一種熱塑性FRP筋彎折裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種熱塑性FRP筋彎折裝置，包括固定機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滑塊、加熱器和冷卻器。所述固定機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有發(fā)條彈簧，導(dǎo)軌穿過(guò)固定機(jī)構(gòu)和滑塊，導(dǎo)軌兩端用基座固定于工作平臺(tái)上，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)絲桿驅(qū)動(dòng)控制滑塊，在滑塊的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu)可發(fā)生平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)平動(dòng)使FRP筋在加熱器和冷卻器之間移動(dòng)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)使FRP筋發(fā)生彎折，彎折角度為0度至90度。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)具有自動(dòng)化程度高，加工精度高、操作簡(jiǎn)單、對(duì)施工人員、場(chǎng)地要求低等優(yōu)點(diǎn)。

Thermoplastic FRP rib bending device

The invention provides a thermoplastic FRP bar bending device, which comprises a fixing mechanism, a rotating mechanism, a slide block, a heater and a cooler. A spring is arranged between the fixing mechanism and a rotation mechanism, the guide rail passes through the fixing mechanism and the slider guide rail with both ends of the base is fixed on the working platform, stepper motor drive control slider through screw rotation mechanism and a fixing mechanism on the slider can occur under the action of translation and rotation, so that moving between the heater and the FRP bar the cooler through the translation, by turning the FRP rib bending, the bending angle of 0 degrees to 90 degrees. The invention has the advantages of high automation, high processing precision, simple operation, low requirement for construction personnel and site, etc..

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種熱塑性FRP筋彎折裝置
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種纖維復(fù)合材料加工設(shè)備，尤其涉及一種熱塑性FRP筋彎折裝置。
技術(shù)介紹
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FiberReinforcedPolymer，簡(jiǎn)稱(chēng)FRP)，是將連續(xù)纖維材料與基體樹(shù)脂復(fù)合所形成的高性能材料，F(xiàn)RP筋是其產(chǎn)品形式的一種。在混凝土結(jié)構(gòu)中用FRP筋替代鋼筋可以發(fā)揮其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、抗疲勞、無(wú)磁性等優(yōu)點(diǎn)，尤其是在酸、堿鹽、潮濕等惡劣環(huán)境下，可避免鋼筋銹蝕對(duì)結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的損害，減少結(jié)構(gòu)維護(hù)費(fèi)用，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命。目前，在土木工程中用來(lái)加固或增強(qiáng)所采用的FRP筋普遍采用連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂復(fù)合材料，但是熱固性FRP筋不具有二次成型的特點(diǎn)，多為預(yù)制構(gòu)件，在施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法進(jìn)行二次加工，而實(shí)際工程中的筋(比如箍筋)通常需要將FRP筋彎折45度或90度。另外，研究和實(shí)驗(yàn)表明，熱固性FRP筋彎折處的抗拉強(qiáng)度會(huì)顯著降低。因此，為了讓FRP筋在混凝土工程中應(yīng)用范圍更廣，需要解決FRP筋的彎折問(wèn)題。相對(duì)于熱固性的FRP材料，熱塑性FRP材料是基于熱塑性樹(shù)脂生產(chǎn)的另一類(lèi)復(fù)合材料，除了輕質(zhì)高強(qiáng)、耐久性好外，還具備加熱后進(jìn)行二次成型的優(yōu)點(diǎn)。使用熱塑性FRP拉擠成型技術(shù)可以生產(chǎn)連續(xù)的拉擠桿，對(duì)其加熱后可以進(jìn)行局部的彎曲，可進(jìn)行多次加工。