[發(fā)明專利]管片拼裝機管片螺栓自動擰緊系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106736486B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設計）人: 陳大偉;劉雙仲;喬萬良
• 申請（專利權）人: 遼寧三三工業(yè)有限公司
• 主分類號: B23P19/06
• 分類號: B23P19/06
• 代理公司: 北京市合德專利事務所11244
• 代理人: 王文會,劉榜美

技術領域

本發(fā)明涉及一種地下盾構施工設備，尤其涉及一種地下盾構施工管片

拼裝機管片螺栓自動擰緊系統(tǒng)。

背景技術

在地下盾構施工領域，盾構機管片拼裝系統(tǒng)可實現(xiàn)管片位置的精確擺放，采用人工安放螺栓和使用扭矩扳手緊固螺栓來實現(xiàn)管片間的連接，這存在以下缺點：拼裝時螺栓扭力不好控制，易導致各管片連接時力分布不均；人工操作易疲勞、精度不高，操作不慎易發(fā)生安全事故；人工操作效率不高、加長了拼裝管片的工期。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有技術中盾構施工中管片拼裝機安裝螺栓時的上述缺點，解決管片拼裝人工安裝螺栓時安裝困難、受力不均，把施工人員從單一危險的施工環(huán)境中解放出來，并可有效縮短工期、提高設備拼裝管片效率，本發(fā)明提供了一種管片拼裝機管片螺栓自動擰緊系統(tǒng)，其包括：數(shù)據(jù)監(jiān)控中心、自動上下料安放機構、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、管片螺栓扭緊數(shù)控系統(tǒng)、管片螺栓擰緊機構，數(shù)據(jù)監(jiān)控中心對螺栓擰緊過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行控制和監(jiān)測、并對產(chǎn)生的不合格情況記錄并警告；自動上下料安放機構將螺栓螺母有序的送入料道、將合格的螺栓放入指定的管片連接孔內；現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)通過可編程控制器實現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集，通過總線將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心；管片螺栓擰緊數(shù)控系統(tǒng)，提供高精度的扭力控制，數(shù)控系統(tǒng)控制器界面實時顯示擰緊過程的扭力值、轉角值、過程時間、是否合格，通過數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)上傳到現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)；管片螺栓擰緊機構安放在拼裝機系統(tǒng)上，通過定位銷對管片進行精確定位后，對指定螺栓孔進行識別，當檢測到螺栓的安裝位置后擰緊機構執(zhí)行裝置會在數(shù)控系統(tǒng)指定的扭力下對螺栓執(zhí)行擰緊動作。

優(yōu)選地，自動上下料安放機構主要由3部分組成：振動料斗、料道上料機構、螺栓安放機構，通過振動料斗將螺栓螺母有序的送入料道、避免堵塞和出現(xiàn)粘倉現(xiàn)象，在料道上料機構中，螺栓螺母在送入料道前通過上料機構對螺母的正反及大小是否合格進行檢驗，合格品被選中送入料道，不合格品被剔除，由于螺母反向造成的不合格品在上料機構中給予糾正，從返檢測機構進行二次判定，合格后送入料道；螺栓安放機構負責將合格的螺栓放入指定的管片連接孔內，由于管片間存在一定的間隙，當識別到指定的螺栓安裝孔后，推進油缸會給螺栓施加一個力，在導向環(huán)作用下使螺栓進入指定安放位置；

優(yōu)選地，數(shù)控系統(tǒng)控制器界面為觸摸屏；

優(yōu)選地，管片螺栓擰緊機構擰緊螺栓包括二次修正擰緊，初次擰緊管片螺栓，在拼環(huán)結束后，擰緊機構伴隨拼裝機對管片二次修正擰緊使管片連接達到最佳狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種利用前述的管片拼裝機管片螺栓自動擰緊系統(tǒng)擰緊管片螺栓的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）通過振動料斗將螺栓螺母有序的送入料道、避免堵塞和出現(xiàn)粘倉現(xiàn)象，在料道上料機構中，螺栓螺母在送入料道前通過上料機構對螺母的正反及大小是否合格進行檢驗，合格品被選中送入料道，不合格品被剔除，由于螺母反向造成的不合格品在上料機構中給予糾正，從返檢測機構進行二次判定，合格后送入料道；螺栓安放機構負責將合格的螺栓放入指定的管片連接孔內，由于管片間存在一定的間隙，當識別到指定的螺栓安裝孔后，推進油缸會給螺栓施加一個力，在導向環(huán)作用下使螺栓進入指定安放位置；

2）管片螺栓擰緊機構執(zhí)行裝置在數(shù)控系統(tǒng)指定的扭力下對螺栓執(zhí)行擰緊動作；

3）管片螺栓擰緊數(shù)控系統(tǒng)提供高精度的扭力控制，數(shù)控系統(tǒng)控制器界面實時顯示擰緊過程的扭力值、轉角值、過程時間、是否合格，通過數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)上傳到現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)；

4）現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)通過可編程控制器實現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集，通過總線將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心；

5）數(shù)據(jù)監(jiān)控中心對螺栓擰緊過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行控制和監(jiān)測、并對產(chǎn)生的不合格情況記錄并警告。

與現(xiàn)有技術相比，利用此發(fā)明能夠有效地實現(xiàn)管片拼裝螺栓的自動下料、識別和擰緊，解決管片拼裝過程中需要人工安放擰緊螺栓，把人從危險繁瑣的工作環(huán)境解放出來，并提高了整體拼裝過程的精度和效率縮短工期，實現(xiàn)對管片擰緊和連接過程中管片螺栓拉力、 扭矩、受力分布數(shù)據(jù)的監(jiān)測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的管片拼裝機管片螺栓自動擰緊系統(tǒng)組成示意圖；

圖2為本發(fā)明的管片拼裝機管片螺栓自動擰緊系統(tǒng)連接圖；

圖3為本發(fā)明的管片拼裝機管片螺栓自動擰緊系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)控中心；

圖4為本發(fā)明的管片拼裝機管片螺栓自動擰緊系統(tǒng)自動上下料安放機構；

圖5為本發(fā)明的管片拼裝機管片螺栓自動擰緊系統(tǒng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)；