CN102275219B - 管桩自动化生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管桩自动化生产线包括：笼筋制作区；设置在所述笼筋制作区一侧上，用于将制作好的笼筋装配到底模上的装笼区；所述的笼筋制作区与所述的装笼区之间设有管模输送机组；设置在所述装笼区一侧上，对揭盖模后进行清理和输送盖模的盖模区；设置在所述装笼区与笼筋制作区之间，对盖模后的模具进行合模的合模区，所述的盖模区与合模区之间设有管模输送机组；设置在所述的笼筋制作区另一侧上，对合模后的模具布料的台前布料区；设置在所述台前布料区一侧上的离心成型区；设置在所述离心成型区一侧上的蒸养区；设置在所述蒸养区一侧上的拆模区，所述的拆模区设置在所述的盖模区一侧上；设置在所述拆模区另一侧上的蒸压区。
Description
技术领域
本发明涉及一种管桩自动化生产线。
背景技术
现行的预应力管桩生产工艺已沿用多年，作为预应力管桩生产布置工艺，其突出缺点是：工艺粗放、用工低级、安全隐患多。对照管桩生产流程对预应力管桩生产传统生产线存在的缺点叙述如下：
1、台前区域包括拌合楼、布料合模、张拉：
拌合楼设置三台拌和机，每台拌和机设置两只落料口，每只落料口配置一台可前后移动的布料车。布料时装好笼筋的底模随布料车在落料口下方前后移动。布料结束后使用吊机从模盖架上吊运模盖与底模合模，然后用风炮锁紧模盖与底模之间的合模螺栓。合模后的下道工序是使用张拉机对管桩的主筋进行预应力张拉。
传统生产线在此区域存在的不足是：拌和机的数量多；布料车数量多；先布料后合模导致场地卫生差；模边落料清理不干净导致合模不严、合模错位、离心易变形、合模螺栓的预紧力过大、螺栓损耗大、工人体力消耗大；张拉使用的丝杆长，易造成偏心张拉；丝杆将张拉使用的力传递元件如张拉头、张拉螺母、挡板、头板串联在一起，导致拆装此类零件的工序堆积在一起，工作效率低；丝杆螺纹的配合面积有限，需要较大的配合长度，导致张拉零件如头板、挡板的厚度大， 重量大，劳动强度大。
2、离心、蒸养区域包括离心机、蒸养池：
离心机在离心时产生的噪音大，无减震或隔离措施，对整体的生产环境造成不利影响；蒸养池区域是车间的产热区，蒸养池外表的辐射热、出池管桩的余热、蒸养池开盖时的发散热，形成拆模区的高温环境，给该区域的操作工人造成伤害和精神情绪，也是该区域安全事故频发的主要原因之一。
3、拆模区域包括装笼筋、拆模：
底模的装笼以及管桩出池后的拆模工序集中在该区域，多道工序平行或交叉在一起，场地的人员多、管模多、管模配件或工具多。管模在运行时横向从该区域进出，以及来自蒸养池区域的高温给工人造成精神情绪，安全隐患错综复杂。
4、车间吊机布局：
在传统的生产线中，分布在地面上的各道工序靠空中的吊机相互衔接和配合，吊机或吊机手掌握生产效率的制控权，单台吊机的设备完好程度和可操作性以及单个吊机手的情绪、操作熟练程度都直接关系到整体作业效率，现场进度时缓时慢，生产效率和产量不可控。管模在空中行走，横穿在各道工序之间，吊机靠人工挂钩。工序之间只有衔接没有缓冲时间，生产现场“你追我赶”，工人情绪紧张，安全隐患大。
5、细节问题：
在传统的生产线中工艺粗放，对细节设置不够。人工喷洒脱模剂 且喷洒高度基本与人的头部等同，不利于工人身体健康；风炮的重量大且移动式打风炮，风炮手的体力消耗大；使用吊环式合模螺栓在合模时需人工钩挂，工序繁琐效率低；各工序之间信息传递模糊，如拆模区传递给拌合楼以及拌合楼传递给台前布料区的管模信息在实际生产中经常出错。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有管桩生产生产线中的不足之处，提供一种车间环境好、劳动强度小、安全隐患少、机械自动化程度高、产量稳定、操作引起的质量问题少、信息化程度高的预应力管桩生产生产线。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
