裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)，所述底箱的結(jié)構(gòu)中包括鋼箱體、和設(shè)置在鋼箱體內(nèi)的連接件，所述加工系統(tǒng)包括鋼料裁剪機(jī)構(gòu)、鋼料傳輸機(jī)構(gòu)及包括CPU在內(nèi)的控制電路，鋼料裁剪機(jī)構(gòu)之后在鋼料傳輸?shù)姆较蛏辖柚摿蟼鬏敊C(jī)構(gòu)依次銜接分料工位、底板成型機(jī)構(gòu)、和鋼箱體組焊工位，在分料工位處設(shè)有具有升降自由度的橫向傳輸機(jī)構(gòu)、并在橫向傳輸機(jī)構(gòu)的末端設(shè)有頂板開(kāi)孔工位。本實(shí)用新型采用流水線式生產(chǎn)、在工廠中實(shí)現(xiàn)了底箱的大規(guī)模加工和組裝。
【專(zhuān)利說(shuō)明】裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種箱梁結(jié)構(gòu)的加工系統(tǒng)，尤其是一種適用于規(guī)模化加工、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]混凝土橋的病害多發(fā)及對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的質(zhì)疑，開(kāi)始讓工程界更多的關(guān)注較混凝土橋及鋼結(jié)構(gòu)橋梁更具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁，如申請(qǐng)?zhí)枮?00920282539.5的專(zhuān)利公開(kāi)的鋼腹板混凝土組合箱梁，其包括鋼制上翼板、鋼管混凝土底板、左右波形鋼腹板構(gòu)成的箱體，在鋼管混凝土底板中含有預(yù)應(yīng)力筋。該鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁的上翼板、鋼管混凝土底板、左右波形鋼腹板等均在工廠中預(yù)制、拼裝，有利于實(shí)現(xiàn)橋梁構(gòu)件的預(yù)制化、工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，確保施工質(zhì)量，且鋼箱疊合組合梁以鋼與混凝土之間的組合使用大幅度降低了橋梁的自重，不超過(guò)普通鋼筋混凝土橋梁自重的40%，這比傳統(tǒng)的波形鋼腹板橋梁減小20%?30%，降低了下部結(jié)構(gòu)的工程量及規(guī)模，降低了工程造價(jià)，提高了抗震性能。但是由于鋼管混凝土底箱為鋼制底箱內(nèi)灌注混凝土，其結(jié)構(gòu)在受到荷載作用下、箱體腹腔內(nèi)的混凝土與鋼板之間存在相對(duì)滑移，從而對(duì)整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，造成隱患。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01120053439.2的專(zhuān)利公開(kāi)了一種用于鋼箱疊合梁鋼箱底板連接件，其在底箱腹腔內(nèi)部設(shè)置有連接件，所述連接件直接放置在底箱中連接上下金屬板，所述連接件可以采用桁架式結(jié)構(gòu)或網(wǎng)式桁架式結(jié)構(gòu)。但是底箱的跨徑較大(一般為30m)、高度約為15cm、寬度約為f 2m，如何將連接件安裝入底箱的狹長(zhǎng)的腹腔內(nèi)、如何能夠?qū)⑦B接件穩(wěn)定牢固地與底箱的上下鋼板進(jìn)行連接、以及如何能夠防止底箱在加工過(guò)程中出現(xiàn)反拱現(xiàn)象等，是實(shí)際生產(chǎn)工藝中亟待解決的技術(shù)問(wèn)題；尤其是在工廠生產(chǎn)中如何實(shí)現(xiàn)規(guī)?