CN107671800B - 一种管件拼装装置及拼装方法 - Google Patents

一种管件拼装装置及拼装方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及管件拼装技术领域,公开了一种管件拼装装置及拼装方法,装置包括:第一支架、第二支架、第一滑板、第二滑板、至少一个第三滑板、旋转装置、第一托架、对位装置和至少一个第二托架,对位装置包括第一对位装置和第二对位装置,第一对位装置上设有红外线发射装置,第二对位装置上设有红外线接收装置,第一对位装置和第二对位装置均包括十字杆和四个套筒,四个套筒分别套设在十字杆的外侧,四个套筒能沿十字杆滑动和定位,四个套筒的外端均螺接一个吸盘头,旋转装置、第一托架、第二托架、红外线发射装置和红外线接收装置分别与管件拼接控制装置电性连接,这种管件拼装装置及拼装方法,提高了管件对接的精确度,拼装过程省时省力。

Description

一种管件拼装装置及拼装方法
技术领域
本发明涉及管件拼装技术领域,特别涉及一种管件拼装装置及拼装方法。
背景技术
随着BIM技术的成熟与普及,和国家对于绿色施工的大力提倡,机房预制化已成趋势。在这个过程中,管件的精确组装无疑成为这项新技术的一道屏障,然而现有的管件拼装装置及拼装方法导致管件的拼装精确度不高,拼装过程费时费力,如何提高管件的拼装精确度,使得管件拼装过程省时省力,将促进BIM+预制技术的发展并符合施工工艺,确保BIM+预制技术顺利落地,为以后的技术普及打下了坚实的基础。
发明内容
本发明提供一种管件拼装装置及拼装方法,可以解决现有技术中的上述问题。
本发明提供了一种管件拼装装置,包括:第一支架、第二支架、第一滑板、第二滑板、至少一个第三滑板、旋转装置、第一托架、对位装置和至少一个第二托架,第一支架和第二支架可拆卸连接,第一支架上设有两条平行的第一滑槽,第二支架上设有两条平行的第二滑槽,两条平行的第一滑槽和两条平行的第二滑槽一一对应连通,第一滑板和第二滑板的底部均设有与两条第一滑槽匹配的滑块,第三滑板的底部设有与两条第二滑槽匹配的滑块,第一滑板和第二滑板分别通过滑块设置在两条平行的第一滑槽之间,第三滑板通过滑块设置在两条平行的第二滑槽之间,旋转装置设置在第一滑板上,第一托架设置在第二滑板上,第二托架设置在第三滑板上,旋转装置、第一托架和第二托架的高度均可调节,对位装置包括第一对位装置和第二对位装置,第一对位装置上设有红外线发射装置,第二对位装置上设有红外线接收装置,第一对位装置和第二对位装置均包括十字杆和四个套筒,红外线发射装置和红外线接收装置均设置在十字杆的对称位置上,四个套筒分别套设在十字杆的外侧,四个套筒能沿十字杆滑动和定位,四个套筒的外端均螺接一个吸盘头,旋转装置、第一托架、第二托架、红外线发射装置和红外线接收装置分别与管件拼接控制装置电性连接。
进一步地,所述第一托架和第二托架均包括第一电机、第一减速器、竖向螺杆、钢套筒和拖座,第一电机与第一减速器传动连接,第一减速器与竖向螺杆固定连接,竖向螺杆位于钢套筒的内侧与钢套筒螺纹套接,钢套筒的上端与拖座螺纹可拆卸连接,第二托架的拖座上设有多个与管件弧度匹配的吸盘,第二托架的拖座上还设有吸气口,吸气口通过拖座内的空腔与多个吸盘连通,吸气口通过吸气管与抽吸泵连通,第一电机、第一减速器和抽吸泵分别与管件拼接控制装置电性连接。
进一步地,所述旋转装置包括:第二电机、第二减速器、液压泵、液压缸、固定座和轴,液压泵与液压缸连接,液压缸的上端与固定座螺纹可拆卸连接,轴的右端穿过固定座与第二减速器通过齿轮和链条传动连接,第二电机和第二减速器传动连接,第二电机、第二减速器和液压泵分别与管件拼接控制装置电性连接。
进一步地,所述轴位于固定座的左侧上设有防滑层。
进一步地,所述与第一支架连接的第二支架的端面上设有弹性卡头,与第二支架连接的第一支架的端面上设有与弹性卡头匹配连接的卡槽。
一种管件拼装装置的拼装方法,包括以下步骤:
S1、将需要对接的两段管件,其中一段管件搭接在至少一个第二托架上,另一段管件的一头固定在旋转装置上,另一头搭接在第一托架上;
S2、将第一对位装置和第二对位装置对应安装在待对接的两段管件的管口上,调整第一对位装置和第二对位装置上的四个套筒,使得十字杆位于管件的轴心上,同时使得第一对位装置和第二对位装置上的吸盘头分别与两段管件的管口紧密贴合;
S3、将承载待对接管件的第三滑板进行定位,使得待对接管件的管口定位;
S4、启动管件拼接控制装置,第一对位装置上的红外线发射装置发射红外线,当红外线接收装置没有收到红外线发射装置发射的红外线时,管件拼接控制装置通过调整旋转装置、第一托架和或第二托架的高度,从而调整两段管件的相对位置;
S5、当红外线接收装置收到红外线发射装置发射的红外线时,去除第一对位装置和第二对位装置;
S6、管件拼接控制装置通过启动旋转装置带动一段管件转动,推动第一滑板使得相对的两段管件螺接完成。
进一步地,所述S4中管件拼接控制装置通过启动第一电机和第一减速器调整第一托架和第二托架的高度,管件拼接控制装置通过启动液压泵调整旋转装置的高度。
进一步地,所述S6中管件拼接控制装置通过启动第二电机和第二减速器,第二电机通过第二减速器带动轴转动,轴转动带动一段管件转动。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明通过红外线发射装置和红外线接收装置使得待对接的两段管件进行对位,同时通过调节第一托架、至少一个第二托架和旋转装置的高度来确保待对接的管件管口的轴心相对,提高管件对接的精确度,同时通过滑块和滑槽使第一滑板、第二滑板、至少一个第三滑板移动时省时省力,提高管件对接的效率,确保BIM+预制技术更好的发展和符合施工工艺,确保BIM+预制技术顺利落地,为以后的技术普及打下了坚实的基础。
附图说明
图1为本发明提供的一种管件拼装装置的整体结构示意图。
图2为本发明提供的一种管件拼装装置的第一对位装置的结构示意图。
图3为本发明提供的一种管件拼装装置的第二托架的结构示意图。
图4为本发明提供的一种管件拼装装置的旋转装置的结构示意图。
附图标记说明:
1-第一支架,2-第二支架,3-第一滑板,4-第二滑板,5-第三滑板,6-旋转装置,7-第一托架,8-第二托架,9-第一滑槽,10-第二滑槽,11-红外线发射装置,12-十字杆,121-滑槽,13-套筒,131-紧固螺钉,14-吸盘头,15-第一电机,16-第一减速器,17-竖向螺杆,18-钢套筒,19-拖座,20-吸盘,21-吸气管,22-抽吸泵,23-第二电机,24-第二减速器,25-液压泵,26-液压缸,27-固定座,28-轴,29-支撑板,30-水平仪,31-调节脚垫。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1和图2所示,本发明实施例提供的一种管件拼装装置,包括:第一支架1、第二支架2、第一滑板3、第二滑板4、至少一个第三滑板5、旋转装置6、第一托架7、对位装置和至少一个第二托架8,第一支架1和第二支架2可拆卸连接,第一支架1上设有两条平行的第一滑槽9,第二支架2上设有两条平行的第二滑槽10,两条平行的第一滑槽9和两条平行的第二滑槽10一一对应连通,第一滑板3和第二滑板4的底部均设有与两条第一滑槽9匹配的滑块,第三滑板5的底部设有与两条第二滑槽10匹配的滑块,第一滑板3和第二滑板4分别通过滑块设置在两条平行的第一滑槽9之间,第三滑板5通过滑块设置在两条平行的第二滑槽10之间,旋转装置6设置在第一滑板3上,第一托架7设置在第二滑板4上,第二托架8设置在第三滑板5上,旋转装置6、第一托架7和第二托架8的高度均可调节,对位装置包括第一对位装置和第二对位装置,第一对位装置上设有红外线发射装置11,第二对位装置上设有红外线接收装置,第一对位装置和第二对位装置均包括十字杆12和四个套筒13,红外线发射装置11和红外线接收装置均设置在十字杆12的对称位置上,四个套筒13分别套设在十字杆12的外侧,四个套筒13能沿十字杆12滑动和定位,四个套筒13的外端均螺接一个吸盘头14,旋转装置6、第一托架7、第二托架8、红外线发射装置和红外线接收装置分别与管件拼接控制装置电性连接。
