一种装配式钢结构建筑预制构件的生产方法与流程

文档序号:37646060发布日期:2024-04-18 18:13阅读:9来源:国知局

本发明涉及钢材料加工领域,具体为一种装配式钢结构建筑预制构件的生产方法。


背景技术:

1、由钢制材料组成的结构,主要的建筑结构类型之一,结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接,因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。

2、现有技术中离线编程和人工操作会带来一定的实际误差,对生产效率和产品质量均造成一定的影响,存在提升空间。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种装配式钢结构建筑预制构件的生产方法,来解决上述问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种装配式钢结构建筑预制构件的生产方法,包括以下步骤:

5、s1:钢结构框架自动下料阶段,智能下料系统深度采集三维六轴切割机器人、型钢加工中心等设备制造进度、现场操作、设备状态等生产现场信息,对下料范围内的生产系统、智能物流系统、人机互动、自动化运用等方面进行全面管理,采用数字化技术全面管控工艺产品设计、运行、指导、安全预警等,根据生产计划进行任务队列安排和管理;

6、s2:钢结构框架焊接成型阶段,下料完成后进行钢结构框架焊接成型,物料拼装好后,将由龙门式九轴悬臂焊接机器人进行焊接,此机器人配套了搭乘焊缝识别、跟踪系统、焊接缺陷在线检测系统的线激光3d相机,通过离线编程软件,线激光3d相机可自动调整焊接轨迹点,焊接完毕后,自动检测焊缝外部缺陷;

7、s3:泡沫混凝土和砂浆保护层浇筑阶段,成品钢结构框架由翻转双臂桁架机械手搬运至转料平台,运输到灌浆预制区的灌浆模具内,然后进行灌浆并得到预制构件。

8、根据本发明实施例的另一方面,提供了一种装配式钢结构建筑预制构件的生产系统,包括:三维六轴切割机器人、桁架机械手、3d工业相机引导焊接机器人、钢框架自动精准入模装备、泡沫混凝土精准配料装备、泡沫混凝土自动浇筑装备,其特征在于,三维六轴切割机器人用于代替人工切割下料、自主定制下料长度尺寸、三维空间内任意角度的切割、打孔、坡口;桁架机械手用于设备之间信息通信、协同作业;3d工业相机引导焊接机器人用于实时焊缝跟踪;钢框架自动精准入模装备用于钢框架自动精准入模,3d视觉识别定位;泡沫混凝土精准配料装备用于泡沫混凝土精准配料;泡沫混凝土自动浇筑装备用于泡沫混凝土的精准配料、泡沫混凝土的自动浇筑。

9、优选的,所述桁架机械手建立在直角x,y,z三坐标系统基础上,对工件进行工位调整,实现工件的轨迹运动功能,其控制核心通过工业控制器实现,通过控制器对各种输入信号的分析处理,做出一定的逻辑判断后,对各个输出元件下达执行命令,完成x,y,z三轴之间的联合运动,实现全自动作业。

10、优选的,所述工业控制器为plc,运动控制,单片机。

11、优选的,所述输出元件为继电器,电机驱动器,指示灯。

12、根据本发明实施例的另一方面,提供了一种物流规划与优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

13、基于物流过程总时间要求的物流规划时间条件,以及制造执行计划中的批次、路线、同区位要求,规划出合理的物流时间范围和与物流作业细节相关的各阶段时间;应基于生产环境与实施条件和制造执行计划要求,编制各次物流运转所应装载的物料及在制品;

14、规划作业应输出相应的信息文件,内容包括:物流运行的物件数量、批次组合、物流路线、物料需求时间和送达时间等基本信息;

15、实时获取物流运行过程信息并采用相应的物流优化决策支持软件进行分析,给出持续或调整当前物流规划方案的相应内容。

16、物流优化决策支持软件具有获取排产计划和调度输出的物流指令信息,获取物料当前位置、物料种类及数量的实时信息,数字化、可视化的车间物流路线图,快捷调整物流规划内容的人际交互界面等功能。

17、根据本发明实施例的另一方面,提供了一种物流调度与优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

18、物流调度包括事前调度、事中调度和事后调度,其中,事前调度能够预先防范较大批次生产任务受物流影响,将物流计划内容适当提前;事中调度能够基于生产进度要求的时间管理原则,尽可能将物流时间与多个工位的作业进度保持同步;事后调度能够在发生外来扰动时,快速启动物流响应,以减轻外来扰动对生产进度的影响,满足市场需求;

