CN110526127A - 一种管桩生产车间多起重机协同作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管桩生产车间多起重机协同作业方法，包括如下步骤：1)，布料起重机I把整模吊运到输送链B‑1；再把模盖吊运到空位B‑4；布料设备向模具内布料后进行合模，把模盖吊运到输送链B‑1，进行合模，合模完毕后把管桩吊运到输送链C‑1；2)，离心起重机II将管桩吊运到离心池E‑1，进行自动离心，离心完毕，离心起重机将管桩吊运到输送链D；3)，出桩起重机III把上模盖吊运到输送链G‑2；再用真空吸盘把管桩吊运到输送链F；最后用出桩起重机IV把下模吊运到输送链G‑1，完成一次协同作业。本发明的布料、离心、出桩及数据管理等实现自动化、智能化、信息化和标准化，采用无人机技术，以此提高管桩生产能力和效率，同时降低人员的工作强度。

Description

一种管桩生产车间多起重机协同作业方法

【技术领域】

本发明涉及一种管桩的自动化生产方法，具体涉及一种管桩生产车间多起重机协同作业方法，属于起重机械技术领域。

【背景技术】

管桩行业是一个生产自动化较低而偏于人工操作的行业。近几年，国内管桩对自动化设备需求量越来越大，但大多数都处于观望或试点阶段。

管桩起重机是管桩生产时常用的生产设备。然而，现有的管桩起重机在使用时，钢丝绳容易晃动，导致吊梁和起重物也会产生晃动，使得操作环境中的安全系数降低。

同时，现有的管桩起重机往往通过电机直接驱动小车行走，其传动精度低，不易定位，也无法确定桥架行走的距离。

为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的管桩生产车间多起重机协同作业方法，以克服现有技术中的所述缺陷。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种管桩生产车间多起重机协同作业方法，其能有效提高管桩生产效率。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种管桩生产车间多起重机协同作业方法，其将生产车间依次划分为布料区、离心区和出桩区；布料区内配置布料起重机I；离心区内配置离心起重机II；出桩区内配置出桩起重机III和IV；其包括如下工艺步骤：

1)，布料起重机I把输送链上的整模吊运到输送链B-1；再用布料起重机I把模盖吊运到空位B-4；布料设备向模具内自动布料；布料完毕后进行合模操作，布料起重机I把模盖吊运到输送链B-1，进行合模，合模完毕后把管桩吊运到输送链C-1，进入下道工序；

2)，当输送链C-1有管桩时，离心起重机II将管桩吊运到离心池E-1，进行自动离心操作，离心完毕，离心起重机将管桩吊运到输送链D，进入下一道工序；

3)，输送链D有管桩时，出桩起重机III把上模盖吊运到输送链G-2，再用真空吸盘把管桩吊运到输送链F；最后用出桩起重机IV把下模吊运到输送链G-1，完成一次协同作业。

本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法进一步为：所述步骤1)、2)和3)在各个工位一直循环，直至生产结束。

本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法进一步为：所述起重机I～IV中均包括一套伸缩式防晃机构，该伸缩式防晃机构包括桥架、导套、导柱、拉杆座、短拉杆、长拉杆以及吊梁；其中，所述桥架上焊接有导套座；所述导套呈竖直设置，其通过连接轴I安装于导套座上；所述导柱收容于导套内，其能沿导套上下升降；所述拉杆座固定于桥架上；所述短拉杆的上部连接于拉杆座上，下部连接于导套的中部；所述长拉杆的上部连接于拉杆座上，下部连接于导套的底部；所述导柱的底部安装有一导柱座；所述吊梁安装于导柱座上。

本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法进一步为：所述导套的中部和底部安装有靠轮；所述靠轮抵接于导柱上。

本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法进一步为：所述导柱座通过连接轴II枢接于导柱上；所述导柱座上焊接有若干筋板。

本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法进一步为：所述短拉杆和长拉杆位于导套的前后两侧；且短拉杆和长拉杆所在平面和吊梁延伸方向垂直。

