CN109434484B - 金属管支架生产线及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属管支架生产线，其包括矫直机、抛丸机、气割机、激光切割机、焊接机和UT检测仪，其特征在于：激光切割机包括机体和工作台，工作台上连接有接料机构，接料机构包括支撑板、与支撑板相连的动力机构和与动力机构相连的接料板，动力机构能够带动接料板沿着支撑板进行移动，接料板的横截面为与大直径钢管相适配的半圆形，接料板能够与大直径钢管的内侧壁滑移连接，所述接料板采用硬质胶制成，所述工作台上设有对大直径钢管进行夹紧的夹紧机构。本发明具有在对大直径钢管进行焊接时能够将角料及时取出的效果。

Description

金属管支架生产线及其加工工艺

技术领域

本发明涉及支架的技术领域，尤其是涉及一种金属管支架生产线及其加工工艺。

背景技术

金属管是一种中空柱状结构，工程上存在许多内腔封闭或半封闭的小直径细长管状结构，其中有些内腔结构属关键承力结构，对使用安全至关重要。圆管、方管等管状结构受轴向的压缩作用，是工程上常见的一种结构受力形式。由于几何尺寸、边界条件和材料特性的不同，管状结构可以发生5种不同的失效模式：渐进屈曲、整体失稳、翻转、膨胀和劈裂，金属管使用在建筑行业中时，通常用金属管做成支撑架对一些建筑物进行支撑，能起到良好的支撑效果。

现有技术中，可参考的申请公告号为CN106222714A的专利文件，其公开了一种金属管的加工工艺，属于合金加工技术领域。解决了现有技术中金属管内壁无法电镀易产生锈蚀的问题。所述的加工工艺包括：将合金钢加工成型，得金属管坯件；将金属管坯件在20-30℃的电镀液中处理50-120min；将电镀后的金属管坯件依次进行出光处理、钝化处理、防锈处理，得金属管半成品；其中防锈处理的温度为35-45℃、pH值为11-11.8，时间为20-120s；将金属管半成品经封闭处理得金属管成品。本发明大幅度提高金属管的耐腐蚀性和力学性能，还提高了管内的耐腐蚀性，并且不影响其他工艺，也不影响产品的其他性能。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：如图2所示，在用金属管做支架时，需要两种不同的金属管相互配合，大直径钢管21做主管并由两根，小直径钢管2座副管并可以有多根，由于大直径钢管21上在于小直径钢管2拼接时其上需要开供小直径钢管2插入的孔，而大直径钢管21只需一侧开孔，在对金属板进行开孔时，掉落的角料会落入到金属管内，并且角料的边缘有存有高温，会导这些角料使大直径钢管21的内部产生融化并且相互粘结，由于这些角料起不到支撑的作用，如果不取出会导致大直径钢管左右两侧的力不均匀，影响支架的支撑效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种在对大直径钢管进行焊接时能够将角料及时取出的金属管支架生产线及其加工工艺。

本发明的上述发明目的、是通过以下技术方案得以实现的：

一种金属管支架生产线，包括矫直机、抛丸机、气割机、激光切割机、焊接机和UT检测仪，其特征在于：激光切割机包括机体和工作台，工作台上连接有接料机构，接料机构包括支撑板、与支撑板相连的动力机构和与动力机构相连的接料板，动力机构能够带动接料板沿着支撑板进行移动，接料板的横截面为与大直径钢管相适配的半圆形，接料板能够与大直径钢管的内侧壁滑移连接，所述接料板采用硬质胶制成，所述工作台上设有对大直径钢管进行夹紧的夹紧机构。

通过采用上述技术方案，当大直径钢筋在工作台上夹紧之后，动力机构带动接料板在支撑板上移动，伸入到大直径钢管内，这样当激光切割机对大直径钢管进行切圆孔时，切下的角料会掉落到接料板上，当大直径钢管上的孔切割完成之后，动力机构再将接料板从大直径钢管中拉出，而后再将这些角料从接料板内取出，接料板采用硬质胶制成，这样即使角料在切下时有高温，角料与接料板也不会粘在一起。

本发明进一步设置为：动力机构包括支撑套、驱动电机和齿轮，支撑套的侧壁上开设有滑移腔，支撑板滑移连接在滑移腔内，驱动电机与支撑套相连，齿轮与驱动电机的转轴固定连接，支撑板沿其长度方向固设有水平设置的与齿轮配合的齿条。

