一种管道预制智能组对系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种管道预制智能组对系统，包括轨道组件，设置在轨道组件上的至少一个组对机头，该组对机头能够安装标准化的容纳有待加工管件的管件模块，并通过第一移动组件、第二移动组件、第三移动组件调节管件模块的横向、纵向、竖向的位置，使之与安装在支撑小车上的待加工管子匹配，并通过回转组件、探测组件和焊接组件，实现待加工管件与待加工管子的组对和焊接。本实用新型专利技术的加工系统在组对和焊接过程中，无需人工参与，全程实现自动化、智能化，且通过标准化的管件模块，能够适用于不同类型和规格的管件。同类型和规格的管件。同类型和规格的管件。

【技术实现步骤摘要】
一种管道预制智能组对系统


[0001]本技术涉及管道预制加工领域，尤其涉及一种管道预制智能组对系统。

技术介绍

[0002]在管道预制领域，管件和管子的组对一直停留手工操作或半自动化的过程，例如采用手工组对，或者使用组对机头之类的半自动化工具辅助组对。
[0003]管件与管子之间的组对之所以停留在较低级阶段，是因为管件品种繁多，例如，管件有法兰、弯头、大小头、三通等。这些管件形状各异，例如，有圆环状的、弯曲状的、圆锥状的、T型形状的。此外，这些管件的直径也不一致，例如具有DN50、80、100、150、200、250、300等多种尺寸，管件的壁厚也多种多样，例如具有SCH20、SCH30、SCH40、SCH60、SCH80、SCH100等多种规格。利用一种工装或一台机器，直接对各种管件进行固定和定位十分困难。而且用现有技术的工装或机器来管件进行组对，难以实现管件的旋转，从而使得自动化、智能化的点焊固定工作变得更为困难。
[0004]随着劳动力成本的成倍提高，熟练操作工人数量越来越少，迫切需要实现管段组对(管件
‑
管子、管件
‑
管子
‑
管件或管件
‑
管件)的自动化、智能化。
[0005]因此，本领域的技术人员致力于开发一种管道预制智能组对系统，基于标准化管件模块，不仅能够简单的实现管件的固定和定位，而且能够实现组对过程中对管件模块的旋转，从而实现自动化、智能化的组对、焊接等作业。

