CN111386165A - 用于操纵工件的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于操纵工件(18)的自动化系统(10)，自动化系统包括：加工装置(100)；定位装置(12)，定位装置被配置为确定工件(18)的位置；和定位系统(26)，定位系统操作地连接到加工装置(100)，并且被配置为基于工件(18)的确定位置调整加工装置(100)的位置，以将加工装置(100)的中心线(32)与工件(18)的纵向轴线(34)对准。加工装置(100)包括用于接合工件(18)以将工件(18)保持在确定位置的稳定机构(114)，以及用于在工件(18)上执行加工操作的切割元件(116)。

Description

用于操纵工件的系统和方法
背景技术
技术领域
本发明的实施方案整体涉及锅炉部件的制造，并且更具体地涉及用于在管状工件的端部上，诸如在锅炉的集箱管座(header nipple)的端部上加工焊接坡口的系统、方法和设备
领域的讨论
工业设施和系统中使用的蒸汽集箱通常由连接锅炉、涡轮机、余热回收蒸汽发生器(HRSG)和工艺装备的长管道组成。例如，在蒸汽发生设备中，集箱(也称为收集器)是重要的压力部件，其用于从蒸汽发生器的各种回路中的管件阵列诸如从节能器、过热器、再热器元件或水冷壁面板中收集水或蒸汽。此类集箱通常由一定长度的管道制成，该管道具有焊接到其上的被称为管座的多个短管，所述多个短管弯曲成使得能够现场连接到例如炉壁回路的几何形状。
现有的集箱制造技术通常从端对端焊接以实现期望集箱长度的各段管道开始。然后在集箱中将附接管座的位置处钻取孔阵列，并对管座进行装配且手动焊接到位。一旦将管座焊接到集箱上，就将每个管座的端部加工成具有焊接坡口以用于现场建造，其中这些端部与元件组件或水冷壁面板的其他管件端部接合。
目前，焊接坡口是使用手工嵌接工具或径向钻孔机在每个管座的端部上加工的。该过程通常在两个分立的步骤中进行，首先使用带锯机手动地将管座切割至适当的长度，然后使用便携式、可手动操作的嵌接装置手动地形成焊接坡口。由于典型的集箱可包括数百个管座，因此这种手动集箱制造过程可能非常耗费人力、时间和成本。另外，在集箱管座紧密布置成使相邻管座之间的间隙极小的组件中，在管座端部上加工焊接坡口之前，可能很难正确定位锯以均匀地将管件切割至适当的长度。然而，迄今为止，由于难以定位每个管座的中心和远侧端部，不可能实现自动化的焊接坡口，所述中心和远侧端部经常因为焊接收缩(其在将管座附接到集箱的先前步骤期间发生)和管座弯曲部中的不准确性而彼此不精确地对准。因此，出于必要，手动制造过程成为主流。
鉴于上述情况，因此需要一种用于在集箱管座的端部上加工焊接坡口的自动化系统和方法。
发明内容
在一个实施方案中，提供了一种用于操纵工件的自动化系统。该系统包括：加工装置；定位装置，该定位装置被配置为确定工件的位置；和定位系统，该定位系统操作地连接到加工装置，并且被配置为基于工件的确定位置调整加工装置的位置，以将加工装置的中心线与工件的纵向轴线对准。该加工装置包括用于接合工件以将工件保持在确定位置的稳定机构，以及用于在工件上执行加工操作的切割元件。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种用于操纵工件的方法。该方法包括以下步骤：确定集箱管座的位置，包括确定集箱管座的中心；根据工件的确定位置将加工装置与工件对准；部署加工装置以接合集箱管座的内壁以将集箱管座保持在确定位置；以及用加工装置在集箱管座的端部上加工焊接坡口。
在又一个实施方案中，提供了一种用于操纵工件的设备。该设备包括：稳定装置，该稳定装置被配置为物理地接合管状工件的侧壁；以及切割元件，该切割元件具有从切割元件的中心线径向偏移的至少一个切割刀片，该切割元件被配置为围绕该中心线旋转。该切割元件被配置为在单个步骤中将管状工件切割至预先确定的长度并在管状工件的端部上加工焊接坡口。