通过采用上述技术方案，驱动电机工作，带动齿轮旋转，齿轮与齿条配合使得产生带动支撑套移动的力，支撑套在工作台上滑动并带动接料板移动，伸入到大直径钢管内，当大直径钢管上的孔切割完成之后，驱动电机反转，即可将角料取出，较为方便。

本发明进一步设置为：所述接料板的两端均固设有半圆板。

通过采用上述技术方案，半圆板能够防止边角料堆积较多时从接料板的一侧掉落。

本发明进一步设置为：夹紧机构包括固设在工作台上的气缸、与气缸的活塞杆固定连接的右夹紧板和固设于工作台上的左夹紧板，右夹紧板、左夹紧板与接料板三者相互平行。

通过采用上述技术方案，当大直径钢筋放到工作台上时，气缸的活塞杆伸张，带动右夹紧板在工作台上滑动，并配合左夹紧板将大直径钢筋进行夹紧，简单方便。

一种金属管支架加工工艺，包括：步骤一，原材料进厂检验，检验过程包括材质证明及材料标识和材料允许偏差的检验；步骤二，检查合格的钢管送入到钢管矫直机中进行校直，分别对大直径钢管和小直径钢管(一下简称两种钢管)进行测量，同时根据结果在计算机上对节点进行1：0.5放样；步骤三，将两种钢管分别放到不同的抛丸机内进行抛丸，在打磨光滑后将大直径钢管和小直径钢管放到干燥处保存；步骤四，对两种钢管的表面进行号料，号料时预留收缩量和切割余量；步骤五，将两种钢管分别送到不同种类的传送装置内进行传送，将两种钢管分别送到气割机中进行气割，并根据号料的位置将每根大直径钢管分割成2段，并将每根小直径钢管均匀分割成至少五段；步骤六，气割完成的大直径钢管通过传送装置中送入到激光切割机中，并根据号料的位置进行切孔，在切孔前动力机构带动接料板伸入到大直径钢管内，而后通过夹紧机构对大直径钢筋进行夹紧，在激光切割机切孔完成之后，动力机构带动接料板从大直径钢管中拉出，并将切下的角料带出；步骤七，将组立好的支架送入到焊接处，工人先对支架的一侧进行焊接，焊接完成之后将支架翻过，对支架的另一侧进行焊接；步骤八，将焊接完成的支架送入到限位板中进行UT检测,UT检测合格后继续向前输送，当检测不合格时对相应的焊缝缺陷进行修复；步骤九，涂漆与检验，涂漆前检查钢材表面处理质量是否符合国标；步骤十，成品检查，对完成的成品进行部分抽检，抽检合格之后放到仓库内进行保存；步骤十一，装车发送。

通过采用上述技术方案，金属管支架在加工的过程中进行多次检测以保证金属管加工的质量，并且大直径金属管在开孔之前，插入接料板来防止其内部有角料残留。

本发明进一步设置为：将检测完成的支架送入到抛丸机中进行再次抛丸，抛丸之后检查支架的光洁度，检查合格之后送入到矫正机中进行矫正。

通过采用上述技术方案，通过再次对支架进行抛丸，以将加工过程中只支架表面产生的氧化皮除去。

本发明进一步设置为：气割时清除切割线两侧50mm范围内的铁锈、油污，切割后钢板不得有分层，切割中割咀的芯距工件表面高度不宜超过10mm。

通过采用上述技术方案，在气割时通过清理切割线两侧的油污与铁锈来防止气割在切割时精度降低，并且在切割时割咀距离工件的距离不大，从而防止距离过远而导致气割的强度降低，效率减少。

本发明进一步设置为：除锈合格后涂防锈底漆两道，面漆一道，现场再涂面漆一道，安装完毕后于漆面损伤处局部再涂面漆一道，漆膜总厚度不小于125μm；涂装施工环境的湿度，一般应在相对湿度以不大于85%的条件下施工为宜；涂装时，环境温度宜在5-38℃之间。

通过采用上述技术方案，在除锈完成之后通过涂覆两道面漆，一道底漆来保证支架的表面涂覆完整，在环境温度较低或者较高时涂漆不容易凝结，影响涂漆质量。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.本发明通过在激光切割机的工作台上设置接料机构来将大直径钢管内切下的角料送出，以防止角料在大直径钢管内堆积；