管桩自动化生产线，其特征在于包括：
用于制作笼筋，并将头板、尾板、笼筋组装到一起的笼筋制作区；
设置在所述笼筋制作区一侧上，用于将制作好的笼筋装配到底模上的装笼区；所述的笼筋制作区与所述的装笼区之间设有管模输送机组；
设置在所述装笼区一侧上，对揭盖模后进行清理和输送盖模的盖模区；
设置在所述装笼区与笼筋制作区之间，对盖模后的模具进行合模的合模区，所述的盖模区与合模区之间设有管模输送机组；
设置在所述的笼筋制作区另一侧上，对合模后的模具布料的 台前布料区；
设置在所述台前布料区一侧上的离心成型区；
设置在所述离心成型区一侧上的蒸养区；
设置在所述蒸养区一侧上的拆模区，所述的拆模区设置在所述的盖模区一侧上；
设置在所述拆模区另一侧上的蒸压区。
如上所述的管桩自动化生产线，其特征在于在所述的台前布料区内设有大容量拌和机3m3一台，混凝土泵机两台和电子称重布料车。
本发明中所述的大容量拌和机连续打料并通过两只下料口分散到所述的两台混凝土泵机，所述的混凝土泵机泵送混凝土效率约70m 3/h，可连续不间断的作业，是本生产线作业效率和生产产量的前提和基础。
所述电子称重布料车包括有能精确称重精度±2kg的称重台和能精确走位的传动系统，利用泵机液压系统提供的约7Mpa的压力、通过伸进管模尾孔的泵送管进行布料；其电器部分采用可编程控制器模拟管桩的布料特点实现理想布料和精确控制。
如上所述的管桩自动化生产线，其特征在于所述的管模输送机组包括横向链条机、纵向链条机、顶升机、顶升平移机、液压提升平移机、模盖输送装置、头尾板输送线，所述管模输送机组的顶升机、顶升平移机布置在所述管模输送机组的横向链条机、纵向链条机、吊机之间。
所述管模输送机组的横向链条机、纵向链条机按照管桩生产工艺顺序布置在相应的工位，输送管模做纵向或横向位移到达下一工位。所述横向链条机、纵向链条机采用大节距链条承载减速机给出的牵引力；链条的链板上配装小车承载管模的重力；采用可编程控制器控制输送机的启停和走位，实现上下工序之间的衔接。
所述管模输送机组的顶升机、顶升平移机布置在所述管模输送机组的横向链条机、纵向链条机、吊机之间。吊机将出池管模放到所述顶升机上，所述顶升机的顶升高度大于横向链条机的上支承面高度，使横向链条机免受冲击且不影响横向链条机的正常运行；台前布料区域的顶升机在电器部分检测到管模输送到达该工位后顶升管模，使管模与输送机脱开，解开前后工序输送管模、吊运管模的等待，提高生产线的专业效率；所述顶升平移机布置在横向链条机和纵向链条机之间起接驳作用，先顶升后平移，使管模的输送按要求换向，也可以在顶升平移机上设置清底模和喷脱模剂工序。
所述液压提升平移机采用液压提升和机械平移、配合机械抓手将盖模从纵向输送机上提起平移放置到盖模横向输送机上，完全代替了吊机和人工挂钩的功能，效率高、速度快。
所述盖模输送装置共设置两套，每套由一辆带卷筒的小车、一副带机械抓手的吊架和一套电器控制系统组成，小车在梁上行走，梁横跨与盖模区和合模区。工作时电器控制小车在盖模区通过机械抓手自动定位抓取盖模，移行到进入合模区之前停止等待。盖模区辅助机械合模人员在合模上一条管模或做好准备工作之后按下手动按钮让等 待中的盖模进入合模区，合模结束后人工按钮让小车自动返回。
所述头尾板输送线包括动力滚筒输送机、垂直式提升机和控制系统。所述动力滚筒输送机为多段衔接式构成，已拆卸的头尾板首先被放到手动启停段，启动按钮后输送进入正常输送段包括直线和转弯，再进入分料段，分料段将物件分成相互脱开的单件送入等待提升段，然后进入提升机，从一层楼面提升到二楼，再经过正常输送段包括直线和转弯到达指定的头尾板集放工位。合理的控制程序使头尾板输送流畅、输送时长合理、前后道工序衔接顺利。
