一种机电设备用管道预制系统的制作方法

本发明公开涉及水电站管道施工的技术领域，尤其涉及一种机电设备用管道预制系统。

背景技术：

在水电站建设领域，受限于技术的发展，管道施工一直采用传统的管道制作方式。传统的管道制作方式主要以现场手工制作为主，对管件的所有处理工作，诸如划线、切割、坡口加工、组对、焊接、检测等，都是在安装现场完成的。其中，划线使用卷尺、石笔、记号笔，精度较低；切割使用气焊、角磨机、等离子切割机等工具进行，切割完成后管口不齐，内壁污染严重，清洗困难；坡口加工使用气焊切割、角磨机打磨，导致坡口不规则，参差不齐，影响后续组对和焊接质量；组对时一般以焊接钢筋、圆钢作为挡块，致使母材受损；焊接均为手工焊，焊缝出现缺陷几率较高、外观成型较差等缺陷。焊缝检测均在管道系统形成后进行，一旦出现问题返工工作量较大。

传统的管道现场制作方式受到施工现场条件、工器具、工期、人员技能水平等因素限制，存在着质量难以控制的致命弱点。同时，它还存在生产效率低下、人员劳动强度大、施工质量不稳定、管理难度较大、环境污染较大等缺点。

因此，如何研发一种适用于管道制作的系统，以解决现有技术中现场手工制作，存在的种种问题，成为人们亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于此，本发明公开了一种机电设备用管道预制系统，以至少解决目前在现场进行管道的手工制作，存在生产效率低、施工质量不稳定等问题。

本发明提供的技术方案，具体为，一种机电设备用管道预制系统，该预制系统包括：输送料架、定长下料装置、转运小车、坡口加工设备、管道组对机、焊接装置以及控制器；

所述输送料架用于管道的输送；

所述定长下料装置位于所述输送料架的下游，用于接收所述输送料架输送的管道，并将所述管道进行定长截断；

所述转运小车位于所述定长下料装置的下游，用于将所述定长下料装置输送的定长管道进行转运；

所述转运小车包括：导轨、机架、行走机构、转动机构以及第一输送辊道；

所述导轨相对所述定长下料装置横向设置；

所述机架滑动设置于所述导轨上；

所述行走机构与所述机架驱动连接，且所述机架在所述行走机构的驱动下，可沿着所述导轨进行滑动；

所述转动机构固定安装于所述机架的上方；

所述第一输送辊道安装于所述转动机构的上方，且所述第一输送辊道在所述转动机构的驱动下，可相对所述导轨转动；

所述坡口加工设备位于所述转运小车中导轨的一侧，用于对所述转运小车上的转运管道进行端面坡口加工；

所述管道组对机位于所述转运小车中导轨的另一侧，用于接收所述转运小车上的管道，并将组对的两个管道进行端口对接；

所述焊接装置设置于所述管道组对机的一侧，用于将所述管道组对机上已对接的两个管道的对接缝进行焊接；

所述控制器的输出端分别与所述输送料架的控制端、定长下料装置的控制端、转运小车中行走机构的控制端、转动机构的控制端和第一输送辊道的控制端、坡口加工设备的控制端、管道组对机的控制端以及焊接装置的控制端连接，由所述控制器进行所述输送料架、定长下料装置、转运小车、坡口加工设备、管道组对机以及焊接装置的工作控制。

优选，所述输送料架为输送辊道。

进一步优选，所述定长下料装置包括：第二输送辊道、定长小车以及切割装置；

所述第二输送辊道的一侧沿长度方向设置有向上延伸的支撑梁，所述支撑梁的上端面沿长度方向设置有滑道；

所述定长小车包括：小车本体、滑动驱动装置、升降板、升降驱动装置以及激光测距探头；

所述小车本体滑动安装于所述支撑梁上，在所述小车本体靠近所述第二输送辊道的一侧侧壁上设置有滑道；

所述滑动驱动装置与所述小车本体驱动连接，在所述滑动驱动装置的驱动下，所述小车本体可沿着所述支撑梁上的滑道滑动；

所述升降板安装于所述定长小车侧壁的滑道上，在所述升降板上设置有传感器；

所述升降驱动装置固定安装于所述小车本体上，且所述升降驱动装置与所述升降板驱动连接，在所述升降驱动装置的驱动下，所述升降板可沿着所述滑道相对所述小车本体上下滑动；

所述激光测距探头位于所述小车本体靠近所述输送料架的一侧，且所述激光测距探头与所述小车本体固定连接；

所述切割装置固定安装于所述第二输送辊道靠近所述输送料架的一端；

所述定长小车中升降板上传感器的输出端以及激光测距探头的输出端均与所述控制器的输入端连接，所述升降驱动装置的控制端和所述切割装置的控制端均与所述控制器的输出端连接。

