基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機,屬線材加工【技術領域】。該切斷機由標記裝置、識別裝置、計數(shù)器、比較器及切斷裝置組成。其中位置探測器檢測有無鋼筋通過,鋼筋通過則標記裝置對鋼筋進行首位置標記,在距離標記裝置S的位置上安裝由兩個光電傳感器組成的識別裝置,兩個光電傳感器同時采集標記信號,通過與門控制將無誤判的識別信號傳遞給計數(shù)器,計數(shù)器計數(shù)并發(fā)出執(zhí)行信號給標記裝置使其對鋼筋進行標記,計數(shù)器達到比較器設定標記次數(shù)后,切斷裝置切斷鋼筋,實現(xiàn)調直后鋼筋或線材的設定長度切斷。本發(fā)明有效完成鋼筋給定長度的切斷,具有精度高、性能可靠、調整長度時間短的特點,具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
【專利說明】基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬線材加工【技術領域】,涉及一種鋼筋切斷設備,尤其是一種基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機。
【背景技術】
[0002]鋼筋切斷機是鋼筋加工中必不可少的設備,它有全自動鋼筋切斷機、半自動鋼筋切斷機和手動鋼筋切斷機之分,主要用于建筑施工、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對鋼筋的定長切斷,近年來逐步被機械加工場和小型軋鋼廠等廣泛使用,在國民經(jīng)濟建設的各個領域發(fā)揮了重要的作用。
[0003]批量鋼筋切斷的切斷機構必須實現(xiàn)定長剪切。在現(xiàn)有技術中,鋼筋切斷機定長裝置主要采用機械定長,即設置定長塊或定長尺,鋼筋送入切斷機后,當其頂撞定長塊后,切割機實現(xiàn)對鋼筋的定長切斷。
[0004]從定長裝置工作的過程可以分析其定長誤差存在的主要原因:鋼筋切斷機的定長塊及其復位彈簧對鋼筋存在一定的阻力,同時鋼筋在輸出時與支撐架間存在一定摩擦力,使鋼筋撞擊定長塊時發(fā)生彎曲變形進而引起切斷誤差,該誤差隨著鋼筋給定長度的增加而變大,嚴重影響了鋼筋加工的質量。
[0005]測量技術中測距通常采用接觸式和非接觸式兩種方法,其中接觸式測距方法由于與鋼筋直接接觸,鋼筋容易產生變形,影響定長精度;鋼筋切斷機主要與鋼筋調直機配合使用,調直機輸送鋼筋的輸送速度快而且不穩(wěn)定,調直后的鋼筋在輸送中存在抖動,都將導致接觸式定長困難;而且接觸式定長受輸出長度制約并可能損壞鋼筋表面,因而接觸式定長方法在技術發(fā)展和應用范圍存在一定的局限性。在實際鋼筋加工中,鋼筋的調直處理速度可達到每分鐘120米,這樣的輸送速度下每個小時需要調整所需鋼筋長度參數(shù)可達幾十次甚至上百次,高頻繁的長度尺寸調整要求是接觸式定長鋼筋切斷裝置應用中的另一方面限制??焖俣鴾蚀_地調整調直后鋼筋的切斷長度,是長期困擾企業(yè)的技術難題。眾多鋼筋切斷機制造企業(yè)和工程鋼筋加工企業(yè)正在探尋基于非接觸式定長的鋼筋切斷機,技術的核心是采用光、氣、磁或聲信號對鋼筋產生影響后的溫度、介質密度、磁場或聲波等相關信號進行檢測,但目前尚無法形成可實施的定長測量裝置。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機,解決現(xiàn)有鋼筋切斷機在鋼筋切斷時存在的定長不準確、定長受輸出長度制約、改變定長效率低及定長過程可能損壞鋼筋表面等問題,本發(fā)明具有操作簡單、定長精度高、性能可靠、自動化程度高、大幅度提高生產效率及可擴展性強的特點。
[0007]本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn):
基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機,它包括由標記裝置、識別裝置、計數(shù)器、比較器及切斷裝置,其特征在于:,鋼筋調直機(I)右側安有位置探測器(2)與標記液儲存器(3),控制器(4)與位置探測器(2)、標記液儲存器(3)、識別裝置(6)相連,距離標記裝置S的位置上安裝由兩個光電傳感器組成的識別裝置(6),識別裝置(6)安裝在識別裝置調節(jié)架(5)上,切斷裝置(7)上安裝有切斷刀(8),識別裝置與切斷裝置之間的距離L,導向管貫穿切斷裝置(7)中心孔,鋼筋(9)通過鋼筋調直機(I)調直,標記液間歇地噴射至鋼筋(9 )表面,形成標記涂層(10 )。所述標記裝置包括位置探測器(2 )、標記液儲存器(3 )、配氣管(13 )、氣壓閥(14)、氣壓表(16 )、活塞(18 )、曲柄搖桿機構、蝸輪蝸桿機構、步進電機(22 )及其控制器(23 ),標記液儲存器(3 )上蓋有密封蓋(12),
