一种预制大型钢结构水池生产线、生产工艺的制作方法

本发明属于预制件焊接，具体涉及一种预制大型钢结构水池生产线、生产工艺。

背景技术：

1、预制大型钢结构水池为工厂标准化预制、现场螺栓拼装的装配式储水构筑物，主流采用热镀锌波纹钢、搪瓷钢板、不锈钢等材质，单池容积覆盖50立方米至上万立方米，广泛用于消防储水、雨水调蓄、工业循环水、污水处理与农田灌溉。构件在车间完成自动化生产，现有的自动化生产线通过整个自动化系统完成开卷、剪切、压机冲压、焊接成型等工作，满足环保箱体的自动化生产。

2、其中，在焊接成型过程，除了借助焊接机器人的焊接作业外，需要借助工作人员辅助分段拼框，尤其是大型钢结构，操作笨重外，多个面的单元板在焊缝对接时，易倾斜变形，导致箱体焊缝处存在错位，影响最终生成的大型钢结构水池的结构稳定性。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的预制大型钢结构水池生产线、生产工艺。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、第一方面，本发明提供了一种预制大型钢结构水池生产线，包括：

4、剪板机构，用于对开卷的板材定尺裁断成片料；

5、预制冲压机构，用于对片料冲压成型；

6、焊接机构，设置于机架上，用于将多块冲压成型的板材焊接成箱体结构，所述焊接机构包括送料组件、焊接机器人和夹持组件，所述送料组件用于将冲压成型的单元板定位输送至焊接工位，焊接工位包括第一工位和第二工位，第一工位和第二工位处分别设置有翻转取料驱动组件，成对设置的翻转取料驱动组件对称位于送料组件的两侧，且第一工位的送料组件的上方还配置有升降取料驱动组件，其中，翻转取料驱动组件的输出端和升降取料驱动组件的输出端分别设置有夹持组件，第一工位的翻转取料驱动组件通过夹持组件夹取送料组件上的单元板并翻转至第一侧立位置，升降取料驱动组件通过夹持组件夹取送料组件上的单元板上升至抬升位置，第一侧立位置、抬升位置以及送料组件上的单元板围成口子型结构，第二工位的翻转取料驱动组件通过夹持组件夹取送料组件上的单元板并翻转至第二侧立位置，第二侧立位置的单元板与输送至第二工位的口子型结构的开口拼合，其中，所述焊接机器人分别设置在第一工位和第二工位，用于对两个工位处的相邻单元板的拼接缝处进行焊接。

7、进一步地，所述机架上还设置有直线移位组件，直线移位组件的移位端与对应的焊接机器人的机座固定安装，其中，直线移位组件的移位端的直线移位方向与对应工位处的单元板的输送方向一致。

8、进一步地，所述送料组件包括主动轮、从动轮、输送链和第一电机，所述主动轮的轴和从动轮的轴均转动设置于机架上，所述主动轮和从动轮之间啮合有输送链，所述第一电机架设在机架上，第一电机的输出端与主动轮的轴固定连接，所述机架上还设置有挡位驱动件，挡位驱动件的输出端固定安装有挡板，挡板位于输送链的一侧，且挡板位于输送方向的前方。

9、进一步地，位于第一工位的所述送料组件还包括推轴和定位驱动件，所述定位驱动件的壳体铰接于机架上，定位驱动件的输出端转动连接有推轴，推轴固定安装于主动轮的轴上。

10、进一步地，所述送料组件的两侧对称设置有侧导向组件，侧导向组件用于居中定位输送单元板，所述侧导向组件包括悬臂、第二方位导轮、直线导轨、齿条、齿轮和第二电机，所述第二方位导轮转动安装于悬臂上，所述悬臂上固定设置有直线导轨，所述机架上固定安装有滑块，滑块与直线导轨滑动配合，所述悬臂上还固定设置有齿条，所述第二电机架设在机架上，第二电机的输出端传动连接有齿轮，齿轮与齿条啮合传动，其中，直线导轨与滑块的滑动方向和单元板的输送方向相交。

11、进一步地，所述翻转取料驱动组件包括翻转驱动件、翻转铰接杆组和翻转架，所述翻转驱动件的壳体铰接于机架上，翻转驱动件的驱动端转动连接于翻转铰接杆组，翻转铰接杆组的外端转动安装有翻转架，翻转架外侧用于设置夹持组件。

12、进一步地，所述夹持组件包括夹爪、框架、摆动驱动件、摆臂和推杆，所述框架设置于翻转架的外侧，框架上固定安装有中轴，中轴上转动连接于摆臂的中部，所述摆动驱动件的壳体铰接于框架上，摆动驱动件的输出端转动连接于摆臂的一端，且摆臂的两端分别转动连接有推杆，推杆远离摆臂的一端固定连接有夹持臂，夹持臂贯穿框架并与框架滑动配合，所述夹持臂的外端固定安装有夹爪；