附图说明
通过参考附图阅读以下对非限制性实施方案的描述，将更好地理解本发明，其中：
图1是根据本发明的实施方案的用于操纵工件的自动化系统的示意图。
图2是根据本发明的实施方案的图1的系统的加工装置的透视图，该加工装置用于在管件的端部上加工焊接坡口。
图3是图2的加工装置的分解透视图。
图4是图2的加工装置的纵截面图示。
图5是图2的加工装置的主体部分的透视图。
图6是图2的加工装置的花键轴或心轴的透视图。
图7是图2的加工装置的拉杆的透视图。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的示例性实施方案，其示例在附图中示出。只要有可能，在整个附图中使用的相同附图标记指的是相同或相似的部分。虽然本发明的实施方案适用于在锅炉中使用的集箱管座的端部上加工焊接坡口，但本发明的实施方案还可以适用于在锅炉中的几乎任何管件或管道端(例如，大型管道、集箱、锅炉水冷壁管件等)上加工焊接坡口。此外，虽然本发明的实施方案用于在管件和管道的端部上加工焊接坡口，但是还可以设想，本发明同样可以用于以自动方式在管状件和其他部件上执行各种其他机械操作例如加工、打磨、研磨、切割等。
如本文所用，“操作地耦接”指的是可以是直接或间接的连接。连接不一定是机械附接。如本文所用，“流体耦接”或“流体连通”是指两个或更多个特征部的布置，使得这些特征部以允许流体在这些特征部之间流动并允许流体转移的方式连接。如本文所用，“焊接坡口”是指将构成焊接接头(例如，对接、拐角、边缘、搭接或T形接头)的边缘的一个或多个的特定几何形状，并且可以包括例如斜面、沟槽或容纳焊接材料的其他结构。
本发明的实施方案涉及一种用于操纵工件诸如锅炉的集箱的管座的系统、方法和设备。该系统包括：定位装置，该定位装置被配置为确定工件在空间中的位置；加工装置；以及定位系统，该定位系统操作地连接到加工装置，并且被配置为根据工件的确定位置调整加工装置的位置，以使加工装置与工件对准。该加工装置包括被配置为接合工件以基本上将工件保持在静态位置的稳定机构，以及用于在工件上执行加工操作的切割元件。该定位装置被配置为利用物理探头、光学图像捕获、霍尔效应传感器、声纳或激光位置测量中的至少一者自动确定工件在空间中的位置。该加工装置被配置为在单个步骤中将集箱管座切割至一定长度并在管座的端部上加工焊接坡口，而无需操作员进行手动干预。
参考图1，示出了根据本发明的实施方案的用于操纵工件的系统10。系统10包括中心定位装置12，该中心定位装置被配置为自动地检测或以其他方式定位待操纵的工件(例如，集箱20的管状管座14、16、18)的中心。中心定位装置12可以是本领域已知的用于在空间中定位部件(即管状或圆柱形部件)的位置或中心的任何类型的装置。例如，在一个实施方案中，中心定位装置12可以利用机械探头通过接触探头18测量/检测管座(例如，管座18)在空间中的物理位置(在本文中称为“机械检测”)。在一个实施方案中，中心定位装置12可以使用一个或多个图像捕获装置和传感器光学地确定管座18的中心位置，如美国专利申请序列号15/286,910所教导的，该专利申请在此以引用的方式全文并入本文(在此称为“光学检测”)。还可以设想，系统10可以利用其他位置检测技术，例如采用霍尔效应传感器、声纳或激光位置测量的那些技术。
如图1中进一步所示，中心定位装置12可以与CNC或其他自动控制和定位系统26集成在一起，以在中心检测过程期间控制中心定位装置12的位置。CNC接口用于X-Y-Z定位、定心和工具部署，如下文详细讨论的。不管中心定位装置12的具体构造如何，由中心定位装置12获取的关于管座18在空间中的位置的数据可以作为从管座18中心的预期位置(诸如由存储在存储器中的技术图确定的)的偏移自动输入到控制单元22中，使得加工装置的位置可以与管座18对准，如下文详细讨论的。
