一种装配式钢箱复合梁的加工系统的制作方法
【专利摘要】一种装配式钢箱复合梁的加工系统，通过将底箱采用分体式加工，利用塞焊技术以及反变形技术有效解决了传力筋的定位及底箱变形等问题，并且通过合理调整生产工序，提高了钢-混组合桥梁的预制生产效率。采用的技术方案是：所述系统结构中包括卷板开料及裁切模块、借助钢板坯料输送机构与卷板开料及裁切模块相衔接的集中分料转运模块，所述系统的结构中还包括分别与集中分料转运模块衔接的底箱加工模块、波腹板加工模块、上翼板加工模块以及设置在以上三个加工模块末端的集中组焊模块。本实用新型的有益效果是：提高了组合梁体的生产效率。
【专利说明】一种装配式钢箱复合梁的加工系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种箱梁结构的加工系统，尤其是一种适用于工业化加工、结构稳定的装配式钢箱复合梁的成型系统。
【背景技术】
[0002]混凝土桥顺应上个世纪的时代要求，在桥梁建设中起到了举足轻重的作用，在一定程度上满足了社会经济发展对于交通设施的需求，改善了生活环境，促进了经济腾飞，起到了关键性的作用。但混凝土桥的建设存在着诸多的缺陷，其中最重要的有两点:
[0003]①其耗用的砂、石料、水泥数量巨大，而水泥、骨料的生产以及产生的大量建筑垃圾又付出了巨大的环保代价；
[0004]②混凝土桥病害多发及混凝土结构耐久性差。
[0005]基于上述两点原因，开始让工程界更多的关注较之钢结构桥梁更具有经济优势的钢-混凝土组合结构桥梁。较于常见的混凝土桥，钢一混组合结构桥梁充分发挥了钢及混凝土两种材料的各自优势，具有受力性能好、质量易控制、施工便捷快速、耐久性更有保证等特点，且随着经济的发展，造价与混凝土桥更有可比性。
[0006]现有技术中，钢-混组合结构桥梁在桥梁建设中已经起到了举足轻重的作用，如申请号为200920282539.5的专利公开的钢腹板混凝土组合箱梁，其包括钢制上翼板、钢管混凝土底板、左右波形钢腹板构成的箱体，在钢管混凝土底板中含有预应力筋。该钢-混凝土组合结构桥梁的上翼板、钢管混凝土底板、左右波形钢腹板等均在工厂中预制、拼装，有利于实现桥梁构件的预制化、工厂化、标准化生产，确保施工质量，且钢箱叠合组合梁以钢与混凝土之间的组合使用大幅度降低了桥梁的自重，不超过普通钢筋混凝土桥梁自重的40%，这比传统的波形钢腹板桥梁减小20%?30%，降低了下部结构的工程量及规模，降低了工程造价，提高了抗震性能。但是由于钢管混凝土底箱为混凝土灌注，其结构在受到荷载作用下、箱室腹腔内的混凝土与钢板之间存在相对滑移，从而对整体的结构稳定性产生不利影响，造成隐患。
[0007]为解决上述技术问题，申请号为201120053439.2的专利公开了一种用于钢箱叠合梁钢箱底板连接件，其在底箱腹腔内部设置有连接件，所述连接件直接放置在底箱中连接上下金属板，所述连接件可以采用桁架式结构或网式桁架式结构。但是由于底箱的跨径较大(一般为30m)、高度约为15cm、宽度约为f 2m，如何将连接件安装入底箱的狭长的腹腔内、如何能够将连接件稳定牢固地与底箱的上下钢板进行连接、以及如何能够防止底箱在加工过程中由于连续焊接造成的反拱现象等，是实际生产工艺中亟待解决的技术问题。
[0008]不仅如此，在钢-混组合桥梁的预制过程中，由于生产设备、生产条件及生产技术本身的限制，导致在工厂预制复合梁的生产效率一直无法得到提高，如何能够在加强复合梁抗冲击负荷能力的同时，又能进一步提高复合梁的预制生产效率以创造更大的经济效益，是目前复合梁预制工艺及方法亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0009]本实用新型要解决的技术问题是提供一种装配式钢箱复合梁的加工系统，通过将底箱采用分体式加工，利用塞焊技术以及反变形技术有效解决了传力筋的定位及底箱变形等问题，并且通过合理调整生产工序，提高了钢-混组合桥梁的预制生产效率。
[0010]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种装配式钢箱复合梁的加工系统，所述系统结构中包括卷板开料及裁切模块、借助钢板坯料输送机构与卷板开料及裁切模块相衔接的集中分料转运模块，所述系统的结构中还包括分别与集中分料转运模块衔接的底箱加工模块、波腹板加工模块、上翼板加工模块以及设置在以上三个加工模块末端的集中组焊模块。
