一种管子加工生产线的制作方法

本发明涉及生产线技术领域，具体涉及一种管子加工生产线。

背景技术：

目前，传统的管子端面焊接技术的依然被用于船舶、石油化工等众多行业，使用这类技术进行管子端面焊接法兰或弯头等组件时，存在很多不足，如生产线长、所占工位多、效率低等，难以实现大规模批量加工生产。对于这种传统的加工工艺，主要包括以下几个方面：

1)将管子和管件运送到管子组对装置或装配平台旁；

2)将管子吊装至组对装置上或平台进行组对点焊；

3)将组装完的管子吊送到地面；

4)最后，由焊工进行焊接工作，有的在专用变位机上焊接，有的在地面焊接区域焊接。

整个加工过程中，工件可能经过几次转运，需多个操作人员合作才能完成，所占工位多，且效率不高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种管子加工生产线，其能有效减少管与管件焊接过程工位及人力的需要，提高焊接工作效率。

上述技术问题通过以下技术方案进行解决：

本发明提供的一种管子加工生产线，包含自动上管子装置、装配及焊接装置、用来将管子从自动上管子装置翻转至装配及焊接装置上的管子翻转装置、配合吊运装配及焊接装置上的管子的工位吊车，所述装配及焊接装置通过所述管子翻转装置与所述自动上管子装置相连。

上述的管子加工生产线中，所述自动上管子装置包括第一机架、第一链条组、第一链轮组、第一电机、第一减速机和驱动轴，所述第一链条组设置于所述第一机架上，所述第一链条组上沿其运动方向设有多个用于传送管子的卡接部，所述驱动轴的两端均设有所述第一链轮组，所述第一链轮组配合内套于所述第一链条组上，所述第一电机的输出轴和所述第一减速机的输入端连接，所述第一减速机的输出轴与所述驱动轴连接，用于驱动驱动轴转动并带动所述第一链条组转动。

上述的管子加工生产线中，所述自动上管子装置还包括设于所述第一机架上的控制盒，所述控制盒与所述第一电机和第一减速机电连接。

上述的管子加工生产线中，所述装配与焊接装置包含第二机架、滚轮组、驱动机构和法兰挂盘，所述滚轮组设于第二机架上，用于承载所述自动上管子装置传送的管子，所述滚轮组的上方设有安装于第二机架上且用于悬挂待安装法兰的所述法兰挂盘，所述驱动机构与所述滚轮组连接，用于驱动所述滚轮组转动。

上述的管子加工生产线中，所述驱动机构包括第二电机、第二减速机、第二链条组和第二链轮组，所述第二电机的输出轴与第二减速机的输入轴连接，所述第二减速机的输出轴与所述第二链条组连接，所述第二链条组套装于所述第二链轮组的外部，所述第二链轮组与所述滚轮组连接，以带动滚轮组转动。

上述的管子加工生产线中，所述滚轮组包括两根平行设置的转轴，所述转轴上设有多个滚轮，两根转轴之间的滚轮一一对应设置，所述驱动机构与所述转轴连接，以驱动所述转轴转动并带动滚轮转动。

上述的管子加工生产线中，所述第二机架上设有位于所述转轴外侧且与所述转轴相平行的平行轨道，所述法兰挂盘可滑动地设于所述平行轨道上，所述法兰挂盘的底部两侧设有用于支撑且可沿所述外侧平行轨道滑动的支承腿，所述法兰挂盘可沿所述外侧平行轨道从所述第二机架的一端走到另一端。

上述的管子加工生产线中，所述法兰挂盘可升降，所述法兰挂盘上设有用于悬挂法兰的销轴。

上述的管子加工生产线中，所述工位吊车包括龙门架、可滑动地设于所述龙门架上的吊车行走起重机构和夹头，所述夹头连接于所述吊车行走起重机构的末端，所述装配与焊接装置设于所述龙门架的内侧。

上述的管子加工生产线中，还包括控制器，所述控制器与所述自动上管子装置、所述管子翻转装置、所述装配及焊接装置和所述工位吊车电连接。

本发明所述的管子加工生产线，与背景技术相比所产生的有益效果：

由于装配及焊接装置通过管子翻转装置与自动上管子装置相连，管子经由自动上管子装置传送到管子翻转装置，管子翻转装置再将管子翻转至邻近的装配及焊接装置上迅速完成管件与管子的焊接过程，各个装置间的布局合理、周转环节精简，整个流程工序简单且快捷，故整个管子加工生产线所占工位少，焊接效率高。

附图说明

图1是本发明实施例的管子加工生产线的俯视图；

图2是本发明实施例的管子加工生产线的正视图。

其中，1、自动上管子装置，11、第一机架，12、第一链条组，13第一电机，14、第一减速机，15、驱动轴，16、控制盒，2、管子翻转装置，3、装配及焊接装置，31、滚轮组，32、链轮，33、第二链条，34、第三链条，35、第二减速机，36、第二电机，37、法兰挂盘，4、工位吊车，41、吊车行走起重机构，42、轨道梁，43、立柱，44、夹头，5、控制器，6、焊机，7、成品区。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