本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法进一步为：所述起重机I～IV中均包括一套桥架驱动机构，该桥架驱动机构包括钢轨、齿条、电机、联轴器、减速器、驱动轴、驱动齿轮以及行走轮；其中，所述钢轨和齿条相平行设置；所述电机安装于桥架上，其依次连接联轴器和减速器；所述驱动轴一端连接至减速器，另一端安装有所述驱动齿轮和行走轮；所述驱动齿轮和齿条相啮合；所述行走轮支撑于钢轨上，并能沿钢轨运行，其承载桥架的载荷。

本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法进一步为：所述桥架上安装有一编码器；所述编码器连接一连接轴；所述连接轴上安装有传动齿轮，所述传动齿轮和驱动齿轮相啮合。

本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法进一步为：所述驱动轴分布于减速器的两侧；所述电机上连接有一制动器；所述齿条位于钢轨的内侧；于钢轨的两端分别设有一缓冲器。

本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法还为：所述齿条的底部设有一方管；所述方管的两侧焊接有夹板；所述齿条通过螺栓安装于夹板之间。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法采用布料、离心、出桩及数据管理等实现自动化、智能化、信息化和标准化，以此提高管桩生产能力和效率，同时降低人员的工作符合强度。

2.本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法通过设置伸缩式防晃机构，可减少起重机发生不必要的摆动，可更好地控制起重机，通过更高速度和更短加速和减速时间来减少工作时间。

3.本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方在吊运过程中，需要把管桩定点放置在工位上，起重机应具有良好的微动性能，实现精确定位。起重机综合定位精度10毫米，单个方向的定位5毫米。在各个机构的驱动轴上安装绝对值编码器，以此判断设备是否到位。由于主动车轮会轻微打滑、轨道高低差，这种定位方式无法满足高精度要求。为此，在绝对编码器的基础上增加机械齿轮齿条定位系统。增加系统的可靠性。

【附图说明】

图1是本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法的步骤1)的流程图。

图2是本发明步骤1)向模具内吊运钢筋笼的状态图。

图3是本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法的步骤2)的流程图。

图4是本发明的管桩生产车间多起重机协同作业方法的步骤3)的流程图。

图5是图2的俯视图。

图6是图5中A处的局部放大图。

图7是图2中的伸缩式防晃机构的结构示意图。

图8是图7另一视角的结构示意图。

图9是图2中的桥架驱动机构的结构示意图。

图10是图9中B处的局部放大图。

图11是齿条的安装示意图。

【具体实施方式】

请参阅说明书附图1至附图11所示，本发明为一种管桩生产车间多起重机协同作业方法，其将生产车间依次划分为布料区、离心区和出桩区；布料区内配置布料起重机I；离心区内配置离心起重机II；出桩区内配置出桩起重机III和IV；其包括如下工艺步骤：

1)，布料起重机I把输送链上的整模X吊运到输送链B-1；再用布料起重机I把模盖Y吊运到空位B-4；布料设备向模具内自动布料；布料完毕后进行合模操作，布料起重机I把模盖Y吊运到输送链B-1，进行合模，合模完毕后把管桩吊运到输送链C-1，进入下道工序。上述步骤在各个工位一直循环，直至生产结束。

上述每一工步需要起始及结束工位允许作业的信号才能开始作业；如果该工步无作业输入信号，进入下一工步。

2)，当输送链C-1有管桩时，离心起重机II将管桩吊运到离心池E-1，进行自动离心操作，离心完毕，离心起重机将管桩吊运到输送链D，进入下一道工序。上述步骤在各个工位一直循环，直至生产结束。

上述每一工步需要起始及结束工位允许作业的信号才能开始作业；E1-E5工位顺序执行，当某一工位无作业信号时，跳入下一工位；C1-C2工位顺序执行，当某一工位无作业信号时，跳入下一工位。

3)，输送链D有管桩时，出桩起重机III把上模盖Y吊运到输送链G-2；再用真空吸盘把管桩吊运到输送链F；最后用出桩起重机IV把下模Z吊运到输送链G-1，完成一次协同作业。上述步骤在各个工位一直循环，直至生产结束。

为减少起重机发生不必要的摆动，可更好地控制起重机，为此，本发明的起重机I～IV中均设置了一套伸缩式防晃机构100。该伸缩式防晃机构100由桥架1、导套2、导柱3、拉杆座4、短拉杆5、长拉杆6以及吊梁7等几部分组成。

