一体化全自动管道套丝生产线的制作方法

1.本发明属于管材加工设备技术领域，具体涉及一种一体化全自动管道套丝生产线。


背景技术：

2.随着我国装配式建筑建设进程逐步加深，预制混凝土构件、钢构件等在国内外已有成功的技术应用经验，而与之相匹配的机电管道工厂化预制技术也逐渐引起业内人士的重视。目前应用较多的管道套丝机常由操作人员手动将管材放置到夹具处再进行机械套丝，加工过程调试、操作涉及步骤较多，人均劳动生产率低，对计划周期内生产能力有极大影响。市场较先进的管道套丝设备只能实现单一管段部位套丝，长短管同时套丝仍依赖于人工操作，且无法实现不同长度管段在同一生产批次内上料加工。在机电安装工程施工过程中，消防喷淋系统管网所涉及到的管材其管径、长度两项参数在不同项目中，通常不具备规律性，该特性不利于喷淋管道实现批量化生产，而分批次加工则存在操作繁琐、预制周期长、生产效率低等问题，特别在装配式建筑建设的大环境下，不利于交叉施工作业、施工进度安排、提升项目管理水平。
3.公告号为cn208304364u的实用新型公开了一种自动化管道套丝生产线，依次设置有管材上料机、管材送料机、第一输送线、管材套丝机和第二输送线，管材套丝机位于第一输送线和第二输送线之间，管材套丝机设有滚筒输送线和至少一组位于滚筒输送线侧部的套丝装置，每组套丝装置均设有用于夹持管材的套丝夹具组件，滚筒输送线设有用于带动管材沿套丝装置方向移动的传动滚轮组件。建筑施工中所用的管道包括长1500mm及以下的短管和，长1500mm-4000mm的长管。该管道套丝生产线不能根据管长调整工序，管道长度较小时，管道需要跑完单条输送线的总长，输送线的效率降低，进而导致管道套丝生产线的生产效率降低。
4.因此本技术针对性研发了集管材下料、传送、套丝于一体的全自动数控生产机械设备，可有效解决目前存在的诸多问题，有利于突破机电装配式安装实施的瓶颈。


技术实现要素：

5.本发明为了解决目前采用的手动或半自动管材套丝设备生产效率低下的问题。
6.本发明提供了一种一体化全自动管道套丝生产线，包括管道送料装置、管道切割装置、管道输送线、第一套丝机、第二套丝机，管道送料装置和管道切割装置沿管道的管长方向依次设置，若干条管道输送线并列布置用于单线/或单线、跨线协同输送管道，管道输送线的选定区段设有管道换线装置，管道换线装置用于将当前管道输送线内的管道递送至相邻的管道输送线内或下一工位内；第一管道输送线衔接管道切割装置、且接近管道切割装置的一侧设置管道分类区段，管道分类区段与第一套丝机之间架设有短管传送装置，在管道分类区段设置管道换线装置；
第二管道输送线衔接第二套丝机，用于第二套丝机上料和下料；第三管道输送线衔接第一套丝机，用于第一套丝机上料和下料；管道输送线、第一套丝机、第二套丝机以及短管传送装置上安装有激光传感器，通过激光传感器检测管道的位置并反馈给控制系统控制管道套丝生产线中各部分装置协同作业。
7.进一步地，第一管道输送线与第二管道输送线之间或第二管道输送线与第三管道输送线之间设置有用于过渡的管道输送线。
8.进一步地，第一管道输送线与第二管道输送线之间设置有与管道输送线平行的管道暂存装置，管道暂存装置上安装有激光传感器。
9.进一步地，短管传送装置包括两个可相向滑移以适应管道长度的轨道架，轨道架的上夹板和下夹板安装在外侧的立板上，上、下夹板之间的间距可比例调节形成与管道外径适配的轨道，轨道从管道分类区段起至第一套丝机呈下坡趋势，轨道的出口位于第一套丝机的活动夹头的行程内、且与活动夹头的顶面间隙配合。
10.进一步地，两个轨道架之间通过中间的丝杆和两侧的导杆连接，其中一个轨道架固定、另一个轨道架在丝杆的驱动下沿导杆滑动，导杆安装在机架上；立板上开有相互平行的导槽，上夹板上的至少两个柱头一一对应的配合在立板的导槽内，柱头穿过导槽的部分螺纹连接有螺母，上夹板沿导槽滑动，螺母旋紧时夹紧立板将上夹板固定在预设位置；下夹板与立板固定连接。
11.进一步地，管道输送线包括支架，支架的顶部设置有v型槽，v型槽的底部开有缺口，支架上间隔设置的托辊从该缺口中露出，同一管道输送线上的托辊两两之间通过链条连接串连在一起，其中一个托辊通过链条与电机连接；v型槽沿线长方向分布有多个断开处，断开处设置有拨管爪，同一管道输送线上的拨管爪为一组或分为若干组，同组的拨管爪共轴安装，该轴安装在支架上，每组中的至少一个拨管爪与下部的气缸连接，气缸的缸筒与支架铰接、缸杆与拨管爪铰接，气缸推动拨管爪绕轴旋转，拨管爪将v型槽内的管道托起举翻至相邻的管道输送线内或下一工位内。
