CN112059549A - 一种h型钢智能生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种H型钢智能生产工艺，包括以下步骤：步骤(一)，进料单元；步骤(二)，组立单元；步骤(三)，埋弧焊单元；步骤(四)，除渣单元；步骤(五)，翻转单元；步骤(六)，矫正单元；步骤(七)，锯切单元；本发明H型钢智能生产工艺合成满足客户需求的H型钢，整个生产工艺包括组立、焊接、矫正及锯切等单元，通过各个单元的整体协调，完成H型钢的生产；本发明结构简单，整个智能生产工艺根据钢构件生产的特点，整线自主设计，控制实现全自动化，比传统生产方式，减少了现场工人的数量和劳动强度，增加了安全性，产品的良品率。

Description

一种H型钢智能生产工艺

技术领域

本发明属于钢板加工技术领域，具体涉及一种H型钢智能生产工艺。

背景技术

钢板在我国经济发展中发挥这巨大作用，在社会各行各业中，钢板的使用比较广泛，钢板生产行业也比较火热，钢板给社会经济的飞速发展提供了必不可少的材料支撑，推动了我国经济的飞速发展。

H钢是建筑钢结构中的一种，是有三个长方形钢板组立而成，主要应用在厂房、高层、锅炉、电厂等建筑行业；H钢的三块钢板中，上下两块钢板互相平行，中间的一块立板竖直立在上下两块钢板之间，并且与上下两块钢板垂直，立板的上下边沿与上下两块钢板之间构成四条待焊接的焊缝。

传统加工工艺，生产效率低、速度慢，而且自动化程度低。传统H型钢生产线布局采用行车转运，需人工转运、人工吊运，速度慢、安全性差。同时，传统H型钢生产线缺乏有效的生产、排产管理，容易造成局部零件、构件积压，影响流水作业。

针对上述技术问题，故需要进行改进。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种结构简单，操作方便，自动化程度高，减轻劳动强度，安全系数高的一种H型钢智能生产工艺。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种H型钢智能生产工艺，包括以下步骤：

步骤(一)，进料单元；将需要加工的钢板放置于钢板输送装置上，通过钢板输送装置进行送料；

步骤(二)，组立单元；组立单元负责将进料单元输入的三块钢板按规定位置组合，再用二保焊进行连接，完成钢板到H型钢的首次组合；

步骤(三)，埋弧焊单元；埋弧焊单元对已组立的工件进行二次补焊，使翼板与腹板组合成一个完整的整体，连接处的受力强度不再低于其他基体部分；

步骤(四)，除渣单元；除渣单元用于去除埋弧焊之后留下的焊渣，除渣采用气缸连续敲打的方式，将焊渣敲碎，然后再用吸尘机将其吸走，收集于规定位置；

步骤(五)，翻转单元；翻转单元用于工件的横向旋转，该单元为校正与埋弧焊共用的一个独立单元，它负责对工件进行各个角度的翻转操用；

步骤(六)，矫正单元；矫正单元用于校正焊接变形；本单元主要通过强力压制，使翼板校正回来；

步骤(七)，锯切单元；锯切单元用于修整工件的长度，为了提高效率，前道加工时，各种长度的工件会进行拚接加工，本单元根据指令将工件按规定长度锯切。

作为本发明的一种优选方式，所述步骤(一)中，进料单元包括负责钢板的输送、存储、对位功能；钢板由坡口机输出，通过辊道直接输送到本单元，由简易龙门吊将钢板转移至存储位置。

作为本发明的一种优选方式，所述存储位置分为三个区块，分别存放翼板、腹板，以及其他钢板；输出时，将指定钢板转移至辊道后对中，再经过辊道输入组立单元。

作为本发明的一种优选方式，所述步骤(二)中，组立单元包括输送装置、抓取机构、旋转机构、腹板顶升机构和翼板夹紧机构；输送装置依次输送两块翼板和一块腹板；通过抓取机构、腹板顶升机构和翼板夹紧机构使两块翼板和一块腹板能整体的贴合。

作为本发明的一种优选方式，还包括机械手焊接装置，该机械手焊接装置用于连接翼板与腹板的结合处；通过翻转机构，使得H型钢的两面进行焊接。

作为本发明的一种优选方式，所述步骤(三)中，埋弧焊单元采用工腹板平躺，两翼板单侧同时焊接的工艺方式，当工件到位后按规定参数进行焊接，直至单面焊接完成，再将工件转移至下一工位。

作为本发明的一种优选方式，所述步骤(四)中，除渣单元位于埋弧焊单元后部，当埋弧焊结束后，工件输出时同步进行，不占用单独的生产节拍。

作为本发明的一种优选方式，所述步骤(五)中，翻转单元的翻转辊道可以正反旋转，使工件能从两个方向分别输入或输出。

作为本发明的一种优选方式，所述步骤(六)中，矫正功能主要由校正机负责，再辅之以前后工件输送机。

作为本发明的一种优选方式，所述步骤(七)中，锯切单元由锯床、辅助辊道，以及测长机构组成。

本发明的有益效果是：

本发明H型钢智能生产工艺合成满足客户需求的H型钢，整个生产工艺包括组立、焊接、矫正及锯切等单元，通过各个单元的整体协调，完成H型钢的生产；本发明结构简单，整个智能生产工艺根据钢构件生产的特点，整线自主设计，控制实现全自动化，比传统生产方式，减少了现场工人的数量和劳动强度，增加了安全性，产品的良品率。

