一种消防管自动化安装机的制作方法

本发明涉及管道安装技术领域，尤其涉及一种消防管自动化安装机。

背景技术：

安装风管、消防管等管道时，需要在室内顶面或者梁上先做好吊架，然后再将管道搬放上去进行抱箍固定，其作业顺序包括打孔、安装膨胀螺栓、安装角铁、搬放管道和对管道进行抱箍固定。

现有技术主要依靠人力去做，费时费力，导致作业精度不高、作业效率低下。1)人工打孔影响作业精度，导致最后的安装效果不佳；2)人工搬放管道至安装处，由于管壁较滑，加之安装的地方离地面较高，搬放过程中会容易掉落，存在安全隐患；3)普通的安装机只有竖向打孔的功能，用于打孔的安装机头不能旋转，导致不能满足水平向打孔的需求，比如在梁的侧壁上打孔安装角铁，需要机头移动到水平向打孔。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种消防管自动化安装机，以解决自动化程度不高的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的提供了一种消防管自动化安装机，包括：

龙门架，所述龙门架固定安装在移动底座上方一侧；

移动底座，所述移动底座上方的平行设置有升降平台，升降平台一端安装在龙门架上；

升降平台，所述升降平台上方靠近龙门架的位置上固定安装有托举架；

托举架，所述托举架上部外侧固定安装有机头支撑架；

机头支撑架，所述机头支撑架上安装有两个对称的安装机头；

安装机头，所述安装机头的顶部设置有螺栓安装座。

移动底座为中间设有空腔的箱体结构，移动底座中间设置有齿轮传动机构，齿轮传动机构的一端连接在动力电机的电机轴上，齿轮传动机构另一端分成在x轴和y轴上以及z轴上的x轴齿轮、y轴齿轮和圆盘齿，其中，x轴和y轴垂直设置，x轴和y轴均为两个并且相互平行，x轴齿轮、y轴齿轮分别固定安装在x轴和y轴的两端，圆盘齿通过z轴分别设置在移动底座的四个角位置，z轴的底端安装有滚轮，滚轮的中心线上设置有滚轮轴，滚轮轴的一端伸出，滚轮轴伸出端上安装有活动齿轮，活动齿轮分别和x轴齿轮和y轴齿轮啮合，z轴的顶端通过轴承安装在移动底座上，四个圆盘齿同一平面上分别啮合安装有转向齿条，转向齿条分别安装在相应的气缸上，移动底座内部还安装有空压器，空压器是该安装机所有气缸的气源。

转向齿条连接的气缸伸缩的极限位置是活动齿轮旋转90度。

升降平台的三面均安装有护栏，升降平台上方在龙门架中两侧分别那幢有翻转气缸，翻转气缸顶部的伸缩杆上固定安装有翻转齿条，翻转齿条和翻转传动轴上的齿轮啮合，翻转传动轴两端分别安装有传动齿轮，传动齿轮和翻转齿轮啮合，翻转齿轮上方固定安装在机头支撑架上。

龙门架的两根立柱内侧均设置有竖直滑轨，龙门架的顶端中间位置设置有上滑轮，上滑轮垂直方向的移动底座上设置有下滑轮，上滑轮和下滑轮通过钢索穿过电机连接。

托举架两侧设置有支撑板，支撑板底部通过螺栓固定安装在移动底座上，支撑板的中间位置设置有v形托，v形托用于钢管的盛放。

机头支撑架为框架结构，两个支撑板之间设置有平行的水平滑轨，水平滑轨上竖直安装有两个安装机头，水平滑轨下方固定安装在翻转齿轮的顶部，水平滑轨之间通过垂直设置的连接板固定，两根水平滑轨之间还设置有联动轴，联动轴通过两个角板分别固定连接在两个机头座的下方，两个角板之间的联动轴上还安装有条板，条板伸出到一根水平滑轨的下方，条板和第二气缸伸缩杆连接，第二气缸上表面固定安装在l形板的下表面上，l形板另一个面上连接在第一气缸的伸缩杆上，第一气缸和第二气缸上下设置，第一气缸上表面固定在水平滑轨的下表面上。

