CN117123848A - 一种u肋板的机械矫正装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种U肋板的机械矫正装置及方法，涉及U肋板矫正技术领域，解决目前市场上采用的对U肋板的处理方法大多统一为直接废弃，此种做法对于金属材料的使用率过低，包括矫正组件一和矫正组件二，所述矫正组件一和矫正组件二为对称结构，设置在安装架的两侧，所述安装架由若干根钢筋焊接而成；所述矫正组件一和矫正组件二均包括输送组件、固定组件和切割组件；所述输送组件用于承载U肋板；所述固定组件用于将U肋板与输送组件固定住；所述切割组件用于将U肋板的两侧板切割开；矫正系统，所述矫正系统与矫正组件一、矫正组件二均为电性连接，在一台设备上实现对U肋板的不同的处理方法，加快U肋板的矫正效率。

Description

一种U肋板的机械矫正装置及方法

技术领域

本发明涉及U肋板矫正技术领域，具体为一种U肋板的机械矫正装置及方法。

背景技术

随着桥梁的发展和钢结构技术的进步，大跨度桥梁越来越多地采用钢结构，而正交异性板以其重量轻、承载能力大等优点，在钢结构桥梁的建设中得到了广泛的应用，正交异性桥面板主要由钢结构面板以及与其焊接的横梁、纵肋构成，横梁主要为横隔板，纵肋主要为桥梁U肋结构，由于桥梁U肋能够提供较大的抗扭刚度和抗弯刚度，能够改善整个桥面板的受力状态，因此成为现代正交异性桥面板的常用的截面形式；

由于桥梁U肋为闭口结构，在焊接时只能从外侧单面施焊，普遍采用75%～85%的部分熔透焊，焊接面积较小；而留下15%～25%的未熔合部分，大约2～3mm，这2～3mm的未熔合部分本身就形成一个天然的初始裂纹，成为疲劳裂缝源，在反复载荷作用下，导致桥面板与U肋焊缝处容易疲劳开裂，疲劳裂缝一旦产生就会降低桥面板的刚度，进而降低整个桥梁的寿命，同时由于桥面对于U肋板持续长时间的施压，造成U肋板的侧板外翻与底板之间产生位置偏差，此种状况下的U肋板若是不及时更换修复会产生安全隐患；

定期对桥梁钢结构进行检查、修补和更换是非常有必要的，更换下来的U肋板处理方式有以下几种：

1.作为钢筋废弃物堆积在仓库中；

2.矫正U肋板，重新将矫正后的U肋板使用安装在桥梁上；

3.矫正U肋板，将矫正后的U肋板运输售卖出去；

第一种处理方式简单但是极大地浪费钢筋资源，也不符合当下节能减排的方针，所以需要对U肋板进行检测后对U肋板的现状进行判定再决定如何处理，但是目前市场上采用的对U肋板的处理方法大多统一为直接废弃，此种做法对于金属材料的使用率过低，因此，设计一种U肋板的机械矫正装置及方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种U肋板的机械矫正装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种U肋板的机械矫正装置及方法，包括矫正组件一和矫正组件二，所述矫正组件一和矫正组件二为对称结构，设置在安装架的两侧，所述安装架由若干根钢筋焊接而成；

所述矫正组件一和矫正组件二均包括输送组件、固定组件和切割组件；

所述输送组件用于承载U肋板；

所述固定组件用于将U肋板与输送组件固定住；

所述切割组件用于将U肋板的两侧板切割开；

矫正系统，所述矫正系统与矫正组件一、矫正组件二均为电性连接。

根据上述技术方案，所述输送组件由两个输送轮构成，分别是前输送轮和后输送轮，所述前输送轮和后输送轮上设置传送带，所述矫正组件一和矫正组件二的前输送轮采用不同的电机驱动，所述矫正组件一的前输送轮由电机一供能，所述矫正组件二的前输送轮由电机二供能，所述电机一和电机二分别设置在输出杆一的两端；

所述矫正组件一和矫正组件二的后输送轮也采用不同的电机驱动，所述矫正组件一的后输送轮由电机三供能，所述矫正组件二的后输送轮由电机四供能，所述电机三和电机四分别设置在输出杆二的两端。

