CN118143159A - 钢筋折弯装置及折弯方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢筋加工技术领域，公开了一种钢筋折弯装置及折弯方法。旨在解决现有技术中加工设备能力有限、手持式液压折弯机使用不便、生产效率低、劳动强度大且安全隐患多，以及质量一致性难以保证的技术问题。本发明包括钢筋固定件、钢筋顶升组件；钢筋固定件包括钢筋固定卡槽，钢筋顶升组件包括沿钢筋延伸方向设置的导向卡槽、顶升杆；钢筋固定件下方固定安装滑移组件，滑移组件下方安装平台提升器件。本发明实现钢筋折弯全自动化，配合钢筋自动化生产线加工；折弯能力大，最大可折弯钢筋直径达18mm；折弯效率高，单根钢筋综合折弯节拍约15～20s。

Description

钢筋折弯装置及折弯方法

技术领域

本发明涉及钢筋加工技术领域，尤其涉及一种钢筋折弯装置及折弯方法。

背景技术

用非轧制的方式生产金属板、线、棒、管或型材；与基本无切削金属加工有关的辅助加工技术长期以来不断演进，以适应日益复杂的工程需求。诸多方法各有其特点，选择合适的加工方式取决于所需产品的特性、生产批量、成本控制及材料本身的属性等因素。

在盾构管片钢筋加工过程中，现有技术大都是以将箍筋提前加工成口字型，安装时人工将箍筋撑开套入主筋，通过这种使用，达到钢筋笼立体网成型的目的，但是，现有技术中，由于钢筋加工工艺、设备能力等限制，会有如下不足，不足之处在于上述将箍筋提前加工成口字型后套入主筋、或者由主筋穿入箍筋的方式适用于传统人工加工工艺，不满足自动化生产线需要，同时目前用于箍筋弯箍自动化设备最大折弯能力不超过14mm，手持式液压折弯机重量大，人工拿取难度大、效率低。

现有技术中的中国专利文献：202021010578.2中公开了一种建筑用手持式便于精准折弯的钢筋折弯机，包括液压缸，液压缸一侧固定连接有出油管，液压缸相邻一侧固定连接有进油管，液压缸底端固定安装有安装板，液压缸输出端固定连接有连接杆，连接杆另一端固定连接有第一顶块，连接杆底端固定连接有限位块，安装板一侧壁上固定设置有两个定位孔，两个定位孔内***有可以滑动的U型杆，本装置通过设置有可以滑动的U型杆，利用限位块与U型杆产生限制，从而达到精准折弯的目的，并且设置有两个回形块，这样可以通过旋转两个旋转块对角度进行调节，这样可以满足更多长度的钢筋进行折弯，操作简单方便，大大的提高了工作效率，并且降低了操作工人的劳动强度。

但上述方案在实施过程中，至少存在如下技术问题：基于传统的手工或半机械化作业方式，对人工依赖性强，操作过程复杂，且对于更大规格的钢筋，无法进行有效加工，手持式液压折弯机由于其自身重量大，操作人员在拿取和使用过程中面临较大体力负荷，导致工作效率低下，尤其是在长时间、高强度的作业条件下，工人疲劳度增加，影响作业安全和质量稳定性。因此，亟需提出一种钢筋折弯装置及折弯方法。

发明内容

鉴于以上技术问题，本公开提供了一种钢筋折弯装置及折弯方法，解决了现有技术中加工设备能力有限、手持式液压折弯机使用不便、生产效率低、劳动强度大且安全隐患多，以及质量一致性难以保证的技术问题。

根据本公开的一个方面，提供一种钢筋折弯装置，搭载于机器人上，通过机器人移动至箍筋折弯位置，钢筋折弯装置包括钢筋固定件，所述钢筋固定件连接钢筋顶升组件；所述钢筋固定件包括钢筋固定卡槽，所述钢筋固定卡槽下方连接支板；所述钢筋顶升组件包括沿钢筋延伸方向设置的导向卡槽，所述导向卡槽下方安装折弯臂，所述折弯臂一端转动式连接支板、另一端转动式连接顶升杆；所述钢筋固定件下方固定安装至少一个滑移组件，所述滑移组件包括滑移平台，所述滑移平台下方安装至少一个平台提升器件，所述滑移平台上设置顶升杆得以穿过的槽孔，所述滑移平台传动连接滑移器件，所述滑移平台下方固定连接滑块，所述滑块下方装设导轨以形成移动副，所述导轨下方设置底板；所述底板上贯穿设置顶升杆和平台提升器件得以穿过的槽口。

