有效
小型预制构件自动化、无人化柔性生产系统及生产方法
王亮明、齐长宁、张国华、徐超、张飞虎、张奎、张磊、张晨迪、林矗立、王东山、田东浩、牛圣磊、王尧、李宏文、史汝飞、王麒亮、杨龙、钟万仲、高金生
中铁三局集团线桥工程有限公司
王
王亮明 专利 29
中铁三局集团线桥工程有限公司成型附件陶瓷水泥成型水泥黏土石料加工
齐
齐长宁
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张
张国华
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徐
徐超 专利 136
中铁三局集团线桥工程有限公司轨道施工机具道路铁路桥梁工程固定建筑
张
张飞虎
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张
张奎
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张
张磊
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张
张晨迪
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林
林矗立
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王
王东山
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田
田东浩
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牛
牛圣磊
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王
王尧
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李
李宏文
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史
史汝飞
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王
王麒亮
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杨
杨龙
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钟
钟万仲
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高
高金生
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摘要
本发明涉及小型预制构件自动化、无人化柔性生产系统及生产方法,包括用于流水线作业的多个模台,所述生产系统还包括模台传输线、清洗装置、喷涂装置、布料装置、第一转运装置、码垛装置、养护装置、拆垛装置、第二转运装置、翻转脱模装置以及成品打包装置,所述生产系统形成模台的闭环传输生产线以及形成预制构件产品的开环传输生产线。本发明克服了现有存在人工参与的生产方式导致生产效率低和人力投入高的问题,同时可以提供小型预制构件自动化、无人化柔性生产系统及生产方法,实现了预制构件多品类智能化柔性生产,实现了循环流水作业的方式,在模台的闭环传输生产线上同时形成预制构件产品的开环传输生产线,提高了预制构件产品的生产效率。
1.小型预制构件自动化、无人化柔性生产系统,包括用于流水线作业的多个模台,其特征在于,所述生产系统还包括模台传输线、清洗装置、喷涂装置、布料装置、第一转运装置、码垛装置、养护装置、拆垛装置、第二转运装置、翻转脱模装置以及成品打包装置,清洗装置、喷涂装置、布料装置、码垛装置、养护装置、拆垛装置、翻转脱模装置以及成品打包装置中均设置有所述模台对应的工位;其中,每个所述模台由模台和均匀安装在所述模台的有多个预制构件模具组成,每个所述模台安装在所述模台传输线上并依次传输至清洗装置、喷涂装置以及布料装置中对应的工位中,经布料装置布料完成后得到带预制构件的产品模台,所述产品模台经过第一转运装置转运至码垛装置的工位并对产品模台进行码垛,码垛完成后所述产品模台通过入养护子母车进入养护装置的工位中养护,养护完成后的产品模台通过出养护子母车进入拆垛装置的工位并进行拆垛,拆垛完成后的产品模台通过第二转运装置依次经过翻转脱模装置的工位并将位于模台上的预制构件翻转,预制构件脱模得到成型的预制构件产品,所述预制构件产品输送至成品打包装置的工位并进行打包出库,翻转后的模台二次翻转后输送至所述模台传输线上进行下个作业循环;所述生产系统形成模台的闭环传输生产线以及形成预制构件产品的开环传输生产线;所述清洗装置