CN116619044B - 一种钢构件生产流水线及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢构件生产流水线及其生产方法。钢构件生产流水线包括：基台、环形流水线、多个旋转工作台。所述环形流水线安装于所述基台上；多个所述旋转工作台相互间隔设于所述环形流水线上，所述环形流水线驱动多个所述旋转工作台环形回转。本发明的一种钢构件生产流水线，将钢构件划分为多道加工工序，由多各操作员共同协作参与，每一操作员指定完成对应的加工工序，从而提高生产效率和产品品质。

Description

一种钢构件生产流水线及其生产方法

技术领域

本发明涉及钢构件生产技术领域，特别是涉及一种钢构件生产流水线及其生产方法。

背景技术

在钢构件的生产过程中，由原材料到成品需要经过多道加工工序(例如打磨、焊接、切割)。传统的做法是由一个操作员完成所有的加工工序，这样的做法明显降低了生产的效率，且产品品质也得不到保证。

如何设计开发一种钢构件生产流水线，将钢构件划分为多道加工工序，由多各操作员共同协作参与，每一操作员指定完成对应的加工工序，从而提高生产效率和产品品质，这是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种钢构件生产流水线，将钢构件划分为多道加工工序，由多各操作员共同协作参与，每一操作员指定完成对应的加工工序，从而提高生产效率和产品品质。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种钢构件生产流水线，包括：基台、环形流水线、多个旋转工作台；

所述环形流水线安装于所述基台上；

多个所述旋转工作台相互间隔设于所述环形流水线上，所述环形流水线驱动多个所述旋转工作台环形回转。

在其中一个实施例中，所述环形流水线包括：驱动电机、传送带、主动轮、从动轮、环形导轨、多个滑块；

所述传送带首尾相接环绕于所述主动轮和所述从动轮之间，所述驱动电机与所述主动轮驱动连接；

多个所述滑块相互间隔滑动设于所述环形导轨上并与所述传送带连接；

每一所述旋转工作台对应设于每一所述滑块上。

在其中一个实施例中，

所述旋转工作台包括固定底座及转动设于所述固定底座上的旋转圆盘；

所述固定底座固定于所述滑块上。

在其中一个实施例中，所述旋转圆盘的边缘处设有环形把手。

在其中一个实施例中，所述旋转圆盘的端面上设有多个垫高木块，多个所述垫高木块以所述旋转圆盘的中心轴为中心呈环形阵列分布，相邻的两个所述垫高木块之间形成碎屑容置槽。

在其中一个实施例中，所述环形流水线还包括电源及多个微动开关；多个所述微动开关与所述驱动电机串联并接入所述电源；

多个所述微动开关闭合，电路接通，所述驱动电机启动；

某一所述微动开关断开，电路断开，所述驱动电机停止。

在其中一个实施例中，所述环形流水线还包括多个触发器，每一所述触发器与每一所述微动开关对应；

所述触发器用于对所述微动开关进行控制，以使得所述微动开关闭合或断开。

在其中一个实施例中，所述触发器包括：固定板、主动块、随动块、触发杆、插销、拉绳；

所述主动块通过复位弹簧滑动设于所述固定板上，所述随动块通过拉力弹簧滑动设于所述主动块上；

所述固定板上开设有固定通孔，所述主动块上开设有移动通孔，所述随动块上开设有避让通孔；

所述主动块具有第一抵持面，所述随动块具有第二抵持面；

所述触发杆具有抵持端和触发端，一回位弹簧用于为所述触发杆提供回位弹性力；

所述插销具有插接端和拉拨端，所述插接端具有倾斜面，所述拉拨端与所述拉绳连接；

所述插销未插接于所述固定通孔、所述移动通孔和所述避让通孔时：所述固定通孔的中心轴和所述移动通孔的中心轴不在同一直线上；所述触发杆的触发端与所述微动开关分离，所述触发杆的抵持端压持于所述第一抵持面上；

所述插销插接于所述固定通孔、所述移动通孔和所述避让通孔时：所述固定通孔的中心轴和所述移动通孔的中心轴在同一直线上；所述触发杆的触发端压持于所述微动开关，所述触发杆的抵持端压持于所述第二抵持面上；所述插销的插接端与所述触发杆的抵持端之间不产生作用力；所述复位弹簧通过所述主动块给所述插销的侧壁施加弹性力。