12.进一步地，托辊由两个小端对接、以对接面互为镜像的锥形滚筒组成，该对接面与v型槽的对称面重合。
13.进一步地，暂存装置包括顶部前高后低的滑架，滑架的高端与第一管道输送线对接、低端竖立的限制部与第二管道输送线延伸出的滑道对接；滑架上安装有在其顶部的低端至限制部的顶面之间顶升的推板，推板的顶面和限制部的顶面均是向第二管道输送线下倾的斜面，推板逐一将滑架上的管道顶起落入滑道内滚落至第二管道输送线中。
14.进一步地，第一管道输送线的终点处、以及第一管道输送线中管道分类区段的终点处安装有管道拦截装置；管道拦截装置包括闸板和输出转矩的驱动器，驱动器安装在架体上，闸板安装在驱动器输出端，驱动器带动闸板摆转至v型槽内时挡止管道前行。
15.进一步地，第一套丝机和第二套丝机包括机体和夹具，第一套丝机和第二套丝机上均安装有管道拦截装置，驱动器带动闸板摆转至机体的刀口前挡止管道前行；夹具包括可更换的适配管道的一个活动夹头和两个活动夹块，活动夹头和活动夹块通过各自连接的气缸动作；第一套丝机的落料口下设置有接料顺槽，接料顺槽的出口与输送皮带衔接，第一套丝机的活动夹头的下方设置有可抽拉的用于封闭该接料顺槽入口的底板。
16.与现有技术相比，本发明的优势在于：本发明提供的一种一体化全自动管道套丝生产线，可实现机电安装行业喷淋系统中镀锌钢管预制加工的快速切割、套丝。该套生产线有利于实现机电管线工业化、产业化模式下的构件预制生产，具有提高施工效率、提升工程质量、降低预制成本、减少建筑垃圾、缩短现场周期、操作安全可靠、节约材料及劳动力等突出优势，可有效保证项目施工进度、质量、安全、生产等。主要适用于镀锌钢管管材，适用管径范围为dn15mm～dn80mm（φ21.3～φ88.9），适用管长范围为200mm～6000mm，适用壁厚2.8～4.0mm。
附图说明
17.图1为一体化全自动管道套丝生产线的结构示意图。
18.图2为管道输送线的结构示意图。
19.图3为暂存装置的结构示意图。
20.图4、图5为短管传送装置、第一套丝机的组合示意图。
21.图中：1-管道切割装置；2a-第一套丝机；2b-第二套丝机；2.1-机体；2.2-夹具；2.2.1-活动夹头；2.2.2-活动夹块；3-管道输送线；3a-第一管道输送线；3a.1-管道分类区段；3b-第二管道输送线；3b.1-滑道；3c-第三管道输送线；3.1-支架；3.2-v型槽；3.3-托辊；3.4-电机；4-短管传送装置；4.1-上夹板；4.2-下夹板；4.3-立板；4.4-轨道；4.5-丝杆；4.6-导杆；4.7-机架；4.8-导槽；4.9-柱头；5-管道暂存装置；5.1-滑架；5.2-限制部；5.3-推板；6-管道换线装置；6.1-拨管爪；6.2-轴；6.3-管道换线装置气缸；7-管道拦截装置；7.1-闸板；7.2-驱动器；8-接料顺槽；9-输送皮带；10-底板。
具体实施方式
22.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，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的附图。
23.如图1所示；一种一体化全自动管道套丝生产线，包括管道送料装置、管道切割装置1、管道输送线3、第一套丝机2a、第二套丝机2b，管道送料装置和管道切割装置1沿管道的管长方向依次设置，若干条管道输送线3并列布置用于单线/或单线、跨线协同输送管道，管道输送线3的选定区段设有管道换线装置6，管道换线装置6用于将当前管道输送线内的管道递送至相邻的管道输送线内或下一工位内；第一管道输送线3a衔接管道切割装置1、且接近管道切割装置1的一侧设置管道分类区段3a.1，管道分类区段3a.1与第一套丝机2a之间架设有短管传送装置4，在管道分类区段3a.1设置管道换线装置6；第二管道输送线3b衔接第二套丝机2b，用于第二套丝机2b上料和下料；第三管道输送线3c衔接第一套丝机2a，用于第一套丝机2a上料和下料；管道输送线3、第一套丝机2a、第二套丝机2b以及短管传送装置4
