CN105592690A - 用于在滴流器位置处钻削灌溉管的设备及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于灌溉管制造系统的管钻削设备(40)，其包括连续管馈送器，其能够使管(100)配备有具有水出口(126)的滴流器(120)，所述管(100)沿着预定的循环方向(X-X＇)循环同时保持滴流器的水出口(126)在预定的滴流器方位(Z-Z＇)上，所述管钻削设备(40)包括旋转钻削单元(42)，其围绕旋转轴(Y-Y＇)旋转，旋转轴(Y-Y＇)正交于所述循环方向(X-X＇)和所述滴流器方位(Z-Z＇)，所述旋转钻削单元(42)配备有至少一个钻削工具(44)并且远离管(100)，使得当钻削工具(44)的角位置对应于距管(100)的最近的位置时，所述钻削工具(44)能在滴流器(120)的位置处在管壁(102)中钻削孔。

Description

用于在滴流器位置处钻削灌溉管的设备及方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造灌溉管特别是滴灌管的方法以及一种用于制造该灌溉管的系统。更准确地说，本发明还涉及一种滴流器(dripper)检测方法和一种用于检测滴流器的设备，以及一种用于在滴流器位置处钻削管的管钻削方法及设备。

背景技术

一些灌溉技术使用所谓的“滴流”灌溉管或软管。表述“滴灌管”在该上下文中表示灌溉管，该灌溉管例如由聚合材料制成、被小直径的孔以预定间隔穿通且通过其水可流向地面。为流量限制器的滴流器或滴流元件可设置在每个孔处，用于精确地控制来自孔的流量。它通常由塑料材料制成并在其制造过程中附着到灌溉管的内壁。这种滴流器包括水密壁，该水密壁与管的内表面限定收集腔，该收集腔通过调节排放导管连接到管的内部空间。

由于灌溉管具有固定的横截面轮廓，挤压工艺通常用于它们的制造。用于制造灌溉管的系统通常包括挤出单元、用于调节管的直径的校准器单元、包括几十米长的液体冷却槽和槽内的冷却液体例如水的用于冷却管的冷却单元以及用于牵引管穿过液体冷却槽的牵引单元。液体冷却槽内的灌溉管的速度通常高于100米/分钟，例如150米/分钟。

滴流器通常被送入挤出单元，接着通过喷射单元或滴流器插入单元被送入灌溉管，喷射单元或滴流器插入单元包括用于将滴流器沿着确定的方位送入挤出单元的定向装置。

穿孔单元被设置以用于在每一滴流器对应的适当位置处钻削灌溉管以实现滴流器的功能。

检测单元与穿孔单元相关联以精确定位每个滴流器的位置并确定沿管的所有钻削点。

数个检测和钻削系统已经被提出，但根据更严格的灌溉管制造规范，特别是具有诸如每分钟检测1800到2000个滴流器的较高制造节奏的灌溉管制造规范，它们在技术上不再可靠，每分钟检测1800到2000个滴流器意味着每分钟钻削1800到2000个孔。

最常见的滴流器的检测方法包括诸如CN1023900061的图1中的作用于电触点的机械臂。机械检测系统由于管的变形而检测滴流器元件的通道。根据线速度，计算钻削单元的运动使得在滴流器的期望部分处钻削孔。

同一图中还示出在钻削发动机安装在偏心曲柄上的公知实施中的钻削单元，其根据一起移动的管的速度实现切入和平移运动。

这种系统已经非常完善并很好地用于检测且如果精心设计，钻削速率高达800滴流器/分钟。在较高速率时，惯性效应变得如此强烈使得这些机械检测和钻削系统变得不适合该目的。原因是钻削单元的偏心的角速度在旋转周期内连续地加速和减速，以在运动中利用所有质量弥补显著振动。更一般地，已知的机械检测和钻削系统不能可靠地用于高速率。

诸如US5744779中的较新的系统使用电容探测器，其结合激光钻削单元利用介电常数的变化。尽管用于钻削的激光束几乎是惯性自由的且可因此以任何实用的速率钻削孔，但其是昂贵且维护密集的。另一方面，基于电容测量的滴流器检测不适合高检测速率。

本发明的目的是消除或减轻上述缺点中的一个或多个。

本发明的目的是提供一种滴流器检测方法及设备、一种管钻削方法及设备，还提供一种灌溉管钻削系统，其允许在灌溉管制造系统中高速率的滴流器检测及管钻削，特别是允许每分钟800个滴流器及更多的速率。

