一种钢筋桁架加工装置、钢筋桁架加工方法及钢筋桁架

摘要

本发明属于桁架加工技术领域，公开了一种钢筋桁架加工装置、钢筋桁架加工方法及钢筋桁架，钢筋桁架加工装置包括底架和设置于底架上的两个冲压组件，冲压组件包括调节板、冲压机构、第一冲压模组和第二冲压模组，钢筋桁架加工方法使用上述钢筋桁架加工装置，钢筋桁架包括通过上述的钢筋桁架加工装置制备而成的两个结构型材和一个齿形钢筋。本发明中，通过第一冲压模组和第二冲压模组成型带有连接凸头的结构型材，使得结构型材在与齿形钢筋焊接时，能够有效减小接触面积，避免了高温下的结构变形，保证了连接质量和钢筋桁架的成型质量。

说明书

技术领域

本发明涉及桁架加工技术领域，尤其涉及一种钢筋桁架加工装置、钢筋桁架加工方法及钢筋桁架。

背景技术

桁架是一种在钢结构中广泛应用的部件，主要承受拉力或压力，与实腹梁相比，具有用料少、刚度大和重量轻等优点。桁架的杆件间结合的点称为节点(或结点)，根据组成桁架杆件的轴线和所受外力的分布情况，桁架可分为平面桁架和空间桁架，其中平面桁架应用较多。屋架或桥梁等空间结构由一系列互相平行的平面桁架组成。常用的桁架有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架等。

一般桁架的杆件繁多，结构复杂，加工制造比较困难、效率低下且耗费成本较高，与之相比，新型的角铁桁架由齿形钢筋和角铁焊接制成，采用顶弯加工成齿形的钢筋代替诸多杆件，在强度得以保障的前提下将结构简化，提高了制造效率，节约了加工成本。

但是角铁桁架在加工制造过程中，由于折弯的齿形钢筋与角铁的平面的接触面积过大，使得二者在焊接时所需焊接电流大、焊接时间长，导致角铁和钢筋整体加热温度过高，焊接完成后角铁桁架会发生严重且难以消除的弯曲变形，对角铁桁架质量造成严重影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢筋桁架加工装置、钢筋桁架加工方法及钢筋桁架，能够有效减小齿形钢筋与角铁之间的焊接接触面积。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种钢筋桁架加工装置，包括底架和设置于所述底架上的两个冲压组件，所述冲压组件包括：

调节板，所述调节板沿第一方向位置可调地连接于所述底架；

冲压机构，所述冲压机构沿第二方向位置可调地连接于所述调节板，所述第二方向垂直于所述第一方向，

第一冲压模组，设置于所述冲压机构上，所述第一冲压模组上设置有冲压槽；

第二冲压模组，设置于所述冲压机构上，所述第一冲压模组上设置有冲压头，所述冲压机构驱动所述第一冲压模组和所述第二冲压模组夹装结构型材时，所述冲压头和所述冲压槽能够在所述结构型材上冲压成型连接凸头。

作为优选，所述冲压机构上设置有加工槽，所述第一冲压模组和所述第二冲压模组分别设置于所述加工槽中，两个所述冲压机构的所述加工槽沿所述第二方向相向设置。

作为优选，所述冲压机构上设置有加工平台和设置于所述加工平台上方的支撑臂，所述支撑臂在所述加工平台上围设形成所述加工槽，所述第一冲压模组设置于所述支撑臂上，所述第二冲压模组设置于所述加工平台上。

