CN113247352A - 一种免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及楼承板技术领域，具体地涉及一种免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，解决了现有技术尚未达到工厂化流水线生产水平的问题，其工艺分为桁架装载工位、底模板装载工位、钻孔打钉工位、成品下线翻转工位，通过板链生产线串联，实现楼承板自动化组装生产，大大提高了生产效率，本发明对桁架装载工位、底模板装载工位、钻孔打钉工位的具体设置，使得生产效率更高，操作更加方便，应用环境良好。

Description

一种免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线

技术领域

本发明涉及楼承板技术领域，具体地涉及一种免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线。

背景技术

目前装配式建筑水平构件主要有两种，一种是预制混凝土叠合板，一种是钢筋桁架楼承板，预制混凝土叠合板是工厂内人工绑扎钢筋、浇筑混凝土后经蒸汽养护而成，钢筋桁架楼承板则是机械化焊接制作，但在施工过程中，这两种产品均存在较大问题，预制混凝土叠合板存在制作成本高，板与板之间的拼缝需现浇混凝土处理，自重大、运输距离短、安装效率低等问题。钢筋桁架楼承板则存在使用范围小，仅与钢结构建筑相配套，传统的钢筋混凝土结构无法使用，且室内装修需拆除底模板等问题。

针对上述问题，采用纤维水泥板替代传统的压型钢板底模板，采用自攻钉与方管连接件将纤维水泥板与钢筋桁架连接固定，实现了安装快捷，适用性广的需求，是一种新型装配式建筑用楼面施工选择之一，但目前此产品尚未达到工厂化流水线生产水平，基本靠手工制作为主，极大的降低了产品的生产效率，生产成本也居高不下。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，以实现工厂化流水线生产，提高生产效率。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，包括：

步骤1、桁架装载工位：桁架装载工位包括桁架人工装载区和桁架自动装载区；在桁架人工装载区，桁架码放在桁架装载小车专用定位工装内，所有桁架下弦筋在上，上弦筋在下，桁架整体倒放在定位工装内，桁架装载完成后，装载小车自动进入桁架自动装载区，钢筋桁架由桁架电磁吸盘根据生产线进度节点从桁架自动装载区内吸附，放置在链条生产线的桁架自动进给区；

步骤2、底模板装载工位：底模板装载工位包括底模板人工装载区和底模板自动装载区，在底模板人工装载区，底模板码放在底模板装载小车专用定位工装内，装载小车自动进入底模板自动装载区，底模板由真空吸盘根据生产线进度节点从底模板自动装载区内吸附，放置在链板生产线的桁架自动进给区后进入沉孔打钉工位；

步骤3、沉孔打钉工位：钻孔打钉工位，桁架位于底模板下方，通过自动打钉机完成沉孔和打钉工序，直至楼承板全部打钉完成至成品楼承板。

进一步的，在完成步骤3后，进入成品下线翻转工位，成品楼承板通过链板生产线进入成品下线翻转工位，由翻转吸盘将其吸起转入接板工装上，此过程中楼承板在翻转吸盘上自动翻转180°至钢筋桁架朝上；随后由转运抓手盘抓取成品楼承板码放在成品码放区车盘上；或将成品楼承板下线码放堆垛，待单垛堆放至标准高度后，每垛高度不超过1m，整体翻转180°至钢筋桁架朝上。

进一步的，所述成品下线翻转工位作业完成后，进入打包工位：用吊装机构将码放好的免拆模钢筋桁架楼承板起吊并放置在专用托盘上，并打包，完成产品生产。

进一步的，步骤1和步骤2中，所述人工装载区和自动装载区均分为A、B两个装载区，以提高工作效率。

进一步的，所述自动打钉机设置两套，其中一套为备用。

进一步的，所述沉孔打钉工位与所述成品下料翻转工位之间设置产品清灰工位，清灰工位设置空压机及清扫设备，用于将底模板表面粉尘清理收集后集中处理，保证后道工序正常运行。