位置探測(2)及比較器傳給標記裝置標記信號,步進電機控制器(23)控制步進電機(22 )運動,步進電機(22 )上的蝸桿(20 )帶動蝸輪(24)驅動曲柄連桿機構運動,曲柄(21),搖桿(19)帶動活塞(18)往復運動,使高壓氣腔(17)內的氣體經(jīng)調節(jié)氣孔(25)送至緩沖腔(27),通過配氣管(13)進入密封的標記液儲存器(3),將標記液間歇地噴射至鋼筋(9)表面,形成標記涂層(10)。高壓氣腔(17)外端裝有氣壓閥(14)、進氣管(15)、氣壓表(16),另一端裝有泄壓閥(26)。
[0008]所述的識取裝置包括兩個光電傳感器、與門控制器、計數(shù)器(29)、比較器,濾波電路控制發(fā)光二極管(37)發(fā)出光信號經(jīng)反光鏡(24)、透鏡(35)投射至鋼筋(9)表面,鋼筋表面及標記涂層(10)將不同的反射光投回透鏡(35),由光敏元件(33)采集,波形比較器
(32)處理形成單光電傳感器識別信號,兩個光電傳感器將識別后的信號由光耦(31)、繼電器(30)組成的與門控制模塊篩選,剔除誤判信號并將處理后的識別信號送入計數(shù)器(29)計數(shù),計數(shù)器實時與比較器設定的標記次數(shù)比較,當達到設定次數(shù)后進行計數(shù)器清零并驅動切斷裝置(7)實現(xiàn)鋼筋切斷。標記裝置與識別裝置間距離S、識別裝置與切斷裝置之間的距離L均可通過位置調節(jié)架進行調節(jié),鋼筋切斷長度X等于η與S的乘積減L,其中η加I為比較器設定標記次數(shù)N,從而通過計數(shù)器與比較器配合實現(xiàn)給定長度鋼筋的自動切斷。
[0009]基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機工作過程:鋼筋通過鋼筋調直機調直后,送入鋼筋切斷機,待切斷機位置探測器檢測是否有鋼筋通過,若有鋼筋通過則標記裝置立即對鋼筋進行首位置標記,在距離標記裝置S的位置上安裝由兩個光電傳感器組成的識別裝置,兩個光電傳感器同時采集標記信號,并通過與門控制作用將無誤判的識別信號傳遞給計數(shù)器,使計數(shù)器計數(shù)一次,同時計數(shù)器發(fā)出執(zhí)行信號給標記裝置使其對鋼筋進行新的標記,循環(huán)識別與標記工作過程,待計數(shù)器達到比較器設定標記次數(shù)后,比較器發(fā)出切斷信號給切斷裝置,從而完成一次鋼筋的切斷,同時比較器將清零命令給計數(shù)器,計數(shù)器清零后將進行下一個工作循環(huán)。
[0010]標記裝置工作過程為位置探測及比較器傳給標記裝置標記信號,標記裝置中步進電機上的蝸桿帶動蝸輪驅動曲柄連桿機構上的活塞往復運動,使高壓氣腔內的氣體經(jīng)調節(jié)氣孔送至緩沖腔,通過配氣管進入密封的標記液儲存器,將標記液間歇地噴射至鋼筋表面,形成標記涂層。
[0011]識取裝置其工作過程為濾波電路控制發(fā)光二極管發(fā)出光信號經(jīng)反光鏡、透鏡投射至鋼筋表面,鋼筋表面及標記涂層將不同的反射光投回透鏡,由光敏元件采集,波形比較器處理形成單光電傳感器識別信號,兩個光電傳感器將識別后的信號由光耦繼電器組成的與門控制模塊篩選,剔除誤判信號并將處理后的識別信號送入計數(shù)器計數(shù),計數(shù)器實時與比較器設定的標記次數(shù)比較,當達到設定次數(shù)后進行計數(shù)器清零并驅動切斷裝置實現(xiàn)鋼筋切斷。識別裝置中兩個光電傳感器及一個與門控制器是用來判斷兩個光電傳感器采集的數(shù)據(jù)是否有效,當兩個光電傳感器同時采集到標記涂層返回的識別信號,與門控制判斷信號有效將信號傳遞給計數(shù)器,進而剔除鋼筋表面可能引起光電傳感器誤判的識別信號。