一种钢管点装平台技术领域
本发明属于钢管加工设备技术领域，涉及一种钢管点装平台，本发明所述钢管一般是用于连接铁塔横担或支管。
背景技术
随着电力建设的发展，越来越多的钢管杆塔应用于输电线路，而由于钢管杆塔形式多样的结构形式，特别是钢管与横担等结构的连接节点连接形式多样化会导致车间点装立模困难。除此以外，当加工的构件数量少的时候，前期立模所花费的时间将占总工作量的绝大部分比重，这样就较大地降低了工作效率。同时传统的点装立模方法劳动强度大，立模时间久，场地利用率不高，人工成本较高，生产效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于钢管与横担等结构连接节点形式多样化，导致对钢管进行点装的工作变得困难，并针对该问题提供一种钢管点装平台。
引起点装工作繁琐的原因至少包括两个方面的因素，一方面点装工作需要对钢管待点装的部位进行精确定位，另一方面，需要适应钢管待点装部位的具体结构特性，以便点装过程顺利进行。本发明首先解决第一方面的技术问题，事实上，不对钢管待点装的部位进行精确定位而仅仅依靠安装孔对齐的方式往往会导致点装精度不够，本发明的技术方案是：一种钢管点装平台包括平台本体、移动部件以及通过移动部件在平台本体上移动的点装靠模、测量部件、驱动移动部件运作的驱动部件以及控制电路，所述移动部件包括横向移动机构、纵向移动机构以及转动机构，所述测量部件包括用于测量点装靠模横向移动距离的第一测距传感器、用于测量点装靠模纵向移动距离的第二测距传感器以及用于测量点装靠模转动角度的角度传感器，所述控制电路包括数据输入端、信号接收端及指令输出端，所述第一测距传感器、第二测距传感器及角度传感器与信号接收端连接，所述驱动部件与指令输出端连接。
通过在控制电路数据输入端输入钢管的结构数据，控制电路可以通过指令输出端指令驱动部件驱动移动部件运作，使点装靠模在钢管点装平台上通过三个方面调整位置，在位置调整过程中，通过测量部件实时测量点装靠模的位置，当测量到的点装靠模位置与输入端输入的钢管结构数据相一致时，控制电路通过指令输出端指令驱动部件停止工作，从而使点装靠模正好位于钢管待点装的部位。
然而，在一些情况下，点装靠模位置会调整过度，通常而言，点装靠模的重量都较大，因此在点装靠模位置达到与输入端输入的钢管结构数据相一致时，会因为惯性未及时停止移动，使点装靠模偏离钢管待点装部位。
本领域技术人员可以通过对控制电路的优化，使点装靠模比较接近钢管待点装部位时，将点装靠模的位置调整速度降低至相当低的水平，以便保证在点装靠模正好位于钢管待点装部位处。
本领域技术人员也可以增设移动部件制动机构，使所述制动机构分别连接指令输出端，当点装靠模正好位于钢管待点装部位处时，制动机构及时对驱动部件进行制动，在本发明之前，任何具有制动效果的机械及电学方面的装置均可以充当制动部件，例如刹皮、制动电机等等。本领域技术人员可以根据所选用制动部件的使用属性，将制动部件应用到驱动部件的各种组件之中。
更为一劳永逸的方法是改变驱动部件中部分组件的结构，从而使得制动对于驱动部件来说变得更加容易。作为驱动部件的一种形式，本发明所述驱动部件包括横向驱动机构、纵向驱动机构及转动驱动机构，所述横向驱动机构包括横向电机以及连接横向移动机构与横向电机的第一传动结构，所述纵向驱动机构包括纵向电机以及连接纵向移动机构与纵向电机的第二传动结构，所述转动机构包括转动电机以及连接转动机构与转动电机的第三传动结构，所述横向电机、纵向电机及转动电机均与指令输出端连接。在本发明所述驱动部件中，所述第一传动结构、第二传动结构及第三传动结构均至少包括丝杆、齿轮及传动轮中的一种，采用这些传动结构，在点装靠模停止位置调整时，因惯性作用而发生位置偏离的可能性将得到极大的降低，甚至于没有（例如丝杆）。
本发明所要解决的第二方面的技术问题是对钢管进行点装时，如何适应钢管待点装部位的具体结构特性，以便点装过程顺利进行。本发明提供了一种点装靠模，该点装靠模包括主板、在主板上滑动的滑条以及在滑条上滑动的滑块。滑条在主板上的滑动以及滑块在滑条上的滑动均可以通过采用机械技术领域所知的多种形式而实现，例如在主板上设置两条相互平行的T形槽，同时对滑条的两端进行结构改造使之能够与T形槽相匹配；同样，在滑条上设置T形槽，而滑块设置与滑条T形槽相匹配的突起卡入滑条T形槽内。
