盾构管片生产线及其生产方法与流程

1.本发明涉及盾构管片生产线技术领域，尤其涉及一种盾构管片生产线及其生产方法
。


背景技术：

2.盾构管片生产线包括钢筋送料
、
平面网焊接送料和立体网焊接，在现有布置中，平面网与立体网布置分散，增加了平面网工位到立体网焊接工位的搬运或转运过程，转运过程可能造成平面网的变形，且平面网焊接后储存一定量再搬运，增大了占地空间，而且多次搬运，增加了立体网成型误差
。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种盾构管片生产线及其生产方法，以解决平面网焊接和立体网焊接在生产线上分散布置导致占地空间大和立体网成型误差大的问题
。
4.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
5.盾构管片生产线，包括：
6.上料机构，用于同步提供两个直条钢筋；
7.弯弧机构，布置在所述上料机构的末端，所述弯弧机构用于对所述直条钢筋进行弯弧以形成弯弧钢筋；
8.弯弧矫正机构，布置在所述弯弧机构的末端，所述弯弧矫正机构用于对所述弯弧钢筋进行输送和弧度的矫正；
9.平面网焊接机构，布置在所述弯弧矫正机构的末端，所述弯弧钢筋在所述平面网焊接机构进行焊接得到平面网钢筋；
10.立体网焊接模具，至少设有两个，均设置在所述平面网焊接机构的末端，用于对多个所述平面网钢筋进行组合焊接以得到立体网钢筋；
11.悬臂抓取机构，所述悬臂抓取机构设置在所述平面网焊接机构和所述立体网焊接模具之间，所述悬臂抓取机构用于将所述平面网钢筋抓取并依次码放在至少两个所述立体网焊接模具上
。
12.可选地，所述盾构管片生产线还包括焊接机器人，所述焊接机器人设有至少两个，至少两个所述焊接机器人能够在至少两个所述立体网焊接模具之间往复运动以进行所述组合焊接
。
13.可选地，所述盾构管片生产线还包括机器人轨道，所述机器人轨道设有两个，两个所述机器人轨道分设于多个所述立体网焊接模具的两侧，每个所述机器人轨道上分别滑动连接至少一个所述焊接机器人
。
14.可选地，所述弯弧矫正机构包括：
15.弯弧板；
16.主动轮，所述主动轮设有多个，多个所述主动轮沿所述弯弧钢筋的弧度方向间隔
设置在所述弯弧板上，所述主动轮转动安装在所述弯弧板上；
17.从动轮，所述从动轮设有多个，多个所述从动轮与多个所述主动轮一一对应设置，所述从动轮滑动连接于所述弯弧板，所述从动轮能够朝向或背离所述主动轮运动以夹持或松开所述弯弧钢筋
。
18.可选地，所述弯弧矫正机构还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构设置在所述弯弧板上，所述第一驱动机构的输出端连接所述主动轮以驱动所述主动轮的转动
。
19.可选地，所述弯弧矫正机构还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构设置在所述弯弧板上，所述第二驱动机构的输出端连接所述从动轮以驱动所述从动轮在所述弯弧板上滑动
。
20.可选地，所述弯弧板上设有滑槽，所述滑槽设有多组，多组所述滑槽沿所述弯弧钢筋的弧度方向设置，每组两个所述滑槽沿垂直于所述弧度方向相对设置，所述从动轮滑动连接于所述滑槽内
。
21.可选地，所述主动轮和所述从动轮均为v型截面滚轮
。
22.本发明还提供的盾构管片生产方法，根据所述的盾构管片生产线，所述盾构管片生产方法包括如下步骤：
23.s1
，上料机构输送直条钢筋；
24.s2
，弯弧机构接收所述直条钢筋并对所述直条钢筋进行弯弧以得到弯弧钢筋；
25.s3
，所述弯弧钢筋进入所述弯弧矫正机构；
26.s4
，得到弧度矫正后的所述弯弧钢筋进行向前输送并在平面网焊接机构进行焊接得到平面网钢筋；
27.s5
，悬臂抓取机构抓取所述平面网钢筋并将其码放至立体网焊接模具上；
28.s6
，重复步骤
s1-s5
，直到所述立体网焊接模具上具有指定数量的平面网钢筋；
29.s7
，对指定数量的所述平面网钢筋进行组合焊接得到立体网钢筋，同时，所述悬臂抓取机构继续抓取所述平面网钢筋并将其码放至下一个所述立体网焊接模具上；
30.s8
，执行步骤
s6。
31.可选地，步骤
s6
中，当所述平面网钢筋达到指定数量后，焊接机器人启动并运行至所述立体网焊接模具处进行组合焊接，组合焊接完成后所述焊接机器人运行至下个所述立体网焊接模具处进行组合焊接
。
32.本发明的有益效果：
