CN105711161A - 一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其包括内衬层制备单元、增强层制备单元、固化单元、脱模单元、管模具调动单元以及控制单元，其中，内衬层制备单元用于在管模具上缠绕内衬层，增强层制备单元用于在内衬层外周缠绕增强层，固化单元用于对内衬层和增强层进行成型固化，脱模单元用于将在管模具上制备好的制品从管模具上脱下，管模具调动单元用于运送和调动管模具，控制单元用于接收各单元的操作指令信息或外部指令信息，控制各单元进行相应的动作以进行制备工序。本发明通过制备单元或机构的结构改进以及优化布局设置，使得其布局合理，同时通过对各单元的协调控制，使得制备工艺简单合理，制备的管道综合性能大大提升。

Description

一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统

技术领域

本发明属于复合管制造技术领域，具体涉及一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统。

背景技术

竹缠绕复合管是以竹子为基材，以树脂为胶黏剂，采用机械缠绕方式加工成型的生物基管道。由于该种复合管中特别是增强层采用竹基材料，其通过将竹纤维的轴向拉伸强度发挥至最大化，并在管材结构中形成无应力缺陷分布，从而使管材达到承压要求，具有成本低廉、光滑、耐腐蚀性强、环保和使用寿命长的优势，目前在给水排水、农田灌溉等领域都有所应用。

目前，常见的竹缠绕复合管的制备工艺通常包括制备内衬层、竹纤维的处理、在内衬层上缠绕竹纤维层形成增强层以及涂覆外保护层几大工艺。相应地，制造系统通常包括管模具、内衬层制备单元、增强层制备单元、固化单元以及后续的表面修整、外防护层涂覆。

例如，专利文献CN104325257A中公开了一种制备竹缠绕复合管的工艺方法，其中涉及的制造系统包括中空的钢模、钢模外缠绕的循环钢带、制衬单元、缠绕区喂料装置以及固化、打磨和修整装置，钢模转动带动钢带螺旋前进，通过位置固定的制衬区喂料装置在钢带表面采用含胶无纺布逐层进行连续缠绕制成内衬层，钢带的螺旋前进带动其上的内衬层边转动边前进，加温初步固化后的内衬层从钢模的尾端脱离钢模，钢模外的钢带通过钢模轴向的空腔回到钢模首端以便在其上重新连续制备内衬层，与此同时初步固化后的内衬层继续前进，通过数个位置固定的缠绕区喂料装置将竹篾织物缠绕在内衬层之外至设计厚度，随着钢带不断的循环，完成竹篾织物缠绕的管材继续前进，依次经过固化，打磨和修整，然后进行切割分段，最后在管材表面涂刷外防护层，并对管材端口进行加工以便互相之间的密封连接。

该技术方案的制造系统可以实现一定程度的自动化，但是，由于其中各制备单元结构复杂、可靠性和精度不高，特别是工艺流程中各制备单元的整体布局或控制不协调，使得竹缠绕复合管的生产工艺自动化程度不高，控制精度以及效率较低，无法提升竹缠绕复合管的整体制造工艺水平，使得制备的管道强度、刚度以及管道综合性能无法满足实际需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其通过各制备单元的结构改进以及彼此之间的优化布局设置，使得其结构紧凑、布局合理，同时通过对各单元的协调控制，使得相应的竹缠绕复合管的制备工艺简单、合理，能够极大地优化竹缠绕复合管的制备过程，制备的管道其强度、刚度以及管道综合性能大大提升。

为实现上述目的，按照本发明，提供一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其包括内衬层制备单元、增强层制备单元、固化单元、脱模单元、管模具调动单元以及用于对上述各单元进行自动控制的控制单元，其中，

所述内衬层制备单元用于在管模具上缠绕内衬层，所述增强层制备单元用于在内衬层外周缠绕增强层，所述固化单元用于对内衬层和增强层进行成型固化，所述脱模单元用于将在管模具上制备好的制品从管模具上脱下，所述管模具调动单元可在所述内衬层制备单元、增强层制备单元、固化单元和脱模单元之间移动，以用于运送和调动管模具，所述控制单元用于接收各单元的操作指令信息或外部指令信息，并经其处理后输出相应的控制指令至各单元，控制各单元进行相应的动作以进行制备工序。

作为本发明的进一步优选，所述增强层制备单元包括第一管模具固定机构、第一轴向移动驱动机构、竹篾输送缠绕机构以及第一胶黏剂淋浇机构，其中，所述第一管模具固定机构用于支撑固定缠绕有内衬层的管模具，其包括与动力输出机构动力连接并同步旋转的第一管模具连接头、以及设置在所述管模具两端支撑轴下方的第一支撑对辊，所述第一管模具连接头可在动力输出机构的驱动力作用下回转，所述管模具一端与所述第一管模具连接头连接固定，使得所述管模具可以随第一管模具连接头的回转而同步旋转；所述第一轴向移动驱动机构包括第一轴向移动动力输出机构、与之同轴连接可同步旋转的第一齿轮，与所述第一齿轮啮合并固定在轨道上的第一齿条，所述第一管模具固定机构与所述第一齿轮连接固定，该第一齿轮受第一轴向移动动力输出机构驱动旋转，并与轨道上的第一齿条啮合移动，从而使所述第一管模具固定机构可以在轨道上沿管模具轴向直线往复移动；所述竹篾输送缠绕机构用于输送竹篾并将竹篾缠绕在管模具上的内衬层上，所述胶黏剂淋浇机构用于向缠绕中的竹篾上淋浇胶黏剂，使其浸润胶黏剂从而形成增强层。

