鋼筋直螺紋連接套筒的製作設備及其製作方法

2023-05-22 16:37:11 1

專利名稱：鋼筋直螺紋連接套筒的製作設備及其製作方法
技術領域：
本發明涉及機械加工領域，尤其涉及一種鋼筋直螺紋連接套筒的製作設備及製作 方法。
背景技術：
鋼混結構的建築物中的鋼筋需要接長，傳統的工藝採用焊接法。為了提高建築物 的質量及抗震級別，建設部於2004年發布通告建築物中的鋼筋接長一律廢除焊接法，全部 採用螺紋連接。鋼筋直螺紋連接套筒的技術和市場隨即普及開來。全國的樓房、橋梁、軌道、提壩及凡是涉及鋼混結構建築物中的鋼筋接長所需的連 接套筒的需求量數以幾十億計，市場的需求量是巨大的。全國生產鋼筋連接套筒的企業也 數以幾千計目前還有增加的趨勢。國外在鋼筋連接上的技術應用早於我國，國外建築物的配筋早已發展到工廠化生 產，我國目前還達不到這一水平。我國的鋼筋的連接規範與國際上目前有差異，國外的設備 不適合國內的生產，所以目前國內的企業沒有引進進口設備。國內鋼筋連接套筒的需求量如此巨大，所用的規格也已經規範化，應該是標準化 的通用零件。但是國內的生產工藝還很落後，目前沒有行業標準和部頒標準，只有企業自己 制定的標準。鋼筋直螺紋連接套筒應歸屬於緊固件的範疇，直螺紋緊固件螺紋的牙型角的 國家標準和國際標準是60度，這個角度是根據連接強度制定的。可是國內的企業基於生產 效率和生產成本的考慮自行制定的牙型角五花八門，有60度的、有65度的、有70度的還有 75度的，不統一不規範。出現上述局面是由於市場競爭和工藝落後造成的，目前數以千計的生產企業都只 在價格上競爭在工藝上均沒有突破。螺紋加工的效率在整個機械加工的工藝鏈上屬於瓶 頸，在提高加工效率上目前國際上也沒有太大的突破，拿60度和75度的牙型角比較75度 的牙型角的加工餘量要小於60度的牙型角，75度牙型角的套筒加工時間要少於60度的牙 型角，但是在強度上比60度的強度要低的多。因為工藝落後企業為提高效率降低成本只能 在加工上做文章。傳統攻絲設備的切削進給一般採用齒輪和齒條傳動，其攻絲是用絲錐對工件的內 螺紋加工一次完成，這樣不能在短時間內完成對工件的加工，由於一次攻削加工餘量大對 絲錐磨損較嚴重，由於切削時銷的積瘤大，增大切削阻尼容易折斷絲錐或是損壞螺紋影響質量。

發明內容
為解決上述中存在的問題與缺陷，本發明提供了一種鋼筋直螺紋連接套筒的製作 設備及製作方法。所述技術方案如下鋼筋直螺紋連接套筒的製作設備，包括切斷裝置，通過設置的高速旋轉的刀盤將材料切斷，並將切斷後的材料工件輸送到下一工位，所述製作設備採用圓盤式結構，其圓盤式結構的製作設備包括切削裝置、裝 卡裝置及攻絲裝置，其中切削裝置，將接收到的工件依次通過切削外圓工位、切削內角工位及切削外角工 位自動完成工件的切削；裝卡裝置，所述裝卡裝置上設置有氣缸、裝在軌道上的閥體及卡塊，所述閥體通過 氣缸的推動使其卡快卡住工件；攻絲裝置，設置在裝卡裝置的下部，並與裝卡裝置相連接；用於對完成切削並由裝 卡裝置卡住的工件進行攻絲，其攻絲過程中的切削進給採用垂直式氣壓驅動結構，並且在 攻絲裝置的下部安裝有絲錐；所述絲錐的中心部設置有一中心軸，並且在中心軸上設置一中心盲孔，絲錐的切 削刃部沿軸向方向上設置有3-4個小孔，所述小孔分別與所述中心盲孔相通；所述絲錐還 包括一供水裝置，該供水裝置與所述中心孔對接。鋼筋直螺紋連接套筒製作設備的製作方法，包括切斷原材料；依次切削原材料工件的外圓、內角及工件的外角；對工件進行攻絲。本發明提供的技術方案的有益效果是根據不同的切削工位，實現不同的切削而且在切削過程中實現了自動換刀的功 能；由於攻絲過程中絲錐直徑的不同，依次對工件切削減小了加工餘量提高了切削速度同 時也減小了對絲錐的磨損。


圖1是本發明整體結構圖2是本發明材料切斷裝置結構圖3a是本發明切削外圓工位裝置結構圖3b是本發明切削內角工位裝置俯視結構圖