熱塑性材料機(jī)械性能好、加工速度快，可以在工廠(chǎng)預(yù)制，也可以在現(xiàn)場(chǎng)加工滿(mǎn)足有特殊要求形式的筋(比如混凝土中的箍筋)，在彎折過(guò)程中如果能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化控制，產(chǎn)品的質(zhì)量、精度會(huì)更高，可靠性會(huì)更好。因此，本專(zhuān)利技術(shù)旨在專(zhuān)利技術(shù)一種可以彎折熱塑性FRP筋的設(shè)備裝置和工藝方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是為了提供一種熱塑性FRP筋彎折裝置，通過(guò)本專(zhuān)利技術(shù)的裝置實(shí)現(xiàn)在FRP筋加工段加熱到熔點(diǎn)附近，彎折后冷卻加工成型。通過(guò)機(jī)械裝置、驅(qū)動(dòng)設(shè)備和數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)FRP筋的彎折。具有操作簡(jiǎn)單、加工質(zhì)量好、便于現(xiàn)場(chǎng)施工、成本低的特點(diǎn)。本專(zhuān)利技術(shù)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：在工作臺(tái)上設(shè)置兩對(duì)導(dǎo)軌固定基座，兩對(duì)導(dǎo)軌固定基座之間的工作臺(tái)上分別設(shè)置有加熱器和冷卻器，且加熱器位于工作臺(tái)端部、冷卻器位于工作臺(tái)中間位置，兩對(duì)導(dǎo)軌固定基座之間分別設(shè)置兩根一號(hào)導(dǎo)軌和兩根二號(hào)導(dǎo)軌，兩根一號(hào)導(dǎo)軌上設(shè)置有固定機(jī)構(gòu)、兩根二號(hào)導(dǎo)軌上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)上還設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的輸出端連接有絲杠，絲杠位于兩根二號(hào)導(dǎo)軌之間且由對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌固定基座支撐，滑塊上設(shè)置有與二號(hào)導(dǎo)軌配合的導(dǎo)軌孔，絲杠上設(shè)置有滑塊，滑塊上端面設(shè)置有導(dǎo)向桿，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)下端面設(shè)置有導(dǎo)向槽且轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)與導(dǎo)向槽與導(dǎo)向桿的配合實(shí)現(xiàn)與滑塊的連接，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)側(cè)面設(shè)置有連接孔、上端設(shè)置有彎折擋板，所述固定機(jī)構(gòu)側(cè)面設(shè)置有連接桿且固定機(jī)構(gòu)通過(guò)連接桿與連接孔的配合實(shí)現(xiàn)與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接，固定結(jié)構(gòu)上端設(shè)置有FRP筋固定槽，在一號(hào)導(dǎo)軌之間的工作臺(tái)上設(shè)置有限制固定機(jī)構(gòu)位移的固定機(jī)構(gòu)限位器，所述工作臺(tái)上還設(shè)置有限制滑塊位移的加熱端限位器和冷卻端限位器，加熱端限位器和冷卻端限位器均位于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的側(cè)方，在固定機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間還設(shè)置有發(fā)條彈簧。本專(zhuān)利技術(shù)還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：1.所述固定機(jī)構(gòu)的端面上還均勻設(shè)置有螺栓孔，每個(gè)螺栓孔中設(shè)置有調(diào)節(jié)FRP筋固定槽寬度的固定螺栓。2.加熱器是C型的管道結(jié)構(gòu)，管道結(jié)構(gòu)由絕熱材料制成，管道結(jié)構(gòu)內(nèi)部裝有風(fēng)機(jī)、電熱絲、溫度計(jì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果是：1、本專(zhuān)利技術(shù)在固定機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間設(shè)置了發(fā)條彈簧，使FRP筋在加熱器和冷卻器之間平動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，從而能保證彎折前FRP筋的直線(xiàn)狀態(tài)，保證FRP筋彎折質(zhì)量。2、通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)對(duì)FRP筋進(jìn)行彎折，機(jī)械彎折精度高，可以避免傳統(tǒng)人工彎折產(chǎn)生的誤差，。3、本專(zhuān)利技術(shù)使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲桿控制滑塊的移動(dòng)進(jìn)而牽引轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)加工過(guò)程FRP筋受力均勻，彎折速度和彎折角度可控。4、通過(guò)在加熱器和冷卻器之間平動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)FRP筋的快速加熱和冷卻，同時(shí)C型的加熱器可以保持溫度恒定，節(jié)省電力，提高加熱效率。