；⒘魉€式的生產(chǎn)也是現(xiàn)有技術(shù)中亟待技術(shù)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自動(dòng)化控制的裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)，將底箱采用分體式加工、并用控制單元控制完成流水線式的工廠化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高、底箱的質(zhì)量穩(wěn)定。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)，所述底箱的結(jié)構(gòu)中包括鋼箱體、和設(shè)置在鋼箱體內(nèi)的連接件，所述加工系統(tǒng)包括鋼料裁剪機(jī)構(gòu)、鋼料傳輸機(jī)構(gòu)及包括CPU在內(nèi)的控制電路，鋼料裁剪機(jī)構(gòu)之后在鋼料傳輸?shù)姆较蛏辖柚摿蟼鬏敊C(jī)構(gòu)依次銜接分料工位、底板成型機(jī)構(gòu)、和鋼箱體組焊工位，在分料工位處設(shè)有具有升降自由度的橫向傳輸機(jī)構(gòu)、并在橫向傳輸機(jī)構(gòu)的末端設(shè)有頂板開(kāi)孔工位。
[0007]上述加工系統(tǒng)中將底箱分解為底板、頂板和連接件并用底板成型機(jī)構(gòu)和頂板開(kāi)孔工位分別進(jìn)行鋼料的加工，最后將成型的底板和開(kāi)孔的頂板組焊在一起，不僅實(shí)現(xiàn)了各部件的定位連接，而且組焊后的底箱耐沖擊能力增強(qiáng)。該系統(tǒng)采用包括CPU在內(nèi)的控制電路實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化流水線生產(chǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；庸ぶ苽?。
[0008]采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果在于:(1)本實(shí)用新型采用工廠預(yù)制的方法解決了傳統(tǒng)底箱施工復(fù)雜、工期長(zhǎng)、自重大的缺點(diǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)加工、縮短工期并保障質(zhì)量；(2)采用控制電路進(jìn)行分體加工、組合焊接定位，連接件與底板和頂板的定位連接，使底箱的內(nèi)部應(yīng)力有效作用于整個(gè)箱體、提高了底箱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，自動(dòng)化生產(chǎn)降低了人工勞動(dòng)成本、且提高了產(chǎn)品的精密度，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，有利于裝配式鋼箱組合梁的推廣和應(yīng)用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型加工系統(tǒng)布局的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是底箱的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是圖2中A處的放大剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]其中，I代表鋼料裁剪機(jī)構(gòu)，2代表鋼料傳輸機(jī)構(gòu)，3代表鋼料預(yù)處理機(jī)構(gòu)，4代表分料工位，5代表底板成型機(jī)構(gòu)，6代表鋼箱體組焊工位，7代表自動(dòng)埋弧焊機(jī)，8代表頂板開(kāi)孔工位，9代表等離子割孔機(jī)，11、頂板，12、桁架式連接件，12-1、上鋼筋，12-2、波形腹鋼筋，12-3、下鋼筋，13、底板，14、鋼箱體。
【具體實(shí)施方式】
