一种用于船用合拢管安装的再现机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于船用合拢管安装的再现机，用于船用合拢管安装的再现机，包括底座，所述底座上安装有导轨，在底座的一端设有头架回转轴，所述头架回转轴上安装有头架，头架上铰接有头架翻转台，头架翻转台上设有头架卡盘旋转轴，头架卡盘旋转轴上安装有头架卡盘，头架卡盘上设有夹持机构；在导轨上设有沿导轨移动的机器人手臂底座，在机器人手臂底座上安装有卡盘旋转轴，卡盘旋转轴上安装有机器人手臂底架，在机器人手臂底架上安装有机械手臂，机械手臂的顶端安装有翻转台，在翻转台上安装有机器人手臂丝杆卡爪。本实用新型专利技术的一种合拢管再现机，通过此合拢管再现机将法兰变位，与管子精确装配，实现高效、精确、低成本加工合拢管的目的。

The utility model relates to a reproduction machine for installing a folding pipe for a ship

The utility model discloses a reproduction machine installed with the closure tube for the ship, for reproducing machine, installed with closed vessel comprises a base, wherein the base is provided with a guide rail on the base frame is arranged at one end of the rotary shaft, the rotary shaft is installed on the headstock headstock headstock headstock turntable is hinged with a turn head, flip the table is provided with a rotary shaft of the chuck head, head of the rotary shaft of the chuck is installed on the headstock headstock chuck, chuck is provided with a clamping mechanism; the robot arm is arranged on the guide rail base move along a guide rail, a rotary shaft of the chuck mounted on the robot arm on the base, the rotary shaft of the chuck is mounted on the robot arm frame machine the arm mounted on the robot arm frame, the top arm fitted with a turnover table. A robot arm screw jaw is mounted on the turning table. The utility model relates to a folding pipe reproducing machine, which is characterized in that the connecting machine can change the flange and assemble the pipe accurately, so as to realize the purpose of processing the pipe with high efficiency, accuracy and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种用于船用合拢管安装的再现机
本技术涉及一种用于船用合拢管安装的再现机，应用于合拢管的加工制造，属于材料成型自动化

技术介绍
