CN107877100A - 一种钢格板的自动化制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢格板的自动化制造方法，包括准备原材料及夹具，将原材料以过盈配合的方式连接后嵌入安装在夹具上，将安装好的原材料及夹具放入环形输送装置B上通过机械装置驱动焊嘴分别对各个焊接点进行焊接，对焊接后的成品钢格板的焊接点进行检测，将成品钢格板分类为合格品钢格板和待修钢格板后分别进行处理的步骤；使用本发明的技术方案，由于扁钢使用冲床加工成形，扁钢和横梁在夹具上均得到了合理的定位，在焊接时，焊接所产生的热量对成品钢格板的制造精度的影响较小，保证了成品钢格板的尺寸及形状一致，保证了加工精度，提高了成品钢格板的成品率，减轻了劳动强度，提高了生产效率和质量，改善了作业环境，降低了生产成本。

Description

一种钢格板的自动化制造方法

技术领域

本发明涉及钢格板制造技术领域，尤其涉及一种钢格板的自动化制造方法。

背景技术

钢格板又称为格子板，是用扁钢按照一定的间距和横杆进行交叉排列，并且焊接成中间有方形格子的一种钢铁制品，钢格板主要用作水沟盖板，钢结构平台板，钢梯的踏板板等，钢格板具有通风、采光、散热、防滑、防爆等性能，目前钢格板的生产主要由大型专业焊接设备生产，焊接时，首先将横杆布置在扁钢顶端，然后在横杆上实施压焊把横杆和扁钢焊接成型，该焊接设备存在设备复杂和对电网冲击大，初期设备投资巨大；现有技术中，对扁钢和横杆的焊接大多数仍然使用手工焊接方式，焊接点质量差，效率低，易造成漏焊以及虚焊等情，且焊接点一致性较差，致使成品钢格板的合格率较低，例如：公开号为：“CN102853245A”的专利文献，公开了一种钢格板和所用设备及生产方法，钢格板包括扁钢和横杆，每根扁钢设有通孔，横杆穿过扁钢对应的通孔，在扁钢的顶端设有压痕槽；压痕槽对应下面的横杆部位形成挤压坑，挤压坑两侧分别形成左***和右***，扁钢的通孔外壁卡接在所述左***和右***之间；或者压痕槽对应下面的横杆部位设有卡槽，通孔的外壁卡接在所述卡槽内。本发明生产钢格板的设备，包括压头和第一种插槽模板，该发明还提供了一种生产钢格板方法，包括以下步骤：加工扁钢通孔；将扁钢插接在第1种插槽模板的扁钢槽内；将横杆穿过扁钢的对应通孔，挡板对横杆进行定位；用带有压头的压力机施压扁钢通孔的顶端；使用该发明的技术方案，由于在扁钢上相应位置上设置了通孔，使横杆贯穿于该通孔内，使成品钢格板具有较好的结构强度，但是焊接方式仍然使用手工焊接方式，焊接点一致性不易保证，容易造成虚焊，漏焊等现象，此外，由于横杆与扁钢之间没有进行较好的预定位，焊接过程中，焊接所产生的高温造成横杆或扁钢容易产生形变，影响了成品钢格板的制造精度，生产自动化程度低，且在扁钢上加工通孔需要耗费较多的工时，定位不准确，生产效率不高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种钢格板的自动化制造方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供一种钢格板的自动化制造方法，包括以下步骤：

步骤一：准备原材料：准备若干条长度相等竖撑板、至少两条长度相等的横撑板以及若干条长度相等的横梁；

步骤二：原材料预加工：使用冲床在每条竖撑板的其中一侧边缘上加工出若干个位置、形状和大小均一致的支承槽；

步骤三：准备夹具：制备夹具，所述夹具上设有多个并列且间距相等的定位槽以及至少两块平行的挡板，任意一条定位槽均与挡板垂直；

步骤四：放置原材料：将步骤一所述的横撑板分别放置于步骤三所述的定挡板A内侧，将步骤一所述的竖撑板分别放置于步骤三所述的定位槽B内；

步骤五：镶嵌横梁：使用压力机将步骤一所述的横梁依次嵌合地压入步骤一所述的各个支承槽内，使所述横梁外表面与所述支承槽内壁连接，获得夹具与原材料预安装件；

步骤六：焊接竖撑板和横撑板：在步骤四中所述放置好原材料的夹具的左侧和右侧分别布置至少2台气保焊机A，使所有气保焊机A同时工作，依次将每条竖撑板和横撑板结合处焊接在一起；

步骤七：焊接横梁：在步骤五中所述镶嵌好横梁的夹具与原材料预安装件中任意选定一条横梁作为初始作业横梁，在初始作业横梁的两侧分别布置至少一台气保焊机B，使所有气保焊机B同时工作并沿着初始作业横梁的长度方向移动，依次将每条竖撑板与初始作业横梁之间结合处焊接在一起，再将所有气保焊机B移至下一条横梁的两侧，依次将每条竖撑板与所有横梁之间结合处焊接在一起，获得毛坯钢格板；