作为本发明的进一步优选，所述第一管模具固定机构还包括设置在管模具两端的升降单元，该升降单元可带动管模具升降，以便于不同口径模具装设后调整其与竹篾输送缠绕机构间的距离。

作为本发明的进一步优选，所述竹篾输送缠绕机构包括竹篾卷支辊，输送辊，张紧辊和压紧辊，其中，原料竹篾卷置于所述竹篾卷支辊上并可绕支辊转动，沿竹篾输送方向设置有多个输送辊，从竹篾卷上剥离的竹篾通过各所述输送辊被引导输出至保持回转并沿轴向移动的管模具上，从而将竹篾缠绕在内衬层外表面上，所述张紧辊用于输送过程中保持输送的竹篾张紧，所述压紧辊位于管模具下方以压紧缠绕中的竹篾。

作为本发明的进一步优选，所述第一胶黏剂淋浇机构设置在管模具固定机构的一侧，其包括第一淋浇装置、与树脂搅拌罐连通的第一树脂泵、以及与固化剂储罐连通的第一固化剂泵，其中所述第一树脂泵输出端连接树脂管，所述第一固化剂泵输出端连接固化剂管，所述树脂管和所述固化剂管均与所述第一淋浇装置的送料口连接，所述第一淋浇装置送料口下方设置有第一搅拌机构，该第一搅拌机构下方通过输送管与第一淋浇口连接，所述第一树脂泵、第一固化剂泵用于泵送树脂和固化剂并分别通过树脂管和固化剂管泵送至第一淋浇装置中，通过所述第一搅拌机构搅拌均匀后可通过输送管流至末端的第一淋浇口，进而可淋浇至正在缠绕中的原料上，以便于浸润缠绕中的竹篾。

作为本发明的进一步优选，所述内衬层制备单元包括第二管模具固定机构、第二轴向移动驱动机构、内衬层织物输送缠绕机构以及第二胶黏剂淋浇机构，其中，所述第二管模具固定机构用于支撑固定管模具，其包括与动力输出机构动力连接并同步旋转的第二管模具连接头以及设置在管模具两端支撑轴下方的第二支撑对辊，所述第二管模具连接头可在动力输出机构的驱动力作用下回转，所述管模具一端与所述第二管模具连接头连接固定，使得所述管模具可以随第二管模具连接头的回转而同步旋转，所述第二轴向移动驱动机构包括第二轴向移动动力输出机构，与之同轴连接可同步旋转的第二齿轮，与所述第二齿轮啮合的齿条，所述第二齿条固定在一轨道上，所述第二管模具固定机构与所述第二齿轮连接固定，该第二齿轮受第二轴向移动动力输出机构驱动旋转，并与轨道上的第二齿条啮合移动，从而使所述第二管模具固定机构可以在轨道上沿管模具轴向直线往复移动；所述内衬层输送缠绕机构用于输送内衬层材料并将其缠绕在管模具上，所述第二胶黏剂淋浇机构用于向缠绕中的内衬层材料上淋浇胶黏剂，使其浸润胶黏剂从而形成内衬层。

作为本发明的进一步优选，所述第二管模具固定机构还包括设置在管模具两端的升降单元，该升降单元可带动管模具升降，以便于不同口径模具装设后调整其与竹篾输送缠绕机构间的距离。

作为本发明的进一步优选，所述内衬层织物输送缠绕机构包括织物卷支辊，输送辊，张紧辊和压紧辊，其中，原料织物卷置于所述织物卷支辊上并可绕支辊转动，沿织物输送方向设置有多个输送辊，从织物卷上剥离的织物通过各所述输送辊被引导输出至保持回转并沿轴向移动的管模具上，从而将织物缠绕在内衬层外表面上，所述张紧辊用于输送过程中保持输送的织物张紧，所述压紧辊位于管模具下方以压紧缠绕中的织物。

作为本发明的进一步优选，所述第二胶黏剂淋浇机构设置在管模具固定机构的一侧，其包括第二淋浇装置、与树脂搅拌罐连通的第二树脂泵、以及与固化剂储罐连通的第二固化剂泵，其中所述第二树脂泵输出端连接树脂管，所述第二固化剂泵输出端连接固化剂管，所述树脂管和所述固化剂管均与所述第二淋浇装置的送料口连接，所述第二淋浇装置送料口下方设置有第二搅拌机构，该第二搅拌机构下方通过输送管与第二淋浇口连接，所述第二树脂泵、第二固化剂泵用于泵送树脂和固化剂并分别通过树脂管和固化剂管泵送至第二淋浇装置中，通过所述第二搅拌机构搅拌均匀后可通过输送管流至末端的第二淋浇口，进而可淋浇至正在缠绕中的原料上，以便于浸润缠绕中的内衬层织物材料。

作为本发明的进一步优选，所述内衬层织物输送缠绕机构和所述第二胶黏剂淋浇机构设置于同一个工作台上，所述工作台位于所述第二管模具固定机构的一侧，所述第二轴向移动驱动机构中的齿轮与所述工作台连接固定，使所述工作台可以在轨道上沿管模具轴向直线往复移动。

作为本发明的进一步优选，所述控制单元包括处理器、用于控制内衬层制备单元工作的第一控制模块，用于控制增强层制备单元工作的第二控制模块，用于控制固化单元工作的第三控制模块，用于控制脱模单元工作的第四控制模块，以及用于控制管模具调动单元工作的第五控制模块，所述处理器用于接收各单元的操作指令信息或外部指令信息并经处理后输出相应的控制指令至各单元，控制各单元进行相应的动作以进行制备工序。