[0013]圖1是本實(shí)用新型底箱的加工系統(tǒng)布局結(jié)構(gòu)示意圖。所述底箱的結(jié)構(gòu)中包括鋼箱體14、和設(shè)置在鋼箱體14內(nèi)的連接件12。該加工系統(tǒng)將底箱分為底板13、頂板11和連接件12分別進(jìn)行加工，最后組焊在一起?；谏鲜鲈O(shè)計(jì)，本實(shí)用新型的加工系統(tǒng)包括鋼料裁剪機(jī)構(gòu)1、鋼料傳輸機(jī)構(gòu)2及包括CPU在內(nèi)的控制電路，鋼料裁剪機(jī)構(gòu)I之后在鋼料傳輸?shù)姆较蛏辖柚摿蟼鬏敊C(jī)構(gòu)2依次銜接分料工位4、底板成型機(jī)構(gòu)5、和鋼箱體組焊工位6，在分料工位4處設(shè)有具有升降自由度的橫向傳輸機(jī)構(gòu)、并在橫向傳輸機(jī)構(gòu)的末端設(shè)有頂板開(kāi)孔工位8。
[0014]所述鋼料傳輸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)、鏈條傳動(dòng)的輥輪。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下、鋼料在輥輪上實(shí)現(xiàn)在不同工位之間的輸送。
[0015]所述分料工位包括與鋼料裁剪機(jī)構(gòu)銜接的輥輪式鋼料傳輸機(jī)構(gòu)，所述橫向傳輸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中包括設(shè)置在所述鋼料傳輸機(jī)構(gòu)間隔之間、借助電機(jī)具有升降和橫向平移自由度的平臺(tái)，所述平臺(tái)上設(shè)有萬(wàn)向球。當(dāng)鋼料需要繼續(xù)傳輸時(shí)，橫向傳輸機(jī)構(gòu)降至輥輪式鋼料傳輸機(jī)構(gòu)平面以下，當(dāng)鋼料需要分料時(shí)，橫向傳輸機(jī)構(gòu)升至輥輪式鋼料傳輸機(jī)構(gòu)平面以上，將鋼料傳輸至設(shè)定工位。
[0016]所述橫向傳輸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中還可以是設(shè)置在加工系統(tǒng)上方、借助電機(jī)具有升降和橫向平移自由度的真空吸盤(pán)組件，所述真空吸盤(pán)組件借助電機(jī)還具有沿鋼料傳送方向移動(dòng)的自由度。在位于分料工位上的鋼料當(dāng)需要分料時(shí)，利用真空吸盤(pán)組件將鋼料移送至指定工位。
[0017]所述底板成型機(jī)構(gòu)包括分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置在鋼料傳輸機(jī)構(gòu)兩側(cè)6對(duì)以上沿鋼料送進(jìn)方向依次排列的、曲率漸變的對(duì)輥，借助多輥擠壓、分步曲率導(dǎo)引所述鋼料的兩端冷壓成半圓弧狀形成C型底板。在該工位借助鋼料傳輸機(jī)構(gòu)、在對(duì)輥的導(dǎo)向作用下、鋼料邊傳輸邊折彎，最后將底板兩側(cè)逐漸冷壓成半圓弧狀，且底板兩側(cè)的半圓弧外側(cè)還預(yù)留與半圓弧相切、且平行于底板主體的2?20mm的直邊，形成中間為直線段、兩側(cè)為半圓段、半圓段外側(cè)還連接有疒20mm的直邊的C型，半圓弧的直徑即為底箱的高度。在半圓弧的末端采用延伸的直邊結(jié)構(gòu)，保證了與頂板形成同曲率的平面破口對(duì)接焊，另一方面有利于底板與頂板的結(jié)構(gòu)筋組件的定位與焊接，而在力學(xué)結(jié)構(gòu)上使沖擊負(fù)荷的應(yīng)力避免傳導(dǎo)到半圓弧這個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。
[0018]裁剪后的頂板11經(jīng)鋼料傳輸機(jī)構(gòu)送至分料區(qū)后，經(jīng)橫向傳輸機(jī)構(gòu)送至頂板開(kāi)孔工位8，該工位包括頂板定位機(jī)構(gòu)和設(shè)置在頂板定位機(jī)構(gòu)上方的等離子割孔機(jī)9，所述等離子割孔機(jī)9借助電機(jī)驅(qū)動(dòng)具有升降和水平移動(dòng)的自由度。將頂板11定位后、所述等離子割孔機(jī)9在設(shè)定的軌跡下進(jìn)行鋼板割孔。開(kāi)孔的位置與連接件的擬焊接處相對(duì)應(yīng)。