船舶里到处都布满了管路，这些管件的设计、制作及在船内安装后的检查等一系列的作业被称作“管路铺设”。通常船舶是分段建造的，在分段合拢时分段间的管线就需要合拢管来连接，但依靠管线设计图纸无法制造出各式各样的合拢管，合拢管的制作通常采取取型法和现场焊接法。取型法是将两个已有法兰固定到需要连接的两个长管子的法兰上，然后用角铁将两个法兰焊接为一个整体，然后搬运到管线加工平台上，测量两个法兰的位置关系，然后现场工人凭借自己的经验确定大概的直管长度和弯管角度还有弯管数量，等直管和弯管加工好后，开始与两个法兰进行装配，在装配的时候需要不断地根据实际情况，对直管和弯管进行现场切割、更换，直到各个连接处配合完全合适才能开始正式的焊接。这样的加工过程往往没有正规的加工图纸、制造的随意性大，可重复性差，而且工人的加工经验技术水平严重影响加工的质量，加工过程耗时长、材料浪费比较严重、这项工作对工人的技术要求非常高，另外这样制作出来的合拢管精确度不高，在合拢管安装时经常会出现螺栓孔位置不正确，法兰密封面贴合不紧密，合拢管长度不合适等情况，一旦出现这些问题就要将合拢管吊出船舱重新修改，耽误船舶建造时间，同时存在很大的安全隐患。现场焊接法是指事先绘制合拢处的局部草图，然后做出较局部草图稍长的管材，在安装现场切割然后焊接的方法。这种方法只适合需合拢的两个管子的法兰空间位置比较简单的情况。这两种方法存在以下缺点：(1)精确度不高，会存在10％的不合格品；(2)作业时间长，在搬运时意外事故多发，存在许多安全隐患；(3)需要法兰和角铁等辅助工具，造成材料严重浪费；(4)船内焊接、切割等操作存在火灾隐患；(5)需要技术熟练、经验丰富的技工才能完成这项工作。所以，采用上面两种方法经常会出现制造出的合拢管法兰螺栓孔位置不正确，导致无法安装的情况。专利201110247475.7提出一种解决办法，专利技术一种变位机来安装合拢管，可以快速精确的按照合拢管测量系统中测量数据调整法兰位置，再现待合拢的两个法兰的空间位置，提高工作效率和精确度。但是也存在一定局限性：两个法兰必须在同一平面内，其头架和尾架只能调节距离，无法实现空间上的变化，导致所设计并装配的合拢管较为复杂，对于三维的合拢管安装，只能在二维平面内一组一组的进行装配点焊，对于复杂的合拢管，再现工作复杂，最后的焊接难以控制焊接变形，精度不高。在现实的船舶管道布设特别复杂，合拢管的数量一般不少于四根，而且四根合拢管不在同一平面上，需要在三维空间中布设，如果采用专利201110247475.7的装置，需要首先焊接两根合拢管，然后在焊接另外两根合拢管，然后在将已焊接好的两组合拢管焊接，由于四根合拢管不在同一平面，采用现有的装置，需要重新涉及装夹装置，而且，由于不是一次性焊接成型，焊接精度差，导致将焊接好的合拢管安装在船舶的管道上可能不能很好的将两个待连接的管道连接起来，导致不能使用。
技术实现思路
所要解决的技术问题：针对合拢管制造精度不高，工艺繁琐、制造时间长的问题，本技术提供了一种合拢管再现机，通过此合拢管再现机将法兰变位，与管子精确装配，实现高效、精确、低成本加工合拢管的目的。本技术通过以下技术方案而实现：一种用于船用合拢管安装的再现机，用于船用合拢管安装的再现机，包括底座，所述底座上安装有导轨，在底座的一端设有头架回转轴，所述头架回转轴上安装有头架，头架上铰接有头架翻转台，头架翻转台上设有头架卡盘旋转轴，头架卡盘旋转轴上安装有头架卡盘，头架卡盘上设有夹持机构；在导轨上设有沿导轨移动的机器人手臂底座，在机器人手臂底座上安装有卡盘旋转轴，卡盘旋转轴上安装有机器人手臂底架，在机器人手臂底架上安装有机械手臂，机械手臂的顶端安装有翻转台，在翻转台上安装有机器人手臂丝杆卡爪。底座为阶梯型，头架通过头架回转轴与底座的上阶梯相连，头架翻转台通过头架翻转轴与头架相连，头架卡盘通过卡盘旋转轴固定在头架翻转台上，头架卡盘上面安装有个头架丝杆卡爪，4个头架定位块安装在头架丝杆卡爪上，丝杆转柄与头架丝杆卡爪通过丝杆的螺纹相连头架定位块可以通过转动丝杆转柄在头架丝杆卡爪上前进和后退，4个头架丝杆卡爪通过伞形齿轮箱啮合，只要转动4个丝杆转柄中的任何一个即可实现4个头架定位块的径向同步运动，在头架卡盘上，沿垂直头架翻转轴方向安装定位槽，定位槽上装有零点定位块。作为优选，所述机械手臂包含第一臂、第二臂和第三臂，所述第一臂固定在机器人手臂底架上，第一臂与第二臂铰接，第二臂与第三臂铰接，第三臂与翻转台固定连接。