重型钢管匹配及组对方法与系统技术方案

一种重型钢管匹配及组对方法与系统，包括：S1 测量钢管管端轮廓；S2 利用管端轮廓进行模拟匹配，对不满足组对要求的钢管进行校圆；S3 对满足要求的钢管进行组对。包括输送架和电动台车，所述输送架上安装有一列若干根V形传送辊，所述V形传送辊可转动地与传动装置连接；所述电动台车可沿输送架纵轴方向移动，其上安装有至少两对滚轮，其中至少一对滚轮与滚轮传动机构连接，所述滚轮分别连接有电动丝杆升降机构，每对滚轮连接有电动间距调节机构。监控主机包括轮廓测量单元、模拟匹配单元和自动组对单元。其优点是可以适用于较大直径范围钢管的组对，且效率高，成本低。

Method and system for matching and group matching of heavy steel pipe

A group of heavy steel, and method and system, including: S1 measuring pipe end profile; S2 using simulated pipe end contour matching, to meet the requirements of the group of steel round school; S3 to meet the requirements of the group on the steel tube. Including the transmission frame and an electric trolley, the conveying frame is provided with a plurality of column shaped V transfer roller, the V type conveyor roller is rotatably connected with the transmission device; the electric trolley along the longitudinal axis of the conveyor frame is installed on the mobile, there are at least two pairs of rollers, wherein at least one of the roller and the the transmission mechanism is connected with the roller, the roller are respectively connected with the electric wire rod lifting mechanism of each roller is connected with the electric distance regulating mechanism. The monitoring host comprises a contour measuring unit, an analog matching unit and an automatic group matching unit. The utility model has the advantages that the utility model can be applied to a pair of steel tubes with a larger diameter range, and has the advantages of high efficiency and low cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械制造领域，涉及定位圆柱体工件，尤其涉及一种重型钢管匹配及组对方法与系统。
技术介绍