[0011]本实用新型的有益效果是:采用集中分料机构，实现快速分料后上料和加工；而集中分料机构中设置了与钢板坯料输送机构相衔接的各分支转运机构，实现各类型坯料到各加工工位之间的转运,一方面有利于提高工作效率，降低人工劳动强度，另一方面有利于实现大规模生产，且借助转运分料系统有利于缩短生产线的布局；将坯料转运至相应的工位独立、同时进行加工，提高了加工效率；在进一步改进的方案中，采用升降式横向转移轮机构、并设置反向传输的横向限位接收机构，一方面有利于充分利用厂房空间便于生产线的并行设计，另一方面横向限位接收机构和多吸盘吊装机构避免人工抬运导致的钢板变形；波腹板的成型和等离子切割，实现了波腹板的快速准确成型；在组焊工位中，采用了梁体翻转机构，避免在上翼板与波腹板之间进行仰焊，梁体翻转后可借助自动埋弧焊接机构实现波腹板与顶板的焊接，减少了人工劳动力。
[0012]下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的系统结构图；
[0014]图2是卷板开料及裁切模块的结构示意图；
[0015]图3是集中分料转运模块的结构示意图；
[0016]图4是底箱加工模块的结构示意图；
[0017]图5是波腹板加工模块的结构示意图；
[0018]图6是集中组焊模块的结构示意图；
[0019]附图中，I代表卷板开料及裁切模块，2代表钢板坯料输送机构，3代表集中分料转运模块，4代表底箱加工模块，5代表波腹板加工模块，6代表上翼板加工模块，7代表集中组焊模块，1-1代表卷板开卷机构，1-2代表卷板校平机构，1-3代表坯料裁切机构，1-4代表坯料预处理机构，3-1代表升降式横向转移轮机构,3-2代表反向传输的棍式转运输送机构，
3-3代表多吸盘横向吊装机构，3-4代表横向限位接收机构，3-5代表第二多吸盘横向吊装机构，4-1代表底箱底板成型机构，4-2代表底箱顶板开孔机构，4-3代表底箱组焊台，4-4代表第三多吸盘横向吊装机构，4-5代表自动埋弧焊机构，5-1代表波腹板坯料上料机构，5-2代表波腹板成型机构，5-3代表第二升降式横向转移轮机构,5-4A代表左波腹板分料输送带，5-4B代表右波腹板分料输送带，5-5A代表左波腹板等离子切割机，5-5B代表右波腹板等离子切割机，7-1代表隔板与底箱组焊平台，7-1-1代表隔板存储平台，7-2代表波腹板与底箱组焊平台，7-2A代表左波腹板吊装上料机构，7-2B代表右波腹板吊装上料机构，7-3代表上翼板与波腹板组焊平台，7-3-1代表上翼板存储平台，7-4代表梁体翻转机构。
【具体实施方式】
[0020] 参看图1，一种装配式钢箱复合梁的加工系统，所述系统结构中包括卷板开料及裁切模块1、借助钢板坯料输送机构2与卷板开料及裁切模块I相衔接的集中分料转运模块3，所述系统的结构中还包括分别与集中分料转运模块3衔接的底箱加工模块4、波腹板加工模块5、上翼板加工模块6以及设置在以上三个加工模块末端的集中组焊模块7。
[0021]参看图2，所述卷板开料及裁切模块I的结构中包括借助输送机构依次衔接的：卷板开卷机构1-1、卷板校平机构1-2、坯料裁切机构1-3、坯料预处理机构1-4，所述预处理机构1-4包括抛丸机构、喷漆机构和烘干机构。
[0022]所述集中分料转运模块3的结构中包括:与钢箱式组合梁生产线各个独立加工工位直接连通、执行分时操作的分支转运机构，所说的分支转运机构包括:连接底箱加工模块4的分支转运机构、连接波腹板加工模块5的分支转运机构、以及连接上翼板加工模块6的分支转运机构。
[0023]参看图3，连接波腹板加工模块5的分支转运机构包括:设置在钢板坯料传输机构2出口位的升降式横向转移轮机构3-1、与钢板还料传输机构2平行设置的反向传输的棍式转运输送机构3-2以及配置在反向传输的棍式转运输送机构3-2上方的多吸盘横向吊装机构3-3,波腹板还料借助升降式横向转移轮机构3-1横向转运至反向传输的棍式转运输送机构3-2上、并借助多吸盘横向吊装机构3-3平移至波腹板加工工位。
