罐体精准定位组装方法及精准定位装置及精准定位方法与流程

本发明涉及罐体精准定位组装方法及精准定位装置及精准定位方法，属于罐体组装技术领域。

背景技术：

在压力容器制造行业中，容器的基准线、垂直线、水平线、对角线、等分线、中心线等都需要提前确定位置并进行检验验证，以免出现错划，为后续加工（如内外罐体组装）找准位置。

现有的压力容器制造厂基本由划线人员手工定点划线。在内罐确定内胆绝热支撑块固定位置和外罐插入内胆绝热支撑块的开孔位置时，手工划线是采取测量容器罐体弧长来确定位置，手工划线过程中需要用到到界尺、划针、划规、线、重锥及卷尺等工具，其操作步骤包括：

①用卷尺沿着罐体的外壁圈一圈，读出外壁周长。

②计算每度对应的弧长。

③按图纸度数，用卷尺测量分度。

④用界尺、划针连接测量后的分度标记。

⑤在罐体轴线方向，用卷尺找出各孔距离基准线的位置并打样冲眼。

由此可见，手工划线的操作方法比较繁琐，且整个量测过程主要依靠的工具就是卷尺，因卷尺的精度为1mm，卷尺与卷尺之间还存在相对误差，手工划线的误差较大。再者，目前的大、中型压力罐存在形变，进一步地使划线位置与理论位置差值加大。使内外罐绝热支撑块的位置匹配程度不够等，影响运输使用过程中的容器的稳固性。同时且在中、大型压力容器顶端划线操作时，操作人员需要登高作业，存在安全隐患。

虽然目前也有一些小型的要求精度较高的容器采用平台划线的形式，但是这种方式相对来说其空间局限性较大，不能满足常规容器的划线要求。

现有技术中，104526674a于2015.04.22公开了一种四轴数控打点划线机，它包括平行设置的产品导轨和打点划线导轨，产品导轨上设有至少两个配合使用的产品滚动装置，打点划线导轨上安装有打点行走底座，底座上设置有控制器，包括沿x、y、z轴移动的驱动装置，还包括与所述控制器对应的w轴旋转检测装置。导轨支撑产品，当w轴旋转检测装置检测到的角度数据为需要的角度时，会自动停止，控制器发出信号，产品停止滚动，x、y、z轴及相应的装置启动，根据控制器中设定的工艺要求，完成产品的打点划线要求。该装置主要利用倾角传感器和倾角检测装置与控制器的配合实现产品的打点划线。

上述专利文献中的打点划线机虽然也能在产品的表面上进行打点划线，但是与本申请的原理和结构均不相同。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种罐体精准定位组装方法及精准定位方法，该方法具有操作简单方便、标记精准规范的特点，配合罐体精准定位装置，减少工作强度提高作业安全性的同时大大提高作业精准度。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

罐体精准定位组装方法：是先设置一个标准圆环，将标准圆环分别套入外罐体和内罐体外部空间位置，再调整移动标准圆环的位置，使得标准圆环的中心轴线和外罐体的中心轴线重合以及标准圆环的中心轴线和内罐体的中心轴线重合，重合后停止标准圆环的调整移动，在外罐体和内罐体上分别进行位置标记，利用标记的位置对外罐体和内罐体进行组装，使得组装后外罐体和内罐体的中心轴线相互重合。

优选的，设置一个圆环移动机构，通过圆环移动机构将标准圆环分别套入外罐体和内罐体外部空间位置；设置一个圆环位置调整机构，通过圆环位置调整机构将标准圆环的中心轴线和外罐体的中心轴线重合以及标准圆环的中心轴线和内罐体的中心轴线重合，重合后停止标准圆环的调整移动。

罐体精准定位装置，包括标准圆环、圆环移动机构、圆环位置调整机构和设置在标准圆环上的打点标记杆；标准圆环设置在圆环位置调整机构上，圆环位置调整机构设置在圆环移动机构上，通过圆环移动机构的驱动，能将标准圆环分别套入外罐体和内罐体外部空间位置，通过圆环位置调整机构的驱动，能对标准圆环的位置进行调整，使得标准圆环的中心轴线和外罐体的中心轴线重合以及标准圆环的中心轴线和内罐体的中心轴线重合。

