CN211840669U - 一种钢管束生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢管束生产设备，包括：组立装置，用于将多根U型钢管或者方矩管组拼点焊成平板型钢管束待焊接工件；连续焊接装置，用于对钢管束待焊接工件的点焊拼缝进行连续焊接，以形成钢管束待装配工件；钢管束等离子切割划线一体装置，用于对侧立输送到所述钢管束等离子切割划线一体装置的所述钢管束待装配工件表面上的零部件待装配部位进行等离子划线标记，另还用于对所述钢管束待装配工件上的工艺孔进行等离子切割。根据本发明的钢管束生产设备，通过采用等离子划线替代传统的人工测量划线、或者专门的机器喷粉\喷墨划线，可极大地提高测量划线工作效率；此外，由于划线工序与割孔工序在同一工位上完成，节省了作业场地空间。

Description

一种钢管束生产设备

技术领域

本发明涉及一种用于装配式钢结构建筑中的钢管束剪力墙构件、或其它类似的钢板剪力墙构件制造过程中的某些加工工序的生产设备。

背景技术

在装配式钢结构建筑的钢管束剪力墙构件、或其它类似的钢板剪力墙构件的制造加工过程中，有一道工序是零部件的装配，即在钢管束本体工件上装配零部件，但在装配前需要对零部件的装配位置进行测量划线以便给予标记。

一种划线方式是工人采用卷尺、直尺、角尺、石笔等工具进行手工划线，其存在工作效率低、质量不稳定、占用作业场地大等问题。

另一种划线方式是采用专门划线机进行划线，例如，201821750721.4公开了一种钢管束喷粉划线机，通过高温燃烧的锌粉喷敷在钢管束表面划线。这种划线方式需要额外占用工位进行划线，占用场地大；且这种划线方式一次仅能在钢管束结构构件的一侧划线，当需要在另一侧划线时，需进行180度翻转后才能在另一侧进行划线，采用这种划线方式，不仅需要额外占用工位，还存在翻身辅助工序，浪费工时。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种钢管束生产设备，以解决现有技术中人工测量划线或者专门机器划线存在的效率低、耗时长、质量不稳定、占用作业场地大等问题缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种钢管束生产设备，包括：组立装置，用于将多根U型钢管或者方矩管组拼点焊成平板型钢管束待焊接工件；连续焊接装置，用于对所述钢管束待焊接工件的点焊拼缝进行连续焊接，以形成钢管束待装配工件；以及钢管束等离子切割划线一体装置，用于对侧立输送到所述钢管束等离子切割划线一体装置的所述钢管束待装配工件表面上的零部件待装配部位进行等离子划线标记，另还用于对所述钢管束待装配工件上的工艺孔进行等离子切割。

进一步地，根据本发明一个实施例的钢管束等离子切割划线一体装置，包括：底座，用于支撑或托挂多个运动机构、并约束其在设定范围内运动、多个运动机架在所述每个运动机架上对称设置有工件侧扶机构和多个等离子切割划线单元，用于对侧立的钢管束工件的侧扶定位和对其两侧面同时进行平面坐标内的划线、割孔，以及控制器；所述控制器与所述多个等离子切割划线单元电气连接，通过预设的运动控制程序及改变多个等离子切割划线单元的工作电流，控制所述多个等离子切割划线单元对所述钢管束工件按预设的工作轨迹进行划线或者割孔。

进一步地，根据本发明一个实施例的钢管束生产设备还包括，在所述每个运动机架上对称设置有多组工件侧扶机构和多个升降机构，每个升降机构上设置有至少一个等离子切割划线单元。

进一步地，根据本发明一个实施例的钢管束生产设备还包括，其中利用对称设置在每个所述运动机架及其升降机构上的多个等离子切割划线单元，同时在所述钢管束工件两侧面进行划线。

进一步地，根据本发明一个实施例的钢管束生产设备还包括，其中利用对称设置在每个所述运动机架及其升降机构上的多个等离子切割划线单元，同时在所述钢管束工件两侧面进行割孔。