步骤八：焊接点检测：使用检测装置对步骤七所述各个焊接点进行检测，根据检测结果将钢格板分为合格品钢格板或待修钢格板；

步骤九：转移合格品钢格板和待修钢格板：使用输送装置A分别将合格品钢格板和待修钢格板从夹具中取出，将待修钢格板及夹具送入预定的返修区内存放，将合格品钢格板送入码垛机；

步骤十：合格品钢格板码垛：使用码垛机将来自于步骤九所述输送装置A中的合格品钢格板整齐地排列堆放于预定的成品区内存放。

所述步骤一中所述横撑板和竖撑板均为扁钢。

所述步骤一中所述的横梁是螺纹钢或扭角方钢。

所述步骤三中所述的夹具包括底座，所述定位槽和挡板均设置于底座上。

所述步骤六中所述气保焊机A的焊嘴与所述横撑板侧面之间的夹角是40度至50度。

所述步骤六中所述气保焊机A的额定功率不大于16kVA。

所述步骤七中所述气保焊机B的额定功率不大于16kVA。

所述步骤六中所述焊接竖撑板和横撑板与步骤七中所述焊接横梁的施工顺序可调换。

所述步骤八中所述检测装置是激光检测装置。

所述步骤四至步骤九是在环形的输送装置B上进行的。

本发明的有益效果在于：

本发明提供一种钢格板的自动化制造方法，该方法通过将扁钢分别放置在预先设有定位槽的夹具上对扁钢进行了合理的定位，再通过在扁钢上预加工出支承槽使横梁获得了较好的定位，因此，在焊接扁钢和横梁时，焊接所产生的热量对成品钢格板的制造精度的影响较小，保证了成品钢格板的尺寸及形状一致，并且扁钢使用冲床加工制造，提高了扁钢自身的定位精度，而在扁钢上加工支承槽较为方便，不需要使用耗费太多的机械加工工时，支承槽的加工精度容易得到保证，支承槽与横梁之间形成过盈配合，大大提高了横梁的定位精度，进一步保证了成品钢格板的制造精度，且本发明制造方法将夹具与原材料等均放入输送装置上进行施工作业，减轻了劳动强度，提高了劳动效率，焊接使用自动化机械设备进行焊接，提高了焊接质量，减少了向作业环境中排出的粉尘量，改善了作业环境，避免了漏焊，并对出现的不合格钢格板成品进行了合理的处理，整个制造***自动化程度高，降低了电能消耗，节约了成本。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明钢格板的俯视图；

图3是本发明钢格板的顶视图；

图4是本发明钢格板的左视图；

图5是本发明竖撑板的结构示意图；

图6是本发明夹具的结构示意图。

图中：1-竖撑板，2-横撑板，3-横梁，4-支承槽，5-定位槽，6-挡板，7-底座。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

本发明提供一种钢格板的自动化制造方法，如图1至图6所示，包括以下步骤：

步骤一：准备原材料：准备若干条长度相等竖撑板1、至少两条长度相等的横撑板2以及若干条长度相等的横梁3；进一步地，步骤一中横撑板2和竖撑板1均为扁钢。步骤一中的横梁3是螺纹钢或扭角方钢。进一步地，横撑板2和竖撑板1的总数量为34条，其中横撑板2的数量为两条，横梁3为11条。其他规格与此相同。

步骤二：原材料预加工：使用冲床在每条竖撑板1的其中一侧边缘上加工出若干个位置、形状和大小均一致的支承槽4；进一步地，横撑板2和竖撑板1的外边缘也使用冲床冲裁加工成形，有利于提高横撑板2和竖撑板1的加工精度，使各个支承槽4保持一致，经过实际测量，使用冲床冲裁加工成形后的横撑板2和竖撑板1的尺寸误差小于0.3mm，远远高于行业标准。

步骤三：准备夹具：制备夹具，夹具上设有多个并列且间距相等的定位槽5以及至少两条平行的挡板6，任意一条定位槽5的两端均分别与定位槽B6垂直；步骤三中的夹具定位槽5和定位槽B6均设置于底座7上。进一步地，定位槽5的宽度大于3mm，将横梁3嵌压入支承槽4内时为过盈配合，使横撑板2、竖撑板1以及横梁3紧密地连接在一起，并且毫无间隙，有利于各个零部件之间的精度，减小各零部件之间的装配误差，提高钢格板成品的制造质量和精度。

步骤四：放置原材料：将步骤一的竖撑板1分别放置于步骤三的定位槽5内，将步骤一的横撑板2分别放置于步骤三的挡板6内；将横梁3嵌压入支承槽4内时为过盈配合，使横撑板2、竖撑板1以及横梁3紧密地连接在一起。放置原材料的数量及间距可按照YB/T4001.1-2007的规定。