2.本发明驱动电机通过齿轮与齿条的配合来带动连接板进行移动，稳定方便；

3.本发明通过气缸、右夹紧板与左夹紧板的配合来实现对大直径钢筋的夹紧，安拆方便。

附图说明

图1是本发明的整体工艺流程示意图；

图2是本发明的背景技术示意图；

图3是本发明激光焊接机整体结构图；

图4是本发明接料机构爆炸示意图；

图5是本发明机体与夹紧机构的结构示意图。

图中，1、大直径钢管；2、小直径钢管；3、激光切割机；31、机体；32、工作台；33、接料机构；331、支撑板；3311、齿条；332、动力机构；3321、支撑套；3322、驱动电机；3323、齿轮；3324、滑移腔；333、接料板；3331、半圆板；3332、容纳槽；34、夹紧机构；341、气缸；342、左夹紧板；343、右夹紧板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种金属管加工工艺，包括以下步骤：

步骤一，原材料进厂检验，检验过程包括材质证明及材料标识和材料允许偏差的检验。材料检验合格后方可投入使用。

当钢材表面有锈蚀，麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值2/5，否则不得使用。

除必须有生产厂的出厂质量证明书外，并应按合同要求和有关现行标准在甲方、监理的见证下，进行现场见证取样、送样、检验和验收，做好检查记录。并向监理提供检验报告。

严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条、受潮结块或已熔烧过的焊剂以及生锈的焊丝。用于栓钉焊的栓钉，其表面不得有影响使用的裂纹、条痕、凹痕和毛刺等缺陷。

焊接材料应集中管理，建立专用仓库，库内要干燥，通风良好。涂料应符合设计要求，并存放在专门的仓库内，不得使用过期、变质、结块失效的涂料。

步骤二，检查合格的钢管送入到钢管矫直机中进行校直，分别对大直径钢管1和小直径钢管2进行测量，同时根据结果在计算机上对节点进行1：0.5放样，放样时应根据设计图确定各钢板的实际尺寸。人工放样在平整的放样平台上进行，凡放大样的钢板，应以1:0.5的比例放出实样，并在计算机上将每根大尺寸钢管均匀分成二段，小尺寸钢管均匀分成五段。

步骤三，将两种钢管分别放到不同的抛丸机内进行抛丸，在打磨光滑后将大直径钢管1和小直径钢管2放到干燥处保存。

步骤四，对两种钢管的表面进行号料，号料时预留收缩量和切割余量：大直径钢管1的收缩量为3-4mm，小直径钢管2的收缩量为2-3mm，切割余量：自动气割割缝宽度为3mm，手工气割割缝宽度为4mm。

号料允许偏差

项目	允许偏差mm
		零件外形尺寸	+0.8
基准线	+0.45
		对角线差	0.95
加工样板的角度	+17

步骤五，将两种钢管分别送到不同种类的传送装置内进行传送，将两种钢管分别送到气割机中进行气割，并根据号料的位置将每根大直径钢管1分割成2段，并将每根小直径钢管2均匀分割成五段。

气割时清除切割线两侧50mm范围内的铁锈、油污。避免由于铁锈污物等在受热时发生飞溅物堵塞割咀熄火而造成切割边缘的缺陷。

切割后断口上不得有裂纹，并应清除边缘上的熔瘤和飞溅。

切割后钢板不得有分层。发现分层要作出标识，并向技术部门报告处理。

切割中割咀的芯距工件表面高度不宜超过10mm。

步骤六，如图3和图4所示，气割完成的大直径钢管1通过传送装置中送入到激光切割机3中，并根据号料的位置进行切孔，激光切割机3包括机体31、设于机体31上的工作台32和设于工作台32上的接料机构33，激光焊接机为现有技术，在此不再赘述，接料机构33包括支撑板331、与支撑板331相连的动力机构332和与动力机构332相连的接料板333，支撑板331水平设置并与工作台32的侧壁固定连接，动力机构332包括支撑套3321、驱动电机3322和齿轮3323，支撑套3321的内部开设有滑移腔3324，支撑板331滑移连接在滑移腔3324内，驱动电机3322竖直设置并且固设在滑移腔3324的侧壁上，齿轮3323水平设置并与驱动电机3322的转轴固定连接，支撑板331沿其长度方向固设有水平设置的齿条3311，齿轮3323与齿条3311相互啮合，接料板333的横截面为与大直径钢管1相适配的半圆形，接料板333大直径钢管1的内部滑移连接。