在本公开的一些实施例中，所述钢筋固定卡槽包括钢筋槽，以容纳待折弯钢筋，所述钢筋槽上方设置垂直于待折弯钢筋的辅助固定杆，所述辅助固定杆***围设ㄈ型固定件。

在本公开的一些实施例中，所述滑移平台下方间隔设置两块前摆固定板，所述顶升杆经前摆转动式连接在前摆固定板之间。

在本公开的一些实施例中，所述滑移器件经滑移固定板设置于底板上，所述滑移器件端部经连接板安装滑移平台。

在本公开的一些实施例中，所述滑移器件为滑移气缸；所述顶升杆为顶升气缸；所述平台提升器件为平台提升气缸，所述平台提升气缸为两个、沿钢筋延伸方向阵列；所述滑移组件为两个、布设于平台提升气缸两侧。

在本公开的一些实施例中，所述导向卡槽包括顶轮，所述钢筋与顶轮的外表面相切以形成线接触。

在本公开的一些实施例中，所述平台提升气缸为两个、沿垂直于钢筋延伸方向阵列，实现滑移平台与水平面形成一定倾角，以保证不同的施力角度。

根据本公开的另一个方面，提供一种钢筋折弯方法，适用于上述的钢筋折弯装置，包括如下步骤：

（1） 位置准备：将钢筋折弯装置搭载于机器人上，通过机器人移动至钢筋折弯位置；

（2） 装设待折弯钢筋：在钢筋固定卡槽内装设待折弯钢筋，并使得顶轮相切于钢筋；

（3） 装设辅助固定杆：a.启动滑移气缸伸展，使得滑移平台连同滑块在导轨上向前滑移；b.启动平台提升气缸，使得滑移平台向上移动；c.启动滑移气缸收缩，使得滑移平台连同滑块在导轨上向后滑移；实现在ㄈ型固定件内、垂直于待折弯钢筋卡装辅助固定杆；

（4） 钢筋折弯：待折弯钢筋固定后，启动顶升气缸伸展，同时带动前摆在前摆固定板之间转动，进而带动折弯臂绕其与支板的连接处旋转，实现钢筋沿导向卡槽的运动轨迹折弯。

本发明的有益效果在于：

1.实现钢筋折弯全自动化，配合钢筋自动化生产线加工；折弯能力大，最大可折弯钢筋直径达18mm；折弯效率高，单根钢筋综合折弯节拍约15～20s。

2.钢筋固定件与导向卡槽的设计确保了钢筋的稳固精确定位，避免在折弯过程中发生偏移或滑动，结合辅助固定杆，为钢筋提供垂直方向固定，能有效固定不同尺寸的钢筋，适应更广泛的加工需求，提高了折弯精度。

3.折弯臂与顶升杆的联动设计，实现了对钢筋沿预定轨迹的精确折弯。

4.滑移组件实现了装置在导轨上的平滑移动，便于不同位置的钢筋快速定位和作业，提高了设备的通用性和生产效率。

5.平台提升器件允许在不改变装置整***置的情况下调节钢筋的高度和折弯位置，增加了操作的灵活性和适应性。

6.滑移气缸、顶升气缸、平台提升气缸提供快速响应的动力源，适用于更多作业环境。

7.双滑移组件与平台提升气缸的阵列布置确保了装置在提升和移动过程中的平衡和稳定性，重载条件下保持操作的精确性和可靠性。

附图说明

图1为钢筋折弯装置结构示意图；

图2为图1中钢筋折弯装置左视图；

图3为钢筋折弯装置折弯过程中工作状态参考图；

图中各部件名称：1、钢筋固定件；2、钢筋顶升组件；3、钢筋固定卡槽；4、支板；5、顶轮；6、折弯臂；7、顶升杆；8、滑移组件；9、滑移平台；10、平台提升器件；11、槽孔；12、滑移气缸；13、滑块；14、导轨；15、底板；16、槽口；17、钢筋槽；18、辅助固定杆；19、ㄈ型固定件；20、前摆固定板；21、滑移固定板；22、连接板；23、待折弯钢筋；24、前摆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本例公开一种钢筋折弯装置及折弯方法，参见图1至图3，钢筋折弯装置，搭载于机器人上，通过机器人移动至箍筋折弯位置，钢筋折弯装置包括钢筋固定件1，钢筋固定件1连接钢筋顶升组件2；钢筋固定件1包括钢筋固定卡槽3，钢筋固定卡槽3下方连接支板4；钢筋顶升组件2包括沿钢筋延伸方向设置的导向卡槽，导向卡槽下方安装折弯臂6，折弯臂6一端转动式连接支板4、另一端转动式连接顶升杆7；钢筋固定件1下方固定安装滑移组件8，滑移组件8包括滑移平台9，滑移平台9下方安装平台提升器件10，滑移平台9上设置顶升杆7得以穿过的槽孔11，滑移平台9传动连接滑移气缸12，滑移平台9下方固定连接滑块13，滑块13下方装设导轨14以形成移动副，导轨14下方设置底板15；底板15上贯穿设置顶升杆7和平台提升器件12得以穿过的槽口16。

