CN109290808A - 管道模块化预制生产线以及管道模块预制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道模块化预制生产线以及管道模块预制方法，所涉及的管道模块化预制生产线包括：按预设长度切割原始直管以形成定长直管的直管定长切割设备、加工定长直管以使其端部形成坡口的自动坡口加工设备、将管件定位至直管具有坡口的端部并进行组对连接的管件组对设备、对直管与管件组对连接后的交界位置处进行焊接以完成管道模块组装的自动焊接设备、以及用以转移直管与管件的转移设备，本发明所提供的管道模块化预制生产线自动化程度高，可以提高管道模块的预制效率，在具体应用过程中能够适应超大尺寸口径管道模块的预制，改变传统超大尺寸口径管道的施工现状。

Description

管道模块化预制生产线以及管道模块预制方法

技术领域

本发明涉及管道装配领域，尤其涉及一种管道模块化预制生产线以及采用该生产线预 制管道模块的方法。

背景技术

管道施工在石化能源海洋平台等工程建筑中不可或缺，随着工程建筑的大型化、智能 化发展趋势，各类工程建筑对管道施工建设提出了更高要求，通常高效、低制造成本、过 程安全是管道施工建设的重要考量标准，于管道施工过程中，机械自动化是提高这些标准 的关键。目前国内外的管道施工建设中，普通口径管道的施工机械自动化程度较高；但对 于超大尺寸口径(特别是口径超过32寸的管道)而言，由于其重量、空间尺寸以及施工安全等因素，用于普通口径管道施工的机械设备无法适用于超大尺寸口径管道的施工，所以超大尺寸口径管道的施工建设目前还处于以手工作业为主的状态，据统计，在每一个工程建设中，超大尺寸口径的管道占比高达30％以上。然手工作业存在以下问题：各环节衔接不紧密，施工效率低；手工加工直管与法兰、三通、弯头等管件之间的焊接坡口时，难 以保证焊接过程中的坡口角度及钝边均匀性；直管与法兰、三通、弯头等管件的组对精度 低；直管与法兰、三通、弯头等管件之间焊接时焊材消耗多而无法保证焊接质量。

有鉴于此，有必要提供一种能够适应超大口径管道的模块化预制生产线。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述发明目的，本发明 提供了一种管道模块化预制生产线，其具体设计方式如下。

一种管道模块化预制生产线，组装定长直管与管件以形成管道模块，所述管道模块化 预制生产线包括：按预设长度切割原始直管以形成定长直管的直管定长切割设备、加工定 长直管以使其端部形成坡口的自动坡口加工设备、将所述管件定位至所述直管具有坡口的 端部并进行组对连接的管件组对设备、对所述直管与所述管件组对连接后的交界位置处进 行焊接以完成所述管道模块组装的自动焊接设备、以及用以转移所述直管与所述管件的转 移设备。

进一步，所述直管定长切割设备包括用以传送所述直管的传送装置、与所述传送装置 配合设置以切割所述直管的锯床，所述直管定长切割设备还具有在传送方向上设置于所述 锯床前方用以限定所述直管切割长度的定长组件，所述定长组件包括设置于所述锯床前方 预设位置处的定长小车，所述定长小车具有用以抵接所述直管前端以限制所述直管进一步 向前移动的挡板。

进一步，所述直管定长切割设备还具有设置于所述定长小车上用以感应所述直管并通 过该感应信号降低所述传送装置传送速度的探测单元，于所述传送装置的传送方向上，所 述探测单元设置于所述挡板后侧以使其在所述直管前端抵接所述挡板前感应所述直管。

进一步，所述直管自动坡口加工设备包括直管定型定心反馈调节组件，所述直管定型 定心反馈调节组件包括用以夹持直管的夹持单元、检测单元以及反馈调节控制单元，所述 夹持单元具有若干沿周向均匀分布的夹头以及驱动所述夹头夹持或松开所述直管的驱动 件；所述检测单元包括绕第一转轴线转动的距离探测仪，所述第一转轴线延伸方向与所述 夹头分布轴心线延伸方向一致，所述距离探测仪在转动时连续采取其当前位置与所述直管 壁之间的距离；所述反馈调节控制单元接收所述检测单元所采取的距离值以计算所述直管 的椭圆度以及所述直管轴心线相对所述第一转轴线的位置偏移值，且在所述椭圆度和/或 所述偏移值超出预设阈值范围时反馈控制所述驱动件以调节所述夹头位置直至所述椭圆 度和/或所述偏移值位于预设阈值范围内，所述直管自动坡口加工设备还包括在所述椭圆 度和/或所述偏移值位于预设阈值范围内时对所述对直管进行坡口加工的坡口切削单元。

进一步，所述坡口切削单元朝向所述夹持单元的一侧设置有绕所述第一转轴线转动的 刀盘，所述刀盘的前侧移动设置有靠近或远离所述第一转轴线的移动座，所述距离探测仪 固定于所述移动座上。

进一步，所述坡口切削单元于所述刀盘的前侧设置有两个以所述第一转轴线为对称中 心的移动座，两个移动座上各固定有一组随所述刀盘转动以对所述直管进行坡口切削的刀 具。

进一步，所述管件包括法兰，所述管件组对设备包括用以固定法兰的支撑头架、设置 于所述支撑头架前方用以承载直管的移动托架、以及供所述移动托架移动以使所述直管于 前后方向上靠近或远离所述法兰的第一导轨；所述支撑头架包括头架基座、设置于所述头 架基座顶部的头架本体、以及设置于所述头架本体前侧用于固定法兰的卡盘组件；所述支 撑头架还具有调整所述法兰位置以使所述法兰轴心线与所述直管轴心线重合的位置调整 组件，所述位置调整组件包括驱使所述头架本体相对所述头架基座左右移动的平移调节机 构、驱使所述卡盘组件沿一前后朝向的第二转轴线转动的回转调节机构、以及驱使所述卡 盘组件相对所述头架本体上下移动的升降调节机构。

进一步，所述卡盘组件包括绕所述第二转轴线转动的卡盘座、以所述第二转轴线为中 心均匀分布于所述卡盘座上的若干卡爪、以及同步调节若干所述卡爪相对所述第二转轴线 距离以夹持所述法兰外壁或顶紧所述法兰内壁的卡爪调节机构。