上安装有激光传感器，通过激光传感器检测管道的位置并反馈给控制系统控制管道套丝生产线中各部分装置协同作业。
24.第一管道输送线3a与第二管道输送线3b之间或第二管道输送线3b与第三管道输送线3c之间设置有用于过渡的管道输送线。第一管道输送线3a与第二管道输送线3b之间设置有与管道输送线平行的管道暂存装置5，管道暂存装置5上安装有激光传感器。
25.管道切割装置1主要由管道上料夹紧装置和数控切割器组成，其中数控切割器的切割部位设置有长度传感器，用于定长切断钢管。管道送料装置送来的长钢管通过管道切割装置1截断成标准长度的若干节。截断后的钢管在第一管道输送线3a上输送，其中，短钢管到达管道分类区段3a.1后，被管道换线装置6传递到短管传送装置4内，短钢管通过短管传送装置4后落到第一套丝机2a的夹具内，由第一套丝机2a进行套丝。长钢管通过管道分类区段3a.1后继续向前移动，移动一定距离后，被管道换线装置6传递到管道暂存装置5内，而后再进入第二管道输送线3b内，第二管道输送线3b将长钢管输送至第二套丝机2b的夹具前，第二套丝机2b对长钢管的一端套丝完成后，该长钢管被传递到第三管道输送线3c，再由第三管道输送线3c输送到第一套丝机2a的夹具前，至此完成长钢管的两端套丝，套丝完的长钢管再通过第三管道输送线3c从第一套丝机2a上退出，而后从第三管道输送线3c上卸下。
26.如图2所示；管道输送线3包括支架3.1，支架3.1是管道输送线的承载主体，支架3.1是型钢焊接的架体。支架3.1的顶部设置有v型槽3.2，v型槽3.2的底部开有缺口，支架3.1上间隔设置的托辊3.3从该缺口中露出，v型槽3.2作为钢管进入管道输送线内的导向结构，使钢管准确无误的落在托辊3.3上。每一个托辊3.3均连接转矩输入元件。同一管道输送线上的托辊3.3两两之间通过链条连接串连在一起，其中一个托辊3.3通过链条与电机3.4连接；v型槽3.2沿线长方向分布有多个断开处，断开处设置有拨管爪6.1，拨管爪6.1为与v型槽3.2的夹角相同的v型爪，同一管道输送线上的拨管爪6.1为一组或分为若干组，同组的拨管爪6.1共轴安装，该轴6.2安装在支架3.1上，每组中的至少一个拨管爪6.1与下部的气缸连接，气缸的缸筒与支架3.1铰接、缸杆与拨管爪6.1铰接，气缸推动拨管爪6.1绕轴旋转，拨管爪6.1将v型槽3.2内的管道托起举翻至相邻的管道输送线内或下一工位内。
27.同一管道输送线上的拨管爪6.1分为若干组，可以根据工作内容选择性启动某一组，减少能源的浪费和设备的磨损。
28.其中第一管道输送线中管道分类区段3a.1、第二管道输送线接近第二套丝机2b的一段、第三管道输送线第一套丝机2a的一段托辊3.3的密度高于其他区段。管道分类区段3a.1中的拨管爪6.1为独立的一组，管道分类区段3a.1中的拨管爪6.1的密度高于其他区段。
29.托辊3.3由两个小端对接、以对接面互为镜像的锥形滚筒组成，该对接面与v型槽的对称面重合。为了增加托辊3.3与钢管之间的摩擦力，防止钢管打滑，托辊3.3的表面包覆橡胶。
30.管道套丝生产线的部分位置安装有管道拦截装置7，管道拦截装置7包括闸板7.1和输出转矩的驱动器7.2，驱动器7.2安装在架体上，闸板7.1安装在驱动器输出端。驱动器7.2为带有减速器的电动机。
31.如图4、图5所示；短管传送装置4包括两个可相向滑移以适应管道长度的轨道架，
轨道架的上夹板4.1和下夹板4.2安装在外侧的立板4.3上，上、下夹板之间的间距可比例调节形成与管道外径适配的轨道4.4，钢管的两端限制在轨道4.4内，轨道4.4从管道分类区段3a.1起至第一套丝机2a呈下坡趋势，钢管沿轨道4.4滚落且因为轨道4.4的高度限制钢管不会堆叠，轨道4.4的出口位于第一套丝机2a的活动夹头的行程内、且与活动夹头2.2.1的顶面间隙配合。
32.具体的，两个轨道架之间通过中间的丝杆4.5和两侧的导杆4.6连接，其中一个轨道架固定、另一个轨道架在丝杆4.5的驱动下沿导杆4.6滑动，导杆4.6安装在机架4.7上。立板4.3上开有相互平行的导槽4.8，上夹板4.1上的至少两个柱头4.9一一对应的配合在立板的导槽4.8内，柱头4.9穿过导槽4.8的部分螺纹连接有螺母，上夹板4.1沿导槽4.8滑动，螺母旋紧时夹紧立板4.3将上夹板4.1固定在预设位置；下夹板4.2与立板4.3固定连接。并且上夹板4.1的轨道4.4入口侧是向上卷曲的弯头，便于钢管顺利进入轨道4.4内。