一种钢构件生产方法，通过上述的钢构件生产流水线实现，包括如下步骤：

沿环形流水线的流转方向设置多个加工工位，每一加工工位设置一名操作员；

每一操作员触动对应的触发器，使得对应的微动开关闭合；

当所有微动开关闭合后，电源接通，驱动电机启动；

每一操作员在当前加工工位中来回移动，对当前加工工位中的钢构件进行加工；

某一操作员未能及时完成当前工序，当前的钢构件即将进入到下一个加工位，此时，当前加工工位的触发器会促使微动开关断开，于是，电源处于断开状态，驱动电机停止驱动；

待当前加工工位的操作员完成当前工序后，触发器促使微动开关重新闭合，使得电源重新接通，驱动电机继续驱动。

本发明的一种钢构件生产流水线，将钢构件划分为多道加工工序，由多各操作员共同协作参与，每一操作员指定完成对应的加工工序，从而提高生产效率和产品品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例的钢构件生产流水线的立体图；

图2为图1所示的钢构件生产流水线的平面图；

图3为图1所示的环形流水线的立体图；

图4为图3所示的环形流水线的局部图；

图5为图1所示的旋转工作台的立体图；

图6为图5所示的旋转工作台的平面图；

图7为多个微动开关与驱动电机串联的电路原理图；

图8为一种触发器的结构图；

图9为图8所示的触发器的局部图；

图10为图9所示的触发器的剖视图；

图11为图9所示的触发器的分解图；

图12为图9所示的触发器的状态图(一)；

图13为图9所示的触发器的状态图(二)；

图14为图9所示的触发器的状态图(三)；

图15为图9所示的触发器的状态图(四)。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1及图2所示，本发明公开了一种钢构件生产流水线10，其包括：基台100、环形流水线200、多个旋转工作台300。

环形流水线200安装于基台100上。多个旋转工作台300相互间隔设于环形流水线200上，环形流水线200驱动多个旋转工作台300环形回转。

其中，每一旋转工作台300上均放置一个待加工的钢构件20，在环形流水线200的驱动下，旋转工作台300做周期性回转运动，进而带动其上的钢构件20一起做回转运动，钢构件20在完成一个回转周期后，便完成了整套加工工艺流程。

如图1及图2所示，在本实施例中，旋转工作台300的数量为七个，七个旋转工作台300相当于七道加工工序，可以沿环形流水线200的流转方向设置七个加工工位，每一加工工位设置一名操作员，每一操作员在对应的加工工位上完成指定的工序。当然根据生产的实际情况，可以沿环形流水线200的流转方向设置适当数量的加工工位，并在每一加工工位设置一名操作员。

下面，对上述的环形流水线200的具体结构进行说明：

如图3及图4所示，环形流水线200包括：驱动电机210、传送带220、主动轮230、从动轮240、环形导轨250、多个滑块260。

传送带220首尾相接环绕于主动轮230和从动轮240之间，驱动电机210与主动轮230驱动连接。多个滑块260相互间隔滑动设于环形导轨250上并与传送带220连接。每一旋转工作台300对应设于每一滑块260上。

下面，对上述的环形流水线200的工作原理进行说明：

驱动电机210驱动主动轮230转动，在从动轮240的配合下，传送带220绕着主动轮230和从动轮240做环形回转运动；

传送带220带动与之连接的滑块260沿着环形导轨250滑动；

滑块260进而带动其上的旋转工作台300运动；

旋转工作台300上放置有钢构件20，钢构件20随着旋转工作台300一起运动，当完成一个周期的回转运动后，钢构件20回到初始位置，操作员可将完成加工的钢构件20从旋转工作台300上取下，再将待加工的钢构件20放置于旋转工作台300上。

下面，对上述的旋转工作台300的具体结构进行说明：

如图5及图6所示，旋转工作台300包括固定底座310及转动设于固定底座310上的旋转圆盘320。固定底座310固定于滑块260上。

在本发明中，旋转工作台300可绕自身的中心轴线做旋转运动，这样，旋转工作台300可带动钢构件20做旋转运动，操作员根据实际情况对钢构件20进行适应性旋转，将钢构件20调整到合适的位置，方便操作员对钢构件20进行处理(例如进行打磨或焊接)。

如图5所示，进一步地，旋转圆盘320的边缘处设有环形把手321。通过设置环形把手321，可以方便操作员更好握持，从而对旋转圆盘320进行旋转操作。

在本发明中，还有这样的一个技术问题需要解决：在对钢构件20进行打磨的过程中会产生大量铁屑，铁屑会堆积在旋转工作台300的台面上。在将钢构件20放置于旋转工作台300的台面上时，或将钢构件20从旋转工作台300的台面上移走时，钢构件20会受到旋转工作台300台面上的铁屑影响而产生刮花。