具体实施方式

下面结合对本发明实施例作详细说明。

实施例：

一种H型钢智能生产工艺，整个线体包括进料、组立、埋弧焊、除渣、翻转、整形、锯切等等单元；

其工作原理如下：工作时，进料单元将钢板按二翼板一腹板的顺序依次输入组立单元，后者将三块钢板组合成H型钢并用二保焊连接，形成一个整体，再送入埋弧焊单元。

埋弧焊单元对钢板连接处进行再次强化补焊，采用腹板平躺，双面双丝同时焊接，焊完一面后输出导入旋转单元翻转180度再返回，进行另一面的补焊。在埋弧焊与翻转单元之间有除渣机构，用于去除焊接后的焊渣。

完成焊接后的工件进入翻转机构，将工件调整为腹板直立的方式进行翼板矫正。矫正以物理方式校正，即采用过变形，使翼板变形位置产生永久性的塑性变形，将焊接后的变形强制校正。校正单边进行，可根据需要多次来回矫正，当一边校正完成后，再由翻转机构将工件翻转180度，矫正另一边。

矫正完成后进行长度锯切，将工件按规定长度进行裁取；形成最终产品。

具体的，一种H型钢智能生产工艺，包括以下步骤：

步骤(一)，进料单元；将需要加工的钢板放置于钢板输送装置上，通过钢板输送装置进行送料；本进料单元承接前段装置输出的条形板料，负责条板的输送、存储、对位等功能。条板由坡口机输出，通过辊道直接输送到本单元，由简易龙门吊将条板转移至存储位置。存储位置分为三个区块，分别存放翼板、腹板，以及其他条板；输出时，将指定条板转移至辊道后对中，再经过辊道输入组立单元。

存储单元条板的输入输出共用一套辊道，降低占地面积，也减少了设备成本；吊装采用磁吸盘多点吊装，方便装卸。

步骤(二)，组立单元；组立单元负责将进料单元输入的三块钢板按规定位置组合，再用二保焊进行连接，完成钢板到H型钢的首次组合；组立单元包括输送装置、抓取机构、旋转机构、腹板顶升机构和翼板夹紧机构；输送装置依次输送两块翼板和一块腹板；通过抓取机构、腹板顶升机构和翼板夹紧机构使两块翼板和一块腹板能整体的贴合；组立单元还包括机械手焊接装置，该机械手焊接装置用于连接翼板与腹板的结合处；通过翻转机构，使得H型钢的两面进行焊接。

组立单元的动作流程具体为：操作时，第一条翼板到位后，抓取机构将其抓紧并上移，然后旋转180度使之置于上部。再导入第二条翼板，同样抓取顶升，再翻转-90度，使翼板处于垂直位置，再向两侧外移，为腹板顶升预留空间。腹板到位的，由电磁铁抓取并顶升至翼板中心高度，两侧翼板同步内移，使三者夹紧。然后辅助夹紧启动，使三块条板能整体的贴合。再用机械手焊接连接翼板与腹板的结合处。当上面的结合处焊接完成后，解锁辅助夹紧，腹板顶升机构复位，旋转机构再翻转-180度，使腹板未焊侧朝上，辅助夹紧和腹板顶升继续工作，装夹到位后再行焊接。待焊接完成后，辅助夹紧解锁，翼板夹持复位，由顶升机构将工件转移至辊道上，通过辊道转移至下一工序。

步骤(三)，埋弧焊单元；埋弧焊单元对已组立的工件进行二次补焊，使翼板与腹板组合成一个完整的整体，连接处的受力强度不再低于其他基体部分；本单元采用工腹板平躺，两翼板单侧同时焊接的工艺方式，当工件到位后按规定参数进行焊接，直至单面焊接完成，再将工件转移至下一工位。

步骤(四)，除渣单元；除渣单元用于去除埋弧焊之后留下的焊渣，除渣采用气缸连续敲打的方式，将焊渣敲碎，然后再用吸尘机将其吸走，收集于规定位置；除渣机构位于埋弧焊单元后部，当埋弧焊结束后，工件输出时同步进行，不占用单独的生产节拍。

步骤(五)，翻转单元；翻转单元用于工件的横向旋转，该单元为校正与埋弧焊共用的一个独立单元，它负责对工件进行各个角度的翻转操用。工作时，工件运动到位，然后将其抓取举升到旋转高度，再按规定角度旋转，再将工件旋转于辊道上，将其输出。翻转辊道可以正反旋转，使工件能从两个方向分别输入或输出。