包括用于清理预制件模具的清理部件,所述清洗装置还包括抽排装置(1a),所述清理部件由移动组件及清理组件组成,其中,所述移动组件包括可沿XYZ轴移动的清模机械手(3a)以及用于安装所述清模机械手(3a)的基台,基台一侧的工位中设置有用于承载所述预制件模具的模台(1),所述清模机械手(3a)上设置有固定架(9a),所述固定架(9a)上设置有多个作为转轴的支臂(18a),每个所述支臂(18a)上均设置有微调组件,所述微调组件包括旋转安装在所述支臂(18a)上的基座(19a)以及固定所述基座(19a)的锁定件(20a);所述第一转运装置包括车体(1d)、驱动电机(2d)、辊架(3d),走形电机(21d)、转动驱动杆(22d)和行走轮(23d),所述车体(1d)的左右两端通过固定架均转动连接有辊轮(4d);车体(1d)的车架四周均设有校正结构,校正结构包括电动伸缩杆(12d),且电动伸缩杆(12d)与车体(1d)的车架固定连接,电动伸缩杆(12d)的顶端固定连接有卡架(13d),电动伸缩杆(12d)控制卡架(13d)的升降,卡架(13d)的位于车体(1d)的车架两侧,卡架(13d)的外侧转动连接有转杆(14d),转杆(14d)的一侧固定连接有第三弹簧(15d),且第三弹簧(15d)的另一端与卡架(13d)固定连接,转杆(14d)的另一端固定连接有固定块(16d),第三弹簧(15d)拉动转杆(14d)控制固定块(16d)进行复位,固定块(16d)的底端固定连接有限位侧架(17d),校正结构中的限位侧架(17d)设置在轨道的两侧;限位侧架(17d)相向的内壁固定连接有凸块(18d),凸块(18d)呈梯状设置,车体(1d)的顶端左侧设有运行自动减速信号接收器(19d),运行自动减速信号接收器(19d)左侧设有运行自动停止信号接收器(20d),且运行自动停止信号接收器(20d)与车体(1d)固定连接。
2.根据权利要求1所述的小型预制构件自动化、无人化柔性生产系统,其特征在于:所述模台的闭环传输生产线是模台依次从清洗装置、喷涂装置、布料装置、码垛装置、养护装置、拆垛装置、翻转脱模装置中工位中循环作业的闭合传输生产线;所述预制构件产品的开环传输生产线是所述模台在布料装置中的工位经布料后得到带预制构件产品并形成产品模台后所述预制构件产品依次从码垛装置、养护装置、拆垛装置、翻转脱模装置以及成品打包装置中工位作业的开环传输生产线。
3.根据权利要求1所述的小型预制构件自动化、无人化柔性生产系统,其特征在于:所述清理组件由安装在所述基座(19a)上的清模清头(10a)以及安转在所述清模清头(10a)上的毛刷(11a)组成,所述抽排装置(1a)由安装在所述清模机械手(3a)上并随清模机械手(3a)移动的抽排弹性软管(21a)以及与所述抽排弹性软管(21a)连通的固定式抽排管(2a)组成,抽排弹性软管(21a)设置有多个进口(22a),所述进口(22a)的数量与所述清模清头(10a)的数量一一对应且每个所述进口(22a)正对所述清模清头(10a)与待清洗预制件模具的接触区域。
4.根据权利要求1所述的小型预制构件自动化、无人化柔性生产系统,其特征在于:所述喷涂装置包括净化器(1b)、喷涂机械手(4b)与底架(5b),所述净化器(1b)底端固定连接有抽风器(9b),且净化器(1b)与抽风器(9b)相通,所述抽风器(9b)底端固定连接有支撑底座(10b),所述抽风器(9b)右端通过法兰固定连接有抽排管道(3b),所述抽排管道(3b)右端底侧固定连接有固定支架(15b),所述固定支架(15b)通过距离调整组件安装在连接架(14b)上,所述连接架(14b)通过连接件固定连接在喷涂机械手(4b)左端上侧,所述连接架(14b)左侧固定连接有喷枪(12b),所述喷枪(12b)设置在抽排管道(3b)一侧,所述底架(5b)一侧的工位中设置有模台(1),所述喷枪(12b)设置在模台(1)上侧。
5.根据权利要求1所述的小型预制构件自动化、无人化柔性生产系统,其特征在于:所述布料装置包括下固定架(1c)、上固定架(2c)、布料器(3c)、上料装置(4c)和传动装置(5c),所述下固定架(1c)上方设有上固定架(2c),所述下固定架(1c)内设有布料器(3c),所述上固定架(2c)内设有上料装置(4c),所述布料器(3c)左侧和上料装置(4c)左侧分别固定连接有传动装置(5c),上方所设传动装置(5c)设置在上固定架(2c)上方外侧,下方所设传动装置(5c)设置在下固定架(1c)上方外侧。
6.根据权利要求1所述的小型预制构件自动化、无人化柔性生产系统,其特征在于:所述车体(1d)的顶端左右两侧均固定连接有支架(5d),所述支架(5d)的一侧固定连接有阻尼杆(6d),所述阻尼杆(6d)的外侧套接有第一弹簧(7d),所述第一弹簧(7d)的另一端固定连接有横板(8d),且横板(8d)与支架(5d)固定连接,所述支架(5d)的顶端固定连接有空心横轴(9d),所述空心横轴(9d)的中空腔内部固定连接有第二弹簧(10d),所述第二弹簧(10d)的另一端固定连接有磁吸块(11d)。