圖3c是本發明切削外角工位裝置結構圖4是快速裝卡裝置結構圖5是攻絲裝置結構圖5a是絲錐結構圖6是本發明設備製作方法流程圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方 式作進一步地詳細描述本實施例提供了一種鋼筋直螺紋連接套筒的製作設備，參見圖1，包括切斷裝置， 通過設置的高速旋轉的刀盤將材料切斷，並將切斷後的材料工件輸送到下一工位即設備的 準備工位11，所述製作設備採用圓盤式結構，其圓盤式結構的製作設備包括切削裝置、裝 卡裝置13及攻絲裝置14，其中切削裝置將接收到的工件依次通過切削外圓工位12a、切削內角工位12b及切削外角工位12c自動完成工件的切削，上述切削外圓工位、切削內角工 位及切削外角工位通過可換刀盤15完成工件的切削；裝卡裝置，所述裝卡裝置上設置有氣 缸、裝在軌道上的閥體及卡塊，所述閥體通過氣缸的推動使其卡快卡住工件；攻絲裝置，設 置在裝卡裝置的下部，並與裝卡裝置相連接；用於對完成切削並由裝卡裝置卡住的工件進 行攻絲，其攻絲過程中的切削進給採用垂直式氣壓驅動結構，並且在該結構的下部安裝有 絲錐。其圓盤包括有兩個即A盤與B盤，A盤與B盤在一條直線上，每個圓盤的直徑均為 760mm，A盤和B盤的中心距為790mm，在兩個圓盤的相切處留有30mm的間隙，其A盤和B盤 通過一個步進電機驅動相向旋轉，A盤上設有三個工位並通過兩個圓盤中心線為起始點，在 中心線上的一點味切削外圓工位，向逆時針方向60度為切削內角工位，再向逆時針方向60 度為切削外角工位，再向逆時針方向60度為轉移工位，即A盤和B盤的相切處，是A盤的工 件向B盤轉移的工位，工件轉移到B盤上在順時針方向上每間隔60度為一個工位，一共5 個工位均為攻絲工位。參見圖2，為材料切斷裝置結構，該裝置包括氣缸、送料卡21、旋轉卡22、驅動旋轉 卡轉動的電機23、多刀頭刀盤24、驅動刀盤旋轉的電機25及驅動刀盤進給的電機26，所述 氣缸至少包括三組，每組氣缸中包括有一個或多個氣缸；送料卡設置在第二組氣缸的的前 面，並通過第一組氣缸27a與第二組氣缸27b的驅動輸送材料到下一工位。旋轉卡設置在 第三組氣缸27c的前面，並通過其驅動旋轉卡的轉動的電機進行旋轉，然後通過多刀頭刀 盤對原材料進行切斷，多刀頭刀盤是在驅動刀盤旋轉的電機驅動下進行高速旋轉，其刀盤 上至少鑲嵌有12把合金鋼刀頭。參見圖3a，為切削外圓工位裝置結構，該結構包括驅動刀具水平運動的步進電 機31、自動換刀的驅動氣缸32、驅動刀具垂直運動的步進電機33及可換刀刀盤15，可換刀 刀盤式鑲嵌有六把刀頭的刀盤，通過驅動工件進給的步進電機驅動整個刀架進給，利用自 動換刀的驅動氣缸及驅動電機34，在鑲嵌有六把刀頭的刀盤上進行自動換刀；所述裝置還 包括驅動工件旋轉的主軸及主軸電機升降的步進電機35。參見圖3b，為切削內角俯視裝置結構，該結構包括有兩根導柱固定在上下兩塊固 定板37上，有兩個六角形刀體安裝在兩根導柱上並分別由兩個步進電機驅動工作時作垂 直相向運動，通過安裝在刀體上的鍃鑽38完成對工件內孔的倒角加工。在六角形刀體上安 裝有六把鍃鑽，通過安裝在刀體上的步進電機的驅動定期實施道具的替換。參見圖3c，為切削外角裝置結構圖，該結構包括驅動工件進給的步進電機31、自 動換刀的步進電機36與鑲嵌六把刀頭的可換刀刀盤15，所述驅動工件進給的步進電機驅 動整個刀架進給，然後通過自動換刀的步進電機驅動鑲嵌有六把刀頭的刀盤。參見圖4，為快速裝卡裝置結構圖，所述裝卡裝置13包括有五個，並且每個裝卡裝 置上設置有與其相對應的攻絲裝置14，裝卡裝置共同設置在B盤上，並且通過圓盤的中心 線為起始部位，順時針方向依次間隔60度分布在圓盤上。