33.本发明的盾构管片生产线，通过设置悬臂抓取机构，悬臂抓取机构能够连续地从平面网焊接机构抓取平面网钢筋并码放至一个立体网焊接模具，直至数量满足要求后，继续向另一个立体网焊接模具码放，前一个立体网焊接模具开始焊接立体网钢筋，从而实现平面网焊接机构和至少两个立体网焊接模具之间的连续上料焊接，进而利于减少对平面网钢筋物料的储存占用空间，且生产效率大大提高；该盾构管片生产线上不需要存储平面网钢筋至指定数量后搬运或转运，减少了搬运带来的成型误差
。
附图说明
34.图1是本发明实施例提供的盾构管片生产线的结构示意图
(
悬臂抓取机构抓取平面网钢筋的状态
)
；
35.图2是本发明实施例提供的盾构管片生产线的结构示意图
(
悬臂抓取机构码放平面网钢筋的状态
)
；
36.图3是本发明实施例提供的盾构管片生产线中的弯弧矫正机构的结构示意图
。
37.图中：
38.1、
上料机构；
2、
弯弧机构；
3、
弯弧矫正机构；
31、
弯弧板；
32、
主动轮；
33、
从动轮；
34、
第二驱动机构；
35、
滑槽；
4、
平面网焊接机构；
5、
立体网焊接模具；
6、
悬臂抓取机构；
7、
焊接机器人；
8、
机器人轨道
。
具体实施方式
39.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明
。
可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定
。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构
。
40.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系
。
对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义
。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触
。
而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征
。
第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征
。
42.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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
。
此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义
。
43.本发明实施例提供一种盾构管片生产线及其生产方法，用于解决平面网焊接和立体网焊接在生产线上分散布置导致占地空间大和立体网成型误差大的问题
。
44.本发明提供的盾构管片生产线，如图
1-图3所示，包括依次设置的上料机构
1、
弯弧机构
2、
弯弧矫正机构
3、
平面网焊接机构
4、
立体网焊接模具5和悬臂抓取机构6，其中，上料机构1用于同步提供两个直条钢筋，两条直条钢筋并排输送；弯弧机构2布置在上料机构1的末端，弯弧机构2用于对直条钢筋进行弯弧以形成弯弧钢筋；弯弧矫正机构3布置在弯弧机构2的末端，弯弧矫正机构3用于对弯弧钢筋进行输送和弧度的矫正；平面网焊接机构4布置在弯弧矫正机构3的末端，弯弧钢筋在平面网焊接机构4进行焊接得到平面网钢筋；立体网焊接模具5至少设有两个，均设置在平面网焊接机构4的末端，用于对多个平面网钢筋进行组合焊接以得到立体网钢筋；悬臂抓取机构6设置在平面网焊接机构4和立体网焊接模具5之间，悬臂抓取机构6用于将平面网钢筋抓取并依次码放在至少两个立体网焊接模具5上
。
45.本发明实施例的盾构管片生产线，以设置两个立体网焊接模具5为例，悬臂抓取机
构6设置在两个立体网焊接模具5的中间的位置，并能够在平面网焊接机构4和两个立体网焊接模具5之间切换抓取和码放平面网钢筋
。
具体地，通过设置悬臂抓取机构6，悬臂抓取机构6能够连续地从平面网焊接机构4抓取平面网钢筋并码放至一个立体网焊接模具5，直至数量满足要求后，如图1和图2所示两种状态，继续向另一个立体网焊接模具5码放，前一个立体网焊接模具5开始焊接立体网钢筋，从而实现平面网焊接机构4和至少两个立体网焊接模具5之间的连续上料焊接，进而免去了对平面网钢筋物料的储存占用空间，且实现连续生产作业，生产效率大大提高；该盾构管片生产线上不需要存储平面网钢筋至指定数量后再进行搬运或转运，减少了搬运带来的成型误差，且连续作业也大大降低了人工劳动强度