优选的，圆环移动机构包括下平台和设置在下平台上的驱动机构，圆环位置调整机构设置在下平台上，通过驱动机构能驱动下平台前、后移动，从而带动标准圆环分别套入外罐体和内罐体外部空间位置。

优选的，设置在下平台上的驱动机构，包括驱动电机二、设置在下平台上的滑块一、导轨一和设置在导轨一上的齿条；通过滑块一和导轨一相配合使得下平台滑动连接在导轨一上，在驱动电机二的输出轴上设置有传动齿轮一，通过传动齿轮一和齿条相配合，使得下平台能沿导轨一来回移动。

优选的，圆环位置调整机构分包括上下移动设备和左右移动设备。上下移动设备包括上平台和丝杆升降机，丝杆升降机设置在下平台上，丝杆升降机的螺母座一设置在上平台上，丝杆升降机的驱动电机一输出轴上设置有涡轮蜗杆机构，涡轮蜗杆机构的丝杆一与螺母座一相配合，从而带动上平台上、下移动。左右移动设备设置在上平台上，为丝杆螺母机构，包括导轨二、滑块二、驱动电机三、驱动电机三输出轴上的丝杆二、螺母二和支撑座，标准圆环设置在支撑座上；导轨二固定在上平台上，滑块二设置在导轨二上，支撑座设置在滑块二上，通过滑块二和导轨二相配合使得支撑座滑动连接在导轨二上，在驱动电机三的输出轴上设置有丝杆二，螺母二也设置在支撑座上，通过丝杆二和螺母二相配合，使得支撑座能沿导轨二左、右移动，从而带动标准圆环左、右移动。

优选的，所述精准定位装置还包括设置在标准圆环上的测距仪。

优选的，设置在标准圆环上的打点标记杆包括控制气缸、延长导向套和打杆，活塞杆与打杆连接，打杆设置在延长导向套内，控制气缸推动打杆向前移动，完成打点标记。

根据罐体精准定位装置的精准定位方法，其特征包括以下步骤：

1）、控制圆环移动机构动作，使得将标准圆环分别套入外罐体和内罐体外部空间位置；

2）、通过圆环位置调整机构调整标准圆环的位置，使得标准圆环的中心轴线和外罐体的中心轴线重合以及标准圆环的中心轴线和内罐体的中心轴线重合；

3）、重合后停止标准圆环的移动，在外罐体和内罐体上分别进行打点位置标记，根据打点位置标记来精准定位。

优选的，所述罐体精准定位装置还包括设置在标准圆环上的四个测距仪，四个测距仪设置在两相互垂直的标准圆环直径的端点位置；在所述第2）步骤中当圆环位置调整机构调整标准圆环的位置时，利用同条直径上的两测距仪同时量测其所在的标准圆环位置到外罐体最近母线的距离和到内罐体距离最近母线的距离，当同条直径上两测距仪量测的距离分别相等时，标准圆环的中心轴线和外罐体的中心轴线重合以及标准圆环的中心轴线和内罐体的中心轴线重合。

与现有技术相比，本发明的优点在于：罐体精准定位方法原理简单，利用设置的标准圆环中心轴线与外罐体的中心轴线重合以及标准圆环的中心轴线和内罐体的中心轴线重合，即可精准定位外罐体和内罐体表面打点标记位置；罐体精准定位装置运动速度可低至约0.5mm/s，提高了定位的准确性；设置的标准圆环能满足多数常规罐体的打点标记要求，通用性强；罐体精准定位装置自动化程度减轻了人员的工作强度，避免了到罐体上作业的危险性。

附图说明

图1为本发明实施例中的罐体精准定位装置套入罐体示意图。

图2为本发明实施例中的罐体精准定位装置主视结构示意图。

图3为本发明实施例中的罐体精准定位装置右视方向示意图。

图4为本发明实施例中的罐体精准定位装置底座主视方向细节示意图。

图5为本发明实施例中的罐体精准定位装置底座右视方向细节示意图。

图6为图5中位于一个驱动电机二处的局部放大结构示意图。

图7为本发明实施例中的罐体精准定位装置打点标记杆结构示意图。

图例说明：

1、外/内罐体；2、滚轮支撑架；3、罐体导轨；4、罐体精准定位装置；5、导轨一；511、底部导条；512、导轨本体；513、齿条；6、标准圆环；7、打点标记杆；711、控制气缸；712、延长导向套；713、打杆；714、限位杆；715、凸台；716、打点标记针头；8、上平台；9、下平台；10、测距仪；11、左右移动设备；12、上下移动设备；13、圆环移动机构；14、驱动电机一；15、涡轮蜗杆机构；16、滑块一；17、螺母座一；18、丝杆一；19、驱动电机二；20、导轨二；21、滑块二；22、驱动电机三；23、丝杆二；24、螺母二；25、支撑座；26、传动齿轮一。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明。