在大型陆地建筑、海洋工程结构、风力发电、管道运输等领域，大直径(406mm~3000mm)圆形钢管由于具有较为全面的力学性能被普遍采用。对于这种较大直径且具有较长长度圆形钢管的加工，目前普遍采用的是卷制——组对的工艺。通过卷管机等设备将钢板卷制成型后进行纵缝焊接，其次将多节钢管通过环缝组对及焊接的方式接长。在钢管卷制环节，需要将椭圆度控制在一定的范围内，以达到较佳的力学性能，同时尽可能在后续组对时满足错边量要求。在组对过程中，由于纵缝的存在，往往需要将相邻钢管的纵缝错开一定的角度，这就导致即使单节管椭圆度满足要求，在组对时仍然有错边量过大的情形出现。比如组对时当相邻钢管长轴与短轴正好相对时，错边量达到最大。在海洋工程领域，海洋平台钢结构对各个部位的强度有着更加高的要求，因而钢管在卷制以及组对过程中对椭圆度、直线度、错边量等都有着极为苛刻的要求，由此也导致了目前组对效率低下从而产生建造瓶颈。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种重型钢管匹配及组对方法与系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之一是：提供一种重型钢管匹配及组对方法，包括步骤：S1测量钢管管端轮廓；S2利用管端轮廓进行模拟匹配，对不满足组对要求的钢管进行校圆；S3对满足要求的钢管进行组对。所述步骤S2可细分为以下步骤：S21在钢管卷制过程中进行实时的管端轮廓监测；S22将需要组对的相邻管端轮廓进行模拟匹配；S23若相邻管端匹配后的错边量满足要求，则卷制完成；S24若相邻管端匹配后的错边量不满足要求，则对不满足要求的位置进行校圆，返回步骤S21。所述步骤S3可以细分为以下步骤：S31将已组对的一节钢管放置在用于横向输送的输送辊上；S32将待组对的另一节钢管放置在两个滚轮架上；S33通过滚轮架实现待组对钢管的横向移动、纵向放置以及两个管端上下左右的调整以满足组对完成后钢管的直线度、错边量的要求；S34通过输送辊以及滚轮架将组对完成后的钢管横向运输以离开滚轮架区域。所述模拟匹配可以包括以下步骤：S221计算出相邻钢管管端轮廓的几何中心以及纵缝位置；S222将相邻管端几何中心重合并将纵缝位置错开一定角度后，计算至少4个位置处的错边量。进一步地，本专利技术提供一种可实现上述重型钢管匹配及组对方法的重型钢管匹配及组对系统，其特征在于：包括输送架和电动台车，所述输送架上安装有一列若干根V形传送辊，所述V形传送辊可转动地与传动装置连接；所述电动台车可沿输送架纵轴方向移动，其上安装有至少两对滚轮，其中至少一对滚轮与滚轮传动机构连接，所述滚轮分别连接有电动丝杆升降机构，每对滚轮连接有电动间距调节机构。组对完成的钢管放于输送架的V形传送辊上，可在V形传送辊的带动下沿输送架的纵轴方向移动。待组对钢管节放于电动台车的滚轮上，其高度通过杠杆式电动丝杆升降机构调节，其左右的偏离度通过电动间距调节机构调节。进一步地：所述输送架上沿其纵轴两侧安装有防坠架。用于防止组对完成的钢管的侧翻坠落。所述V形传送辊的传动装置是链式传动装置。所述电动台车下安装有行走钢轨，电动台车沿行走钢轨移动。所述电动台车上安装有电动升降式托辊。辅助支撑待组对钢管节。本专利技术还包括有监控主机，监控主机包括轮廓测量单元、模拟匹配单元和自动组对单元，其中：轮廓测量单元用于测量钢管管端轮廓；模拟匹配单元用于管端轮廓进行模拟匹配；自动组对单元用于对满足要求的钢管进行自动化组对。本专利技术将卷管及组对两个工艺流程进行了合理的结合，在卷管阶段对钢管进行实时的测量及模拟匹配，保证卷出的管都能满足组对要求；同时在组对阶段利用“输送辊+滚轮架”的组对组合模式，可实现低成本、高效率的钢管组对。本专利技术的有益效果是：可以适用于较大直径范围钢管的组对，且效率高，成本低。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。图1是本专利技术重型钢管匹配及组对方法的流程图。图2是钢管轮廓测量原理图。图3是测量原理图。图4是管端拟合轮廓图，其中A为纵缝位置。图5是本专利技术重型钢管匹配及组对系统结构示意图。图6是图5的A-A视图。图7是图5的B-B视图。图中：1为组对完成的钢管、2为待组对钢管节、3为从动滚轮行走架、4为主动滚轮行走架、5为电动升降式托辊、6为行走钢轨、7为V形传送辊、8为防坠架、9为输送架、10为驱动电机、11为传动装置、12为滚轮、13为电动丝杆升降机构、14为钢轨、15为电动台车、16为电动间距调节机构。具体实施方式本专利技术一种重型钢管匹配及组对方法一种重型钢管匹配及组对方法，包括如下步骤：S1将组对完成的钢管1和待组对钢管节2分别放于输送架9的V形传送辊7和电动台车15的滚轮12上，分别测量钢管管端轮廓；S2利用管端轮廓进行模拟匹配，对不满足组对要求的钢管进行校圆；S3对满足要求的钢管进行自动化组对。