进一步的，步骤1中，所述电磁吸盘磁力设计：磁场在垂直方向的范围不超过25mm，或超出范围后的磁力小于每个吸盘承担的桁架重量。

进一步的，步骤1中，所述桁架装载小车专用定位工装包括车架、安装在车架上的若干组相互平行设置的桁架存储架，每组桁架存储架上开设若干个用于装载桁架的装载定位槽，桁架存储架一端设置有端部对齐结构，端部对齐结构优选为桁架定位板，桁架放入时，一端顶紧对齐结构，另一端自由放置，可确保所存储的桁架全部对齐，便于下个工位抓取。

进一步的，所述装载定位槽呈倒三角形、正方形或长方形。

进一步的，步骤2中，所述底模板装载小车专用定位工装包括底模板托架、定位辊组件和传动组件；所述定位辊组件包括若干组定位辊，若干组定位辊均垂直安装在传动组件同一侧，用于对底模板限位固定，保证拼合后的底模板长宽尺寸及相对位置误差不超过2mm；所述传动组件包括若干组传动单元，每组传动单元包括传动链轮、从动链轮及设置在传动链轮和从动链轮上的传送装置，所述传动链轮、从动链轮安装在底座两端，所述托架位于传送装置上；；所述传送装置为短节距精密滚子链或传送带。使用时，将底模板放置在传送装置上，通过传动链轮带动从动链轮旋转，从而带动传送装置转动，从而达到传送底模板的目的。

进一步的，若干组传动单元的传动链轮之间通过连接轴连接，通过一个驱动装置(如变频电机或伺服电机等)即可实现若干组传动链轮的转动，安装方便，节约能源。

进一步的，步骤3中，所述自动打钉机包括钻孔机构和打钉机构；所述钻孔机构包括两个机架a及设置在两个机架a之间的横梁a，所述横梁a端部分别与两个机架a上下滑动连接；横梁a上设有若干组沉孔钻孔主轴总成，每组沉孔钻孔主轴总成包括两个用于钻孔的主轴及连接主轴的主轴传动装置，两个主轴分别与同一个钢筋桁架的两个下弦钢筋相匹配；所述打钉机构包括两个机架b及设置在两个机架b之间的横梁b，所述横梁b端部分别与两个机架b上下滑动连接；横梁b上设有若干组打钉主轴总成，每组打钉主轴总成包括两个用于打钉的主轴及连接主轴的主轴传动装置，两个主轴分别与同一个钢筋桁架的两个下弦钢筋相匹配；所述主轴传动装置为伺服电机或扭转马达等。工作时，将楼承板置于横梁a和横梁b下方，钻孔时，通过横梁a带动沉孔钻孔主轴总成向下移动，从而对楼承板进行钻孔，打孔后，通过横梁b带动打钉主轴总成向下移动，从而对楼承板进行打钉。

为了进一步提高工作效率，能够实现同时钻孔和打钉动作，将两个机架a分别与两个机架b通过连接杆连接，此时，所述沉孔钻孔主轴总成与打钉主轴总成恰好能够分别为同一个钢筋桁架的两个下弦钢筋连接的方管进行钻孔和打钉。

更进一步的，所述沉孔钻孔主轴总成和打钉主轴总成单独控制。

本发明的技术效果：

与现有技术相比，本发明的一种免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，分为桁架装载工位、底模板装载工位、钻孔打钉工位、成品下线翻转工位，通过板链生产线串联，实现楼承板自动化组装生产，大大提高了生产效率，本发明对桁架装载工位、底模板装载工位、钻孔打钉工位的具体设置，使得生产效率更高，操作更加方便，应用环境良好。

