电动位移画线器及管道相贯线的放样方法与流程

本发明涉及复杂钢结构施工技术领域，具体涉及一种电动位移画线器及管道相贯线的放样方法。

背景技术：

多根管道相连时，管道与管道之间的结合部位所形成的交线称为相贯线。管道相贯线放样，通常的做法为：首先通过正投影的三视图(主视图，俯视图，左视图三个基本视图)，将管道周向分为若干等分，确定出各等分处素线的实长；然后将管道底面圆周展为直线，在直线的各相应等分点处画出各素线的实长，用曲线连接各素线的上端点即得到管道相贯线的展开图；最后通过展开图样板在实物上铺设放样施工。

上述方法针对小直径管道施工较为方便，但大直径管道焊接通常放置在转胎上，常规相贯线展开图样板放样技术，需避让转胎，在管道表面分段、接力放样，容易造成定位不准，影响安装精度。

鉴于此，亟需发明一种曲面放样方法，能满足大直径管道施工的要求，保证放样精度，降低作业劳动难度，降低施工成本。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种电动位移画线器及管道相贯线的放样方法，它能够高效的完成管道相贯线的放样工作，保证放样精度，降低作业劳动难度，降低施工成本。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种电动位移画线器，包括丝杆滑台和安装于所述丝杆滑台上的画线装置，所述丝杆滑台根据位移信息带动所述画线装置移动画线；所述画线装置包括支座、驱动机构和画线机构；所述驱动机构和画线机构安装于所述支座上，所述驱动机构的输出端安装有凸轮；所述画线机构包括连杆和分别安装于所述连杆两端的从动底座和画线端，所述从动底座始终与所述凸轮接触，所述画线端用于在圆管上画线。

上述方案中，所述支座上分别设有基座和托架，所述驱动机构安装于所述基座上，所述画线机构的连杆的一端与画线端连接，另一端穿过所述托架与所述从动底座连接。

上述方案中，所述画线机构的画线端为自适应调节结构，包括笔头、笔套、连杆套、销轴和第一弹簧；所述笔头安装于所述笔套中；所述连杆套活动套装于连杆前端，连杆套设有槽口，所述销轴穿过槽口与连杆固定连接，防止连杆与连杆套松脱，所述笔套与连杆套固定连接；所述连杆在画线端一侧固定安装有限位板，所述限位板与连杆套之间设有第一弹簧，所述第一弹簧套装在所述连杆上，以便所述笔头与圆管表皮接触时，能自适应圆管椭圆度的变化。

上述方案中，所述托架与从动底座之间设有第二弹簧，所述第二弹簧套装在所述连杆上，所述从动底座上安装有辊筒，以便凸轮的旋转运动往复推动连杆移动，在所述第二弹簧的作用下，所述辊筒始终与凸轮保持接触。

上述方案中，所述丝杆滑台包括底座、丝杆、轴承座、滑台、滑台座、步进电机和联轴器，所述丝杆的两端通过所述轴承座与所述底座固定连接，所述滑台安装于滑台座上，通过所述滑台座与丝杆螺纹连接，所述步进电机通过所述联轴器与丝杆连接，并驱动丝杆旋转，带动滑台位移。

上述方案中，所述底座的上表面设有限位轨，所述滑台底部设有与所述限位轨匹配的限位块，所述限位块以限位轨为路径进行移动。

上述方案中，所述支座的下部设有连接板，所述连接板与所述滑台固定连接。

本发明还提出一种管道相贯线的放样方法，该方法采用上述的电动位移画线器进行放样工作，具体包括以下步骤：

步骤1、首先建立主管、支管的三维模型，再分别以主管和支管的轴心环形阵列分割体，通过主管、支管分别与分割体相减，形成管道相贯线素线；

步骤2、将管道底面圆周展为直线，在直线的各相应等分点处画出各素线的实长，用曲线连接各素线的上端点，得到管道相贯线的展开图；

步骤3、在圆管一侧架设电动位移画线器，笔触高度与圆管中心水平，将素线的实长信息转化为电动位移画线器的位移信息，即圆管在转胎上旋转一圈，电动位移画线器依次完成所有素线的相邻差值的位移，快速完成管道相贯线的绘制。

本发明的有益效果在于：

1、通过在autocad中绘制主管、支管三维模型，再分别以主管和支管的轴心环形阵列分割体，将主管、支管分别与分割体相减，快速形成管道相贯线素线，避免了常规二维三视图画法，逐一投影求点，最后连线形成相贯线，步骤繁琐，对施工人员空间想象能力以及识图水平要求高的问题。

2、在管道一侧架设电动位移画线器，通过将素线的长度信息转化为电动位移画线器的位移信息，管道在转胎上旋转一圈，电动位移画线器依次完成所有素线的相邻差值的位移，快速完成管道相贯线的绘制，避免了放置在转胎上的大直径管道相贯线放样时，需避让转胎，在管道表面分段、接力放样，容易造成定位不准，影响安装精度施工的问题。

3、本发明方法能满足大型管道连接时相贯线的放样，同时也能满足工艺钢结构如异形螺旋体(螺旋线)钢结构的相贯线放样，保证放样精度，降低作业劳动难度，降低施工成本。

4、电动位移画线器能实现虚线、实线的绘制，以便复杂线型的区分。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明电动位移画线器的结构示意图；