为了解决上述技术问题，旋转圆盘320的端面上设有多个垫高木块322(如图5所示)，多个垫高木块322以旋转圆盘320的中心轴为中心呈环形阵列分布，相邻的两个垫高木块322之间形成碎屑容置槽323。

通过设置垫高木块322，获得了如下技术效果：一方面，在对钢构件20进行打磨所产生的铁屑会掉落于碎屑容置槽323中，在垫高木块322的支撑作用下，钢构件20不会直接压持在旋转圆盘320上，也就减少了铁屑对钢构件20的影响；另一方面，将钢构件20放置于旋转圆盘320上时，垫高木块322具有一定的缓冲作用，减小了强烈震动所带来的影响；再一方面，碎屑容置槽323可以尽可能收集多的铁屑，待铁屑堆积到一定程度后，再进行一次清理，这样就减少了清理的频率。

在本发明中，还有这样的一个技术问题需要解决：

沿着环形流水线200的流转方向设置了多个加工工位，每一加工工位配置一名操作员，每一操作员在对应的加工工位上完成指定的工序。可以理解，多个操作员相当于一个班组，该班组成员包括了多名操作员，由多名操作员共同完成对钢构件20的加工作业。将一个钢构件20的加工作业划分为多道工序，每一名操作员完成其中指定的一道工序，这样，钢构件20在多名操作员的共同协作下完成整个加工工艺流程。

由上述可知，钢构件20是在环形流水线200的驱动下实现环形回转的，在正常情况下，环形流水线200处于不停歇的回转运动之中，环形流水线200的流转速度可以具体设定，以符合实际生产情况为准，钢构件20由上料位置开始至下料位置结束都处于不停歇的回转运动之中。这样的设定可以显著提高加工效率及加工质量，防止该班组中的某一成员由于未能及时完成当前工序而导致钢构件20流入下一加工工位。

如图7所示，为了解决上述技术问题，环形流水线200还包括电源270及多个微动开关280，多个微动开关280与驱动电机210串联并接入电源270。多个微动开关280闭合，电路接通，驱动电机210启动。某一微动开关280断开，电路断开，驱动电机210停止。

如图8所示，进一步地，环形流水线200还包括多个触发器400，每一触发器400与每一微动开关280对应。触发器400用于对微动开关280进行控制，以使得微动开关280闭合或断开。

请一并参阅图1及图2，在每一加工工位处设置一个微动开关280，对应地，在每一加工工位处设置一个与微动开关280对应的触发器400。当该班组成员的多名操作员到齐后，每一操作员到达指定加工工位，每一操作员触动对应的触发器400，使得对应的微动开关280闭合，当所有微动开关280闭合后，电源接通，驱动电机210启动，环形流水线200开始驱动旋转工作台300以及其上的钢构件20做回转运动。当某一操作员由于未能及时完成当前工序，当前的钢构件20即将进入到下一个加工位，此时，当前加工工位的触发器400会促使微动开关280断开，于是，电源处于断开状态，驱动电机210停止驱动，所有的钢构件20停留在当前位置。待当前工位的操作员完成当前工序后，触发器400才促使微动开关280重新闭合，使得电源重新接通，继续正常工作。

至于触发器400是如何对微动开关280进行控制，以使得微动开关280闭合或断开，说明如下：

请一并参阅图9、图10及图11，触发器400包括：固定板410、主动块420、随动块430、触发杆440、插销450、拉绳460(如图8所示)。

主动块420通过复位弹簧421滑动设于固定板410上，随动块430通过拉力弹簧431滑动设于主动块420上。

固定板410上开设有固定通孔411，主动块420上开设有移动通孔422，随动块430上开设有避让通孔432。

主动块420具有第一抵持面423，随动块430具有第二抵持面433。

触发杆440具有抵持端441和触发端442，一回位弹簧443用于为触发杆440提供回位弹性力(该回位弹簧443的一端与外部基座抵持，从而实现将弹性力施加给触发杆440)。

插销450具有插接端451和拉拨端452，插接端451具有倾斜面4511，拉拨端452与拉绳460连接。

插销450未插接于固定通孔411、移动通孔422和避让通孔432时：固定通孔411的中心轴和移动通孔422的中心轴不在同一直线上；触发杆440的触发端442与微动开关280分离，触发杆440的抵持端441压持于第一抵持面423上。

插销450插接于固定通孔411、移动通孔422和避让通孔432时：固定通孔411的中心轴和移动通孔422的中心轴在同一直线上；触发杆440的触发端442压持于微动开关280，触发杆440的抵持端441压持于第二抵持面433上；插销450的插接端451与触发杆440的抵持端441之间不产生作用力；复位弹簧421通过主动块420给插销450的侧壁施加弹性力。