沿裝卡裝置的軌道上設置有閥 體，這個閥體內部軸向中心位置上有前後兩個孔，前面的孔41比後面的孔42直徑大，前面 孔的長度是後面孔長度的1/3，兩孔之間有一個小孔43使前後孔相通。其前面的孔內有一 個活塞44，後面的孔也有一個小活塞杆45相連；當其設置在後面的氣缸46充氣把伐體47 快速的推向前，伐體的前部有一個卡塊48，該卡塊裝在前面大活塞的突起臺上，當卡塊接觸 到工件時閥體不能前行，此時氣缸依然向前施壓，小活塞在氣缸的作用下推動後面孔中的油液，油液在小活塞的推動下通過前後孔之間的小孔注向前面的大孔，油液向大活塞施壓， 由於大小活塞的面積不同在油液的作用下產生壓差，氣缸對閥體的壓力被放大把工件緊緊 卡住。參見圖5，為攻絲裝置的結構，該結構採用垂直式氣壓驅動結構，包括一氣缸51、 氣缸內有一套筒52，其套筒的中間部位有一道突出的環狀體53，環狀體與套筒內壁密封氣 體通過氣缸上下進氣口交替進氣，使套筒在氣缸內上下運動，其套筒內有一根軸54通過軸 承使這根軸安裝在套筒內，軸的上部裝有同步皮帶輪通過電機驅動使軸旋轉，軸的下部有 一錐孔55用來安裝絲錐，電機驅動軸旋轉，氣壓驅動套筒帶著軸上下運動。參見圖5a，為絲錐結構圖，B盤上設置有5個攻絲工位，按照螺紋的總的加工餘量 分解成五份，將五把絲錐的直徑按照分解的加工餘量磨製成五種不同的直徑，這樣依次對 工件切削，由於減小了加工餘量提高了切削速度同時也減小了對絲錐的磨損。絲錐的中心 軸向加工一個有一定長度的中心盲孔56，在絲錐的切削刃部沿軸向方向加工3-4個徑向方 向的小孔57與中心孔相通，切削時有一供水裝置與中心盲孔即冷卻液通道對接，達到冷卻 液通過中心孔向絲錐刃部噴射，對絲錐實施有效的冷卻。本實施例還提供了一種鋼筋直螺紋連接套筒的製作設備及製作方法，該方法包括 以下步驟步驟10切斷原材料；所述切斷是通過驅動的高速旋轉的刀盤，其刀盤上至少鑲嵌有12把合金鋼刀。步驟20依次切削原材料工件的外圓、內角及工件的外角；切削外圓工位與切削外角工位上都採用了六角形刀體，在刀體上鑲嵌了六個合金 刀頭，並根據刀具的磨損程度分別採用了步進電機驅動和氣缸驅動；其切削內角工位同樣 採用了六角形刀體在刀體上安裝了六把鍃鑽通過步進電機驅動換刀。步驟30對工件進行攻絲；在圓盤B上設置5個攻絲工位，按照螺紋的總的加工餘量分解成5份，將5把絲錐 的直徑按照分解的加工餘量磨製成5種不同的直徑，依次對工件進行切削。上述對工件的外圓、內角及工件的外角的切削是在所述設備中兩個相向旋轉的圓 盤中的A盤上進行的，其具體實施過程為工件外圓切削後，兩圓盤相向旋轉60度，進行工 件內角的切削；所述工件內角的切削包括對工件的內孔及內孔的上下同時加工完成內孔的 倒角；工件內角切削後，兩圓盤相向旋轉60度，進行工件外角的切削。上述工件的攻絲是在兩個相向旋轉圓盤中的B盤上進行的，其具體包括在B盤的 五個攻絲工位上依次完成工件的切削，其中五個攻絲工位的分布式通過圓盤的中心線為起 始部位，順時針方向依次間隔60度分布在圓盤上。上述工件外圓、工件內角及工件外角的切削是通過A盤順時針方向旋轉完成的； 所述工件的攻絲過程是通過B盤的逆時針方向旋轉完成的，即兩個圓盤工作時的相對旋轉 形成一個S形的路線，依次完成套筒的從切削外圓、切削內角、切削外角及攻絲的工序。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍 為準。
權利要求