附图说明

图1为本发明主体结构示意图；

图2为本发明其中一种实施例的主体结构示意图；

图3为本发明其中一种实施例的主体结构示意图；

图4为本发明其中一种实施例的主体结构示意图；

图5为本发明桁架装载小车专用定位工装主视图(未装载桁架)；

图6为本发明桁架装载小车专用定位工装右视图(未装载桁架)；

图7为本发明桁架装载小车专用定位工装主视图(装载桁架)；

图8为本发明桁架装载小车专用定位工装右视图(装载桁架)；

图9为本发明图8的A部放大图；

图10为本发明底模板装载小车专用定位工装主视图(装载桁架)；

图11为本发明底模板装载小车专用定位工装左视图(装载桁架)；

图12为本发明底模板装载小车专用定位工装俯视图(未装载桁架)；

图13为本发明自动打钉机主视图；

图14为本发明图13的B部结构放大图；

图15为本发明图13的其中一个实施例的C-C横向截面图；

图16为本发明图13的另一个实施例的C-C横向截面图；

图17为本发明图13的其中一个实施例的D-D横向截面图；

图18为本发明图13的另一个实施例的D-D横向截面图；

图19为本发明自动打钉机俯视图。

图中，车架1、桁架存储架2、定位槽3、桁架定位板4、托架5、定位辊6、传动链轮7、从动链轮8、传送装置9、连接轴10、支架11、机架a12、横梁a13、主轴总成14、机架b15、横梁b16、打钉主轴总成17、连接杆18、滑槽19、给进连杆20、传动装置21、伸缩杆22。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例：

如图1所示，本实施例涉及的一种免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，包括：

步骤1、桁架装载工位：桁架装载工位包括桁架人工装载区和桁架自动装载区；在桁架人工装载区，桁架码放在桁架装载小车专用定位工装内，所有桁架下弦筋在上，上弦筋在下，桁架整体倒放在定位工装内，桁架装载完成后，装载小车自动进入桁架自动装载区，钢筋桁架由桁架电磁吸盘根据生产线进度节点从桁架自动装载区内吸附，放置在链条生产线的桁架自动进给区；所述桁架人工装载区和桁架自动装载区均分为A、B两个装载区；其中，所述电磁吸盘磁力设计要求：磁场在垂直方向的范围不超过25mm，或超出范围后的磁力小于每个吸盘承担的桁架重量，目的是使吸盘产生的磁力正好能抓起最上一根桁架，不会抓起第二根桁架。

步骤2、底模板装载工位：底模板装载工位包括底模板人工装载区和底模板自动装载区，在底模板人工装载区，底模板码放在底模板装载小车专用定位工装内，装载小车自动进入底模板自动装载区，底模板由真空吸盘根据生产线进度节点从底模板自动装载区内吸附，放置在链板生产线的桁架自动进给区后进入沉孔打钉工位；所述底模板人工装载区和底模板自动装载区均分为A、B两个装载区。

步骤3、沉孔打钉工位：钻孔打钉工位，桁架位于底模板下方，通过自动打钉机完成沉孔和打钉工序，直至楼承板全部打钉完成至成品楼承板。

步骤4、成品下线翻转工位：所述成品下线翻转工位包括翻转吸盘、接板工装、转运抓手盘、成品楼承板码放区，为提高生产线产能效率，成品码放区分为A、B两个码放区。

具体的，成品楼承板通过链板生产线进入成品下线翻转工位，由翻转吸盘将其吸起转入接板工装上，此过程中楼承板在翻转吸盘上自动翻转180°至钢筋桁架朝上；随后由转运抓手盘抓取成品楼承板码放在成品码放区车盘上。也可先将成品楼承板下线码放堆垛，待单垛堆放至标准高度后，每垛高度不超过1m，整体翻转180°至钢筋桁架朝上。

步骤5、打包工位：用吊装机构将码放好的免拆模钢筋桁架楼承板起吊并放置在专用托盘上，并打包，完成产品生产。

如图2所示，所述沉孔打钉工位所使用的钻头为耗材，相比于其他工位的设备，本工位需要根据钻头损耗情况及时更换钻头，这会极大的影响整个生产线的运行效率，因此设置两套自动打钉机，一用一备两套设备，一套设备需要更换钻头或维修保养，另一套设备可及时替换不会影响整条生产线的运行。