作为优选，所述支撑臂上设置有卡装槽，所述第一冲压模组可拆卸地卡装于所述卡装槽中。

作为优选，所述底架上设置有第一长条孔，所述第一长条孔的长度方向平行所述第一方向，所述调节板通过穿设于所述第一长条孔中的紧固件连接于所述底架。

作为优选，所述第一长条孔设置有多个，多个所述第一长条孔沿所述第二方向间隔设置。

作为优选，所述调节板上设置有第二长条孔，所述第二长条孔的长度方向平行所述第二方向，所述冲压机构通过穿设于所述第二长条孔中的紧固件连接于所述调节板。

作为优选，所述调节板上设置有第三长条孔，所述第三长条孔的长度方向平行所述第二方向，所述调节板通过穿设于所述第三长条孔中的紧固件连接于所述底架。

一种钢筋桁架加工方法，使用上述的钢筋桁架加工装置，包括：

根据待成型的钢筋桁架的宽度，调节冲压机构在所述调节板上的位置；

根据齿形钢筋的波距，调节两个调节板在所述底架上的位置；

将两个结构型材分别置于两个冲压机构上；

冲压机构驱动第一冲压模组和第二冲压模组在结构型材上冲压成型连接凸头；

冲压机构驱动第一冲压模组和第二冲压模组复位；

步进机构驱动两个结构型材行走设定距离。

一种钢筋桁架，包括通过上述的钢筋桁架加工装置制备而成的两个结构型材和一个齿形钢筋，所述齿形钢筋的每个拐角连接部焊接于一个所述连接凸头，所述齿形钢筋上相邻的两个拐角连接部分别焊接于两个所述结构型材的所述连接凸头。

作为优选，所述连接凸头呈长条型，所述连接凸头的长度方向平行于所述第一方向。

本发明的有益效果：

通过第一冲压模组和第二冲压模组成型带有连接凸头的结构型材，使得结构型材在与齿形钢筋焊接时，能够有效减小接触面积，避免了高温下的结构变形，保证了连接质量和钢筋桁架的成型质量，通过设置两个冲压组件，能够对钢筋桁架的两个结构型材同步进行加工作业，通过设置调节板，使得两个冲压组件在钢筋桁架长度方向上的间距可调，同时，两个冲压机构在钢筋桁架宽度方向上的间距可调，能够适应不同宽度和波距的钢筋桁架的加工需求。

附图说明

图1是本发明实施例所述的钢筋桁架加工装置的结构示意图；

图2是本发明实施例所述的钢筋桁架加工装置俯视图；

图3是本发明实施例所述的钢筋桁架加工装置侧视图；

图4是本发明实施例所述的冲压机构、第一冲压模组和第二冲压模组相配合的结构示意图；

图5是本发明实施例所述的第一冲压模组和第二冲压模组相配合的结构示意图；

图6是本发明实施例所述的第一冲压模组一个位向的结构示意图；

图7是本发明实施例所述的第一冲压模组另一位向的结构示意图；

图8是本发明实施例所述的第二冲压模组一个位向的结构示意图；

图9是本发明实施例所述的第二冲压模组另一位向的结构示意图；

图10是本发明实施例所述的钢筋桁架的结构示意图；

图11是本发明实施例所述的钢筋桁架的俯视图；

图12是本发明实施例所述的钢筋桁架的侧视图；

图13是本发明实施例所述的结构型材的结构示意图。

图中：

100、底架； 101、第一长条孔；

200、调节板；201、第二长条孔；202、第三长条孔；

300、冲压机构；301、加工槽；310、加工平台；320、支撑臂；

400、第一冲压模组；401、冲压槽；402、第一冲压面；410、第一连接头；420、第一冲压座；

500、第二冲压模组；501、冲压头；502、第二冲压面；510、第二连接头；520、第二冲压座；

1、结构型材；11、连接凸头；

2、齿形钢筋；21、拐角连接部。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-图9所示，本发明提供了一种钢筋桁架加工装置，包括底架100和设置于底架100上的两个冲压组件，冲压组件包括调节板200、冲压机构300、第一冲压模组400和第二冲压模组500。其中，调节板200沿第一方向位置可调地连接于底架100，冲压机构300沿第二方向位置可调地连接于所述调节板200，第二方向垂直于第一方向，第一冲压模组400设置于冲压机构300上，第一冲压模组400上设置有冲压槽401，第二冲压模组500设置于冲压机构300上，第一冲压模组400上设置有冲压头501，冲压机构300驱动第一冲压模组400和第二冲压模组500夹装结构型材1时，冲压头501和冲压槽401能够在结构型材1上冲压成型连接凸头11。

本发明中，通过第一冲压模组400和第二冲压模组500成型带有连接凸头11的结构型材1，使得结构型材1在与齿形钢筋2焊接时，能够有效减小接触面积，避免了高温下的结构变形，保证了连接质量和钢筋桁架的成型质量，通过设置两个冲压组件，能够对钢筋桁架的两个结构型材1同步进行加工作业，通过设置调节板200，使得两个冲压组件在钢筋桁架长度方向上的间距可调，同时，两个冲压机构300在钢筋桁架宽度方向上的间距可调，能够适应不同宽度和波距的钢筋桁架的加工需求。

具体地，底架100上设置有第一长条孔101，第一长条孔101的长度方向平行第一方向，调节板200通过穿设于第一长条孔101中的紧固件连接于底架100。上述设置，结构简单，调节方便。