进一步地，根据本发明一个实施例的钢管束生产设备，所述运动机架及其升降机构至少为二套，所述多个等离子切割划线单元至少为四个。

进一步地，根据本发明一个实施例的钢管束生产设备，所述控制器用于对所述多个运动机架进行水平运动控制。

进一步地，根据本发明一个实施例的钢管束生产设备，所述控制器用于对所述多个升降机构进行竖向运动控制。

进一步地，根据本发明一个实施例的钢管束生产设备，所述多个等离子切割划线单元对所述钢管束工件进行等离子划线时的工作电流小于对所述钢管束工件进行等离子切割时的工作电流。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种钢管束等离子切割划线一体装置，包括：底座、多个运动机架及其升降机构、对称设置在每个所述运动机架及其升降机构上的多个等离子切割划线单元，用于对侧立的钢管束工件的两侧面同时进行划线、割孔、以及控制器；所述控制器与所述多个等离子切割划线单元电气连接，通过预设的运动控制程序及改变所述多个等离子切割划线单元的工作电流，控制所述多个等离子切割划线单元对所述钢管束工件按预设的工作轨迹进行划线或者割孔。

根据本发明的钢管束生产设备其中的钢管束等离子切割划线一体装置，通过采用对称设置多个等离子切割划线单元在完成焊接的侧立钢管束工件的两侧面同时进行划线、割孔，极大地提高了测量划线、割孔的工作效率；其次，通过采用等离子划线替代传统的人工测量划线、或者专门的机器喷粉\喷墨划线，除提高了划线工作效率外，由于划线工序在零部件装配工位之前与割孔工序在同一工位上完成，因而节省了作业场地空间。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的钢管束生产设备的组成结构关系图；

图2示出了根据本发明实施例的钢管束工件构造示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例的钢管束等离子切割划线一体装置的结构示意图；

图4示出了根据本发明一个实施例的运动机架及其升降机构的结构示意图；以及

图5示出了控制器控制等离子切割划线单元进行工作的操作过程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1示出了根据本发明一个实施例的钢管束生产设备的组成结构关系框图，如图1所示，该一种钢管束生产设备10，组立装置12，用于将多根U型钢管或者方矩管组拼点焊成平板型钢管束待焊接工件，连续焊装置14，用于对钢管束待焊接工件的点焊拼缝进行连续焊接，以形成钢管束待装配工件；以及钢管束等离子切割划线一体装置16，用于对侧立输送到所述钢管束等离子切割划线一体装置的所述钢管束待装配工件表面上的零部件待装配部位进行等离子划线标记，钢管束等离子切割划线一体装置16还用于在对所述钢管束待装配工件上的工艺孔进行等离子切割。

具体地，多根U型钢管或者方矩管先后逐根被输送到组立装置12上进行钢管束的组立。首先，在组立装置12上，将若干U型钢、方矩管零件材料依次放置于供料台架上，喂料机构将零件逐根送入进料辊道上。首根零件进入组立区并定位，夹持升降机构将零件夹紧并提升，第二根零件进入组立区并定位后，夹持升降机构下降使首根零件压紧在第二根零件上，随即通过侧压机构将两根零件侧面夹紧。采用多组可运动机架中位于两端的各一组机架上相对于侧立钢管束工件两侧面对称分布的焊枪组(每侧至少有上、下各一把焊枪)在二个组拼零件的两侧面对一条拼连缝同时进行固定式点焊而使二个零件拼连固定；然后夹持升降机构将两根点焊为一体的零件组再次提升(此时侧压机构松夹)，第三根零件进入组立区并定位后，夹持升降机构下降使前面的零件组压紧在第三根零件上，此时侧压机构将三根零件侧面夹紧。再采用多组可运动机架上的相应对称焊枪组在三个组拼零件的两侧面对上下二条拼连缝同时进行分段点焊而使三个零件固定为一体。重复前述第二、第三个零件的进料、组拼、点焊过程，直至将所有零件材料组拼点焊成侧立的平板型钢管束待焊接工件。或简单之，也可按两两拼连逐缝点焊的方式进行组立工作。

接着，将钢管束待焊接工件侧立传送到连续焊装置14工位上进行连续焊接。首先通过传送辊道将钢管束待焊接工件从组立装置12工位侧立输送至连续焊装置14工位，然后连续焊装置14中的多组可运动机架上相对于侧立钢管束工件两侧面对称布置的焊枪组(每侧至少有上、下各一把焊枪)，于钢管束工件两侧面按组分段在每个焊接顺次内同时对二条焊缝进行同步焊接。

在一个可能的示例中，首先各焊枪组可以对钢管束工件位于竖向中部的二条焊缝在水平纵向分别按由中部向两端施焊的方向同时对二条焊缝进行同步连续焊接；焊接完毕后，各组焊枪自动复位至焊接起始处，同时各组的上层焊枪、下层焊枪分别往上、往下同步移动至各自相邻的待焊接焊缝位置处，按前次的焊接分段和方向再次同时对上、下二条焊缝进行同步连续焊接。以此类推，直至将钢管束工件上的所有焊缝全部焊接完毕(焊缝条数为奇数时，设置上下二层焊枪中的一层对应进行工作)，形成钢管束待装配工件。如图2所示。