如图5所示，工作台32上还设有夹紧机构34，夹紧机构34位于机体31焊枪的下方，夹紧机构34包括固设在工作台32上的气缸341、与气缸341的活塞杆固定连接的右夹紧板343和固设于工作台32上的左夹紧板342，右夹紧板343、左夹紧板342与接料板333三者相互平行。右夹紧板343和左夹紧板342相邻的一侧均为与大直径钢筋相适配的圆弧面，当大直径钢筋放到工作台32上时，气缸341的活塞杆伸张，带动右夹紧板343在工作台32上滑动，并配合左夹紧板342将大直径钢筋进行夹紧。

当大直径钢筋在工作台32上夹紧之后，驱动电机3322工作，带动齿轮3323旋转，齿轮3323与齿条3311配合使得产生带动支撑套3321移动的力，支撑套3321在工作台32上滑动并带动接料板333移动，伸入到大直径钢管1内，这样当激光切割机3对大直径钢管1进行切圆孔时，切下的角料会掉落到接料板333上，当大直径钢管1上的孔切割完成之后，驱动电机3322反转，接料板333从大直径钢管1中拉出，而后再将这些角料从接料板333内取出，接料板333采用硬质胶制成，这样即使角料在切下时有高温，角料与接料板333也不会粘在一起。

接料板333的两端均固设有竖直设置的半圆板3331，两个半圆板3331与接料板333结合形成容纳槽3332，这样调入到接料板333内的角料不会在接料板333移动的时候洒出，而掉落回大直径钢管1内。

由工作人员将已经开完孔的大直径直径钢管拿出，通过将小直径钢管2的两端插入到两个大直径钢管1的孔内，按照工序进行安装以形成支架的形状。

步骤七，将组立好的支架送入到焊接处，工人先对支架的一侧进行焊接，焊接完成之后将支架翻过，对支架的另一侧进行焊接，焊接完成之后先通过人工进行大致的检查，看是否有明显的漏焊现象。

步骤八，将焊接完成的支架送入到限位板中进行UT检测,UT检测合格后继续向前输送，当检测不合格时对相应的焊缝缺陷进行修复。对焊缝金属中的裂纹，在修补前应用无损检测方法确定裂纹的界限范围。在裂纹两端前钻止裂孔并清除裂纹及其两端各50mm的焊缝或母材。焊缝尺寸大小、凹陷、咬边超标，应进行补焊。对出现的焊瘤、焊缝超高，用砂轮打磨至与母材圆滑过渡。