工作过程中，整个钢筋折弯装置搭载于机器人上，通过机器人移动至钢筋折弯位置。首先通过滑移平台向前滑移，待折弯钢筋23套入钢筋槽17后，平台提升气缸将平台提升，随后平台在向后移动，使得待折弯钢筋23、辅助固定杆18分别套入对应卡槽位置。然后平台提升气缸上升，并同时沿转动轴转动，将待折弯钢筋23以辅助固定杆18为轴进行折弯，最后复位。整个过程通过PLC控制***实现全自动控制。实现箍筋在线折弯自动化，突破了传统钢筋折弯工艺限制，可实现钢筋加工无人化、少人化；可实现自动化连续作业，大幅提升钢筋加工效率；灵活多变，最大折弯能力可通过调整气缸配置参数配置实现。

钢筋固定卡槽3包括钢筋槽17，以容纳待折弯钢筋23，钢筋槽17上方设置垂直于待折弯钢筋23的辅助固定杆18，辅助固定杆18***围设ㄈ型固定件19。

钢筋槽17用于精确容纳待折弯钢筋23，确保钢筋在折弯作业前能够稳固地定位，防止在加工过程中发生不必要的移动或偏移，维持折弯精度。辅助固定杆18在钢筋上方提供额外的支撑和固定，在钢筋承受较大弯曲力时，辅助固定杆18能够协同钢筋槽17共同限制钢筋的侧向移动，增强整体的稳定性。ㄈ型固定件19能够从多个方向包围并锁定钢筋，确保在折弯过程中钢筋保持完全稳定，避免滑脱或变形，从而提高折弯的精确度和成品质量。

滑移平台9下方间隔设置两块前摆固定板20，顶升杆7经前摆24转动式连接在前摆固定板20之间。

前摆固定板20增加了结构的稳定性，并为顶升杆7的动态调整提供了支撑框架。两块固定板的位置布局确保了折弯操作时，顶升杆7在进行上下移动过程中能够保持良好的导向和受力均衡。顶升杆7并非直接与滑移平台9相连，而是通过前摆24进行转动式连接，前摆24安置于两块前摆固定板20之间。实现顶升杆7进行一定程度的偏转，减少了因机械应力集中导致的潜在故障，提升了整体工作效率和加工质量。

滑移气缸12经滑移固定板21设置于底板15上，滑移气缸12端部经连接板22安装滑移平台9。

当滑移气缸12工作时，能够驱动滑移平台9沿导轨14左右滑动，便于调整折弯位置或连续进行多点折弯作业。

滑移气缸12为滑移气缸；顶升杆7为顶升气缸；平台提升器件12为平台提升气缸，平台提升气缸为两个、沿钢筋延伸方向阵列；滑移组件8为两个、布设于平台提升气缸两侧。

顶升杆7作为顶升气缸，负责驱动折弯臂6上下移动以执行折弯操作。

导向卡槽包括顶轮5，钢筋与顶轮5的外表面相切以形成线接触。

线接触方式能有效减少摩擦，同时确保钢筋在顶升和折弯过程中保持正确的导向路径，防止钢筋在受力时发生扭曲或偏离预定轨迹。

平台提升气缸为两个、沿垂直于钢筋延伸方向阵列，实现滑移平台9与水平面形成一定倾角，以保证不同的施力角度。

两个平台提升气缸工作过程中，提升高度不同时，滑移平台9能够形成一个与水平面有一定倾角的姿态。这种倾斜设计有助于在折弯过程中根据需要调整施力角度，增加折弯灵活性和精度。