作为本发明的进一步优选，所述第二淋浇口可以上下移动从而实现升降和/或淋浇口可以前后移动从而实现伸缩，从而实现第二淋浇位置和角度的调节。

作为本发明的进一步优选，所述脱模单元包括用于轴向牵拉管模具的牵引机构和用于抵接待脱模复合管的脱模机构，待脱模的复合管一端端部抵接在所述脱模机构上，之后通过所述牵引机构轴向牵拉管模具，可将管模具从复合管内牵出完成脱模。

作为本发明的进一步优选，还包括修磨单元，用于对制备增强层后的产品进行表面修磨及在管端部制备承插连接时所需要的凹槽，该修磨单元包括修磨工作机构、第三管模具固定机构以及第三轴向移动驱动机构，其中

所述第三管模具固定机构与所述第三轴向移动驱动机构连接固定，使所述第三管模具固定机构可沿管模具轴向直线往复移动，所述修磨工作机构位于所述第三管模具固定机构的一侧，所述修磨工作机构包括基座，位于基座上的修磨工作台，该修磨工作台上设置有装设修磨刀具的修磨刀架，所述基座上表面设置有导轨，所述修磨工作台可沿所述导轨相对基座往复移动，进而带动修磨刀架往复移动，使得待处理的管道制品通过所述修磨刀具进行加工。

作为本发明的进一步优选，还包括喷涂单元，用于在增强层外周喷涂防护涂层。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明中，通过各制备单元或机构的结构改进以及彼此之间的优化布局设置，使得其结构紧凑、布局合理，相应的竹缠绕复合管的制备工艺简单、合理，能够极大地优化竹缠绕复合管的制备过程，使得其强度、刚度以及管道综合性能大大提升；

(2)本发明中，利用统一的控制装置对整个工序生产线进行协调控制，可根据流水线上相应的工作状态实时控制各生产单元或机构的作动，实时控制各工序或各单元的状态，最大化实现制备工艺的精确可控；

(3)本发明中，其中的内衬层制备单元中的相应的输送机构、胶黏剂淋浇机构的优化改进，使得其能够保证纤维层始终保持紧密缠绕的同时能够被合理用量的胶黏剂淋浇浸润，使得内衬层内壁光滑且防渗漏性能良好；

(4)本发明中，其中的增强层制备单元中相应的竹篾输送机构、胶黏剂淋浇机构的优化改进，使得其能够保证竹篾始终保持紧密缠绕的同时能够被合理用量的胶黏剂淋浇浸润，使得增强层固化后结构强度良好，其抗压抗拉等管道性能优良。

附图说明

图1为按照本发明实施例所构建的自动化制造系统中的内衬层制备单元的结构示意图；

图2为按照本发明实施例所构建的自动化制造系统中的增强层制备单元的结构示意图；

图3为按照本发明实施例所构建的自动化制造系统中的固化单元的结构示意图；

图4为按照本发明实施例所构建的自动化制造系统中的修磨单元的结构示意图；

图5为按照本发明实施例所构建的自动化制造系统中的脱模单元的结构示意图；

图6为按照本发明实施例所构建的自动化制造系统中的控制单元的结构示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-管模具，100-内衬层制备单元，110-第二管模具固定机构，120-第二轴向移动驱动机构，130-内衬层织物输送缠绕机构，140-第二胶黏剂淋浇机构，200-增强层制备单元，210-第一管模具固定机构，220-第一轴向移动驱动机构，230-竹篾输送缠绕机构，240-第一胶黏剂淋浇机构，300-固化单元，310-固化炉，320-可移动支座，400-脱模单元，410-牵引机构，420-脱模机构，430-支撑单元，500-管模具调动单元，600-控制单元，610-处理器，620-第一控制模块，630-第二控制模块，640-第三控制模块，650-第四控制模块，660-第五控制模块，700-修磨单元，710-修磨工作机构，720-第三管模具固定机构，730-第三轴向移动驱动机构，800-喷涂单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

按照本发明实施例所构建的用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其包括内衬层制备单元100、增强层制备单元200、固化单元300、脱模单元400、管模具调动单元500、用于对上述各单元进行协调控制的控制单元600，还可优选包括修磨单元700和/或喷涂单元800。

其中，内衬层制备单元100用于在管模具上缠绕内衬层，增强层制备单元200用于在内衬层外周缠绕增强层，固化单元300用于对内衬层和增强层进行成型固化，脱模单元400用于将在管模具上制备好的制品从管模具上脱下，管模具调动单元500可在内衬层制备单元100、增强层制备单元200、固化单元300和脱模单元400之间移动，用于运送和调动管模具。

修磨单元700用于对制备增强层后的产品进行表面修磨及在管端部制备承插连接时所需要的凹槽；喷涂单元800用于在增强层外周喷涂防护涂层；控制单元600用于接收各单元的操作指令信息或外部指令信息，并经其处理后输出相应的控制指令至各单元，控制各单元进行相应的动作以进行制备工序。