第三滑板5和第二托架8的数量与管件的长度有关,当管件的长度较短时,第三滑板5和第二托架8的数量可以为1个或两个,当管件的长度较长时,可以增加第三滑板5和第二托架8的数量,也可以增加第二支架2的数量,旋转装置6也可以设置两个分别与两段需要拼接的管件相对应,方便在两段管件接口处进行螺纹连接与周向焊接。
第一支架1和第二支架2的底部均设有多个调节脚垫31,第一滑板3、第二滑板4和至少一个第三滑板5上均设有水平仪30,通过调整调节脚垫31来使得水平仪30保持水平,从而确保第一滑板3、第二滑板4和至少一个第三滑板5保持水平,提高两段管件的对位效率。
通过推动第一滑板3、第二滑板4和至少一个第三滑板5,位于滑板底部的滑块在第一滑槽9或第二滑槽10内滑动,使得两段管件在对接过程中,位置调节省时省力。
第一滑板3上设有用于调节旋转装置6位置的第一通槽、第二滑板4上设有用于调节第一托架7位置的第二通槽,第三滑板5上设有用于调节第二托架8位置的第三通槽,适用于各种管道,避免出现弯管时无法拼装的现象。
十字杆12上设有沿十字方向设有四条滑槽121,四个套筒13上分别设有与滑槽121匹配连接的紧固螺钉131,通过松开紧固螺钉131,拉动套筒13,使得套筒13沿滑槽121滑动,使得第一对位装置和第二对位装置与待对接的管件管口相匹配,十字杆12上沿十字方向上均设有四条刻度,方便调整使得十字杆12位于管件的轴线上,使用方便。
吸盘头14为橡胶吸盘头,能与管件的内壁或外壁紧密连接,防止滑动,提高对位效率。
管件拼接控制装置包括可编程的单片机、显示屏和控制调节按钮,控制调节按钮用于手动调节第一托架7、至少一个第二托架8和旋转装置6的高度,还用于控制旋转装置6的旋转,显示屏用于显示参数界面,使用方便,省时省力。
进一步地,如图3所示,所述第一托架7和第二托架8均包括第一电机15、第一减速器16、竖向螺杆17、钢套筒18和拖座19,第一电机15与第一减速器16传动连接,第一减速器16与竖向螺杆17固定连接,竖向螺杆17位于钢套筒18的内侧与钢套筒18螺纹套接,钢套筒18的上端与拖座19螺纹可拆卸连接,第二托架8的拖座19上设有多个与管件弧度匹配的吸盘20,第二托架8的拖座19上还设有吸气口,吸气口通过拖座19内的空腔与多个吸盘20连通,吸气口通过吸气管21与抽吸泵22连通,第一电机15、第一减速器16和抽吸泵22分别与管件拼接控制装置电性连接。
第一电机15通过第一减速器16带动竖向螺杆17转动,使得竖向螺杆17与钢套筒18的相对位置发生改变,从而使得与钢套筒18可拆卸连接的拖座19的高度变化,从而调节位于托座19上的管件的高度,套筒18的上端与拖座19螺纹可拆卸连接,便于根据管件的粗细更换不同尺寸的拖座19,使用方便。
通过抽吸泵22和吸气管21来对吸盘20与管件之间的空气进行抽吸,使得吸盘20紧紧与管件相吸,从而使得管件与托座19紧紧连接,避免对管件进行卡箍固定,使用方便。
进一步地,如图4所示,所述旋转装置6包括:第二电机23、第二减速器24、液压泵25、液压缸26、固定座27和轴28,液压泵25与液压缸26连接,液压缸26的上端与固定座27螺纹可拆卸连接,轴28的右端穿过固定座27与第二减速器24通过齿轮和链条传动连接,第二电机23和第二减速器24传动连接,第二电机23、第二减速器24和液压泵25分别与管件拼接控制装置电性连接。
启动液压泵25,液压泵25使得液压缸26带动固定座27上升或下降,从而带动轴28上升或下降,使得位于轴28上的管件上升或下降,当管件的高度固定后,第二电机23通过第二减速器24带动轴28转动,从而使得管件转动,便于管件螺接或焊接,省时省力,使用方便。
轴28与固定座27之间通过轴承连接。