安装机头通过机头座固定在机头支撑架上，机头座顶部分别安装有两个钻孔器和两个螺栓安装座，两个钻孔器和两个螺栓安装座的连线与水平滑轨在竖直方向上的投影相互垂直。

螺栓安装座的顶部为内六角结构，螺栓安装座的下方安装有减速器，减速器的下方安装有旋转电机，旋转电机的电机轴伸入到减速器中，螺栓安装座和旋转电机在竖直方向上错开，螺栓安装座在钻孔器的另一侧设置有压紧气缸，压紧气缸的顶部安装有压紧块，压紧气缸和压紧块用于固定待安装的角铁。

翻转齿轮位弧形结构，弧形结构的顶部为水平结构。

该消防管自动化安装机的工作方式，具体步骤如下：

步骤一、当升降平台处于最低端的位置时，将螺栓分别倒置放入在螺栓安装座上，将角铁放置在两个压紧气缸的位置，通过气压作用将压紧块向下移动，固定角铁，再通过钢缆在电机、上滑轮、升降平台和下滑轮的作用下向上升，通过位置开关限制升降平台的位置；

步骤二、四个钻孔器同时对顶部的墙体钻孔，通过升降平台控制钻孔的深度，钻孔完成时，再通过升降平台将钻孔器取出，通过第一气缸的伸出推动l形板带动第二气缸和条板，两个安装机头在联动轴的驱动下水平向左移动，升降平台上升，旋转电机通过减速器的齿轮减速将螺栓通过螺栓安装座将一端的角铁固定，此时，松开压紧块；

步骤三、将第一气缸的伸缩杆收回，伸出第二气缸的伸缩杆，两个安装机头在联动轴的驱动下水平向右移动，重复步骤二中的角铁螺栓安装过程将角铁的另外两个螺栓固定，再讲升降平台下降到最低位置；

步骤四、启动翻转气缸，翻转气缸向上提升翻转齿条，翻转齿条通过啮合作用旋转翻转传动轴，传动齿轮在翻转传动轴作用下将翻转齿轮旋转，翻转齿轮上方的机头支撑架背离龙门架方向旋转，当翻转气缸升到顶端时，两个安装机头呈水平状态，此时，将圆管放置在v形托上，工人打开护栏站立在升降平台上；

步骤五、再次将升降平台上升，上升到安装位置时，停止上升，将圆形管一段插入到角铁的孔中，并且调整圆管的位置安装，安装完成后将升降平台下降；

步骤六、动力电机驱动x轴齿轮，x轴齿轮啮合活动齿轮将移动底座在y轴方向上直线移动，当需要转向时，通过转向齿条在气缸的作用下将直线运动转化成圆盘齿的转动，活动齿轮脱离x轴齿轮与y轴齿轮啮合，此时，移动底座在x轴方向上直线移动，重复上述步骤完成全部的管道安装。

本发明提供了一种，有益效果在于：。

1、移动底座只有垂直的两个方向的直线移动，保证了在第一次对齐之后可以沿着安装的方向直线移动，不发生偏移，避免重复校正浪费的时间，并且将多个电动机和空压器集成在移动底座的箱体中，使该安装机在结构上更加的紧凑，不占用空间，避免在实现自动化的过程中需要附加各种设备仪器的辅助，减少安装工作的繁琐，使管道的安装更加的便捷和简单；同时，在安装时采用多孔同时作业的方式提高安装的精度，避免打孔的偏差导致安装的返工，另外将打孔安装和管道的举升设置在同一个设备上，避免了只有升降功能的升降梯只能起到辅助作用，而人力起主要作用的尴尬，该自动化的安装机还可以同时完成竖直和水平方向的打孔安装作业，只需要将安装机头翻转既可以实现，全面实现自动化的安装作业。

2、本发明通过对安装机的结构布局，使安装机可以替代人工在管道安装时起到主要作用，并且具有较高的作业精度和安全的保障，提高管道安装的效率和多方向作业能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明整体三维结构示意图。

