CN103522073A - U形双头螺栓的加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种U形双头螺栓的加工设备，属于非标螺栓加工设备技术领域，它主要包括开卷装置、校直装置、定长切断装置、折弯装置、螺纹加工装置和热处理装置，其中，定长切断装置包括与钢筋展开方向一致的滑轨，滑轨上滑动安装有定长滑台和切断滑台，定长滑台与切断滑台柔性索，柔性索连接扭簧，切断滑台与滑轨之间设有拉簧，实现了在线连续定长切断，不用停机，避免了设备频繁启动造成的损害，并且切断后自动复位。本发明提高了U形双头螺栓加工的生产效率，降低了生产成本，广泛应用于U形双头螺栓的加工制造中。

Description

U形双头螺栓的加工设备

技术领域

本发明涉及一种U形双头螺栓的加工设备，属于非标螺栓加工设备技术领域。

背景技术

U形螺栓，形状为U形所以也称为U型螺栓，两头有螺纹可与螺帽结合，主要用于固定管状物如水管或片状物如汽车的板簧，标准的U形螺栓在设计手册中可以得到其一系列的规格参数，但是在现实生活中，根据U形螺栓的使用场所不同而具有很多形状略有变化的是非标准件，例如U形螺栓两螺柱之间的距离不使用标准距离，而采用一种变大的距离，这样的U形螺栓在制作时，通常需要单独的工艺。

U形螺栓常规的工艺制作：落料、螺栓加工、冲弯，制作出来的产品外观比较差，并且制作工艺不连续，生产效率低。中国发明专利CN102145443A公开了一种U形螺栓的加工方法，包含：步骤1，落料，将圆钢直料在冲床上切割成若干段短料；步骤2，搓丝，将步骤1得到的短料的两端搓丝加工成具有齿形螺纹的短料；步骤3，冲弯，将两端具有齿形螺纹的短料定位入模具内，通过冲压成形弯制成U形螺栓工件；所述的冲弯步骤进一步包含：步骤3.1，弯曲成形，将两端具有齿形螺纹的短料定位入模具内，弯制成U形螺栓工件；步骤3.2，整形，通过整形模具，使得步骤3.1弯曲成形的U形螺栓工件再次成形，达到螺栓工件的规格要求，虽然该工艺及设备制作的产品外观得到了很大程度的提高，但是仍然没有解决生产效率低的问题，生产效率关系到成本，在当今社会，各制造商都在努力降低生产成本。

因此，对于开发一种新的U形双头螺栓的加工设备，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

发明内容

为了克服上述所指出的现有U形双头螺栓的加工设备的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种U形双头螺栓的加工设备，提高了U形双头螺栓加工的生产效率，降低了生产成本。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种U形双头螺栓的加工设备，所述U形双头螺栓的加工设备包括用于将钢筋卷逐渐展开的开卷装置，沿钢筋输送方向，所述开卷装置下游设有校直装置，所述校直装置下游设有定长切断装置，所述定长切断装置包括与钢筋展开方向一致的滑轨，所述滑轨上滑动安装有定长滑台和切断滑台，所述定长滑台位于所述切断滑台的下游位置，所述定长滑台上设有延伸方向与所述滑轨垂直的定长滑道，所述定长滑道上滑动安装有由第二动力装置驱动的定长滑板，所述定长滑板上固定安装有一用于阻挡定位钢筋的挡板；所述切断滑台上设有延伸方向与所述滑轨垂直的切断滑道，所述切断滑道上滑动安装有由第三动力装置驱动的切断滑板，所述切断滑板上安装有由电动机驱动的锯片；所述切断滑板上转动安装有一转轴，所述转轴上缠绕有一端固定于所述转轴上另一端固定安装于所述定长滑板上的柔性索，所述转轴与切断滑板之间设有一用于柔性索复位的扭簧，所述扭簧一端固定于所述切断滑板上，另一端固定于所述转轴上；所述切断滑台与滑轨之间设有拉簧，所述拉簧一端固定安装于所述切断滑台上，另一端固定安装于所述滑轨上；所述定长切断装置下游设有折弯装置，所述折弯装置下游设有螺纹加工装置，所述螺纹加工装置下游设有热处理装置。

