1.本发明涉及钢筋加工设备技术领域，具体涉及一种自动式铣磨系统及钢筋端部铣磨方法。
背景技术：
2.近年来，随着建筑行业的迅猛发展，钢筋在建筑施工过程中发挥着越来越重要的作用。在《公路桥涵施工技术规范》(jtg/tf50-2011)中规定，对钢筋直径大于或等于25mm的hrb335、hrb400级热轧带肋钢筋，钢筋间的机械连接宜采用镦粗直螺纹、滚轧直螺纹或套筒挤压连接接头；《钢筋机械连接技术规程》(jgj107-2010)6.1.2中规定，直螺纹接头的现场加工应该符合下列规定：钢筋端部应切平或镦平后加工螺纹。因而在钢筋端部加工过程中需要用到铣磨设备。
3.现有的一些钢筋端部铣磨设备大都采用双动力结构，用于分别为铣刀和磨刷提供动力驱动；而双动力驱动会导致设备整体结构庞大、制造成本高等技术问题；另一方面现有钢筋端部铣磨设备大都为半自动式操作，即至少需要两人来分别进行进料、出料动作和控制设备电机启停和驱动换向操作，不仅影响施工效率，而且增大了施工劳动强度和人工成本。
4.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种自动式铣磨系统及钢筋端部铣磨方法，以解决现有双动力驱动式铣磨设备体积庞大、制造成本高、自动化程度低、劳动强度大及生产效率低的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：设计一种自动式铣磨系统，包括支架、分别安装于该支架上的位移机构、铣磨机构、工装夹具及控制单元；所述铣磨机构包括滑座、设置在该滑座上的驱动单元及铣刀轴和磨刷轴，所述铣刀轴和磨刷轴的一端分别对应安装有铣刀和磨刷，其另一端分别与所述驱动单元的动力输出端对应传动连接，以使所述驱动单元同时驱动所述铣刀轴和磨刷轴转动；所述控制单元包括plc控制器及测距传感器；所述测距传感器包括用以实时感应所述滑座的位置信息的第一测距传感器和用以实时感应待铣磨钢筋与铣磨机构之间位置信息的第二测距传感器；所述plc控制器基于第一测距传感器的第二测距传感器实时采集的信息或/和其自身设定的参数以控制所述驱动单元的启、停。
7.优选的，所述支架上安装有滑轨/滑槽，所述滑座底部设有与所述滑轨/槽滑动配合的滑槽/滑轨，以使所述滑座可以在所述支架上移动。
8.优选的，所述滑座上设有分别与所述铣刀轴和磨刷轴对应配合连接轴承座、与所述铣刀轴和磨刷轴并排设置的限位挡板及连接凸起；所述连接凸起上设有螺纹通孔。
9.优选的，所述位移机构包括分别固定在所述支架两侧的位移电机和连接座，及一端与所述位移电机的输出端传动配合连接，其另一端与所述连接座转动配合连接的丝杆；且所述丝杆与所述连接凸起上的螺纹通孔相适配，以使所述丝杆与连接凸起转动配合。
10.优选的，所述工装夹具包括设置在支架上的安装座，沿竖直方向垂直固定在该安装座上的顶升件及设置于所述顶升件正下方安装座上的进料台；所述顶升件的活动端设有压紧块，所述进料台上开设有与待铣磨钢筋配合的v型槽。
11.优选的，所述顶升件为液/气压缸。
12.优选的，所述支架还包括对应于所述安装座下方设置的出渣管道。
13.优选的，所述测距传感器为红外线测距传感器。
14.设计一种钢筋端部的铣磨方法，基于上述自动式铣磨系统而实施，包括以下步骤：（1）将待铣磨钢筋放入进料台中，钢筋端头抵接在所述限位挡板上；（2）plc控制器控制顶升件的活动端向下伸出压紧钢筋；（3）顶升件压紧后，plc控制器控制位移电机、驱动单元启动，对钢筋端头进行铣磨；（4）当滑座移动至设定的距离时，plc控制器控制驱动单元停转、位移电机反转、顶升件的活动端收缩，完成钢筋端头的铣磨；（5）当滑座移动复位后，plc控制器控制移动电机停转，完成一次钢筋端头铣磨操作。
15.与现有技术相比，本发明的主要有益技术效果在于：1.本发明铣磨机构采用一个铣磨电机同时带动铣刀和磨刷工作，不仅降低了铣磨机的生产制造成本，还优化了设备整体结构，使之更加紧凑、合理。
16.2.本发明通过测距传感器实时检测各工作模块的位置信息，并将信息反馈至plc控制器，其自动控制各个模块的相应工作状态，具有流程简单、自动化程度高等特点，提升了铣磨效率，同时降低了劳动强度和人工成本。
17.3.本发明进一步设置有限位挡板，且所述限位挡板可根据待铣磨钢筋的要求调整其与进料台之间的相对距离，满足多种铣磨长度钢筋的需求，保证同一批次钢筋端头铣磨的质量。
18.4.本发明进一步设置有出渣管道，将铣磨过程中产生的钢筋废料集中收纳，防止废料散落对人员造成的安全隐患。
附图说明
19.图1为本发明铣磨机的整体结构示意图之一。