5、本專(zhuān)利技術(shù)裝置自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單、對(duì)施工人員、場(chǎng)地要求低，可以在施工現(xiàn)場(chǎng)制作，滿(mǎn)足施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)特殊形式FRP筋的彎折要求。附圖說(shuō)明圖1為本專(zhuān)利技術(shù)的FRP筋彎折裝置軸測(cè)圖；圖2為本專(zhuān)利技術(shù)的FRP筋加熱狀態(tài)示意圖；圖3為本專(zhuān)利技術(shù)的FRP筋開(kāi)始彎折示意圖；圖4為本專(zhuān)利技術(shù)的FRP筋45度彎折示意圖；圖5為本專(zhuān)利技術(shù)的FRP筋90度彎折示意圖；圖6為本專(zhuān)利技術(shù)的固定機(jī)構(gòu)詳圖；圖7為本專(zhuān)利技術(shù)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)詳圖；圖8為本專(zhuān)利技術(shù)的滑塊詳圖；圖9為本專(zhuān)利技術(shù)的加熱器詳圖；圖中：1為固定機(jī)構(gòu)；2為轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；3為發(fā)條彈簧；4為滑塊；5為導(dǎo)軌；6為絲桿；7為步進(jìn)電機(jī)；8為固定機(jī)構(gòu)限位器；9為加熱器；10為冷卻器；11為固定螺栓；12為導(dǎo)軌固定基座；13為工作臺(tái)；14為控制箱；15為未彎折的FRP筋；16為45度彎折的FRP筋；17為90度彎折的FRP筋；18為導(dǎo)軌孔；19為螺栓孔；20為連接桿；21為FRP筋固定槽；22為連接孔；23為彎折擋板；24為導(dǎo)向槽；25為絲桿孔；26為導(dǎo)向桿；27為加熱端限位器；28為冷卻端限位器。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)描述。結(jié)合圖1至圖9，本專(zhuān)利技術(shù)的一種熱塑性FRP筋彎折裝置，包括固定機(jī)構(gòu)1、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、滑塊4、加熱器9和冷卻器10。固定機(jī)構(gòu)1和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2之間設(shè)置有發(fā)條彈簧3，導(dǎo)軌5穿過(guò)固定機(jī)構(gòu)1和滑塊4，導(dǎo)軌5兩端用基座12固定于工作平臺(tái)13上，步進(jìn)電機(jī)7通過(guò)絲桿6驅(qū)動(dòng)控制滑塊4，在滑塊4的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2和固定機(jī)構(gòu)1可發(fā)生平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)平動(dòng)使FRP筋在加熱器9和冷卻器10之間移動(dòng)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)使FRP筋發(fā)生彎折。所述固定機(jī)構(gòu)1沿導(dǎo)軌5做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；在固定機(jī)構(gòu)1側(cè)面開(kāi)有螺栓孔19，用來(lái)安裝固定螺栓11；通過(guò)調(diào)節(jié)固定螺栓11可以控制FRP筋固定槽21的寬度；固定機(jī)構(gòu)1設(shè)置連接桿20與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2連接，在固定機(jī)構(gòu)下部開(kāi)有兩個(gè)導(dǎo)軌孔，導(dǎo)軌從中穿過(guò)，固定機(jī)構(gòu)沿導(dǎo)軌做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2上有連接孔22，連接孔22和連接桿20連接，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2可繞連接桿20發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2上設(shè)置彎折擋板23；轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2通過(guò)導(dǎo)向槽24與滑塊4連接。所述發(fā)條彈簧設(shè)置在連接桿上，且所述發(fā)條彈簧3連接固定機(jī)構(gòu)1和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2，可以在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)后提供力矩，促使其具有返回初始位置的趨勢(shì)并保證在FRP筋彎折前固定機(jī)構(gòu)1和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的相對(duì)位置不變。所述滑塊4沿導(dǎo)軌5做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，和絲桿6相連，并在步進(jìn)電機(jī)7的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)；滑塊4上有導(dǎo)向桿26，導(dǎo)向桿26插入轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的導(dǎo)向槽24中牽引轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。所述固定機(jī)構(gòu)1和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2均設(shè)有限位器，固定機(jī)構(gòu)限位器8可以限制固定機(jī)構(gòu)1的位移，滑塊加熱端限位器27和滑塊冷卻端限位器28可以限制滑塊4的位移，所有限位器均裝有微控開(kāi)關(guān)。