所述步骤S2可细分为以下步骤：S21在钢管卷制过程中进行实时的管端轮廓监测；S22将需要组对的相邻管端轮廓进行模拟匹配；S23若相邻管端匹配后的错边量满足要求，则卷制完成；S24若相邻管端匹配后的错边量不满足要求，则对不满足要求的位置进行校圆，返回步骤S21。所述步骤S3可以细分为以下步骤：S31将已组对的一节钢管1放置在用于横向输送的V形传送辊7上；S32将待组对的另一节钢管2放置在滚轮12上；S33通过滚轮架实现待组对钢管的横向移动、纵向放置以及两个管端上下左右的调整以满足组对完成后钢管的直线度、错边量的要求；S34通过输送辊以及滚轮架将组对完成后的钢管横向运输以离开滚轮架区域。所述模拟匹配可以包括以下步骤：S221计算出相邻钢管管端轮廓的几何中心以及纵缝位置；S222将相邻管端几何中心重合并将纵缝位置错开一定角度后，计算至少4个位置处的错边量。进一步地，本专利技术提供一种可实现上述重型钢管匹配及组对方法的重型钢管匹配及组对系统，其特征在于：包括输送架9和电动台车15，所述输送架9上安装有一列若干根V形传送辊7，所述V形传送辊7可转动地与传动装置11连接；所述电动台车15可沿输送架9纵轴方向移动，其上安装有至少两对滚轮12，其中至少一对滚轮12与滚轮传动机构连接，所述滚轮12分别连接有电动丝杆升降机构13，每对滚轮12连接有电动间距调节机构16。组对完成的钢管1放于输送架9的V形传送辊7上，可在V形传送辊7的带动下沿输送架9的纵轴方向移动。待组对钢管节2放于电动台车15的滚轮12上，其高度通过杠杆式电动丝杆升降机构13调节，其左右的偏离度通过电动间距调节机构16调节。在本专利技术的实施例中：所述输送架9上沿其纵轴两侧安装有防坠架8。用于防止组对完成的钢管1的侧翻坠落。所述V形传送辊7的传动装置11是链式传动装置。所述电动台车15下安装有行走钢轨6，电动台车15沿行走钢轨6移动。所述电动台车15上安装有电动升降式托辊5。辅助支撑待组对钢管节2。本专利技术还包括有监控主机，监控主机包括轮廓测量单元、模拟匹配单元和自动组对单元，其中：轮廓测量单元用于测量钢管管端轮廓；模拟匹配单元用于管端轮廓进行模拟匹配；自动组对单元用于对满足要求的钢管进行自动化组对。本专利技术在钢管卷制过程中对钢管两端进行实时轮廓测量，并记录下数据。通过这些数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重型钢管匹配及组对方法，其特征在于包括如下步骤：S1 测量钢管管端轮廓；S2 利用管端轮廓进行模拟匹配，对不满足组对要求的钢管进行校圆；S3 对满足要求的钢管进行组对。

【技术特征摘要】
1.一种重型钢管匹配及组对方法，其特征在于包括如下步骤：S1测量钢管管端轮廓；S2利用管端轮廓进行模拟匹配，对不满足组对要求的钢管进行校圆；S3对满足要求的钢管进行组对。2.根据权利要求1所述的重型钢管匹配及组对方法，其特征在于：所述步骤S2可细分为以下步骤：S21在钢管卷制过程中进行实时的管端轮廓监测；S22将需要组对的相邻管端轮廓进行模拟匹配；S23若相邻管端匹配后的错边量满足要求，则卷制完成；S24若相邻管端匹配后的错边量不满足要求，则对不满足要求的位置进行校圆，返回步骤S21。3.根据权利要求1所述的重型钢管匹配及组对方法，其特征在于：所述步骤S3可以细分为以下步骤：S31将已组对的一节钢管放置在用于横向输送的输送辊上；S32将待组对的另一节钢管放置在两个滚轮架上；S33通过滚轮架实现待组对钢管的横向移动、纵向放置以及两个管端上下左右的调整以满足组对完成后钢管的直线度、错边量的要求；S34通过输送辊以及滚轮架将组对完成后的钢管横向运输以离开滚轮架区域。4.根据权利要求1所述的重型钢管匹配及组对方法，其特征在于：所述模拟匹配包括以下步骤：S221计算出相邻钢管管端轮廓的几何中心以及纵缝位置；S222将相邻管端几何中...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋军，艾绍武，李志文，阚永贵，
申请(专利权)人：深圳赤湾胜宝旺工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44