进一步参考图1，该系统还可包括操作地连接到控制和定位系统26的加工工具24，尽管在某些实施方案中，用于加工工具24的控制和定位系统可以是用于中心定位装置12的控制和定位系统的单独的定位系统。加工工具24被配置为可移除地接纳加工装置100。在一个实施方案中，加工装置100可以是被配置为在管座14、16、18的远侧端部上加工焊接坡口30的设备。
现在参考图1至图4，示出了根据本发明的实施方案的加工装置100。如上所述，加工装置100是被配置为在管座的远侧端部上加工焊接坡口的设备。在一个实施方案中，加工装置100包括工具主体110，该工具主体具有夹头、锥形件112或被配置为以可释放的方式(诸如通过加工工具24上的对应锥形件)与加工工具24交互作用的其他附接装置。工具主体110的详细图示在图5中示出。在一个实施方案中，工具主体110被配置为装配到能够自动更换工具的标准CNC工具保持件(例如，CAT 50、NB或其他工具保持件)中。如在下文中详细讨论的，加工装置100包括用于在切割操作期间抓持和/或稳定管座的抓持或稳定机构114，以及用于将管座切割至适当的长度并在管座的远侧端部上加工焊接坡口的切割元件116。
具体参考图2至图4，示出了根据本发明的实施方案的稳定机构114和切割元件116的具体构造。如图中所示，切割元件116通常包括盘形主体，该盘形主体经由多个固定螺钉118以使得切割元件116围绕加工装置100的中心旋转轴线32旋转的方式刚性地附连到工具主体110的远侧端部。多个切割刀片或切割齿120附连到主体的底部表面并从该底部表面向下悬垂。切割齿120与加工装置100的旋转轴线32间隔一定距离，该距离大致等于待加工的管座的半径，并且切割齿成角度或成斜面，以便在管座的远侧端部上产生斜面焊接坡口。在一个实施方案中，切割齿120可以被配置为形成具有多于一个角度的焊接坡口。如图所示，切割元件116的主体还包括用于容纳稳定机构114的中心孔或通孔122。
进一步参考图2至图4，工具主体110包括被配置为可滑动地接纳稳定机构114的中空通路或孔口124。在一个实施方案中，稳定机构114包括花键轴126，该花键轴延伸穿过切割元件116的通孔122并延伸到工具主体的孔口124中。花键轴116的详细图示在图6中示出。花键轴116通常是中空的，并且穿过其接纳拉杆128，该拉杆同样延伸到孔124中，并且操作地连接到可滑动地接纳在孔口124中的活塞130。拉杆128的详细图示在图7中示出。拉杆128的远侧端部可以包括耦接到其上的致动器134。密封件132设置在活塞130和孔口124的内壁之间。螺旋弹簧136设置在活塞130的前方。在一个实施方案中，拉杆128可克服螺旋弹簧136的偏压从花键轴126延伸，以从花键轴126中的狭槽140选择性地延伸翼片或抓持构件138。抓持构件被配置为接合管座的内壁，以在切割过程期间保持和稳定管座以防止侧向移动，如下文所述。
在操作中，一旦管座被焊接到集箱(在许多情况下，所述管座可以是数百个管座)，控制单元22被配置为以上述方式使用中心定位装置12确定管座中的一个(例如，管座18)的中心。一旦确定管座18的中心，定位系统26在控制单元22的控制下定位加工工具24和加工装置100，使得加工装置100的中心线32与管座18的中心线(例如，中心线34)对准，使得可以在管座18上进行加工操作。特别地，一旦确定或计算出管座18的真实的中心(在一些实施方案中，其可以被计算为从预期位置偏移)，控制单元22使用定位系统26将加工装置100移动到对应于快速移动中的管座18的中心的坐标位置。然后将加工工具24和加工装置100激活到预先确定的旋转速度，并且可以开始冷却剂到切割元件116的流动。