所述加熱器9為一C型的管道結(jié)構(gòu)，管道由絕熱材料制成，內(nèi)部裝有風(fēng)機(jī)、電熱絲、溫度計(jì)。在風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，空氣在內(nèi)部循環(huán)，這樣可以有效避免熱量損失，保持溫度恒定；將FRP筋放置在加熱器的開(kāi)口處即可進(jìn)行加熱。本專(zhuān)利技術(shù)的控制箱14設(shè)置有電源開(kāi)關(guān)、按鍵、顯示屏，可以對(duì)裝置的加熱時(shí)間、加熱溫度、冷卻時(shí)間、工作狀態(tài)進(jìn)行控制，并可顯示當(dāng)前加熱器溫度。控制箱上裝有緊急停車(chē)按鈕，當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí)可立即切斷電源。如圖1所示為FRP筋制備裝置軸測(cè)圖，所有的裝置構(gòu)件本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種熱塑性FRP筋彎折裝置，其特征在于：在工作臺(tái)上設(shè)置兩對(duì)導(dǎo)軌固定基座，兩對(duì)導(dǎo)軌固定基座之間的工作臺(tái)上分別設(shè)置有加熱器和冷卻器，且加熱器位于工作臺(tái)端部、冷卻器位于工作臺(tái)中間位置，兩對(duì)導(dǎo)軌固定基座之間分別設(shè)置兩根一號(hào)導(dǎo)軌和兩根二號(hào)導(dǎo)軌，兩根一號(hào)導(dǎo)軌上設(shè)置有固定機(jī)構(gòu)、兩根二號(hào)導(dǎo)軌上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)上還設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的輸出端連接有絲杠，絲杠位于兩根二號(hào)導(dǎo)軌之間且由對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌固定基座支撐，滑塊上設(shè)置有與二號(hào)導(dǎo)軌配合的導(dǎo)軌孔，絲杠上設(shè)置有滑塊，滑塊上端面設(shè)置有導(dǎo)向桿，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)下端面設(shè)置有導(dǎo)向槽且轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)與導(dǎo)向槽與導(dǎo)向桿的配合實(shí)現(xiàn)與滑塊的連接，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)側(cè)面設(shè)置有連接孔、上端設(shè)置有彎折擋板，所述固定機(jī)構(gòu)側(cè)面設(shè)置有連接桿且固定機(jī)構(gòu)通過(guò)連接桿與連接孔的配合實(shí)現(xiàn)與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接，固定結(jié)構(gòu)上端設(shè)置有FRP筋固定槽，在一號(hào)導(dǎo)軌之間的工作臺(tái)上設(shè)置有限制固定機(jī)構(gòu)位移的固定機(jī)構(gòu)限位器，所述工作臺(tái)上還設(shè)置有限制滑塊位移的加熱端限位器和冷卻端限位器，加熱端限位器和冷卻端限位器均位于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的側(cè)方，在固定機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間還設(shè)置有發(fā)條彈簧。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種熱塑性FRP筋彎折裝置，其特征在于：在工作臺(tái)上設(shè)置兩對(duì)導(dǎo)軌固定基座，兩對(duì)導(dǎo)軌固定基座之間的工作臺(tái)上分別設(shè)置有加熱器和冷卻器，且加熱器位于工作臺(tái)端部、冷卻器位于工作臺(tái)中間位置，兩對(duì)導(dǎo)軌固定基座之間分別設(shè)置兩根一號(hào)導(dǎo)軌和兩根二號(hào)導(dǎo)軌，兩根一號(hào)導(dǎo)軌上設(shè)置有固定機(jī)構(gòu)、兩根二號(hào)導(dǎo)軌上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)上還設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的輸出端連接有絲杠，絲杠位于兩根二號(hào)導(dǎo)軌之間且由對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌固定基座支撐，滑塊上設(shè)置有與二號(hào)導(dǎo)軌配合的導(dǎo)軌孔，絲杠上設(shè)置有滑塊，滑塊上端面設(shè)置有導(dǎo)向桿，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)下端面設(shè)置有導(dǎo)向槽且轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)與導(dǎo)向槽與導(dǎo)向桿的配合實(shí)現(xiàn)與滑塊的連接，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)側(cè)面設(shè)置有連接孔、上端設(shè)置有彎折擋板，所述固定機(jī)構(gòu)側(cè)...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張建華，官成宇，劉書(shū)建，林佳悅，楊思遠(yuǎn)，佟麗莉，楊浩，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：哈爾濱工程大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：黑龍江,23