[0019]所述連接件采用多種形式，如肋板孔式連接件、桁架式連接件、網(wǎng)式桁架式連接件或焊釘連接式連接件。無(wú)論采用哪種形式的連接件，其固定焊接的原理相似，本實(shí)施例中以桁架式連接件為例說(shuō)明連接件在本實(shí)用新型中的焊接。桁架式連接件12的結(jié)構(gòu)中包括上鋼筋12-1和下鋼筋12-3以及焊接上鋼筋12-1與下鋼筋12-3之間的波形腹鋼筋12_2、形成桁架式結(jié)構(gòu)，所述上鋼筋12-1、下鋼筋12-3采用方鋼，波形腹鋼筋12-2采用帶肋鋼筋。帶肋鋼筋有利于與混凝土形成握合力，而上鋼筋12-1、下鋼筋12-3采用方鋼一方面有利于增大焊接面積，另一方面有利于頂板與底板的定位。連接件可以采用手工焊接或者在流水線上實(shí)現(xiàn)焊接。
[0020]鋼箱體組焊工位包括與鋼料傳輸機(jī)構(gòu)銜接的驅(qū)動(dòng)滾床、和設(shè)置在驅(qū)動(dòng)滾床下方的升降定位工裝，所述升降定位工裝的定位面在軸向方向呈上弦弓狀。成型的底板3經(jīng)鋼料傳輸機(jī)構(gòu)傳輸至鋼箱體組焊工位后、兩側(cè)的升降定位工裝將底板13托起，所述升降定位工裝沿軸向方向中部稍隆起呈上弦弓形，兩端借助配重塊下壓、固定；然后在底板上沿軸向方向焊接桁架式連接件的下鋼筋2-3，下鋼筋的焊點(diǎn)為波形腹鋼筋2-2的波谷位置，底板3的直邊邊緣搭接在上鋼筋2-1的平面上，便于定位。采用上弦弓形的升降定位工裝后，使焊接的底箱成上弦弓形或者平板狀，避免形成下弦弓形，提高底箱的抗沖擊能力。所述連接件設(shè)置2飛組，平行均布在底箱的鋼箱體14內(nèi)。其中兩側(cè)的連接件對(duì)稱(chēng)設(shè)置在底板13與頂板11的連接處，且底板13與頂板11的邊沿分別搭接在上鋼筋12-1的平面上、形成焊縫。
[0021]在鋼料裁剪機(jī)構(gòu)與分料工位之間還設(shè)有鋼料預(yù)處理機(jī)構(gòu)，所述鋼料預(yù)處理機(jī)構(gòu)包括借助鋼料傳輸機(jī)構(gòu)依次銜接的拋丸設(shè)備、噴漆設(shè)備和烘干設(shè)備。
[0022]作為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式，所述加工系統(tǒng)包括鋼料裁剪機(jī)構(gòu)、鋼料傳輸機(jī)構(gòu)及包括CPU在內(nèi)的控制電路，鋼料裁剪機(jī)構(gòu)之后在鋼料傳輸?shù)姆较蛏辖柚摿蟼鬏敊C(jī)構(gòu)依次銜接分料工位、底板成型機(jī)構(gòu)、和成型底板緩存工位，在分料工位處設(shè)有具有升降自由度的橫向傳輸機(jī)構(gòu)、并在橫向傳輸機(jī)構(gòu)的末端設(shè)有頂板開(kāi)孔工位，還包括借助吊裝設(shè)備與底板成型機(jī)構(gòu)和頂板開(kāi)孔工位銜接的底箱組焊工位。
[0023]完成底箱的組焊后，升降定位工裝下降、底箱落至驅(qū)動(dòng)滾床上，在驅(qū)動(dòng)滾床的作用下、底箱進(jìn)入下一工序。
[0024]綜上，本實(shí)用新型采用流水線式生產(chǎn)、在工廠中實(shí)現(xiàn)了底箱的大規(guī)模加工和組裝，有利于縮短建橋的工期、且不受自然環(huán)境的影響加工的質(zhì)量有保障，有利于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)，所述底箱的結(jié)構(gòu)中包括鋼箱體(14)、和設(shè)置在鋼箱體(14)內(nèi)的連接件，所述加工系統(tǒng)包括鋼料裁剪機(jī)構(gòu)、鋼料傳輸機(jī)構(gòu)及包括CPU在內(nèi)的控制電路，其特征在于鋼料裁剪機(jī)構(gòu)之后在鋼料傳輸?shù)姆较蛏辖柚摿蟼鬏敊C(jī)構(gòu)依次銜接分料工位、底板成型機(jī)構(gòu)、和鋼箱體組焊工位，在分料工位處設(shè)有具有升降自由度的橫向傳輸機(jī)構(gòu)、并在橫向傳輸機(jī)構(gòu)的末端設(shè)有頂板開(kāi)孔工位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)，其特征在于所述鋼料傳輸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)、鏈條傳動(dòng)的輥輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)，其特征在于所述分料工位包括與鋼料裁剪機(jī)構(gòu)銜接的輥輪式鋼料傳輸機(jī)構(gòu)，所述橫向傳輸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中包括設(shè)置在所述鋼料傳輸機(jī)構(gòu)間隔之間、借助電機(jī)具有升降和橫向平移自由度的平臺(tái)，所述平臺(tái)上設(shè)有萬(wàn)向球。