发明内容

根据本发明，这些目的通过根据权利要求1所述的管钻削设备、通过根据权利要求10所述的灌溉管钻削系统和通过根据权利要求13的用于钻削灌溉管的方法实现。

根据本发明的滴流器检测设备和管钻削设备用于灌溉管制造系统，该灌溉管制造系统包括能够使管配备有具有水出口的滴流器的连续管馈送器，所述管沿着预定的循环方向(X-X＇)循环，同时保持滴流器的水出口在预定的方位上。在大多数情况下，滴流器处于在管馈送器中的管内的这样的位置使得水出口优选地向上定向，这意味着水出口的所述预定方位是竖直的并形成Z-Z＇轴。本发明不限定于扁平的通常为矩形的滴流器(在这种情况下滴流器优选地向上定向)，而且适用于管状或环形的滴流器，即，环状的滴流器。

所述滴流器检测设备包括：激光检测单元，其具有发射指向以均匀间隔存在滴流器的管外表面位置的激光束的激光源；以及激光信号接收器，其接收和分析在管外表面上反射的激光束以提供转换的反射的信号，该信号包含关于面向所述激光检测单元的每个滴流器的通道的信息。

这种基于激光的滴流器检测设备使得非常可靠的滴流器检测成为可能，因为它能够相当即时地检测在激光检测单元的前面通过的管的管轮廓的非常小的变化，而不与管接触且因此在高速运行时不干涉管。而且基于激光的滴流器检测设备是不振动的光学检测装置，而很多已知的滴流器检测装置机械地工作并且在高速工作时固有地受到振动制约。这种情况使得每分钟高或非常高的滴流器速率的滴流器检测成为可能，即每分钟检测超过800个滴流器到每分钟检测2000个滴流器，甚至更多。

所述管钻削设备包括旋转钻削单元，其围绕旋转轴(例如Y-Y＇)旋转，该旋转轴正交于所述管循环方向(例如X-X＇)和所述滴流器方位(例如Z-Z＇)，所述旋转钻削单元配备有至少一个钻削工具并且远离管使得当钻削工具的角位置对应于离管最近的位置时，所述钻削工具能在滴流器的位置处在管壁中钻削孔，其中钻削位置是管壁和钻削工具的端之间的接触位置。

这种基于旋转的管钻削设备使得非常有效的钻削操作成为可能，因为在实施新的向前穿孔冲程之前向前穿孔冲程之后无需向后冲程，其中交替运动意味着振动。有利地，为了限制和避免旋转部件的任何不平衡，质量被分布以集中在旋转钻削单元的旋转轴上。另外，这种基于旋转的管钻削设备允许钻削工具高度具有高精度，因为旋转运动属于具有恒定半径的循环路径，恒定半径可被选择、设定然后在整个连续的制造周期中保持不变。总之，质量被集中为最接近旋转轴，这使惯性效应最小化，并且无需往复质量，这避免了振动。

在优选实施例中，旋转钻削单元根据特定旋转方向围绕所述旋转轴(例如Y-Y＇)旋转。旋转钻削单元的旋转运动具有可变的旋转速度，以为了适应在钻削阶段期间管的速度和滴流器的间距及在两个钻削阶段之间的管的速度。作为一种替选，所述旋转钻削单元根据顺时针方向和逆时针方向交替的运动围绕所述旋转轴Y，Y＇旋转，其中旋转方向在管中钻削每个孔之后改变。

这种交替旋转运动作为钟摆运动，并使得在钻削工具的钻削位置上的钻削工具的两个连续通道之间的时间更短，钻削位置对应于钻削工具相对于管的最近的位置，该最近的位置为接触的位置，尤其是钻削或穿孔工具的向下钻削位置。

在优选实施例中，围绕所述旋转轴(例如Y-Y＇)的旋转钻削单元的旋转速率在旋转方向的每次改变之前减速并在旋转方向的每次改变之后加速。通过具有旋转钻削单元的旋转速率的这样的变化，可以使节奏旋转运动适应于确切需要钻削的时刻，即，当管的钻削位置面向在钻削工具的钻削位置中的旋转钻削单元。

在另一个优选实施例中，所述旋转钻削单元进一步配备有止动元件，所述管与止动元件接触以为了限制钻削工具的钻削深度。这种设置确保钻削工具的钻削深度，避免可通过不仅使孔穿过管壁而且损坏滴流器的壁的钻削损坏滴流器的任何过深的钻削。