如上所述的管桩自动化生产线，其特征在于在所述的笼筋制作区内设有滚焊机和镦头机。
如上所述的管桩自动化生产线，其特征在于在所述的离心成型区周边设有隔音墙。
如上所述的管桩自动化生产线，其特征在于在所述的蒸养区周边设有隔音墙。
如上所述的管桩自动化生产线，其特征在于在所述的台前布料区内设有可从管模输送机组吊运空管模到布料车或从布料车吊运布完料的管模到管模输送机组的吊机；在所述的离心成型区设有可从管模输送机组吊运管模到离心机或从离心机吊运管模到蒸养区内的蒸养池的吊机；在所述的蒸养区设有可从从离心成型区内的离心机吊运管模到蒸养区内的蒸养池或从蒸养池吊运管模出池到顶升机。
本发明中笼筋制作区的布置工艺和装笼工艺：在装笼工作区附近设置二楼平面作为所述笼筋制作区域，在所述笼筋制作区域放置滚焊 机、镦头机制作笼筋，并在该区域将头板、尾板、笼筋组装到一起吊运到装笼区域的底模内。所述笼筋制作区的布置工艺和装笼工艺按照笼筋的制作组装流程和笼筋的运行方向设置顺序工位，使工艺变得简洁、运行距离短、工作效率高。
本发明中离心蒸养区域，有效改善操作环境、实现自动控制。所述离心蒸养区域用隔音墙完全封闭，将此区域产生的噪音和高温隔离，减少对其他区域的影响，改善操作环境。所述离心蒸养区域所在的蒸养池蒸养工艺采用自动控制，附有手动控制按钮和在线监测功能，使蒸养效果更为理想，减少蒸汽浪费。
本发明中吊机的布置：吊机运行距离短、吊机运行的区域相互独立、互不交叉、单独作业、互不干涉。台前区域吊机负责从输送机吊运空管模到布料车和从布料车吊运布完料的管模到输送机；离心机区域吊机负责从输送机吊运管模到离心机和从离心机吊运管模到蒸养池；蒸养池区域吊机负责从离心机吊运管模到蒸养池和从蒸养池吊运管模出池到顶升机；拉丝机区域吊机负责卸货钢棒、线材和吊运端板到二楼；二楼笼筋吊机负责吊运笼筋到底模；二楼钢棒吊机负责从镦头机吊运钢棒到滚焊机或钢棒存放区；底模吊桩区吊机负责从底模吸盘式吊桩到拆头板工位；蒸养车装车吊机负责将拆完头板的管桩吊运到蒸养车。吊机之间解除了协作劳动关系，各吊机手操作技能的差异对整体生产线的生产效率和产量不产生实质性的影响，各工序的作业效率基本按设计的工序节拍时间运行，生产现场的作业气氛趋向平稳。
本生产线中各道工序的信息传递：采用上位机编程、配合LED灯显示器、机房设置监控系统，将上下道工序构成信息化连接，确保作业信息准确高效传递，减少了生产现场的信息错误。
本生产线使用的工装器具较多，分布在不同的工位，减少了安全隐患、提高了作业效率、减轻了劳动强度。如管桩吸盘吊具使用免除了人工挂钩、消除了因挂钩吊桩引起的环裂问题；自动抓钩吊管模吊具的使用免除了人工挂钩、减少了安全隐患；自动翻钩吊笼筋吊具使用实现笼筋多点水平起吊，减少了因吊点少吊散笼筋的问题；自动喷洒脱模剂装置的使用解放了人工喷洒脱模剂的劳动力和因使用化学试剂引起的工人身体健康问题；张拉机千斤顶新型配件使用减少了管桩因张拉工序引起的端面倾斜问题、减轻了张拉零件及头板的重量。
附图说明
图1为本发明的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案作进一步描述：
如图1所示，管桩自动化生产线，包括：
用于制作笼筋，并将头板、尾板、笼筋组装到一起的笼筋制作区1；
设置在所述笼筋制作区1一侧上，用于将制作好的笼筋装配到底模上的装笼区2；所述的笼筋制作区1与所述的装笼区2之间设有管模输送机组3；
设置在所述装笼区2一侧上，对揭盖模后进行清理和输送盖模的盖模区（4）；
设置在所述装笼区2与笼筋制作区1之间，对盖模后的模具进行合模的合模区5，所述的盖模区4与合模区5之间设有管模输送机组3；
设置在所述的笼筋制作区1另一侧上，对合模后的模具布料的台前布料区6；
设置在所述台前布料区6一侧上的离心成型区7；
设置在所述离心成型区7一侧上的蒸养区8；