步骤五：镶嵌横梁3：使用压力机将步骤一的横梁3依次嵌合地压入步骤一的各个支承槽4内，使横梁3外表面与支承槽4内壁连接，获得夹具与原材料预安装件；进一步地，使横梁3外表面与支承槽4内壁连接既可以是间隙配合连接，也可以是过盈配合连接，优选为过盈配合连接时效果最好，压力机是液压驱动压力机，液压驱动压力机的工作压力小于200吨即可满足钢格板的生产需要，使用液压驱动压力机，简化了加工工艺，有力地保证了横梁3完全紧密地嵌合在各个支承槽4内，减小了装配间隙。

步骤六：焊接竖撑板1和横撑板2：在步骤四中放置好原材料的夹具的两侧分别布置至少2台气保焊机A，使所有气保焊机A同时工作，依次将每条竖撑板1和横撑板2结合处焊接在一起；进一步地，步骤六中气保焊机A的焊嘴与横撑板2侧面之间的夹角是40度至50度。进一步地，焊嘴与横撑板2侧面之间的夹角是45度，气保焊机A优选使用二氧化碳气保焊机，型号为NB-350型，额定输入容量为16kVA，电流为350A。进一步地，焊接时，布置于横撑板2左侧的气保焊机A的初始焊接点选择为横撑板2的端部位置，布置于横撑板2右侧的气保焊机A的初始焊接点选择为横撑板2的中部位置，使左侧气保焊机A与右侧气保焊机A的相应焊嘴角度为90°，并使所有气保焊机A沿横撑板2的长度方向每次移动相同的距离，依次对各个焊接点进行焊接，根据YB/T4001.1-2007的规定，移动距离优选为30mm，在焊接点处焊接时，焊嘴由下往上地以匀速移动，使焊缝长度至少大于横撑板2和竖撑板1厚度的4倍。

步骤七：焊接横梁3：在步骤五中镶嵌好横梁3的夹具与原材料预安装件中任意选定一条横梁3作为初始作业横梁3，在初始作业横梁3的两侧分别布置至少一台气保焊机B，使所有气保焊机B同时工作并沿着初始作业横梁3的长度方向移动，依次将每条竖撑板1与初始作业横梁3之间结合处焊接在一起，再将所有气保焊机B移至下一条横梁3的两侧，依次将每条竖撑板1与所有横梁3之间结合处焊接在一起，获得毛坯钢格板；进一步地，步骤六中气保焊机A的额定功率不大于16kVA。步骤七中焊机的额定功率不大于16kVA。进一步地，步骤六中焊接竖撑板1和横撑板2与步骤七中焊接横梁3的施工顺序可调换。

进一步地，气保焊机B的型号为DTN-20K，功率为80kVA，输出电流为20kA，焊接时，对同一个焊接点通过相应设备上的11个气缸驱动11个焊嘴至准确的位置同时对同一个焊接点焊接，将该焊接点焊接完成后，再通过设备上的相应移动引导装置移动各个焊嘴对下一个焊接进行焊接。

步骤八：焊接点检测：使用检测装置对步骤七各个焊接点进行检测，根据检测结果将钢格板分为合格品钢格板或待修钢格板。进一步地，步骤八中检测装置是激光检测装置。

步骤九：转移合格品钢格板和待修钢格板：使用输送装置A分别将合格品钢格板和待修钢格板从夹具中取出，将待修钢格板及夹具送入预定的返修区内存放，将合格品钢格板送入码垛机；进一步地，步骤九中输送装置A是自动引导小车或吊装机械手，使用吊装机械手时，吊装机械手可安装于生产车间房梁上，吊装机械手的移动位置处安装有行程开关，触发其按照预定的路线抓取成品钢格板。

步骤十：合格品钢格板码垛：使用码垛机将来自于步骤九输送装置A中的合格品钢格板整齐地排列堆放于预定的成品区内存放。进一步地，步骤四至步骤九是在环形的输送装置B上进行的，进一步地，将钢格板取出后剩余的夹具可重新放入输送装置B上用于下一批钢格板产品的制造，使夹具得到循环利用。进一步地，由于使用焊机功率并不大，实际生产过程中，按8小时工作制，平均每天钢格板的生产功率不超过100kVA，而成品合格率可达到99％，优良率可达到90％以上。