然后，控制单元22使加工装置100以下降运动的方式沿Z轴移动到管座18中。特别地，加工装置100朝着管座18的开口端降低，使得花键轴126和拉杆128进入管座18。然后可以使用弹簧力、气动致动器或液压致动器使抓持构件138延伸，直到它们接合管座18的内壁以将其保持在适当位置并最小化颤动。在一个实施方案中，当加工工具开始旋转时，抓持构件138可以自动地延伸到抓持位置。在其他实施方案中，可以设想加工装置100包括外部套筒或套环，该外部套筒或套环接纳管座18并且被配置为接合管座的外周表面，以在切割操作期间保持其稳定。除了保持管座稳定之外，稳定机构114还可用于使管座18与加工装置100的旋转轴线定心，达到管座仍可略微不对准的程度。在一个实施方案中，内部或外部引导/稳定机构可以包含滚子或轴承，以在切割元件相对于管座旋转时使摩擦最小化。这些滚子或轴承可以分别抵靠管座的内侧或外侧滚动，或者可以允许稳定机构114以最小摩擦相对于切割表面旋转。
当稳定机构114将管件保持在适当位置时，切割元件116旋转以利用斜面切割齿/刀片120从管座18的面上去除材料。当加工工具24和附接的加工装置100向下移动时，切割元件继续从管座去除材料，以有效地将管座18切割至适当的长度，并且在管座的端部上加工斜面焊接坡口30。在这方面，使用单个工具的单个操作既将管座“切割”至一定长度又在管座的端部上加工焊接坡口。这与现有的手动过程形成对比，在现有的手动过程中，必须使用分立的步骤和多个装置首先将管座切割至一定长度，然后在管座的远侧端部上形成焊接坡口。
一旦在管座18上形成焊接坡口，加工装置100从管座18回缩，并且在相邻的管座上自动重复上述过程。因此，本发明因此允许在连续过程中在集箱管座的远侧端部上自动加工焊接坡口，而不需要人类操作员进行任何手动干预。与使用手动嵌接机相比，当加工每个管座时，本发明的系统允许在切割元件116下降到所需高度或深度时快速地产生均匀的管座高度，从而允许管座被切割至设计长度。这通过快速加工除去额外的材料消除了手动将每个集箱管座切割成近似长度的需要。在一个实施方案中，定位系统26可以用于在加工之前测量/检测每个管座的高度，使得切割元件116可以快速移动到管座端部正上方的位置，然后以适当的速度移动到管座中以去除材料。总体而言，生产速度的显著提高和所需手工劳动的减少降低了制造成本。
在一个实施方案中，切割齿或刀片120可从切割元件116移除以提供容易的更换。例如，切割齿可以从切割元件移除，使得可以安装具有不同构造(例如，不同斜面)的切割齿，以允许加工具有任何期望几何形状(例如，“V”或“J”形坡口形状)的焊接坡口。在一个实施方案中，切割齿/刀片120可选择性地定位在切割元件116上的各种径向位置处，以对应于任何管座直径。如上所述，加工装置100可以包括冷却剂通道，该冷却剂通道被配置为将冷却剂引导至被加工的管座的端部上，以防止金属或切割工具的过热并且有助于从加工区域去除金属切屑。这总体上有助于提高集箱的加工和制造速度。
在一个实施方案中，提供了一种用于操纵工件的自动化系统。该系统包括：加工装置；定位装置，该定位装置被配置为确定工件的位置；和定位系统，该定位系统操作地连接到加工装置，并且被配置为基于工件的确定位置调整加工装置的位置，以将加工装置的中心线与工件的纵向轴线对准。该加工装置包括用于接合工件以将工件保持在确定位置的稳定机构，以及用于在工件上执行加工操作的切割元件。在一个实施方案中，该定位装置被配置为利用物理探头、光学图像捕获、霍尔效应传感器、声纳或激光位置测量中的至少一者自动确定工件的位置。在一个实施方案中，工件是具有内管壁和外管壁的管状工件，并且加工操作是在管状工件的端部上加工焊接坡口。在一个实施方案中，切割元件包括多个可互换的切割刀片。在一实施方案中，稳定机构包括至少一个抓持臂，以接触管状工件的内管壁以将管状工件保持在确定位置。在一个实施方案中，稳定机构被配置为接触管状工件的外壁以将管状工件保持在确定位置。在一个实施方案中，该切割元件被配置为在单个步骤中将管状工件切割至预先确定的长度并在管状工件的端部上加工焊接坡口。在一个实施方案中，定位装置被配置为确定管状工件的中心。