U型鋼管定向轉料裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種U型鋼管定向轉料裝置，包括用于傳送U型鋼管的落料輥道、90度間隔旋轉輪、順時針旋轉的擺臂接料架、用于驅動擺臂接料架的驅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動液壓缸，所述的90度間隔旋轉輪設置在所述的落料輥道的末端，用于將開口朝上的U型鋼管順時針旋轉90度；所述的擺臂接料架的端部設置在所述的90度間隔旋轉輪的后端，用于接收被所述的90度間隔旋轉輪旋轉后的U型鋼管，所述的擺臂接料架使U型鋼管旋轉90度后開口朝下，所述的橫向落料輥道設置在擺臂接料架的后方，用于放置經(jīng)擺臂接料架旋轉后的U型鋼管。本發(fā)明自動化，生產(chǎn)效率高，成本低。
【專利說明】0型鋼管定向轉料裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種V型鋼管定向轉料裝置。

【背景技術】
[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)明內容】

[0003]為了克服現(xiàn)有鋼管束組合結構構件生產(chǎn)工藝中存在的生產(chǎn)效率低、人工成本高、產(chǎn)品質量不穩(wěn)定等問題，本發(fā)明提供一種采用數(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)品質量及降低生產(chǎn)成本的V型鋼管定向轉料裝置。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案是:
[0005]V型鋼管定向轉料裝置，其特征在于:包括用于傳送V型鋼管的落料輥道、90度間隔旋轉輪、順時針旋轉的擺臂接料架、用于驅動擺臂接料架的驅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動液壓缸，所述的90度間隔旋轉輪設置在所述的落料輥道的側部，用于將開口朝上的V型鋼管順時針旋轉90度；所述的擺臂接料架的端部設置在所述的90度間隔旋轉輪的后端，用于接收被所述的90度間隔旋轉輪旋轉后的V型鋼管，所述的擺臂接料架使V型鋼管旋轉90度后開口朝下，所述的橫向落料輥道設置在擺臂接料架的后方，用于放置經(jīng)擺臂接料架旋轉后的^型鋼管。
[0006]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:生產(chǎn)效率高、人工成本低、產(chǎn)品質量穩(wěn)定，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。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明整體生產(chǎn)線結構總圖。
[0008]圖23是鋼管束組合結構構件為I型的結構圖。
[0009]圖26是鋼管束組合結構構件為I型的結構圖。
[0010]圖2。是鋼管束組合結構構件為2型的結構圖。
[0011]圖2(1是鋼管束組合結構構件為型的結構圖。
[0012]圖26是鋼管束組合結構構件為十字型的結構圖。
[0013]圖33是圖1中的六-六-截面圖。
[0014]圖36是圖1中的8-8截面圖。
[0015]圖3(3是圖1中的0(:截面圖。
[0016]圖3(1是圖1中的0-0截面圖。
[0017]圖36是圖1中的2-2截面圖。
[0018]圖3？是圖1中的？截面圖。
[0019]圖是圖1中的截面圖。
[0020]圖311是圖1中的!1-?截面圖。
[0021]圖如是冷彎成型裝置整體示意圖。
[0022]圖仙是圖如的側視圖。
[0023]圖5是一字型鋼管束自動拼裝焊接裝置整體示意圖。
[0024]圖63是一字型鋼管束結構構件自動翻轉裝置整體示意圖。
[0025]圖66是圖63局部結構示意圖。
[0026]圖6(3是圖如的側視圖。
[0027]圖7是I型鋼管定向轉料裝置整體示意圖。
[0028]圖83是鋼管束組合結構構件自動拼裝焊接裝置整體示意圖。
[0029]圖86是圖83局部示意圖。
[0030]圖8(3是圖83的側視圖。

【具體實施方式】
[0031]參照圖1至圖8(3，鋼管束組合結構構件的自動化生產(chǎn)工藝，所述的生產(chǎn)工藝包括如下步驟:
[0032](1)1型鋼管的制備:在冷彎成型裝置1上，連續(xù)將定寬的鋼卷原料冷彎軋制成V型鋼管，并按圖紙要求，自動切割成為定長的開口朝上的I型鋼管，為后續(xù)工序準備型材；