一种钢筋折弯方法，适用于上述的钢筋折弯装置，包括如下步骤：

（1） 位置准备：将钢筋折弯装置搭载于机器人上，通过机器人移动至钢筋折弯位置；

（2） 装设待折弯钢筋23：在钢筋固定卡槽3内装设待折弯钢筋23，并使得顶轮5相切于待折弯钢筋23；

（3） 装设辅助固定杆18：a.启动滑移气缸伸展，使得滑移平台9连同滑块13在导轨14上向前滑移；b.启动平台提升气缸10，使得滑移平台9向上移动；c.启动滑移气缸收缩，使得滑移平台9连同滑块13在导轨14上向后滑移；实现在ㄈ型固定件19内、垂直于待折弯钢筋23卡装辅助固定杆18；

（4） 钢筋折弯：待折弯钢筋23固定后，启动顶升气缸伸展，同时带动前摆24在前摆固定板20之间转动，进而带动折弯臂6绕折弯臂6与支板4的连接处旋转，实现钢筋沿导向卡槽的运动轨迹折弯。

尽管已描述了本发明的一些优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种钢筋折弯装置，其特征在于：包括钢筋固定件（1），所述钢筋固定件（1）连接钢筋顶升组件（2）；所述钢筋固定件（1）包括钢筋固定卡槽（3），所述钢筋固定卡槽（3）下方连接支板（4）；所述钢筋顶升组件（2）包括沿钢筋延伸方向设置的导向卡槽，所述导向卡槽下方安装折弯臂（6），所述折弯臂（6）一端转动式连接支板（4）、另一端转动式连接顶升杆（7）；所述钢筋固定件（1）下方固定安装至少一个滑移组件（8），所述滑移组件（8）包括滑移平台（9），所述滑移平台（9）下方安装至少一个平台提升器件（10），所述滑移平台（9）上设置顶升杆（7）得以穿过的槽孔（11），所述滑移平台（9）传动连接滑移器件，所述滑移平台（9）下方固定连接滑块（13），所述滑块（13）下方装设导轨（14）以形成移动副，所述导轨（14）下方设置底板（15）；所述底板（15）上贯穿设置顶升杆（7）和平台提升器件（10）得以穿过的槽口（16）。

2.如权利要求1所述的钢筋折弯装置，其特征在于：所述钢筋固定卡槽（3）包括钢筋槽（17），以容纳待折弯钢筋（23），所述钢筋槽（17）上方设置垂直于待折弯钢筋（23）的辅助固定杆（18），所述辅助固定杆（18）***围设ㄈ型固定件（19）。

3.如权利要求1或2所述的钢筋折弯装置，其特征在于：所述滑移平台（9）下方间隔设置两块前摆固定板（20），所述顶升杆（7）经前摆（24）转动式连接在前摆固定板（20）之间。

4.如权利要求1所述的钢筋折弯装置，其特征在于：所述滑移器件经滑移固定板（21）设置于底板（15）上，所述滑移器件端部经连接板（22）安装滑移平台（9）。

5.如权利要求1或4所述的钢筋折弯装置，其特征在于：所述滑移器件为滑移气缸（12）；所述顶升杆（7）为顶升气缸；所述平台提升器件（10）为平台提升气缸，所述平台提升气缸为两个、沿钢筋延伸方向阵列；所述滑移组件（8）为两个、布设于平台提升气缸两侧。

6.如权利要求1所述的钢筋折弯装置，其特征在于：所述导向卡槽包括顶轮（5），所述钢筋与顶轮（5）的外表面相切以形成线接触。

7.如权利要求5所述的钢筋折弯装置，其特征在于：所述平台提升气缸为两个、沿垂直于钢筋延伸方向阵列，实现滑移平台（9）与水平面形成0~30°倾角，以保证不同的施力角度。

8.一种钢筋折弯方法，适用于如权利要求1至7任一项所述的钢筋折弯装置，其特征在于，包括如下步骤：

（1） 装设待折弯钢筋（23）：在钢筋固定卡槽（3）内装设待折弯钢筋（23），并使得顶轮（5）相切于钢筋；

（2） 装设辅助固定杆（18）：a.启动滑移气缸（12）伸展，使得滑移平台（9）连同滑块（13）在导轨（14）上向前滑移；b.启动平台提升气缸，使得滑移平台（9）向上移动；c.启动滑移气缸（12）收缩，使得滑移平台（9）连同滑块（13）在导轨（14）上向后滑移；实现在ㄈ型固定件（19）内、垂直于待折弯钢筋（23）卡装辅助固定杆（18）；

（3） 钢筋折弯：待折弯钢筋（23）固定后，启动顶升气缸伸展，同时前摆（24）在前摆固定板（20）之间转动，进而带动折弯臂（6）绕其与支板（4）的连接处旋转，实现钢筋沿导向卡槽的运动轨迹折弯。