进一步，所述卡盘座上还设置有在所述卡爪夹持或顶紧所述法兰前对所述法兰进行预 定位的定位机构，所述定位机构包括固定于所述卡盘座上且长度方向延伸线经过所述第二 转轴线的滑道以及沿所述滑道长度方向移动且可固定于所述滑道上的滑块，所述滑块前表 面向前突伸形成有可插入所述法兰边孔内以支撑所述法兰的支撑杆。

进一步，所述管件还包括弯头或三通，所述管件组对设备还具有设置于所述移动托架 前方用于承载弯头或三通的承载台，所述承载台具有绕竖直轴转动以使所述弯头或三通一 端对接至所述直管一端部的转盘。

进一步，所述自动焊接设备包括主动滚轮架、从动滚轮架以及焊接台，所述主动滚轮 架具有用于支撑连接有所述管件的直管并驱使所述直管滚动的第一支撑轮组，所述从动滚 轮架具有用于支撑连接有所述管件的直管并随所述直管滚动而转动的第二支撑轮组，所述 焊接台具有用于在所述直管转动时对所述直管与所述管件连接的交界位置处进行焊接的 焊枪。

进一步，所述主动滚轮架还具有设置于所述第一支撑轮组上方用以压紧支撑于所述第 一支撑轮组上所述直管的压紧轮组。

进一步，所述自动焊接设备还包括绕过所述直管顶部且两端与所述从动滚轮架相连以 防止所述直管脱离所述第二支撑轮组的链带。

本发明还提供了一种管道模块预制方法，其采用如以上所述的管道模块化预制生产线 进行预制，包括：

定长直管加工步骤，采用所述直管定长切割设备按预设长度切割原始直管以形成定长 直管，并转移所述定长直管至所述自动坡口加工设备；

直管坡口加工步骤，采用所述自动坡口加工设备加工所述定长直管以使其端部形成坡 口，并转移至所述管件组对设备；

管件组对步骤，采用所述管件组对设备将所述管件定位至所述直管具有坡口的端部并 进行组对连接，并转移至所述自动焊接设备；

模块成型步骤，采用所述自动焊接设备对所述直管与所述管件组对连接后的交界位置 处进行焊接以完成所述管道模块预制。

本发明的有益效果是：本发明所提供的管道模块化预制生产线自动化程度高， 能够连续自动完成定长直管加工、直管坡口加工、管件组对及管道模块成型工序，可 以提高管道模块的预制效率，在具体应用过程中能够适应超大尺寸口径管道模块的预 制，改变传统超大尺寸口径管道的施工现状。

附图说明

图1所示为本发明管道模块化预制生产线一种构成平面布局图；

图2所示为直管定长切割设备的一种整体结构示意图；

图3所示为直管抵接至挡板的状态示意图；

图4所示为图3中a部分的放大示意图；

图5所示探测单元感应到直管的状态示意图；

图6所示为定长小车与移动梁的配合示意图；

图7所示为挡板移动至避让位的状态示意图；

图8所示为图7中b部分的放大示意图。

图9所示为自动坡口加工设备的一种整体结构示意图；

图10所示为图9中c部分的放大示意图；

图11所示为自动坡口加工设备上装载有直管的第一角度示意图；

图12所示为夹持单元的一种结构示意图；

图13所示为距离探测仪装配于坡口切削单元刀盘上的结构示意图；

图14所示为自动坡口加工设备上装载有直管(去除坡口切削单元的外壳)的第二角 度示意图；

图15所示为图14中d部分的放大示意图；

图16所示为检测单元检测测距示意图；

图17所示为距离探测仪从坡口切削单元刀盘上拆除后的结构示意图。

图18所示为管件组对设备一种整体结构示意图；

图19所示为管件组对设备的一种具体组对应用示意图；

图20所示为支撑头架固定法兰的状态示意图；

图21所示为卡盘组件的一种实施结构示意图；

图22所示为图21中f部分的放大示意图；

图23所示为卡盘组件与回转调节机构的配合示意图；

图24所示为图23中g部分的放大示意图；

图25所示为支撑头架去除部分零件后的第一角度示意图；

图26所示为图25中h部分的放大示意图；

图27所示为支撑头架去除部分零件后的第二角度示意图；

图28所示为图27中i部分的放大示意图；

图29所示为平移调节机构的一种结构示意图；

图30所示为支撑头架的第三角度示意图；

图31所示为图30中j部分的放大示意图；

图32所示为图18中e部分的放大示意图；

图33所示为承载台的一种结构示意图。

图34所示为本自动焊接设备的一种立体结构示意图；

图35所示为自动焊接设备的俯视图；

图36所示为焊接台的一种实施结构；

图37所示为主动滚轮架的一种实施结构；

图38所示为从动滚轮架的一种实施结构。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施结构对本发明进行详细描述。

参考图1所示，其展示了本发明所涉及管道模块化预制生产线的一种布局示意图，该 管道模块化预制生产线用于组装定长直管与管件以形成管道模块。其中，定长直管指的是 具有特定长度的直管10(参考后续描述)，管件指的是与直管10进行焊接装配的法兰、弯头、三通等零件。

如图1中所示，于本具体实施例中，管道模块化预制生产线包括一套直管定长切割设备100、两套自动坡口加工设备200、两套管件组对设备300以及一套自动焊接设备400。具体而言，直管定长切割设备100用于按预设长度切割原始直管以形成定长直管，自动坡口加工设备200用于加工定长直管10以使其端部形成坡口，管件组对设备300用于将管 件定位至直管10具有坡口的端部并进行组对连接，自动焊接设备400对直管10与管件组 对连接后的交界位置处进行焊接以完成管道模块组装。在本发明的其它实施例中，管道模 块化预制生产线的构成方式不限于图1所示结构。

本发明所涉及管道模块化预制生产线还包括用以转移直管10与管件的转移设备。在 本发明的一些实施例中，该转移设备可以包括行车，行车可以实现直管10在直管定长切割设备100、自动坡口加工设备200、管件组对设备300以及自动焊接设备400之间的转 移。对于超大口径管道模块组装制作而言，直管10通常具有较大的质量，行车可以实现 直管10的顺畅转移，避免人工转移的低效。当然，可以理解的是，转移设备还可以包括 对法兰、弯头、三通等零件进行转移的移动机构，该移动机构可以是行车，也可以是其它 地面移动的转移工具，具体在此不作展开。

