鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自動化生產(chǎn)設備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自動化生產(chǎn)設備。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管束住宅產(chǎn)品的自身優(yōu)點在施工過程中得到一定的認可，具有廣闊的應用前景，但是鋼管束住宅產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程中反映出一些必須給予高度重視的薄弱環(huán)節(jié):鋼管束產(chǎn)品的裝配工序及焊接工序。由于目前均是采用人工或半自動程度不高的機械裝配與焊接方法，且生產(chǎn)過程中的構(gòu)件物流均為不連續(xù)的人工操作吊運方法，存在著生產(chǎn)效率低、人工成本高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等不良因素，這些不良因素已經(jīng)成為鋼管束住宅產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的主要瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件生產(chǎn)工藝中存在的生產(chǎn)效率低、人工成本高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，本實用新型提供一種采用數(shù)控自動生產(chǎn)線制作鋼管束產(chǎn)品來代替原人工及半自動的生產(chǎn)方式、提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本的鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自動化生產(chǎn)設備。
[0004]本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自動化生產(chǎn)設備，其特征在于:包括沿生產(chǎn)線中U型鋼管的輸送方向布置的冷彎成型裝置、U型鋼管定向轉(zhuǎn)料裝置、一字型鋼管束自動拼裝焊接裝置、一字型鋼管束結(jié)構(gòu)構(gòu)件自動翻轉(zhuǎn)裝置、鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件自動拼裝焊接裝置以及控制上述裝置運行的自動控制系統(tǒng)；
[0006]所述的U型鋼管定向轉(zhuǎn)料裝置包括用于傳送U型鋼管的落料輥道、90度間隔旋轉(zhuǎn)輪、順時針旋轉(zhuǎn)的擺臂接料架、用于驅(qū)動擺臂接料架的驅(qū)動液壓缸以及橫向送料輥道，所述的落料輥道通過機架設置在冷彎成型裝置的后端，所述的機架上安裝有擺臂接料架和驅(qū)動液壓缸，所述的90度間隔旋轉(zhuǎn)輪設置在所述的落料輥道的側(cè)部，用于將開口朝上的U型鋼管順時針旋轉(zhuǎn)90度；所述的擺臂接料架的端部設置在所述的90度間隔旋轉(zhuǎn)輪的后端，用于接收被所述的90度間隔旋轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)后的U型鋼管，所述的擺臂接料架使U型鋼管旋轉(zhuǎn)90度后開口朝下，橫向落料輥道設置在擺臂接料架的后方，用于放置經(jīng)擺臂接料架旋轉(zhuǎn)后的U型鋼管；