[0024]参看图3，所述上翼板加工模块6的分支转运机构中包括:设置在升降式横向转移轮机构3-1另一侧的横向限位接收机构3-4、和设置在横向限位接收机构3-4上方的第二多吸盘横向吊装机构3-5。
[0025]参看图4，所述底箱加工模块4中包括借助转运台车与升降式横向转移轮机构3-1衔接的底箱顶板开孔机构4-2、与升降式横向转移轮机构3-1借助输送带衔接的底箱底板成型机构4-1、设置在底箱底板成型机构4-1出料端的底板接料机构4-2、与底板接料机构4-2平行且位于底箱组焊工位上的输送带式底箱组焊台4-3及配套焊接机构、以及设置在底箱组焊台4-3与底板接料机构4-2之间的第三多吸盘横向吊装机构4-4、位于底箱组焊台
4-3下方的限位工装卡具，以及设置在底箱组焊台4-3输送末端的自动埋弧焊机构4-5。
[0026]参看图5，所述波腹板加工模块5的结构中包括:波腹板成型机构5-2、设置在波腹板成型机构5-2的上料端的波腹板坯料上料机构5-1、以及设置在波腹板成型机构5-2的下料端的第二升降式横向转移轮机构5-3、设置在第二升降式横向转移轮机构5-3两侧的左、右波腹板分料输送带5-4A、5-4B及配套的多吸盘横向吊装机构，以及设置在分别设置在左、右波腹板分料输送带5-4A、5-4B上方的左、右波腹板等离子切割机5-5A、5-5B，所述波腹板成型机构5-2的波腹板坯料上料机构5-1与反向传输的辊式转运输送机构3-2平行设置，且之间借助多吸盘横向吊装机构3-3横向连接；左、右波腹板分料输送带5-4A、5-4B延伸至集中组焊模块7的两侧。
[0027]参看图6，所述集中组焊模块7包括依次衔接设置在输送带式底箱组焊台4-3末端的输送带式隔板与底箱组焊平台7-1、输送带式波腹板与底箱组焊平台7-2、上翼板与波腹板组焊平台7-3以及配套的焊接机构，在隔板与底箱组焊平台7-1的一侧设有隔板存储平台7-1-1及设置在两者之间的横向吊装机构，左、右波腹板分料输送带5-4A、5-4B延伸至波腹板与底箱组焊平台7-2两侧且设有左、右波腹板吊装上料机构7-2A、7-2B，上翼板与波腹板组焊平台7-3的一侧设有上翼板存储平台7-3-1及设置在两者之间的横向吊装机构。
[0028]所述集中组焊模块7中还包括设置在上翼板与波腹板组焊平台7-3 —侧的梁体翻转机构7-4以及设置在两者之间的横向换位吊装机构。
[0029]本实用新型在具体实施时，钢板卷依次经过开卷、校平、裁切和预处理完成坯料准备的工作，经过集中分料转运模块将各种坯料转运输送至各自加工的工位。底箱底板是沿着集中分料转运模块的主线继续向前进行输送并完成底箱底板成型加工的，底箱顶板坯料和上翼板坯料在集中分料转运模块的一侧转运输送至各自的加工工位，而波腹板坯料在集中分料转运模块的另一侧借助回转输送机构返回至与开卷机构平齐的位置，这样减少了生产线的长度，节约了生产空间。波腹板在经过冲压成型后，需要裁切两侧形成与底箱和上翼板相匹配的坡面，将成型后的波腹板分成两路分别延伸至在组焊工位两侧，方面在组焊时选择各自对应侧的波腹板，使得结构更对称。底箱成型后输送至组焊工位，首先焊接隔梁，然后在隔梁两侧焊接波腹板，最后焊接上翼板，上翼板在焊接时，仰焊非常困难，所以在焊接上翼板的工位上增加了一个梁体翻转机构，借助梁体翻转机构，将预焊之后的梁体翻转，使得上翼板在下，底箱在上，然后借助自动埋弧焊接设备实现顶板与上翼板的焊接。
【权利要求】
1.一种装配式钢箱复合梁的加工系统，所述系统结构中包括卷板开料及裁切模块(I)、借助钢板坯料输送机构(2)与卷板开料及裁切模块(I)相衔接的集中分料转运模块(3)，其特征在于:所述系统的结构中还包括分别与集中分料转运模块(3)衔接的底箱加工模块(4)、波腹板加工模块(5)、上翼板加工模块(6)以及设置在以上三个加工模块末端的集中组焊模块(7)。
2.根据权利要求1所述的一种装配式钢箱复合梁的加工系统，其特征在于:所述卷板开料及裁切模块(I)的结构中包括借助输送机构依次衔接的:卷板开卷机构(1-1)、卷板校平机构(1_2)、还料裁切机构(1-3 )、还料预处理机构(1_4),所述预处理机构(1-4)包括抛丸机构、喷漆机构和烘干机构。