根据另一方面，本发明涉及一种灌溉管钻削系统，其包括：管钻削设备，其如先前或下文提到的具有旋转钻削单元；和滴流器检测设备，其放置在所述管钻削设备上游并且包括能检测每个滴流器位置的任何检测装置，使得所述管钻削设备能够在与所述滴流器的水出口对应的预定的位置处在管壁上钻削孔。

在优选实施例中，所述滴流器检测设备包括激光检测单元，其具有发射指向以均匀间隔存在滴流器的管外表面位置的激光束的激光源；以及激光信号接收器，其接收和分析在管外表面上反射的激光束以提供转换的反射的信号，该信号包含关于面向所述激光检测单元的每个滴流器的通道的信息。

有利地，所述滴流器检测设备进一步包括放置在激光检测单元上游和/或下游的稳定单元，以用于具有确定且恒定的角方位及距面向所述激光检测单元的管段的所述激光检测单元确定且恒定的距离。面向所述激光检测单元的管段的角方位的精度越高及距面向所述激光检测单元的管段的所述激光检测单元的距离的精度越高，钻削离开滴流器的收集腔即在滴流器的另一部分中或在没有任何滴流器的管的一部分中的风险越低。

根据另一个方面，本发明涉及一种灌溉管钻削系统，其包括：基于激光的滴流器检测设备，其如先前或下文提到的；和管钻削设备，其放置在所述滴流器检测设备下游并且包括能够在与所述滴流器的水出口精准对应的预定的位置处在管壁上钻削孔用于每个滴流器的任何钻削装置。水出口连接到滴流器的收集腔使得在管壁中的钻削位置的留量取决于所述收集腔的大小。

在优选实施例中，所述管钻削设备能够使用所述转换的反射的信号来控制沿着所述管的所述孔的钻削位置。

在优选实施例中，所述管钻削设备包括旋转钻削单元，其围绕旋转轴(例如Y-Y＇)旋转，该旋转轴正交于所述管循环方向(例如X-X＇)和所述滴流器方位(例如Z-Z＇)，所述旋转钻削单元配备有至少一个钻削工具并远离管，使得当钻削工具的角位置对应于离管最近的位置时，所述钻削工具能在滴流器的位置处在管壁上钻削孔。

在优选实施例中，所述旋转钻削单元包括双头主轴，其两端都配备有一个钻削工具。

在另一个优选实施例中，所述旋转钻削单元进一步配备有止动元件，所述管接触止动元件以为了限制钻削工具的钻削深度。

根据另一方面，本发明涉及一种用于检测滴流器位置的方法，滴流器位置沿着连续地沿着灌溉管制造系统运转的灌溉管，该方法包括：

-保持所述灌溉管沿着预定的循环方向(例如X-X＇)循环，同时保持滴流器的水出口在预定的滴流器方位(例如Z-Z＇)，

-发射指向以均匀间隔存在滴流器的管外表面位置的激光束，

-接收和分析在管外表面上反射的激光束以提供转换的反射的信号，该信号包含关于面向所述激光检测单元的每个滴流器的通道的信息。

在优选实施例中，所述检测方法进一步包括稳定所述管，以用于具有确定且恒定的角方位及距面向所述激光检测单元的管段的所述激光检测单元确定且恒定的距离。

在优选实施例中，所述检测方法进一步包括在它到达所述激光检测单元之前至少在滴流器位置处使所述管变形。这样的暂时变形可以通过提高由滴流器的存在产生的管壁的局部外表面顶尖缺口(relief)帮助滴流器检测，即形成在管壁的外表面中的突出部或凸起和/或凹部或凹陷部，还有凹和/或凸的外表面部分。这种情况对于具有厚壁即等于或高于0.20mm厚度的壁的管和对于其滴流器的存在是自然不可见或不多见的管特别有用。不过该设置可以应用于具有更小的厚壁的管，即，具有小于0.20mm的厚度的壁。

在用于在滴流器位置处钻削灌溉管的所述方法的优选实施例中，滴流器的检测根据如先前或下文提到的用于检测滴流器的方法来执行。

根据另一方面，本发明涉及一种用于钻削配备有具有水出口的滴流器的灌溉管的方法，所述管沿灌溉管制造系统连续地运转，该方法包括：

-保持所述灌溉管沿着预定的循环方向(例如X-X＇)循环，同时保持滴流器的水出口在预定的滴流器方位(例如Z-Z＇)，

-提供配备有至少一个钻削工具并远离管使得当钻削工具的角位置对应于离管最近的位置时所述钻削工具能在滴流器的位置处在管壁上钻削孔的旋转钻削单元，

-使得所述旋转钻削单元围绕旋转轴(例如Y-Y＇)旋转,该旋转轴正交于所述循环方向(例如X-X＇)和所述滴流器方位(例如Z-Z＇)，

-当钻削工具的角位置距离管最近时，在滴流器的每个位置处在管壁上钻削孔。

在用于在滴流器位置处钻削灌溉管的所述方法的优选实施例中，所述旋转钻削单元进一步包括双头主轴，其两端都配备有一个钻削工具，且其中，所述钻削步骤通过交替使用所述两个钻削工具中的每个来实现。