滑条在主板上的滑动方向至少不应与滑块在滑条上的滑动方向一致，这样滑块就可以滑动至主板上的任意位置，对于任何的点装结构均能适应。本发明建议设置在主板上的T形槽与设置在滑条上的T形槽相互垂直，使滑条的滑动方向与滑块的滑动方向相互垂直。
另外，滑块上设有安装通孔，而滑条上设有与安装通孔相对应的开口，对钢管进行点装定位时，安装螺栓需穿过安装通孔及开口完成点装定位。
在点装之初，需要将钢管转至合适的位置，使钢管待点装部位与点装靠模横向移动方向对齐。本发明提供了一种旋转钢管的结构，该结构在所述钢管点装平台上设置了支撑座，所述支撑座设有支撑钢管端部的立模圆板以及立模圆板转轴，所述立模圆板在径向方向设有长槽以及在长槽内滑动的移动块，移动块上设有安装通孔。技术人员在对不同尺寸的钢管进行定位时，可以移动长槽内的移动块，使移动块中的安装孔与钢管两端的安装孔对齐固定。
钢管两端各焊接有一个法兰，但将移动块中的安装通孔与钢管两端法兰安装孔对齐通常也是一件繁琐的工作，例如需要先将钢管支起，然后将钢管两端法兰与立模圆板相对，使移动块中的安装孔与钢管法兰上的安装孔对齐安装。因此本发明所述点装平台增设了转动立模圆板转轴的转轴电机、与长槽平行设置的丝杆以及驱动丝杆转动的丝杆电机，所述移动块设有与丝杆相匹配的螺纹孔。所述丝杆电机与转轴电机均和控制电路的指令输出端连接。
为了使钢管两端与立模圆板顺利固定，需要事先将钢管的轴线与立模圆板的轴线相互重合，为此，本发明所述钢管点装平台还包括伸缩辊轮架，所述伸缩辊轮架包括辊轮座、支撑钢管的辊轮组以及控制辊轮组相对辊轮座高度的伸缩机构，进一步的，所述伸缩机构与指令输出端连接。
附图说明
图1是实施例所述一种钢管点装平台的结构示意图；
图2是实施例所述立模圆板的一种结构示意图；
图3是实施例所述立模圆板的另一种结构示意图；
图4是实施例所述纵向移动机构及第二传动结构的结构示意图；
图5是实施例所述转动移动机构及第三传动结构的结构示意图；
图6是实施例所述靠模底座的俯视结构示意图；
图7是实施例所述点装靠模的结构示意图；
图8是实施例所述点装靠模板对钢管进行点装时的结构示意图；
图9是实施例所述第一传动结构运行的程序流程图。
具体实施方式
实施例
见图1-9，一种钢管点装平台，包括平台本体、点装靠模10、移动部件、测量部件、驱动移动部件运作的驱动部件以及控制电路，所述控制电路包括数据输入端、信号接收端及指令输出端。
所述平台本体包括固定支撑座32、活动支撑座33、滑轨9、固定辊轮架6以及活动辊轮架7，所述固定支撑座及活动支撑座均包括立模圆板5（2）、手转轮31、立模圆板转轴以及立模圆板转轴轴承座4（3），手转轮31及立模圆板5通过立模圆板转轴连接，实现由手转轮31转动立模圆板5。所述固定支撑座32通过固定台34将立模圆板转轴轴承座3固定在滑轨9的一侧，活动支撑座33通过底部设有滑轮的滑动台35在滑轨9上滑动，位于活动支撑座33上的立模圆板转轴轴承座4固定在滑动台35上。
所述立模圆板在其径向方向设有八个长槽40，将立模圆板平分成八等份，所述长槽40内设有移动块42，所述移动块42两侧均设有凹陷槽以分别供长槽40两侧插入，从而可以使移动块42在长槽40上滑动，移动块42中部还设有供安装螺栓穿过的安装孔。所述立模圆板设有与长槽40平行的丝杆41、丝杆电机44以及分别连接丝杆41和丝杆电机44的齿轮组43，移动块42设有与丝杆41连接的连接突起45，所述连接突起45上设有与丝杆41螺纹相匹配的螺纹孔，丝杆41在该螺纹孔中的转动就可以控制移动块42在长槽40上的移动位置，所述丝杆电机44与指令输出端连接。
移动部件包括横向移动机构、纵向移动机构以及转动移动机构，所述横向移动机构包括靠模台车8，所述靠模台车8底部设有在滑轨9上滚动的滑轮；所述纵向移动机构包括位于靠模台车8上的两个靠模底座13、设置在靠模台车8上的两条平行滑轨以及位于两条平行滑轨之间的两段丝杆50，所述靠模底座13顶部设有点装靠模10，靠模底座13底部设有在两条平行滑轨上滑动的滑轮以及与丝杆50相匹配的螺纹孔，所述两段丝杆50的螺纹旋向相反。