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)，其特征在于所述橫向傳輸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中包括設(shè)置在加工系統(tǒng)上方、借助電機(jī)具有升降和橫向平移自由度的真空吸盤(pán)組件，所述真空吸盤(pán)組件借助電機(jī)還具有沿鋼料傳送方向移動(dòng)的自由度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)，其特征在于所述底板成型機(jī)構(gòu)包括分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置在鋼料傳輸機(jī)構(gòu)兩側(cè)6對(duì)以上沿鋼料送進(jìn)方向依次排列的、曲率漸變的對(duì)輥，借助多輥擠壓、分步曲率導(dǎo)引所述鋼料的兩端冷壓成半圓弧狀形成C型底板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)，其特征在于底板兩側(cè)的半圓弧外側(cè)還預(yù)留與半圓弧相切、且平行于底板主體的2?20mm的直邊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)，其特征在于鋼箱體組焊工位包括與鋼料傳輸機(jī)構(gòu)銜接的驅(qū)動(dòng)滾床、和設(shè)置在驅(qū)動(dòng)滾床下方的升降定位工裝，所述升降定位工裝的定位面在軸向方向呈上弦弓狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)，其特征在于所述頂板開(kāi)孔工位包括頂板定位機(jī)構(gòu)和設(shè)置在頂板定位機(jī)構(gòu)上方的等離子割孔機(jī)，所述等離子割孔機(jī)借助電機(jī)驅(qū)動(dòng)具有升降和水平移動(dòng)的自由度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)，其特征在于在鋼料裁剪機(jī)構(gòu)與分料工位之間還設(shè)有鋼料預(yù)處理機(jī)構(gòu)，所述鋼料預(yù)處理機(jī)構(gòu)包括借助鋼料傳輸機(jī)構(gòu)依次銜接的拋丸設(shè)備、噴漆設(shè)備和烘干設(shè)備。
10.一種裝配式鋼箱組合梁用底箱的加工系統(tǒng)，所述底箱的結(jié)構(gòu)中包括鋼箱體(14)、和設(shè)置在鋼箱體(14)內(nèi)的連接件(12)，所述加工系統(tǒng)包括鋼料裁剪機(jī)構(gòu)、鋼料傳輸機(jī)構(gòu)及包括CPU在內(nèi)的控制電路，其特征在于鋼料裁剪機(jī)構(gòu)之后在鋼料傳輸?shù)姆较蛏辖柚摿蟼鬏敊C(jī)構(gòu)依次銜接分料工位、底板成型機(jī)構(gòu)、和成型底板緩存工位，在分料工位處設(shè)有具有升降自由度的橫向傳輸機(jī)構(gòu)、并在橫向傳輸機(jī)構(gòu)的末端設(shè)有頂板開(kāi)孔工位，還包括借助吊裝設(shè)備與底板成型機(jī)構(gòu)和頂板開(kāi)孔工位銜接的底箱組焊工位。
【文檔編號(hào)】B23P23/04GK203426702SQ201320516783
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】李來(lái)賓, 鄭會(huì)璽, 馬朝波, 石英杰, 司魁, 王瓏, 趙志斌 申請(qǐng)人:邢臺(tái)路橋千山橋梁構(gòu)件有限責(zé)任公司