为了避免第二电机23震动对轴28造成较大影响,从而影响管件的对接,如图1所示,在第一支架1的下部增设一支撑板29用于放置第二电机23和第二减速器24,提升对接效率。
进一步地,如图4所示,所述轴28位于固定座27的左侧上设有防滑层,防滑层使得管件与轴28同时转动,避免打滑,提高旋转效率。
进一步地,所述与第一支架1连接的第二支架2的端面上设有弹性卡头,与第二支架2连接的第一支架1的端面上设有与弹性卡头匹配连接的卡槽。
弹性卡头和卡槽匹配连接,使得第一支架1与第二支架2无间隙连接,从而使得第二滑板4可以沿第一支架1上的第一滑槽9进入第二支架2上的第二滑槽10,或者第三滑板5可以沿第二支架2上的第二滑槽10进入第一支架1上的第一滑槽9,使用方便。第一支架1连接的第二支架2的端面之间可以通过锁扣可拆卸连接。
一种管件拼装装置的拼装方法,包括以下步骤:
S1、将需要对接的两段管件,其中一段管件搭接在至少一个第二托架8上,另一段管件的一头固定在旋转装置6上,另一头搭接在第一托架7上;使得对接的两段管件相对且放置稳定。
S2、将第一对位装置和第二对位装置对应安装在待对接的两段管件的管口上,调整第一对位装置和第二对位装置上的四个套筒13,使得十字杆12位于管件的轴心上,同时使得第一对位装置和第二对位装置上的吸盘头14分别与两段管件的管口紧密贴合;通过四条刻度帮助十字杆12位于管件的轴心上,提升对位效率;
S3、将承载待对接管件的第三滑板5进行定位,使得待对接管件的管口定位;通过定位销和位于第三滑板5两侧滑块上的定位孔对第三滑板5进行定位;
S4、启动管件拼接控制装置,第一对位装置上的红外线发射装置发射红外线,当红外线接收装置没有收到红外线发射装置发射的红外线时,管件拼接控制装置通过调整第一托架7、第二托架8和/或旋转装置6的高度,从而调整两段管件的相对位置;
S5、当红外线接收装置收到红外线发射装置发射的红外线时,去除第一对位装置和第二对位装置;使得两段待对接的管件管口的轴心对位,提高管件对接的精度。
S6、管件拼接控制装置通过启动旋转装置6带动一段管件转动,推动第一滑板3使得相对的两段管件对接完成,对接可以是焊接或螺接,由于螺接过程中两段管件的总体长度变短一些,通过手动推动第一滑板3即可完成,对于焊接,焊接好对接管口处的一半后旋转装置6使得对接管件旋转,便于对另一半进行焊接,避免人为转动,省时省力。
进一步地,所述S4中管件拼接控制装置通过启动第一电机15和第一减速器16调整第一托架7和第二托架8的高度,管件拼接控制装置通过液压泵25调整旋转装置6的高度。
进一步地,所述S6中管件拼接控制装置通过启动第二电机23和第二减速器24,第二电机23通过第二减速器24带动轴28转动,轴28转动带动一段管件转动。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种管件拼装装置,其特征在于,包括:第一支架(1)、第二支架(2)、第一滑板(3)、第二滑板(4)、至少一个第三滑板(5)、旋转装置(6)、第一托架(7)、对位装置和至少一个第二托架(8),第一支架(1)和第二支架(2)可拆卸连接,第一支架(1)上设有两条平行的第一滑槽(9),第二支架(2)上设有两条平行的第二滑槽(10),两条平行的第一滑槽(9)和两条平行的第二滑槽(10)一一对应连通,第一滑板(3)和第二滑板(4)的底部均设有与两条第一滑槽(9)匹配的滑块,第三滑板(5)的底部设有与两条第二滑槽(10)匹配的滑块,第一滑板(3)和第二滑板(4)分别通过滑块设置在两条平行的第一滑槽(9)之间,第三滑板(5)通过滑块设置在两条平行的第二滑槽(10)之间,旋转装置(6)设置在第一滑板(3)上,第一托架(7)设置在第二滑板(4)上,第二托架(8)设置在第三滑板(5)上,旋转装置(6)、第一托架(7)和第二托架(8)的高度均可调节,对位装置包括第一对位装置和第二对位装置,第一对位装置上设有红外线发射装置(11),第二对位装置上设有红外线接收装置,第一对位装置和第二对位装置均包括十字杆(12)和四个套筒(13),红外线发射装置(11)和红外线接收装置均设置在十字杆(12)的对称位置上,四个套筒(13)分别套设在十字杆(12)的外侧,四个套筒(13)能沿十字杆(12)滑动和定位,十字杆(12)沿十字方向设有四条刻度,四个套筒(13)的外端均螺接一个吸盘头(14),旋转装置(6)、第一托架(7)、第二托架(8)、红外线发射装置和红外线接收装置分别与管件拼接控制装置电性连接。