其中，所述桥架1呈水平设置，其能前后行走。其上焊接有导套座8。

所述导套2呈竖直设置，其通过连接轴I9安装于导套座8上。所述导柱3收容于导套2内，其能沿导套2上下升降。通过导柱3和导套2配合，并通过导套2约束导柱3，从而能够有效避免导柱3晃动。

进一步的，所述导套2的中部和底部安装有靠轮13；所述靠轮13抵接于导柱3上，并能沿导柱3表面滚动，从而使导柱3伸缩灵活，并又能限位导柱3。

所述拉杆座4固定于桥架1上。所述短拉杆5的上部连接于拉杆座4上，下部连接于导套2的中部。所述长拉杆6的上部连接于拉杆座4上，下部连接于导套2的底部。所述短拉杆5和长拉杆6位于导套2的前后两侧；且短拉杆5和长拉杆6所在平面和吊梁7延伸方向垂直。通过设置所述短拉杆5和长拉杆6，能够避免导套2晃动。

所述导柱3的底部安装有一导柱座10；所述吊梁7安装于导柱座10上。在本实施方式中，所述导柱座10通过连接轴II11枢接于导柱3上；所述导柱座10上焊接有若干筋板12，以提高导柱座10的结构强度。

所述缩式防晃机构100的设计原理如下：在桥架1和吊梁7之间通过导柱3和导套2连接，导套2竖直设置，并具有一定高度，从而由导套2约束导柱3，避免导柱3晃动，也就避免了吊梁7的晃动；同时，通过短拉杆5、长拉杆6来增加导套2的稳定性；通过靠轮13来提高导柱3伸缩的灵活性。

在吊运过程中，需要把管桩定点放置在工位上，起重机应具有良好的微动性能，实现精确定位。为此，本发明的起重机I～IV中均设置了一套桥架驱动机构200。该桥架驱动机构200由钢轨21、齿条22、电机24、联轴器25、减速器26、驱动轴27、驱动齿轮28以及行走轮29等几部分组成。

其中，所述钢轨21和齿条22相平行设置，具体的说，所述齿条22位于钢轨21的内侧。所述齿条22的底部设有一方管221；所述方管221的两侧焊接有夹板222；所述齿条22通过螺栓223安装于夹板222之间，并由夹板222夹持，以定位齿条22。进一步的，于钢轨21的两端分别设有一缓冲器211，该缓冲器211能够止挡桥架1，并对桥架1起缓冲作用。

所述桥架1支撑于钢轨21和齿条22上，并沿钢轨21和齿条22行走。

所述电机24安装于桥架1上，其依次连接联轴器25和减速器26，使电机24依次驱动联轴器25和减速器26。所述电机24上连接有一制动器241，其能在电机24断电后制动电机24，避免产生危险。

所述驱动轴27一端连接至减速器26，另一端安装有所述驱动齿轮28和行走轮29。在本实施方式中，所述驱动轴27分布于减速器26的两侧，并通过减速器26驱动驱动轴27，驱动轴27再驱动驱动齿轮28转动。

所述驱动齿轮28和齿条22相啮合，驱动齿轮28转动能沿齿条22行走，使传动精度高，不易打滑，容易定位。所述行走轮29支撑于钢轨21上，并能沿钢轨21运行，且钢轨21承载桥架21的载荷，避免驱动齿轮28和齿条22之间载荷过大而产生损伤。

进一步的，所述桥架21上安装有一编码器212；所述编码器212连接一连接轴213；所述连接轴213上安装有传动齿轮214，所述传动齿轮214和驱动齿轮28相啮合。通过设置所述编码器212，可以精确的计算出驱动齿轮28转动的齿数，从而可实时检测桥架1行走的距离，及桥架1所在位置。

所述桥架驱动机构200工作原理如下：当需要移动桥架1时，启动电机24，电机24依次驱动联轴器25、减速器26和驱动轴27；驱动轴27驱动驱动齿轮28转动，使驱动齿轮28沿齿条22滚动，通过齿轮28和齿条22啮合的方式来传动，使传动精度高，不易打滑，容易定位；行走轮29也能沿钢轨1运行。同时，驱动齿轮28亦依次驱动传动齿轮214、连接轴213和编码器212，编码器212能得到转过的齿数，从而可实时检测桥架行走的距离，及所在位。

