一种用于管道喷标试水加工的自动化装置 |
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| 申请号 | CN201710593342.2 | 申请日 | 2017-07-20 | 公开(公告)号 | CN107402123A | 公开(公告)日 | 2017-11-28 |
| 申请人 | 禹州市新光铸造有限公司; | 发明人 | 李红杰; 李中灿; 许进福; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 钢 管管道的喷标、试 水 和传输设备技术领域，尤其涉及一种用于管道喷标试水加工的自动化装置，包括传输装置、喷标装置、试水装置和 控制器 ，喷标装置包括喷标固定架上设置的升降架、升降架上设置的喷标车和喷标控制器，试水装置包括中转架上设置的中转机构、水箱和试水控制器，喷标装置和试水装置通过传输装置连接传输管道，传输管道通过具有传动 支撑 块 的传动机构支撑传动，本发明中设置多个 传感器 ，通过传感器确定管道加工中各个工作部件的 位置 和加工步骤，控制器接收和控制喷标控制器和试水控制器并控制传输装置的驱动 电机 ，自主高效的完成管道的喷标、试水和传输工作，为企业降低人 力 ，帮助企业的发展和自动化生产。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于管道喷标试水加工的自动化装置，其特征在于：包括传输装置（1）、喷标装置（2）、试水装置（3）和控制器，传输装置（1）将管道依次输送到喷标装置（2）和试水装置（3），所述喷标装置（2）包括龙门形的喷标固定架（201）、升降架（202）、喷标车（203）和喷标控制器，升降架（202）通过钢绳连接设置在喷标固定架（201）顶部的升降架电机，所述升降架电机与喷标控制器连接，升降架（202）上设置有用于安装喷标模板的模板置架（204），升降架（202）的四个角垂直于底面焊接有角钢，角钢的两个面上通过轴安装有轴承，升降架（202）每个角设置的两个轴承与喷标固定架（201）的一个支脚的两个侧面接触以限定升降架（202）在水平方向的位置，喷标固定架（201）的支脚上设置有两个连接喷标控制器的升降架传感器，用以限制升降架（202）上下移动的行程，升降架（202）上设置有平行于待喷标管道长度方向的轨道，轨道上设有两个连接喷标控制器的喷标车传感器，用以限制通过轨道轮安装在轨道上的喷标车（203）的行程，所述喷标车（203）由连接喷标控制器的喷标车驱动机构驱动，喷标车（203）上设置有涂料箱、喷标枪和连接喷标控制器的喷枪控制板，喷标枪枪口朝向模板置架（204）上的喷标模板；所述试水装置（3）包括中转架（301）、中转机构（302）、水箱（303）和试水控制器，水箱（303）设置在传输装置（1）与下料传输带（4）之间，中转架（301）架设在水箱（303）上方并且架体两端分别朝传输装置（1）和下料传输带（4）的方向伸出，所述中转机构（302）通过轨道轮设置在中转架（301）的顶部架体上，并由连接试水控制器的中转驱动电机驱动沿喷标后的管道的传输方向移动，中转架（301）的顶部架体上沿喷标后管道的传输方向依次设置有用以控制中转机构（302）停车位置的上料传感器、试水传感器和下料传感器，且均与试水控制器连接，中转机构（302）包括转移架（304）和夹持架（305），转移架（304）上设有沿中转架（301）顶部架体移动的轨道轮和用于升降夹持架（305）的夹持架升降电机，转移架（304）底面焊接有两对为夹持架（305）的升降导向的引导杆（306），并且引导杆（306）上设置有两个连接试水控制器的升降传感器，用以调节控制夹持架（305）的运动行程，夹持架（305）通过轨道轮设置在引导杆（306）之间，并由夹持架升降电机通过钢绳沿引导杆（306）升降，夹持架（305）相对的两个夹持端分别设有气缸（307），所述气缸（307）的活塞杆同轴且平行于所夹持管道，并且气缸（307）与试水控制器控制连接，所述喷标控制器、试水控制器、传输装置（1）上的驱动电机和下料传输带（4）上的驱动电机均与控制器控制连接。 |