步骤(六)，矫正单元；矫正单元用于校正焊接变形；在H型钢的生产过程中发现，工件的主要变形是由于埋弧焊时热应力变化，造成翼板两侧向内倾斜。本单元主要通过强力压制，使翼板校正回来。矫正功能主要由校正机负责，再辅之以前后工件输送机构。

工件腹板直立，由翻转单元导入校正机，当工件头部进入压轮后，底部顶轮上升，使翼板强制变形，随着轮子的转动，对工件下翼板进行整形。完成后，下部顶轮下降，后部辊道反转，使工件返回起始位置。当完成一次整形后，检测是否达到要求，如果不达标则再重复查一次。当一侧整形完成后，再翻转180度，对另一侧进行整形。

步骤(七)，锯切单元；锯切单元用于修整工件的长度，为了提高效率，前道加工时，各种长度的工件会进行拚接加工，本单元根据指令将工件按规定长度锯切；工件导入后开始测量，达到规定长度后工件停止，在锯切位置夹紧，然后开始切断；整个单元主要由锯床、辅助辊道，以及测长机构组成。

矫正完成后进行长度锯切，将工件按规定长度进行裁取；形成H型钢最终产品。

本发明H型钢智能生产工艺合成满足客户需求的H型钢，整个生产工艺包括组立、焊接、矫正及锯切等单元，通过各个单元的整体协调，完成H型钢的生产；本发明结构简单，整个智能生产工艺根据钢构件生产的特点，整线自主设计，控制实现全自动化，比传统生产方式，减少了现场工人的数量和劳动强度，增加了安全性，产品的良品率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种H型钢智能生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(一)，进料单元；将需要加工的钢板放置于钢板输送装置上，通过钢板输送装置进行送料；

步骤(二)，组立单元；组立单元负责将进料单元输入的三块钢板按规定位置组合，再用二保焊进行连接，完成钢板到H型钢的首次组合；

步骤(三)，埋弧焊单元；埋弧焊单元对已组立的工件进行二次补焊，使翼板与腹板组合成一个完整的整体，连接处的受力强度不再低于其他基体部分；

步骤(四)，除渣单元；除渣单元用于去除埋弧焊之后留下的焊渣，除渣采用气缸连续敲打的方式，将焊渣敲碎，然后再用吸尘机将其吸走，收集于规定位置；

步骤(五)，翻转单元；翻转单元用于工件的横向旋转，该单元为校正与埋弧焊共用的一个独立单元，它负责对工件进行各个角度的翻转操用；

步骤(六)，矫正单元；矫正单元用于校正焊接变形；本单元主要通过强力压制，使翼板校正回来；

步骤(七)，锯切单元；锯切单元用于修整工件的长度，为了提高效率，前道加工时，各种长度的工件会进行拚接加工，本单元根据指令将工件按规定长度锯切。

2.根据权利要求1所述的一种H型钢智能生产工艺，其特征在于：所述步骤(一)中，进料单元包括负责钢板的输送、存储、对位功能；钢板由坡口机输出，通过辊道直接输送到本单元，由简易龙门吊将钢板转移至存储位置。

3.根据权利要求2所述的一种H型钢智能生产工艺，其特征在于：所述存储位置分为三个区块，分别存放翼板、腹板，以及其他钢板；输出时，将指定钢板转移至辊道后对中，再经过辊道输入组立单元。

4.根据权利要求1所述的一种H型钢智能生产工艺，其特征在于：所述步骤(二)中，组立单元包括输送装置、抓取机构、旋转机构、腹板顶升机构和翼板夹紧机构；输送装置依次输送两块翼板和一块腹板；通过抓取机构、腹板顶升机构和翼板夹紧机构使两块翼板和一块腹板能整体的贴合。

5.根据权利要求4所述的一种H型钢智能生产工艺，其特征在于：还包括机械手焊接装置，该机械手焊接装置用于连接翼板与腹板的结合处；通过翻转机构，使得H型钢的两面进行焊接。

6.根据权利要求1所述的一种H型钢智能生产工艺，其特征在于：所述步骤(三)中，埋弧焊单元采用工腹板平躺，两翼板单侧同时焊接的工艺方式，当工件到位后按规定参数进行焊接，直至单面焊接完成，再将工件转移至下一工位。

7.根据权利要求1所述的一种H型钢智能生产工艺，其特征在于：所述步骤(四)中，除渣单元位于埋弧焊单元后部，当埋弧焊结束后，工件输出时同步进行，不占用单独的生产节拍。

8.根据权利要求1所述的一种H型钢智能生产工艺，其特征在于：所述步骤(五)中，翻转单元的翻转辊道可以正反旋转，使工件能从两个方向分别输入或输出。

9.根据权利要求1所述的一种H型钢智能生产工艺，其特征在于：所述步骤(六)中，矫正功能主要由校正机负责，再辅之以前后工件输送机。

10.根据权利要求1所述的一种H型钢智能生产工艺，其特征在于：所述步骤(七)中，锯切单元由锯床、辅助辊道，以及测长机构组成。