20.图2为本发明铣磨机的整体结构示意图之一。
21.图3为本发明铣磨机支架的结构示意图。
22.图4为本发明铣磨机构的结构示意图之一。
23.图5为本发明铣磨机构的结构示意图之一。
24.图6为本发明位移机构与支架连接结构示意图。
25.图7为本发明工装夹具与支架连接结构示意图。
26.以上各图中，1、支架；11、支撑架；12、支撑腿；13、撑靴；14、滑轨；2、铣磨机构；21、
滑座；22、铣磨电机；23、铣刀轴；24、磨刷轴；25、滑槽；26、连接凸起；27、轴承座；28、限位挡板；3、位移机构；31、位移电机；32、连接座；33、丝杆；4、工装夹具； 41、安装座；42、液压缸；43、进料台；5、出渣管道；6、第一测距传感器；7、第二测距传感器。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。
28.在本发明技术方案的描述中，需要理解的是，如涉及术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本技术如涉及“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而非是限定特定的顺序或先后次序。
29.以下实施例中所涉及或依赖的程序均为本技术领域的常规程序或简单程序，本领域技术人员均能根据具体应用场景做出常规选择或者适应性调整。
30.以下实施例中所涉及的单元模块（零部件、结构、机构）或传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。
31.实施例1：一种自动式铣磨系统，参见图1至图2，包括支架1、位移机构3、铣磨机构2及工装夹具4。
32.所述支架1，参见图3，包括沿水平方向首尾连接拼装成矩形框体的支撑架11，所述支撑架11上下两层对应设置，且所述上、下支撑架的四个角点处分别对应焊接有沿竖直方向上设置的支撑腿12，用以对整个铣磨机上各个零部件进行支撑、稳定作用，且所述支撑腿12的底部对应设有撑靴13，以便增大支撑腿12与地面接触时的受力面积，进一步增加设备的整体稳固性；在顶部支撑架11上设有加强板筋，用以对支撑架11进行结构稳定性支撑，防止铣磨机构2在工作过程对支撑架11产生相对作用力导致支撑框架向内或向外变形；所述支架1的顶部沿所述铣磨机构2移动方向上设有滑轨14，所述滑轨14用于与所述铣磨机构2上的滑槽25相配合连接，以使所述铣磨机构2可以沿所述滑轨14在所述支架1上移动。
33.所述铣磨机构2，参见图4至图5，包括滑座21、固定在所述滑座21上的铣磨电机22及铣刀轴23和磨刷轴24；所述滑座21底部设有与所述滑轨14滑动配合连接的滑槽25，以使所述滑座21沿所述滑轨14移动，且所述滑座21的底部还固定设有一个连接凸起26，所述连接凸起26上开设有一个螺纹通孔，所述螺纹通孔用于与所述位移机构3上的丝杆33旋拧配合，以使所述丝杆33转动时，所述连接凸起26沿所述丝杆33的轴线方向运动，进一步带动与连接凸起26固定连接的滑座21在滑轨14上移动；所述滑座21上还设置有若干轴承座27，所述轴承座27与所述铣刀轴23和磨刷轴24对应配合连接，以使所述铣刀轴23的磨刷轴24转动连接在所述滑座21上，所述铣刀轴23的一端固定设有用于铣切钢筋端头的铣刀，其另一端通过键槽配合固定有与之适配的铣刀皮带轮；所述磨刷轴24的一端固定设有用于对铣切后钢筋端部进行打磨的磨刷，其另一端通过键槽配合固定设有相对应的磨刷皮带轮；所述铣磨电机22的动力输出轴上也通过键槽配合固定设有动力皮带轮，所述动力皮带轮与所述铣刀皮带轮和磨刷皮带轮之间分别通过对应的皮带传动连接，以使铣磨电机22能同时带动铣刀和磨刷同时转动工作，相比于传统的分别为铣刀和磨刷设置单独的动力驱动电机，本发
明不仅节省了一个电机的成本，还相对减少了设备整体的体积，使得结构更加紧凑、合理；所述滑座21上还包括与所述铣刀轴23和磨刷轴24并排设置的限位挡板28，所述限位挡板28设置在所述铣刀轴23的外侧，以便于在钢筋端部铣磨前使钢筋的端部抵接在所述限位挡板28上，防止每次铣磨的长度不一致，出现铣磨质量不一的情况发生；且所述限位挡板28的伸出长度可以通过限位挡板28后的螺杆伸出长度以调节限位挡板28与进料台43之间的相对距离，以针对不同铣磨长度的钢筋端部进行适用。