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| 说明书全文 | 一种用于管道喷标试水加工的自动化装置技术领域背景技术[0002] 管道是用管子、管子联结件和阀门等联结成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置，管道用途很广，主要在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气等装置中。排水管道是我们目前生活中离不开的设备，指的是汇集和排放污水、废水和雨水的灌渠及其附属设施组成的系统，包括干管、支管以及通往处理厂的管道，排水管道根据材料和粗细等分为不同的型号，厂家在生产过程中会根据不同的型号对管道进行清洗、切割，并对管道的表面进行喷漆和喷标，分类进行后边工序的进行或售卖。 [0003] 用于排水的钢管的加工包括对毛坯管的清洗、切割、喷漆、试水和加工中各个工序之间的传输，在排水管道的制作加工中，一些企业需要在对其他厂家提供商品管道是打上自家的标识，目前有些企业仍然采用人工模板喷标或者手持式喷码机进行作业，效率低且喷印的质量不稳定，钢管喷标后还要对钢管进行试水的工序，将钢管在水里浸泡几分钟，保证喷漆的效果，而且喷标涂料和钢管表面的漆更好的融合反应，而这些工作需要大量和时间，钢管的运输、喷漆和喷标有自动进行的装置，这些工序都需要大量的劳动力和时间，而且劳动强度也很大，为此需要一个自动完成上述加工运输工作的设备，提高车间生产效率，帮助企业发展。 发明内容[0004] 为解决上述问题，本发明提供一种能自动完成喷标、运输和试水工作的设备，包括喷标装置、运输装置和试水装置，通过多个传感器检测反馈和程序调节控制，自动化的完成管道的运输、喷标和试水，节约大量的人员，降低劳动强度同时提高生产效率。 [0005] 本发明为解决上述问题提供的是一种用于管道喷标试水加工的自动化装置，包括传输装置、喷标装置、试水装置和控制器，传输装置将管道依次输送到喷标装置和试水装置，所述喷标装置包括龙门形的喷标固定架、升降架、喷标车和喷标控制器，升降架通过钢绳连接于设置在喷标固定架顶部的升降架电机，所述升降架电机与喷标控制器连接，升降架上设置有用于安装喷标模板的模板置架，升降架的四个角垂直于底面焊接有角钢，角钢的两个面上通过轴安装有轴承，升降架每个角设置的两个轴承与喷标固定架的一个支脚的两个侧面接触以限定升降架在水平方向的位置，喷标固定架的支脚上设置有两个连接喷标控制器的升降架传感器，用以限制升降架上下移动的行程，升降架上设置有平行于待喷标管道长度方向的轨道，轨道上设有两个连接喷标控制器的喷标车传感器，用以限制通过轨道轮安装在轨道上的喷标车的行程，喷标车由连接喷标控制器的喷标车驱动机构驱动，喷标车上设置有涂料箱、喷标枪和连接喷标控制器的喷枪控制板，喷标枪枪口朝向模板置架上的喷标模板；所述试水装置包括中转架、中转机构、水箱和试水控制器，水箱设置在传输装置与下料传输带之间，中转架架设在水箱上方并且架体两端分别朝传输装置和下料传输带的方向伸出，所述中转机构通过轨道轮设置在中转架的顶部架体上，并由连接试水控制器的中转驱动电机驱动沿待喷标后管道的传输方向移动，中转架顶部架体上沿喷标后管道的传输方向依次设置有用以控制中转机构停车位置的上料传感器、试水传感器和下料传感器，且均与试水控制器连接，中转机构包括转移架和夹持架，转移架上设有沿中转架顶部架体移动的轨道轮和用于升降夹持架的夹持架升降电机，转移架底面焊接有两对为夹持架的升降导向的引导杆，并且引导杆上设置有两个连接试水控制器的升降传感器，用以调节控制夹持架的运动行程，夹持架通过轨道轮设置在引导杆之间，并由夹持架升降电机通过钢绳沿引导杆升降，夹持架相对的两个夹持端分别设有气缸，所述气缸的活塞杆同轴且平行于所夹持管道，并且气缸与试水控制器控制连接，所述喷标控制器、试水控制器、传输装置上的驱动电机和下料传输带上的驱动电机均与控制器控制连接。 [0006] 作为本发明一种用于管道喷标试水加工的自动化装置的进一步方案，所述升降架的升降范围为使模板置架上的喷标模板距离管道1cm 15cm。~ [0008] 作为本发明一种用于管道喷标试水加工的自动化装置的进一步方案，所述水箱的一个侧面连接有进水管，水箱底面连接有排水管。 [0010] 作为本发明一种用于管道喷标试水加工的自动化装置的进一步方案，所述的传输装置包括传输支架、传动齿轮和传动机构，传输支架两端通过轴承座安装有齿轮转轴，传输支架的一端架体上安装有驱动电机，驱动电机与齿轮转轴传动连接，齿轮转轴上设置两个传动齿轮，传动机构为由多个通过连接轴连接的传动支撑块组成的闭合结构，传动支撑块包括支撑板、连接板和连接轴，支撑板一端设有支撑管道的V型口，另一端设置有安装孔，支撑板通过安装孔顺次连接并连接在连接轴的一端，连接轴的另一端设有顺次连接的连接板，连接轴上还设置有轴承，传动机构安装在传输支架两端的传动齿轮上，传动齿轮的轮齿与支撑板和连接板之间的间隙啮合以带动传动机构，传输支架上对应连接轴下方的位置设置有支撑杆用以对传动机构的支撑和导向。 [0011] 作为本发明一种用于管道喷标试水加工的自动化装置的进一步方案，两个传动机构之间均匀设置多个与齿轮转轴平行的连接杆，连接杆两端分别与两个传动机构中的连接轴连接，以保持两个传动机构上所输送的管道与齿轮转轴平行。 [0012] 作为本发明一种用于管道喷标试水加工的自动化装置的进一步方案，所述下料传输带的组成结构与传输装置相同。 [0013] 有益效果1、本发明的传输装置的两个传动机构支撑并传动管道，管道设置在传输装置垂直于传输方向，传动机构包括支撑板和连接板，支撑板一边开有V型口用于支撑和限制管道滚动，并且通过确定传动支撑块的位置可以确定管道的位置，连接轴上设置有轴承并且连接轴连接两个传动支撑块，两个连接轴和支撑板、连接板形成一个中空区域用于传动齿轮的轮齿的啮合，传动齿轮带动传动机构转动，保证自动化加工过程中管道位置，传输装置连接上料端或者喷标的上一道工序，传输装置上的驱动电机连接控制器，通过控制器控制完成管道在喷标和试水之间的传输转移。 [0014] 2、喷标装置中的升降架通过钢绳连接喷标固定架的架顶的升降架电机，升降架底面的四个角处均垂直焊接有角钢，角钢的的两个面上垂直设置有轴，轴上设有轴承，升降架每个角设置的两个轴承与一个支脚的两个侧面接触使得升降架在水平方向的位置得到限定，防止升降架晃动影响喷标效果；升降架通过喷标控制器控制运动，升降架支脚上设置有升降架传感器，使升降架下降至喷标位置时，喷标模板距离带喷标管道大约1cm，保证喷标效果。 [0015] 3、试水装置通过试水控制器控制中转机构夹持和移动管道，完成管道的试水和位置转移，转移架通过轨道轮沿管道传输方向活动，并由上料传感器、试水传感器和下料传感器控制位置，夹持架通过转移架顶的夹持架升降电机悬吊，可沿转移架上设置的引导杆活动，并通过引导杆上的升降传感器控制器行程，夹持架通过夹持端的两个气缸夹持管道，降低搬运管道和试水所需的人力。 [0016] 4、本发明中传输装置、喷标装置和试水装置均由控制器控制，通过内部程序的设置，完成各个工序的进行和多个工序之间的衔接，全自动进行，大大降低车间的劳动力和工人的劳动强度，而且加工效果稳定，为企业的生产和自动化发展带来很大帮助。