19、调度优化利用物联感知技术,获取物流调度作业执行过程中的现场实时数据,以验证当前调度是否满足给定的约束和评价指标;能够预先制定可多时间段分散实施的物流作业方案,以应对外来扰动所引发的制造执行指令变更;能够基于制造执行现场调度指令做出当前最佳物流调度决策,灵活调整现行物流程序。

20、根据本发明实施例的另一方面,提供了一种库存管理方法,其特征在于,包括以下步骤:

21、库存管理包括车间物料形态、数量、状态等属性变化的记录、追溯与分析,库存数据收集是指对于库存运营和物料操作信息的汇集和报告的一些列活动,而库存追溯则是建立在库存历史数据基础上以满足第三方系统的查询、验证等活动;

22、库存分析是指为了库存操作的持续改善而对于库存效率以及资源利用率进行分析的一系列活动,数字化车间的部分库存指标也建立在此基础之上。

23、(三)有益效果

24、与现有技术相比,本发明提供了一种装配式钢结构建筑预制构件的生产方法,具备以下有益效果:

25、该一种装配式钢结构建筑预制构件的生产方法,在型材和大型异形件自动加工工序、钢框架自动焊接成型工序和钢框架自动精准入模工序中,应用了3d视觉系统,消除了离线编程和人工操作带来的实际误差,提高了生产效率和产品质量,并且生产线智能设备之间通过车间内5g组网方式实现无线网络通信,完成了设备之间的协同作业,减少了人工操作对效率的影响,并将生产数据及时同步到全生命周期管理平台,通过bim、物联网、大数据、5g、ai智能制造和agv导航等信息集成技术的运用,打通生产过程各个环节的数据链,实现新型钢结构装配式建筑部品部件生产制造过程的信息化管理。



技术特征:

1.一种装配式钢结构建筑预制构件的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.一种装配式钢结构建筑预制构件的生产系统,包括:三维六轴切割机器人、桁架机械手、3d工业相机引导焊接机器人、钢框架自动精准入模装备、泡沫混凝土精准配料装备、泡沫混凝土自动浇筑装备,其特征在于,三维六轴切割机器人用于代替人工切割下料、自主定制下料长度尺寸、三维空间内任意角度的切割、打孔、坡口;桁架机械手用于设备之间信息通信、协同作业;3d工业相机引导焊接机器人用于实时焊缝跟踪;钢框架自动精准入模装备用于钢框架自动精准入模,3d视觉识别定位;泡沫混凝土精准配料装备用于泡沫混凝土精准配料;泡沫混凝土自动浇筑装备用于泡沫混凝土的精准配料、泡沫混凝土的自动浇筑。

3.根据权利要求2所述的装配式钢结构建筑预制构件的生产系统,其特征在于,所述桁架机械手建立在直角x,y,z三坐标系统基础上,对工件进行工位调整,实现工件的轨迹运动功能,其控制核心通过工业控制器实现,通过控制器对各种输入信号的分析处理,做出一定的逻辑判断后,对各个输出元件下达执行命令,完成x,y,z三轴之间的联合运动,实现全自动作业。

4.根据权利要求3所述的装配式钢结构建筑预制构件的生产系统,其特征在于,所述工业控制器为plc,运动控制,单片机。

5.根据权利要求3所述的装配式钢结构建筑预制构件的生产系统,其特征在于,所述输出元件为继电器,电机驱动器,指示灯。

6.一种物流规划与优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.一种物流调度与优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

8.一种库存管理方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明涉及钢材料加工领域,且公开了一种装配式钢结构建筑预制构件的生产方法,包括钢结构框架自动下料阶段,智能下料系统深度采集三维六轴切割机器人、型钢加工中心等设备制造进度、现场操作、设备状态等生产现场信息,对下料范围内的生产系统、智能物流系统、人机互动、自动化运用等方面进行全面管理,采用数字化技术全面管控工艺产品设计、运行、指导、安全预警等。本发明所述的一种装配式钢结构建筑预制构件的生产方法,在型材和大型异形件自动加工工序、钢框架自动焊接成型工序和钢框架自动精准入模工序中,应用了3D视觉系统,消除了离线编程和人工操作带来的实际误差,提高了生产效率和产品质量。

技术研发人员:王卫东,郑祥才
受保护的技术使用者:新蔚来智能科技(山东)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/17
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