如图3所示，所述沉孔打钉工位与所述成品下料翻转工位之间设置产品清灰工位。沉孔打钉工位会产生大量的灰尘，遍布底模板表面，在成品下料翻转工位，通过气动吸盘吸附底模板后进行翻转，一旦有灰尘等杂物，会造成吸盘吸附不牢，产品脱落损坏或设备损坏等问题，因此，增设清灰工位，清灰工位设置空压机及清扫设备，将底模板表面粉尘清理收集后集中处理，保证后道工序正常运行。

如图4所示，所述下料翻转工位集成了成品吸附吊装，空中180°翻转，堆垛三个工艺，对设备要求较高，极易出现运行不稳定的问题，因此，将翻转工序摘出作为一个单独的工序，设置多条桁架装载工位、底模板装载工位、沉孔打钉工位生产线，多条生产线在成品下线堆垛完成后，整垛统一翻转，可提高该工位的稳定性及效率。

如图5-9所示，步骤1中，所述桁架装载小车专用定位工装包括车架1、安装在车架1上的若干组相互平行设置的桁架存储架2，每组桁架存储架2上开设若干个用于装载桁架的装载定位槽3，桁架存储架2一端设置有端部对齐结构，端部对齐结构优选为桁架定位板4，桁架放入时，一端顶紧对齐结构，另一端自由放置，可确保所存储的桁架全部对齐，便于下个工位抓取。

如图6所示，装载定位槽3呈倒三角形，与桁架的结构相匹配，确保桁架放入后不会发生偏斜。

为了端部对齐结构能够调节，将端部对齐结构与桁架存储架2沿车架1长度方向滑动设置，滑动至所需位置时通过卡扣装置进行固定，卡扣装置可采用现有卡扣件和卡扣锁，只要能够将端部对齐结构进行固定的装置即可；所述装载定位槽3的宽度可根据不同规格桁架尺寸进行设置。

如图10-12所示，步骤2中，所述底模板装载小车专用定位工装包括底模板托架5、定位辊组件和传动组件；所述定位辊组件包括若干组定位辊6，如本实施例设置有两组定位辊6，均垂直安装在传动组件同一侧，用于对底模板限位固定，保证拼合后的底模板长宽尺寸及相对位置误差不超过2mm；所述传动组件包括若干组传动单元，每组传动单元包括传动链轮7、从动链轮8及设置在传动链轮7和从动链轮8上的传送装置9，所述传动链轮7、从动链轮8安装在底座31两端，所述托架5位于传送装置9上；所述传送装置9为短节距精密滚子链。使用时，将底模板放置在传送装置9上，通过链轮带动传送装置9旋转，从而带动托架5转动，从而达到传送底模板的目的。

如图12所示，若干组传动单元的传动链轮7之间通过连接轴10连接，通过一个驱动装置(如变频电机或伺服电机等)即可实现若干组传动链轮7的转动，安装方便，节约能源。

如图11所示，所述定位辊6通过支架11安装在底座31上，便于拆装。

如图13-18所示，步骤3中，所述自动打钉机包括钻孔机构和打钉机构；所述钻孔机构包括两个机架a12及设置在两个机架a12之间的横梁a13，所述横梁a13端部分别与两个机架a12上下滑动连接；横梁a13上设有若干组沉孔钻孔主轴总成14，每组沉孔钻孔主轴总成14包括两个用于钻孔的主轴及连接主轴的主轴传动装置，两个主轴分别与同一个钢筋桁架的两个下弦钢筋相匹配；所述打钉机构包括两个机架b15及设置在两个机架b15之间的横梁b16，所述横梁b16端部分别与两个机架b15上下滑动连接；横梁b16上设有若干组打钉主轴总成17，每组打钉主轴总成17包括两个用于打钉的主轴及连接主轴的主轴传动装置，两个主轴分别与同一个钢筋桁架的两个下弦钢筋相匹配；所述主轴传动装置为伺服电机或扭转马达等。工作时，将楼承板置于横梁a13和横梁b16下方，钻孔时，通过横梁a13带动沉孔钻孔主轴总成14向下移动，从而对楼承板进行钻孔，打孔后，通过横梁b16带动打钉主轴总成17向下移动，从而对楼承板进行打钉。

