本發(fā)明涉及盾構施工中管片鋼筋加工生產(chǎn)方法領域，特別是一種大直徑盾構管片鋼筋籠自動化加工生產(chǎn)方法。

背景技術：

1、近年來，我國盾構行業(yè)發(fā)展迅猛，目前國內(nèi)部分預制工廠實現(xiàn)了管片混凝土澆筑工作的設備自動作業(yè)，其效率、質(zhì)量和安全生產(chǎn)都得到了保證。然而，管片鋼筋骨架制作與安裝作為盾構鋼筋混凝土管片生產(chǎn)環(huán)節(jié)中一個重要工序，仍以人工操作簡單機具的手工加工方式為主，人力投入量和勞動強度大，生產(chǎn)效率低，材料浪費大，安全隱患多且焊接質(zhì)量受工人操作影響較大，易造成焊接熱應力不均勻、變形不規(guī)則等問題，因而加快推進鋼筋加工的變革創(chuàng)新是必然趨勢。

2、我方技術人員，針對現(xiàn)有技術提出對應的改進，并提交為專利申請欲進行保護，具體參見，申請?zhí)枮?02410785303.2名為鋼筋自動上料線及方法的專利，公開了一種包括多個磁吸上料航架的裝置，所述磁吸上料航架下方的移動區(qū)域內(nèi)架設鋼筋剪切與分類輸送設備、以及鋼筋分倉存儲裝置。本發(fā)明實現(xiàn)了鋼筋上料全自動化，可實現(xiàn)24小時連續(xù)不間斷作業(yè)，同時可根據(jù)加工節(jié)拍需求設置單次上料數(shù)量，大幅度提升工作效率，布局充分利用立體空間，實現(xiàn)場地最大化利用，加工過程完全規(guī)避機械化施工噪聲大問題。同時，申請?zhí)枮?02410785298.5，名為鋼筋剪切及分類存儲設備及方法的專利，采用磁吸上料，包括沿鋼筋施工工序依次架設的鋼筋剪切機、送料架、接料架、以及進料架；送料架沿鋼筋剪切機所剪切的鋼筋的伸展方向設置，接料架為多個、陣列設置在送料架兩側，進料架設置在接料架旁。

3、但是技術人員發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段的技術，雖然采用了自動上料，自動分揀，自動焊接，仍舊存在如下問題：

4、1.都是各個部件的改進，各個工步加工間存在調(diào)整，各個工步間相對獨立，對先后順序的依存度沒有規(guī)定，存在工時等待的問題；2多個鋼筋籠往往獨立加工一個后再加工另一個，整理效率低；3.原料不足或原料過多的情況難以解決。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術中各個工步間獨立缺乏統(tǒng)籌的問題。

2、本發(fā)明的具體方案是：

3、設計一種大直徑盾構管片鋼筋籠自動化加工生產(chǎn)方法，通過plc總控系統(tǒng)的調(diào)度，包括如下步驟：

4、（1）鋼筋籠材料的加工：

5、s1：鋼筋籠材料加工設備包括剪切線和剪切機構，所述剪切線的鋼筋加工供應能力大于90噸/22h；所述剪切線采用龍門吊將所需鋼筋原料成捆吊放至原材料上料存放倉，破捆后采用磁吸抓手按照加工順序吸取鋼筋原料吊運至鋼筋剪切輸送輥道上，鋼筋輸送至剪切機構完成定尺剪切，形成棒材a；

6、s2：按尺寸型號設置多個倉位，所述棒材a按照既定倉位向輸送輥道兩側存料倉輸送，存料倉具備倉門自動開合以及存放數(shù)量自動計數(shù)功能，隨后利用磁吸抓手按照加工需求通過控制程序選擇倉位抓取鋼筋放至棒材鋼筋加工喂料倉上；一共16個存料倉，每個存料倉存儲鋼筋數(shù)量能力不小于32根；單根磁吸上料速度約25s；

7、s3：根據(jù)型號不同，各個喂料倉分別輸送至彎弧彎折一體機工位、五機頭彎箍機工位加工成底筋、面筋及箍筋，加工成型的底筋、面筋及箍筋采用桁架抓手抓取至對應緩存架1上；彎弧彎折一體機工位加工效率20s/根，五機頭彎箍機4根/10s；

8、（2）鋼筋籠的組裝：

9、s4：按施工需求，底筋、面筋緩存架存滿后采用鏈條式滑軌向前輸送至單網(wǎng)片自動加工臺上料工位，每臺彎弧彎折一體機配置左右兩條鏈條式滑軌，鏈條式滑軌交叉作業(yè)；步驟s3中的箍筋通過小車轉(zhuǎn)運至箍筋上料工位；運輸速度不低于0.5m/s；

10、s5：單網(wǎng)片加工臺將底筋、面筋、連接筋加工成單網(wǎng)片，加工完成的單網(wǎng)片通過懸臂式桁架抓取輸送至單網(wǎng)片上料臺上，單個上料臺存放一塊管片所需的所有單網(wǎng)片，并限制單網(wǎng)片的自由度；單個單網(wǎng)片組裝焊接時間小于75s/個；

