[发明专利]钢管束组合结构构件的自动化生产工艺及其设备

权利要求书

1.钢管束组合结构构件的自动化生产工艺，其特征在于：所述的生产工艺包括如下步骤：

(1)U型钢管的制备：在冷弯成型装置上，连续将定宽的钢卷原料冷弯轧制成U型钢管，并按图纸要求，自动切割成为定长的开口朝上的U型钢管，为后续工序准备型材；

(2)U型钢管的定向转料：在上述冷弯成型装置后，利用定向转料装置，使得U型钢管的开口朝下，实现U型钢管的定向转料，为后道焊接工序供料；

(3)一字型钢管束结构构件的拼装焊接：由定向转料装置提供的U型钢管经过一字型钢管束拼装焊接装置，依次逐根叠加拼装，并自动对上、下U型钢管的接触处形成的焊缝进行焊接，直到形成要求的一字型钢管束结构构件；

(4)一字型钢管束结构构件的翻转：呈竖直状态的一字型钢管束结构构件焊接完成后，需要按照钢管束组合结构构件的制作要求，对步骤(3)中得到的一字型钢管束结构构件实行水平翻转或不翻转操作，并按要求输送到下一工序；

(5)钢管束组合结构构件的拼装焊接：由上一道工序输送过来的一字型钢管束结构构件按要求进行定位及拼装，并对接触焊缝施行焊接，形成符合技术要求的钢管束组合结构构件；

(6)钢管束组合结构构件的端铣加工：采用端面铣床对钢管束组合结构构件的端部进行平面铣削加工，保证钢管束组合结构构件的定长及端部平面度要求。

2.如权利要求1所述的钢管束组合结构构件的自动化生产工艺，其特征在于：所述的U型钢管是开口端呈收缩状的U字形的型材。

3.如权利要求2所述的钢管束组合结构构件的自动化生产工艺，其特征在于：所述的一字型钢管束结构构件由多个U型钢管拼接而成，每个U型钢管的U字形开口处拼接前一个U型钢管的U字形的折弯底部。

4.如权利要求3所述的钢管束组合结构构件的自动化生产工艺，其特征在于：所述的钢管束组合结构构件的总体形状是下列之一：C型、Z字型、T字型、十字型或L型，所述的钢管束组合结构构件由多个一字型钢管束结构构件依次连接构成；所述的一字型钢管束结构构件具有空腔，所述的空腔内浇注混凝土。

5.专用于如权利要求4所述的钢管束组合结构构件的自动化生产工艺的设备，其特征在于：包括沿生产线中U型钢管的输送方向布置的冷弯成型装置、U型钢管定向转料装置、一字型钢管束自动拼装焊接装置、一字型钢管束结构构件自动翻转装置、钢管束组合结构构件自动拼装焊接装置以及控制上述装置运行的自动控制系统；

所述的U型钢管定向转料装置包括用于传送U型钢管的落料辊道、90度间隔旋转轮、顺时针旋转的摆臂接料架、用于驱动摆臂接料架的驱动液压缸以及横向送料辊道，所述的落料辊道通过机架设置在冷弯成型装置的后端，所述的机架上安装有摆臂接料架和驱动液压缸，所述的90度间隔旋转轮设置在所述的落料辊道的侧部，用于将开口朝上的U型钢管顺时针旋转90度；所述的摆臂接料架的端部设置在所述的90度间隔旋转轮的后端，用于接收被所述的90度间隔旋转轮旋转后的U型钢管，所述的摆臂接料架使U型钢管旋转90度后开口朝下，所述的横向落料辊道设置在摆臂接料架的后方，用于放置经摆臂接料架旋转后的U型钢管；

所述的一字型钢管束自动拼装焊接装置包括第一焊接工作台、可移动式悬吊机械手、固定式悬吊机械手、悬吊机械手移动小车、第一移动小车门架、第一龙门式焊枪机架、第一输送辊道和第一焊枪，所述的第一龙门式焊枪机架、第一输送辊道分别安装固定在所述的第一焊接工作台上，且所述的第一龙门式焊枪机架可沿第一焊接工作台上的导轨纵向移动；所述的第一移动小车门架固设在所述的第一焊接工作台上，所述的悬吊机械手移动小车设置在所述的第一移动小车门架上，且可沿所述的第一移动小车门架纵向移动；所述的可移动式悬吊机械手固设在所述的悬吊机械手移动小车上，所述的固定式悬吊机械手固设在所述的第一移动小车门架上，所述的移动式悬吊机械手可沿所述的第一移动小车门架纵向定长移动，所述的可移动式悬吊机械手和固定式悬吊机械手共同夹持一字型钢管束结构构件；所述的第一焊枪安装在第一龙门式焊枪机架上且可沿所述的第一龙门式焊枪机架在水平方向上移动，用于对上、下U型钢管的接触处形成的焊缝进行焊接；

所述的一字型钢管束结构构件自动翻转装置包括底架以及纵向平行设置在底架上的多套翻转机构，所述的翻转机构包括可旋转式定位翻转臂、固定式定位翻转臂、翻转臂移动小车、用于驱动可旋转式定位翻转臂水平翻转的翻转液压系统、第二输送辊道以及用于驱动翻转臂移动小车的驱动系统，所述的第二输送辊道固设在所述的底架上，所述的翻转臂移动小车设置在所述的第二输送辊道上且可沿所述的第二输送辊道纵向移动；所述的可旋转式定位翻转臂和固定式定位翻转臂分别设置在翻转臂移动小车上，且两者相对设置；

所述的钢管束组合结构构件自动拼装焊接装置包括第一悬吊式机械手、第二悬吊式机械手、第二龙门式焊枪机架、第一横向移动小车、第二横向移动小车、纵向移动小车、第二移动小车门架、第三输送辊道、第二焊接工作台、第二焊枪，所述的第二龙门式焊枪机架、第三输送辊道分别安装固定在所述的第二焊接工作台上，且所述的第二龙门式焊枪机架可沿第二焊接工作台上的导轨纵向移动；所述的第二移动小车门架固设在所述的第二焊接工作台上，所述的纵向移动小车设置在所述的第二移动小车门架上且可沿所述的第二移动小车门架横向移动，所述的第一横向移动小车固设在所述的纵向移动小车上且可沿所述的纵向移动小车纵向移动；所述的第二横向移动小车设置在所述的第二移动小车门架上且可沿所述的第二移动小车门架上横向移动；所述的第一悬吊机械手设置在所述的第一横向移动小车上，所述的第二悬吊机械手设置在第二横向移动小车上，所述的第一悬吊机械手可沿所述的第二移动小车门架横向或纵向移动，所述的第二悬吊机械手可沿所述的第二移动小车门架纵向移动；所述的第一悬吊机械手和第二悬吊机械手共同夹持钢管束组合结构构件；所述的第二焊枪安装在第二龙门式焊枪机架上且可沿所述的第二龙门式焊枪机架在水平方向上移动，用于对上、下U型钢管的接触处形成的焊缝进行焊接；所述的第二侧向压紧机构安装在第二龙门式焊枪机架上且可沿所述的第二龙门式焊枪机架在水平方向上移动，用于对钢管束组合结构构件的侧方夹紧。