一种门架式PE管套接安装单元的使用方法技术

本发明专利技术公开了一种门架式PE管套接安装单元的使用方法，门架式PE管套接安装单元包括回转工位台、门架式机械臂、PE管套接安装机械手和门架式PE管套接安装电控机构；门架式机械臂是固定安装在地面的门形框架结构、且门形框架结构的几何中心与回转工位台的几何中心重合设置；PE管套接安装机械手安装在末节机械臂的底端，包括PE管管端夹持套接安装部分Ⅱ和PE管管端加热部分Ⅱ。本门架式PE管套接安装单元是自动化单元，采用通过锥形电加热头组件对PE管管端内部进行电加热的方式，可大大降低PE管管端过早老化的风险，可以实现大大降低操作人员的劳动强度、提高安装效率，特别适用于大中型卷盘喷灌机的大直径、大厚壁PE管的安装。

【技术实现步骤摘要】
一种门架式PE管套接安装单元的使用方法
本专利技术涉及一种卷盘喷灌机用辅助安装单元的使用方法，具体是一种适用于将PE管安装在卷盘喷灌机上的PE管安装系统的门架式PE管套接安装单元的使用方法，属于卷盘喷灌机

技术介绍
喷灌是利用喷头等专用设备把有压水喷洒到空中，形成水滴落到地喷灌面和作物表面的灌溉方法，喷灌机又称喷灌机具、喷灌机组，即喷灌所采用的专用设备。卷盘喷灌机能够灌溉大面积的农田，也可以根据喷头控制喷水量的大小，以满足使用者对喷灌水量的不同要求，是农田节水灌溉通常选用的喷灌设备。卷盘喷灌机一般采用水涡轮式动力驱动系统，通常主要包括底架、卷盘、PE管、水涡轮、变速箱、速度补偿装置和喷头车，PE管层叠缠绕在卷盘上，喷灌压力水带动水涡轮旋转，从水涡轮轴传入到减速器中，降速后链条传动产生较大的扭矩力驱动卷盘转动，从而实现PE管的自动回收，同时通过PE管牵引喷头车回退移动进行喷灌作业。卷盘喷灌机的PE管一端需套接安装在喷头车的压力水输入硬管接头上、另一端需套接安装在卷盘的压力水输出硬管接头上，硬管接头通常是与PE管内径尺寸紧配合的竹节管接头结构，传统的PE管套接安装方式是在硬管接头上涂抹黄油后人力用力推入PE管的人工套接方式，套接PE管后再用喉箍将PE管端部束紧在硬管接头的竹节管接头结构上。而卷盘喷灌机的PE管作为压力输水工作部件，不仅径向方向需具有足够的支撑强度以抵抗缠绕在卷盘上时的挤压变形以及压力水的压力，而且轴向方向也需具有足够的拉伸强度以牵引喷头车。针对大中型卷盘喷灌机而言，PE管的公称压力通常在0.63～1.6MPa、外径通常在65～250mm、管壁壁厚通常在4.2～22.7mm，重量较大，采用传统的人工套接PE管的安装方式时，通常是先将PE管的端部加热变软后再人力套接，加热方式通常采用火焰加热或热油加热，不仅劳动强度大、安装周期长、安装效率低，而且火焰加热或热油加热的方式通常会损伤PE管端部的外表面，进而造成PE管端部存在过早老化的风险，从而会降低卷盘喷灌机产品整体质量。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种门架式PE管套接安装单元的使用方法，能够大大降低操作人员的劳动强度，可以实现PE管的快速安装，特别适用于大中型卷盘喷灌机的安装PE管工序。为实现上述目的，门架式PE管套接安装单元包括回转工位台、门架式机械臂、PE管套接安装机械手和门架式PE管套接安装电控机构；所述的回转工位台上设有卷盘喷灌机工位，回转工位台包括可驱动回转工位台进行回转运动的回转工位台回转驱动机构，回转工位台回转驱动机构包括回转工位台回转驱动部件；所述的门架式机械臂是固定安装在地面的门形框架结构、且门形框架结构的几何中心与回转工位台的几何中心重合设置，门架式机械臂包括可驱动末节机械臂沿水平前后方向坐标移动的X坐标驱动总成、可驱动末节机械臂沿水平左右方向坐标移动的Y坐标驱动总成和可驱动末节机械臂沿竖直上下方向坐标移动的Z坐标驱动总成；所述的PE管套接安装机械手安装在末节机械臂的底端，包括PE管管端夹持套接安装部分Ⅱ和PE管管端加热部分Ⅱ；PE管管端夹持套接