设置在所述蒸养区8一侧上的拆模区9，所述的拆模区9设置在所述的盖模区4一侧上；
设置在所述拆模区9另一侧上的蒸压区10。
本发明中在所述的台前布料区6内设有3m3大容量拌和机61一台，混凝土泵机62两台和电子称重布料车63。
所述的大容量拌和机61连续打料并通过两只下料口分散到所述的两台混凝土泵机62，所述的混凝土泵机62泵送混凝土效率约70m 3/h，可连续不间断的作业，是本生产线作业效率和生产产量的前提和基础。
所述电子称重布料车63是包含能精确称重精度±2kg的称重台和能精确走位的传动系统，利用泵机液压系统提供的约7Mpa的压力、通过伸进管模尾孔的泵送管进行布料；其电器部分主要特点是采用可编程控制器模拟管桩的布料特点实现理想布料和精确控制。
本发明中所述管模输送机组包括横向链条机h1-h12、纵向链条机Z1-Z13、顶升机D1-D6、顶升平移机P1-P11、液压提升平移机31、模盖输送机32、头尾板输送线33。
所述管模输送机组的横向链条机h1-h12、纵向链条机Z1-Z13按照管桩生产工艺顺序布置在相应的工位，输送管模作纵向或横向位移到达下一工位。所述横向链条机h1-h12、纵向链条机Z1-Z13采用大节距链条承载减速机给出的牵引力；链条的链板上配装小车承载管模的重力；采用可编程控制器控制输送机的启停和走位，实现上下工序之间的衔接。
所述管模输送机组的顶升机D1-D6、顶升平移机P1-P11布置在所述管模输送机组的横向链条机h1-h12、纵向链条机Z1-Z13、吊机之间。吊机将出池管模放到所述顶升机上，所述顶升机D1-D6的顶升高度大于横向链条机h1-h12的上支承面高度，使横向链条机h1、h2、h3、h10、h11、h12免受冲击且不影响横向链条机h1、h2、h3、h10、h11、h12的正常运行；台前布料区的顶升机D4-D6在电器部分检测到管模输送到达该工位后顶升管模，使管模与输送机脱开，解开前后工序输送管模、吊运管模的等待，提高生产线的专业效率；所述顶升平移机P1-P11布置在横向链条机h1-h12和纵向链条机Z1-Z13之间起接驳作用，先顶升后平移，使管模的输送按要求换向，也可以在顶升平移机P4-P6上设置清底模和喷脱模剂工序。
所述液压提升平移机31采用液压提升和机械平移、配合机械抓手将盖模从纵向输送机Z5上提起平移放置到盖模横向输送机h4-h6 上，完全代替了吊机和人工挂钩的功能，效率高、速度快。
所述盖模输送装置32共设置两套，每套由一辆带卷筒的小车、一副带机械抓手的吊架和一套电器控制系统组成，小车在梁上行走，梁横跨与盖模区4和合模区5。工作时电器控制小车在盖模区通过机械抓手自动定位抓取盖模，移行到进入合模区5之前停止等待。盖模区辅助机械合模人员在合模上一条管模或做好准备工作之后按下手动按钮让等待中的盖模进入合模区5，合模结束后人工按钮让小车自动返回。
所述头尾板输送线33包括动力滚筒输送机、垂直式提升机和控制系统。所述动力滚筒输送机为多段衔接式构成，已拆卸的头尾板首先被放到手动启停段，启动按钮后输送进入正常输送段包括直线和转弯，再进入分料段，分料段将物件分成相互脱开的单件送入等待提升段，然后进入提升机，从一层楼面提升到二楼，再经过正常输送段包括直线和转弯到达指定的头尾板集放工位。合理的控制程序使头尾板输送流畅、输送时长合理、前后道工序衔接顺利。
本生产线中在装笼区附近设置二楼平面作为所述笼筋制作区域，在所述笼筋制作区域放置滚焊机、镦头机制作笼筋，并在该区域将头板、尾板、笼筋组装到一起吊运到装笼区的底模内。所述笼筋制作区的布置工艺和装笼工艺按照笼筋的制作组装流程和笼筋的运行方向设置顺序工位，使工艺变得简洁、运行距离短、工作效率高。