在用于在滴流器位置处钻削灌溉管的所述方法的优选实施例中，所述钻削步骤利用根据特定的旋转方向围绕所述旋转轴(例如Y，Y＇)旋转的所述旋转钻削单元实现。作为替选，所述钻削步骤利用根据顺时针方向和逆时针方向交替运动围绕所述旋转轴(例如Y，Y＇)旋转的所述旋转钻削单元实现，其中旋转方向在管中钻削每个孔后改变。

附图说明

本发明将在通过示例的方式给出和通过附图示出的实施例的描述的帮助下更好地被理解，其中：

图1示出了根据本发明的灌溉管钻削系统的一个实施例，其包含根据本发明的滴流器检测设备和管钻削设备。

图2示出了带有根据本发明的用于钻削灌溉管的方法钻削的孔并带有滴流器的灌溉管的截面的俯视图。

图3示出了用于旋转钻削单元的可能实施例的分解图。

图4示出了图3的旋转钻削单元的侧视图。

具体实施方式

图1中图示地示出的灌溉管钻削系统10包括滴流器检测设备20(在右侧)和管钻削设备40(在左侧)。这种灌溉管钻削系统10面向灌溉管100放置，灌溉管100沿着一条路径运转，该路径面向灌溉管钻削系统10的部分以非限制性的方式表示为水平和线性的且平行于此处所示的与轴X-X＇相同的循环方向。这种灌溉管100由支撑元件110支撑。

灌溉管100包含内置于所述灌溉管100中同时被固定至管壁102的内表面的滴流器120。如图1所示，优选地，滴流器120在管的运转部分中以均匀且恒定的间隔内置于所述灌溉管100中。在一些情况中，滴流器120在管的运转部分中以均匀但不恒定的间隔内置于所述灌溉管100中：例如管的移动部分依次具有以恒定间隔具有滴流器的管的第一段和在第一段之后的不具有滴流器的管的第二段。通常，在灌溉管100的制造过程中，在第一制造部分和最后制造部分中无滴流器。在所示实施例中，滴流器120被放置在灌溉管100的上部，即滴流器120被向上定向。

更确切地说，如图2所示，滴流器120被放置为使得迷宫部(labyrinth)122和收集腔124也向上定向并且由滴流器100的壁和管壁102的顶部定界。

如可在图1中所见，滴流器120的存在造成管壁102的自然局部变形106，在此为外表面104的可见突起部。该局部变形106在管壁102的外表面104上可以是自然可见的或可以不是自然可见的，这主要取决于该管壁102的厚度。

根据本发明，滴流器检测设备20是基于激光的检测设备，包括面向管段100a的激光检测单元22且设置有：

-激光源24，其发射指向管外表面104的位置的激光束25，在该位置处滴流器120以均匀间隔存在(在图1中，激光束25指向当前被检测的滴流器120a的位置处的管外表面104)，以及

-激光信号接收器26，其接收和分析在管外表面104上反射的激光束27以提供包含关于面向所述激光检测单元22的每个滴流器120的通道的信息的转换的反射的信号。

这样，由所述激光信号接收器26接收的反射的光束27的变化表示在发射在管外表面104上的激光束25的接触位置处滴流器120的出现或消失，从而根据在所述接触位置处滴流器120的存在和不存在即管壁102的自然局部变形106的存在和不存在产生接收信号。例如，激光源24和管外表面104之间的距离根据使用在发射的激光束25和反射的激光束27之间形成的三角阿尔法(α)角的熟知的方法通过激光三角法在所述接触位置处连续地测量。

该接收信号接着由激光信号接收器26进行解码并转换以提供包含关于面向所述激光检测单元22的滴流器120a的通道的信息的所述转换的反射信号。此信息优选为基于时间的信息，例如自参考时间起的经过的时间，和/或为基于位置的信息，例如已经通过激光检测单元22看到的管长度或从在灌溉管100上的参考位置起由灌溉管100覆盖的距离，并且该信息与由所述激光检测单元22检测的每个滴流器120的通道相关。