本发明中的起重机在控制过程中采用防摇技术，即通过调整操作系统提供的速度给定值来降低管桩摆动。使管桩起重机操作系统更好地控制起重机，通过更高速度和更短加速和减速时间来减少工作时间。

本发明中的起重机采用多传感器信息融合、无人机技术等智能化关键技术，让起重机能够自身诊断状态、监控运行、优化吊装工艺过程、预知维修状况、寿命评估，提高管桩生产的安全。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管桩生产车间多起重机协同作业方法，其特征在于：将生产车间依次划分为布料区、离心区和出桩区；布料区内配置布料起重机I；离心区内配置离心起重机II；出桩区内配置出桩起重机III和IV；其包括如下工艺步骤：

1)，布起重机I把输送链上的整模吊运到输送链B-1；再用布料起重机I把模盖吊运到空位B-4；布料设备向模具内自动布料；布料完毕后进行合模操作，布料起重机I把模盖吊运到输送链B-1，进行合模，合模完毕后把管桩吊运到输送链C-1，进入下道工序；

2)，当输送链C-1有管桩时，离心起重机II将管桩吊运到离心池E-1，进行自动离心操作，离心完毕，离心起重机将管桩吊运到输送链D，进入下一道工序；

3，输送链D有管桩时，出桩起重机III把上模盖吊运到输送链G-2；再用真空吸盘把管桩吊运到输送链F；最后用出桩起重机IV把下模吊运到输送链G-1，完成一次协同作业。

2.如权利要求1所述的管桩生产车间多起重机协同作业方法，其特征在于：所述步骤1)、2)和3)在各个工位一直循环，直至生产结束。

3.如权利要求1所述的管桩生产车间多起重机协同作业方法，其特征在于：所述起重机I～IV中均包括一套伸缩式防晃机构，该伸缩式防晃机构包括桥架、导套、导柱、拉杆座、短拉杆、长拉杆以及吊梁；其中，所述桥架上焊接有导套座；所述导套呈竖直设置，其通过连接轴I安装于导套座上；所述导柱收容于导套内，其能沿导套上下升降；所述拉杆座固定于桥架上；所述短拉杆的上部连接于拉杆座上，下部连接于导套的中部；所述长拉杆的上部连接于拉杆座上，下部连接于导套的底部；所述导柱的底部安装有一导柱座；所述吊梁安装于导柱座上。

4.如权利要求3所述的管桩生产车间多起重机协同作业方法，其特征在于：所述导套的中部和底部安装有靠轮；所述靠轮抵接于导柱上。

5.如权利要求3所述的管桩生产车间多起重机协同作业方法，其特征在于：所述导柱座通过连接轴II枢接于导柱上；所述导柱座上焊接有若干筋板。

6.如权利要求6所述的管桩生产车间多起重机协同作业方法，其特征在于：所述短拉杆和长拉杆位于导套的前后两侧；且短拉杆和长拉杆所在平面和吊梁延伸方向垂直。

7.如权利要求1所述的管桩生产车间多起重机协同作业方法，其特征在于：所述起重机I～IV中均包括一套桥架驱动机构，该桥架驱动机构包括钢轨、齿条、电机、联轴器、减速器、驱动轴、驱动齿轮以及行走轮；其中，所述钢轨和齿条相平行设置；所述电机安装于桥架上，其依次连接联轴器和减速器；所述驱动轴一端连接至减速器，另一端安装有所述驱动齿轮和行走轮；所述驱动齿轮和齿条相啮合；所述行走轮支撑于钢轨上，并能沿钢轨运行，其承载桥架的载荷。

8.如权利要求7所述的管桩生产车间多起重机协同作业方法，其特征在于：所述桥架上安装有一编码器；所述编码器连接一连接轴；所述连接轴上安装有传动齿轮，所述传动齿轮和驱动齿轮相啮合。

9.如权利要求7所述的管桩生产车间多起重机协同作业方法，其特征在于：所述驱动轴分布于减速器的两侧；所述电机上连接有一制动器；所述齿条位于钢轨的内侧；于钢轨的两端分别设有一缓冲器。

10.如权利要求7所述的管桩生产车间多起重机协同作业方法，其特征在于：所述齿条的底部设有一方管；所述方管的两侧焊接有夹板；所述齿条通过螺栓安装于夹板之间。