清除缺陷时应将刨槽加工成四侧边斜面角大于10度的坡口，并应修整表面、磨除气刨渗碳层，必要时应用渗透探伤或磁粉探伤方法确定裂纹是否清除。

步骤九，将检测完成的支架送入到抛丸机中进行再次抛丸，抛丸之后检查支架的光洁度，检查合格之后送入到矫正机中进行矫正。

步骤十，涂漆与检验，涂漆前严格检查钢材表面处理质量，是否达到了设计规定的除锈质量等级，如没有达到，应重新除锈，直至达到标准为止。

各类底漆、中涂漆及面漆应具有良好底配套性，包括性能配套、硬件配套、烘干湿度配套等。

除锈合格后涂防锈底漆两道，面漆一道，现场再涂面漆一道，安装完毕后于漆面损伤处局部再涂面漆一道，漆膜总厚度不小于125μm。

涂装施工环境的湿度，一般应在相对湿度以不大于85%的条件下施工为宜。

涂装时，环境温度宜在5-38℃之间。

涂漆间隔时间对涂层质量有很大的影响，间隔时间控制适当，可增强涂层间的附着力和涂层的综合防护性能。

设计上注明不涂漆的部位。

涂装前的遮蔽：

对施工时可能会影响到禁止涂漆的部位，在施工前应进行遮蔽保护。面积较大的部位，可贴纸并用胶带贴牢，面积较小的部位，可全部用胶带贴上。

涂漆后的漆膜外应均匀、平整、丰满而有光泽，不允许有咬底、裂纹、剥落、针孔等缺陷。涂层厚度用磁性测厚仪测定，总厚度应达到有关设计要求。

步骤十一，成品检查，对完成的成品进行部分抽检，抽检合格之后，按照施工图进行标号，成品打包后要注意保护，边缘加工的坡口，需要涂保护膜的涂好，并注意不要碰撞。

矫正和成型零件，组装好的半成品，堆放时，垫点和堆放数量合理，以防压弯变形。

经处理的摩擦面应采取防油污和损伤保护措施。

已涂装防腐漆的零部件、半成品（空心球、螺栓球和附件）和组装件，要防止磕碰，如有磕碰，再用防腐漆补上。

步骤十二，装车发送。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种金属管支架生产线，包括矫直机、抛丸机、气割机、激光切割机(3)、焊接机和UT检测仪，其特征在于：激光切割机(3)包括机体(31)和工作台(32)，工作台(32)上连接有接料机构(33)，接料机构(33)包括支撑板(331)、与支撑板(331)相连的动力机构(332)和与动力机构(332)相连的接料板(333)，动力机构(332)能够带动接料板(333)沿着支撑板(331)进行移动，接料板(333)的横截面为与大直径钢管(1)相适配的半圆形，接料板(333)能够与大直径钢管(1)的内侧壁滑移连接，所述接料板(333)采用硬质胶制成，所述工作台(32)上设有对大直径钢管(1)进行夹紧的夹紧机构(34)。

2.根据权利要求1所述的一种金属管支架生产线，其特征在于：动力机构(332)包括支撑套(3321)、驱动电机(3322)和齿轮(3323)，支撑套(3321)的侧壁上开设有滑移腔(3324)，支撑板(331)滑移连接在滑移腔(3324)内，驱动电机(3322)与支撑套(3321)相连，齿轮(3323)与驱动电机(3322)的转轴固定连接，支撑板(331)沿其长度方向固设有水平设置的与齿轮(3323)配合的齿条(3311)。

3.根据权利要求2所述的一种金属管支架生产线，其特征在于：所述接料板(333)的两端均固设有半圆板(3331)。

4.根据权利要求1所述的一种金属管支架生产线，其特征在于：夹紧机构(34)包括固设在工作台(32)上的气缸(341)、与气缸(341)的活塞杆固定连接的右夹紧板(343)和固设于工作台(32)上的左夹紧板(342)，右夹紧板(343)、左夹紧板(342)与接料板(333)三者相互平行。

5.一种金属管支架加工工艺，其特征在于，包括：

步骤一，原材料进厂检验，检验过程包括材质证明及材料标识和材料允许偏差的检验；

步骤二，检查合格的钢管送入到钢管矫直机中进行校直，分别对大直径钢管(1)和小直径钢管(2)进行测量，同时根据结果在计算机上对节点进行1：0.5放样；

步骤三，将两种钢管分别放到不同的抛丸机内进行抛丸，在打磨光滑后将大直径钢管(1)和小直径钢管(2)放到干燥处保存；

步骤四，对两种钢管的表面进行号料，号料时预留收缩量和切割余量；

步骤五，将两种钢管分别送到不同种类的传送装置内进行传送，将两种钢管分别送到气割机中进行气割，并根据号料的位置将每根大直径钢管(1)分割成2段，并将每根小直径钢管(2)均匀分割成至少五段；

步骤六，气割完成的大直径钢管(1)通过传送装置送入到激光切割机(3)中，并根据号料的位置进行切孔，在切孔前动力机构(332)带动接料板(333)伸入到大直径钢管(1)内，而后通过夹紧机构(34)对大直径钢管(1)进行夹紧，在激光切割机(3)切孔完成之后，动力机构(332)带动接料板(333)从大直径钢管(1)中拉出，并将切下的角料带出；

步骤七，将组立好的支架送入到焊接处，工人先对支架的一侧进行焊接，焊接完成之后将支架翻过，对支架的另一侧进行焊接；

步骤八，将焊接完成的支架送入到限位板中进行UT检测,UT检测合格后继续向前输送，当检测不合格时对相应的焊缝缺陷进行修复；

步骤九，涂漆与检验，涂漆前检查钢材表面处理质量是否符合国标；

步骤十，成品检查，对完成的成品进行部分抽检，抽检合格之后放到仓库内进行保存；

步骤十一，装车发送。

6.根据权利要求5所述的金属管支架加工工艺，其特征在于：将检测完成的支架送入到抛丸机中进行再次抛丸，抛丸之后检查支架的光洁度，检查合格之后送入到矫正机中进行矫正。

7.根据权利要求5所述的金属管支架加工工艺，其特征在于：气割时清除切割线两侧50mm范围内的铁锈、油污，切割后钢板不得有分层，切割中割咀的芯距工件表面高度不宜超过10mm。

8.根据权利要求5所述的金属管支架加工工艺，其特征在于：除锈合格后涂防锈底漆两道，面漆一道，现场再涂面漆一道，安装完毕后于漆面损伤处局部再涂面漆一道，漆膜总厚度不小于125μm；涂装施工环境的湿度，一般应在相对湿度以不大于85%的条件下施工为宜；涂装时，环境温度宜在5-38℃之间。