3.根据权利要求1所述的一种装配式钢箱复合梁的加工系统，其特征在于:所述集中分料转运模块(3)的结构中包括:与钢箱式组合梁生产线各个独立加工工位直接连通、执行分时操作的分支转运机构，所说的分支转运机构包括:连接底箱加工模块(4)的分支转运机构、连接波腹板加工模块(5)的分支转运机构、以及连接上翼板加工模块(6)的分支转运机构。
4.根据权利要求3所述的一种装配式钢箱复合梁的加工系统，其特征在于:连接波腹板加工模块(5)的分支转运机构包括:设置在钢板坯料传输机构(2)出口位的升降式横向转移轮机构(3-1)、与钢板坯料传输机构(2)平行设置的反向传输的辊式转运输送机构(3-2)以及配置在反向传输的辊式转运输送机构(3-2)上方的多吸盘横向吊装机构(3-3)，波腹板还料借助升降式横向转移轮机构(3-1)横向转运至反向传输的棍式转运输送机构(3-2)上、并借助多吸盘横向吊装机构(3-3)平移至波腹板加工工位。
5.根据权利要求4所述的一种装配式钢箱复合梁的加工系统，其特征在于:所述上翼板加工模块(6)的分支转运机构中包括:设置在升降式横向转移轮机构(3-1)另一侧的横向限位接收机构(3-4)、和设置在横向限位接收机构(3-4)上方的第二多吸盘横向吊装机构(3-5)。
6.根据权利要求4所述的一种装配式钢箱复合梁的加工系统，其特征在于:所述底箱加工模块(4)中包括借助转运台车与升降式横向转移轮机构(3-1)衔接的底箱顶板开孔机构(4-2)、与升降式横向转移轮机构(3-1)借助输送带衔接的底箱底板成型机构(4-1)、设置在底箱底板成型机构(4-1)出料端的底板接料机构(4-2)、与底板接料机构(4-2)平行且位于底箱组焊工位上的输送带式底箱组焊台(4-3)及配套焊接机构、以及设置在底箱组焊台(4-3)与底板接料机构(4-2)之间的第三多吸盘横向吊装机构(4-4)、位于底箱组焊台(4-3)下方的限位工装卡具，以及设置在底箱组焊台(4-3)输送末端的自动埋弧焊机构(4-5)。
7.根据权利要求6所述的一种装配式钢箱复合梁的加工系统，其特征在于:所述波腹板加工模块(5)的结构中包括:波腹板成型机构(5-2)、设置在波腹板成型机构(5-2)的上料端的波腹板坯料上料机构(5-1)、以及设置在波腹板成型机构(5-2)的下料端的第二升降式横向转移轮机构(5-3)、设置在第二升降式横向转移轮机构(5-3)两侧的左、右波腹板分料输送带(5-4A、5-4B)及配套的多吸盘横向吊装机构，以及设置在分别设置在左、右波腹板分料输送带(5-4A、5-4B)上方的左、右波腹板等离子切割机(5-5A、5-5B)，所述波腹板成型机构(5-2)的波腹板坯料上料机构(5-1)与反向传输的辊式转运输送机构(3-2)平行设置，且之间借助多吸盘横向吊装机构(3-3)横向连接；左、右波腹板分料输送带(5-4A、5-4B)延伸至集中组焊模块(7)的两侧。
8.根据权利要求7所述的一种装配式钢箱复合梁的加工系统，其特征在于:所述集中组焊模块(7)包括依次衔接设置在输送带式底箱组焊台(4-3)末端的输送带式隔板与底箱组焊平台(7-1)、输送带式波腹板与底箱组焊平台(7-2)、上翼板与波腹板组焊平台(7-3)以及配套的焊接机构，在隔板与底箱组焊平台(7-1)的一侧设有隔板存储平台(7-1-1)及设置在两者之间的横向吊装机构，左、右波腹板分料输送带(5-4A、5-4B)延伸至波腹板与底箱组焊平台(7-2)两侧且设有左、右波腹板吊装上料机构(7-2A、7-2B)，上翼板与波腹板组焊平台(7-3)的一侧设有上翼板存储平台(7-3-1)及设置在两者之间的横向吊装机构。
9.根据权利要求8所述的一种装配式钢箱复合梁的加工系统，其特征在于:所述集中组焊模块(7)中还包括设置在上翼板与波腹板组焊平台(7-3) —侧的梁体翻转机构(7-4)以及设置在两者之间的横向换位吊装机构。
【文档编号】B23P23/06GK203426705SQ201320516804
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】李来宾, 郑会玺, 马朝波, 石英杰, 司魁, 王珑, 赵志斌 申请人:邢台路桥千山桥梁构件有限责任公司