11、s6：箍筋上料臺、單網(wǎng)片上料臺裝滿后利用agv小車分別將上料臺輸送至各自對應的穿筋總裝工位；

12、（3）鋼筋籠的固定：

13、s7：分別采用箍筋仿形抓手和單網(wǎng)片仿形抓手將箍筋和單網(wǎng)片整體抓取，并放至穿筋工裝上，隨后將箍筋和單網(wǎng)片整體組裝成型，組裝成型后鋼筋籠頂部采用排焊時焊接機構焊接，每次焊接時保持至少雙焊點同時焊接；鋼筋籠穿行組裝焊接成型速度不低于15min/個；

14、s8：焊接完成后采用門吊將鋼筋籠整體吊運至下料區(qū)，最后轉(zhuǎn)運至人工加工工位進行細部鋼筋處理，完成單個輪次的大直徑盾構管片鋼筋籠自動化加工；

15、每單個輪次的加工中，步驟（3）后，開啟下一輪次的步驟（1）。

16、所述各倉位和plc總控系統(tǒng)設有電連接，以控制滿倉時剪切工位的調(diào)度。

17、所述14mm直徑hrb400鋼筋存料倉配置自動抖散架。

18、鏈條式滑軌一側處于緩存托盤（2）上方，另一側處于單網(wǎng)片自動加工臺上料工位入料口，緩存托盤根據(jù)管片弧度設置多組限位卡具、抵接裝配體前后兩側，所述裝配體左右兩側對應設置推板，卡具頂部設計為喇叭口形式，喇叭口朝向處設置裝配桁架。

19、所述焊接機構包括x、y兩個方向的滑動模組，以及一個旋轉(zhuǎn)模組，所述旋轉(zhuǎn)模組包括焊槍轉(zhuǎn)臺，所述滑動模組包括焊接機構用鏈條式滑軌；所述焊槍轉(zhuǎn)臺經(jīng)橫梁安裝在焊接機構用鏈條式滑軌上、以在焊接機構用鏈條式滑軌上滑移，橫梁上還設置為所述滑動模組提供動力的驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機的輸出端與驅(qū)動電機配合的固定齒條嚙合，旋轉(zhuǎn)模組下部連接兩個焊槍，兩個焊槍的間距與底筋、面筋保持一致。

20、所述s6中箍筋上料臺包括夾取機構，所述托架運輸?shù)剀壣祥g隔設置多個緩存托盤，所述緩存托盤包括托盤底筋托板和托盤底板，所述托盤底板上對應設置箍筋夾具、以夾持箍筋的兩邊，箍筋夾具的分布與管片箍筋的分布保持一致，所述托架運輸?shù)剀壎瞬可戏皆O置頂部龍門架結構輔梁連接。

21、所述焊接機構頂部采用排焊接系統(tǒng)，一共四組焊機；排焊接系統(tǒng)獨立設置固定門架，該門架低于抓手的調(diào)運門架，并留有安全凈距。

22、所述s5中懸臂式桁架包括得以在導向軌上滑移的單網(wǎng)片抓手，所述單網(wǎng)片抓手上配置獨立的吊裝夾具，所述吊裝夾具包括抓手和氣動手指。

23、所述s3中彎弧彎折一體機包括安裝架，所述安裝架上安裝移動拉筋機構組件、以折彎箍筋，所述移動拉筋機構組件下方對應安裝下擺臂機構，所述下擺臂機構上設置箍筋定位塊。

24、所述s6中箍筋上料臺還包括上料臺底座和預定位部件；所述s5中懸臂式桁架還包括卡片夾爪總成和卡片夾爪機構；所述s5中單網(wǎng)片上料臺包括單片上料臺底座801和底部支撐。

25、本發(fā)明的有益效果在于：

26、本發(fā)明以研發(fā)管片鋼筋籠自動化加工新設備和優(yōu)化施工工藝為目標，通過對盾構管片鋼筋籠生產(chǎn)工藝和鋼筋加工設備進行系統(tǒng)分析和研究，研發(fā)了棒材鋼筋自動磁吸上料、剪切及分類存儲、單網(wǎng)片自動化加工臺、單網(wǎng)片自動存儲及取料系統(tǒng)和鋼筋籠立體網(wǎng)整體焊接成型等自動化設備和工裝的設計方案和參數(shù)，實現(xiàn)了大直徑盾構管片鋼筋籠高效的自動化流水作業(yè)生產(chǎn)線，從而解決盾構管片鋼筋人工加工效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定等難題，有效降低勞動強度，極大的提高了施工功效、降低了成本投入，提高安全性，推動建筑行業(yè)鋼筋加工實現(xiàn)機械化、信息化、自動化；

27、焊接階段雙焊點同焊的工作，一方面保證焊接效果的良好，另一方面提高組裝效率；

28、在送料和組裝過程中的每個工步，都有可以包括兩個以上工位，可以交替進行，工作效率高，整體統(tǒng)籌效果好。

29、箍筋上料臺實現(xiàn)了預定位的作用，借由送料小車，實現(xiàn)穩(wěn)定的工位轉(zhuǎn)換。