本发明所提供的管道模块化预制生产线自动化程度高，能够连续自动完成定长直管加工、直管坡口加工、管件组对及管道模块成型工序，可以提高管道模块的预制效 率，在具体应用过程中能够适应超大尺寸口径管道模块的预制，改变传统超大尺寸口 径管道的施工现状。

以下将结合相关附图对直管定长切割设备100、自动坡口加工设备200、管件组对设 备300以及自动焊接设备400进行分别描述。

结合图2、图3所示，本发明中所涉及的直管定长切割设备100包括用以传送直管10的传送装置12、与传送装置12配合设置以切割直管10的锯床11。具体地，本发明中 所涉及锯床11具有供直管10插入穿过的切割窗口，其具体设置可参考现有设计，在此不 作展开描述。

本具体实施例中，传送装置12穿过锯床11设置，且在传送装置11的传送方向上，所涉及的传送装置12包括有位于锯床11后方的上料段121及位于锯床11前方的下料段122。设备进行定长切割时，直管10由上料段121进入锯床11的切割窗口，并由下料段 122对进入锯床11前端的直管10形成支撑。

为确保直管10切割后具有特定的长度，本发明所涉及定长切割设备100还具有在传 送方向上设置于锯床11前方用以限定直管10切割长度的定长组件。参考图2、图3所示，定长组件包括设置于锯床11前方预设位置处的定长小车13；结合图4所示，本发明中 所涉及的定长小车13上设置有用以抵接直管10前端以限制直管10进一步向前移动 的挡板140。具体而言，挡板140位于直管10传送的路径上，当直管10的前端抵接 至挡板140时，即表明直管10于锯床11上达到预设的切割长度；此时，挡板140与 锯床11锯口之间的距离即为直管10的切割长度。

作为本发明一种优选实施方式，于传送装置12的传送方向上，定长小车13的位置移动可调；换而言之，定长小车13沿直管10的长度方向移动设置，定长小车13可定位 停止于锯床11前方预设位置处。在具体实施过程中，定长小车13定位停止的具体位置由 直管10定长切割的长度确定；具体地，定长切割设备100还具有控制定长小车13移动的 控制单元(图中未标示)，操作人员通过在该控制单元输入直管10定长切割的长度，定 长小车13即自动移动并定位停止至相应的预设位置。

本发明所涉及直管定长切割设备100在具体应用过程中，定长小车13的行程由 直管10单次定长切割的长度确定，无需设置过长以供定长小车13移动的导轨机构， 可以降低定长小车13及相关结构的安装难度；且每次定长切割过程中的定长控制都 是独立的，直管13的定长尺寸不存在累计误差，可以有效提高定长切割的精度。

结合图2、图3所示，本具体实施例中的定长组件还具有供定长小车13移动的 移动梁16，移动梁16即为支撑定长小车13并用以限定定长小车13移动方向的导轨 机构。结合图6所示，在移动梁16沿定长小车13移动方向设置有齿条160，定长小 车13具有与齿条160啮合以驱动定长小车13沿移动梁16长度方向移动的齿轮(图 中未展示)。本具体实施例中，齿轮由电机驱动。

结合图4、图5所示，本实施例中，直管定长切割设备100还具有设置于定长小 车13上用以感应直管10的探测单元150，于传送装置12的传送方向上，探测单元 150设置于挡板140后侧；如此在直管10的前端抵接挡板140前，探测单元150可以 感应到直管10。在具体实施过程中，在探测单元150感应到直管10的信号后，传送 装置12的传送速度会相应降低，如此使得直管10的前端以较低的速度抵接至挡板 140，可以有效避免移动的直管10对挡板140的撞击造成挡板140或定长小车13受 损。

作为本发明的一种优选实施方式，本发明中所涉及的挡板140移动的设置于定长小车13上。结合图4、图7、图8所示，在本具体实施例中，定长小车13靠传送装 置12的一侧设置有上下朝向的导轨130，移动架14通过该导轨130实现上下移动； 于传送装置12的传送方向上，挡板140即固定于移动架14的后侧。

本具体实施例中，挡板140具有供直管10前端抵接的抵接位。参考图4所示， 抵接位即位于直管10的传送路径上，当挡板140需要进入抵接位时，移动架14带动 挡板140沿导轨130向下移动，通常在直管10的前端到达挡板140位置前，挡板140 需要进入抵接位。在具体操作过程中，当定长小车13移动至预设位置处后，移动架 14立即向下移动并带动挡板140进入抵接位。

本实施例中所涉及的挡板140还具有供直管10继续向前移动的避让位。参考图 8所示，避让位位于直管10的传送路径的上侧，当挡板140需要进入避让位时，移动 架14带动挡板140沿导轨130向上移动以远离直管10的传送路径，此时传送装置12 可以带动直管10继续向前移动。基于避让位的设计，在完成定长切割后，挡板140 进入避让位，直管10可以继续随传送装置12向前移动以进入下一工位。

在本具体实施例中，探测单元150为激光测距仪，于传送装置12的传送方向上， 移动架14上固定有向后延伸设置的支撑杆15，激光测距仪即固定于该支撑杆15远离 移动架14的端部，当直管10的前端移动至该激光测距仪的正下方时，激光测距仪既 可以以感应到直管10的信号，从而控制传送装置12减速。

参考图4所示，本具体实施例中的传送装置12包括由若干辊轮120构成的输送 辊道，直管10前端抵接至挡板140后，构成输送辊道的辊轮120保持传送直管10的 转动方向转动以与直管10之间形成相对滑动。换而言之，在直管10前端抵接至挡板 140后，传送装置12无需停止运转，而是保持原有转动状态，使得直管10具有向前 移动的趋势，从而使得直管10前端始终抵接至挡板140，在此过程中，转动的辊轮 120与直管10之间会形成相对滑动。

结合图2、图5所示，本实施例中，直管定长切割设备100还具有驱动辊轮120 转动的电机17。作作为一种优选实施结构，上料段121与下料段122的辊轮120分别 由不同的电机17驱动，从而在必要时可分别单独控制上料段121与下料段122上辊轮 120的转动。例如，一次定长切割完成后，通过不同电机分别控制上料段121与下料 段122的辊轮120转速，并使下料段122的辊轮120转速大于上料段121的辊轮120 转速，即可实现切割后定长直管与原始直管的分离。

为防止直管10脱离辊轮120，作为本发明的一种优选实施方式，结合图4、图5 所示，辊轮120呈中间细两端粗的哑铃状结构。如此直管10在自身重力的作用下稳 定承载于辊轮120中间。