进一步优选，所述焊接装置包括：地轨以及焊接机械手；

所述地轨位于所述管道组对机一侧，相对所述管道组对机平行设置；

所述焊接机械手滑动设置于所述地轨上，所述焊接机械手具有行走机构，在所述行走机构的驱动下，所述焊接机械手可沿着所述地轨进行滑动，且所述焊接机械手的控制端与所述控制器的输出端连接。

本发明提供的机电设备用管道预制系统，主要由输送料架、定长下料装置、转运小车、坡口加工设备、管道组对机、焊接装置以及控制器构成，其中，控制器可分别控制输送料架、定长下料装置、转运小车、坡口加工设备、管道组对机以及焊接装置进行工作，具体而言，该预制系统由输送料架进行管道的输送，然后再由定长下料装置根据设计的要求长度进行管道的截取下料，下料后的管道由转运小车进行转运，如果设计图纸中存在弯头的设计，转运小车将下料后的管道转运到坡口加工设备处进行坡口加工，以备弯头的安装，如果设计图纸中不存在弯头结构，则由转运小车将下料后的管道转运到管道组对机处，由管道组对机进行管道组对，最后由焊接装置进行管道的焊接，完成管道的预制。通过该预制系统的设计，管道制作中的切割、坡口加工、组对以及焊接工作，均可通过机器完成，在施工现场只需进行装配化安装，大大提供工作效率，而且施工质量也可以获得保证。

本发明提供的机电设备用管道预制系统，具有结构简单、设计合理等优点。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开实施例提供的一种机电设备用管道预制系统的结构示意图；

图2为本发明公开实施例提供的一种机电设备用管道预制系统中转运小车的结构示意图；

图3为本发明公开实施例提供的一种机电设备用管道预制系统中定长下料装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

为解决在现场进行管道的手工制作，存在生产效率低、施工质量不稳定等问题，本申请首次提出采用管道预制的方式，即首先在工厂内按照设计图纸进行管道的加工，完成切割下料、组对、焊接等作业，而在施工现场只需进行管道的装配化安装，为此，本实施方案提供了一种机电设备用管道预制系统，参见图1，该管道预制系统主要由输送料架1、定长下料装置2、转运小车3、坡口加工设备4、管道组对机5、焊接装置6以及控制器构成，其中，输送料架1用于管道的输送，定长下料装置2位于输送料架1的下游，用于接收输送料架1输送的管道，并将管道进行定长截断，转运小车3位于定长下料装置2的下游，用于将定长下料装置2输送的定长管道进行转运，参见图2，该转运小车3主要由导轨31、机架32、行走机构33、转动机构34以及第一输送辊道35构成，其中，导轨31相对定长下料装置2横向设置，机架32滑动设置于导轨31上，行走机构33与机架32驱动连接，且机架32在行走机构33的驱动下，可沿着导轨31进行滑动，转动机构34固定安装于机架32的上方，第一输送辊道35安装于转动机构34的上方，且第一输送辊道35在转动机构34的驱动下，可相对导轨31转动。参见图1，坡口加工设备4位于转运小车3中导轨31的一侧，用于对转运小车3上的转运管道进行端面坡口加工，管道组对机5位于转运小车3中导轨31的另一侧，用于接收转运小车3上的管道，并将组对的两个管道进行端口对接，焊接装置6设置于管道组对机5的一侧，用于将管道组对机5上已对接的两个管道的对接缝进行焊接，控制器的输出端分别与输送料架1的控制端、定长下料装置2的控制端、转运小车3中行走机构33的控制端、转动机构34的控制端和第一输送辊道35的控制端、坡口加工设备4的控制端、管道组对机5的控制端以及焊接装置6的控制端连接，由所述控制器进行所述输送料架1、定长下料装置2、转运小车3、坡口加工设备4、管道组对机5以及焊接装置6的工作控制。其中，管道组对机5为市购的设备。