34.所述位移机构3，参见图6，包括固定在所述支架1顶部且位于所述滑座21下方的位移电机31、固定在所述支架1顶部与所述位移电机31位置相对应一侧的连接座32及一端与所述位移电机31的输出端传动配合连接，另一端与所述连接座32转动配合连接的丝杆33；所述连接座32上设有安装孔，并在所述安装孔内固定设有一转动轴承，所述转动轴承与所述丝杆33相适配，以使丝杆33在位移电机31的带动下，以所述连接座32为支点做回转运动；且在所述丝杆33在与连接座32转动连接前，其端部先与连接凸起26上的上的螺纹通孔配合连接，然后再转动连接在所述连接座32上；从而实现位移电机31带动丝杆33转动时，所述滑座21带动固定在其上的铣磨机构2移动，进行钢筋端部的铣磨运动。
35.所述工装夹具4，参见图7，设置在所述支架1的顶部，且位于所述铣刀和磨刷的正前方；所述工装夹具4包括固定在支架1上的安装座 41、沿竖直方向垂直固定在所述安装座 41顶部的顶升件及固定在所述顶升件正下方安装座 41上的进料台43；所述顶升件为液压缸42，其底部缸体固定在所述安装座 41的顶部，其伸缩端竖直向下，所述顶升件的伸缩端上固定连接有用于压紧待铣磨钢筋的压紧块，所述进料台43上开设有与所述待铣磨钢筋配合的v型槽，以使待铣磨钢筋能够更加稳固的被压紧在所述进料台43上。
36.在所述支架1上对应于所述进料台43的正下方设置有出渣管道5，以将经铣刀和磨刷铣磨后的废料通过所述出渣管道5排出，并在出渣管道5口放置一垃圾桶，便于集中倾倒处理废渣、废料。
37.所述控制单元包括plc控制器和测距传感器；所述测距传感器包括设置于所述滑轨14上用以实时感应所述滑座21的位置信息的第一测距传感器6和设置于限位挡板28上用以实时感应待铣磨钢筋与限位挡板28之间位置信息的第二测距传感器7；所述测距传感器选用gp2d12红外测距传感器；所述plc控制器分别与第一测距传感器6和第二测距传感器7电连接，plc控制器根据第一测距传感器6和第二测距传感器7实时反馈的信息分别控制位移电机31、铣磨电机22和液压缸42的工作运转；所述第一测距传感器6设置在铣磨机向待铣磨钢筋运动方向上的滑轨14端部，设定当磨刷完全打磨钢筋端部后，此时滑座21与第一测距传感器6之间的距离为第一设定距离，此时plc控制器通过第一测距传感器6反馈的信号相应控制所述位移电机31进行反转，带动滑座21反向移动、复位，同时铣磨电机22停转、液压缸42的伸缩端缩回，松开钢筋；设定设置在滑座21上的限位挡板28正对于所述进料台43时，第一测距传感器6与滑座21之间的距离为第二设定距离，此时plc控制器控制位移电机31停转；所述第二测距传感器7设置在所述限位挡板28顶部，用于实时检测待铣磨钢筋端部与限位挡板28之间的距离，当待铣磨钢筋的端部抵接在所述限位挡板28上时，第二测距传感器7将信号反馈至plc控制器，所述plc控制器控制液压缸42的伸缩端向下伸出，抵紧待铣磨钢筋，并控制位移电机31和铣磨电机22启动，开始对钢筋端部进行铣磨。
38.实施例2：一种钢筋端部的铣磨方法，基于实施例1所述自动式铣磨系统而实施，包
括以下步骤：（1）铣磨机构2移动至初始位置，即限位挡板28正对于所述进料台43；（2）将待铣磨钢筋放入进料台43中，并将其端部抵接在所述限位挡板28上，此时第二测距传感器7将信号值反馈至plc控制器中；（3）plc控制器首先控制液压缸42的伸缩端向下伸出，通过固定在液压缸42伸缩端上的压紧块与进料台43上的v型槽将待铣磨钢筋夹紧、固定，3s后plc控制器控制位移电机31和铣磨电机22启动；（4）位移电机31通过带动丝杆33转动，进而带动与丝杆33旋拧配合连接的连接凸起26移动，最终实现与连接凸起26固定连接的滑座21沿支架1上的滑轨14移动，铣刀和磨刷开始对钢筋的端部进行铣切和打磨；（5）第一测距传感器6检测滑座21达到第一设定距离后，将信号反馈至plc控制器中，plc控制器控制位移电机31反转带动滑座21反向移动、复位；同时控制铣磨电机22停转、液压缸42的伸缩端缩回，将铣磨好的钢筋从进料台43上取下，完成端部铣磨操作；（6）第一测距传感器6检测达到第二设定距离后，将信号反馈至plc控制器中，plc控制器控制位移电机31停转，铣磨机复位到初始位置，等待下一次铣磨操作。
39.上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明构思的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，或者是对相关部件、结构及材料进行等同替代，从而形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。