在一个实施方案中，该系统还包括通信地耦接到定位装置、加工装置和定位系统的控制单元，该控制单元被配置为自动确定管状工件的位置，将加工装置与管状工件对准，并且在没有手动干预的情况下将管状工件切割至一定长度并在管状工件上加工焊接坡口。在一个实施方案中，切割元件包括从切割元件的中心线径向偏移的至少一个切割刀片，该切割元件被配置为围绕中心线旋转。在一实施方案中，所述至少一个切割刀片的径向位置相对于加工装置的中心线是可调节的。在一个实施方案中，稳定机构被配置为延伸经过切割元件并接合管状工件的内管壁。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种用于操纵工件的方法。该方法包括以下步骤：确定集箱管座的位置，包括确定集箱管座的中心；根据工件的确定位置将加工装置与工件对准；部署加工装置以接合集箱管座的内壁以将集箱管座保持在确定位置；以及用加工装置在集箱管座的端部上加工焊接坡口。在一个实施方案中，该方法还可以包括将集箱管座加工成预先确定的长度的步骤，其中将集箱管座加工成预先确定的长度和加工焊接坡口是在单个步骤中执行的。在一个实施方案中，使用机械探头、光学图像捕获、霍尔效应传感器、声纳或激光位置测量中的一者执行确定工件位置的步骤。在一个实施方案中，加工装置被配置为接合管座的外壁，以将工件保持在确定位置。
在又一个实施方案中，提供了一种用于操纵工件的设备。该设备包括：稳定装置，该稳定装置被配置为物理地接合管状工件的侧壁；以及切割元件，该切割元件具有从切割元件的中心线径向偏移的至少一个切割刀片，该切割元件被配置为围绕该中心线旋转。该切割元件被配置为在单个步骤中将管状工件切割至预先确定的长度并在管状工件的端部上加工焊接坡口。在一个实施方案中，管状工件是集箱管座。在一个实施方案中，稳定装置被配置为延伸经过切割元件并接合管状工件的内壁。在一个实施方案中，该设备还包括控制和定位装置，该控制和定位装置被配置为将稳定装置和切割元件定位成与管状工件的中心对准。
如本文所用，以单数形式列举并且以词语“一个”或“一种”开头的元件或步骤应该被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确说明这种排除。此外，对本发明的“一个实施方案”的提及不旨在被解释为排除也包含所列举特征的其他实施方案的存在。此外，除非明确相反说明，否则“包括”、“包含”或“具有”具有特定属性的一个元件或多个元件的实施方案可包括不具有该属性的其他此类元件。
该书面描述使用示例来公开本发明的若干实施方案，包括最佳模式，并且还使得本领域普通技术人员能够实践本发明的实施方案，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域普通技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例具有与权利要求书的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差别的等效结构元件，则此类其他示例预期在权利要求书的范围内。
本发明的各个方面和实施方案由以下条款限定
1.一种用于操纵工件的自动化系统，包括：
加工装置；
定位装置，所述定位装置被配置为确定工件的位置；和
定位系统，所述定位系统操作地连接到所述加工装置，并且被配置为基于所述工件的所述确定位置调整所述加工装置的位置，以将所述加工装置的中心线与所述工件的纵向轴线对准；
其中所述加工装置包括用于接合所述工件以将所述工件保持在所述确定位置的稳定机构，以及用于在所述工件上执行加工操作的切割元件。
2.根据条款1所述的系统，其中：
所述定位装置被配置为利用物理探头、光学图像捕获、霍尔效应传感器、声纳或激光位置测量中的至少一者自动确定所述工件的所述位置。
3.根据条款1所述的系统，其中：
所述工件是具有内管壁和外管壁的管状工件；并且
所述加工操作是在所述管状工件的端部上加工焊接坡口。