为了进一步提高工作效率，能够实现同时钻孔和打钉动作，将两个机架a12分别与两个机架b15通过连接杆18连接，如图13和19所示，此时，所述沉孔钻孔主轴总成14与相邻的打钉主轴总成17恰好能够分别为同一个钢筋桁架的两个下弦钢筋连接的方管进行钻孔和打钉。具体的，单排主轴数量与楼承板撑脚底座数量(X轴方向)一致，两排主轴(Y轴方向)间距与桁架步进间距一致；待打钉的楼承板通过链板生产线按照设定的步进间距进给，每步进给间歇3-4s，打钉机利用该时间段完成沉孔和打钉工序，直至该楼承板全部打钉完成至成品楼承板后进入成品下料翻转工位。

作为优选，所述沉孔钻孔主轴总成14和打钉主轴总成17单独控制，前工序产品进入本工位时，第一步只有沉孔钻孔主轴总成14动作，然后打钉主轴总成17与沉孔钻孔主轴总成14同时动作，避免打钉主轴总成17的无效动作，产品出本工位的最后一步，沉孔钻孔主轴总成14已完成工作，不能再与打钉主轴总成17同时动作，只有打钉主轴总成17动作，完成整个生产工艺。

所述横梁a13端部分别与两个机架a12上下滑动连接的方式：作为一种实施方式，如图15所示，两个所述机架a12开设有对立的滑槽19，滑槽19内设有给进连杆20，给进连杆20顶部与安装在横梁a13顶端的传动装置21连接，所述横梁a13两端分别与两个给进连杆20螺纹连接，通过传动装置21带动给进连杆20旋转，从而带动横梁a13上下移动，其中，所述传动装置21可采用变频电机或伺服电机等，所述给进连杆20为传动丝杠、滚珠丝杠、气动活塞或螺杆等。作为另一种实施方式，如图16所示，两个所述机架a12上开设有对立的滑槽19，横梁a13顶端设有伸缩杆22，伸缩杆22的输出端位于滑槽19内，所述横梁a13两端分别与两个伸缩杆22输出端连接，通过伸缩杆22直接带动横梁a13上下移动，其中，所述伸缩杆22可采用电动伸缩杆或气动伸缩杆等。

所述横梁b16端部分别与两个机架b15上下滑动连接的方式：作为一种实施方式，如图17所示，两个所述机架b15开设有对立的滑槽19，滑槽19内设有给进连杆20，给进连杆20顶部与安装在横梁b15顶端的传动装置21连接，所述横梁b16两端分别与两个给进连杆20螺纹连接，通过传动装置21带动给进连杆20旋转，从而带动横梁b16上下移动，其中，所述传动装置21可采用变频电机或伺服电机等。作为另一种实施方式，如图18所示，两个所述机架b15上开设有对立的滑槽19，横梁b16顶端设有伸缩杆22，伸缩杆22的输出端位于滑槽19内，所述横梁b16两端分别与两个伸缩杆22输出端连接，通过伸缩杆22直接带动横梁b16上下移动，其中，所述伸缩杆22可采用电动伸缩杆或气动伸缩杆等。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (12)

1.一种免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，其特征在于：包括：

步骤1、桁架装载工位：桁架装载工位包括桁架人工装载区和桁架自动装载区；在桁架人工装载区，桁架码放在桁架装载小车专用定位工装内，所有桁架下弦筋在上，上弦筋在下，桁架整体倒放在定位工装内，桁架装载完成后，装载小车自动进入桁架自动装载区，钢筋桁架由桁架电磁吸盘根据生产线进度节点从桁架自动装载区内吸附，放置在链条生产线的桁架自动进给区；