7.根据权利要求1所述的小型预制构件自动化、无人化柔性生产系统,其特征在于:所述码垛装置包括码垛钢结构支撑腿(1e)和底板(10e),所述码垛钢结构支撑腿(1e)上端面固定连接有码垛钢结构框架(3e),所述码垛钢结构框架(3e)四角位置处固定连接有气缸(5e),所述底板(10e)左方前后两侧转动连接有剪式支架(12e),所述剪式支架(12e)左方内侧转动连接有推板(20e),所述推板(20e)上端面放置有模台(1),所述剪式支架(12e)左侧上方固定连接有第一油缸转动轴(13e),所述第一油缸转动轴(13e)外侧转动连接有第一支撑油缸(14e),所述剪式支架(12e)右侧下方固定连接有第三油缸转动轴(16e),所述第三油缸转动轴(16e)外侧转动连接有第二支撑油缸(17e)。
8.根据权利要求1所述的小型预制构件自动化、无人化柔性生产系统,其特征在于:所述养护装置包括顶板(1f)、保温隔热彩钢瓦(6f)与蒸汽发生器(9f),所述顶板(1f)底端固定连接有保温隔热彩钢瓦(6f),所述保温隔热彩钢瓦(6f)内侧开设有养护室(2f),所述顶板(1f)上端穿过有主管路(5f),且顶板(1f)与主管路(5f)固定连接,所述主管路(5f)底侧固定连接有支管路(12f),所述支管路(12f)上端设置有电磁阀门(18f),所述电磁阀门(18f)固定连接在主管路(5f)上,所述支管路(12f)穿过顶板(1f)内,且支管路(12f)与顶板(1f)固定连接,所述支管路(12f)穿过保温隔热彩钢瓦(6f)内,且支管路(12f)与保温隔热彩钢瓦(6f)固定连接,所述支管路(12f)穿过承台(7f)内侧,且支管路(12f)与承台(7f)固定连接,所述承台(7f)设置在保温隔热彩钢瓦(6f)左右两端底侧内,所述养护室(2f)上端左右两侧均设置有喷淋管路(14f),所述喷淋管路(14f)固定连接在顶板(1f)内侧。
9.根据权利要求1所述的小型预制构件自动化、无人化柔性生产系统,其特征在于:所述翻转脱模装置包括支撑架(1g)、机架(6g)与起升臂架(3g),所述支撑架(1g)左右两端内侧均开设有夹持滑道(12g),所述夹持滑道(12g)内滑动连接有滑道架(7g),所述滑道架(7g)内侧开设有滑道,所述滑道架(7g)上的滑道内滑动连接有起升臂架(3g),所述起升臂架(3g)一侧通过凸出块固定连接有齿条(9g),所述齿条(9g)啮合连接在齿轮(8g)后端,所述齿轮(8g)通过输出轴与起升电机(4g)固定连接,所述起升电机(4g)固定连接在支撑架(1g)上端左右两侧,所述起升电机(4g)固定连接在滑道架(7g)上端,所述起升臂架(3g)一侧滑动连接有伸缩气缸(2g),所述伸缩气缸(2g)固定连接在支撑架(1g)上端左右两侧,所述起升臂架(3g)底端一侧转动连接有夹具(13g),所述夹具(13g)通过万向节与翻转电机(14g)输出轴固定连接,所述翻转电机(14g)固定连接在起升臂架(3g)底侧。
10.根据权利要求1-9任一所述的小型预制构件自动化、无人化柔性生产系统的生产方法,其特征在于:步骤一、模具清理:通过清模机械手安装打磨刷根据设定好的轨迹,从不同角度对模具进行全方位清理,清理的过程中通过抽排系统对粉尘残渣进行抽排的同时对抽排的粉尘残渣进行净化处理;步骤二、脱模剂喷涂:通过喷涂机械手根据设定的轨迹在封闭空间内,沿着轨道对空模具进行全方位自动喷涂,同时在脱模剂喷涂的过程中将喷雾时扩散的雾化脱模剂抽净化系统进行净化处理;步骤三、智能布料:通过布料装置向模具内部进行自动收料、放料和布料以及振捣,经布料装置布料完成后得到带预制构件的产品模台;步骤四、通过第一转运装置进行转运:将第一转运装置上方的模台沿指定轨道行驶,对模台进行转运;步骤五、对转运的模台进行码垛:模台通过第一转运装置运输到码垛装置,然后码垛装置根据设定的参数对模台进行码垛,码垛完成后的模台输送到子母车,进入到下一工序;步骤六、子母车转运:子母车配合对模台进行转运,码垛完成后所述产品模台通过入养护子母车进入养护装置的工位中养护;步骤七、智能养护:母车上码垛完成的模台输送进入养护室内整齐放置,并进行养护,养护完成后由出养护子母车将产品模台送出,进入下一工序;步骤八、拆垛、脱模:将出养护子母车上的模台进行拆垛处理,拆垛完成后的产品模台通过第二转运装置依次经过翻转脱模装置的工位并将位于模台上的预制构件翻转,预制构件脱模得到成型的预制构件产品;步骤九、成品打包及模台循环作业:所述预制构件产品输送至成品打包装置的工位并进行打包出库,翻转后的模台二次翻转后输送至所述模台传输线上进行下个作业循环,其中,模台回模和成品输送同步进行。