根据上述技术方案，所述固定组件包括支撑杆、横杆和设置在横杆上的两组横置滑轨；

所述支撑杆的顶部与横杆的侧壁固定连接，两组横置滑轨上均滑动连接重压部件。

根据上述技术方案，所述重压部件包括滑动设置在横置滑轨若干组上固定块、设置在上固定块底部的升降组件、设置在升降组件底部的下固定块，每块所述上固定块内设置一个独立电机，每块所述上固定块与升降组件连接处设置电源，为所述升降组件供能。

根据上述技术方案，所述矫正组件一和矫正组件二还包括设置在输送组件一侧的挡板，所述挡板的顶部设置支撑块，所述支撑块与支撑杆固定连接。

根据上述技术方案，所述支撑块上固定设置存储杆，存储杆内设置主电机，所述主电机的输出轴上固定安装转杆，所述转杆上固定安装连接杆，所述连接杆上通过轴球设置矫正板。

根据上述技术方案，所述安装架上固定安装扇板，扇板的尾部固定安装装载杆，所述装载杆上对称安装摄像组件一和摄像组件二；

所述摄像组件一用于监测矫正组件一上U肋板；

所述摄像组件二用于监测矫正组件二上U肋板。

根据上述技术方案，所述切割组件包括固定安装在安装架上的基座，基座上固定安装切割杆，切割杆的两端分别设置电机五和电机六，电机五的输出轴上固定安装伸缩组件一，所述伸缩组件一的端部固定安装切割轮一，电机六的输出轴上固定安装伸缩组件二，所述伸缩组件二的端部固定安装切割轮二；

所述切割轮一用于切割矫正组件一上的U肋板；

所述切割轮二用于切割矫正组件二上的U肋板。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有矫正组件一和矫正组件二，通过对U肋板的检测对U肋板采用不同的加工矫正方式，在一台设备上实现对U肋板的不同的处理方法，加快U肋板的矫正效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的矫正组件一和矫正组件二结构示意图；

图2是本发明的安装架示意图；

图3是本发明的摄像组件示意图；

图4是本发明的切割组件示意图；

图5是本发明的固定组件示意图；

图6是本发明的图1中A区域放大示意图；

图7是本发明的输送组件示意图；

图8是本发明的切割杆示意图；

图9是本发明的U肋板示意图，阴影部分为侧板；

图中：1、矫正组件一；11、挡板；12、支撑块；13、存储杆；14、转杆；15、连接杆；16、矫正板；

2、矫正组件二；

3、安装架；31、扇板；32、装载杆；33、摄像组件一；34、摄像组件二；

4、输送组件；41、输送轮；411、前输送轮；412、后输送轮；42、传送带；43、电机一；44、电机二；45、输出杆一；46、电机三；47、电机四；48、输出杆二；

5、固定组件；51、支撑杆；52、横杆；53、横置滑轨；54、重压部件；541、上固定块；542、升降组件；543、下固定块；

6、切割组件；61、基座；62、切割杆；63、电机五；64、电机六；65、切割轮一；66、切割轮二；67、伸缩组件一；68、伸缩组件二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，本发明提供技术方案：一种U肋板的机械矫正装置及方法，包括矫正组件一1和矫正组件二2，其特征在于，所述矫正组件一1和矫正组件二2为对称结构，设置在安装架3的两侧，所述安装架3由若干根钢筋焊接而成；

所述矫正组件一1和矫正组件二2均包括输送组件4、固定组件5和切割组件6；

所述输送组件4用于承载U肋板；

所述固定组件5用于将U肋板与输送组件4固定住；

所述切割组件6用于将U肋板的两侧板切割开；

矫正系统，所述矫正系统与矫正组件一1、矫正组件二2均为电性连接。

所述输送组件4由两个输送轮41构成，分别是前输送轮411和后输送轮412，所述前输送轮411和后输送轮412上设置传送带42，所述矫正组件一1和矫正组件二2的前输送轮411采用不同的电机驱动，所述矫正组件一1的前输送轮411由电机一43供能，所述矫正组件二2的前输送轮411由电机二44供能，所述电机一43和电机二44分别设置在输出杆一45的两端，电机一43和电机二44的底部分别固定安装一根顶杆，顶杆的底部设置基块，基块设置在地面上，通过顶杆的升降运动带动矫正组件一1和矫正组件二2抬升或者下降；