在本发明的所述U形双头螺栓的加工设备中，作为一种改进，所述折弯装置包括转向相反且均由第四动力装置驱动的第一折弯盘和第二折弯盘，所述第一折弯盘上位于偏心位置设有第一施力杆，所述第二折弯盘上位于偏心位置设有第二施力杆，所述第一施力杆与第二施力杆位置对称设置，所述第一折弯盘的中心位置设有平行于所述第一施力杆的第一通孔，所述第一通孔内滑动安装有第一档杆，所述第二折弯盘的中心位置设有平行与第二施力杆的第二通孔，所述第二通孔内滑动安装有第二档杆，所述第一档杆与第一施力杆之间的间隙和所述第二档杆与第二施力杆之间的间隙共同形成夹持钢筋折弯成型为U形坯料的工作间隙。

在本发明的所述U形双头螺栓的加工设备中，作为进一步的改进，所述第四动力装置包括由直线驱动机构驱动的齿条，所述齿条的两侧均设有齿，所述第一折弯盘和第二折弯盘均与所述齿条相啮合。

在本发明的所述U形双头螺栓的加工设备中，作为进一步的改进，所述定长切断装置与折弯装置之间设有用于承托钢筋的支撑架，所述定长切断装置和折弯装置分别设置于所述支撑架的两侧，所述支撑架连接用于使所述支撑架翻转的第五动力装置。

在本发明的所述U形双头螺栓的加工设备中，作为进一步的改进，所述支撑架包括若干呈直角设置的支撑单体，若干所述支撑单体均成列固定于一回转杆上，所述回转杆转动安装于安装座上，所述回转杆与所述第五动力装置的动力输出端相连接。

在本发明的所述U形双头螺栓的加工设备中，作为进一步的改进，所述第五动力装置包括气动转阀，所述气动转阀包括阀体，所述阀体上垂直设置有一个滑腔和一个安装腔，所述滑腔内滑动安装有活塞，所述活塞的一端设置有驱动齿条，所述驱动齿条延伸至安装腔；所述安装腔内转动安装有输出轴，所述输出轴上设有与所述驱动齿条相啮合的传动齿，所述输出轴的一端伸出所述阀体且与所述回转杆连接。

在本发明的所述U形双头螺栓的加工设备中，作为进一步的改进，所述传动齿阵列分布于所述输出轴上范围的截面形状为扇形。

在本发明的所述U形双头螺栓的加工设备中，作为进一步的改进，所述支撑架与工作间隙之间设有输料板。

在本发明的所述U形双头螺栓的加工设备中，作为进一步的改进，所述输料板的下方设有一用于收集U形坯料的集料箱，与所述集料箱相对位置设有用于将U形坯料顶入所述集料箱的顶料气缸。

在本发明的所述U形双头螺栓的加工设备中，作为另一种改进，所述螺纹加工装置包括将U形坯料的两个端部加热预热炉和用于挤压成型螺纹的螺纹模具。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于依次采用了开卷装置、校直装置、定长切断装置、折弯装置、螺纹加工装置和热处理装置一系列装置，实现了由钢筋卷制作U形双头螺栓的过程，与传统的生产设备相比较，本发明由钢筋卷制成U形坯料完全自动进行，提高了生产效率，减少了劳动力，螺纹加工过程中集中加热，节省了能耗，进一步提高了生产效率；又由于在线连续定长切断，不用停机，避免了设备频繁启动造成的损害，并且切断后自动复位，进一步节省了能耗，提高了生产效率。

由于折弯使用第一折弯盘和第二折弯盘相向转动，在第一施力杆和第二施力杆的作用下，钢筋段两端分别绕第一档杆和第二档杆转动90度，成型的U形坯料形状固定，反弹量小，且生产连续、效率高。

由于气动转阀的输出轴上的传动齿扇形布置，使得气动转阀通过自身结构即可实现转动角度的控制，保证了切断后的钢筋段输送位置准确。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例中钢筋段从支撑架输送至工作间隙的结构示意图；