图2是图1所示电动位移画线器的另一角度结构示意图；

图3是图1所示电动位移画线器的画线装置结构示意图；

图4是图3所示画线装置的另一角度结构示意图；

图5是三通管道相贯线结构示意图；

图6是本发明方法步骤1管道轴心环形阵列分割体示意图；

图7是本发明方法步骤1形成管道素线示意图；

图8是图7的俯视图；

图9是图7所示主管展开图；

图10是图7所示支管展开图；

图11为本发明方法实施示意图。

图中：100、电动位移画线器；10、丝杆滑台；11、底座；12、丝杆；13、轴承座；14、滑台；15、滑台座；16、限位块；17、限位轨；18、步进电机；19、联轴器；20、画线装置；21、支座；211、基座；212、托架；213、连接板；22、驱动机构；23、凸轮；24、画线机构；241、连杆；2411、限位板；242、从动底座；2421、辊筒；243、笔头；244、笔套；245、旋钮顶丝；246、连杆套；247、销轴；248、第一弹簧；249、第二弹簧；201、主管；202、支管；203、相贯线；204、分割体；205、素线；300、圆管；400、转胎。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-4所示，为本发明一较佳实施例的电动位移画线器100，包括丝杆滑台10和安装于丝杆滑台10上的画线装置20，丝杆滑台10根据位移信息带动画线装置20移动画线。画线装置20包括支座21、驱动机构22和画线机构24。驱动机构22和画线机构24安装于支座21上，驱动机构22的输出端安装有凸轮23，以便间歇推动画线机构24与圆管300接触，完成虚线的绘制。画线机构24包括连杆241和分别安装于连杆241两端的从动底座242和画线端，从动底座242始终与凸轮23接触，画线端用于在圆管300上画线。驱动机构22采用减速马达，通过移动电源供电进行驱动控制。驱动机构22不工作时，画线端在圆管300上画实线，驱动机构22工作时，画线端在圆管300上画虚线，以区分复杂线型。

进一步优化，本实施例中，支座21上分别设有基座211和托架212，驱动机构22安装于基座211上，画线机构24的连杆241的一端与画线端连接，另一端穿过托架212与从动底座242连接。

进一步优化，本实施例中，画线机构24的画线端为自适应调节结构，包括笔头243、笔套244、旋钮顶丝245、连杆套246、销轴247和第一弹簧248。笔头243安装于笔套244中，通过旋钮顶丝245固定；连杆241为圆柱体，连杆套246活动套装于连杆241前端，连杆套246设有槽口，销轴247穿过槽口与连杆241固定连接，防止连杆241与连杆套246松脱，笔套244与连杆套246固定连接；连杆241在画线端一侧固定安装有限位板2411，限位板2411与连杆套246之间设有第一弹簧248，第一弹簧248套装在连杆241上，以便笔头243与圆管300表皮接触时，能自适应圆管300椭圆度的变化。

进一步优化，本实施例中，托架212与从动底座242之间设有第二弹簧249，第二弹簧249套装在连杆241上，从动底座242上安装有辊筒2421，以便凸轮23的旋转运动往复推动连杆241移动，在第二弹簧249的作用下，辊筒2421始终与凸轮23保持接触。

进一步优化，本实施例中，丝杆滑台10包括底座11、丝杆12、轴承座13、滑台14、滑台座15、步进电机18和联轴器19，丝杆12的两端通过轴承座13与底座11固定连接，滑台14安装于滑台座15上，通过滑台座15与丝杆12螺纹连接，步进电机18通过联轴器19与丝杆12连接，并驱动丝杆12旋转，带动滑台14位移。

进一步优化，本实施例中，底座11的上表面设有限位轨17，滑台14底部设有与限位轨17匹配的限位块16，限位块16以限位轨17为路径进行移动。

进一步优化，本实施例中，支座21的下部设有连接板213，连接板213与滑台14固定连接。

电动位移画线器100使用时，画线机构24紧贴圆管300外壁，将管道相贯线素线的长度信息转化为电动位移画线器100的位移信息，即管道在转胎上旋转一圈，电动位移画线器100依次完成所有素线的相邻差值的位移，即可完成管道相贯线的绘制。

本发明还提出一种管道相贯线的放样方法，该方法采用上述电动位移画线器100进行放样工作，具体包括以下步骤：

步骤1、通过在autocad中绘制主管201、支管202的三维模型，再分别以主管201和支管202的轴心环形阵列分割体204，将主管201、支管202分别与分割体204相减，形成管道相贯线素线205。避免了常规二维三视图画法，逐一投影求点，最后连线形成相贯线，步骤繁琐，对施工人员空间想象能力以及识图水平要求高。

步骤2、将管道底面圆周展为直线，在直线的各相应等分点处画出各素线205的实长，用曲线连接各素线205的上端点，得到管道相贯线203的展开图。

步骤3、将圆管300放置在转胎400上，在圆管300一侧架设电动位移画线器100，笔触高度与圆管300中心水平，将素线205的实长信息转化为电动位移画线器100的位移信息，即圆管300在转胎400上旋转一圈，电动位移画线器100依次完成所有素线205的相邻差值的位移，快速完成管道相贯线203的绘制。避免了放置在转胎上的大直径管道相贯线放样时，需避让转胎，在管道表面分段、接力放样，容易造成定位不准，影响安装精度施工的问题。

本发明的电动位移画线器100及管道相贯线的放样方法能满足大型管道连接时相贯线的放样，同时也能满足工艺钢结构如异形螺旋体(螺旋线)钢结构的相贯线放样，电动位移画线器100能实现虚线、实线的绘制，以便复杂线型的区分。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。