优选地，所述滴流器检测设备20进一步包括稳定单元30，其放置在激光检测单元22的上游或下游或激光检测单元22的上游和下游，以用于具有确定且恒定的角方位和距面向所述激光检测单元22的灌溉管100a段的所述激光探测单元22确定且恒定的距离。面向所述激光检测单元22的灌溉管100a段的稳定性对于激光检测的准确度和因此对于之后的灌溉管100的准确钻削的可靠性是重要的。

根据第一变型，所述稳定单元30放置在激光检测单元20的上游，并且还能够在它到达所述激光检测单元20之前至少在滴流器位置处使灌溉管100轻微变形。管壁102的变形106是暂时变形，其被执行与否尤其取决于管壁厚度、管壁材料及稳定单元30施加的压力的量。

在图1所示的实施例中，所述稳定单元3被0放置在激光检测单元22的上游并包括滚轮32，其以预定的力在以均匀间隔存在滴流器120的管100的径向位置处按压在管外表面104上。在执行滴流器检测之前，该滚轮32在所有情况下稳定待被钻削的灌溉管100的位置，并且在一些情况下，该滚轮还执行每个滴流器120的下游的管壁102的上部的变形106，然后是每个滴流器120的上游的管壁102的上部的变形106。该滚轮32可用作唯一的稳定和/或变形元件或用作除其它稳定和/或变形元件之外的稳定和/或变形元件。

在未示出的实施例中，所述稳定单元被放置在激光检测单元20的上游并包括管-弯曲通道，在管-弯曲通道中所述管循环。这种管-弯曲通道可以有不同的形状，特别是具有向上和向下弯曲的波浪形状，其可通过在一个或几个卷绕部分中弯曲管来产生。此管-弯曲通道可用作唯一的稳定和/或变形元件或用作除其它稳定和/或变形元件之外的稳定和/或变形元件。

在另一个未示出的实施例中，所述稳定单元20包括漏斗状物，其放置在激光检测单元22的上游和/或下游并且在其中所述管100循环。这样的漏斗状物是用于稳定管的另一种方式并可用作唯一的稳定元件或用作除其它稳定元件的稳定元件。

优选地，如图1所示，滴流器检测设备20进一步包括钻削控制单元28，其能够使用所述转换的反射的信号的信息控制管钻削设备40的钻削顺序。例如，所述钻削控制单元28能够使用所述转换的反射的信号作为包含钻削顶部信号的钻削控制信号，钻削顶部信号激活钻削工具44的钻削操作/钻削运动并且特别地调整旋转钻削单元的旋转速度。优选地，钻削工具44在两个分开的但是连续的钻削阶段期间通过当看向钻削工具44的端时在同一方向(如在图1、图3和图4中被示为逆时针方向)上旋转来各自钻削管壁102，当看向整个旋转钻削单元42(从图3和图4上示出的角度看)时，该方向对应于不同的旋转方向。

这种管钻削设备40被放置在所述滴流器检测设备20下游并且包括旋转钻削单元42，其围绕水平旋转轴Y-Y＇旋转，该水平旋转轴Y-Y＇正交于所述灌溉管的水平循环方向X-X＇和竖直滴流器方位Z-Z＇(参见图1上的箭头R1)。所述旋转钻削单元42配备有以直径上相对配置放置且距旋转钻削单元42的所述旋转轴Y-Y＇相同距离的两个钻削工具44。而且，所述旋转钻削单元42放置在距管100的一个距离处，使得当围绕所述旋转轴Y-Y＇的钻削工具的角位置对应于离管100最近的位置时，所述钻削工具两者都能在滴流器120的位置处在管壁102中钻削孔108。在这个最近的位置中，钻削工具44的端在面向所述旋转钻削单元42的管段100b处接触并穿透管壁102，以刺穿该管壁102，同时不刺穿滴流器壁。更精确地说，如从图2中可以看出，在形成用于滴流器120的水出口126的管壁102的位置处钻削孔108，通过面向滴流器的收集腔124放置水出口126，由此允许水流从管100逸出。管100由旋转钻削单元42下方的支撑元件110支撑，旋转钻削单元42和管100之间的垂直距离通过控制旋转钻削单元42和支撑元件110之间的垂直距离来调整。优选地，在钻削操作之前，钻削单元42的高度被调整并在整个钻削操作期间保持不变。在钻削操作之前，支撑元件110的高度被调整并且在钻削操作期间，支撑元件110的竖直位置从较低的休息位置变化到较高的工作位置，在较高的工作位置能够准确地进行钻削。