更为具体地，第一长条孔101设置有多个，多个第一长条孔101沿第二方向间隔设置。通过设置多个第一长条孔101，能够对两个冲压机构300在钢筋桁架宽度方向上的间距进行大跨度可调，更加方便。

在本实施例中，第二方向上，相邻两个第一长条孔101间的间距为一设定值，并且每个第一长条孔101的一侧设置有刻度标记，使得对冲压机构300的位置调节更加精确可靠。

具体地，调节板200上设置有第二长条孔201，第二长条孔201的长度方向平行第二方向，冲压机构300通过穿设于第二长条孔201中的紧固件连接于调节板200。上述设置，结构简单，调节方便。

更为具体地，调节板200上设置有第三长条孔202，第三长条孔202的长度方向平行第二方向，调节板200通过穿设于第三长条孔202中的紧固件连接于底架100。通过设置第三长条孔202，使得调节板200能够在底架100上进行第二方向的位置调节，从而增加了冲压机构300在第二方向上的微调幅度。

在本实施例中，紧固件为螺栓和螺母相配合的结构，以调节板200和底架100为例，螺栓穿过第三长条孔202和第一长条孔101与螺母螺接，螺栓和螺母螺紧时，螺栓的头部和螺母夹紧调节板200和底架100，使得二者位置固定，当需要进行位置调节时，将螺栓与螺母旋松，使得调节板200和底架100能够相对移动。

具体地，冲压机构300上设置有加工槽301，第一冲压模组400和第二冲压模组500分别设置于加工槽301中，两个冲压机构300的加工槽301沿第二方向相向设置。通过将两个加工槽301相向设置，使得在同步加工两个结构型材1时，两个结构型材1在第二方向上相互遮挡，更加安全可靠，避免冲压加工时异物向外飞射。

更为具体地，冲压机构300上设置有加工平台310和设置于加工平台310上方的支撑臂320，支撑臂320在加工平台310上围设形成加工槽301，第一冲压模组400设置于支撑臂320上，第二冲压模组500设置于加工平台310上，冲压机构300通过液压系统驱动第二冲压模组500朝向第一冲压模组400移动，液压系统的相关结构和工作原理为本领域的常规设置，在此不再赘述，除液压系统外，冲压机构300还可以采用其它传动系统，如电机驱动的齿轮齿条系统等，对第二冲压模组500进行驱动。

在本实施例中，支撑臂320上设置有卡装槽，第一冲压模组400可拆卸地卡装于卡装槽中，便于拆装维护。

具体地，第一冲压模组400上设置有第一冲压面402，第一冲压面402的宽度小于结构型材1的宽度，冲压槽401设置于第一冲压面402上，第二冲压模组500上设置有第二冲压面502，第二冲压面502的宽度大于结构型材1的宽度，冲压头501设置于第二冲压面502上，第一冲压面402和第二冲压面502夹装结构型材1时，冲压头501和冲压槽401能够在结构型材1上冲压成型连接凸头11。

在本实施例中，第一冲压面402的长度方向和第二冲压面502的长度方向相平行，冲压槽401呈长条型，长度方向平行于第一冲压面402的长度方向，冲压头501呈长条型，长度方向平行于第二冲压面502的长度方向。

具体地，第一冲压模组400包括第一连接头410和第一冲压座420，第一冲压面402和冲压槽401设置于第一冲压座420上，第一冲压座420可拆卸地连接于第一连接头410，第一连接头410可拆卸地卡装于卡装槽中。通过上述设置，使得可以根据实际需求，更换带有不同尺寸规格的冲压槽401的第一冲压座420。

更为具体地，第一连接头410为圆柱型，第一连接头410一端的端面上沿径向贯通设置有第一安装槽，第一冲压座420部分卡装于第一安装槽中。通过设置第一安装槽，使得第一冲压座420能够沿第一连接头410的径向进行位置调节。

在本实施例中，第一连接头410和第一冲压座420通过螺钉实现可拆卸地连接，第一连接头410上设置有连接孔，第一冲压座420上设置螺纹孔。

具体地，第二冲压模组500包括第二连接头510和第二冲压座520，第二冲压面502和冲压头501设置于第二冲压座520上，第二冲压座520可拆卸地连接于第二连接头510，第二连接头510被配置为连接于冲压机构300。通过上述设置，使得可以根据实际需求，更换带有不同尺寸规格的冲压头501的第二冲压座520。