图3是本发明实施例中转阀的结构示意图；

图4是图3中活塞与输出轴的连接关系图。

其中，在图1-4中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。

图中：1、开卷装置，11、机架，12、变频电机，13、轴承座，14、料盘，2、校直装置，21、辊筒，3、定长切断装置，31、滑轨，32、定长滑台，33、挡板，34、切断滑台，35、锯片，36、转轴，37、柔性索，38、拉簧，4、折弯装置，41、齿条，42、第一折弯盘，43、第一施力杆，44、第一档杆，45、第二折弯盘，46、第二施力杆，47、第二档杆，5、支撑架，51、支撑单体，52、气动转阀，521、阀体，522、活塞，523、输出轴，524、驱动齿条，525、传动齿，53、回转杆，6、顶料气缸，7、输料板，8、集料箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

以制作箍紧方形输料管道的一种U形双头螺栓为例，详细介绍其制造过程，这种U形双头螺栓具有一段较长的直线段和两段螺柱，用常规的生产设备难以成型。

如图1、图2、图3和图4中共同所示，本发明所提供了一种U形双头螺栓的加工设备，所述U形双头螺栓的加工设备主要包括开卷装置、校直装置、定长切断装置、折弯装置、螺纹加工装置和热处理装置。

开卷装置1主要用于将钢筋卷逐渐展开，通常，开卷装置1包括第一动力装置驱动的料盘14，第一动力装置优选为变频电机12，变频电机12安装在一个机架11上，机架11上设有两个轴承座13，轴承座13上安装有用于承托钢筋卷的料盘14，料盘14连接变频电机12。

沿钢筋输送方向，开卷装置1的下游设置有用于将展开的钢筋校直的校直装置2，校直装置2现有技术中也有使用，但是，本发明的发明人经过大量研究发现，在钢筋卷的展开过程中，使用由电机带动的对辊校直效果更好，对辊应理解为相对设置的两个辊筒21，一为主动辊筒，另一为从动辊筒，当然，对辊的组数根据钢筋的直径相应增减，其中，首尾两端的对辊上开设有直槽，而位于首尾两端的对辊之间的对辊截面形状均为锥形，并且相邻两组对辊的锥度相同倾斜方向相反，所有辊筒21的外表面均包覆弹性材料，直槽开设在弹性材料表面，弹性材料优选为硅胶或者弹性橡胶，电机带动对辊转动的同时，给予钢筋一向下游输送的牵引力，在锥形的辊筒21之间形成方向相反的两种搓力，产生交叉揉搓力，使得钢筋校直效果尤为明显。

校直装置2的下游设有定长切断装置3，根据U形双头螺栓的规格，在定长切断装置3上切出长度等于U形双头螺栓展开长度的钢筋段，定长切断装置3包括与钢筋展开方向一致的滑轨31，滑轨31上滑动安装有定长滑台32和切断滑台34，定长滑台32位于切断滑台34的下游位置，定长滑台32上设有延伸方向与滑轨31垂直的定长滑道，定长滑道上滑动安装有由第二动力装置驱动的定长滑板，通常第二动力装置优选为气缸，定长滑板上固定安装有一用于阻挡定位钢筋的挡板33；切断滑台34上设有延伸方向与滑轨31垂直的切断滑道，切断滑道上滑动安装有由第三动力装置驱动的切断滑板，第三动力装置优选为气缸，切断滑板上安装有由电动机驱动的锯片35；切断滑板上转动安装有一转轴36，转轴36上缠绕有一端固定于转轴36上另一端固定安装于定长滑板上的柔性索37，转轴36与切断滑板之间设有一用于柔性索37复位的扭簧，扭簧一端固定于切断滑板上，另一端固定于转轴36上；切断滑台34与滑轨31之间设有拉簧38，拉簧38一端固定安装于切断滑台34上，另一端固定安装于滑轨31上；当钢筋输送过程中碰到挡板33时，带动定长滑台32沿滑轨31滑动，缠绕在转轴36上的柔性索37被拉出，转轴36随之转动且扭簧被压缩，当柔性索37被全部解开后，柔性索37通常采用不可伸长的尼龙绳，带动切断滑台34开始滑动，通常设置一行程开关，一旦切断滑台34离开行程开关的位置，便给出信号，使得驱动切断滑板滑动的气缸伸出活塞杆，电机带动锯片35切断钢筋，切断的钢筋段输送至下一工序，然后切断滑板后移，切断滑台34和定长滑台32分别在拉簧38和扭簧作用力下快速复位，如此往复循环。