在图示的实施例中，所述钻削工具44为钻头，其进一步执行围绕其自身的纵向轴的旋转运动(参见图1的箭头R2)。钻头端的优选形状对应于具有椭圆形或勺子形状的轮廓的斜面端。另外，钻头可在其端具有中空结构，诸如环锯，以为了易于切削和排出管壁102的切下部分。

根据未示出的实施例，所述钻削工具是冲切模具，当旋转钻削单元22到达转向所述管100的径向位置时，冲切模具弹性地推向所述管壁。除了围绕所述旋转轴Y-Y＇的旋转，当面向滴流器位置时，这样的钻削工具也执行向前冲程使得在冲切的最低位置中管壁102被钻削和之后在冲切的较高位置处介入的随后反向冲程。冲切的这个较高的位置可以是仍然为与管壁102的接触位置的稍高的位置或不是与管壁102的接触位置的显著较高的位置。这种情况对应于钻削工具44的上下运动，并且更普遍地对应于钻削工具44的向前和向后冲程，其与钻削单元42的旋转运动结合。作为替选，该冲切模具也可以围绕其自身的纵向方向旋转作为常规的钻头，因此结合钻削工具44的切入运动和旋转运动。钻削工具可因此具有几个实施方案，包括旋转钻削工具，即围绕其自身的纵向轴旋转的钻削工具。

如可在图1、图3和图4中并根据优选实施例看出，所述旋转钻削单元42包括双头主轴46，其两端都配备有一个钻削工具44，所述钻削工具44被示为钻头。

如可在图1、图3和图4中并根据另一个优选实施例看出，所述旋转钻削单元42包括止动元件48，其沿着钻头(更普遍地沿着钻削工具44)放置在钻头的尖端后面距钻头的尖端对应于最大钻削深度的距离处。此止动元件48可与管100的外表面104接触，这取决于在管100和管钻削设备40之间的最初距离(沿图1中的竖直的Z-Z＇方向的高度)调整和此距离(沿图1中的竖直的Z-Z＇方向的高度)的任何可能的变化。

为了实现干净且很圆的孔，围绕旋转轴Y-Y＇的旋转钻削单元42的旋转速度优选为使得当所述钻削工具44处于距离管100最近的位置即与管100接触时，在管钻削设备40中钻削工具44沿其弧形路径50(或圆形路径)的线速度明显地与沿所述循环方向X-X＇循环的管100的线速度一样，其中处于距离管100最近的位置意味着在图1到图4中示出的实施例的最低位置。

依据根据本发明的钻削方法的优选设置，钻削顺序(使用或不使用管钻削设备40或任何先前描述的替选方案)与滴流器检测顺序结合，滴流器检测顺序在所述用于制造给定孔的钻削顺序之前执行，所述滴流器检测顺序根据以下步骤使用所述用于检测对应于所述给定孔的滴流器120的滴流器检测设备20：

-发射指向以均匀间隔存在滴流器120的管外表面104的位置的激光束，

-接收和分析在管外表面104上反射的激光束27以提供包含关于面向所述激光检测单元22的每个滴流器120的通道的信息的转换的反射的信号。

而且，依据根据本发明的钻削方法的优选设置，所述转化的反射的信号被用于(箭头C)控制所述旋转钻削单元42的旋转，以便在与所述滴流器120的水出口对应的预定位置处钻削穿过管壁102的孔108以用于每个滴流器120。面向所述钻削设备40的管的该预定位置源于所述转换的反射的信号，所述转换的反射的信号被所述钻削控制单元28使用以从包含在转换的反射的信号中的信息计算在管壁102的正确位置处执行钻削的时刻并因此根据旋转钻削单元42的当前角位置、旋转速度和方向调整旋转钻削单元42的旋转速度。旋转钻削单元42根据旋转运动是可移动的，在旋转运动中旋转钻削单元42的角速度(旋转速度)根据在钻削阶段期间的管100的速度和滴流器120的间距以及两个钻削阶段之间的管的速度变化。

本发明还涉及一种用于钻削灌溉管的方法，其中滴流器的检测通过先前描述的滴流器检测方法中的任意一个来实现，其中，它进一步包括使用所述转换的反射的信号以用于控制管钻削设备的钻削顺序，该管钻削设备放置在所述滴流器检测设备下游并包括能够在与所述滴流器的水出口对应的预定位置处在管壁上钻削孔用于每个滴流器的任何钻削装置。在此，应理解为管钻削设备可使用不是旋转钻削单元的钻削单元。