如图1所示，本实施例的内衬层制备单元100包括第二管模具固定机构110、第二轴向移动驱动机构120、设置在第二管模具固定机构110侧面的内衬层织物输送缠绕机构130和第二胶黏剂输送淋浇机构140。内衬层织物输送缠绕机构130和所述第二胶黏剂淋浇机构140优选设置于同一个工作台上，所述工作台可以位于所述第二管模具固定机构110的一侧。第二轴向移动驱动机构120与第二管模具固定机构110或工作台连接，使该两者可沿管模具1轴向相对移动，优选是第二轴向移动驱动机构120与工作台连接，使其在管模具1轴向方向上可以往复移动。第二轴向移动驱动机构120包括轴向移动动力输出机构，与之同轴连接使同步旋转的第二齿轮，与第二齿轮啮合的第二齿条，所述第二齿条固定在轨道上，所述第二管模具固定机构110与所述齿轮连接固定，第二齿轮受第二轴向移动动力输出机构驱动旋转，使与轨道上的第二齿条啮合移动，从而使所述第二管模具固定机构110可以在轨道上沿管模具轴向直线往复移动。例如第二轴向移动动力输出机构为伺服电机，伺服电机通过减速机的输出端与齿轮同轴连接，伺服电机、减速机、齿轮均固定在工作台上，工作台位于轨道上方，轨道上设置有与齿轮啮合的齿条，当伺服电机启动后，控制齿轮旋转，进而与齿条啮合移动，从而带动工作台在轨道上移动，优选在工作台与轨道之间设置有滚轮使移动顺畅。

第二管模具固定机构110用于支撑固定管模具，其包括与动力输出机构如电机及减速机动力连接并同步旋转的第二管模具连接头以及设置在管模具两端支撑轴下方的第二支撑对辊，管模具两端通过该支撑轴支撑且该支撑轴分别通过上述第二支撑对辊可旋转地支撑。第二管模具连接头可在动力输出机构的驱动力作用下回转，所述管模具一端与所述第二管模具连接头连接固定使所述管模具可以随第二管模具连接头的回转而同步旋转，第二管模具连接头可以为一端固定在动力单元输出端，另一端与管模具的一端嵌合，或另一端设置为环向设置有卡口或卡爪，其可在驱动力作用下张开或回缩，从而卡紧管模具端部或松开。

内衬层织物输送缠绕机构130用于输送织物并将织物缠绕在回转的管模具1上，在一个实施例中，其包括织物支辊，以将卷筒状织物装设在支辊上，也可以包括输送辊，张紧辊和压紧辊，张紧辊用以提供张力，压紧辊用以压紧缠绕中的织物。

第二胶黏剂淋浇机构140用于向缠绕中的织物上淋浇胶黏剂，使其浸润胶黏剂从而形成内衬层。第二胶黏剂淋浇机构140包括第二淋浇装置、与内衬层树脂搅拌罐连通的内衬层树脂泵，与内衬层固化剂储罐连通的内衬层固化剂泵，所述内衬层树脂泵输出端连接树脂管，所述内衬层固化剂泵输出端连接固化剂管，所述树脂管和所述固化剂管连接在第二淋浇装置的送料口上，所述第二淋浇装置上送料口下方设置有第二搅拌机构，第二搅拌机构具体可以为气动搅拌器，所述第二搅拌机构下方通过输送管与淋浇口连接，内衬层树脂泵、内衬层固化剂泵通过泵送树脂和固化剂分别通过树脂管和固化剂管泵送至第二淋浇装置中，通过第二搅拌机构搅拌均匀后通过输送管流至末端的淋浇口，进而淋浇至正在缠绕中的织物上，以便于浸润缠绕中的织物。

优选地，第二管模具固定机构110通过设置在管模具两端的升降单元实现升降，例如本实施例中为液压升降系统，升降单元带动管模具升降，以用于方便不同口径模具装设后调整其与内衬层织物输送缠绕机构130间的距离。

在一个优选实施例中，第二淋浇装置的淋浇口可以上下移动从而实现升降，例如淋浇口通过液压升降系统控制在第二淋浇装置上上下移动。优选地，淋浇口可以前后移动从而实现伸缩，例如淋浇口通过链传动装置或齿轮传动装置或滚珠丝杠控制在第二淋浇装置上前后移动，通过淋浇口在第二淋浇装置的上下、前后移动可实现淋浇位置和角度的调节。

在另一个优选实施例中，内衬层织物输送缠绕机构130包括送料台、设置在送料台上的送料支架以及设置在支架上的多组支辊，待输送的内衬层织物料卷套在各支辊上，可在支辊上滚动输出。优选地，该多组支辊呈环向分布并且可旋转，使需要缠绕不同类型料卷时，例如分别缠绕天然纤维织物和玻璃纤维针织毡，将套有该料卷的支辊旋至靠近管模具侧进行输送。

在一个实施例中，管模具1的外周表面还设置有用以脱模的脱模层，优选通过聚酯薄膜在管模具1的表面从其一端向另一端均匀缠制一遍以获得，所述内衬层缠绕在该脱模层上。

在一个实施例中，利用上述单元在管模具1上制备内衬层的工艺包括如下具体过程：

(1)制备脱模层：第二模具驱动机构驱动管模具匀速转动，将例如聚酯薄膜)在管模具的表面从其一端向另一端均匀缠制一遍以获得聚酯薄膜层，该聚酯薄膜层为用以脱模的脱模层，缠制时需保证聚酯薄膜缠平不能有褶皱；

(2)制备内衬层：保持管模具匀速转动，用第二胶黏剂输送淋浇机构在聚酯薄膜层的表面均匀的淋一层胶黏剂如环氧树脂、乙烯基酯树脂或不饱和聚酯树脂，然后利用输送缠绕机构在其上缠绕内衬层织物。

优选可以在缠绕过程中通过压辊在内衬层织物的表面滚压，以赶尽气泡。

(3)固化处理：管模具转速调为零，停止转动后，将管模具连同制备好的内衬层吊装至固化机上进行初步固化，需要时可开启烤灯进行加热固化，初步固化后获得所需的内衬层，模具在吊装过程中，应保证模具平稳落下或吊起，防止模具在吊装过程中与设备发生碰撞。

