在线穿管工业机器人及其在交联聚乙烯管生产中的应用的制作方法

本发明属于工业机器人，具体涉及在线穿管工业机器人及其在交联聚乙烯管生产中的应用。

背景技术：

1、随着工业生产自动化水平的不断提高，工业机器人在管道穿管作业领域得到了日益广泛的应用。对于管线的穿管作业，采用机器人牵引的方式在提高工作效率、保障作业质量和操作安全方面具有明显优势。在交联聚乙烯管的生产过程中，管材定型后需要通过穿管工业机器人实现在线穿管，使得交联聚乙烯管穿入到波纹套管中，形成用于建筑内冷热水输送的复合管材结构。

2、交联聚乙烯管具有优良的耐温性、耐腐蚀性和长期蠕变性能，主要应用于建筑冷热水供应系统、集中供暖、地面采暖系统等领域。将交联聚乙烯管穿入波纹套管中，当管材出现故障后，可以随时将波纹套管内部的交联聚乙烯管抽出并更换新的管材，从而方便后期维修。目前，利用工业机器人实现管材自动穿管已成为该领域的重要发展方向。

3、现有技术中，穿管工业机器人通常采用以下方式实现内衬管的穿管：在一根长杆的端部设置夹具，穿管时先将长杆从金属波纹管的一端插入，并从另一端伸出，然后通过长杆端部的夹具将内衬管夹持固定，使内衬管固定在长杆的端部，之后长杆进行复位，在复位过程中长杆带动内衬管一同运动而穿入到金属波纹管内部，实现穿管目的。

4、然而，上述穿管方式在对较长的交联聚乙烯管进行穿管时，与之配套的金属波纹管也相应较长，因此长杆的长度也必须设置得足够长。在穿管过程中，长杆完成内衬管夹持后需要进行复位平移运动以滑出金属波纹管，这就导致整个穿管工业机器人在横向长度方向上需要占用过大的面积，进而增加了厂房面积的使用成本，限制了工业机器人在穿管作业中的整体布局灵活性。

5、为解决上述问题，本发明提出了在线穿管工业机器人及其在交联聚乙烯管生产中的应用。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的问题，本发明提供了在线穿管工业机器人及其在交联聚乙烯管生产中的应用。

2、为了实现上述目的，本发明提供技术方案如下：

3、在线穿管工业机器人，用于将内衬管穿入金属波纹管内，包括：

4、放置架，所述放置架上设有放置槽；

5、安装架，位于所述放置架的上方；

6、牵引组件，包括牵引杆和第二限位组件，所述牵引杆端部与内衬管连接，所述牵引杆穿入金属波纹管内部，所述第二限位组件与金属波纹管的内侧波谷形成单向限位配合；

7、滑移组件，设置于所述放置架和安装架上，包括第一限位组件和驱动组件，所述第一限位组件与金属波纹管的外侧波谷形成限位配合，所述驱动组件用于驱动第一限位组件轴向往复滑移；

8、所述滑移组件通过第一限位组件作用于金属波纹管，使金属波纹管发生轴向压缩与复位，所述第二限位组件与第一限位组件协同配合，使得第一限位组件的往复滑移驱动牵引杆进行单向步进移动。

9、进一步的，所述第一限位组件包括限位块和电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端与所述限位块固定连接，所述限位块用于在所述电动伸缩杆的驱动下插入或脱离所述金属波纹管的所述外侧波谷。

10、进一步的，所述驱动组件包括第一电控滑轨和第二电控滑轨，所述放置架和所述安装架上均固定连接有第一电控滑轨，所述第一电控滑轨内滑动连接有滑动板，所述第二电控滑轨安装于所述滑动板上，所述第二电控滑轨内滑动连接有滑动块；所述电动伸缩杆安装于第二电控滑轨的滑动块以及滑动板的端部，所述第一电控滑轨用于驱动所述滑动板沿所述金属波纹管的轴向滑移，所述第二电控滑轨用于驱动所述电动伸缩杆及所述限位块沿所述金属波纹管的轴向滑移。

11、进一步的，所述第二限位组件包括斜面块和第一弹簧，所述斜面块沿径向滑动连接于所述牵引杆上，且斜面块的斜面朝向牵引杆的穿入方向设置，所述第一弹簧的两端分别与所述斜面块和所述牵引杆固定连接。

12、进一步的，所述牵引杆的端部设有用于固定内衬管的插槽，牵引杆上设有夹持组件，所述夹持组件包括夹板、第二弹簧和电控推杆，所述夹板滑动连接于所述牵引杆上并位于所述插槽处，所述第二弹簧的两端分别与所述夹板和所述牵引杆固定连接，所述电控推杆固定连接于所述牵引杆内，所述电控推杆的伸缩端设有倾斜面，用于推动所述夹板向外移动以夹持所述内衬管。