依据根据本发明的钻削方法的优选设置，钻削顺序与滴流器检测顺序结合(使用或不使用滴流器检测设备20或任意先前描述的替选方案)，滴流器检测顺序在所述用于制造给定孔的钻削顺序之前执行，所述钻削顺序具有以下步骤：

-提供配备有至少一个钻削工具44的旋转钻削单元42，旋转钻削单元42远离管100使得当围绕所述旋转轴(Y-Y＇)的钻削工具44的角位置对应于距管100最近的位置时，所述钻削工具44能在滴流器120的位置处在管壁102中钻削孔108，

-使所述旋转钻削单元42围绕旋转轴(Y-Y＇)旋转,该旋转轴正交于所述循环方向(例如X-X＇)和所述滴流器方位(Z-Z＇)，

-当围绕所述旋转轴(Y-Y＇)的钻削工具44的角位置距离管100最近优选地对应于钻削工具44的最低位置时，在滴流器120的每个位置处在管壁中钻削孔108，。在此，应理解为管钻削设备可以使用不是激光检测单元的检测单元。

在图示的实施例中，管循环方向X-X＇，旋转钻削的旋转轴Y-Y＇和滴流器方位Z-Z＇是正交对并一起形成3D笛卡尔直角坐标系，但其它几何布置是可能的。

在前述提到的用于钻削灌溉管的方法中，钻削步骤优选利用根据特定的旋转方向围绕所述旋转轴Y，Y＇旋转的所述旋转钻削单元42来执行。作为替选，所述旋转钻削单元42根据顺时针方向和逆时针方向交替的运动围绕所述旋转轴Y，Y＇旋转，其中旋转方向在管壁102中钻削每个孔108之后改变。

图3和图4中更详细地示出旋转钻削单元42的可能的实施例。

在附图中使用的参考数字

10灌溉管钻削系统

100灌溉管(100)

100a面向所述激光检测单元的管段

100b面向所述旋转钻削单元的管段

102管壁

104管外表面

106管外表面的变形

108在灌溉管壁中钻削的孔

110支撑元件

120滴流器

120a当前检测的滴流器

122迷宫部

124收集腔

126水出口

20滴流器检测设备

22激光检测单元

24激光源

25发射的激光束

26激光信号接收器

27反射的激光束

28钻削控制单元

30稳定单元

32滚轮

40管钻削设备

42旋转钻削单元

44钻削工具(钻头)

46双头主轴

48止动元件

50弧状路径(或循环路径)

Claims (19)

1.一种用于灌溉管制造系统的管钻削设备(40)，其包括连续管馈送器，所述连续管馈送器能够使管(100)配备有在所述管内且具有水出口(126)的滴流器(120)，所述管(100)沿着预定的循环方向(X-X＇)循环同时保持所述滴流器的水出口(126)在预定的滴流器方位(Z-Z＇)上，所述管钻削设备(40)包括旋转钻削单元(42)，所述旋转钻削单元(42)围绕旋转轴(Y-Y＇)旋转，所述旋转轴(Y-Y＇)正交于所述循环方向(X-X＇)和所述滴流器方位(例如Z-Z＇)，所述旋转钻削单元(42)配备有至少一个钻削工具(44)并且远离所述管100，使得当所述钻削工具(44)的角位置对应于距所述管(100)最近的位置时，所述钻削工具(44)能在滴流器(120)的位置处在管壁(102)中钻削孔。

2.根据权利要求1所述的管钻削设备(40)，其中所述钻削工具(44)进一步执行围绕其自身的纵向轴的旋转运动。

3.根据权利要求2所述的管钻削设备(40)，其中所述钻削工具(44)为钻头。

4.根据权利要求1所述的管钻削设备(40)，其中所述钻削工具(44)是冲切模具，当所述旋转钻削单元到达转向所述管(100)的径向位置时，所述冲切模具弹性地推向所述管壁(102)。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的管钻削设备(40)，其中所述旋转钻削单元(42)包括双头主轴(46)，其两端配备有一个钻削工具(44)。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的管钻削设备(40)，其中所述旋转钻削单元(42)根据特定的旋转方向围绕所述旋转轴(Y-Y＇)旋转。

7.根据权利要求1-5中的任一项所述的管钻削设备(40)，其中所述旋转钻削单元(42)根据顺时针方向和逆时针方向交替的运动围绕所述旋转轴(Y，Y＇)旋转，其中旋转方向在所述管(100)中钻削每个孔之后改变。