鋼筋直螺紋連接套筒的製作設備，包括切斷裝置，通過設置的高速旋轉的刀盤將材料切斷，並將切斷後的材料工件輸送到下一工位，其特徵在於，所述製作設備採用圓盤式結構，其圓盤式結構的製作設備包括切削裝置、裝卡裝置及攻絲裝置，其中切削裝置，將接收到的工件依次通過切削外圓工位、切削內角工位及切削外角工位自動完成工件的切削；裝卡裝置，所述裝卡裝置上設置有氣缸、裝在軌道上的閥體及卡塊，所述閥體通過氣缸的推動使其卡快卡住工件；攻絲裝置，設置在裝卡裝置的下部，並與裝卡裝置相連接；用於對完成切削並由裝卡裝置卡住的工件進行攻絲，其攻絲過程中的切削進給採用垂直式氣壓驅動結構，並且在攻絲裝置的下部安裝有絲錐；所述絲錐的中心的軸方向上設置有一盲孔，絲錐的切削刃部沿軸向方向上設置有3-4個小孔，所述小孔分別與所述中心盲孔相通；所述絲錐還包括一供水裝置，該供水裝置與所述中心孔對接。
2.根據權利要求1所述的鋼筋直螺紋連接套筒的製作設備，其特徵在於，所述圓盤至 少包括有兩個，並分布設置在一條直線上，所述圓盤之間相切處留有一定的間隙。
3.根據權利要求1所述的鋼筋直螺紋連接套筒的製作設備，其特徵在於，所述切割外 圓工位、切削內角工位及切削外角工位設置在一個圓盤上，並且通過圓盤的中心線為起始 部位，逆時針方向依次間隔60度分布在圓盤上。
4.根據權利要求1所述的鋼筋直螺紋連接套筒的製作設備，其特徵在於，所述裝卡裝 置至少包括有五個，共同設置在另一個圓盤上，並且通過圓盤的中心線為起始部位，順時針 方向依次間隔60度分布在圓盤上，且每個裝卡裝置上設置有與其相對應的攻絲裝置。
5.根據權利要求1或4所述的鋼筋直螺紋連接套筒的製作設備，其特徵在於，所述裝卡 裝置還包括兩個活塞及與兩個活塞相連接的孔，兩個活塞分別設置在閥體的前後，其閥體 通過氣缸的推動來推動活塞相連接的孔產生壓差，以使氣缸對閥體產生壓力卡住工件。
6.根據權利要求1或4所述的鋼筋直螺紋連接套筒的製作設備，其特徵在於，所述攻絲 裝置還包括一氣缸及氣缸內設置的一套筒，其套筒的中間部位有一道突出的環狀體，所述 環狀體與氣缸的內壁相密封；所述裝置還包括一旋轉軸，該旋轉軸通過一軸承安裝在套筒 內；所述絲錐安裝在旋轉軸下部的一錐孔內，且每個攻絲裝置中設置的絲錐直徑不同。
7.鋼筋直螺紋連接套筒製作設備的製作方法，其特徵在於，所述方法包括切斷原材料；依次切削原材料工件的外圓、內角及工件的外角；對工件進行攻絲。
8.根據權利要求7所述的製作方法，其特徵在於，所述對工件的外圓、內角及工件的外 角的切削是在所述設備中兩個相向旋轉的圓盤中的一個圓盤上進行的，其具體包括為在圓盤中心線的起始部位進行工件外圓切削，兩圓盤相向旋轉60度，進行工件內角的 切削；所述工件內角的切削包括對工件的內孔及內孔的上下同時加工完成內孔的倒角；工件內角切削後，兩圓盤相向旋轉60度，進行工件外角的切削。
9.根據權利要求7所述的製作方法，其特徵在於，所述工件的攻絲是在兩個相向旋轉圓盤中的另一個圓盤上進行的，其具體包括在圓盤的五個攻絲工位上依次完成工件的切削，其中五個攻絲工位的分布是通過圓盤 的中心線為起始部位，順時針方向依次間隔60度分布在圓盤上。
10.根據權利要求7所述的製作方法，其特徵在於，所述工件外圓、工件內角及工件外 角的切削是通過圓盤順時針方向旋轉完成的；所述工件的攻絲過程是通過另一個圓盤的逆 時針方向旋轉完成的。
全文摘要
本發明公開了一種鋼筋直螺紋連接套筒的製作設備及其製作方法，所述設備包括包括切斷裝置，所述製作設備採用圓盤式結構，其圓盤式結構的製作設備包括切削裝置、裝卡裝置及攻絲裝置；所述製作方法包括切斷原材料；依次切削原材料工件的外圓、內角及工件的外角；對工件進行攻絲。本發明根據不同的切削工位，實現不同的切削而且在切削過程中實現了自動換刀的功能；由於攻絲過程中絲錐直徑的不同，依次對工件切削減小了加工餘量提高了切削速度同時也減小了對絲錐的磨損。
文檔編號B23P23/00GK101862959SQ20101019661
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月10日 優先權日2010年6月10日
發明者柏松明, 焦志強 申請人:柏松明;焦志強