是鋼筋定尺切斷鋼筋定尺切斷設備(3)前後分別設有鋼筋剪切上料輸送臺車(2)和鋼筋剪切下料輸送臺車(4)，鋼筋剪切上料輸送臺車(2)與鋼筋儲料架(1)相鄰；第二工位是鋼筋端部強化由兩臺端部強化設備(7)、(15)和二者之間的端部強化上料輸送臺車(6)組成；上述第一工位與第二工位之間設有鋼筋轉位臺車(5)；第三工位是鋼筋端面銑削由兩臺端面銑削設備(8)、(14)和二者之間的端面銑削上料輸送臺車(12)組成；第四工位是鋼筋螺紋滾軋由兩臺螺紋滾軋設備(9)、(13)和二者之間的螺紋滾軋上料輸送臺車(10)組成，螺紋滾軋上料輸送臺車(10)的外側與鋼筋集料架(11)相鄰，螺紋滾軋上料輸送臺車(10)與端部強化上料輸送臺車(6)、端面銑削上料輸送臺車(12)平行並排而設。
2.根據權利要求l的鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工生產線設 備，其特徵在於上述鋼筋定尺切斷設備是液壓切斷機、帶鋸機、圓鋸機或機械式切斷機。
3.根據權利要求l的鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工生產線設 備，其特徵在於上述強化設備是縮頸機、滾壓機或壓肋機。
4.根據權利要求l的鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工生產線設備，其特徵在於上述銑削設備是平面端銑頭或者平面與倒角組合端銑頭。
5.根據權利要求l的鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工生產線設 備，其特徵在於上述螺紋滾軋設備是兩輪螺紋滾軋機或者三輪螺紋滾軋機。
6.根據權利要求l的鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工生產線設 備，其特徵在於上述鋼筋輸送臺車是滾輪式臺車或傳送帶式臺車；鋼筋轉位臺車是多滾輪 式輸送臺車、軌道式擺渡臺車或輪式擺渡臺車。
7. 一種鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工方法，其特徵在於 加工步驟如下步驟一，首先將待加工鋼筋存放在鋼筋儲料架(1)中，根據鋼筋定尺切斷設備的加工 能力和鋼筋長度尺寸設定，逐根或者多根同時輸送到鋼筋剪切上料輸送臺車(2)上；步驟二，使用鋼筋定尺切斷設備(3)對鋼筋端頭平切或者定尺切斷，切斷後自動移位 到鋼筋剪切下料輸送臺車(4)上，並存放在鋼筋轉位臺車(5)中；步驟三，通過總控制臺將存放在鋼筋轉位臺車(5)中的鋼筋，逐根轉移到端部強化上 料輸送臺車(6)中，使用端部強化設備(7)進行加工，先夾緊鋼筋後將鋼筋端部強壓擠成 為圓柱體，強化完成後夾緊鬆開，並將強化加工後鋼筋退回到端部強化上料輸送臺車(6) 中；步驟四，通過總控制臺將鋼筋轉位到端面銑削上料輸送臺車(12)上，使用端面銑削 設備(8)進行加工，加工後鋼筋退回到端面銑削上料輸送臺車(12)上；步驟五，通過總控制臺將鋼筋轉位到螺紋滾軋上料輸送臺車(10)上，使用螺紋滾軋 設備(9)進行螺紋加工，加工後鋼筋退回到螺紋滾軋上料輸送臺車(10)上；步驟六，通過總控制臺將加工好的鋼筋，從螺紋滾軋上料輸送臺車(10)中轉位到鋼 筋集料架(11)上，整理包裝後進行成品儲存。
8.根據權利要求7的鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工方法，其 特徵在於上述步驟一、步驟二和步驟四可省略，或省略步驟一和步驟二。
9.根據權利要求7的鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工方法，其 特徵在於需要加工鋼筋另一端的鋼筋螺紋時，使用位於鋼筋另一端的端部強化設備(15) 、端面銑削設備(14)和螺紋滾軋設備(13)與步驟三、步驟四、步驟五工作過程並行同步 進行即可。
10.根據權利要求7的鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工方法， 其特徵在於需要加工鋼筋另一端的鋼筋螺紋時，在不設置端部強化設備(15)、端面銑削 設備(14)、螺紋滾軋設備(13)條件下，上述步驟六後將鋼筋集料架(11)中的已加工鋼筋 一端螺紋的鋼筋，調轉18(T後轉位到鋼筋儲料架中，重複上述加工步驟一 步驟五即可。
全文摘要
一種鋼筋直螺紋機械連接用的鋼筋螺紋加工生產線設備，由鋼筋定尺切斷設備、端部強化設備、端面銑削設備、螺紋滾軋設備，以及位於上述設備之間的鋼筋輸送臺車連接成生產線，上述鋼筋輸送臺車、鋼筋定尺切斷設備、端部強化設備、端面銑削設備、螺紋滾扎設備的控制系統均與總控制臺連接。本發明的加工方法是首先對鋼筋端頭平切或者定尺切斷，其次對鋼筋端部強化處理，再次對斷面進行銑削端面加工，最後對鋼筋端部進行螺紋滾軋加工。整個加工作業過程通過總控制臺編程控制，實現鋼筋螺紋加工生產線全過程自動化。能夠實現對直徑Φ12～Φ50mm之間各種規格鋼筋的螺紋加工。
文檔編號B23P23/00GK101637870SQ200910305048
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月30日 優先權日2009年7月30日
發明者侯愛山, 劉佔輝, 劉子金, 張東斌, 張大鵬, 張學軍, 李生智, 林進華, 浩 汶, 王振豐, 飛 肖, 賈晨光, 趙紅學, 鍾文海 申請人:廊坊凱博建設機械科技有限公司;北京建築機械化研究院;中國建築科學研究院建築機械化研究分院