。
本发明的盾构管片生产线具有结构简单
、
占地小
、
易制造
、
成本低和工作平稳的优点
。
需要说明的是，悬臂抓取机构6转动设置在平面网焊接机构4和至少两个立体网焊接模具5之间并通过电机控制以便灵活切换码放位置
。
46.可选地，盾构管片生产线还包括焊接机器人7，焊接机器人7设有至少两个，至少两个焊接机器人7能够在至少两个立体网焊接模具5之间往复运动以进行组合焊接
。
47.如图1所示，本实施例中设置两个焊接机器人7，分别位于立体网焊接模具5的左右两侧，两个焊接机器人7能够在两个立体网焊接模具5之间往复运动，并能够同时驱动作业以便于同时对立体网焊接模具5上的多个平面网钢筋的两侧同时进行组合焊接，以提高焊接效率
。
作为备选地，也可以在每个立体网焊接模具5的左右两侧分别固定设置焊接机器人7，当立体网焊接模具5上的平面网钢筋数量达到指定数量后直接启动焊接，减少往复运动的空间占用需求；同时，少量焊接机器人7在多个工作位之间往复运动作业利于减少使用成本，因此具体可以根据现场空间需求选择焊接机器人7的设置个数和位置以及运动方式
。
48.可选地，盾构管片生产线还包括机器人轨道8，机器人轨道8设有两个，两个机器人轨道8分设于多个立体网焊接模具5的两侧，每个机器人轨道8上分别滑动连接至少一个焊接机器人
7。
49.再如图1，本实施例中两个立体网焊接模具5并列设置在平面网焊接机构4的末端，两个立体网焊接模具5的左右两侧分别设置一个机器人轨道8，便于两侧的两个焊接机器人7在两个立体网焊接模具5之间往复运动以分别进行组合焊接工作
。
由于两个立体网焊接模具5上交替进行平面网钢筋上料，因此通过两个焊接机器人7进行往复运动焊接，具有优化生产线布局
、
提高生产效率和降低生产成本的优点
。
50.可选地，弯弧矫正机构3包括弯弧板
31、
主动轮
32
和从动轮
33
，主动轮
32
设有多个，多个主动轮
32
沿弯弧钢筋的弧度方向间隔设置在弯弧板
31
上，主动轮
32
转动安装在弯弧板
31
上；从动轮
33
设有多个，多个从动轮
33
与多个主动轮
32
一一对应设置，从动轮
33
滑动连接于弯弧板
31
，从动轮
33
能够朝向或远离主动轮
32
运动以夹持或松开弯弧钢筋
。
51.需要说明的是，图1中的弯弧矫正机构3相对于图3进行了简化以便于清晰显示弯弧矫正机构3的布置位置，图3给出了弯弧矫正机构3的一个实施例，其中，弯弧板
31
具有与弯弧钢筋相同的弧度设置以便于安装定位
。
图3所示实施例中，针对两根直条钢筋分别设置位置相对的四个主动轮
32
和四个从动轮
33
，两排主动轮
32
设置在弯弧板
31
的中轴线的两侧，两排从动轮
33
分别设于两排主动轮
32
的外侧，从动轮
33
朝向主动轮
32
滑动时能够夹紧弯弧钢筋，四个夹紧点使得弯弧钢筋具有矫正的弧度；控制主动轮
32
的转动方向，可以实现对弯弧钢筋的前后驱动送料
。
可以理解，主动轮
32
和从动轮
33
的转轴均垂直于弯弧板
31
设
置，主动轮
32
和从动轮
33
在相同的平面内转动以便于夹持矫正并输送弯弧钢筋
。
52.可选地，弯弧矫正机构3还包括第一驱动机构，第一驱动机构设置在弯弧板
31
上，第一驱动机构的输出端连接主动轮
32
以驱动主动轮
32
的转动
。
53.第一驱动机构在附图中没有显示，第一驱动机构与主动轮
32
分设于弯弧板
31
的上下两个侧面上，第一驱动机构被配置为驱动主动轮
32
转动并提供弯弧钢筋的输送动力
。
第一驱动机构可以选择为转动驱动机构，转动驱动机构的输出端连接主动轮
32
的转轴实现转动驱动
。
54.可选地，弯弧矫正机构3还包括第二驱动机构
34
，第二驱动机构
34
设置在弯弧板
31
上，第二驱动机构
34
的输出端连接从动轮
33
以驱动从动轮
33
在弯弧板
31
上滑动
。
55.如图3，第二驱动机构
34
与从动轮
33
一一对应设置，第二驱动机构
34
固定在弯弧板
31
上，当第二驱动机构
34
驱动从动轮
33
在弯弧板
31
上滑动时，从动轮
33
能够朝向主动轮
32
滑动与夹紧弯弧钢筋，并在主动轮
32
的转动驱动下，主动轮
32
带动弯弧钢筋移动，弯弧钢筋带动从动轮
33
随动，实现弯弧钢筋的输送
。
第二驱动机构
34
优选直线驱动机构，如液压缸或气缸或直线电机等
。
56.可选地，弯弧板
31
上设有滑槽
35
，滑槽
35
设有多组，多组滑槽
35
沿弯弧钢筋的弧度方向设置，每组两个滑槽
35