结合图1和图2所示，本发明实施例所提供的一种管子加工生产线，包含自动上管子装置1、装配及焊接装置3、用来将管子从自动上管子装置1翻转至装配及焊接装置3上的管子翻转装置2、配合吊运装配及焊接装置3上的管子的工位吊车4，装配及焊接装置3通过管子翻转装置2与所述自动上管子装置1相连，管子经由自动上管子装置1传送到管子翻转装置2，管子翻转装置2再将管子翻转至邻近的装配及焊接装置3上迅速完成管件与管子端面的焊接过程。

优选地，自动上管子装置1包括第一机架11、第一链条组12、第一链轮组、第一电机13、第一减速机14和驱动轴15，第一链条组12设置于第一机架11上，第一链条组12上沿其运动方向设有多个用于传送管子的卡接部，驱动轴15的两端均设有第一链轮组，第一链轮组配合内套于第一链条组12上，第一电机13的输出轴和第一减速机14的输入端连接，第一减速机14的输出轴与驱动轴15连接，用于驱动驱动轴15转动并带动第一链条组12转动，管子放置在第一链条组12的卡接部上，在第一电机13带动驱动轴15以使第一链轮组发生转动，进而使套于第一链轮组外侧的第一链条组12转动，而位于卡接部的管子就会向管子翻转装置2方向运动，另外，当需要减慢管子向前运动的速度时，可控制第一减速机14以减慢与第一减速机14相连的第一链条组12的向前运动的速度。

优选地，自动上管子装置1还包括设于第一机架11上的控制盒16，所述控制盒16与所述第一电机13和第一减速机14电连接，控制盒16设置在第一机架11的侧面，设置于靠近第一链条组12的传送起始段为最佳，有利于掌握控制第一链条组12的向前传送情况并及时进行反馈调整。

优选地，装配与焊接装置3包含第二机架、滚轮组31、驱动机构和法兰挂盘37，滚轮组31设于第二机架上，用于承载所述自动上管子装置1传送的管子，滚轮组31的上方设有安装于第二机架上且用于悬挂待安装法兰的法兰挂盘37，驱动机构与滚轮组31连接，用于驱动滚轮组31滚动，承载于滚轮组31上的管子也会进行相应的滚动，以此调整管子的位置去配合焊接时的需要，法兰挂盘37则设于靠近管子端面位置处，用以悬挂待焊接的法兰。

优选地，驱动机构包括第二电机36、第二减速机35、第二链条组和第二链轮组，第二电机36的输出轴与第二减速机35的输入轴连接，第二减速机35的输出轴与第二链条组连接，第二链条组套装于第二链轮组的外部，第二链条组包含第二链条33和第三链条34，第二链轮组与滚轮组31连接，以带动滚轮组31转动，驱动机构是用来驱动滚轮组31的滚动的，驱动机构中的第二电机36用以提供动力驱使第二链条组的转动，以带动套于第二链条组内的第二链轮组的转动，而第二链轮组与滚轮组31相连，从而带动滚轮组31的滚动，而当需要控制滚轮组31的滚动速度时可通过第二减速机35去实现。

优选地，滚轮组31包括两根平行设置的转轴，转轴上设有多个滚轮，两根转轴之间的滚轮一一对应设置，驱动机构与转轴连接，以驱动转轴转动并带动滚轮转动，滚轮组31包含两个完全相同的部分，每一部分都是由一根转轴和若干滚轮组成，滚轮的数量依据实际需要确定，转轴从滚轮的中心穿过，滚轮间的距离也是根据实际情况而定，在转轴的一端与链轮32连接，以从驱动机构获得自身滚动所需驱动力。

更优选地，滚轮组31包括两根平行设置的转轴，转轴上设有多个圆盘，两根转轴之间的圆盘一一对应设置，驱动机构与转轴连接，以驱动转轴转动并带动圆盘转动，圆盘组31包含两个完全相同的部分，每一部分都是由一根转轴和若干圆盘组成，圆盘的数量依据实际需要确定，转轴从圆盘的中心穿过，圆盘间的距离也是根据实际情况而定，在转轴的一端与链轮32连接，以从驱动机构获得自身滚动所需驱动力。

优选地，第二机架上设有位于所述转轴外侧且与所述转轴相平行的平行轨道，法兰挂盘37可滑动地设于所述平行轨道上，法兰挂盘37的底部两侧设有用于支撑且可沿平行轨道滑动的支承腿，法兰挂盘37可沿平行轨道从第二机架的一端走到另一端，法兰挂盘37可从第二机架的一端移动到另一端，由于法兰挂盘37和支承腿之间是空的，法兰挂盘37在运动过程中，不过碰触到管子或者滚轮组31中的滚轮或者滚轮组31中的圆盘，当待装配、焊接的管子比较短的时候，法兰挂盘37可沿平行轨道滑动到法兰与管子可装配的最合适的位置，同理，当待装配、焊接的管子比较长的时候，法兰挂盘37可滑动到更靠近平行轨道两端的位置，以适配待安装管子的要求。