本生产线离心蒸养区有效改善操作环境、实现自动控制。所述离心成型区7、蒸养区8均用隔音墙完全封闭，将此区域产生的噪音和 高温隔离，减少对其他区域的影响，改善操作环境。所述离心成型区7、蒸养区8所在的蒸养池蒸养工艺采用自动控制，附有手动控制按钮和在线监测功能，使蒸养效果更为理想，减少蒸汽浪费。
本生产线的吊机运行距离短、吊机运行的区域相互独立、互不交叉、单独作业、互不干涉。台前布料区域6的吊机负责从输送机吊运空管模到布料车和从布料车吊运布完料的管模到输送机；离心机区7的吊机负责从输送机吊运管模到离心机和从离心机吊运管模到蒸养区8；蒸养区8的吊机负责从离心机吊运管模到蒸养池和从蒸养池吊运管模出池到顶升机；拉丝机区域的吊机负责卸货钢棒、线材和吊运端板到二楼；二楼笼筋的吊机负责吊运笼筋到底模；二楼钢棒的吊机负责从镦头机吊运钢棒到滚焊机或钢棒存放点；底模吊桩区的吊机负责从底模吸盘式吊桩到拆头板工位；蒸养车装车的吊机负责将拆完头板的管桩吊运到蒸养车。吊机之间解除了协作劳动关系，各吊机手操作技能的差异对整体生产线的生产效率和产量不产生实质性的影响，各工序的作业效率基本按设计的工序节拍时间运行，生产现场的作业气氛趋向平稳。
本生产线中各道工序的信息传递，采用上位机编程、配合LED灯显示器、机房设置监控系统，将上下道工序构成信息化连接，确保作业信息准确高效传递，减少了生产现场的信息错误。
Claims (7)
1.管桩自动化生产线，其特征在于包括：
用于制作笼筋，并将头板、尾板、笼筋组装到一起的笼筋制作区（1）；
设置在所述笼筋制作区（1）一侧上，用于将制作好的笼筋装配到底模上的装笼区（2）；所述的笼筋制作区（1）与所述的装笼区（2）之间设有管模输送机组（3）；
设置在所述装笼区（2）一侧上，对揭盖模后进行清理和输送盖模的盖模区（4）；
设置在所述装笼区（2）与笼筋制作区（1）之间，对盖模和底模进行合模的合模区（5），所述的盖模区（4）与合模区（5）之间设有管模输送机组（3）；
设置在所述的笼筋制作区（1）另一侧上，对合模后的模具布料的台前布料区（6）；
设置在所述台前布料区（6）一侧上的离心成型区（7）；
设置在所述离心成型区（7）一侧上的蒸养区（8）；
设置在所述蒸养区（8）一侧上的拆模区（9），所述的拆模区（9）设置在所述的盖模区（4）一侧上；
设置在所述拆模区（9）另一侧上的蒸压区（10）。
2.根据权利要求1所述的管桩自动化生产线，其特征在于在所述的台前布料区（6）内设有大容量拌和机（61），混凝土泵机（62） 和电子称重布料车（63）。
3.根据权利要求1所述的管桩自动化生产线，其特征在于所述的管模输送机组（3）包括横向链条机（h1-h12）、纵向链条机（Z1-Z13）、顶升机（D1-D6）、顶升平移机（P1-P11）、液压提升平移机（31）、模盖输送装置（32）、头尾板输送线（33），所述管模输送机组的顶升机（D1-D6）、顶升平移机（P1-P11）布置在所述管模输送机组的横向链条机（h1-h12）、纵向链条机（Z1-Z13）、吊机之间。
4.根据权利要求1所述的管桩自动化生产线，其特征在于在所述的笼筋制作区（1）内设有滚焊机和镦头机。
5.根据权利要求1所述的管桩自动化生产线，其特征在于在所述的离心成型区（7）周边设有隔音墙。
6.根据权利要求1所述的管桩自动化生产线，其特征在于在所述的蒸养区周边（8）设有隔音墙。
7.根据权利要求1所述的管桩自动化生产线，其特征在于在所述的台前布料区（6）内设有从管模输送机组（3）吊运空管模到布料车或从布料车吊运布完料的管模到管模输送机组（3）的吊机；在所述的离心成型区（7）设有从管模输送机（3）组吊运管模到离心机或从离心机吊运管模到蒸养区（8）内的吊机；在所述的蒸养区（8）设有从离心成型区（7）内的离心机吊运管模到蒸养区（8）内的蒸养池或从蒸养池吊运管模出池到顶升机的吊机。
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