步骤2、底模板装载工位：底模板装载工位包括底模板人工装载区和底模板自动装载区，在底模板人工装载区，底模板码放在底模板装载小车专用定位工装内，装载小车自动进入底模板自动装载区，底模板由真空吸盘根据生产线进度节点从底模板自动装载区内吸附，放置在链板生产线的桁架自动进给区后进入沉孔打钉工位；

步骤3、沉孔打钉工位：钻孔打钉工位，桁架位于底模板下方，通过自动打钉机完成沉孔和打钉工序，直至楼承板全部打钉完成至成品楼承板。

2.根据权利要求1所述的免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，其特征在于：在完成步骤3后，进入成品下线翻转工位，成品楼承板通过链板生产线进入成品下线翻转工位，由翻转吸盘将其吸起转入接板工装上，此过程中楼承板在翻转吸盘上自动翻转180°至钢筋桁架朝上；随后由转运抓手盘抓取成品楼承板码放在成品码放区车盘上；或将成品楼承板下线码放堆垛，待单垛堆放至标准高度后，每垛高度不超过1m，整体翻转180°至钢筋桁架朝上。

3.根据权利要求2所述的免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，其特征在于：所述成品下线翻转工位作业完成后，进入打包工位：用吊装机构将码放好的免拆模钢筋桁架楼承板起吊并放置在专用托盘上，并打包，完成产品生产。

4.根据权利要求1-3任一项所述的免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，其特征在于：所述沉孔打钉工位与所述成品下料翻转工位之间设置产品清灰工位，清灰工位设置空压机及清扫设备，用于将底模板表面粉尘清理收集后集中处理。

5.根据权利要求4任一项所述的免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，其特征在于：步骤1中，所述电磁吸盘磁力设计：磁场在垂直方向的范围不超过25mm，或超出范围后的磁力小于每个吸盘承担的桁架重量。

6.根据权利要求1-3、5任一项所述的免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，其特征在于：步骤1中，所述桁架装载小车专用定位工装包括车架、安装在车架上的若干组相互平行设置的桁架存储架，每组桁架存储架上开设若干个用于装载桁架的装载定位槽，桁架存储架一端设置有端部对齐结构。

7.根据权利要求6所述的免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，其特征在于：所述装载定位槽呈倒三角形、正方形或长方形。

8.根据权利要求1-3、5、7任一项所述的免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，其特征在于：步骤2中，所述底模板装载小车专用定位工装包括底模板托架、定位辊组件和传动组件；所述定位辊组件包括若干组定位辊，若干组定位辊均垂直安装在传动组件同一侧，用于对底模板限位固定；所述传动组件包括若干组传动单元，每组传动单元包括传动链轮、从动链轮及设置在传动链轮和从动链轮上的传送装置，所述传动链轮、从动链轮安装在底座两端，所述托架位于传送装置上。

9.根据权利要求8所述的免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，其特征在于：若干组传动单元的传动链轮之间通过连接轴连接。

10.根据权利要求1-3、5、7、9任一项所述的免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，其特征在于：步骤3中，所述自动打钉机包括钻孔机构和打钉机构；所述钻孔机构包括两个机架a及设置在两个机架a之间的横梁a，所述横梁a端部分别与两个机架a上下滑动连接；横梁a上设有若干组沉孔钻孔主轴总成，每组沉孔钻孔主轴总成包括两个用于钻孔的主轴及连接主轴的主轴传动装置，两个主轴分别与同一个钢筋桁架的两个下弦钢筋相匹配；所述打钉机构包括两个机架b及设置在两个机架b之间的横梁b，所述横梁b端部分别与两个机架b上下滑动连接；横梁b上设有若干组打钉主轴总成，每组打钉主轴总成包括两个用于打钉的主轴及连接主轴的主轴传动装置，两个主轴分别与同一个钢筋桁架的两个下弦钢筋相匹配。

11.根据权利要求10所述的免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，其特征在于：将两个机架a分别与两个机架b通过连接杆连接。

12.根据权利要求10或11所述的免拆模钢筋桁架楼承板组装生产线，其特征在于：所述沉孔钻孔主轴总成和打钉主轴总成单独控制。

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