实施例：如图1和图2，罐体精准定位组装方法，是先设置一个标准圆环（6），将标准圆环（6）分别套入悬空置于滚轮支撑架（2）上的外罐体（1）和内罐体（1）外部空间位置，再调整移动标准圆环（6）的位置，使得标准圆环（6）的中心轴线和外罐体的中心轴线重合以及标准圆环（6）的中心轴线和内罐体的中心轴线重合，重合后停止标准圆环（6）的调整移动，在外罐体（1）和内罐体（1）上分别进行位置标记，利用标记的位置对外罐体（1）和内罐体（1）进行组装，使得组装后外罐体（1）和内罐体（1）的中心轴线相互重合。该组装方法具有操作简单方便、标记精准规范的特点，减少工作强度提高作业安全性的同时大大提高作业精准度。

如图1、图3至图6，设置一个圆环移动机构，通过圆环移动机构将标准圆环（6）分别套入外罐体（1）和内罐体（1）外部空间位置；设置一个圆环位置调整机构，通过圆环位置调整机构将标准圆环（6）的中心轴线和外罐体（1）的中心轴线重合以及标准圆环（6）的中心轴线和内罐体（1）的中心轴线重合，重合后停止标准圆环（6）的调整移动。

如图2、图3和图7，设置打点标记杆（7），通过安装在标准圆环（6）上的的打点标记杆（7），在外罐体和内罐体上分别进行位置标记。

如图2至图7，本实施例还公开一种罐体精准定位装置（4），包括标准圆环（6）、圆环移动机构、圆环位置调整机构和设置在标准圆环（6）上的打点标记杆（7）；标准圆环（6）设置在圆环位置调整机构上，圆环位置调整机构设置在圆环移动机构（13）上，通过圆环移动机构（13）的驱动，能将标准圆环（6）分别套入外罐体（1）和内罐体（1）外部空间位置，通过圆环位置调整机构的驱动，能对标准圆环（6）的位置进行调整，使得标准圆环（6）的中心轴线和外罐体（1）的中心轴线重合以及标准圆环（6）的中心轴线和内罐体（1）的中心轴线重合。

如图2至图6，圆环移动机构（13）包括下平台（9）和设置在下平台上的驱动机构，圆环位置调整机构设置在下平台（9）上，通过驱动机构能驱动下平台（9）前、后移动，从而带动标准圆环（6）分别套入外罐体（1）和内罐体（1）外部空间位置。

如图2至图6，设置在下平台（9）上的驱动机构，包括驱动电机二（19）、设置在下平台上的滑块一（16）、导轨一（5）和设置在导轨一（5）上的齿条（513）；通过滑块一（16）和导轨一（5）相配合使得下平台（9）滑动连接在导轨一（5）上，在驱动电机二（19）的输出轴上设置有传动齿轮一（26），通过传动齿轮一（26）和齿条（513）相配合，使得下平台（9）能沿导轨一（5）来回移动。在本实施例中，导轨一（5）包括底部导条（511）和设置在底部导条顶部的导轨本体（512），滑块一（16）与导轨本体（512）相配合连接，齿条（513）设置在底部导条（511）的侧部，导轨本体（512）和滑块一（16）采用直线导轨结构。该驱动机构的自动化程度，减轻了人员的工作强度。