所述矫正组件一1和矫正组件二2的后输送轮412也采用不同的电机驱动，所述矫正组件一1的后输送轮412由电机三46供能，所述矫正组件二2的后输送轮412由电机四47供能，所述电机三46和电机四47分别设置在输出杆二48的两端，矫正组件一1和矫正组件二2的长度足以容纳U肋板的长度，确保U肋板处于传送带42上，顶杆运行期间，电机一43、电机二44、电机三46和电机四47均不运动，等待顶杆运行结束，电机一43、电机二44、电机三46和电机四47开始运动或者待机，传送带42的移动速度和转动方向均可以由人工控制。

所述固定组件5包括支撑杆51、横杆52和设置在横杆52上的两组横置滑轨53；

所述支撑杆51的顶部与横杆52的侧壁固定连接，两组横置滑轨53上均滑动连接重压部件54。

所述重压部件54包括滑动设置在横置滑轨53若干组上固定块541、设置在上固定块541底部的升降组件542、轴承设置在升降组件542底部的下固定块543，每块所述上固定块541内设置一个独立电机，每块所述上固定块541与升降组件542连接处设置电源，为所述升降组件542供能。

所述矫正组件一1和矫正组件二2还包括设置在输送组件4一侧的挡板11，所述挡板11的顶部设置支撑块12，所述支撑块12与支撑杆51固定连接。

所述支撑块12上固定设置存储杆13，存储杆13内设置主电机，所述主电机的输出轴上固定安装转杆14，所述转杆14上固定安装连接杆15，所述连接杆15上通过轴球设置矫正板16。

所述安装架3上固定安装扇板31，扇板31的尾部固定安装装载杆32，所述装载杆32上对称安装摄像组件一33和摄像组件二34；

所述摄像组件一33用于监测矫正组件一1上U肋板；

所述摄像组件二34用于监测矫正组件二2上U肋板。

所述切割组件6包括固定安装在安装架3上的基座61，基座61上固定安装切割杆62，切割杆62的两端分别设置电机五63和电机六64，电机五63的输出轴上固定安装伸缩组件一67，所述伸缩组件一67的端部固定安装切割轮一65，电机六64的输出轴上固定安装伸缩组件二68，所述伸缩组件二68的端部固定安装切割轮二66；

所述切割轮一65用于切割矫正组件一1上的U肋板；

所述切割轮二66用于切割矫正组件二2上的U肋板。

实施例一，将U肋板放置在矫正组件一1上的输送组件4上和矫正组件二2的输送组件4上，同一设备对两个U肋板进行矫正，且设备只需一个工人进行监管，设备的占地面积小，综上为设备可以有效降低成本，提高效益；

U肋板分成两侧侧板和一个底板，如附图9所示，两侧阴影部分为侧板，下方为底板，传送带42是倾斜放置的，且在传送带42的表面设置防滑层，将U肋板从传送带42的高处往下放置，借由传送带42的运动，将U肋板带动传送带42的下斜方向移动，直到U肋板整体处于传送带42上，由上斜端开始传输U肋板的原因是为了让工作人员站在上斜端，避免U肋板滑落对工作人员造成损伤，同时在矫正和切割过程中制造的废屑由于斜面原因，会自动滑落至地面，避免废屑堆积的现象出现；

设置电机一43、电机二44、电机三46、电机四47为传送带42供能，U肋板重量数值大，双电机驱动能确保U肋板移动流程，U肋板位置确定好，通过矫正系统驱动固定组件5将U肋板固定在传送带42上，方便后续的矫正和切割流程，固定流程相较于以往通过螺栓、固定件将U肋板与传送带42固定方式，通过驱动按压的方式将U肋板与传送带42固定，删减了螺栓或者固定件等固定工具的安装和拆卸的流程，工人在U肋板放置完成后，通过矫正系统驱动升降组件542下降（升降组件542的初始位置均为最高位置，方便U肋板的放置和拿取），升降组件542下降带动下固定块543下降继而使得下固定块543接触U肋板的底板并对底板进行按压，达到固定U肋板的效果，设定U肋板底板的宽度为L1，下固定块543的宽度为L2，L1的数值均大于2*L2，若是L1大于等于2*L2，且L1小于等于3*L2，则矫正系统驱动两块下固定块543对U肋板进行按压，两块下固定块543对准U肋板底板的两侧下压，若是L1大于3*L2，则矫正系统驱动三块或者更多块下固定块543对U肋板进行按压，其中两块下固定块543对准U肋板底板的两侧下压，剩余的下固定块543对准U肋板底板的中间进行下压，利用不同规格的U肋板底板的宽度数值不同，采用不同数量下压块对U肋板进行下压固定，可以最大化下固定块543的固定效率，确保每种规格的U肋板均可以在设备上实现最大效率的固定；