此外，为避免辊轮120转动时造成直管10表面受损，辊轮120外表面包覆有胶 层；在另一些实施例中，辊轮120直接采用2cr13不锈钢制成，该材质可以避免对直 管10造成碳污染。

本发明所涉及直管定长切割设备的定长切割方法包括：

S1、定长小车13定位至锯床11前方预设位置处，位于预设位置处的定长小车13具有位于直管10传送路径上的挡板140，于传送装置12的传送方向上，探测单元150位于 挡板140后侧；

S2、传送装置12以第一速度V1向前传送直管10，当探测单元150感应到直管10的信号后，传送装置12切换至第二速度V2，其中，第二速度V1小于第一速度V2；

S3、传送装置12以第二速度V2继续向前传送直管10直至直管10前端抵接至挡板140。

作为优选实施方式，在直管10前端抵接至挡板140后，传送装置12无需停止运 转，而是保持原有转动状态，使得直管10具有向前移动的趋势，从而使得直管10前 端始终抵接至挡板140。

本发明所涉及的直管自动坡口加工设备包括直管定型定心反馈调节组件，其中，直 管定型定心反馈调节组件包括用以夹持直管10的夹持单元23、检测单元以及反馈调 节控制单元，更为具体参考以下描述。

结合图9、图12所示，夹持单元23具有若干沿周向均匀分布的夹头2310以及 驱动夹头2310夹持或松开直管10的驱动件231。

本具体实施例中，夹持单元23具有三个沿周向均匀分布的夹头2310，三个夹头2310包括两个倾斜向上抵接直管10下侧外壁的下夹头以及一个向下抵接直管10上侧 外壁的上夹头；驱动件231包括三个液压缸，如图12中所示，第一液压缸2311、第 二液压缸2312、第三液压缸2313分别通过伸缩可调的顶杆(图中未标示)与三个夹 头2310一一对应连接。液压缸231通过顶杆的伸缩动作实现对直管10的夹持或松开。 在本发明的其它实施例中，夹头231的数量可以超过三个，驱动件231的类型也不局 限于液压缸，可以是其它如电机等元件。

本发明中的检测单元具有绕第一转轴线转动的距离探测仪24，在具体实施过程中，直管定型定心反馈调节组件具有位于夹持单元23一侧绕该第一转轴线转动的转 盘，距离探测仪24即设置于该转盘上。参考图11、图12、图13所示，在自动坡口 加工设备200的具体结构中，转盘即为刀盘211，刀盘211绕转轴210转动设置，本 具体实施例中，转轴210所在的直线即构成距离探测仪24转动的第一转轴线。

本发明中，距离探测仪24转动的第一转轴线延伸方向与若干夹头2310分布轴心线延伸方向一致，参考图14、图15、图16所示，距离探测仪24在转动时连续采取 其当前位置与直管10壁之间的距离。具体于本实施例中，距离探测仪24位于直管10 外，其测距方向由当前位置垂直指向转轴210，在距离探测仪24转动过程中，其可连 续采取其当前位置与直管10外壁之间的距离Ln，如图16中所示的L1、L2、L3、L4、 L5。在本发明的其它实施例中，距离探测仪24也可以位于直管10内部，从而连续采 取其当前位置与直管10内壁之间的距离，具体在此不作展开。

本发明中所涉及的距离探测仪24可以是红外距离探测仪、激光距离探测仪等元件。

在直管定型定心反馈调节组件的运行过程中，反馈调节控制单元接收检测单元所采取的距离值以计算直管10的椭圆度以及直管10轴心线相对检测单元第一转轴线的 位置偏移值，且在椭圆度和/或偏移值超出预设阈值范围时反馈控制驱动件231以调节 夹头2310位置直至椭圆度和/或偏移值位于预设阈值范围内。

本具体实施例中，当直管10的椭圆度与直管10轴心线偏移值中有一个超出预设阈值范围时，反馈调节控制单元即控制第一液压缸2311、第二液压缸2312、第三液 压缸2313协同动作以调节三个夹头2310的位置，从而使得直管10的椭圆度与直管 10轴心线偏移值全部处于预设阈值范围内。

基于本发明中所涉及直管定型定心反馈调节组件的结构，在其具体应用于直管自动坡口加工设备200的场景中，直管定型定心反馈调节组件可以在坡口加工前对直管 10的椭圆度及轴心线位置进行反馈调整，从而确保直管10在坡口加工时具有较高的 坡口加工质量。此外，可以理解的是本发明中所涉及的直管定型定心反馈调节组件的 结构也可以应用于直管环形焊等其它对直管椭圆度及直管轴心线位置要求较高的应 用场景，而不局限于直管自动坡口加工设备200的场景中。

作为本具体实施例的一种优选实施方式，本发明中反馈调节控制单元包括两个液压传感器(图中未展示)，两个液压传感器分别用于感应两个与下夹头连接的液压缸 231顶杆的伸缩量；即两个液压传感器分别连接至第一液压缸2311与第二液压缸 2312，从而感应第一液压缸2311与第二液压缸2312的顶杆伸缩量，如此在反馈调节 过程中可实现准确实现直管10的形变及位置调整。

在以上直管定型定心反馈调节组件的结构基础上，参考图9所示，本发明所提供的直管自动坡口加工设备200还具有在椭圆度和/或偏移值位于预设阈值范围内时对 对直管10进行坡口加工的坡口切削单元21。

结合图13、图15所示，本实施例中，坡口切削单元21上的刀盘211朝向夹持 单元23的一侧设置，其绕位于第一转轴线上的转轴210转动，刀盘211的前侧移动 设置有靠近或远离转轴210的移动座213，距离探测仪24固定于移动座213上。基于 移动座213的移动设置，距离探测仪24可适应不同半径直管10的测距。在本发发明 的其它实施例中，距离探测仪24也可以不可移动的固定于刀盘211上，具体在此不 作展开。

作为本发明的一种优选实施方式，距离探测仪24可拆卸的固定于移动座213上，结合图13、图17所示，其分别展示了距离探测仪24装配状态及拆除状态。在直管 10的椭圆度与直管10轴心线偏移值全部调整至预设阈值范围后，将距离探测仪24拆 除可以避免对后续坡口切削单元21的坡口加工过程造成干扰。