安装部分Ⅱ包括支撑架Ⅳ和安装在支撑架Ⅳ底端部的管端夹持机构组件Ⅱ；支撑架Ⅳ顶端通过沿前后方向设置的滑移导向机构和滑移驱动机构滑移配合安装在PE管套接安装机械手底平面上；管端夹持机构组件Ⅱ包括与PE管外径尺寸配合的弧形夹持爪和夹持驱动部件、且弧形夹持爪的轴线方向沿前后方向设置；PE管管端加热部分Ⅱ设置在PE管管端夹持套接安装部分Ⅱ的后方，包括安装在PE管套接安装机械手底平面上的支撑架Ⅴ和安装在支撑架Ⅴ上的锥形电加热头组件Ⅱ；支撑架Ⅴ通过沿左右方向设置的滑移导向机构和滑移驱动机构滑移配合安装在PE管套接安装机械手的底平面上、且支撑架Ⅴ在前后方向上定位设置；锥形电加热头组件Ⅱ固定安装在支撑架Ⅴ上，锥形电加热头组件Ⅱ包括轴线正对前方设置的、前小后大的锥形电加热头，且锥形电加热头的轴心线距PE管套接安装机械手底平面的高度尺寸与管端夹持机构组件Ⅱ的弧形夹持爪在夹持状态下的轴线距PE管套接安装机械手底平面的高度尺寸相同；所述的门架式PE管套接安装电控机构包括门架式PE管套接安装控制器、回转工位台回转控制回路、门架式机械臂控制回路、PE管管端夹持套管控制回路、PE管管端加热控制回路，门架式PE管套接安装控制器分别与回转工位台的回转工位台回转驱动部件、门架式机械臂的X坐标驱动总成、门架式机械臂的Y坐标驱动总成、门架式机械臂的Z坐标驱动总成、管端夹持机构组件Ⅱ的夹持驱动部件、支撑架Ⅳ的滑移驱动机构、支撑架Ⅴ的滑移驱动机构、锥形电加热头组件Ⅱ的锥形电加热头电连接；使用方法具体包括以下步骤：a.未安装PE管的卷盘喷灌机就位：操作人员通过场内转运车辆将未安装PE管的卷盘喷灌机推送并定位至回转工位台上的卷盘喷灌机工位位置、且使未安装PE管的卷盘喷灌机的底架沿前后方向设置，控制回转工位台回转驱动部件使回转工位台回转进行微调后，通过旋转动力机构带动未安装PE管的卷盘喷灌机的变速箱动力输出轴旋转，使未安装PE管的卷盘喷灌机的卷盘压力水输出硬管接头正对前方设置、且位于卷盘筒体顶端位置；b.PE管套接安装准备：操作人员通过门架式PE管套接安装控制器先控制门架式机械臂动作使PE管套接安装机械手前移至门形框架结构前端、并下降至设定高度，然后控制支撑架Ⅳ的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅳ带动管端夹持机构组件Ⅱ沿前后方向移动至PE管套接安装机械手前端的初始位置，最后控制支撑架Ⅴ的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅴ沿左右方向移动并定位至锥形电加热头组件Ⅱ的锥形电加热头与管端夹持机构组件Ⅱ的弧形夹持爪在夹持状态下的轴线同轴设置的位置；然后操作人员将PE管后管端上套接喉箍后，将PE管后管端置入管端夹持机构组件Ⅱ中的设定位置、并启动管端夹持机构组件Ⅱ的夹持驱动部件，使PE管后管端稳固夹持在管端夹持机构组件Ⅱ上、处于正对锥形电加热头的位置；c.PE管端加热：操作人员通过门架式PE管套接安装控制器控制锥形电加热头组件Ⅱ的锥形电加热头通电加热，同时控制门架式机械臂动作使PE管套接安装机械手后移至靠近卷盘压力水输出硬管接头的设定位置、并使管端夹持机构组件Ⅱ的弧形夹持爪的轴线方向正对卷盘压力水输出硬管接头位置，待锥形电加热头组件Ⅱ的锥形电加热头升温至设定温度后，门架式PE管套接安装控制器控制支撑架Ⅳ的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅳ带动管端夹持机构组件Ⅱ后移、将PE管后管端套接在锥形电加热头上，当支撑架Ⅳ后移至设定距离、并达到设定时间后，门架式PE管套接安装控制器控制支撑架Ⅳ的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅳ前移复位至初始位置，然后门架式PE管套接安装控制器控制支撑架Ⅴ的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅴ复位至让位的初始位置、并控制锥形电加热头组件Ⅱ的锥形电加热头断电停止加热；d.PE管套接硬管：操作人员通过门架式PE管套接安装控制器控制支撑架Ⅳ的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅳ后移，管端夹持机构组件Ⅱ越过锥形电加热头组件Ⅱ、并将PE管后管端套接在卷盘压力水输出硬管接头上；当支撑架Ⅳ后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种门架式PE管套接安装单元的使用方法，其特征在于，门架式PE管套接安装单元(3)包括回转工位台(31)、门架式机械臂(32)、PE管套接安装机械手(33)和门架式PE管套接安装电控机构；/n所述的回转工位台(31)上设有卷盘喷灌机工位，回转工位台(31)包括可驱动回转工位台(31)进行回转运动的回转工位台回转驱动机构，回转工位台回转驱动机构包括回转工位台回转驱动部件；/n所述的门架式机械臂(32)是固定安装在地面的门形框架结构、且门形框架结构的几何中心与回转工位台(31)的几何中心重合设置，门架式机械臂(32)包括可驱动末节机械臂沿水平前后方向坐标移动的X坐标驱动总成、可驱动末节机械臂沿水平左右方向坐标移动的Y坐标驱动总成和可驱动末节机械臂沿竖直上下方向坐标移动的Z坐标驱动总成；/n所述的PE管套接安装机械手(33)安装在末节机械臂的底端，包括PE管管端夹持套接安装部分Ⅱ和PE管管端加热部分Ⅱ；/nPE管管端夹持套接安装部分Ⅱ包括支撑架Ⅳ(34)和安装在支撑架Ⅳ(34)底端部的管端夹持机构组件Ⅱ(35)；支撑架Ⅳ(34)顶端通过沿前后方向设置的滑移导向机构和滑移驱动机构滑移配合安装在PE管套接安装机械手(33)底平面上；管端夹持机构组件Ⅱ(35)包括与PE管外径尺寸配合的弧形夹持爪和夹持驱动部件、且弧形夹持爪的轴线方向沿前后方向设置；/nPE管管端加热部分Ⅱ设置在PE管管端夹持套接安装部分Ⅱ的后方，包括安装在PE管套接安装机械手(33)底平面上的支撑架Ⅴ(36)和安装在支撑架Ⅴ(36)上的锥形电加热头组件Ⅱ(37)；支撑架Ⅴ(36)通过沿左右方向设置的滑移导向机构和滑移驱动机构滑移配合安装在PE管套接安装机械手(33)的底平面上、且支撑架Ⅴ(36)在前后方向上定位设置；锥形电加热头组件Ⅱ(37)固定安装在支撑架Ⅴ(36)上，锥形电加热头组件Ⅱ(37)包括轴线正对前方设置的、前小后大的锥形电加热头，且锥形电加热头的轴心线距PE管套接安装机械手(33)底平面的高度尺寸与管端夹持机构组件Ⅱ(35)的弧形夹持爪在夹持状态下的轴线距PE管套接安装机械手(33)底平面的高度尺寸相同；/n所述的门架式PE管套接安装电控机构包括门架式PE管套接安装控制器、回转工位台回转控制回路、门架式机械臂控制回路、PE管管端夹持套管控制回路、PE管管端加热控制回路，门架式PE管套接安装控制器分别与回转工位台(31)的回转工位台回转驱动部件、门架式机械臂(32)的X坐标驱动总成、门架式机械臂(32)的Y坐标驱动总成、门架式机械臂(32)的Z坐标驱动总成、管端夹持机构组件Ⅱ(35)的夹持驱动部件、支撑架Ⅳ(34)的滑移驱动机构、支撑架Ⅴ(36)的滑移驱动机构、锥形电加热头组件Ⅱ(37)的锥形电加热头电连接；/n使用方法具体包括以下步骤：/na.