13、进一步的，所述安装架上固定连接有气缸，所述气缸用于与外部固定架固定连接，以驱动所述安装架靠近或远离所述放置架。

14、进一步的，所述放置槽的直径与所述金属波纹管的外径相适配，所述牵引杆的直径与所述金属波纹管的内径相适配。

15、本发明还提供了一种交联聚乙烯管的生产方法，采用如上所述的在线穿管工业机器人，将交联聚乙烯管作为内衬管穿入金属波纹管中。

16、本发明具有以下有益效果：

17、1、本申请中，牵引组件与滑移组件共同组成步进式循环移动机构，步进式循环移动机构用于驱动牵引杆从金属波纹管的一端进入，并逐步移出金属波纹管。此方式不受金属波纹管总长度的限制，仅通过多次步进位移即可完成穿管，因此在生产线布置中可将穿管工业机器人的横向占用长度大幅缩减，降低了厂房面积使用成本，有利于生产空间的集约化利用，也有利于工业机器人在生产线中的灵活布局和集成。

18、2、本申请利用金属波纹管自身固有的环向波节结构，通过第一限位组件与金属波纹管外侧波谷之间的限位配合，以及第二限位组件与内侧波谷之间的单向限位配合，实现了对金属波纹管的压缩、伸长复位以及牵引杆的步进式驱动。

1.在线穿管工业机器人，用于将内衬管（23）穿入金属波纹管（20）内，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的在线穿管工业机器人，其特征在于，所述第一限位组件包括限位块（10）和电动伸缩杆（9），所述电动伸缩杆（9）的伸缩端与所述限位块（10）固定连接，所述限位块（10）用于在所述电动伸缩杆（9）的驱动下插入或脱离所述金属波纹管（20）的所述外侧波谷（21）。

3.根据权利要求2所述的在线穿管工业机器人，其特征在于，所述驱动组件包括第一电控滑轨（6）和第二电控滑轨（8），所述放置架（1）和所述安装架（5）上均固定连接有第一电控滑轨（6），所述第一电控滑轨（6）内滑动连接有滑动板（7），所述第二电控滑轨（8）安装于所述滑动板（7）上，所述第二电控滑轨（8）内滑动连接有滑动块；所述电动伸缩杆（9）安装于第二电控滑轨（8）的滑动块以及滑动板（7）的端部，所述第一电控滑轨（6）用于驱动所述滑动板（7）沿所述金属波纹管（20）的轴向滑移，所述第二电控滑轨（8）用于驱动所述电动伸缩杆（9）及所述限位块（10）沿所述金属波纹管（20）的轴向滑移。

4.根据权利要求1所述的在线穿管工业机器人，其特征在于，所述第二限位组件包括斜面块（13）和第一弹簧（14），所述斜面块（13）沿径向滑动连接于所述牵引杆（12）上，且斜面块（13）的斜面朝向牵引杆（12）的穿入方向设置，所述第一弹簧（14）的两端分别与所述斜面块（13）和所述牵引杆（12）固定连接。

5.根据权利要求1所述的在线穿管工业机器人，其特征在于，所述牵引杆（12）的端部设有用于固定内衬管（23）的插槽（15），牵引杆（12）上设有夹持组件，所述夹持组件包括夹板（16）、第二弹簧（17）和电控推杆（18），所述夹板（16）滑动连接于所述牵引杆（12）上并位于所述插槽（15）处，所述第二弹簧（17）的两端分别与所述夹板（16）和所述牵引杆（12）固定连接，所述电控推杆（18）固定连接于所述牵引杆（12）内，所述电控推杆（18）的伸缩端设有倾斜面（19），用于推动所述夹板（16）向外移动以夹持所述内衬管（23）。

6.根据权利要求1所述的在线穿管工业机器人，其特征在于，所述安装架（5）上固定连接有气缸（4），所述气缸（4）用于与外部固定架固定连接，以驱动所述安装架（5）靠近或远离所述放置架（1）。

7.根据权利要求1所述的在线穿管工业机器人，其特征在于，所述放置槽（2）的直径与所述金属波纹管（20）的外径相适配，所述牵引杆（12）的直径与所述金属波纹管（20）的内径相适配。

8.一种交联聚乙烯管的生产方法，其特征在于，采用如权利要求1至7中任一项所述的在线穿管工业机器人，将交联聚乙烯管作为内衬管（23）穿入金属波纹管（20）中。