[0007]所述的一字型鋼管束自動拼裝焊接裝置包括第一焊接工作臺、可移動式懸吊機械手、固定式懸吊機械手、懸吊機械手移動小車、第一移動小車門架、第一龍門式焊槍機架、第一輸送輥道和第一焊槍，所述的第一龍門式焊槍機架、第一輸送輥道分別安裝固定在所述的第一焊接工作臺上，且所述的第一龍門式焊槍機架可沿第一焊接工作臺上的導軌縱向移動；所述的第一移動小車門架固設在所述的第一焊接工作臺上，所述的懸吊機械手移動小車設置在所述的第一移動小車門架上，且可沿所述的第一移動小車門架縱向移動；所述的可移動式懸吊機械手固設在所述的懸吊機械手移動小車上，所述的固定式懸吊機械手固設在所述的第一移動小車門架上，所述的可移動式懸吊機械手可沿所述的第一移動小車門架縱向定長移動，所述的可移動式懸吊機械手和固定式懸吊機械手共同夾持一字型鋼管束結(jié)構(gòu)構(gòu)件；所述的第一焊槍安裝在第一龍門式焊槍機架上且可沿所述的第一龍門式焊槍機架在水平方向上移動，用于對上、下U型鋼管的接觸處形成的焊縫進行焊接；
[0008]所述的一字型鋼管束結(jié)構(gòu)構(gòu)件自動翻轉(zhuǎn)裝置包括底架以及縱向平行設置在底架上的多套翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)式定位翻轉(zhuǎn)臂、固定式定位翻轉(zhuǎn)臂、翻轉(zhuǎn)臂移動小車、用于驅(qū)動可旋轉(zhuǎn)式定位翻轉(zhuǎn)臂水平翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)、第二輸送輥道以及用于驅(qū)動翻轉(zhuǎn)臂移動小車的驅(qū)動系統(tǒng)，所述的第二輸送輥道固設在所述的底架上，所述的翻轉(zhuǎn)臂移動小車設置在所述的第二輸送輥道上且可沿所述的第二輸送輥道縱向移動；所述的可旋轉(zhuǎn)式定位翻轉(zhuǎn)臂和固定式定位翻轉(zhuǎn)臂分別設置在翻轉(zhuǎn)臂移動小車上，且兩者相對設置；
[0009]所述的鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件自動拼裝焊接裝置包括第一懸吊式機械手、第二懸吊式機械手、第二龍門式焊槍機架、第一橫向移動小車、第二橫向移動小車、縱向移動小車、第二移動小車門架、第三輸送輥道、第二焊接工作臺、第二焊槍，所述的第二龍門式焊槍機架、第三輸送輥道分別安裝固定在所述的第二焊接工作臺上，且所述的第二龍門式焊槍機架可沿第二焊接工作臺上的導軌縱向移動；所述的第二移動小車門架固設在所述的第二焊接工作臺上，所述的縱向移動小車設置在所述的第二移動小車門架上且可沿所述的第二移動小車門架橫向移動，所述的第一橫向移動小車固設在所述的縱向移動小車上且可沿所述的縱向移動小車縱向移動；所述的第二橫向移動小車設置在所述的第二移動小車門架上且可沿所述的第二移動小車門架上橫向移動；所述的第一懸吊機械手設置在所述的第一橫向移動小車上，所述的第二懸吊機械手設置在第二橫向移動小車上，所述的第一懸吊機械手可沿所述的第二移動小車門架橫向或縱向移動，所述的第二懸吊機械手可沿所述的第二移動小車門架縱向移動；所述的第一懸吊機械手和第二懸吊機械手共同夾持鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件；所述的第二焊槍安裝在第二龍門式焊槍機架上且可沿所述的第二龍門式焊槍機架在水平方向上移動，用于對上、下U型鋼管的接觸處形成的焊縫進行焊接；所述的第二側(cè)向壓緊機構(gòu)安裝在第二龍門式焊槍機架上且可沿所述的第二龍門式焊槍機架在水平方向上移動，用于對鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的側(cè)方夾緊。
[0010]進一步，所述的一字型鋼管束自動拼裝焊接裝置還包括第一頂部壓緊機構(gòu)及第一側(cè)向壓緊機構(gòu)，所述的第一頂部壓緊機構(gòu)設置在一字型鋼管束的上方的第一龍門式焊槍機架上且可沿所述的第一龍門式焊槍機架在豎直方向上移動；所述的第一側(cè)向壓緊機構(gòu)安裝在第一龍門式焊槍機架上且可沿所述的第一龍門式焊槍機架在水平方向上移動，用于對一字型鋼管束結(jié)構(gòu)構(gòu)件的側(cè)方夾緊。