4.根据条款1所述的系统，其中：
所述切割元件包括多个可互换的切割刀片。
5.根据条款3所述的系统，其中：
所述稳定机构包括至少一个抓持臂，以接触所述管状工件的所述内管壁以将所述管状工件保持在所述确定位置。
6.根据条款3所述的系统，其中：
所述稳定机构被配置为接触所述管状工件的外壁以将所述管状工件保持在所述确定位置。
7.根据条款3所述的系统，其中：
所述切割元件被配置为在单个步骤中将所述管状工件切割至预先确定的长度并在所述管状工件的所述端部上加工所述焊接坡口。
8.根据条款3所述的系统，其中：
所述定位装置被配置为确定所述管状工件的中心。
9.根据条款3所述的系统，还包括：
控制单元，所述控制单元通信地耦接到所述定位装置、所述加工装置和所述定位系统，所述控制单元被配置为自动确定所述管状工件的所述位置，将所述加工装置与所述管状工件对准，并且在没有手动干预的情况下将所述管状工件切割至一定长度并在所述管状工件上加工所述焊接坡口。
10.根据条款1所述的系统，其中：
所述切割元件包括从所述切割元件的中心线径向偏移的至少一个切割刀片，所述切割元件被配置为围绕所述中心线旋转。
11.根据条款10所述的系统，其中：
所述至少一个切割刀片的径向位置相对于所述加工装置的所述中心线是可调节的。
12.根据条款1所述的系统，其中：
所述稳定机构被配置为延伸经过所述切割元件并接合所述管状工件的所述内管壁。
13.一种用于操纵工件的方法，包括以下步骤：
确定集箱管座的位置，包括确定所述集箱管座的中心；
根据所述工件的所述确定位置将加工装置与所述工件对准；
部署所述加工装置以接合所述集箱管座的内壁以将所述集箱管座保持在所述确定位置；以及
用所述加工装置在所述集箱管座的端部上加工焊接坡口。
14.根据条款13所述的方法，还包括以下步骤：
将所述集箱管座加工成预先确定的长度；
其中将所述集箱管座加工成所述预先确定的长度和加工所述焊接坡口是在单个步骤中执行的。
15.根据条款13所述的方法，其中：
使用机械探头、光学图像捕获、霍尔效应传感器、声纳或激光位置测量中的一者执行确定所述工件的所述位置的所述步骤
16.根据条款13所述的方法，其中：
所述加工装置被配置为接合所述管座的外壁，以将所述工件保持在所述确定位置。
17.一种用于操纵工件的设备，包括：
稳定装置，所述稳定装置被配置为物理地接合管状工件的侧壁；和
切割元件，所述切割元件具有从所述切割元件的中心线径向偏移的至少一个切割刀片，所述切割元件被配置为围绕所述中心线旋转；
其中所述切割元件被配置为在单个步骤中将所述管状工件切割至预先确定的长度并在所述管状工件的所述端部上加工焊接坡口。
18.根据条款17所述的设备，其中：
所述管状工件是水冷壁的集箱管座或管件中的一者。
19.根据条款17所述的设备，其中：
所述稳定装置被配置为延伸经过所述切割元件并接合所述管状工件的内壁。
20.根据条款17所述的设备，还包括：
控制和定位装置，所述控制和定位装置被配置为将所述稳定装置和所述切割元件定位成与所述管状工件的中心对准。

Claims (15)

1.一种用于操纵工件(18)的自动化系统(10)，包括：
加工装置(100)；
定位装置(12)，所述定位装置被配置为确定工件(18)的位置；和
定位系统(26)，所述定位系统操作地连接到所述加工装置(100)，并且被配置为基于所述工件(18)的所述确定位置调整所述加工装置(100)的位置，以将所述加工装置(100)的中心线(32)与所述工件(18)的纵向轴线(34)对准；
其中所述加工装置(100)包括用于接合所述工件(18)以将所述工件(18)保持在所述确定位置的稳定机构(114)，以及用于在所述工件(18)上执行加工操作的切割元件(116)。
2.根据权利要求1所述的系统(10)，其中：
所述定位装置(12)被配置为利用物理探头、光学图像捕获、霍尔效应传感器、声纳或激光位置测量中的至少一者自动确定所述工件(18)的所述位置。