下面，对上述结构的触发器400的工作原理进行说明(请一并参阅图12、图13、图14及图15)：

将拉绳460的一端与插销450的拉拨端452连接，拉绳460的另一端佩戴于操作员的手腕上；

将插销450的插接端451插接于固定通孔411、移动通孔422和避让通孔432中，在这一过程中：

如图12及图13所示，插接端451首先通过固定通孔411并到达移动通孔422处，插接端451的倾斜面4511会利用移动通孔422推动主动块420往一侧移动(复位弹簧421开始压缩)；

如图12及图13所示，受到触发杆440的抵持端441的限位作用，随动块430暂时还不能跟随主动块420一起移动(拉力弹簧431开始处于拉伸状态)；

如图14及图15所示，当插接端451到达避让通孔432处时，插接端451会通过抵持端441而推动触发杆440，使得触发杆440的抵持端441从避让通孔432中脱离；

如图14及图15所示，一旦触发杆440的抵持端441从避让通孔432中脱离(随动块430不再受到触发杆440的抵持端441的限位)，在拉力弹簧431的作用下，随动块430也会跟随主动块420往一侧移动(推动触发杆440的抵持端441由第一抵持面423跃升至第二抵持面433)；

如图14及图15所示，当随动块430移动到位后，回位弹簧443会给触发杆440提供弹性力，使得触发杆440的抵持端441压持于第二抵持面433上，而此时，由于触发杆440发生了位移，触发杆440的触发端442会触碰到微动开关280，从而使得微动开关280处于闭合状态；

当所有加工工位的微动开关280处于闭合状态时，电源接通，驱动电机210启动；

由于环形流水线200处于不停歇的回转运动之中，操作员的步伐也会跟随着钢构件20缓慢移动，当某一操作员由于效率较低而没有完成当前的指定工艺，该钢构件20马上就要从当前工位进入到下一工位，于是，拉绳460会受到拉扯，插销450会非常容易地从通孔中拨出，在这一过程中：

一旦插销450从通孔中拨出，主动块420会在复位弹簧421的作用下立即复位，与此同时，主动块420也会带动随动块430一起复位；

当随动块430复位后，触发杆440的抵持端441从第二抵持面433滑落至第一抵持面423，触发杆440发生复位，于是，触发杆440的触发端442与微动开关280分离，从而使得微动开关280处于断开状态；

当某一微动开关280处于断开状态，整个电路就会断路，驱动电机210停止驱动；

当前由于效率较低而没有完成当前指定工艺的操作员继续完成剩下的操作，当完成操作后，当前操作员重新将插销450插入通孔中，使得微动开关280重新处于闭合状态，驱动电机210继续驱动。

在此，要特别说明的是，触发杆440上设有回位弹簧443，回位弹簧443用于为触发杆440提供回位弹性力，而当插销450插接在通孔中时，为了避免该回位弹性力通过触发杆440作用于插销450上而使得插销450从通孔中脱离出来，在本发明中特别设置了随动块430，此时的触发杆440的抵持端441会压持在第二抵持面433上，这样，插销450的插接端451与触发杆440的抵持端441之间就不产生作用力，插销450也就不会被推出至通孔之外，提高了插销450的插接稳定性。另外，受到随动块430的阻挡，触发杆440的抵持端441会稳定压持在第二抵持面433，从而使得触发杆440的触发端442与微动开关280稳定连接。由此可知，当插销450插接在通孔中时，随动块430一方面解决了插接端451与抵持端441之间就不产生作用力以防止插销450从通孔中脱离的技术问题，随动块430另一方面解决了触发杆440的触发端442与微动开关280之间实现稳定连接的技术问题。

在此，还要进一步特别说明的是，当插销450插接在通孔中时，处于压缩状态的复位弹簧421会通过主动块420给插销450的侧壁施加弹性力，插销450的侧壁与主动块420的移动通孔422之间会产生摩擦力，该摩擦力恰到好处：一方面，受到摩擦力的作用，插销450不容易因受到微小震动的影响而从通孔中脱离出来；另一方面，一旦受到拉绳460的轻微拉扯，该轻微拉扯力会克服摩擦力而从通孔中脱离出来。由此可知，当插销450插接在通孔中时，插销450一方面解决了将触发杆440顶升以使得其触发端442与微动开关280接触的技术问题，插销450另一方面还解决了其自身受到主动块420的推力作用而稳定停留在通孔中的技术问题。