该方法通过将扁钢分别放置在预先设有定位槽的夹具上对扁钢进行了合理的定位，再通过在扁钢上预加工出支承槽使横梁获得了较好的定位，因此，在焊接扁钢和横梁时，焊接所产生的热量对成品钢格板的制造精度的影响较小，保证了成品钢格板的尺寸及形状一致，并且扁钢使用冲床加工制造，提高了扁钢自身的定位精度，而在扁钢上加工支承槽较为方便，不需要使用耗费太多的机械加工工时，支承槽的加工精度容易得到保证，支承槽与横梁之间形成过盈配合，大大提高了横梁的定位精度，进一步保证了成品钢格板的制造精度，且本发明制造方法将夹具与原材料等均放入输送装置上进行施工作业，减轻了劳动强度，提高了劳动效率，焊接使用自动化机械设备进行焊接，提高了焊接质量，减少了向作业环境中排出的粉尘量，改善了作业环境，避免了漏焊，并对出现的不合格钢格板成品进行了合理的处理，整个制造***自动化程度高，降低了电能消耗，节约了成本。

Claims (10)

1.一种钢格板的自动化制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：准备原材料：准备若干条长度相等竖撑板(1)、至少两条长度相等的横撑板(2)以及若干条长度相等的横梁(3)；

步骤二：原材料预加工：使用冲床在每条竖撑板(1)的其中一侧边缘上加工出若干个位置、形状和大小均一致的支承槽(4)；

步骤三：准备夹具：制备夹具，所述夹具上设有多个并列且间距相等的定位槽(5)以及至少两块平行的挡板(6)，任意一条定位槽(5)均与挡板(6)垂直；

步骤四：放置原材料：将步骤一所述的横撑板(2)分别放置于步骤三所述的定挡板A(6)内侧，将步骤一所述的竖撑板(1)分别放置于步骤三所述的定位槽B(5)内；

步骤五：镶嵌横梁(3)：使用压力机将步骤一所述的横梁(3)依次嵌合地压入步骤一所述的各个支承槽(4)内，使所述横梁(3)外表面与所述支承槽(4)内壁连接，获得夹具与原材料预安装件；

步骤六：焊接竖撑板(1)和横撑板(2)：在步骤四中所述放置好原材料的夹具的左侧和右侧分别布置至少2台气保焊机A，使所有气保焊机A同时工作，依次将每条竖撑板(1)和横撑板(2)结合处焊接在一起；

步骤七：焊接横梁(3)：在步骤五中所述镶嵌好横梁(3)的夹具与原材料预安装件中任意选定一条横梁(3)作为初始作业横梁(3)，在初始作业横梁(3)的两侧分别布置至少一台气保焊机B，使所有气保焊机B同时工作并沿着初始作业横梁(3)的长度方向移动，依次将每条竖撑板(1)与初始作业横梁(3)之间结合处焊接在一起，再将所有气保焊机B移至下一条横梁(3)的两侧，依次将每条竖撑板(1)与所有横梁(3)之间结合处焊接在一起，获得毛坯钢格板；

步骤八：焊接点检测：使用检测装置对步骤七所述各个焊接点进行检测，根据检测结果将钢格板分为合格品钢格板或待修钢格板；

步骤九：转移合格品钢格板和待修钢格板：使用输送装置A分别将合格品钢格板和待修钢格板从夹具中取出，将待修钢格板及夹具送入预定的返修区内存放，将合格品钢格板送入码垛机；

步骤十：合格品钢格板码垛：使用码垛机将来自于步骤九所述输送装置A中的合格品钢格板整齐地排列堆放于预定的成品区内存放。

2.根据权利要求1所述的一种钢格板的自动化制造方法，其特征在于：所述步骤一中所述横撑板(2)和竖撑板(1)均为扁钢。

3.根据权利要求1所述的一种钢格板的自动化制造方法，其特征在于：所述步骤一中所述的横梁(3)是螺纹钢或扭角方钢。

4.根据权利要求1所述的一种钢格板的自动化制造方法，其特征在于：所述步骤三中所述的夹具包括底座(7)，所述定位槽(5)和挡板(6)均设置于底座(7)上。

5.根据权利要求1所述的钢格板的自动化制造方法，其特征在于：所述步骤六中所述气保焊机A的焊嘴与所述横撑板(2)侧面之间的夹角是40度至50度。

6.根据权利要求6所述的一种钢格板的自动化制造方法，其特征在于：所述步骤六中所述气保焊机A的额定功率不大于16kVA。

7.根据权利要求1所述的一种钢格板的自动化制造方法，其特征在于：所述步骤七中所述气保焊机B的额定功率不大于16kVA。

8.根据权利要求1所述的一种钢格板的自动化制造方法，其特征在于：所述步骤六中所述焊接竖撑板(1)和横撑板(2)与步骤七中所述焊接横梁(3)的施工顺序可调换。

9.根据权利要求1所述的一种钢格板的自动化制造方法，其特征在于：所述步骤八中所述检测装置是激光检测装置。

10.根据权利要求6所述的一种钢格板的自动化制造方法，其特征在于：所述步骤四至步骤九是在环形的输送装置B上进行的。