[0011 ] 進一步，所述的鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件自動拼裝焊接裝置還包括第二頂部壓緊機構(gòu)及第二側(cè)向壓緊機構(gòu)，所述的第二頂部壓緊機構(gòu)設置在鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的上方的第二龍門式焊槍機架上且可沿所述的第二龍門式焊槍機架在豎直方向上移動；所述的第二側(cè)向壓緊機構(gòu)安裝在第二龍門式焊槍機架上且可沿所述的第二龍門式焊槍機架在水平方向上移動，用于對鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的側(cè)方夾緊。
[0012]進一步，所述的第一焊接工作臺和第二焊接工作臺上分別設置有構(gòu)件端部定位機構(gòu)，所述的構(gòu)件端部定位機構(gòu)是定位板，所述的構(gòu)件的前后端分別設置有所述的定位板，前、后端的定位板鉸接在所述的第一或第二焊接工作臺上，且后端的定位板可沿第一或第二焊接工作臺縱向移動。
[0013]進一步，所述的U型鋼管是開口端呈收縮狀的U字形的型材。
[0014]進一步，所述的一字型鋼管束結(jié)構(gòu)構(gòu)件由多個U型鋼管拼接而成，每個U型鋼管的U字形開口處拼接前一個U型鋼管的U字形的折彎底部。
[0015]進一步，所述的鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的總體形狀是下列之一:C型、Z字型、T字型、十字型或L型，所述的鋼管束組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件由多個一字型鋼管束結(jié)構(gòu)構(gòu)件依次連接構(gòu)成；所述的一字型鋼管束結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有空腔，所述的空腔內(nèi)澆注混凝土。
[0016]本實用新型中，各裝置的工作原理如下:
[0017]1、冷彎成型設備包括上料臺、能夠滿足U型鋼管截面尺寸精度要求的成型機組、在線沖孔裝置，糾正U型鋼管產(chǎn)生的各種變形的矯正裝置、鋼板矯平裝置及剪切對焊裝置、U型鋼管落料裝置以及U型鋼管剪切裝置。
[0018]本工位可實現(xiàn)的功能如下:
[0019]I)經(jīng)冷彎成型工藝，制作出滿足材質(zhì)要求、板厚要求及截面尺寸精度要求的U型鋼管；
[0020]2)能夠滿足生產(chǎn)線在線U型鋼管定長剪切的要求；
[0021]3)在保證U型鋼管生產(chǎn)產(chǎn)能的基礎(chǔ)上，能夠沖制出符合尺寸要求的各種通孔；
[0022]4)定長制作的U型鋼管的端部，不能具有因剪切等原因，而形成的任何不符合截面尺寸要求的變形；U型鋼管整體表面不得產(chǎn)生因冷彎成型，而導致的各種不應有的壓痕或劃痕，同時各處均不應有任何板材開裂現(xiàn)象。
[0023]2、U型鋼管定向轉(zhuǎn)料裝置:設置在U型鋼管冷彎成型生產(chǎn)線后，當U型鋼管輸送到落料輥道位置后，將自動停止并定位，然后90度間隔旋轉(zhuǎn)輪承載U型鋼管，并按指令實現(xiàn)順時針旋轉(zhuǎn)90度，將開口朝上的U型鋼管旋轉(zhuǎn)90度后，放置在等候接料的擺臂接料架上；擺臂接料架接受U型鋼管后，在驅(qū)動液壓缸的推動下，順時針旋轉(zhuǎn)擺動，實現(xiàn)U型鋼管的二次準確定位，使U型鋼管開口朝下，并平穩(wěn)地放置在U型鋼管橫向送料輥道上，按要求準確輸送到一字型鋼管束自動拼裝焊接裝置的入口位置，由該設備對U型鋼管進行一字型鋼管束結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作。
[0024]3、一字型鋼管束自動拼裝焊接裝置:采用鋼管束立式放置，每次只焊接底部U型鋼管與上部焊接件接觸焊縫(兩條)，兩側(cè)各采用最多四把焊槍同時工作，從鋼管束中間部位，向端部方向施焊，各把焊槍焊接長度保持相同，這樣可以最大限度地減少構(gòu)件變形，保證構(gòu)件質(zhì)量。每次焊接完畢后，可移動式和固定式懸吊式機械手同時將構(gòu)件吊起一定高度，待下一根U型鋼管輸送到位后，可移動式和固定式懸吊