优选地，法兰挂盘37可升降，法兰挂盘37上设有用于悬挂法兰的销轴，法兰挂盘37可在与第二机架同轴的水平方向运动，也可以在与管子所在的竖直平面进行升降运动，用以调整管子与法兰焊接时法兰的位置，以便更方便的焊接，法兰挂盘37上的中心位置有挂法兰的销轴，销轴通过穿过法兰边缘的孔以悬挂法兰的，将待装配的法兰挂在法兰挂盘37的销轴上，法兰挂盘37可垂直升降，在实际焊接过程中，通过法兰挂盘37的水平运动和竖直运动方向运动的结合，调整法兰的位置以使起和管子的组对对中，然后对法兰与管子端面焊接少量点以使法兰与管子基本固定，完成此初装配过程后，将法兰挂盘37移开，之后控制滚轮组31的滚动使管子发生转动，就近设置于装配及焊接装置的焊机6对已初步装配的管子法兰件进行环缝焊接，此后的过程，管子缓慢转动而焊机6基本不动，相当于平角焊完成该环缝焊接，这样的焊接方式可保证焊接质量。

优选地，工位吊车4包括龙门架、可滑动地设于龙门架上的吊车行走起重机构41和夹头44，夹头44连接于吊车行走起重机构41的末端，装配与焊接装置3设于龙门架的内侧，在此实施例中，龙门架的悬梁称为轨道梁42，支撑柱称为立柱43，轨道梁42与第二机架处于同一竖直面，在装配及焊接装置3上完成焊接后的管子处于第二机架的滚轮组31上，设置于轨道梁42上的吊车行走起重机构41沿轨道梁42滑动到第二机架正上方，位于吊车行走起重机构41末端的夹头44将管子夹起后调运到用来存放焊接完的管子的成品区7，轨道梁42与第二机架处于同一竖直面设置有利于刚焊接完的管子法兰完成件经历最短的路程而直接运送到成品区7，可降低管子法兰完成件运送过程中发生损坏的概率，整个吊管子过程通过预设接近开关和plc控制等保证流程自动完成。流程大致有四个步骤，依次是1)按下工位吊管子按钮，吊车行走起重机构41沿着轨道梁42运动，预设定位的接近开关靠近到管子正上方自动停止；2)夹头44自动下降到预设高度自动夹紧管子；3)夹头44夹着管子后自动上升，上升到预设好的高度自动停止；4)吊车行走起重机构41沿着轨道梁42行走到成品区7预设位置自动停止，自动卸料。这四个步骤是连续的，不需人工一次一次地按按钮，夹头44夹紧管子时，管子不摆动可保障安全，工位吊管子按钮另外装有手动按钮，即有自动和手动两种操作模式，手动模式方便维修时使用。

优选地，还包括控制器5，所述控制器5与所述自动上管子装置1、所述管子翻转装置2、所述装配及焊接装置3和所述工位吊车4电连接，方便对工件的运送、装配、焊接以及卸料等有及时迅速的全局掌控。

综合以上的叙述，再简述整个工作过程，操作人员在控制盒16旁边用车间桥式起重机将所需加工的管子若干根吊上到自动上管子装置1上的卡接部，一个卡接部放置一个管子，管子长度方向与第一链条组12的传送方向垂直，按下控制盒16后，第一电机13和第一减速机14控制驱动轴15转动，第一链条组12开始向前运动，每运动一个卡接部长度就自动停下来，当最初放置到自动上管子装置1上的那个管子被传送到管子翻转装置1处，在控制器5按下按钮将该管子翻转至装配及焊接装置3上的滚轮组31上，而自动上管子装置1停止作业，直到装配及焊接装置3上的管子被吊运走，按下控制器5上的按钮控制驱动机构带动滚轮组31滚动，与此同时，调节法兰挂盘37至悬挂于法兰挂盘37销轴上的法兰的端面与管子的端面对中，然后通过焊机6对端面交接处进行适当的焊接，确保法兰与管子的端面成功定位，完成此初步的装配过程后，将法兰挂盘37移开，保持焊机6的位置不动，控制滚轮组31的转动使管子缓慢转动，继续对法兰和管子端面进行环缝焊接，焊接完成后，按下通过控制器5上的工位吊管子按钮，控制吊车行走起重机构41沿着轨道梁42运动，直到预设定位的接近开关靠近到管子正上方时停止运动，然后夹头44自动下降到预设高度自动夹紧管子，之后夹头44夹着管子后自动上升，上升到预设好的高度自动停止，再然后吊车行走起重机构41沿着轨道梁42行走到成品区7预设位置自动停止运动，自动卸料，当滚轮组上的管子被吊走后，自动上管子装置1自动向前传送管子，管子翻转装置2将管子翻转至装配及焊接装置3上继续进行焊接，重复之前的操作。

综上，本发明所述的管子加工生产线，与背景技术相比所产生的

有益效果：

由于装配及焊接装置通过管子翻转装置与自动上管子装置相连，管子经由自动上管子装置传送到管子翻转装置，管子翻转装置再将管子翻转至邻近的装配及焊接装置上迅速完成管件与管子的焊接过程，各个装置间的布局合理、周转环节精简，整个流程工序简单且快捷，故整个管子加工生产线所占工位少，焊接效率高。

应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。