33.如图4所示；第一套丝机2a包括机体2.1和夹具2.2，第一套丝机2a上安装有管道拦截装置7，驱动器7.2安装在机体2.1上，驱动器7.2带动闸板7.1摆转至机体2.1的刀口前挡止管道前行。夹具2.2包括可更换的适配管道的一个活动夹头2.2.1和两个活动夹块2.2.2，不同管径的管道替换不同型号的活动夹头2.2.1和活动夹块2.2.2，活动夹头2.2.1和活动夹块2.2.2通过各自连接的气缸动作。第一套丝机2a的落料口下设置有接料顺槽8，接料顺槽8的出口与输送皮带9衔接，第一套丝机2a的活动夹头2.2.1的下方设置有可抽拉的用于封闭该接料顺槽入口的底板10，底板10与一侧的气缸连接，通过气缸推拉底板。一定长度范围内的短管套丝完成后从第一套丝机2a的落料口落下通过接料顺槽8进入输送皮带9内，由输送皮带9输送到指定区域。若钢管的长度较长，不能顺利通过接料顺槽8，则底板10封闭第一套丝机2a的落料口，该钢管被第三管道输送线3c拖走。第三管道输送线3c靠近第一套丝机2a的一侧有一组独立的管道换线装置6，此部分钢管被该组管道换线装置6传递到指定位置。
34.短管传送装置4给第一套丝机2a供料的原理是：轨道4.4的出口位于第一套丝机2a的活动夹头的行程内、且与活动夹头2.2.1的顶面间隙配合；在第一状态下，活动夹头2.2.1的顶面封堵轨道4.4的出口，钢管无法从轨道4.4内脱出，第一状态为活动夹头2.2.1夹紧待套丝的钢管的状态。在第二状态下，活动夹头2.2.1后退，松脱已套丝完的钢管，活动夹头2.2.1后退至打开轨道4.4的出口时，一根钢管从轨道4.4内落下，钢管落在活动夹头2.2.1的c型夹持面前，由于轨道4.4的出口至活动夹头2.2.1的滑行面的距离略大于钢管的直径，所以一根钢管落下后，活动夹头2.2.1再次向前推封闭轨道4.4的出口，即可保证每次仅落下一根钢管，活动夹头2.2.1和活动夹块2.2.2配合夹紧夹具内的钢管，机体2.1进行套丝作业。
35.如图3所示；管道暂存装置5包括顶部前高后低的滑架5.1，滑架5.1的高端与第一管道输送线3a对接、低端竖立的限制部5.2与第二管道输送线3b延伸出的滑道3b.1对接；滑架5.1上安装有在其顶部的低端至限制部5.2的顶面之间顶升的推板5.3，推板5.3的顶面和限制部5.2的顶面均是向第二管道输送线3b下倾的斜面，推板5.3逐一将滑架5.1上的管道顶起落入滑道3b.1内滚落至第二管道输送线3b中。推板5.3每完成一次升降动作，将一根钢管从滑架5.1上推出，推板5.3落下后，后面的钢管顺势又滚动到推板5.3上方，等待推板5.3下次升起。
36.当管道切割装置1个切割速度与第二套丝机2b的套丝速度不匹配时，具体为：当管道切割装置1的切割速度大于第二套丝机2b的套丝速度时，富余的钢管暂存在管道暂存装置5上；当管道切割装置1的切割速度小于第二套丝机2b的套丝速度时，管道暂存装置5上存储的钢管可及时供给第二套丝机2b；防止管道套丝生产线中的设备闲置，实现最高的生产效率。
37.为了避免钢管的移动不受控，第一管道输送线3a的终点处、以及第一管道输送线中管道分类区段3a.1的终点处安装有管道拦截装置7；管道拦截装置7包括闸板7.1和输出转矩的驱动器7.2，驱动器7.2安装在架体上，闸板7.1安装在驱动器输出端，驱动器7.2带动闸板7.1摆转至v型槽内时挡止管道前行。驱动器7.2为带有减速器的电动机。
38.如图4所示；第二套丝机2b包括机体2.1和夹具2.2，第二套丝机2b上安装有管道拦截装置7，驱动器7.2安装在机体2.1上，驱动器7.2带动闸板7.1摆转至机体2.1的刀口前挡止管道前行；夹具2.2包括可更换的适配管道的一个活动夹头2.2.1和两个活动夹块2.2.2，活动夹头2.2.1和活动夹块2.2.2通过各自连接的气缸动作。
39.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。