所述转动机构包括连接点装靠模10与靠模底座13的靠模转轴52，另外，本实施例还在靠模底座13上固定了指示板16，所述指示板16设有供靠模转轴52穿过的轴孔，并标识了转角刻度，点装靠模10设有指向转角刻度的指针17。
所述点装靠模包括与靠模转轴52连接的主板、滑条11以及滑块12，主板为框架结构，主板两侧内框设有T形槽，滑条11两端设有T形卡块从而可将滑条两端分别卡入主板两侧内框，同样，在滑条11上设置T形槽，而滑块12设置与滑条T形槽相匹配的突起卡入滑条T形槽内。滑条11在主板上的滑动方向与滑块12在滑条11上的滑动方向相互垂直。
所述驱动部件包括横向驱动机构、纵向驱动机构及转动驱动机构，所述横向驱动机构包括设置在靠模台车8上的横向电机以及第一传动结构，所述第一传动结构包括与横向电机转轴连接的施力齿轮、与靠模台车8底部滑轮轴连接的受力齿轮以及连接施力齿轮和受力齿轮的传动链条，为控制靠模台车8底部滑轮的滚动速度的变化率，可以调整受力齿轮与施力齿轮的齿轮比；所述纵向驱动机构包括纵向电机以及第二传动结构，所述第二传动结构包括两端分别与纵向电机51和丝杆50连接的齿轮组；所述传动驱动机构包括转动电机14以及第三传动结构，所述第三传动结构包括两端分别与转动电机14和靠模转轴53连接的齿轮组15，所述横向电机、纵向电机及转动电机均与指令输出端连接。
所述测量部件包括第一测距传感器、第二测距传感器以及角度传感器，所述第一测距传感器包括设置在固定辊轮架6上的第一信号发射端以及设置在靠模台车8上的第一信号接收端；所述第二测距传感器包括设置在靠模台车8上的第二信号发射端以及设置在靠模底座13上的第二信号接收端；所述角度传感器与靠模转轴53轴连接；所述第一信号发射端、第二信号发射端及角度传感器均与控制电路连接。
本实施例中移动部件的移动遵循相同的方式，以横向移动机构为例进行说明：
先通过数据输入端向控制电路输入钢管点装焊接图纸中精确的点装数据，包括钢管1的尺寸、点装的具体位置等，然后启动第一测距传感器，检测第一信号发射端及第一信号接收端之间的距离是否处于最小值（也即靠模台车8是否处于初始位置），如果不是，指令输出端向横向电机发出启动指令，直到靠模台车8处于初始位置；
当靠模台车8位于初始位置后，控制电路根据输入的点装数据向横向电机发出启动指令，使其驱动靠模台车8向钢管中待点装的部位前进，在靠模台车8向钢管1中待点装的部位前进的过程中，第一测距传感器实时检测第一信号发射端与第一信号接收端之间的距离，在第一信号发生端与第二信号接收端接近目标数值（即靠模台车8正好位于钢管1待点装部位）时，指令输出端向制动部件发出启动指令，以降低靠模台车8的横向移动速度直至静止，如果此时经第一测距传感器检测靠模台车8还没有正好位于钢管1待点装部位，则进行新一轮横向电机及制动部件启动的过程，直到靠模台车8正好位于钢管1待点装部位。
对于点装靠模8的纵向及转动移动机构，本实施例采用齿轮组及丝杆转轴等传动结构，通过控制电机的转动一般就可以精确的得到点装靠模8的纵向及转动位置，因此，可以省略相应的制动结构及流程。
本实施例所述点装平台的运行过程如下：
将钢管1的各种加工数据输入控制电路的数据输入端，沿着滑轨9调整活动辊轮架7的位置，随后启动控制电路，控制电路指令输出端将控制伸缩机构使固定辊轮架6及活动辊轮架7中的辊轮组处于特定的高度，使钢管1放置在两个辊轮架上后，钢管1的轴线与立模圆板的轴线重合。
将钢管1通过吊车放置在两个辊轮架上，然后控制丝杆电机44带动丝杆41转动，将移动块42在长槽40内移至规定的位置，然后移动活动支撑座33，由台阶销穿过钢管1两端法兰的安装孔及移动块42上的安装孔进行固定，再旋转手转轮31。
而后先移动横向移动机构，而后再转动转动机构，最后移动纵向移动机构，每种机构的移动或转动均采用类似横向移动机构移动的方式，即先判断是否已经完全处于初始位，然后再根据指令进行移动或转动，移动到位后点装靠模10即可与钢管1上的支管18定位。