若干块上固定块541在设备未运行前统一位于横置滑轨53的一侧，等待设备需要运行的，则逐一将通过横置滑轨53移动至校准位置，U肋板放置完成后，摄像组件一33和摄像组件二34实时对U肋板进行检测，将U肋板的宽度数值和底板位置传输至矫正系统，矫正系统驱动相应数量的上固定块541在横置滑轨53上移动，接着对U肋板实现固定。

实施例二，U肋板固定完成，矫正系统驱动主电机运动，主电机运动带动转杆14转动，转杆14转动带动连接杆15转动，最终带动矫正板16转动，矫正板16转动至贴合在U肋板的侧板上，摄像组件一33和摄像组件二34均是通过升降杆组件与装载杆32连接在一起，即通过升降杆组件可以控制摄像组件一33和摄像组件二34升降移动，在矫正板16与侧板位置贴合后，升降杆组件下降带动摄像组件一33和摄像组件二34下降，继而使得摄像组件一33和摄像组件二34下降至U肋板的近处，对U肋板侧板与底板之间角度进行检测，设定额定角度区间为R1，若是检测数值R2大于R1，则表示侧板与底板之间由于外界压力产生大角度的扭力偏差，此种U肋板判定为不合格U肋板，若是检测数值R2小于等于R1，则表示底板和侧板之间的偏差在矫正范围内，此种U肋板判定为合格U肋板，可以经过矫正后继续使用；

对于合格矫正的U肋板的矫正流程：

工人在矫正系统中输入底板与侧板之间的矫正数值R3，矫正板16通过转杆14的转动对侧板施压，使得侧板朝内侧折弯，摄像组件一33和摄像组件二34监测到侧板被矫正板16矫正至R3角度，则矫正系统驱动主电机停止，则转杆14停止带动矫正板16停止，等待工人检测完成，矫正系统驱动固定组件5、矫正板16复位，工人将U肋板通过传送带42取下，再重复上述流程对另一侧侧板矫正完成；

对于不合格的U肋板矫正流程：

矫正系统驱动最靠近切割轮一侧的升降组件542上升带动下固定块543上升，接着上固定块541沿着横置滑轨53朝向外侧移动K距离，K数值由人工设定，移动完成后，再重复将此下固定块543下降按压U肋板的流程，移动K距离为切割轮一65和切割轮二66切割留出空间，摄像组件一33和摄像组件二34监测到侧板与底板之间的交接处，将位置信息传输至矫正系统，矫正系统驱动伸缩组件一67运动带动切割轮一65移动至矫正组件一1上U肋板的交接处，驱动伸缩组件二68运动带动切割轮二66移动至矫正组件二2上U肋板的交接处（顶杆此时处于最低位置，此时传送带42倾斜角度大位于U肋板中间位置的切割轮处于侧板上方，切割轮横向移动不会接触侧板），矫正系统驱动顶杆上升带动传送带42前端抬起，继而使得U肋板抬起，切割轮一65和切割轮二66转动与U肋板接触，开始对U肋板进行切割动作，矫正系统计算顶杆上升距离，使得切割轮一65和切割轮二66切割至U肋板底部为止，顶杆上升结束，电机一43、电机二44、电机三46和电机四47开始运动，工人配合辅助，U肋板沿着传送带42正向和反向移动，将侧板切割下来，使得U肋板分成三块金属板，切割拆分下来的金属板便于存储、运输和再加工，通过对U肋板的检测对U肋板采用不同的加工矫正方式，在一台设备上实现对U肋板的不同的处理方法，加快U肋板的矫正效率。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“侧”、“端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种U肋板的机械矫正装置，包括矫正组件一（1）和矫正组件二（2），其特征在于，所述矫正组件一（1）和矫正组件二（2）为对称结构，设置在安装架（3）的两侧，所述安装架（3）由若干根钢筋焊接而成；