8.根据前述权利要求所述的管钻削设备(40)，其中围绕所述旋转轴(Y-Y＇)的所述旋转钻削单元(42)的旋转速度在旋转方向的每次改变之前减速并在旋转方向的每次改变之后加速。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的管钻削设备(40)，其中所述旋转钻削单元(42)进一步配备有止动元件(48)，所述管(100)与所述止动元件(48)接触以为了限制所述钻削工具(44)的钻削深度。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的管钻削设备(40)，其中围绕所述旋转轴(Y-Y＇)的所述旋转钻削单元(42)的旋转速度使得当所述钻削工具(44)处于距所述管(100)的最近的位置时，在所述管钻削设备(40)中所述钻削工具(44)沿其圆形路径的线速度明显地与沿所述循环方向(X-X＇)循环的所述管(100)的线速度一样。

11.一种灌溉管钻削系统，其包括根据前述权利要求中的任一项所述的管钻削设备(40)和滴流器检测设备(20)，所述滴流器检测设备(20)放置在所述管钻削设备(40)上游并且包括能检测每个滴流器位置使得所述管钻削设备(40)能够在与所述滴流器的水出口(126)对应的预定的位置处钻削穿过所述管壁(102)的孔的检测装置。

12.根据前述权利要求所述的系统，其中所述滴流器检测设备(20)包括：激光检测单元(22)，其具有发射指向以均匀间隔存在滴流器(120)的管外表面(104)位置的激光束(25)的激光源(24)；以及激光信号接收器(26)，其接收和分析在所述管外表面(104)上反射的激光束(27)以提供包含关于面向所述激光检测单元(22)的每个滴流器(120)的通道的信息的转换的反射的信号。

13.根据权利要求11或12所述的系统，其中所述滴流器检测设备(20)进一步包括稳定单元(30)，其被放置在所述激光检测单元(22)的上游和/或下游以用于具有确定且恒定的角方位及距面向所述激光检测单元(22)的管段的所述激光检测单元(22)确定且恒定的距离。

14.一种用于钻削配备有具有水出口(126)的滴流器(120)的灌溉管的方法，所述管(100)沿灌溉管制造系统连续地运转，所述方法包括：

-保持所述灌溉管(100)沿着预定的循环方向(X-X＇)循环，同时保持所述滴流器的水出口(126)在预定的滴流器方位(Z-Z＇)上，

-提供配备有至少一个钻削工具(44)的旋转钻削单元(42)，所述旋转钻削单元(42)远离所述管(100)，使得当所述钻削工具(44)的角位置对应于距所述管(100)的最近的位置时，所述钻削工具(44)能在滴流器(120)的位置处在所述管壁(102)中钻削孔。

-使得所述旋转钻削单元(42)围绕旋转轴(Y-Y＇)旋转，所述旋转轴(Y-Y＇)正交于所述循环方向(X-X＇)和所述滴流器方位(Z-Z＇)。

-当所述钻削工具(44)的角位置距所述管(100)最近时，在滴流器(120)的每个位置处在所述管壁(102)中钻削孔。

15.根据前述权利要求所述的方法，其中所述旋转钻削单元(42)进一步包括双头主轴(46)，其两端都配备有一个钻削工具，且其中，所述钻削步骤通过交替使用所述两个钻削工具(44)中的每个来执行。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述钻削步骤利用根据特定的旋转方向围绕所述旋转轴(Y，Y＇)旋转的所述旋转钻削单元(42)来执行。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述钻削步骤利用根据顺时针方向和逆时针方向交替运动围绕所述旋转轴(Y，Y＇)旋转的所述旋转钻削单元(42)来实现，其中旋转方向在所述管(100)中钻削每个孔后改变。

18.根据权利要求14-17中的任一项所述的方法，其中它还包括根据以下步骤的滴流器检测顺序：

-发射指向以均匀间隔存在滴流器(120)的管外表面(104)位置的激光束(25)，

-接收和分析在所述管外表面(104)上反射的激光束(27)以提供包含关于面向所述激光检测单元(22)的每个滴流器(120)的通道的信息的转换的反射的信号。

19.根据权利要求14-18中的任一项所述的方法，其进一步使用所述转换的反射的信号用于控制所述旋转钻削单元(42)的旋转以为了在与所述滴流器的水出口(126)对应的预定位置处在所述管壁(102)上钻削孔用于每个滴流器(120)。