2.如权利要求1所述的管件拼装装置,其特征在于,所述第一托架(7)和第二托架(8)均包括第一电机(15)、第一减速器(16)、竖向螺杆(17)、钢套筒(18)和拖座(19),第一电机(15)与第一减速器(16)传动连接,第一减速器(16)与竖向螺杆(17)固定连接,竖向螺杆(17)位于钢套筒(18)的内侧与钢套筒(18)螺纹套接,钢套筒(18)的上端与拖座(19)螺纹可拆卸连接,第二托架(8)的拖座(19)上设有多个与管件弧度匹配的吸盘(20),第二托架(8)的拖座(19)上还设有吸气口,吸气口通过拖座(19)内的空腔与多个吸盘(20)连通,吸气口通过吸气管(21)与抽吸泵(22)连通,第一电机(15)、第一减速器(16)和抽吸泵(22)分别与管件拼接控制装置电性连接。
3.如权利要求1所述的管件拼装装置,其特征在于,所述旋转装置(6)包括:第二电机(23)、第二减速器(24)、液压泵(25)、液压缸(26)、固定座(27)和轴(28),液压泵(25)与液压缸(26)连接,液压缸(26)的上端与固定座(27)螺纹可拆卸连接,轴(28)的右端穿过固定座(27)与第二减速器(24)通过齿轮和链条传动连接,第二电机(23)和第二减速器(24)传动连接,第二电机(23)、第二减速器(24)和液压泵(25)分别与管件拼接控制装置电性连接。
4.如权利要求3所述的管件拼装装置,其特征在于,所述轴(28)位于固定座(27)的左侧上设有防滑层。
5.如权利要求1所述的管件拼装装置,其特征在于,所述与第一支架(1)连接的第二支架(2)的端面上设有弹性卡头,与第二支架(2)连接的第一支架(1)的端面上设有与弹性卡头匹配连接的卡槽。
6.如权利要求1~5任一权利要求所述的管件拼装装置的拼装方法,包括以下步骤:
S1、将需要对接的两段管件,其中一段管件搭接在至少一个第二托架(8)上,另一段管件的一头固定在旋转装置(6)上,另一头搭接在第一托架(7)上;
S2、将第一对位装置和第二对位装置对应安装在待对接的两段管件的管口上,调整第一对位装置和第二对位装置上的四个套筒(13),使得十字杆(12)位于管件的轴心上,同时使得第一对位装置和第二对位装置上的吸盘头(14)分别与两段管件的管口紧密贴合;
S3、将承载待对接管件的第三滑板(5)进行定位,使得待对接管件的管口定位;
S4、启动管件拼接控制装置,第一对位装置上的红外线发射装置发射红外线,当红外线接收装置没有收到红外线发射装置发射的红外线时,管件拼接控制装置通过调整旋转装置(6)、第一托架(7)和/或第二托架(8)的高度,从而调整两段管件的相对位置;
S5、当红外线接收装置收到红外线发射装置发射的红外线时,去除第一对位装置和第二对位装置;
S6、管件拼接控制装置通过启动旋转装置(6)带动一段管件转动,推动第一滑板(3)使得相对的两段管件螺接完成。
7.如权利要求6所述的管件拼装装置的拼装方法,其特征在于,所述S4中管件拼接控制装置通过启动第一电机(15)和第一减速器(16)调整第一托架(7)和第二托架(8)的高度,管件拼接控制装置通过启动液压泵(25)调整旋转装置(6)的高度。
8.如权利要求6所述的管件拼装装置的拼装方法,其特征在于,所述S6中管件拼接控制装置通过启动第二电机(23)和第二减速器(24),第二电机(23)通过第二减速器(24)带动轴(28)转动,轴(28)转动带动一段管件转动。
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