定长切断装置3的下游设有折弯装置4，钢筋段在折弯装置4上进行折弯，折弯时两端部分别绕一固定点转动90度，折弯后形成的U形坯料统一收集；其中，采用折弯装置4将钢筋弯折成U形坯料，折弯装置4包括转向相反且均由第四动力装置驱动的第一折弯盘42和第二折弯盘45，第一折弯盘42上位于偏心位置设有第一施力杆43，第二折弯盘45上位于偏心位置设有第二施力杆46，第一施力杆43与第二施力杆46位置对称设置，第一折弯盘42的中心位置设有平行于第一施力杆43的第一通孔，第一通孔内滑动安装有第一档杆44，第二折弯盘45的中心位置设有平行与第二施力杆46的第二通孔，第二通孔内滑动安装有第二档杆47，常用的，第一档杆44和第二档杆47分别由单独的气缸驱动，当然也可以使用电磁铁或者其他驱动机构，使其滑动或者复位，第一档杆44与第一施力杆43之间的间隙和第二档杆47与第二施力杆46之间的间隙共同形成夹持钢筋折弯成型为U形坯料的工作间隙。第四动力装置包括由直线驱动机构驱动的齿条41，直线驱动机构优选为气缸或者液压缸，齿条41的两侧均设有齿，第一折弯盘42和第二折弯盘45均与齿条41相啮合。

定长切断装置3与折弯装置4之间设有用于承托钢筋的支撑架5，定长切断装置3和折弯装置4分别设置于支撑架5的两侧，支撑架5连接用于使支撑架5翻转的第五动力装置。支撑架5包括若干呈直角设置的支撑单体51，若干支撑单体51均成列固定于一回转杆53上，回转杆53转动安装于安装座上，回转杆53与第五动力装置的动力输出端相连接。第五动力装置包括气动转阀52，气动转阀52包括阀体521，阀体521上垂直设置有一个滑腔和一个安装腔，滑腔内滑动安装有活塞522，活塞522的一端设置有驱动齿条524，驱动齿条524延伸至安装腔；安装腔内转动安装有输出轴523，输出轴523上设有与驱动齿条524相啮合的传动齿525，输出轴523的一端伸出阀体521且与回转杆53连接；传动齿525阵列分布于输出轴523上范围的截面形状为扇形。

支撑架5与工作间隙之间设有输料板7，为了便于输送物料，尤其是输送钢筋段，在输料板7上设有滑道，并且在输料板7的两侧设有导板，两导板相对设置且呈上大下小的倒置八字形，切断后得到的钢筋段在支撑架5上，由活塞522运动带动输出轴523转动，从而使得直角形的支撑单体51翻转180度，甚至大于180度，将钢筋段输送至输料板7上，送至工作间隙，然后第一档杆44和第二档杆47伸出，将钢筋段定位，齿条41带动第一折弯盘42和第二折弯盘45相向转动，在第一施力杆43和第二施力杆46的作用下，钢筋段两端分别绕第一档杆44和第二档杆47转动90度，成型为U形坯料，成型结束后齿条41在复位弹簧作用下返回，同时第一档杆44和第二档杆47缩回。

输料板7的下方设有一用于收集U形坯料的集料箱8，与集料箱8相对位置设有用于将U形坯料顶入集料箱8的顶料气缸6，顶料气缸6动作，将U形坯料送至集料箱8收集。

折弯装置4的下游设有螺纹加工装置（图中未示出），将收集起来的坯料的两端加工螺纹，形成半成品，螺纹加工装置包括将U形坯料的两个端部加热预热炉和用于挤压成型螺纹的螺纹模具，螺纹加工采用热挤压的方式，将U形坯料的两个端部加热，加热温度根据钢筋材料选定，通常低于熔融温度，而至软化，放入螺纹模具中挤压，使两个端部分别成型螺纹。

螺纹加工装置下游设有热处理装置（图中未示出），将若干半成品同时进行热处理，达到U形双头螺栓的表面硬度要求，根据U形双头螺栓的使用场所，使用中频淬火或者高频淬火，也可以使用油淬火的方式。

当然，根据需要还可以进行表面处理，将U形双头螺栓表面进行镀鉻或者镀锌处理，形成成品，各制造商或者使用者根据防腐防锈要求，可以自行选择，在此不再赘述。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (10)