未安装PE管的卷盘喷灌机就位：操作人员通过场内转运车辆将未安装PE管的卷盘喷灌机推送并定位至回转工位台(31)上的卷盘喷灌机工位位置、且使未安装PE管的卷盘喷灌机的底架沿前后方向设置，控制回转工位台回转驱动部件使回转工位台(31)回转进行微调后，通过旋转动力机构带动未安装PE管的卷盘喷灌机的变速箱动力输出轴旋转，使未安装PE管的卷盘喷灌机的卷盘压力水输出硬管接头正对前方设置、且位于卷盘筒体顶端位置；/nb.PE管套接安装准备：操作人员通过门架式PE管套接安装控制器先控制门架式机械臂(32)动作使PE管套接安装机械手(33)前移至门形框架结构前端、并下降至设定高度，然后控制支撑架Ⅳ(34)的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅳ(34)带动管端夹持机构组件Ⅱ(35)沿前后方向移动至PE管套接安装机械手(33)前端的初始位置，最后控制支撑架Ⅴ(36)的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅴ(36)沿左右方向移动并定位至锥形电加热头组件Ⅱ(37)的锥形电加热头与管端夹持机构组件Ⅱ(35)的弧形夹持爪在夹持状态下的轴线同轴设置的位置；然后操作人员将PE管后管端上套接喉箍后，将PE管后管端置入管端夹持机构组件Ⅱ(35)中的设定位置、并启动管端夹持机构组件Ⅱ(35)的夹持驱动部件，使PE管后管端稳固夹持在管端夹持机构组件Ⅱ(35)上、处于正对锥形电加热头的位置；/nc.PE管端加热：操作人员通过门架式PE管套接安装控制器控制锥形电加热头组件Ⅱ(37)的锥形电加热头通电加热，同时控制门架式机械臂(32)动作使PE管套接安装机械手(33)后移至靠近卷盘压力水输出硬管接头的设定位置、并使管端夹持机构组件Ⅱ(35)的弧形夹持爪的轴线方向正对卷盘压力水输出硬管接头位置，待锥形电加热头组件Ⅱ(37)的锥形电加热头升温至设定温度后，门架式PE管套接安装控制器控制支撑架Ⅳ(34)的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅳ(34)带动管端夹持机构组件Ⅱ(35)后移、将PE管后管端套...

【技术特征摘要】
1.一种门架式PE管套接安装单元的使用方法，其特征在于，门架式PE管套接安装单元(3)包括回转工位台(31)、门架式机械臂(32)、PE管套接安装机械手(33)和门架式PE管套接安装电控机构；
所述的回转工位台(31)上设有卷盘喷灌机工位，回转工位台(31)包括可驱动回转工位台(31)进行回转运动的回转工位台回转驱动机构，回转工位台回转驱动机构包括回转工位台回转驱动部件；
所述的门架式机械臂(32)是固定安装在地面的门形框架结构、且门形框架结构的几何中心与回转工位台(31)的几何中心重合设置，门架式机械臂(32)包括可驱动末节机械臂沿水平前后方向坐标移动的X坐标驱动总成、可驱动末节机械臂沿水平左右方向坐标移动的Y坐标驱动总成和可驱动末节机械臂沿竖直上下方向坐标移动的Z坐标驱动总成；
所述的PE管套接安装机械手(33)安装在末节机械臂的底端，包括PE管管端夹持套接安装部分Ⅱ和PE管管端加热部分Ⅱ；
PE管管端夹持套接安装部分Ⅱ包括支撑架Ⅳ(34)和安装在支撑架Ⅳ(34)底端部的管端夹持机构组件Ⅱ(35)；支撑架Ⅳ(34)顶端通过沿前后方向设置的滑移导向机构和滑移驱动机构滑移配合安装在PE管套接安装机械手(33)底平面上；管端夹持机构组件Ⅱ(35)包括与PE管外径尺寸配合的弧形夹持爪和夹持驱动部件、且弧形夹持爪的轴线方向沿前后方向设置；
PE管管端加热部分Ⅱ设置在PE管管端夹持套接安装部分Ⅱ的后方，包括安装在PE管套接安装机械手(33)底平面上的支撑架Ⅴ(36)和安装在支撑架Ⅴ(36)上的锥形电加热头组件Ⅱ(37)；支撑架Ⅴ(36)通过沿左右方向设置的滑移导向机构和滑移驱动机构滑移配合安装在PE管套接安装机械手(33)的底平面上、且支撑架Ⅴ(36)在前后方向上定位设置；锥形电加热头组件Ⅱ(37)固定安装在支撑架Ⅴ(36)上，锥形电加热头组件Ⅱ(37)包括轴线正对前方设置的、前小后大的锥形电加热头，且锥形电加热头的轴心线距PE管套接安装机械手(33)底平面的高度尺寸与管端夹持机构组件Ⅱ(35)的弧形夹持爪在夹持状态下的轴线距PE管套接安装机械手(33)底平面的高度尺寸相同；