技术实现思路

[0006]为实现上述目的，本技术提供了一种管道预制智能组对系统，包括：
[0007]轨道组件，设置在地面上；
[0008]至少一个组对机头，设置在所述轨道组件上，并被配置为能够沿着所述轨道组件的长度方向移动，所述组对机头被配置为能够安装标准化的管件模块；所述管件模块指安装有待加工管件的具有统一的吊装孔、基准面和定位孔的模块；
[0009]支承小车，设置在所述组对机头的沿所述轨道组件长度方向的一侧或直接安装在轨道组件上，所述支承小车被配置为能够支撑待加工管子；
[0010]所述组对机头被配置为能够调整所述管件模块的位置，使得所述管件模块与所述待加工管子的位置匹配；
[0011]其中，所述组对机头包括：
[0012]机架，所述机架设置在所述轨道组件上；
[0013]设置在所述机架上的第一移动组件、第二移动组件、第三移动组件、回转组件、探测组件以及焊接组件；
[0014]所述第一移动组件被配置为能够使所述管件模块沿所述轨道组件的长度方向移动；
[0015]所述第二移动组件被配置为能够驱动所述管件模块沿垂直于所述轨道组件长度
方向的竖直方向移动；
[0016]所述第三移动组件被配置能够驱动所述管件模块沿垂直于所述轨道组件长度方向的横向移动；
[0017]所述回转组件被配置为能够驱动所述管件模块沿平行于所述轨道组件长度方向的中心轴转动；所述回转组件包括U型卡钳，所述U型卡钳被配置为能够夹装所述管件模块；
[0018]所述探测组件设置在所述U型卡钳的端部，所述探测组件被配置为在所述管件模块旋转时，能够检测所述待加工管件与所述待加工管子的错边量和间隙值；
[0019]所述焊接组件设置在连接至所述机架侧面的纵向伸缩组件的端部，所述焊接组件被配置为能够将所述待加工管件和所述待加工管子焊接在一起。
[0020]在一些实施方式中，可选地，所述至少一个组对机头包括第一组对机头和第二组对机头，所述第一组对机头和所述第二组对机头分别设置在所述待加工管子沿其长度方向的两侧。
[0021]在一些实施方式中，可选地，所述第一移动组件包括第一伺服电机、第一线性导轨副、第一齿轮齿条机构，所述第一伺服电机安装在所述机架上，所述第一线性导轨副和第一齿轮齿条机构安装在所述轨道组件上，使得所述第一伺服电机输出的转动通过所述第一齿轮齿条机构转化为所述机架沿所述第一线性导轨副的直线运动。
[0022]在一些实施方式中，可选地，所述第二移动组件包括第二伺服电机、第二线性导轨副、丝杆升降装置，所述第二伺服电机通过所述丝杆升降装置和挡板连接至所述第三移动组件，使得所述第二伺服电机输出的转动通过所述丝杆升降装置和所述第三移动组件转化为所述管件模块沿所述丝杆升降装置的直线运动。
[0023]在一些实施方式中，可选地，所述第三移动组件包括第三伺服电机、第三线性导轨副、第二齿轮齿条机构，所述第三伺服电机通过所述第二齿轮齿条机构和所述第三线性导轨副连接至所述管件模块，使得所述第三伺服电机输出的转动通过所述第二齿轮齿条机构转化为所述管件模块沿所述第三线性导轨副的直线运动。
[0024]在一些实施方式中，可选地，所述回转组件还包括第四伺服电机、回转支承，所述回转支承与所述第四伺服电机连接，所述U型卡钳设置在所述回转支承上。
[0025]在一些实施方式中，可选地，所述探测组件包括激光探头、第一纵向一字调节器和第一横向一字调节器，所述第一纵向一字调节器设置在所述U型卡钳的端部，所述第一横向一字调节器设置在所述第一纵向一字调节器上，所述激光探头设置在所述第一横向一字调节器上。
[0026]在一些实施方式中，可选地，所述纵臂伸缩组件包括第五伺服电机、第四线性导轨副、第三齿轮齿条机构和伸缩臂，所述伸缩臂连接至所述第四线性导轨副，所述第四线性导轨副连接至所述机架，所述第五伺服电机通过所述第三齿轮齿条机构与所述伸缩臂连接，所述焊接组件设置在所述伸缩臂上靠近所述管件模块的端部。
[0027]在一些实施方式中，可选地，所述焊接组件包括第二纵向一字调节器、第二横向一字调节器、升降一字调节器和焊接枪头，所述升降一字调节器连接至所述伸缩臂，所述第二横向一字调节器连接至所述升降一字调节器，所述第二纵向一字调节器连接至第二横向一字调节器，所述焊接枪头连接至所述第二纵向一字调节器。
[0028]在一些实施方式中，可选地，所述U型卡钳上设置有电磁铁，所述电磁铁被配置为
能够吸附所述管件模块的第二基准面。
[0029]本技术提供的管道预制智能组对系统具有以下技术效果：
[0030]1、利用管道预制智能组对系统，可方便地实现管件+管子+管件组成的管段的自动化、智能化组对点焊，以替代高水平管工和高水平电焊工进行的手工组对、点焊作业，可最大程度地减轻日益增加的对高水平管工和焊工的需求，具有较大的社会效益。
[0031]2、利用管道预制智能组对系统进行组对点焊，大大降低管道预制成本，具有较好的经济效益：可用桁架机械手等进行管件、管子及管段的智能化吊装；可最大程度地提高组对、点焊工作效率；可同时进行两端管件与管子的组对、点焊；可利用平衡配重平衡掉部分偏心重量，减少旋转扭矩，降低功率消耗
[0032]3、利用管道预制智能组对系统进行组对点焊，可提高人生和装置的安全保障程度：可用桁架机械手等进行管件、管子及管段的智能化吊装，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道预制智能组对系统，其特征在于，包括：轨道组件，设置在地面上；至少一个组对机头，设置在所述轨道组件上，并被配置为能够沿着所述轨道组件的长度方向移动，所述组对机头被配置为能够安装标准化的管件模块；所述管件模块指安装有待加工管件的具有统一的吊装孔、基准面和定位孔的模块；支承小车，设置在所述组对机头的沿所述轨道组件长度方向的一侧或直接安装在轨道组件上，所述支承小车被配置为能够支撑待加工管子；所述组对机头被配置为能够调整所述管件模块的位置，使得所述管件模块与所述待加工管子的位置匹配；其中，所述组对机头包括：机架，所述机架设置在所述轨道组件上；设置在所述机架上的第一移动组件、第二移动组件、第三移动组件、回转组件、探测组件以及焊接组件；所述第一移动组件被配置为能够使所述管件模块沿所述轨道组件的长度方向移动；所述第二移动组件被配置为能够驱动所述管件模块沿垂直于所述轨道组件长度方向的竖直方向移动；所述第三移动组件被配置能够驱动所述管件模块沿垂直于所述轨道组件长度方向的横向移动；所述回转组件被配置为能够驱动所述管件模块沿平行于所述轨道组件长度方向的中心轴转动；所述回转组件包括U型卡钳，所述U型卡钳被配置为能够夹装所述管件模块；所述探测组件设置在所述U型卡钳的端部，所述探测组件被配置为在所述管件模块旋转时，能够检测所述待加工管件与所述待加工管子的错边量和间隙值；所述焊接组件设置在连接至所述机架侧面的纵臂伸缩组件的端部，所述焊接组件被配置为能够将所述待加工管件和所述待加工管子焊接在一起。2.如权利要求1所述的管道预制智能组对系统，其特征在于，所述至少一个组对机头包括第一组对机头和第二组对机头，所述第一组对机头和所述第二组对机头分别设置在所述待加工管子沿其长度方向的两侧。3.如权利要求1所述的管道预制智能组对系统，其特征在于，所述第一移动组件包括第一伺服电机、第一线性导轨副、第一齿轮齿条机构，所述第一伺服电机安装在所述机架上，所述第一线性导轨副和第一齿轮齿条机构安装在所述轨道组件上，使得所述第一伺服电机输出的转动通过所述第一齿轮齿条机构转化为所述机架沿所述第一线性导轨副的直线运动。4.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚觊，戚发明，许志辉，王松林，周祥，张斌杰，
申请(专利权)人：上海前山管道技术有限公司，
类型：新型
国别省市：