13、其中，所述翻转架上设置有补位驱动件，补位驱动件的输出端与框架固定连接，用以驱动框架在侧立位置处的水平移位。

14、进一步地，所述夹持组件还包括托辊、移位杆、移位块、丝杆和承托驱动件，所述承托驱动件的壳体固定安装在翻转架上，承托驱动件的输出端固定连接丝杆，丝杆上螺纹连接有移位块，所述翻转架上还固定设置有导杆，导杆贯穿移位块并与移位块滑动配合，所述移位块固定安装有移位杆，移位杆贯穿翻转架并与翻转架滑动配合，且移位杆的外端转动连接有托辊，当单元板位于侧立位置并进行焊接前，所述托辊位于单元板的下方，用以承托待焊接的侧立状态下的单元板；

15、其中，第二工位处的夹持组件还包括吸盘机构，当第二工位处的夹持组件夹持单元板并移动至第二侧立位置时，所述吸盘机构中的吸盘吸住单元板，且该工位处的夹爪复位至初始位置。

16、进一步地，在第一工位和第二工位之间还设置有转向输送组件，所述转向输送组件包括主动轮、从动轮、输送链和第一电机，所述主动轮的轴和从动轮的轴均转动设置于机架上，所述主动轮和从动轮之间啮合有输送链，所述第一电机架设在机架上，第一电机的输出端与主动轮的轴固定连接，其中，该输送链的输送方向与第二工位处的输送链的输送方向一致，而输送链的输送方向与第一工位处的输送链的输送方向垂直，且在该输送链的一侧设置多个侧导向组件，该侧导向组件位于转向输送组件远离第一工位处的送料组件的一侧；

17、其中，所述转向输送组件还包括侧导向组件、第一方位导轮和升降驱动件，所述转向输送组件中的输送链的下方设置有升降驱动件，升降驱动件的壳体固定架设在机架上，升降驱动件的输出端固定连接有基板，基板上方转动安装有多个第一方位导轮，其中，第一方位导轮的导送方向与第一工位处的输送链的输送方向一致，且在第一工位处输送链的下料方向的前方设置有侧导向组件，侧导向组件位于转向输送组件中输送链的外侧。

18、第二方面，本发明还提供了一种预制大型钢结构水池的生产工艺，包括如下步骤：

19、通过剪板机构对开卷的板材定尺裁断成片料；

20、通过预制冲压机构对片料冲压成型制作单元板；

21、通过焊接机构将多块单元板焊接成箱体结构，其中，焊接机构包括送料组件、焊接机器人和夹持组件，通过送料组件将单元板输送至第二工位，第二工位的翻转取料驱动组件通过夹持组件夹取送料组件上的单元板并翻转至第二侧立位置；

22、通过送料组件将单元板输送至第一工位，第一工位的翻转取料驱动组件通过夹持组件夹取送料组件上的单元板并翻转至第一侧立位置，以及借助升降取料驱动组件通过夹持组件夹取送料组件上的单元板上升至抬升位置，第一侧立位置、抬升位置以及送料组件上的单元板围成口子型结构；

23、通过第一工位处的焊接机器人对口子型结构的焊缝处进行焊接作业；

24、将焊接好的口子型结构移送至第二工位，并使第二侧立位置的单元板与口子型结构的开口拼合，以借助第二工位处的焊接机器人进行剩余焊缝处的焊接作业。

25、本发明至少具有以下有益效果：

26、本发明提供的一种预制大型钢结构水池生产线、生产工艺，通过剪板机构、预制冲压机构和焊接机构对钢结构水池的箱体结构进行自动化生产，其中，在冲压预制的单元板的焊接时，借助焊接机构中的送料组件将冲压成型的单元板定位输送至焊接工位，焊接工位包括第一工位和第二工位，通过第一工位处的第一侧立位置、抬升位置以及送料组件上的单元板围成口子型结构，使焊接机器人预先对四块单元板焊接固定，对于第二工位处位于第二侧立位置的单元板，进一步借助第二工位处的焊接机器人进行焊接，从而实现对大型钢结构的单元板的平稳夹持输送，并保持单元板的平整，使焊接前，多块单元板焊缝预拼接对齐，整个过程机械化程度高，无需人为辅助拼接焊接，实现预制大型钢结构水池的有序焊接自动化作业，保证最终生成的大型钢结构水池的结构稳定性；

27、而且，位于第一工位的送料组件还包括推轴和定位驱动件，通过定位驱动件驱动推轴，使第一工位处的输送链倾斜，以实现预焊接的口子型结构下料至转向输送组件的输送链上，并进一步借助第一方位导轮和第二方位导轮的约束，实现口子型结构的平稳转向输送；

28、此外，对于翻转至侧立位置的单元板，通过补位驱动件驱动框架进行水平移位，使第一侧立位置处的单元板逐渐靠近抬升位置处和第一工位的输送链上的单元板的侧边缘，使第一侧立位置处的单元板的侧边缘位于上下两个单元板之间，即第一侧立位置处的单元板的侧边缘搭接在上下两个单元板的内端面边缘处，保证拼接缝的接触面积，提高焊接强度；

29、并且，在翻转架上配置托辊，借助承托驱动件的驱动，丝杆带动滑块移动，移位杆带动托辊移动，以使单元板位于侧立位置并进行焊接前，托辊位于单元板的下方，用以承托待焊接的侧立状态下的单元板。