3.根据权利要求1或2所述的系统(10)，其中：
所述工件(18)是具有内管壁和外管壁的管状工件(18)；并且
所述加工操作是在所述管状工件(18)的端部上加工焊接坡口(30)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统(10)，其中：
所述切割元件(116)包括多个可互换的切割刀片(120)。
5.根据权利要求3或4所述的系统(10)，其中：
所述稳定机构(114)包括至少一个抓持臂(138)，以接触所述管状工件(18)的所述内管壁以将所述管状工件(18)保持在所述确定位置。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的系统(10)，其中：
所述稳定机构(114)被配置为接触所述管状工件(18)的外壁以将所述管状工件(18)保持在所述确定位置。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的系统(10)，其中：
所述切割元件(116)被配置为在单个步骤中将所述管状工件(18)切割至预先确定的长度并在所述管状工件(18)的所述端部上加工所述焊接坡口(30)。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的系统(10)，其中：
所述定位装置(12)被配置为确定所述管状工件(18)的中心。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的系统(10)，还包括：
控制单元(22)，所述控制单元(22)通信地耦接到所述定位装置(12)、所述加工装置(100)和所述定位系统(26)，所述控制单元(22)被配置为自动确定所述管状工件(18)的所述位置，将所述加工装置(100)与所述管状工件(18)对准，并且在没有手动干预的情况下将所述管状工件(18)切割至一定长度并在所述管状工件(18)上加工所述焊接坡口(30)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统(10)，其中：
所述切割元件(116)包括从所述切割元件(116)的中心线(32)径向偏移的至少一个切割刀片(120)，所述切割元件(116)被配置为围绕所述中心线(32)旋转。
11.根据权利要求10所述的系统(10)，其中：
所述至少一个切割刀片(120)的径向位置相对于所述加工装置(100)的所述中心线是可调节的。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的系统(10)，其中：
所述稳定机构(114)被配置为延伸经过所述切割元件(116)并接合所述管状工件(18)的所述内管壁。
13.一种用于操纵工件(18)的方法，包括以下步骤：
确定集箱管座的位置，包括确定所述集箱管座的中心；
根据所述工件(18)的所述确定位置将加工装置(100)与所述工件(18)对准；
部署所述加工装置(100)以接合所述集箱管座的内壁以将所述集箱管座保持在所述确定位置；以及
用所述加工装置(100)在所述集箱管座的端部上加工焊接坡口(30)。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：
将所述集箱管座加工成预先确定的长度；
其中将所述集箱管座加工成所述预先确定的长度和加工所述焊接坡口(30)是在单个步骤中执行的。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中：
使用机械探头、光学图像捕获、霍尔效应传感器、声纳或激光位置测量中的一者执行确定所述工件(18)的所述位置的所述步骤。
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