进一步参考图13所示，其展示的是坡口切削单元21去除外壳(图中未标示)后 的结构示意图，坡口切削单元21于刀盘211的前侧设置有两个以转轴210所在第一 转轴线为对称中心的移动座213，两个移动座213上各固定有一组随刀盘211转动以 对直管10进行坡口切削的刀具212。在具体坡口加工过程中，刀具212随移动座213 向转轴210方向进刀从而实现坡口的切削成型。

此外，本发明中所涉及的坡口切削单元21还具有支撑刀盘211转动的支撑座214以及固定于支撑座214上驱动刀盘211转动的电机215。

本实施例中，结合图9、图10、图11所示，直管自动坡口加工设备200还具有 向坡口切削单元21推送直管10的进给单元22，进给单元22设置于夹持单元23远离 坡口切削单元21的一侧，其包括自夹持单元23朝远离坡口切削单元21一侧方向延 伸且延伸方向与第一转轴线延伸方向一致的导轨221以及至少一个移动设置于导轨上 的输送小车222。本具体实施例中，导轨221上间隔的设置有两个输送小车222，在 具体实施过程中，两个输送小车222的间距可调，从而实现对不同长度直管10的稳 定支撑。

参考图10中所示，输送小车222具有供支撑直管10且高度可调的支撑部2222， 支撑部2222上形成有长度方向与轨道221延伸方向一致以供安置直管10的凹槽(图 中未标示)。具体地，输送小车222还具有移动设置于轨道221上的滑座2221以及 驱动滑座2221在轨道221上移动的驱动部2224，支撑部2222通过气缸2223升降可 调的设置于滑座2221顶部。在进给单元22推送直管10的过程中，可以通过气缸2223 升降支撑部2222以调节直管10的高度，从而实现直管10高度与夹持单元23的高度 匹配。

参考图9所述，本发明中所涉及的直管自动坡口加工设备200还具有底座25， 坡口切削单元21、进给单元22、夹持单元23均设置于该底座25上。

本发明所涉及的直管自动坡口加工设备200的坡口加工方法具体包括以下步骤：

S1、夹持单元23夹紧直管。具体地，夹持单元23中的驱动件231驱动夹头2310 移动以对直管10进行夹持。

S2、距离探测仪绕24第一转轴线转动以连续采集不同位置处与直管10壁之间的距离，反馈调节控制单元接收检测单元所采取的距离值以计算直管10的椭圆度以及 直管10轴心线相对检测单元第一转轴线的位置偏移值，并判断所计算的椭圆度与偏 移值是否全部处于预设的阈值范围内；若是，则进入步骤S4；若否，则进入步骤S3；

S3、反馈调节控制单元根据计算结果反馈控制驱动件231驱动夹头2310移动以 调整直管10椭圆度及轴心线所在位置，然后重复步骤S2。

S4、坡口切削单元21对直管10进行坡口加工。

基于以上所提供直管自动坡口加工设备200的结构，在步骤S3中，当直管10 的椭圆度与直管10轴心线偏移值中有一个超出预设阈值范围时，反馈调节控制单元 即控制第一液压缸2311、第二液压缸2312、第三液压缸2313协同动作以调节三个夹 头2310的位置，以使直管10的椭圆度与直管10轴心线偏移值向预设阈值范围内靠 拢。

在本发明的具体实施过程中，在步骤S4之前还具有进给单元22向坡口切削单元21推送直管10以使直管10位于若干夹头231中间的步骤。具体在此不作展开描述。

参考图18所示，本发明中所涉及的管件组对设备300包括支撑头架31、移动托 架32以及第一导轨310。结合图19所示，支撑头架31用于固定构成管件的法兰30， 移动托架32设置于支撑头架31前方用于承载直管10，移动托架32移动设置于第一 导轨310上可带动直管10于前后方向上靠近或远离法兰30。

参考图20所示，支撑头架31包括头架基座311、设置于头架基座311顶部的头 架本体312、以及设置于头架本体312前侧用于固定法兰30的卡盘组件313。

为使得法兰30与直管10之间在焊接固定前具有较为精准的组对关系，支撑头架311还具有调整法兰30位置以使法兰30轴心线与直管10轴心线重合的位置调整组件。 具体地，位置调整组件包括驱使头架本体312相对头架基座311左右移动的平移调节 机构、驱使卡盘组件313沿一前后朝向的第二转轴线L转动的回转调节机构、以及驱 使卡盘组件313相对头架本体312上下移动的升降调节机构。

基于本发明所涉及管件组对设备300的结构，在法兰30与直管10的组对过程中，可以从多个角度调节法兰30与直管10之间的位置关系，从而有效确保法兰30与直 管10之间的组对精度。如此在实际应用过程中可保障后续焊接固定环节的焊接质量。 此外，基于本发明管件组对设备的构成结构，其能够适应于大型和重型管件的组对工 作，且在具体组对工作过程中能够减少行车的使用频率，可以有效提高管件组对的效 率。

作为本发明的一种优选实施方式，本发明所涉及支撑头架31的头架基座311设 置于第一导轨310上，位置调节组件还包括驱使头架基座311沿第一导轨310前后移 动的进退调节机构。

参考图21所示，本具体实施例中所涉及的卡盘组件313包括绕第二转轴线L转 动的卡盘座3131、以第二转轴线L为中心均匀分布于卡盘座3131上的若干卡爪3132、 以及同步调节若干卡爪3132相对第二转轴线L距离以夹持法兰30外壁或顶紧法兰30 内壁的卡爪调节机构。

本发明中，若干卡爪3132可以同时由外向内抵接法兰30外周壁以对法兰30形 成夹持固定，也可以是同时由内向外抵接法兰30内周壁以对法兰30形成顶紧固定。 作为本发明的一种优选实施方式，本发明中卡盘组件313包括三个卡爪3132。

参考图21、图22所示，本实施例中的卡爪调节机构包括与每一卡爪3132固定 连接的螺母3133、与螺母3133配合且在转动时驱动卡爪3132远离或靠近第二转轴线 L的丝杆3134、与丝杆3134靠近第二转轴线L一端固定连接的第一锥齿轮3135、绕 第二转轴线L转动且与全部第一锥齿轮3135同时啮合以同步驱动全部丝杆3134转动 的第二锥齿轮3136。其中，螺母3133的前端固定连接有一卡爪安装板31320，卡爪 3132即固定于该卡爪安装板31320上随螺母3133沿丝杆3134长度方向移动。