接着，将钢管束工件保持侧立姿态传送至钢管束等离子切割划线一体装置16，并在所述钢管束等离子切割划线一体装置16上对所述钢管束工件进行等离子划线、等离子割孔。

图3示出了根据本发明一个实施例的钢管束等离子切割划线一体装置的结构示意图，图4示出了根据本发明一个实施例的运动机架及其升降机构的结构示意图。如图3、图4所示，钢管束切等离子割划线一体装置，进一步包括：1底座，用于支撑或托挂多个运动机构、并约束其在设定范围内运动，至少二个运动机架2及其上的升降机构3，在所述每个运动机架上对称设置有用于对侧立的钢管束工件的侧扶定位的工件侧扶机构，对称设置在所述其升降机构3上的对应等离子切割划线单元6，用于对侧立的钢管束工件5的两侧面进行划线、割孔；以及控制器(未示出)，所述控制器与所述多个等离子切割划线单元6电气连接，并通过预设的运动控制程序及改变多个等离子切割划线单元6的工作电流，控制所述多个等离子切割划线单元6对所述钢管束工件按预设的工作轨迹进行划线或者割孔。

在一个可能的实施例中，所述钢管束等离子切割划线一体装置还包括与底座相互固定的座架。底座和座架用于支撑或托挂多个运动机构、并约束其在设定范围内运动。

在本实施例中，对钢管束工件划线采用等离子划线技术。利用较小的电流产生通过高频电弧放电产生离子，当电弧喷射到金属材料上时，能在金属材料表面形成浅窄的喷射痕迹。

同时，等离子切割划线一体装置还可以对钢管束工件两侧面的工艺孔进行等离子切割。具体地，二个运动机架及其升降机构上的对应离子切割划线单元6分别按预先设定的工作范围及所需加工孔的直径及间距，在控制器的控制下分别按各自预设的工作轨迹进行逐孔切割直至完成。在进行等离子切割时，工作电流应大于等离子划线时的工作电流。

在一个可能的实施例中，运动机架2置于底座1之上，底座1上的多条间隔并相互平行的直线导轨为运动机架2提供纵向运动的导向约束。

在一个可能的实施例中，运动机架2可以是侧立对称龙门式机架，如图4所示；也可以是单侧托挂式机架(图示略)。

通过以上配置，可以利用在钢管束切等离子割划线一体装置中的运动机架及其升降机构上对称设置的多个等离子切割划线单元，同时在钢管束工件两侧面进行等离子划线、割孔。

在一个可能的实施例中，如图4所示，在每个运动机架上设有多个升降机构3，且使其对称配置在待加工的钢管束工件5的两侧。在升降机构3上设有等离子切割划线单元6，另还设有驱动等离子切割划线单元远离或靠近钢管束工件表面的驱动装置。

在一个可能的实施例中，如图3、图4所示，运动机架2例如是二个，每个运动机架2上对称各设置二个升降机构3，每个升降机构3上设有一个等离子切割划线单元6。这样，在本公开的钢管束等离子切割划线一体装置中共配置了四个等离子切割划线单元，在钢管束工件的每一侧配置两个等离子切割划线单元6同时进行等离子划线、割孔。

在本公开中，通过运动机架、升降机构及相关驱动装置的设置，使得每个等离子切割划线单元6可以在不同的范围内独立工作，从而提高了加工效率。

钢管束等离子切割划线一体装置还包括控制器，一方面该控制器与运动机架2及其上的升降架3电气连接，从而根据划线轨迹和/或切割位置实时控制运动机架2及其上的升降机构3进行相应的移动。另一方面，该控制器还与多个等离子切割划线单元6电气连接，在进行划线操作时，控制等离子切割划线单元6的电源提供较小的工作电流以实现划线作业，而在割孔时，控制等离子切割划线单元6的电源提供更大的工作电流，以实现割孔作业。

图5是控制器控制等离子切割划线单元6进行等离子划线的操作过程示意图。如图5所示，控制器通过如下方式控制等离子切割划线单元6进行等离子划线：

S11，基于钢管束工件上待装配零部件的装配位置生成划线轨迹；S12，将划线轨迹转换为机器可读代码输入到等离子切割划线一体机的控制器中；S13，在钢管束工件入位后，控制多个等离子切割划线单元移动到划线基准起始点，其中每个等离子切割划线单元具有预设的工作范围；S14，控制器按照设定的划线轨迹控制各等离子切割划线单元划出各自范围的装配标记线；S15，控制多个等离子切割划线单元复位。