作为优选，所述头架回转轴通过头架回转轴驱动电机驱动，头架翻转台通过第一翻转电机带动头架翻转台翻转，头架卡盘旋转轴通过头架卡盘旋转轴驱动电机驱动，卡盘旋转轴通过卡盘旋转轴驱动电机驱动，第二臂通过第一伺服电机驱动转动，第三臂通过第二伺服电机驱动转动，翻转台通过第二翻转电机带动翻转台翻转，所述头架回转轴驱动电机驱动、第一翻转电机、头架卡盘旋转轴驱动电机、卡盘旋转轴驱动电机、第一伺服电机、第二伺服电机和第二翻转电机均与控制器连接，在机器人手臂底座上设有位移传感器，在头架翻转台、翻转台、头架卡盘旋转轴、卡盘旋转轴、第一伺服电机的驱动轴和第二伺服电机的驱动轴上均设有角度传感器。在本技术中，底座的下阶梯上设有导轨，机器人手臂底座安装在导轨上，可沿导轨运动，机器人手臂底架通过卡盘旋转轴与机器人手臂底座相连，机械手臂为机械连接，机器人手臂卡盘连接在翻转台上，卡盘上面安装有4个机器人手臂丝杆卡，4个定位块安装在机器人手臂丝杆卡爪上，丝杆转柄与丝杆卡爪通过丝杆的螺纹相连，4个机器人手臂丝杆卡爪通过伞形齿轮箱啮合，在机器人手臂卡盘上沿垂直头架翻转轴方向安装定位槽，定位槽上装有零点定位块。在本技术中，所述的定位块上开一个直径10mm的螺纹孔，此螺纹孔配设有底部直径为10mm螺纹的定位销。在本技术中，所述的底座总长度为4000mm；头架回转轴可以±90°回转；头架翻转轴的翻转范围实0°～90°；头架卡盘和机器人手臂卡盘直径1300mm，头架卡盘旋转轴的旋转范围是±45°，机器人手臂卡盘旋转轴的旋转范围是±180°。所述的一种用于船用合拢管安装的再现机，整体结构采用Q235钢板焊接而成。在本技术中，还包括PLC控制的5部伺服电机，5部伺服电机分别是:头架回转轴驱动电机、头架翻转轴驱动电机、头架卡盘旋转轴驱动电机、机器人手臂回转轴驱动电机、伺服电机是机器人手臂行走驱动电机。在本技术中，所述的再现机专用软件，分为维护界面和操作界面，维护界面供设备零点校准以及上电后首次运行之前的设备归零操作时使用，维护界面为每根轴都设置了正负点动、归零、数据写入和启动按钮，可以单独控制每一根轴的点动、归零、数据写入和启动，方便设备调试，其中正负点动功能和手动操作盒的功能相同，点动时必须用鼠标一直按住点动按钮，伺服电机才会动作，一旦鼠标离开点动按钮，伺服电机马上停止，同时限定维护界面上的各轴点动按钮和伺服电机的伺服控制部分上的开关不可同时使用，以免发生多轴同时动作带来碰撞危险；在设备上电后首次运行之前要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于船用合拢管安装的再现机，其特征在于：包括底座，所述底座上安装有导轨，在底座的一端设有头架回转轴，所述头架回转轴上安装有头架，头架上铰接有头架翻转台，头架翻转台上设有头架卡盘旋转轴，头架卡盘旋转轴上安装有头架卡盘，头架卡盘上设有夹持机构；在导轨上设有沿导轨移动的机器人手臂底座，在机器人手臂底座上安装有卡盘旋转轴，卡盘旋转轴上安装有机器人手臂底架，在机器人手臂底架上安装有机械手臂，机械手臂的顶端安装有翻转台，在翻转台上安装有机器人手臂丝杆卡爪。

【技术特征摘要】
1.一种用于船用合拢管安装的再现机，其特征在于：包括底座，所述底座上安装有导轨，在底座的一端设有头架回转轴，所述头架回转轴上安装有头架，头架上铰接有头架翻转台，头架翻转台上设有头架卡盘旋转轴，头架卡盘旋转轴上安装有头架卡盘，头架卡盘上设有夹持机构；在导轨上设有沿导轨移动的机器人手臂底座，在机器人手臂底座上安装有卡盘旋转轴，卡盘旋转轴上安装有机器人手臂底架，在机器人手臂底架上安装有机械手臂，机械手臂的顶端安装有翻转台，在翻转台上安装有机器人手臂丝杆卡爪。2.根据权利要求1所述的用于船用合拢管安装的再现机，其特征在于：所述头架卡盘上面安装有4个头架丝杆卡爪，4个头架定位块安装在头架丝杆卡爪上，丝杆转柄与头架丝杆卡爪通过丝杆的螺纹相连头架定位块可以通过转动丝杆转柄在头架丝杆卡爪上前进和后退，4个头架丝杆卡爪通过伞形齿轮箱啮合，只要转动4个丝杆转柄中的任何一个即可实现4个头架定位块的径向同步运动，在头架卡盘上，沿垂直头架翻转轴方向安装定位槽，定...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹家生，许祥平，严铿，黄晓龙，叶友利，施志强，高飞，
申请(专利权)人：江苏阳明船舶装备制造技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32