结合图23、图24所示，本实施例中的卡爪调节机构还包括驱动第二锥齿轮3136 转动的第一电机3137。具体地，第一电机3137的动力输出端通过一转轴(图中未示 出)连接至第二锥齿轮3136以驱使第二锥齿轮3136绕第二转轴线L转动。

在本实施例的具体实施过程中，卡盘座3131还形成若干有与丝杆3134延伸方向一致且将螺母3133、丝杆3134收容于内部的收容槽3130，该收容槽3130可以对卡 爪安装板31320形成导向，使得固定于卡爪安装板31320上的卡爪3132平稳运行。

参考图21、图23所示，本具体实施例中，于卡爪3132指向第二转轴线L的方 向上，卡爪3132的前侧表面呈逐渐抬升的台阶状。如此，在卡爪3132由内向外抵接 法兰30内周壁以对法兰形成顶紧固定时，位于同一位置的卡爪3123可以适应不同内 径尺寸法兰30的顶紧固定。

为使得法兰30在被卡爪3132固定前能够大致定位于卡盘组件313相应位置处， 本实施例中的卡盘座3131上还设置有在卡爪3132夹持或顶紧法兰30前对法兰30进 行预定位的定位机构。参考图21、图23所示，定位机构包括固定于卡盘座3131上的 滑道3138以及沿滑道3138长度方向移动且可固定于滑道3138上的滑块3139，滑道 3138的长度方向延伸线经过第二转轴线L；滑块3139前表面向前突伸形成有可插入 法兰30边孔301内以支撑法兰30的支撑杆31390。

基于此，在对法兰30进行预定位时，转动卡盘座3131以使滑道3138竖直向上 朝向(参考图20、图21中所示方位)，根据法兰30的具体尺寸设计，沿滑道3138 的长度方向调节滑块3139使得其固定于合适的位置，法兰30通过一个边孔301挂在 支撑杆31390上即可形成预定位。可以理解的是，本发明中，法兰30处于预定位的 位置时，其轴心线靠近第二转轴线L或位于第二转轴线L上。

结合图23、图24、图25所示，头架本体312具有位于卡盘座313后侧的卡盘座 安装板3121，本实施例中所涉及的回转调节机构包括固定于卡盘座3131靠近卡盘座 安装板3121一侧以第二转轴线L为旋转中心的第一齿轮3141、设置于卡盘座安装板3121上与第一齿轮3141啮合以驱动第一齿轮3141转动的第二齿轮3142、以及驱动 第二齿轮3142转动的第二电机3143。

具体实施过程中，第二电机3143固定于卡盘座安装板3121后侧，其通过一变速 箱3144驱动第二齿轮3142转动。此外，本实施例中以上所涉及的第一电机3137也 可固定于卡盘座安装板3121后侧。

参考图25、图26所示，本实施例中的升降调节机构包括上下移动设置于头架本 体312内部的配重块3151、设置于头架本体312顶部的齿轮组、驱动该齿轮组运行的 第三电机3155、以及两端分别连接至卡盘座安装板3121与配重块3151的链条3154。 具体而言，齿轮组包括由第三电机3155直接驱动的主动齿轮3153以及随链条3154 转动的从动齿轮3152构成，主动齿轮3153、从动齿轮3152的上侧同时与链条3154 下侧配合并对链条3154形成向上的支撑；链条3154的两端分别自主动齿轮3153、从 动齿轮3152背离的两侧边缘垂直向下延伸，并分别与卡盘座安装板3121、配重块3151 形成固定连接。

作为一种些选实施方式，参考图25所示，本发明中以上所涉及的配重块3151、 齿轮组、链条3154均成对设置并左右相对的分布于支撑头架31上，第三电机3155 位于两个主动齿轮3153且具有两个同步驱动主动齿轮3153的输出端。本实施例中的 头架本体312内还设置有供限定配重块3151上下移动的滑轨(图中未标示)。

第三电机3155启动时，直接驱动主动齿轮3153转动，在从动齿轮3152的配合 下，链条3154两端的卡盘座安装板3121、配重块3151于竖直方向上方向移动，从而 实现卡盘组件水平高度的提升或降低。

参考图27、图28、图29所示，本实施例中的头架基座311顶部左右朝向设置有 供头架本体312左右移动的第二导轨3111，平移调节机构包括固定于头架基座311顶 部与第二导轨3111平行的第一齿条3161以及固定于头架本体312底部与第一齿条 3161啮合以在转动时驱动头架本体312沿第二导轨3111移动的第三齿轮3162。

更为具体地，参考图28所示，头架本体312底部具有底板3122，底板3122上 设置有在第二导轨3111上滑动的滑块以及驱动第三齿轮3162转动的第五电机3163。 在本发明的其它实施例中，第一齿条3161与第三齿轮3162设置位置可以对调，即将 第一齿条3161固定于底板3122上，而将第三齿轮3162固定于头架基座311顶部。

参考图30、图31所示，本实施例中的进退调节机构包括固定于第一导轨310上 与第一导轨310延伸方向一致的第二齿条3171以及设置于头架基座311上与第二齿 条3171啮合以在转动时驱动头架基座311沿第一导轨310移动的第四齿轮3172。具 体地，第四齿轮3172由固定于头架基座311上的第六电机3173驱动。

本发明中支撑头架31运行中，可以实现卡爪3132移动、卡盘座3131旋转、卡 盘座3131升降、头架本体312平移以及头架基座311进退五个维度上的动作，能够 满足法兰30、直管10焊接固定前各个方向上的精准对位，从而实现高精度组对。

结合图19、图32所示，本发明中所涉及的移动托架32包括移动设置于第一导 轨310上的移动座321以及设置于移动座321上用于支撑直管10并限定直管10长度 方向与第一导轨310延伸方向一致的支撑部322。

本具体实施例中，支撑部322包括左右相对设置用于配合滚动直管10的一对滚 动轮，一对滚动轮包括第一滚动轮3221与第二滚动轮3222。第一滚动轮3221与第二 滚动轮3222的转轴方向均与第一导轨310延伸方向一致，第一滚动轮3221与第二滚 动轮3222抵接至直管10的外周壁。当第一滚动轮3221与第二滚动轮3222转动时， 直管10可绕一平行于第一导轨310延伸方向的转轴转动。