如图2所示，本实施例的增强层制备单元200包括第一管模具固定机构210、第一轴向移动驱动机构220、竹篾输送缠绕机构230以及第一胶黏剂淋浇机构240。

其中，第一管模具固定机构210用于支撑固定缠绕有内衬层的管模具，其结构优选与内衬层制备单元100中的第二管模具固定机构110结构相同。具体地，该第一管模具固定机构210包括与动力输出机构动力连接并同步旋转的第一管模具连接头、以及设置在所述管模具两端支撑轴下方的第一支撑对辊，所述第一管模具连接头可在动力输出机构的驱动力作用下回转，所述管模具一端与所述第一管模具连接头连接固定，使得所述管模具可以随第一管模具连接头的回转而同步旋转。

在一个实施例中第一管模具固定机构210还包括设置在管模具两端的升降单元，该升降单元可带动管模具升降，以便于不同口径模具装设后调整其与竹篾输送缠绕机构间的距离。

第一轴向移动驱动机构220优选与内衬层制备单元100中的第二轴向移动驱动机构120结构相同。具体地，其包括第一轴向移动动力输出机构，与之同轴连接使同步旋转的第一齿轮，与齿轮啮合的第一齿条，所述齿条固定在轨道上，所述第一管模具固定机构与所述齿轮连接固定，齿轮受第一轴向移动动力输出机构驱动旋转，使与轨道上的齿条啮合移动，从而使所述第一管模具固定机构可以在轨道上沿管模具1轴向直线往复移动。

竹篾输送缠绕机构230用于输送竹篾并将竹篾缠绕在回转并轴向直线往复移动的管模具1上的内衬层上，其结构优选与内衬层制备单元100中的内衬层织物输送缠绕机构130结构相同。具体地，竹篾输送缠绕机构230包括竹篾卷支辊、输送辊、张紧辊和压紧辊，其中，原料竹篾卷置于所述竹篾卷支辊上并可绕支辊转动，沿竹篾输送方向设置有多个输送辊，从竹篾卷上剥离的竹篾通过各所述输送辊被引导输出至保持回转并沿轴向移动的管模具上，从而将竹篾缠绕在内衬层外表面上，所述张紧辊用于输送过程中保持输送的竹篾张紧，所述压紧辊位于管模具下方以压紧缠绕中的竹篾。

第一胶黏剂淋浇机构240用于向缠绕中的竹篾上淋浇胶黏剂，使其浸润胶黏剂从而形成增强层，其结构优选与内衬层制备单元100中的第二胶黏剂淋浇机构140的结构相同。具体地，第一胶黏剂淋浇机构240包括第一淋浇装置、与树脂搅拌罐连通的第一树脂泵、以及与固化剂储罐连通的第一固化剂泵，其中所述第一树脂泵输出端连接树脂管，所述第一固化剂泵输出端连接固化剂管，所述树脂管和所述固化剂管均与所述第一淋浇装置的送料口连接，所述第一淋浇装置送料口下方设置有第一搅拌机构，该第一搅拌机构下方通过输送管与第一淋浇口连接，所述第一树脂泵、第一固化剂泵用于泵送树脂和固化剂并分别通过树脂管和固化剂管泵送至第一淋浇装置中，通过所述第一搅拌机构搅拌均匀后可通过输送管流至末端的第一淋浇口，进而可淋浇至正在缠绕中的原料上，以便于浸润缠绕中的竹篾。

具体制备中，保持管模具1匀速转动，利用竹篾输送缠绕机构230在内衬层上缠绕增强层竹篾帘，边缠绕边用第一胶黏剂淋浇机构240淋胶，然后优选还包括压辊，以在缠绕过程中通过压辊在增强层竹篾表面压紧，使胶黏剂完全浸透竹篾，并挤出多余胶黏剂。

如图3所示，固化单元300其包括具有外壳的固化炉310，设置在固化炉一端的可移动支座320，另一端设置有固定顶块，待固化的制品从内衬层制备单元100或增强层制备单元200通过管模具调动单元500(本实施例中管模具调动单元500优选可以是运行吊吊装)移动并装在所述可移动支座320上，通过该可移动支座320移动进入所述固化炉310中，且另一端通过固定顶块抵接，从而进行固化，完成内衬层或增强层的制作。

优选地，可移动支座320的一端设置有模具旋转驱动机构，驱动管模具1旋转，使缠绕在管模具1外表面的内衬层和增强层周向均匀受热，固化速度快。

优选地，所述管模具1内部设置有加热装置，使所述管模具1从内向外散热，加速固化。

优选地，自动化制造系统中还包括修磨单元。如图4所示，修磨单元700用于对制备增强层后的产品进行表面修磨，使表面平整，及在管端部制出承插口连接时所需要的凹槽。修磨单元700包括修磨工作机构710、第三管模具固定机构720、以及第三轴向移动驱动机构730。

第三管模具固定机构720用于支撑固定待修模的管模具。在一个实施例中，第三管模具固定机构720与所述第一管模具固定机构210相同。具体来说，第三管模具固定机构720其包括与动力输出机构如电机及减速机动力连接并同步旋转的第三管模具连接头以及设置在管模具两端支撑轴下方的第三支撑对辊，管模具1两端支撑轴分别通过上述第三支撑对辊可旋转地支撑。第三管模具连接头可在动力输出机构的驱动力作用下回转，所述管模具一端与所述第三管模具连接头连接固定使所述管模具可以随第三管模具连接头的回转而同步旋转，第三管模具连接头可以为一端固定在动力单元输出端，另一端与管模具的一端嵌合，或另一端设置为环向设置有卡口或卡爪，其可在驱动力作用下张开或回缩，从而卡紧管模具端部或松开。