沿垂直于弧度方向相对设置，从动轮
33
滑动连接于滑槽
35
内
。
57.如图3所示，通过设置滑槽
35
，可以对从动轮
33
的运动方向进行限定，使得从动轮
33
能够朝向或远离主动轮
32
滑动以提高夹持准确度
。
滑槽
35
为直线型开槽，使得从动轮
33
能够直线滑动，便于控制
。
本实施例中，第二驱动机构
34
的输出端与从动轮
33
的转轴连接，滑槽
35
的空间等于从动轮
33
的转轴的外径以便具有较好的限位
。
58.可选地，主动轮
32
和从动轮
33
均为v型截面滚轮，以便于弯弧钢筋能够卡接于v型槽内，避免弯弧钢筋在输送的过程中脱离主动轮
32
和从动轮
33
的夹持
。
可以理解，该v型截面的v型槽的尺寸与弯弧钢筋的外径相适配，在能够夹持弯弧钢筋的同时具有较好的限定作用
。
59.本发明还提供一种盾构管片生产方法，根据上述实施例提供的盾构管片生产线，盾构管片生产方法包括如下步骤：
60.s1
，上料机构1输送直条钢筋；一般为两个直条钢筋同时同步输送，两个直条钢筋分别作为面筋和底筋以便于平面网钢筋的焊接
。
61.s2
，弯弧机构2接收直条钢筋并对直条钢筋进行弯弧以得到弯弧钢筋；弯弧机构2的弯弧结构和原理为现有技术，本实施例不再赘述
。
62.s3
，弯弧钢筋进入弯弧矫正机构3，弯弧矫正机构3能够对弯弧钢筋进一步进行弧度矫正，且弯弧矫正机构3具有夹持和输送弯弧钢筋的作用，便于衔接弯弧机构2和平面网焊接机构
4。
弯弧钢筋进入弯弧矫正机构3时，第二驱动机构
34
驱动从动轮
33
朝向与之相对的主动轮
32
滑动以压紧弯弧钢筋与主动轮
32
贴合，然后第一驱动机构驱动主动轮
32
转动，完成对弯弧钢筋的输送
。
63.s4
，得到弧度矫正后的弯弧钢筋进行向前输送并在平面网焊接机构4进行焊接得到平面网钢筋；需要解释说明的是，在本实施例中，平面网焊接机构4需要匹配短筋焊接等具体焊接需求为根据平面网焊接形状进行的选择性设置，本实施例不做限定和说明
。
在一些实施例中，平面网焊接机构4能够实现对弯弧钢筋的焊接以及弯折等操作，最终得到满足
要求的平面网钢筋
。
64.s5
，悬臂抓取机构6抓取平面网钢筋并将其码放至立体网焊接模具5上；
65.s6
，重复步骤
s1-s5
，直到立体网焊接模具5上具有指定数量的平面网钢筋；
66.s7
，对指定数量的平面网钢筋进行组合焊接得到立体网钢筋，同时，悬臂抓取机构6继续抓取平面网钢筋并将其码放至下一个立体网焊接模具5上；
67.s8
，执行步骤
s6。
68.可以理解，本发明实施例提供的盾构管片生产方法中，步骤
s1-步骤
s5
可以是连续的工作过程，通过设置悬臂抓取机构6不间断的抓取平面网钢筋，先向一个立体网焊接模具5内码放指定数量的平面网钢筋后在改变转动方向，持续向另一个立体网焊接模具5内码放平面网钢筋，如此循环重复实现连续作业
。
通常的生产工艺中，两个立体网焊接模具5就可以适应一个平面网焊接机构4的送料需求，实现连续化的作业生产，而不需要先储存平面网钢筋再进行转运或搬运，因此避免了搬运造成的平面网钢筋变形导致的立体网钢筋成型精度差的问题，本发明利于减少生产线的设备占用空间，且大大提高了生产效率
。
69.可选地，步骤
s6
中，当平面网钢筋达到指定数量后，焊接机器人7启动并运行至立体网焊接模具5处进行组合焊接，组合焊接完成后焊接机器人7运行至下个立体网焊接模具5处进行组合焊接
。
70.可以理解，采用两个焊接机器人7在两个立体网焊接模具5之间往复运动进行焊接，不但可以实现在一个立体网焊接模具5处具有两个焊接机器人7同步焊接作业以提高焊接效率，而且焊接机器人7的往复运动，可以减少焊接机器人7的使用数量，利于降低成本
。
71.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定
。
对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化
、
重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围
。
这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举
。
凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改
、
等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内
。