本具体实施例中，为了使直管10稳定的承载于移动托架32上，本发明中第一导 轨310上间隔的设置有至少两个移动托架32。本具体实施例中，参考图18、图19所 示，第一导轨310上间隔的设置有两个移动托架32。

作为本发明一优选实施方式，至少一个移动托架32上的滚动轮连接有驱使其转动的第四电机323。此外，在一些实施例中，两个移动托架32第一滚动轮3221与第 二滚动轮3222之间的距离可调，从而适应管径尺寸直管10的承载。

在本发明中，直管10的端部连接的管件还可以是弯头或三通，参考图18、图19 所示，本发明所涉及的管件组对设备300还包括设置于移动托架32前方用于承载弯 头10a或三通(图中未展示)的承载台33。结合图33所示，承载台33具有绕竖直轴 L＇转动以使弯头10a或三通一端部对接至直管10具一端部的转盘332。具体地，承 载台33还具有位于转盘332下方供转盘332转动的承载基座331，转盘332可采用电 机驱动(图中未展示)。

作为本发明一种优选实施方式，管件组对设备300还具有垂直于第一导轨310 设置的第三导轨330，承载台33即移动的设置于该第三导轨330上。如此较为容易实 现直管10与弯头10a(或三通)于左右方向上的对位。

参考图34所示，本发明中所涉及的自动焊接设备400包括主动滚轮架41、从动滚轮架42以及焊接台43。

参考图37所示，主动滚轮架41具有用于支撑连接有管件的直管10并驱使直管10滚动的第一支撑轮组411。如图中所示，第一支撑轮组411包括一对相对设置的第一支撑轮4111、4112，于本具体实施例中，第一支撑轮4111、4112中的至少一个连接有驱动其转 动的电机，直管10支撑于第一支撑轮4111、4112上随第一支撑轮4111、4112的转动而 转动。

结合图34、图38所示，从动滚轮架38具有用于支撑连接有管件的直管10并随直管10滚动而转动的第二支撑轮组421。具体而言，第二支撑轮组421包括一对相对设置的第 二支撑轮4211、4212，第二支撑轮组421与第一支撑轮组411共同对直管10形成支撑， 在直管10随第一支撑轮组411转动的过程中，第二支撑轮组421随直管10转动。

结合图36所示，本发明中所涉及的焊接台43具有用于在直管10转动时对直管10与管件连接的交界位置处进行焊接的焊枪。

更为具体的，参考图34、图37所示，本具体实施例中所涉及的主动滚轮架41包括第一轮架基座410，一对第一支撑轮4111、4112设置于第一轮架基座410上且间距可调， 如此第一支撑轮组可以适应不同尺寸口径直管10的支撑。

作为本发明一种优选实施方式，参考图37中所示，主动滚轮架41还具有设置于第一 支撑轮组411上方用以压紧支撑于第一支撑轮组411上直管10的压紧轮组412。在具体是过程中，压紧轮组412也包括一对相对设置的压紧轮(图中未标示)，基于压紧轮组 412的设置，在第一支撑轮组411驱动直管10转动的过程中，可以避免直管10从第一支 撑轮组上脱离。

具体实施过程中，第一轮架基座410上设置有可靠近或远离第一支撑轮组411的第一 立梁413，第一立梁413朝向第一支撑轮组411的一侧设置有可上下移动的第一支撑梁414，压紧轮组412即固定于该第一支撑梁414的下侧，基于第一轮架基座410、第一立 梁413与第一支撑梁414配合方式，压紧轮组412可以移动至第一支撑轮组411正上方并 向下移动直至对支撑于第一支撑轮组411上的直管100形成向下的抵压。

参考图34、图38所示，从动滚轮架42设置于主动滚轮架41侧部。具体在本实施例中，自动焊接设备包含左右相对设置的两个主动滚轮架41，两个主动滚轮架41之间设置 有两端分别延伸至两个第一轮架基座410底部的第四导轨44，若干从动滚轮架42间隔的 设置于第四导轨44上。作为一种优选实施方式，若干从动滚轮架42的间距可调。

参考图38所示，从动滚轮架具有配合于第四导轨44第二轮架基座420，第二支撑轮组421即设置于第二轮架基座420顶部，构成第二支撑轮组421的两个第二支撑轮4211、4212距离可调。结合图35所示，本发明中自动焊接设备还包括绕过直管10顶部且两端 与从动滚轮架相连以防止直管10脱离第二支撑轮组421的链带422。具体于本实施例中， 链带422的两端分别与第二轮架基座420的前后两侧形成固定，且链带422至少有一端可 从第二轮架基座420拆卸。

可以理解的是，在本发明的其它实施例中，自动焊接设备也可以仅包含一个主动滚轮 架41，第四导轨44自主动滚轮架41一侧底部朝远离主动滚轮架41的方向延伸形成。

进步结合图34及图36所示，本实施例中所涉及的焊接台43包括焊台基座431、固定于焊台基座431上的第二立梁432、设置于第二立梁432一侧沿第二立梁432高度方向移 动的移动板433、设置于移动板433上且可以相对移动板433前后移动的第二支撑梁434、 以及设置于第二支撑梁434前端的焊接装置430，该焊接装置430具有用于焊接直管10 与管件的交界位置处的焊枪(图中未标示)。

在具体实施过程中，第四导轨44的后侧设置有与第四导轨44平行的第五导轨45，焊 接台43通过焊接基座431滑动配合于第五导轨45上，从而移动至合适的焊接位置。基于焊接台43本身的结构，可以在焊接台43在第五导轨45上移动至合适的焊接位置后进一 步调节焊接装置430与直管10的相对位置，从而使得直管10与管件的交界位置处处于焊 接装置430的焊枪焊接覆盖范围内。在本实施例中，与第一支撑轮组411驱动直管10转 动过程中，焊接装置430的焊枪可以对待焊接区域实现连续焊接。