第三轴向移动驱动机构730与所述第一轴向移动驱动机构220相同。具体地，其包括第三轴向移动动力输出机构，与之同轴连接使同步旋转的第三齿轮，与第三齿轮啮合的第三齿条，所述第三齿条固定在轨道上，所述第三管模具固定机构与所述第三齿轮连接固定，齿轮受第三轴向移动动力输出机构驱动旋转，使与轨道上的第三齿条啮合移动，从而使所述第三管模具固定机构可以在轨道上沿管模具1轴向直线往复移动。

第三轴向移动驱动机构730的第三齿轮与所述第三管模具固定固定机构720连接固定，使所述第三管模具固定机构720可以沿管模具1轴向直线往复移动。修磨工作机构710位于所述第三管模具固定机构720的一侧，所述修磨工作机构710包括基座，位于基座上的修磨工作台，修磨工作台上设置有修磨刀架，所述修磨刀架上装设有修磨刀具，其中所述基座上表面设置有导轨，修磨工作台可沿所述导轨相对修磨工作台在一个方向上往复移动，待处理的管道制品通过所述修磨刀具进行加工。

本实施例中，所述修磨工作台优选通过电机、滚珠丝杠在所述导轨上移动。

脱模单元400用于将在管模具上制备好的制品从管模具上脱下，从而获得复合管制品。如图5所示，脱模单元400包括用于轴向牵拉管模具的牵引机构410、用于支撑管模具1的支撑单元430和用于抵接待脱模复合管的脱模机构420，待脱模的复合管设置在所述支撑单元430上，一端端部抵接在所述脱模机构420上，之后通过所述牵引机构410轴向牵拉管模具1，可将管模具1从复合管内牵出完成脱模。

如图6所示，控制单元包括处理器610、用于控制内衬层制备单元100工作的第一控制模块620，用于控制增强层制备单元200工作的第二控制模块630，用于控制固化单元300工作的第三控制模块640，用于控制脱模单元400工作的第四控制模块650，以及用于控制管模具调动单元工作的第五控制模块660，所述处理器610用于接收各单元或机构的操作指令信息或外部指令信息并经处理后输出相应的控制指令至各单元，控制各单元进行相应的动作以进行制备工序。根据具体情况，当还具有修磨单元和外防护层喷涂单元时，控制单元中还设置有控制相应单元的控制模块。

具体工作时，先启动第五控制模块660，控制管模具调动单元500将管模具1移至内衬层缠绕单元100上，并架设在托辊上方，再启动第一控制模块620，控制第二管模具固定机构110中的连接单元自动与管模具1嵌合，之后通过第一控制模块620根据模具大小调节模具升降，再调节其中的淋浇口升降、前后移动，使淋浇位置及角度合适，之后调节内衬层织物输送缠绕机构130中套有内衬层材料的支辊旋转至靠近模具预设定的输入位置，均准备就绪后，启动第二管模具固定机构110动作，以一定速度驱动管模具1旋转，并控制第二管模具固定机构110或内衬层织物输送缠绕机构130轴向移动，并相应控制第二胶黏剂淋浇机构140向管模具1表面以一定流量淋浇胶黏剂，同时控制内衬层织物输送缠绕机构130输送内衬层材料，使得其旋转缠绕在管模具1表面。

一般优选控制胶黏剂淋浇流量与模具转速成正比。另外，优选地，内衬层按照事先设定量缠绕完毕后，可以人工将材料剪短或在驱动机构上设置剪刀，控制剪刀自动剪短输入的材料。

内衬层缠绕和淋胶过程可以是多次，各层织物缠绕完成后，相应信息反馈至控制单元600的第五控制模块660，第一控制模块620控制连接单元与模具断开连接，之后启动第五控制模块660驱动管模具调动单元500将制品移动至固化单元300，并使得第二控制模块630控制固化单元300工作对内衬层进行固化。

固化后第五控制模块660驱动管模具调动单元500将制品移动至增强层制备单元200，第三控制模块640控制增强层制备单元200对成型固化后的制品进行增强层缠绕，包括协调控制其中的第一管模具固定机构210的旋转和往复移动、竹篾输送缠绕机构230的缠绕速度和力度、以及第一胶黏剂淋浇机构240的淋浇速率和大小，从而以完成增强层的缠绕。缠绕完成后，相应信息反馈至控制单元600的第五控制单元660，其驱动管模具调动单元500将制品移动至固化单元300，并使得第二控制模块630控制固化单元300工作对增强层进行固化。固化后的制品进一步通过管模具调动单元500移动至修磨单元700、脱模单元400以及喷涂单元800进行相应的修磨、脱模和喷涂，从而形成最后的成品。

本实施例中，操作指令信息包括但不限于例如管模具1的旋转启动、转速控制，胶黏剂淋浇控制启动、速率信息，织物缠绕机构的缠绕启动、完成控制信息，管模具调动单元启动操作控制信息，修模启动、关闭控制信息，脱模启动、关闭控制信息，喷涂单元启动、关闭控制信息等。

本实施例的整个工作过程中，各工序之间的制品的移动通过管模具调动单元实现，在一个实施例中，管模具调动单元优选是运行吊。具体地，例如包括先在内衬机制作内衬，制作好后用运行吊运到固化炉，进行初固化，固化好后运到制管机进行竹篾增强层的缠绕，缠绕好后运到固化炉固化，固化完成运到固化站暂时放置，然后运到修磨机制作承插口，之后脱模，再喷涂外防护层，最后进行水压试验。