[0033](2)1型鋼管的定向轉料:在上述冷彎成型裝置1后，利用定向轉料裝置，使得I型鋼管的開口朝下，實現(xiàn)V型鋼管的定向轉料，為后道焊接工序供料；
[0034](3) 一字型鋼管束結構構件的拼裝焊接:由定向轉料裝置提供的V型鋼管經(jīng)過一字型鋼管束拼裝焊接裝置，依次逐根疊加拼裝，
[0035]并自動對上、下I型鋼管的接觸處形成的焊縫進行焊接，直到形成要求的一字型鋼管束結構構件；
[0036](4) 一字型鋼管束結構構件的翻轉:呈豎直狀態(tài)的一字型鋼管束結構構件焊接完成后，需要按照鋼管束組合結構構件的制作要求，對步驟(3)中得到的一字型鋼管束結構構件實行水平翻轉或不翻轉操作，并按要求輸送到下一工序；
[0037](5)鋼管束組合結構構件的拼裝焊接:由上一道工序輸送過來的一字型鋼管束結構構件按要求進行定位及拼裝，并對接觸焊縫施行焊接，形成符合技術要求的鋼管束組合結構構件；
[0038](6)鋼管束組合結構構件的端銑加工:采用端面銑床6對鋼管束組合結構構件的端部進行平面銑削加工，保證鋼管束組合結構構件的定長及端部平面度要求。
[0039]進一步，所述的V型鋼管是開口端呈收縮狀的V字形的型材。
[0040]進一步，所述的一字型鋼管束結構構件由多個I型鋼管拼接而成，每個I型鋼管的1]字形開口處拼接前一個I型鋼管的I字形的折彎底部。
[0041]進一步，所述的鋼管束組合結構構件的總體形狀是下列之一 ? 型、2字型、I'字型、十字型或I型，所述的鋼管束組合結構構件由多個一字型鋼管束結構構件依次連接構成；所述的一字型鋼管束結構構件具有空腔，所述的空腔內澆注混凝土。
[0042]專用于上述所述的鋼管束組合結構構件的自動化生產(chǎn)工藝的設備，包括沿生產(chǎn)線中V型鋼管的輸送方向布置的冷彎成型裝置1、V型鋼管定向轉料裝置2、一字型鋼管束自動拼裝焊接裝置3、一字型鋼管束結構構件自動翻轉裝置4、鋼管束組合結構構件自動拼裝焊接裝置5以及控制上述裝置運行的自動控制系統(tǒng)；
[0043]所述的V型鋼管定向轉料裝置2包括用于傳送V型鋼管的落料輥道22、90度間隔旋轉輪23、順時針旋轉的擺臂接料架24、用于驅動擺臂接料架的驅動液壓缸21以及橫向送料輥道25，所述的落料輥道22通過機架設置在冷彎成型裝置1的后端，所述的機架上安裝有擺臂接料架24和驅動液壓缸21，所述的90度間隔旋轉輪23設置在所述的落料輥道22的側部，用于將開口朝上的V型鋼管順時針旋轉90度；所述的擺臂接料架24的端部設置在所述的90度間隔旋轉輪23的后端，用于接收被所述的90度間隔旋轉輪旋轉后的V型鋼管，所述的擺臂接料架24使[型鋼管旋轉90度后開口朝下，所述的橫向落料輥道25設置在擺臂接料架24的后方，用于放置經(jīng)擺臂接料架旋轉后的V型鋼管；
[0044]所述的一字型鋼管束自動拼裝焊接裝置3包括第一焊接工作臺38、可移動式懸吊機械手31、固定式懸吊機械手35、懸吊機械手移動小車32、第一移動小車門架33、第一龍門式焊槍機架34、第一輸送棍道37和第一焊槍,所述的第一龍門式焊槍機架、第一輸送棍道以及第一端部定位機構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構構件；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[型鋼管的接觸處形成的焊縫進行焊接；
[0045]所述的一字型鋼管束結構構件自動翻轉裝置4包括底架以及縱向平行設置在底架上的多套翻轉機構，所述的翻轉機構包括可旋轉式定位翻轉臂42、固定式定位翻轉臂
41、翻轉臂移動小車46、用于驅動可旋轉式定位翻轉臂水平翻轉的翻轉液壓系統(tǒng)44、第二輸送輥道43以及用于驅動翻轉臂移動小車的驅動系統(tǒng)45，所述的第二輸送輥道固設在所述的底架上，所述的翻轉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；所述的可旋轉式定位翻轉臂和固定式定位翻轉臂分別設置在翻轉臂移動小車上，且兩者相對設置；
[0046]所述的鋼管束組合結構構件自動拼裝焊接裝置5包括第一懸吊式機械手51、第二懸吊式機械手55、第二龍門式焊槍機架54、第一橫向移動小車511、第二橫向移動小車512、縱向移動小車52、第二移動小車門架53、第三輸送輥道57、第二焊接工作臺58、第二焊槍，所述的第二龍門式焊槍機架、第三輸送輥道以及第二端部定位機構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構構件；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I型鋼管的接觸處形成的焊縫進行焊接；所述的第二側向壓緊機構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構構件的側方夾緊。