基于本发明以上管道模块化生产线的具体构成，本发明所提供的管道模块预制方法包 括：

定长直管加工步骤，采用直管定长切割设备100按预设长度切割原始直管以形成定长 直管10，并转移定长直管10至自动坡口加工设备200；

直管坡口加工步骤，采用自动坡口加工设备加工定长直管以使其端部形成坡口，并转 移至管件组对设备；

管件组对步骤，采用管件组对设备200将管件定位至直管10具有坡口的端部并进行 组对连接，并转移至自动焊接设备300；

模块成型步骤，采用自动焊接设备300对直管10与管件组对连接后的交界位置处进 行焊接以完成管道模块预制。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个 独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明 书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以 理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它 们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种管道模块化预制生产线，组装定长直管与管件以形成管道模块，其特征在于，所述管道模块化预制生产线包括：按预设长度切割原始直管以形成定长直管的直管定长切割设备、加工定长直管以使其端部形成坡口的自动坡口加工设备、将所述管件定位至所述直管具有坡口的端部并进行组对连接的管件组对设备、对所述直管与所述管件组对连接后的交界位置处进行焊接以完成所述管道模块组装的自动焊接设备、以及用以转移所述直管与所述管件的转移设备。

2.根据权利要求1所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述直管定长切割设备包括用以传送所述直管的传送装置、与所述传送装置配合设置以切割所述直管的锯床，所述直管定长切割设备还具有在传送方向上设置于所述锯床前方用以限定所述直管切割长度的定长组件，所述定长组件包括设置于所述锯床前方预设位置处的定长小车，所述定长小车具有用以抵接所述直管前端以限制所述直管进一步向前移动的挡板。

3.根据权利要求2所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述直管定长切割设备还具有设置于所述定长小车上用以感应所述直管并通过该感应信号降低所述传送装置传送速度的探测单元，于所述传送装置的传送方向上，所述探测单元设置于所述挡板后侧以使其在所述直管前端抵接所述挡板前感应所述直管。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述直管自动坡口加工设备包括直管定型定心反馈调节组件，所述直管定型定心反馈调节组件包括用以夹持直管的夹持单元、检测单元以及反馈调节控制单元，所述夹持单元具有若干沿周向均匀分布的夹头以及驱动所述夹头夹持或松开所述直管的驱动件；所述检测单元包括绕第一转轴线转动的距离探测仪，所述第一转轴线延伸方向与所述夹头分布轴心线延伸方向一致，所述距离探测仪在转动时连续采取其当前位置与所述直管壁之间的距离；所述反馈调节控制单元接收所述检测单元所采取的距离值以计算所述直管的椭圆度以及所述直管轴心线相对所述第一转轴线的位置偏移值，且在所述椭圆度和/或所述偏移值超出预设阈值范围时反馈控制所述驱动件以调节所述夹头位置直至所述椭圆度和/或所述偏移值位于预设阈值范围内，所述直管自动坡口加工设备还包括在所述椭圆度和/或所述偏移值位于预设阈值范围内时对所述对直管进行坡口加工的坡口切削单元。

5.根据权利要求4所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述坡口切削单元朝向所述夹持单元的一侧设置有绕所述第一转轴线转动的刀盘，所述刀盘的前侧移动设置有靠近或远离所述第一转轴线的移动座，所述距离探测仪固定于所述移动座上。

6.根据权利要求5所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述坡口切削单元于所述刀盘的前侧设置有两个以所述第一转轴线为对称中心的移动座，两个移动座上各固定有一组随所述刀盘转动以对所述直管进行坡口切削的刀具。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述管件包括法兰，所述管件组对设备包括用以固定法兰的支撑头架、设置于所述支撑头架前方用以承载直管的移动托架、以及供所述移动托架移动以使所述直管于前后方向上靠近或远离所述法兰的第一导轨；所述支撑头架包括头架基座、设置于所述头架基座顶部的头架本体、以及设置于所述头架本体前侧用于固定法兰的卡盘组件；所述支撑头架还具有调整所述法兰位置以使所述法兰轴心线与所述直管轴心线重合的位置调整组件，所述位置调整组件包括驱使所述头架本体相对所述头架基座左右移动的平移调节机构、驱使所述卡盘组件沿一前后朝向的第二转轴线转动的回转调节机构、以及驱使所述卡盘组件相对所述头架本体上下移动的升降调节机构。

8.根据权利要求7所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述卡盘组件包括绕所述第二转轴线转动的卡盘座、以所述第二转轴线为中心均匀分布于所述卡盘座上的若干卡爪、以及同步调节若干所述卡爪相对所述第二转轴线距离以夹持所述法兰外壁或顶紧所述法兰内壁的卡爪调节机构。

9.根据权利要求8所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述卡盘座上还设置有在所述卡爪夹持或顶紧所述法兰前对所述法兰进行预定位的定位机构，所述定位机构包括固定于所述卡盘座上且长度方向延伸线经过所述第二转轴线的滑道以及沿所述滑道长度方向移动且可固定于所述滑道上的滑块，所述滑块前表面向前突伸形成有可插入所述法兰边孔内以支撑所述法兰的支撑杆。

10.根据权利要求7所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述管件还包括弯头或三通，所述管件组对设备还具有设置于所述移动托架前方用于承载弯头或三通的承载台，所述承载台具有绕竖直轴转动以使所述弯头或三通一端对接至所述直管一端部的转盘。

11.根据权利要求1-3任意一项所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述自动焊接设备包括主动滚轮架、从动滚轮架以及焊接台，所述主动滚轮架具有用于支撑连接有所述管件的直管并驱使所述直管滚动的第一支撑轮组，所述从动滚轮架具有用于支撑连接有所述管件的直管并随所述直管滚动而转动的第二支撑轮组，所述焊接台具有用于在所述直管转动时对所述直管与所述管件连接的交界位置处进行焊接的焊枪。

12.根据权利要求11任意一项所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述主动滚轮架还具有设置于所述第一支撑轮组上方用以压紧支撑于所述第一支撑轮组上所述直管的压紧轮组。

13.根据权利要求11任意一项所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述自动焊接设备还包括绕过所述直管顶部且两端与所述从动滚轮架相连以防止所述直管脱离所述第二支撑轮组的链带。

14.一种管道模块预制方法，其特征在于，采用权利要求1-13任意一项所述管道模块化预制生产线进行预制，包括：

定长直管加工步骤，采用所述直管定长切割设备按预设长度切割原始直管以形成定长直管，并转移所述定长直管至所述自动坡口加工设备；

直管坡口加工步骤，采用所述自动坡口加工设备加工所述定长直管以使其端部形成坡口，并转移至所述管件组对设备；

管件组对步骤，采用所述管件组对设备将所述管件定位至所述直管具有坡口的端部并进行组对连接，并转移至所述自动焊接设备；

模块成型步骤，采用所述自动焊接设备对所述直管与所述管件组对连接后的交界位置处进行焊接以完成所述管道模块预制。