1.U形双头螺栓的加工设备，包括用于将钢筋卷逐渐展开的开卷装置，沿钢筋输送方向，所述开卷装置下游设有校直装置，其特征在于，所述校直装置下游设有定长切断装置，所述定长切断装置包括与钢筋展开方向一致的滑轨，所述滑轨上滑动安装有定长滑台和切断滑台，所述定长滑台位于所述切断滑台的下游位置，所述定长滑台上设有延伸方向与所述滑轨垂直的定长滑道，所述定长滑道上滑动安装有由第二动力装置驱动的定长滑板，所述定长滑板上固定安装有一用于阻挡定位钢筋的挡板；所述切断滑台上设有延伸方向与所述滑轨垂直的切断滑道，所述切断滑道上滑动安装有由第三动力装置驱动的切断滑板，所述切断滑板上安装有由电动机驱动的锯片；所述切断滑板上转动安装有一转轴，所述转轴上缠绕有一端固定于所述转轴上另一端固定安装于所述定长滑板上的柔性索，所述转轴与切断滑板之间设有一用于柔性索复位的扭簧，所述扭簧一端固定于所述切断滑板上，另一端固定于所述转轴上。所述切断滑台与滑轨之间设有拉簧，所述拉簧一端固定安装于所述切断滑台上，另一端固定安装于所述滑轨上；所述定长切断装置下游设有折弯装置，所述折弯装置下游设有螺纹加工装置，所述螺纹加工装置下游设有热处理装置。

2.如权利要求1所述的U形双头螺栓的加工设备，其特征在于：所述折弯装置包括转向相反且均由第四动力装置驱动的第一折弯盘和第二折弯盘，所述第一折弯盘上位于偏心位置设有第一施力杆，所述第二折弯盘上位于偏心位置设有第二施力杆，所述第一施力杆与第二施力杆位置对称设置，所述第一折弯盘的中心位置设有平行于所述第一施力杆的第一通孔，所述第一通孔内滑动安装有第一档杆，所述第二折弯盘的中心位置设有平行与第二施力杆的第二通孔，所述第二通孔内滑动安装有第二档杆，所述第一档杆与第一施力杆之间的间隙和所述第二档杆与第二施力杆之间的间隙共同形成夹持钢筋折弯成型为U形坯料的工作间隙。

3.如权利要求2所述的U形双头螺栓的加工设备，其特征在于：所述第四动力装置包括由直线驱动机构驱动的齿条，所述齿条的两侧均设有齿，所述第一折弯盘和第二折弯盘均与所述齿条相啮合。

4.如权利要求3所述的U形双头螺栓的加工设备，其特征在于：所述定长切断装置与折弯装置之间设有用于承托钢筋的支撑架，所述定长切断装置和折弯装置分别设置于所述支撑架的两侧，所述支撑架连接用于使所述支撑架翻转的第五动力装置。

5.如权利要求4所述的U形双头螺栓的加工设备，其特征在于：所述支撑架包括若干呈直角设置的支撑单体，若干所述支撑单体均成列固定于一回转杆上，所述回转杆转动安装于安装座上，所述回转杆与所述第五动力装置的动力输出端相连接。

6.如权利要求5所述的U形双头螺栓的加工设备，其特征在于：所述第五动力装置包括气动转阀，所述气动转阀包括阀体，所述阀体上垂直设置有一个滑腔和一个安装腔，所述滑腔内滑动安装有活塞，所述活塞的一端设置有驱动齿条，所述驱动齿条延伸至安装腔；所述安装腔内转动安装有输出轴，所述输出轴上设有与所述驱动齿条相啮合的传动齿，所述输出轴的一端伸出所述阀体且与所述回转杆连接。

7.如权利要求6所述的U形双头螺栓的加工设备，其特征在于：所述传动齿阵列分布于所述输出轴上范围的截面形状为扇形。

8.如权利要求5所述的U形双头螺栓的加工设备，其特征在于：所述支撑架与工作间隙之间设有输料板。

9.如权利要求8所述的U形双头螺栓的加工设备，其特征在于：所述输料板的下方设有一用于收集U形坯料的集料箱，与所述集料箱相对位置设有用于将U形坯料顶入所述集料箱的顶料气缸。

10.如权利要求1所述的U形双头螺栓的加工设备，其特征在于：所述螺纹加工装置包括将U形坯料的两个端部加热预热炉和用于挤压成型螺纹的螺纹模具。

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