在一个实施例中，还包括喷涂单元800，脱模后的压力管可通过喷涂单元800进行外防护涂层的喷涂，进而完成复合管的制备。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其包括内衬层制备单元(100)、增强层制备单元(200)、固化单元(300)、脱模单元(400)、管模具调动单元(500)以及用于对上述各单元进行自动控制的控制单元(600)，其中，

所述内衬层制备单元(100)用于在管模具(1)上缠绕内衬层，所述增强层制备单元(200)用于在内衬层外周缠绕增强层，所述固化单元(300)用于对内衬层和增强层进行成型固化，所述脱模单元(400)用于将在管模具(1)上制备好的制品从管模具上(1)脱下，所述管模具调动单元(500)可在所述内衬层制备单元(100)、增强层制备单元(200)、固化单元(300)和脱模单元(400)之间移动，以用于运送和调动管模具(1)，所述控制单元(600)用于接收各单元的操作指令信息或外部指令信息，并经其处理后输出相应的控制指令至各单元，控制各单元进行相应的动作以进行制备工序。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述增强层制备单元(200)包括第一管模具固定机构(210)、第一轴向移动驱动机构(220)、竹篾输送缠绕机构(230)以及第一胶黏剂淋浇机构(240)，其中，

所述第一管模具固定机构(210)用于支撑固定缠绕有内衬层的管模具(1)，其包括与动力输出机构动力连接并同步旋转的第一管模具连接头、以及设置在所述管模具(1)两端的支撑轴下方的第一支撑对辊，所述第一管模具连接头可在动力输出机构的驱动力作用下回转，所述管模具(1)一端与所述第一管模具连接头连接固定，使得所述管模具(1)可以随第一管模具连接头的回转而同步旋转；

所述第一轴向移动驱动机构(220)包括第一轴向移动动力输出机构、与之同轴连接可同步旋转的第一齿轮、及与所述第一齿轮啮合并固定在轨道上的第一齿条，所述第一管模具固定机构与所述第一齿轮连接固定，该第一齿轮受第一轴向移动动力输出机构驱动旋转，并与轨道上的第一齿条啮合移动，从而使所述第一管模具固定机构可以在轨道上沿管模具轴向直线往复移动；

所述竹篾输送缠绕机构(230)用于输送竹篾并将竹篾缠绕在管模具上的内衬层上；

所述第一胶黏剂淋浇机构(240)用于向缠绕中的竹篾上淋浇胶黏剂，使其浸润胶黏剂从而形成增强层。

3.根据权利要求2所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述第一管模具固定机构(210)还包括设置在管模具(1)两端的升降单元，该升降单元可带动管模具升降，以便于不同口径模具装设后调整其与竹篾输送缠绕机构间的距离。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述竹篾输送缠绕机构(230)包括竹篾卷支辊、输送辊、张紧辊和压紧辊，其中，原料竹篾卷置于所述竹篾卷支辊上并可绕支辊转动，沿竹篾输送方向设置有多个所述输送辊，从竹篾卷上剥离的竹篾通过各所述输送辊被引导输出至保持回转并沿轴向移动的管模具(1)上，从而将竹篾缠绕在内衬层外表面上，所述张紧辊用于输送过程中保持输送的竹篾张紧，所述压紧辊位于管模具下方以压紧缠绕中的竹篾。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述第一胶黏剂淋浇机构(240)设置在第一管模具固定机构(210)的一侧，其包括第一淋浇装置、与树脂搅拌罐连通的第一树脂泵、以及与固化剂储罐连通的第一固化剂泵，其中所述第一树脂泵输出端连接树脂管，所述第一固化剂泵输出端连接固化剂管，所述树脂管和所述固化剂管均与所述第一淋浇装置的送料口连接，所述第一淋浇装置送料口下方设置有第一搅拌机构，该第一搅拌机构下方通过输送管与第一淋浇口连接，所述第一树脂泵、第一固化剂泵用于泵送树脂和固化剂并分别通过树脂管和固化剂管泵送至第一淋浇装置中，通过所述第一搅拌机构搅拌均匀后可通过输送管流至末端的第一淋浇口，进而可淋浇至正在缠绕中的原料上，以便于浸润缠绕中的竹篾。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述内衬层制备单元(100)包括第二管模具固定机构(110)、第二轴向移动驱动机构(120)、内衬层织物输送缠绕机构(130)以及第二胶黏剂淋浇机构(140)，其中，

所述第二管模具固定机构(110)用于支撑固定管模具，其包括与动力输出机构动力连接并同步旋转的第二管模具连接头以及设置在管模具两端支撑轴下方的第二支撑对辊，所述第二管模具连接头可在动力输出机构的驱动力作用下回转，所述管模具(1)一端与所述第二管模具连接头连接固定，使得所述管模具(1)可以随第二管模具连接头的回转而同步旋转；

所述第二轴向移动驱动机构(120)包括第二轴向移动动力输出机构，与之同轴连接可同步旋转的第二齿轮，与所述第二齿轮啮合的齿条，所述第二齿条固定在一轨道上，所述第二管模具固定机构(110)与所述第二齿轮连接固定，该第二齿轮受第二轴向移动动力输出机构驱动旋转，并与轨道上的第二齿条啮合移动，从而使所述第二管模具固定机构(110)可以在轨道上沿管模具轴向直线往复移动；

所述内衬层织物输送缠绕机构(130)用于输送内衬层材料并将其缠绕在管模具上；

所述第二胶黏剂淋浇机构(140)用于向缠绕中的内衬层材料上淋浇胶黏剂，使其浸润胶黏剂从而形成内衬层。

7.根据权利要求6所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述第二管模具固定机构(110)还包括设置在管模具两端的升降单元，该升降单元可带动管模具升降，以便于不同口径模具装设后调整其与竹篾输送缠绕机构间的距离。