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明給定長度切斷是指標記裝置與識別裝置間距離S、識別裝置與切斷裝置之間的距離L均可通過位置調節(jié)架進行調節(jié),鋼筋切斷長度X等于η與S的乘積減L,其中η加I為比較器設定標記次數(shù)N,從而通過計數(shù)器與比較器配合實現(xiàn)給定長度鋼筋的自動切斷,有效地解決了鋼筋切斷時存在的定長不準確的問題;采用自動控制裝置可以根據(jù)鋼筋剪切長度L來設定N值,操作簡便僅需一個工人即可完成工作,有效地解決了人力浪費、資源浪費和工作效率低的問題,并提高了定長剪切的精度;另外僅通過一次切斷即可滿足精度要求,無需作二次修正,鋼筋下料精度高、速度快,使剪切鋼筋的質量和工作效率大幅度提高。本發(fā)明即節(jié)省人力,又降低了原材料消耗,有較顯著的社會經(jīng)濟效益和廣闊的推廣前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1本發(fā)明基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機結構示意圖。
[0014]圖2本發(fā)明基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機標記裝置原理示意圖。
[0015]圖3本發(fā)明基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機識別裝置原理示意圖。
[0016]圖4本發(fā)明基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機控制流程圖。
[0017]圖5本發(fā)明基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機邏輯框圖。
[0018]圖中,I鋼筋調直機、2位置探測器、3標記液儲存器、4控制器、5識別裝置調節(jié)架、6識別裝置、7切斷裝置、8切斷刀、9鋼筋、1標記涂層、11導向管、12密封蓋、13配氣管、14氣壓閥、15進氣管、16氣壓表、17高壓氣腔、18活塞、19搖桿、20蝸桿、21曲柄、22步進電機、23步進電機控制器、24蝸輪、25調節(jié)氣孔、26泄壓閥、27緩沖腔、28固定架、29計數(shù)器、30繼電器、31光耦、32波形比較器、33光敏元件、34反光鏡、35透鏡、36光路、37發(fā)光二極管、38濾波電路、39供電源。
【具體實施方式】
[0019]結合【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機。
[0020]基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機,鋼筋9通過鋼筋調直機I調直后,送入鋼筋切斷機,待切斷機位置探測器2檢測是否有鋼筋通過,若有鋼筋通過則標記裝置立即對鋼筋進行首位置標記,在距離標記裝置S的位置上安裝由兩個光電傳感器組成的識別裝置6,兩個光電傳感器同時采集標記信號,并通過與門控制作用將無誤判的識別信號傳遞給計數(shù)器29,使計數(shù)器計數(shù)一次,同時計數(shù)器發(fā)出執(zhí)行信號給標記裝置使其對鋼筋進行新的標記,循環(huán)識別與標記工作過程,待計數(shù)器達到比較器設定標記次數(shù)后,比較器發(fā)出切斷信號給切斷裝置7,從而完成一次鋼筋的切斷,同時比較器將清零命令給計數(shù)器,計數(shù)器清零后將進行下一個工作循環(huán)。
[0021]基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋切斷機的標記裝置是由位置探測器2、標記液儲存器3、配氣管13、氣壓閥14、氣壓表16、活塞18、曲柄搖桿機構、蝸輪蝸桿機構、步進電機22及其控制器23組成。其工作過程為位置探測2及比較器傳給標記裝置標記信號,標記裝置中步進電機上的蝸桿帶動蝸輪驅動曲柄連桿機構上的活塞18往復運動,使高壓氣腔17內的氣體經(jīng)調節(jié)氣孔25送至緩沖腔27,通過配氣管13進入密封的標記液儲存器3,將標記液間歇地噴射至鋼筋9表面,形成標記涂層10。高壓氣腔17外端裝有氣壓閥14、進氣管15、氣壓表16,另一端裝有泄壓閥26。用以控制氣壓平衡。