更为具体地，第二连接头510为圆柱型，第二冲压座520一端的端面上设置有圆柱型的第二安装槽，第二连接头510部分卡装于第二安装槽中。通过设置第二安装槽，使得第二冲压座520能够沿第二连接头510的周向旋转进行位向调节。

在本实施例中，第二连接头510和第二冲压座520通过螺钉实现可拆卸地连接，第二连接头510上设置有连接孔，第二冲压座520上设置螺纹孔。

本发明还提供了一种钢筋桁架加工方法，使用上述的钢筋桁架加工装置，包括如下步骤：

步骤一、根据待成型的钢筋桁架的宽度，调节冲压机构300在调节板200上的位置。

步骤二、根据齿形钢筋2的波距，调节两个调节板200在底架100上的位置。

步骤三、将两个结构型材1分别置于两个冲压机构300上。

步骤四、冲压机构300驱动第一冲压模组400和第二冲压模组500在结构型材1上冲压成型连接凸头11。

步骤五、冲压机构300驱动第一冲压模组400和第二冲压模组500复位。

步骤六、步进机构驱动两个结构型材1行走设定距离。

步骤七、冲压机构300和步进机构相配合进行冲压和移位，直至两个结构型材1加工完毕。

步骤八、将齿形钢筋2搭设于两个结构型材1的连接凸头11上。

步骤九、焊接机构将齿形钢筋2焊接于连接凸头11。

本发明的钢筋桁架加工方法中，通过第一冲压模组400和第二冲压模组500成型带有连接凸头11的结构型材1，使得结构型材1在与齿形钢筋2焊接时，能够有效减小接触面积，避免了高温下的结构变形，保证了连接质量和钢筋桁架的成型质量，通过设置两个冲压组件，能够对钢筋桁架的两个结构型材1同步进行加工作业，通过设置调节板200，使得两个冲压组件在钢筋桁架长度方向上的间距可调，同时，两个冲压机构300在钢筋桁架宽度方向上的间距可调，能够适应不同宽度和波距的钢筋桁架的加工需求，通过钢筋桁架加工装置与步进机构和焊接机构相配合，简单高效地实现了对结构型材1的加工以及钢筋桁架的拼装。

在本实施例中，步进机构和焊接机构为本领域的常规设备，其具体结构和工作原理在此不再赘述。

如图10-图13所示，本发明还提供了一种钢筋桁架，包括通过上述的钢筋桁架加工装置制备而成的两个结构型材1和一个齿形钢筋2，齿形钢筋2的每个拐角连接部21焊接于一个连接凸头11，齿形钢筋2上相邻的两个拐角连接部21分别焊接于两个结构型材1的连接凸头11。

本发明中，通过在结构型材1上设置连接凸头11，由连接凸头11与齿形钢筋2焊接相连，有效减小了焊接时结构型材1与齿形钢筋2的接触面积，降低了焊接加热温度，避免了高温下的结构变形，保证了连接质量和钢筋桁架的成型质量。

具体地，连接凸头11呈长条型，连接凸头11的长度方向平行于第一方向。通过将连接凸头11设置成长条型，减小了齿形钢筋2与连接凸头11的对位难度，提高了加工效率。

更为具体地，如图11中所标注的D和d所示，连接凸头11的宽度为D，齿形钢筋2由直径为d的钢筋折弯而成，d＜D＜2d。通过对连接凸头11的宽度进行限制，避免了连接凸头11宽度过小与齿形钢筋2的连接强度不足，同时避免了连接凸头11宽度过大造成焊接加热的温度过高。

具体地，两个结构型材1相互平行且间隔设置，两个结构型材1上的连接凸头11沿第一方向交错设置。

更为具体地，连接凸头11设置于结构型材1的支撑面上，两个结构型材1的支撑面位于同一平面内，在第二方向上，拐角连接部21部分位于一个结构型材1的连接凸头11背离另一个结构型材1的一侧，齿形钢筋2抵接于所述支撑面。通过上述设置，使得齿形钢筋2的拐角连接部21部分超出越过连接凸头11，在焊接完成后，在钢筋桁架的宽度方向，能够对连接凸头1111形成钩拉的效果，提高了钢筋桁架宽度方向上的结构强度。

在本实施例中，结构型材1为角铁，角铁包括两个长条板体，两个长条板体相互垂直连接，一个长条板的内侧板面为支撑面，连接凸头11设置该长条板体上。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。