8.根据权利要求6或7所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述内衬层织物输送缠绕机构(130)包括织物卷支辊，输送辊，张紧辊和压紧辊，其中，原料织物卷置于所述织物卷支辊上并可绕支辊转动，沿织物输送方向设置有多个输送辊，从织物卷上剥离的织物通过各所述输送辊被引导输出至保持回转并沿轴向移动的管模具上，从而将织物缠绕在内衬层外表面上，所述张紧辊用于输送过程中保持输送的织物张紧，所述压紧辊位于管模具下方以压紧缠绕中的织物。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述第二胶黏剂淋浇机构(140)设置在第二管模具固定机构(110)的一侧，其包括第二淋浇装置、与树脂搅拌罐连通的第二树脂泵、以及与固化剂储罐连通的第二固化剂泵，其中所述第二树脂泵输出端连接树脂管，所述第二固化剂泵输出端连接固化剂管，所述树脂管和所述固化剂管均与所述第二淋浇装置的送料口连接，所述第二淋浇装置送料口下方设置有第二搅拌机构，该第二搅拌机构下方通过输送管与第二淋浇口连接，所述第二树脂泵、第二固化剂泵用于泵送树脂和固化剂并分别通过树脂管和固化剂管泵送至第二淋浇装置中，通过所述第二搅拌机构搅拌均匀后可通过输送管流至末端的第二淋浇口，进而可淋浇至正在缠绕中的原料上，以便于浸润缠绕中的内衬层织物材料。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述内衬层织物输送缠绕机构(130)和所述第二胶黏剂淋浇机构(140)设置于同一个工作台上，所述工作台位于所述第二管模具固定机构(110)的一侧，所述第二轴向移动驱动机构(120)中的齿轮与所述工作台连接固定，使所述工作台可以在轨道上沿管模具轴向直线往复移动。

11.根据权利要求6-10中任一项所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述内衬层织物输送缠绕机构(130)包括织物卷支辊，输送辊，张紧辊和压紧辊，其中，原料织物卷置于所述织物卷支辊上并可绕支辊转动，沿织物输送方向设置有多个输送辊，从织物卷上剥离的织物通过各所述输送辊被引导输出至保持回转并沿轴向移动的管模具上，从而将织物缠绕在内衬层外表面上，所述张紧辊用于输送过程中保持输送的织物张紧，所述压紧辊位于管模具下方以压紧缠绕中的织物。

12.根据权利要求6-11中任一项所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述第二胶黏剂淋浇机构(140)设置在第二管模具固定机构(110)的一侧，其包括第二淋浇装置、与树脂搅拌罐连通的第二树脂泵、以及与固化剂储罐连通的第二固化剂泵，其中所述第二树脂泵输出端连接树脂管，所述第二固化剂泵输出端连接固化剂管，所述树脂管和所述固化剂管均与所述第二淋浇装置的送料口连接，所述第二淋浇装置送料口下方设置有第二搅拌机构，该第二搅拌机构下方通过输送管与第二淋浇口连接，所述第二树脂泵、第二固化剂泵用于泵送树脂和固化剂并分别通过树脂管和固化剂管泵送至第二淋浇装置中，通过所述第二搅拌机构搅拌均匀后可通过输送管流至末端的第二淋浇口，进而可淋浇至正在缠绕中的原料上，以便于浸润缠绕中的内衬层织物材料。

13.根据权利要求6-12中任一项所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述第二淋浇口可以上下移动从而实现升降和/或淋浇口可以前后移动从而实现伸缩，从而实现第二淋浇位置和角度的调节。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述控制单元(600)包括处理器(610)、用于控制内衬层制备单元(100工作的第一控制模块(620)，用于控制增强层制备单元(200)工作的第二控制模块(630，用于控制固化单元(300)工作的第三控制模块(640)，用于控制脱模单元(400)工作的第四控制模块(650)，以及用于控制管模具调动单元工作的第五控制模块(660)，所述处理器(610)用于接收各单元的操作指令信息或外部指令信息并经处理后输出相应的控制指令至各单元，控制各单元进行相应的动作以进行制备工序。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，所述脱模单元(400)包括用于轴向牵拉管模具的牵引机构(410)和用于抵接待脱模复合管的脱模机构(420)，待脱模的复合管一端端部抵接在所述脱模机构(420)上，之后通过所述牵引机构(410)轴向牵拉管模具，可将管模具(1)从复合管内牵出完成脱模。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，还包括修磨单元(700)，用于对制备增强层后的产品进行表面修磨及在管端部制备承插连接时所需要的凹槽，该修磨单元包括修磨工作机构(710)、第三管模具固定机构(720)以及第三轴向移动驱动机构(730)，其中，

所述第三管模具固定机构(720)与所述第三轴向移动驱动机构(730)连接固定，使所述第三管模具固定机构(720)可沿管模具轴向直线往复移动，所述修磨工作机构(710)位于所述第三管模具固定机构(720)的一侧，所述修磨工作机构(710)包括基座，位于基座上的修磨工作台，该修磨工作台上设置有装设修磨刀具的修磨刀架，所述基座上表面设置有导轨，所述修磨工作台可沿所述导轨相对基座往复移动，进而带动修磨刀架往复移动，使得待处理的管道制品通过所述修磨刀具进行加工。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的一种用于制备竹缠绕复合管的自动化制造系统，其中，还包括喷涂单元(800)，用于在增强层外周喷涂防护涂层。