附图说明 [0017] 图1是本发明喷标试水加工的自动化装置的整体结构示意图；图2是本发明喷标试水加工的自动化装置喷标装置和传输装置的安装结构示意图； 图3是本发明喷标试水加工的自动化装置的喷标装置中的升降架的结构示意图； 图4是本发明喷标试水加工的自动化装置的试水装置的结构示意图； 图5是本发明喷标试水加工的自动化装置的试水装置的中转机构的结构示意图； 图6是本发明喷标试水加工的自动化装置的传输装置的机构示意图； 图7是本发明喷标试水加工的自动化装置的传输装置中的传动支撑块的组成结构示意图； 图中标记：1、传输装置，2、喷标装置，3、试水装置，4、下料传输带，101、传输支架，102、传动齿轮，103、传动机构，104、支撑板，105、连接板，201、喷标固定架，202、升降架，203、喷标车，204、模板置架，301、中转架，302、中转机构，303、水箱，304、转移架，305、夹持架，306、引导杆，307、气缸。 具体实施方式[0018] 如图所示：一种用于管道喷标试水加工的自动化装置，包括传输装置1、喷标装置2、试水装置3和控制器，所述喷标装置2包括龙门形的喷标固定架201、升降架202、喷标车 203和喷标控制器，升降架202通过钢绳连接设置在喷标固定架201顶部的升降架电机，所述升降架电机与喷标控制器控制连接，升降架202是由方管焊接成的正方形架体，升降架202上设置有用于安装喷标模板的模板置架204，升降架202的每个角均垂直与底面焊接一块角钢，角钢上垂直焊接两个轴且轴上安装轴承，升降架202每个角设置的两个轴承与相邻近的喷标固定架201的支脚的两个面接触，使升降架202在水平方向的位置得到限定，喷标固定架201的支脚上设置有两个连接喷标控制器的升降架传感器，用以限制升降架202上下移动的行程，升降架202上下移动的范围是使模板置架204上的喷标模板距离待喷标管道1cm到 15cm范围，升降架202上设置有两个连接喷标控制器的喷标车传感器，用以限制通过轨道轮安装在升降架202上的喷标车203的行程，所述喷标车203由连接喷标控制器的喷标车驱动机构驱动，并且沿平行待喷标管道长度的方向活动，喷标车203上设置有涂料箱、喷标枪和连接喷标控制器的喷枪控制板。 [0019] 传输装置1将管道依次输送到喷标装置2和试水装置3分半进行喷标和试水的加工，所述试水装置3包括中转架301、中转机构302、水箱303和试水控制器，水箱303设置在传输装置1和下料传送带4的中间，下料传输带4用于管道完成试水工序后传到下一道工序或者用于收料段收料，其结构与传输装置1相同，水箱303设置有进水口和排水口用于换水，进水口设置在水箱303的侧面，排水口设置在水箱303的底面，中转架301架设在水箱303上方并且架体两端分别朝传输装置1和下料传输带4的方向伸出，所述中转机构302通过轨道轮设置在中转架301的顶部架体上，并由连接试水控制器的中转驱动电机驱动沿待加工管道的传输方向活动，中转架301的顶部架体上沿喷标后管道传输方向依次设置有用以控制中转机构302停车位置的上料传感器、试水传感器和下料传感器，且均连接试水控制器，中转机构302包括转移架304和夹持架305，转移架304上设有沿中转架301顶部架体移动的轨道轮和用于升降夹持架305的夹持架升降电机，转移架304底面焊接有两对为夹持架305的升降导向的引导杆306，并且引导杆306上设置有两个连接试水控制器的升降传感器，用以调节控制夹持架305的运动行程，夹持架305通过轨道轮设置在引导杆306之间，并由夹持架升降电机通过钢绳沿引导杆306引导升降，夹持架305相对的两个夹持端分别设有气缸307，所述气缸307的活塞杆同轴且平行于待加工管道，气缸307的活塞杆直径小于待加工管道的内径，活塞杆上套设有垫片，并且气缸307与试水控制器控制连接，所述喷标控制器、试水控制器、传输装置1上的驱动电机和下料传输带4上的驱动电机均与控制器控制连接。 [0020] 传输装置1包括传输支架101、传动齿轮102和传动机构103，传输支架101两端通过轴承座安装有齿轮转轴，传输支架101的一端架体上安装有驱动电机，驱动电机与齿轮转轴传动连接，齿轮转轴上设置两个传动齿轮102，传动机构103为由多个通过连接轴连接的传动支撑块组成的闭合结构，传动支撑块包括支撑板104、连接板105和连接轴，支撑板104一端设有支撑管道的V型口，另一端设置有安装孔，支撑板104通过安装孔顺次连接并连接在连接轴的一端，连接轴的另一端设有顺次连接的连接板105，连接轴上还设置有轴承，传动机构103安装在传输支架101两端的传动齿轮102上，传动齿轮102的轮齿与支撑板104和连接板105之间的间隙啮合以带动传动机构103，传输支架101上对应连接轴下方的位置设置有支撑杆用以对传动机构103的支撑和导向，两个传输机构103之间设置多个与齿轮转轴平行的连接杆，连接杆两端分别与两个传动机构103中的连接轴连接，以保持两个传动机构103上所输送的管道与齿轮转轴平行。 [0021] 喷标控制器、试水控制器、传输装置1上的驱动电机和下料传输带4上的驱动电机均与控制器连接，控制器内写入程序用于接收和各个控制器的信号和协调控制：传输装置1上设置有传动支撑块，通过设置传动支撑块上位置确定待加工管道的位置，管道位于喷标装置2处时，控制器控制传输装置1的驱动电机停止，进行喷标加工，控制器发出指令使喷标控制器控制升降架电机工作，升降架202下降，下降至喷标固定架201上下方的升降架传感器位置时，喷标控制器控制升降架电机停转，同时控制喷标车驱动机构驱动喷标车203运动且喷标枪开始工作，当喷标车203运动至轨道上另一端的喷标车传感器位置时喷标车203停止，同时喷标车传感器给喷标控制器发出信号，喷标控制器控制升降架电机工作使升降架202上升至上方的升降架传感器处，控制器接收到喷标控制器的反馈信号控制传输装置1运动使下一个待加工管道前进到加工区，喷标完成的管道经传输装置1传送到试水装置3，行进到传输装置1末端试水装置3的位置时，传输装置1上一对传动支撑块处于喷标装置1的正对位置，试水控制器控制中转驱动电机使中转机构302在中转架301顶部活动，活动至上料传感器处时，试水控制器接收到信号控制中转驱动电机停转，中转架301顶部的夹持架升降电机工作，使夹持架305沿引导杆306下降，下降至下方的升降传感器处时，试水控制器控制夹持架升降电机停止工作，同时控制气缸307伸出活塞杆夹持管道，气缸307的活塞杆直径小于管道内径并且套设有垫片，方便夹持管道，气缸307夹持管道后，夹持架升降电机运转使夹持架305上升至上方的升降传感器处，试水控制器控制中转驱动电机工作，中转机构 302移动，移动至试水传感器处时停止，夹持架升降电机运转使夹持架305下降至下方的升降传感器处，此时管道处于水箱303中，经过程序预设时间后，试水控制器控制夹持架升降电机工作，夹持架305上升至上方的升降传感器处，中转驱动电机带动中转机构302运动至下料传感器处，试水控制器控制使夹持架305下降至下方传感器处，气缸307的活塞杆收缩，将管道放置在下料传送带4上。喷标装置2和试水装置3工作中单独进行，与传输装置1相关联的部分由控制器协调控制，自动完成管道的喷标、试水和传输工作，传感器均为接近开关或者光电传感器等，加工过程中控制器和试水控制器、喷标控制器通过多个传感器反馈调节，自动化完成技工工作，为企业节约大量人力，降低了同人的劳动强度，提高了加工质量和加工效率，对企业的自动化生产和发展具有很大帮助。 |
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