所述的门架式PE管套接安装电控机构包括门架式PE管套接安装控制器、回转工位台回转控制回路、门架式机械臂控制回路、PE管管端夹持套管控制回路、PE管管端加热控制回路，门架式PE管套接安装控制器分别与回转工位台(31)的回转工位台回转驱动部件、门架式机械臂(32)的X坐标驱动总成、门架式机械臂(32)的Y坐标驱动总成、门架式机械臂(32)的Z坐标驱动总成、管端夹持机构组件Ⅱ(35)的夹持驱动部件、支撑架Ⅳ(34)的滑移驱动机构、支撑架Ⅴ(36)的滑移驱动机构、锥形电加热头组件Ⅱ(37)的锥形电加热头电连接；
使用方法具体包括以下步骤：
a.未安装PE管的卷盘喷灌机就位：操作人员通过场内转运车辆将未安装PE管的卷盘喷灌机推送并定位至回转工位台(31)上的卷盘喷灌机工位位置、且使未安装PE管的卷盘喷灌机的底架沿前后方向设置，控制回转工位台回转驱动部件使回转工位台(31)回转进行微调后，通过旋转动力机构带动未安装PE管的卷盘喷灌机的变速箱动力输出轴旋转，使未安装PE管的卷盘喷灌机的卷盘压力水输出硬管接头正对前方设置、且位于卷盘筒体顶端位置；
b.PE管套接安装准备：操作人员通过门架式PE管套接安装控制器先控制门架式机械臂(32)动作使PE管套接安装机械手(33)前移至门形框架结构前端、并下降至设定高度，然后控制支撑架Ⅳ(34)的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅳ(34)带动管端夹持机构组件Ⅱ(35)沿前后方向移动至PE管套接安装机械手(33)前端的初始位置，最后控制支撑架Ⅴ(36)的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅴ(36)沿左右方向移动并定位至锥形电加热头组件Ⅱ(37)的锥形电加热头与管端夹持机构组件Ⅱ(35)的弧形夹持爪在夹持状态下的轴线同轴设置的位置；然后操作人员将PE管后管端上套接喉箍后，将PE管后管端置入管端夹持机构组件Ⅱ(35)中的设定位置、并启动管端夹持机构组件Ⅱ(35)的夹持驱动部件，使PE管后管端稳固夹持在管端夹持机构组件Ⅱ(35)上、处于正对锥形电加热头的位置；
c.PE管端加热：操作人员通过门架式PE管套接安装控制器控制锥形电加热头组件Ⅱ(37)的锥形电加热头通电加热，同时控制门架式机械臂(32)动作使PE管套接安装机械手(33)后移至靠近卷盘压力水输出硬管接头的设定位置、并使管端夹持机构组件Ⅱ(35)的弧形夹持爪的轴线方向正对卷盘压力水输出硬管接头位置，待锥形电加热头组件Ⅱ(37)的锥形电加热头升温至设定温度后，门架式PE管套接安装控制器控制支撑架Ⅳ(34)的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅳ(34)带动管端夹持机构组件Ⅱ(35)后移、将PE管后管端套接在锥形电加热头上，当支撑架Ⅳ(34)后移至设定距离、并达到设定时间后，门架式PE管套接安装控制器控制支撑架Ⅳ(34)的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅳ(34)前移复位至初始位置，然后门架式PE管套接安装控制器控制支撑架Ⅴ(36)的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅴ(36)复位至让位的初始位置、并控制锥形电加热头组件Ⅱ(37)的锥形电加热头断电停止加热；
d.PE管套接硬管：操作人员通过门架式PE管套接安装控制器控制支撑架Ⅳ(34)的滑移驱动机构动作使支撑架Ⅳ(34)后移，管端夹持机构组件Ⅱ...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭涛，刘培勇，林恒，主承林，张金响，
申请(专利权)人：江苏华源节水股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32