图2为本发明去除安装机头三维正面结构示意图。

图3为本发明去除安装机头三维背面结构示意图。

图4为本发明移动底座打开三维结构示意图。

图5为本发明移动底座底部结构示意图。

图6为本发明安装机头正面结构示意图。

图7为本发明安装机头俯视结构示意图。

图8为本发明安装机头仰视结构示意图。

图9为本发明图6中a位置局部放大结构示意图。

图10为本发明安装机头的三维结构示意图。

图中：1、移动底座；11、圆盘齿；12、转向齿条；13、动力电机；14、空压器；2、升降平台；21、护栏；22、翻转齿条；23、翻转传动轴；24、翻转齿轮；25、传动齿轮；26、翻转气缸；3、龙门架；31、竖直滑轨；32、上滑轮；33、下滑轮；4、托举架；41、支撑板；42、v形托；5、机头支撑架；51、水平滑轨；52、连接板；53、联动轴；54、第一气缸；55、第二气缸；56、条板；57、l形板；58、角板；6、安装机头；61、机头座；62、钻孔器；63、螺栓安装座；64、减速器；65、旋转电机；66、压紧气缸；67、压紧块；68、螺栓气缸；69、丝杠；100、x轴齿轮；101、y轴齿轮；102、活动齿轮。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1-图10示出了本发明实施例提供的一种消防管自动化安装机，参见图1-图10，本发明实施例提供的一种消防管自动化安装机，包括：移动底座1、升降平台2、龙门架3、托举架4、机头支撑架5和安装机头6，龙门架3固定安装在移动底座1上方一侧，移动底座1上方的平行设置有升降平台2，升降平台2一端安装在龙门架3上，升降平台2上方靠近龙门架3的位置上固定安装有托举架4，托举架4上部外侧固定安装有机头支撑架5，机头支撑架5上安装有两个轴对称的安装机头6；安装机头6的顶部设置有螺栓安装座63。

螺栓安装座63底部通过钢板安装有螺栓气缸68，钻孔器62四周安装有丝杠69，螺栓气缸68和丝杠69分别使螺栓安装座63和钻孔器62直线移动，以方便螺栓的打孔和安装。因此，螺栓安装座63和钻孔器62的升降可以通过升降平台2、螺栓气缸68和丝杠69择一的两种种方式完成，在实际的作业中可以根据现场环境自由选择，其中驱动丝杠运动的电机安装在机头座61中。

移动底座1为中间设有空腔的箱体结构，移动底座1中间设置有齿轮传动机构，齿轮传动机构的一端连接在动力电机13的电机轴上，齿轮传动机构另一端分成在x轴和y轴上以及z轴上的x轴齿轮100、y轴齿轮101和圆盘齿11，其中，x轴和y轴1垂直设置，x轴和y轴均为两个并且相互平行，x轴齿轮100、y轴齿轮101分别固定安装在x轴和y轴的两端，圆盘齿11通过z轴分别设置在移动底座1的四个角位置，z轴的底端安装有滚轮，滚轮的中心线上设置有滚轮轴，滚轮轴的一端伸出，滚轮轴伸出端上安装有活动齿轮102，活动齿轮102分别和x轴齿轮100和y轴齿轮101啮合，z轴的顶端通过轴承安装在移动底座1上，四个圆盘齿11同一平面上分别啮合安装有转向齿条12，转向齿条12分别安装在相应的气缸上，移动底座1内部还安装有空压器14，空压器14是该安装机所有气缸的气源。

转向齿条12连接的气缸伸缩的极限位置是活动齿轮102旋转90度。

升降平台2的三面均安装有护栏21，升降平台2上方在龙门架3中两侧分别那幢有翻转气缸26，翻转气缸26顶部的伸缩杆上固定安装有翻转齿条22，翻转齿条22和翻转传动轴23上的齿轮啮合，翻转传动轴23两端分别安装有传动齿轮25，传动齿轮25和翻转齿轮24啮合，翻转齿轮24上方固定安装在机头支撑架5上。

龙门架3的两根立柱内侧均设置有竖直滑轨31，龙门架3的顶端中间位置设置有上滑轮32，上滑轮32垂直方向的移动底座1上设置有下滑轮33，上滑轮32和下滑轮33通过钢索穿过电机连接。