[0047]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39及第一側向壓緊機構310，所述的第一頂部壓緊裝置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；所述的第一側向壓緊機構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構構件的側方夾緊。
[0048]進一步，所述的鋼管束組合結構構件自動拼裝焊接裝置還包括第二頂部壓緊機構59及第二側向壓緊機構510，所述的第二頂部壓緊裝置設置在鋼管束組合結構構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；所述的第二側向壓緊機構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構構件的側方夾緊。
[0049]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件端部定位機構36、56，所述的構件端部定位機構是定位板，所述的構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。
[0050]本發(fā)明中，各裝置的工作原理如下:
[0051]1、冷彎成型設備1包括上料臺11、能夠滿足V型鋼管截面尺寸精度要求的成型機組15、在線沖孔裝置14，糾正I型鋼管產(chǎn)生的各種變形的矯正裝置16、鋼板矯平裝置12及剪切對焊裝置13、V型鋼管落料裝置18以及V型鋼管剪切裝置17。
[0052]本工位可實現(xiàn)的功能如下:
[0053]1)經(jīng)冷彎成型工藝，制作出滿足材質要求、板厚要求及截面尺寸精度要求的I型鋼管；
[0054]2)能夠滿足生產(chǎn)線在線V型鋼管定長剪切的要求；
[0055]3)在保證V型鋼管生產(chǎn)產(chǎn)能的基礎上，能夠沖制出符合尺寸要求的各種通孔；
[0056]4)定長制作的I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-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。
[0057]24型鋼管定向轉料裝置:設置在I型鋼管冷彎成型生產(chǎn)線后，當I型鋼管輸送到落料輥道位置后，將自動停止并定位，然后90度間隔旋轉輪承載I型鋼管，并按指令實現(xiàn)順時針旋轉90度，將開口朝上的V型鋼管旋轉90度后，放置在等候接料的擺臂接料架上；擺臂接料架接受V型鋼管后，在驅動液壓缸的推動下，順時針旋轉擺動，實現(xiàn)V型鋼管的二次準確定位，使V型鋼管開口朝下，并平穩(wěn)地放置在V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[型鋼管進行一字型鋼管束結構構件的制作。
[0058]本工位可實現(xiàn)的功能如下:
[0059]1)經(jīng)冷彎成型工藝，制作出滿足材質要求、板厚要求及截面尺寸精度要求的I型鋼管；
[0060]2)能夠滿足生產(chǎn)線在線V型鋼管定長剪切的要求；
[0061]3)在保證V型鋼管生產(chǎn)產(chǎn)能的基礎上，能夠沖制出符合尺寸要求的各種通孔；
[0062]4)定長制作的I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-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。
[0063]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I型鋼管與上部焊接件接觸焊縫(兩條)，兩側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件變形，保證構件質量。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件吊起一定高度，待下一根V型鋼管輸送到位后，可移動式和固定式懸吊機械手同時下落，使上部焊接件與新到V型鋼管接觸，并自動對正定位，然后，依靠焊槍機架夾緊并焊接，如此反復，直到完成技術要求的一字型構件。
[0064]本工位可實現(xiàn)的功能如下:
[0065]1)具有兩只懸吊式機械手，一只固定:用于鋼管束焊接件的起升、下落，及準確定位)，另一只可實現(xiàn)縱向移動:用于鋼管束焊接件的起升、下落，及準確定位，在V型鋼管長度發(fā)生變化時，可以實現(xiàn)縱向定長移動；
[0066]2)四套焊槍機架采用龍門結構，使V型鋼管兩側焊槍行走同步，并具有隨行的上部壓緊機構，及兩側面夾緊機構；
[0067]3) 一字型鋼管束焊接，采用鋼管束立式放置，每次只焊接底部V型鋼管與上部焊接件接觸焊縫(兩條)，兩側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件變形，保證構件質量；
[0068]4)每次焊接完畢后，懸吊式機械手將構件吊起一定高度，待下一根V型鋼管輸送到位后，懸吊機械手下落，使上部焊接件與新到[型鋼管接觸，并自動對正定位，然后，依靠焊槍機架夾緊并焊接，如此反復，直到完成技術要求的一字型構件。
[0069]5)四套焊槍機架龍門結構的頂部橫梁，具有橫向移動功能，以便在焊接較短的I型鋼管束時，為懸吊式機械手避讓通路。
[0070]4、一字型鋼管束結構構件自動翻轉裝置:一字型鋼管束拼裝焊接生產(chǎn)完成后，進入下一道工序，即一字型鋼管束自動翻轉送料，翻轉的目的，是為實現(xiàn)特殊結構鋼管束構件(鋼管束組合結構構件)的制作要求，來擺放一字型鋼管束。常用特殊結構鋼管束(鋼管束組合結構構件)的主要結構形式有(:型、2字型、I'字型、十字型或[型。從一字型鋼管束拼裝焊接工序輸送出來的一字型鋼管束構件，均為豎向放置的。而圖8中的上述特殊結構鋼管束，有豎向放置的，也有底部水平放置的構件。一字型鋼管束構件自動翻轉設備就是用來按技術工藝要求，自動實現(xiàn)一字型鋼管束構件的豎向或水平翻轉擺放，并將重新定向的一字型鋼管束輸送到下道工序。其中，固定式定位翻轉臂用于在豎向輸送一字型鋼管束時，起到對鋼管束的扶持作用；可旋轉式定位翻轉臂除了可以完成對鋼管束的豎向輸送的扶持，也可以實現(xiàn)鋼管束的水平翻轉。
[0071]5、鋼管束組合結構構件自動拼裝焊接裝置:一字型鋼管束拼裝焊接生產(chǎn)完成后，即可進行特殊結構鋼管束的制作。由圖8可見，特殊結構鋼管束構件(鋼管束組合結構構件)一般由兩或三只一字型鋼管束結構構件焊接構成，對于2字型及十字型鋼管束組合結構構件，則需要在鋼管束組合結構構件自動拼裝焊接裝置上制作完成后，采用手工方式，另行拼裝焊接完成。
[0072]本工位可實現(xiàn)的功能如下:
[0073]1)輸送到本工位一字型鋼管束，能夠經(jīng)自動控制，完成準確定位；
[0074]2)具有兩只懸吊式機械手，一只可以實現(xiàn)橫向移動，另一只可實現(xiàn)橫向及縱向移動；用于不同長度的I型鋼管的吊升及下降，并且能夠與新輸送到位的水平放置的鋼管束保持相對橫向準確定位；
[0075]3)四套焊槍機架采用龍門結構，使V型鋼管兩側焊槍行走同步，并具有隨行的上部壓緊機構，及兩側面夾緊機構。
[0076]4)每只特殊結構鋼管束，需要焊接底部水平鋼管束與上部豎向鋼管束的接觸焊縫(兩條)，兩側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件變形，保證構件質量。
[0077]5)四套焊槍機架龍門結構的頂部橫梁，具有橫向移動功能，以便在焊接較短的I型鋼管束時，為懸吊式機械手避讓通路。
[0078]本說明書實施例所述的內容僅僅是對發(fā)明構思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明構思所能夠想到的等同技術手段。
【權利要求】
1.U型鋼管定向轉料裝置，其特征在于:包括用于傳送U型鋼管的落料輥道、90度間隔旋轉輪、順時針旋轉的擺臂接料架、用于驅動擺臂接料架的驅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動液壓缸，所述的90度間隔旋轉輪設置在所述的落料輥道的側部，用于將開口朝上的U型鋼管順時針旋轉90度；所述的擺臂接料架的端部設置在所述的90度間隔旋轉輪的后端，用于接收被所述的90度間隔旋轉輪旋轉后的U型鋼管，所述的擺臂接料架使U型鋼管旋轉90度后開口朝下，所述的橫向落料輥道設置在擺臂接料架的后方，用于放置經(jīng)擺臂接料架旋轉后的U型鋼管。
2.如權利要求1所述的U型鋼管定向轉料裝置，其特征在于:所述的U型鋼管是開口端呈收縮狀的U字形的型材。
【文檔編號】B23K37/00GK104325346SQ201410568413
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權日:2014年10月22日
【發(fā)明者】賈寶英, 程凱, 單銀木, 楊強躍, 李文斌, 胡立黎 申請人:浙江杭蕭鋼構股份有限公司