[0022]基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋切斷機的識取裝置是由兩個光電傳感器、與門控制器、計數(shù)器29、比較器組成,其工作過程為濾波電路控制發(fā)光二極管37發(fā)出光信號經(jīng)反光鏡、透鏡35投射至鋼筋表面,鋼筋表面及標記涂層10將不同的反射光投回透鏡,由光敏元件33采集,波形比較器32處理形成單光電傳感器識別信號,兩個光電傳感器將識別后的信號由光耦繼電器組成的與門控制模塊篩選,剔除誤判信號并將處理后的識別信號送入計數(shù)器29計數(shù),計數(shù)器實時與比較器設定的標記次數(shù)比較,當達到設定次數(shù)后進行計數(shù)器清零并驅動切斷裝置7實現(xiàn)鋼筋切斷。
[0023]識別裝置中兩個光電傳感器及一個與門控制器是用來判斷兩個光電傳感器采集的數(shù)據(jù)是否有效,當兩個光電傳感器同時采集到標記涂層返回的識別信號,與門控制判斷信號有效將信號傳遞給計數(shù)器,進而剔除鋼筋表面可能引起光電傳感器誤判的識別信號。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機,它包括由標記裝置、識別裝置、計數(shù)器、比較器及切斷裝置,其特征在于:,鋼筋調直機(I)右側安有位置探測器(2)與標記液儲存器(3),控制器(4)與位置探測器(2)、標記液儲存器(3)、識別裝置(6)相連,距離標記裝置S的位置上安裝由兩個光電傳感器組成的識別裝置(6),識別裝置(6)安裝在識別裝置調節(jié)架(5)上,切斷裝置(7)上安裝有切斷刀(8),識別裝置與切斷裝置之間的距離L,導向管貫穿切斷裝置(7)中心孔,鋼筋(9)通過鋼筋調直機(I)調直,標記液間歇地噴射至鋼筋(9)表面,形成標記涂層(10)。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機,,其特征在于:所述標記裝置包括位置探測器(2)、標記液儲存器(3)、配氣管(13)、氣壓閥(14)、氣壓表(16)、活塞(18)、曲柄搖桿機構、蝸輪蝸桿機構、步進電機(22)及其控制器(23),標記液儲存器(3 )上蓋有密封蓋(12), 位置探測(2)及比較器傳給標記裝置標記信號,步進電機控制器(23)控制步進電機(22 )運動,步進電機(22 )上的蝸桿(20 )帶動蝸輪(24)驅動曲柄連桿機構運動,曲柄(21),搖桿(19)帶動活塞(18)往復運動,使高壓氣腔(17)內的氣體經(jīng)調節(jié)氣孔(25)送至緩沖腔(27),通過配氣管(13)進入密封的標記液儲存器(3),將標記液間歇地噴射至鋼筋(9)表面,形成標記涂層(10)。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機,其特征在于:高壓氣腔(17)外端裝有氣壓閥(14)、進氣管(15)、氣壓表(16),另一端裝有泄壓閥(26)。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機,其特征在于:所述的識取裝置包括兩個光電傳感器、與門控制器、計數(shù)器(29)、比較器,濾波電路控制發(fā)光二極管(37)發(fā)出光信號經(jīng)反光鏡(24)、透鏡(35)投射至鋼筋(9)表面,鋼筋表面及標記涂層(10)將不同的反射光投回透鏡(35),由光敏元件(33)采集,波形比較器(32)處理形成單光電傳感器識別信號,兩個光電傳感器將識別后的信號由光耦(31)、繼電器(30)組成的與門控制模塊篩選,剔除誤判信號并將處理后的識別信號送入計數(shù)器(29)計數(shù),計數(shù)器實時與比較器設定的標記次數(shù)比較,當達到設定次數(shù)后進行計數(shù)器清零并驅動切斷裝置(7)實現(xiàn)鋼筋切斷。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于光電傳感器輸出給定長度鋼筋的鋼筋切斷機,其特征在于:標記裝置與識別裝置間距離S、識別裝置與切斷裝置之間的距離L均可通過位置調節(jié)架進行調節(jié),鋼筋切斷長度X等于η與S的乘積減L,其中η加I為比較器設定標記次數(shù)N,從而通過計數(shù)器與比較器配合實現(xiàn)給定長度鋼筋的自動切斷。
【文檔編號】B21F1/02GK104308045SQ201410574502
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權日:2014年10月24日
【發(fā)明者】孫佳, 林闖 申請人:沈陽建筑大學