如图2至图6，圆环位置调整机构包括上下移动设备（12）和左右移动设备（11）。上下移动设备（12）包括上平台（8）和丝杆升降机，丝杆升降机设置在下平台（9）上，丝杆升降机的螺母座一（17）设置在上平台（8）上，丝杆升降机的驱动电机一（14）输出轴上设置有涡轮蜗杆机构（15），涡轮蜗杆机构（15）的丝杆一（18）与螺母座一（17）相配合，从而带动上平台（8）上、下移动。在本实施例中，在上平台（8）的底部设置有平台导柱，在下平台（9）上设置有平台导套，通过平台导柱和平台导套相配合，使得上平台（8）移动得更加平稳。丝杆升降机包括丝杆一（18）、螺母座一（17）和驱动电机一（14）。左右移动设备（11）设置在上平台（8）上，为丝杆螺母机构，包括导轨二（20）、滑块二（21）、驱动电机三（22）、驱动电机三输出轴上的丝杆二（23）、螺母二（24）和支撑座（25），标准圆环（6）设置在支撑座（25）上；导轨二（20）固定在上平台（8）上，滑块二（21）设置在导轨二（20）上，支撑座（25）设置在滑块二（21）上，通过滑块二（21）和导轨二（20）相配合使得支撑座（25）滑动连接在导轨二（20）上，在驱动电机三（22）的输出轴上设置有丝杆二（23），螺母二（24）也设置在支撑座（25）上，通过丝杆二（23）和螺母二（24）相配合，使得支撑座（25）能沿导轨二（20）左、右移动，从而带动标准圆环（6）左、右移动。圆环位置调整机构调整移动位置更加精准且进一步减轻了人员的工作强度。

如图3，所述精准定位装置还包括设置在标准圆环（6）上的测距仪（10）。利用测距仪（10）来检测标准圆环（6）的中心轴线和外罐体（1）的中心轴线是否重合以及检测标准圆环（6）的中心轴线和内罐体（1）的中心轴线是否重合。

如图7，设置在标准圆环（6）上的打点标记杆（7）包括控制气缸（711）、延长导向套（712）和打杆（713），用凸台（715）和限位杆（714）固定连接了控制气缸（711）的活塞杆与打杆（713），打杆（713）设置在延长导向套（712）内，控制气缸（711）推动打杆（713）向前移动，完成打点标记。在本实施例中，打杆（713）为导柱导套结构，打杆（713）端头设置有金属的打点标记针头（716）。

如图1和图3，罐体精准定位装置的罐体精准定位方法，包括以下步骤：

1）、控制圆环移动机构（13）动作，使得将标准圆环（6）分别套入外罐体（1）和内罐体（1）外部空间位置；

2）、通过圆环位置调整机构调整标准圆环（6）的位置，使得标准圆环（6）的中心轴线和外罐体（1）的中心轴线重合以及标准圆环（6）的中心轴线和内罐体（1）的中心轴线重合；

3）、重合后停止标准圆环（6）的移动，在外罐体（1）和内罐体（1）上分别进行打点位置标记，根据打点位置标记来精准定位。根据打点位置标记在内外罐体上进行划线，再根据划线位置对内外罐体进行组装。

如图3，所述罐体精准定位装置（4）还包括设置在标准圆环（6）上的四个测距仪（10），四个测距仪（10）设置在两相互垂直的标准圆环（6）直径的端点位置。在本实施例中，测距仪（10）选用激光测距传感器。在所述第2）步骤中当圆环位置调整机构调整标准圆环（6）的位置时，同条直径上的两测距仪（10）同时量测其所在的标准圆环（6）位置到外罐体（1）最近母线的距离和到内罐体（1）距离最近母线的距离，当同条直径上两测距仪（10）量测的距离分别相等（a=b,c=d）时，圆环位置调整机构停止调整移动，标准圆环（6）的中心轴线和外罐体（1）的中心轴线重合以及标准圆环（6）的中心轴线和内罐体（1）的中心轴线重合。

在本实施例中，四个测距仪（10）设置在沿水平方向和垂直方向上的两相互垂直的标准圆环（6）直径的端点上，当沿水平方向上的两个测距仪量测的距离不相等时，通过左右移动设备对标准圆环的位置进行调整，直至调整到沿水平方向上的两个测距仪量测的距离相等；当沿垂直方向上的两个测距仪量测的距离不相等时，通过上下移动设备对标准圆环的位置进行调整，直至调整到沿垂直方向上的两个测距仪量测的距离相等。

综上，本罐体精准定位方法原理简单，利用设置的标准圆环中心轴线与外罐体的中心轴线重合以及标准圆环的中心轴线和内罐体的中心轴线重合，即可精准定位外罐体和内罐体表面打点标记位置；罐体精准定位装置运动速度可低至约0.5mm/s，提高了定位的准确性；设置的标准圆环能满足多数常规罐体的打点标记要求，通用性强；罐体精准定位装置自动化程度减轻了人员的工作强度且避免了到罐体上作业的危险性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。