由上述分析可知，只要简单地将插销450插接在通孔中，微动开关280闭合，插销450稳定停留；只要稍微施力，插销450可从通孔中拨出，微动开关280立即断开。

本发明还提供一种钢构件的生产方法，通过上述的钢构件生产流水线来实现，包括如下步骤：

沿环形流水线的流转方向设置多个加工工位，每一加工工位设置一名操作员；

每一操作员触动对应的触发器，使得对应的微动开关闭合；

当所有微动开关闭合后，电源接通，驱动电机启动；

每一操作员在当前加工工位中来回移动，对当前加工工位中的钢构件进行加工；

某一操作员未能及时完成当前工序，当前的钢构件即将进入到下一个加工位，此时，当前加工工位的触发器会促使微动开关断开，于是，电源处于断开状态，驱动电机停止驱动，所有的钢构件停留在当前位置；

待当前加工工位的操作员完成当前工序后，触发器促使微动开关重新闭合，使得电源重新接通，驱动电机继续驱动。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种钢构件生产流水线，其特征在于，包括：基台、环形流水线、多个旋转工作台；

所述环形流水线安装于所述基台上；

多个所述旋转工作台相互间隔设于所述环形流水线上，所述环形流水线驱动多个所述旋转工作台环形回转；

所述环形流水线包括：驱动电机、传送带、主动轮、从动轮、环形导轨、多个滑块；

所述传送带首尾相接环绕于所述主动轮和所述从动轮之间，所述驱动电机与所述主动轮驱动连接；

多个所述滑块相互间隔滑动设于所述环形导轨上并与所述传送带连接；

每一所述旋转工作台对应设于每一所述滑块上；

所述环形流水线还包括电源及多个微动开关；多个所述微动开关与所述驱动电机串联并接入所述电源；多个所述微动开关闭合，电路接通，所述驱动电机启动；某一所述微动开关断开，电路断开，所述驱动电机停止；

所述环形流水线还包括多个触发器，每一所述触发器与每一所述微动开关对应；所述触发器用于对所述微动开关进行控制，以使得所述微动开关闭合或断开；

所述触发器包括：固定板、主动块、随动块、触发杆、插销、拉绳；所述主动块通过复位弹簧滑动设于所述固定板上，所述随动块通过拉力弹簧滑动设于所述主动块上；所述固定板上开设有固定通孔，所述主动块上开设有移动通孔，所述随动块上开设有避让通孔；所述主动块具有第一抵持面，所述随动块具有第二抵持面；所述触发杆具有抵持端和触发端，一回位弹簧用于为所述触发杆提供回位弹性力；所述插销具有插接端和拉拨端，所述插接端具有倾斜面，所述拉拨端与所述拉绳连接；所述插销未插接于所述固定通孔、所述移动通孔和所述避让通孔时：所述固定通孔的中心轴和所述移动通孔的中心轴不在同一直线上；所述触发杆的触发端与所述微动开关分离，所述触发杆的抵持端压持于所述第一抵持面上；所述插销插接于所述固定通孔、所述移动通孔和所述避让通孔时：所述固定通孔的中心轴和所述移动通孔的中心轴在同一直线上；所述触发杆的触发端压持于所述微动开关，所述触发杆的抵持端压持于所述第二抵持面上；所述插销的插接端与所述触发杆的抵持端之间不产生作用力；所述复位弹簧通过所述主动块给所述插销的侧壁施加弹性力。

2.根据权利要求1所述的钢构件生产流水线，其特征在于，

所述旋转工作台包括固定底座及转动设于所述固定底座上的旋转圆盘；

所述固定底座固定于所述滑块上。

3.根据权利要求2所述的钢构件生产流水线，其特征在于，所述旋转圆盘的边缘处设有环形把手。

4.根据权利要求2所述的钢构件生产流水线，其特征在于，所述旋转圆盘的端面上设有多个垫高木块，多个所述垫高木块以所述旋转圆盘的中心轴为中心呈环形阵列分布，相邻的两个所述垫高木块之间形成碎屑容置槽。

5.一种钢构件生产方法，其特征在于，通过权利要求1所述的钢构件生产流水线实现，包括如下步骤：

沿环形流水线的流转方向设置多个加工工位，每一加工工位设置一名操作员；

每一操作员触动对应的触发器，使得对应的微动开关闭合；

当所有微动开关闭合后，电源接通，驱动电机启动；

每一操作员在当前加工工位中来回移动，对当前加工工位中的钢构件进行加工；

某一操作员未能及时完成当前工序，当前的钢构件即将进入到下一个加工位，此时，当前加工工位的触发器会促使微动开关断开，于是，电源处于断开状态，驱动电机停止驱动；

待当前加工工位的操作员完成当前工序后，触发器促使微动开关重新闭合，使得电源重新接通，驱动电机继续驱动。