在一个可能的实施例中，等离子切割划线单元6按照预定的孔径、孔距和切割顺序进行割孔，例如，从上至下或从下至上、往一端同向或从中间向两端反向进行割孔，直至钢管束工件上的所有工艺孔全部切割完毕。钢管束工件完成割孔后，可将其自动输送至卸件区。

尽管在本公开中描述了先划线操作再进行割孔操作，但本领域技术人员应理解，控制器可以通过配置操作先控制切割划线一体机进行等离子割孔，割孔完成后再控制切割划线一体机进行等离子划线。

结果，在本实施例中，通过采用对称设置的多个等离子切割划线单元在完成焊接的钢管束工件的两侧面同时进行划线、割孔，极大地提高了划线、割孔的工作效率；其次，基于等离子划线替代传统的人工测量划线，或者专门的机器喷粉\喷墨划线，可极大地提高测量划线工作效率。此外，由于划线工序在零部件装配工位之前与割孔工序在同一工位上完成，节省了作业场地空间。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢管束生产设备，其特征在于，包括：

组立装置，用于将多根U型钢管或者方矩管组拼点焊成平板型钢管束待焊接工件；

连续焊装置，用于对所述钢管束待焊接工件的点焊拼缝进行连续焊接，以形成钢管束待装配工件；以及

钢管束等离子切割划线一体装置，用于对侧立输送到所述钢管束等离子切割划线一体装置的所述钢管束待装配工件表面上的零部件待装配部位进行等离子划线标记；

所述钢管束等离子切割划线一体装置，还用于对所述钢管束待装配工件上的工艺孔进行等离子切割。

2.根据权利要求1所述的钢管束生产设备，其特征在于，所述钢管束等离子切割划线一体装置，包括：

底座，用于支撑或托挂多个运动机构、并约束其在设定范围内运动；

多个运动机架及其升降机构，在所述每个运动机架上对称设置有工件侧扶机构和多个等离子切割划线单元，用于对侧立的钢管束工件的侧扶定位和对其两侧面同时进行平面坐标内的划线、割孔；以及

控制器，所述控制器与所述多个等离子切割划线单元电气连接，通过预设的运动控制程序及改变所述多个等离子切割划线单元的工作电流，控制所述多个等离子切割划线单元按预设的工作轨迹对所述钢管束工件进行划线或者割孔。

3.根据权利要求2所述的钢管束生产设备，其特征在于，在所述每个运动机架上对称设置有多组工件侧扶机构和多个升降机构，每个所述升降机构上设置有至少一个所述等离子切割划线单元。

4.根据权利要求2或者3所述的钢管束生产设备，其特征在于，利用对称设置在每个所述运动机架及其升降机构上的多个等离子切割划线单元，同时在所述钢管束工件两侧面进行划线。

5.根据权利要求2或者3所述的钢管束生产设备，其特征在于，利用对称设置在每个所述运动机架及其升降机构上的多个等离子切割划线单元，同时在所述钢管束工件两侧面进行割孔。

6.根据权利要求2或者3所述的钢管束生产设备，其特征在于，所述多个运动机架及其升降机构至少为二套，所述多个等离子切割划线单元至少为四个。

7.根据权利要求2所述的钢管束生产设备，其特征在于，所述控制器用于对所述多个运动机架进行水平运动控制。

8.根据权利要求2所述的钢管束生产设备，其特征在于，所述控制器还用于对所述运动机架上的多个升降机构进行竖向运动控制。

9.根据权利要求2所述的钢管束生产设备，其特征在于，所述多个等离子切割划线单元对所述钢管束工件进行等离子划线时的工作电流小于对所述钢管束工件进行等离子割孔时的工作电流。

10.一种钢管束等离子切割划线一体装置，其特征在于，包括：

底座；

多个运动机架及其升降机构；

对称设置在每个所述运动机架及其升降机构上的多个等离子切割划线单元，用于对侧立的钢管束工件的两侧面同时进行划线、割孔，以及

控制器，所述控制器与所述多个等离子切割划线单元电气连接，通过预设的运动控制程序及改变所述多个等离子切割划线单元的工作电流，控制所述多个等离子切割划线单元按预设的工作轨迹对所述钢管束结构构件进行划线或者割孔。

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