所述矫正组件一（1）和矫正组件二（2）均包括输送组件（4）、固定组件（5）和切割组件（6）；

所述输送组件（4）用于承载U肋板；

所述固定组件（5）用于将U肋板与输送组件（4）固定住；

所述切割组件（6）用于将U肋板的两侧板切割开；

矫正系统，所述矫正系统与矫正组件一（1）、矫正组件二（2）均为电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种U肋板的机械矫正装置，其特征在于，所述输送组件（4）由两个输送轮（41）构成，分别是前输送轮（411）和后输送轮（412），所述前输送轮（411）和后输送轮（412）上设置传送带（42），所述矫正组件一（1）和矫正组件二（2）的前输送轮（411）采用不同的电机驱动，所述矫正组件一（1）的前输送轮（411）由电机一（43）供能，所述矫正组件二（2）的前输送轮（411）由电机二（44）供能，所述电机一（43）和电机二（44）分别设置在输出杆一（45）的两端；

所述矫正组件一（1）和矫正组件二（2）的后输送轮（412）也采用不同的电机驱动，所述矫正组件一（1）的后输送轮（412）由电机三（46）供能，所述矫正组件二（2）的后输送轮（412）由电机四（47）供能，所述电机三（46）和电机四（47）分别设置在输出杆二（48）的两端。

3.根据权利要求1所述的一种U肋板的机械矫正装置，其特征在于，所述固定组件（5）包括支撑杆（51）、横杆（52）和设置在横杆（52）上的两组横置滑轨（53）；

所述支撑杆（51）的顶部与横杆（52）的侧壁固定连接，两组横置滑轨（53）上均滑动连接重压部件（54）。

4.根据权利要求3所述的一种U肋板的机械矫正装置，其特征在于，所述重压部件（54）包括滑动设置在横置滑轨（53）若干组上固定块（541）、设置在上固定块（541）底部的升降组件（542）、设置在升降组件（542）底部的下固定块（543），每块所述上固定块（541）内设置一个独立电机，每块所述上固定块（541）与升降组件（542）连接处设置电源，为所述升降组件（542）供能。

5.根据权利要求1所述的一种U肋板的机械矫正装置，其特征在于，所述矫正组件一（1）和矫正组件二（2）还包括设置在输送组件（4）一侧的挡板（11），所述挡板（11）的顶部设置支撑块（12），所述支撑块（12）与支撑杆（51）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种U肋板的机械矫正装置，其特征在于，所述支撑块（12）上固定设置存储杆（13），存储杆（13）内设置主电机，所述主电机的输出轴上固定安装转杆（14），所述转杆（14）上固定安装连接杆（15），所述连接杆（15）上通过轴球设置矫正板（16）。

7.根据权利要求1所述的一种U肋板的机械矫正装置，其特征在于，所述安装架（3）上固定安装扇板（31），扇板（31）的尾部固定安装装载杆（32），所述装载杆（32）上对称安装摄像组件一（33）和摄像组件二（34）；

所述摄像组件一（33）用于监测矫正组件一（1）上U肋板；

所述摄像组件二（34）用于监测矫正组件二（2）上U肋板。

8.根据权利要求1所述的一种U肋板的机械矫正装置，其特征在于，所述切割组件（6）包括固定安装在安装架（3）上的基座（61），基座（61）上固定安装切割杆（62），切割杆（62）的两端分别设置电机五（63）和电机六（64），电机五（63）的输出轴上固定安装伸缩组件一（67），所述伸缩组件一（67）的端部固定安装切割轮一（65），电机六（64）的输出轴上固定安装伸缩组件二（68），所述伸缩组件二（68）的端部固定安装切割轮二（66）；

所述切割轮一（65）用于切割矫正组件一（1）上的U肋板；

所述切割轮二（66）用于切割矫正组件二（2）上的U肋板。

9.根据权利要求8所述的一种U肋板的机械矫正装置的矫正方法，其特征在于，步骤一，将U肋板放置在矫正组件一（1）上的输送组件（4）上和矫正组件二（2）的输送组件（4）上，开始对U肋板进行矫正；

步骤二，将矫正组件一（1）和矫正组件二（2）上的U肋板固定在传送带（42）上；

步骤三，对U肋板的侧板进行弧度检测；

步骤四，根据需求对U肋板的侧板进行角度偏差矫正；

步骤五，对于检测结果是侧板角度偏差不合格的U肋板进行切割，将侧板切割下来。

10.根据权利要求9所述的一种U肋板的机械矫正装置的矫正方法，其特征在于，通过矫正系统控制矫正组件一（1）和矫正组件二（2），继而实现上述矫正步骤。