托举架4两侧设置有支撑板41，支撑板41底部通过螺栓固定安装在移动底座1上，支撑板41的中间位置设置有v形托42，v形托42用于钢管的盛放。

机头支撑架5为框架结构，两个支撑板41之间设置有平行的水平滑轨51，水平滑轨51上竖直安装有两个安装机头6，水平滑轨51下方固定安装在翻转齿轮24的顶部，水平滑轨51之间通过垂直设置的连接板52固定，两根水平滑轨51之间还设置有联动轴53，联动轴53通过两个角板58分别固定连接在两个机头座61的下方，两个角板58之间的联动轴53上还安装有条板56，条板56伸出到一根水平滑轨51的下方，条板56和第二气缸55伸缩杆连接，第二气缸55上表面固定安装在l形板57的下表面上，l形板57另一个面上连接在第一气缸54的伸缩杆上，第一气缸54和第二气缸55上下设置，第一气缸54上表面固定在水平滑轨51的下表面上。

安装机头6通过机头座61固定在机头支撑架5上，机头座61顶部分别安装有两个钻孔器62和两个螺栓安装座63，两个钻孔器62和两个螺栓安装座63的连线与水平滑轨51在竖直方向上的投影相互垂直。

螺栓安装座63的顶部为内六角结构，螺栓安装座63的下方安装有减速器64，减速器64的下方安装有旋转电机65，旋转电机65的电机轴伸入到减速器64中，螺栓安装座63和旋转电机65在竖直方向上错开，螺栓安装座63在钻孔器62的另一侧设置有压紧气缸66，压紧气缸66的顶部安装有压紧块67，压紧气缸66和压紧块67用于固定待安装的角铁。

翻转齿轮24位弧形结构，弧形结构的顶部为水平结构。

该消防管自动化安装机的工作方式，具体步骤如下：

步骤一、当升降平台2处于最低端的位置时，将螺栓分别倒置放入在螺栓安装座63上，将角铁放置在两个压紧气缸66的位置，通过气压作用将压紧块67向下移动，固定角铁，再通过钢缆在电机、上滑轮32、升降平台2和下滑轮33的作用下向上升，通过位置开关限制升降平台2的位置；

步骤二、四个钻孔器62同时对顶部的墙体钻孔，通过升降平台2控制钻孔的深度，钻孔完成时，再通过升降平台2将钻孔器62取出，通过第一气缸54的伸出推动l形板57带动第二气缸55和条板56，两个安装机头6在联动轴53的驱动下水平向左移动，升降平台2上升，旋转电机65通过减速器64的齿轮减速将螺栓通过螺栓安装座63将一端的角铁固定，此时，松开压紧块67；

步骤三、将第一气缸54的伸缩杆收回，伸出第二气缸55的伸缩杆，两个安装机头6在联动轴53的驱动下水平向右移动，重复步骤二中的角铁螺栓安装过程将角铁的另外两个螺栓固定，再讲升降平台2下降到最低位置；

步骤四、启动翻转气缸26，翻转气缸26向上提升翻转齿条22，翻转齿条22通过啮合作用旋转翻转传动轴23，传动齿轮25在翻转传动轴23作用下将翻转齿轮24旋转，翻转齿轮24上方的机头支撑架5背离龙门架3方向旋转，当翻转气缸26升到顶端时，两个安装机头6呈水平状态，此时，将圆管放置在v形托42上，工人打开护栏站立在升降平台2上；

步骤五、再次将升降平台2上升，上升到安装位置时，停止上升，将圆形管一段插入到角铁的孔中，并且调整圆管的位置安装，安装完成后将升降平台2下降；

步骤六、动力电机13驱动x轴齿轮100，x轴齿轮100啮合活动齿轮102将移动底座在y轴方向上直线移动，当需要转向时，通过转向齿条12在气缸的作用下将直线运动转化成圆盘齿11的转动，活动齿轮102脱离x轴齿轮100与y轴齿轮101啮合，此时，移动底座1在x轴方向上直线移动，重复上述步骤完成全部的管道安装。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。