上述机电设备用管道预制系统的工作过程，具体为：通过控制器控制输送料架启动，进行管道的运输，将管道输送到定长下料装置上，定长下料装置根据控制器发送的下料长度进行管道的截断，截断后的管道由转运小车进行转运，在转运的过程中，转运小车由控制器进行控制，当管道端部需要进行弯头连接时，控制器控制转运小车的行走机构驱动转运小车沿着轨道滑动，将管道转运到坡口加工设备处，并通过控制转运小车中的转动机构进行转动，使的转运小车上的管道端口与坡口加工设备对正，完成坡口的加工，然后控制器控制转运小车的行走机构和第一输送辊道运行将坡口加工后管道转运管道组对机处，当管道端部无需进行弯头连接时，控制器控制转运小车的行走机构和第一输送辊道运行直接将管道转运到管道组对机处，当转运小车将两个待组对的管道都转运到管道组对机上后，控制控制管道组对机将两个管道的端口进行对接，对接结束后，控制器控制焊接装置进行上述两管道对接口的焊接，完成管道的预制。上述的整个预制过程，均是通过机械完成的，无需人工参与，大大提高作业效率。

上述实施方案中，输送料架1可选用多种，只要能够实现管道的运输即可，优选为结构较为简单的输送辊道。

参见图3为本实施方案提供的一种定长下料装置2的具体结构，该定长下料装置2主要由第二输送辊道21、定长小车22以及切割装置23构成，其中，第二输送辊道21的一侧沿长度方向设置有向上延伸的支撑梁211，支撑梁211的上端面沿长度方向设置有滑道，定长小车22由小车本体221、滑动驱动装置、升降板222、升降驱动装置223以及激光测距探头224构成，小车本体221滑动安装于支撑梁211上，在小车本体221靠近第二输送辊道21的一侧侧壁上设置有滑道2211，滑动驱动装置与小车本体221驱动连接，在滑动驱动装置的驱动下，小车本体221可沿着支撑梁211上的滑道滑动，升降板222安装于定长小车22侧壁的滑道2211上，在升降板222上设置有传感器，升降驱动装置223固定安装于小车本体221上，且升降驱动装置223与升降板222驱动连接，在升降驱动装置223的驱动下，升降板222可沿着滑道2211相对小车本体221上下滑动，激光测距探头224位于小车本体221靠近输送料架1的一侧，且激光测距探头224与所述小车本体221固定连接，切割装置23固定安装于第二输送辊道21靠近输送料架1的一端，定长小车22中升降板222上传感器的输出端以及激光测距探头224的输出端均与控制器的输入端连接，升降驱动装置223的控制端和切割装置23的控制端均与控制器的输出端连接。

上述定长下料装置的具体工作过程为：控制器控制小车本体沿着支撑梁上的滑道滑行，在小车本体滑行的同时激光测距探头进行小车本体移动距离的检测，当小车本体移动的距离与控制器输入的管道长度要求一致时，控制器控制车本体停止滑动，并控制升降驱动装置启动，将小车本体上的升降板进行下降操作，直至与第二输送辊道相抵，此时，由输送料架输送的管道到达该定长下料装置上后，会沿着第二输送辊道继续运行，直至管道的端头与升降板相抵，升降板上的传感器检测到后，发送电信号给控制器，控制器接收到电信号后，控制切割装置运动，将管道进行切割，然后控制器控制升降驱动装置带动升降板上升，同时控制小车本体移动到原位，完成一次定长下料作业。

参见图1，焊接装置6主要由地轨61以及焊接机械手62构成，其中，地轨61位于管道组对机5的一侧，相对管道组对机5平行设置，焊接机械手62滑动设置于地轨61上，焊接机械手62具有行走机构，在行走机构的驱动下，焊接机械手62可沿着地轨61进行滑动，且焊接机械手62的控制端与控制器的输出端连接。

该焊接装置6的具体工作过程为，当管道组对机将两个管道组对对接结束后，控制器控制焊接机械手沿着地轨进行滑动，直至带到两管道的对接缝处，然后控制该焊接机械手进行焊接作业。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。