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油气管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置

阅读:1012发布:2020-05-27

专利汇可以提供油气管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且提供一种油气 钢 管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置,具有坡面传送载板,传送载板末端钢管限位槽下方设有由升降机构整体升降的钢管滚轮托架,钢管滚轮托架托举钢管使钢管匀速转动;钢管轴端外侧的轴向移动机构搭载升降臂总成和缠纸系统靠近钢管轴端轴向移动,并通过 刹车 机构检测到管口后在钢管管口停车;升降臂总成上搭载由放纸机构、送纸机构、裁纸机构、压纸机构和涂胶系统组成的缠纸系统;预涂胶至少一圈后,缠纸系统通过钢管的转动将送、放纸机构导送的 牛 皮纸 条缠绕粘接在钢管管口。本 发明 替代人 力 完成了钢管管口的自动缠纸涂胶粘接技术问题,并克服了更加节能减耗,尤其消除钢管转动与缠纸同步性不良的技术难题,满足现代化生产需求。,下面是油气管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置专利的具体信息内容。

1.油气管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置,其特征在于:具有坡面传送载板(1)、钢管滚轮托架(2)、轴向移动机构(3)、刹车机构(4)、升降臂总成(5)、以及在升降臂总成(5)上搭载的缠纸系统;所述传送载板(1)向下倾斜依靠钢管重朝下方滚动传送钢管;传送载板(1)坡面最低处制有钢管限位槽,钢管限位槽下方设有由升降机构(21)整体升降的钢管滚轮托架(2),所述钢管滚轮托架(2)托举钢管并拨动钢管在其上匀速转动;所述钢管滚轮托架(2)的钢管管口轴端外侧设有轴向移动机构(3),所述轴向移动机构(3)搭载升降臂总成(5)和缠纸系统靠近钢管管口轴端轴向移动,且轴向机动机构(3)通过刹车机构(4)检测到管口后在钢管管口处停车;其中升降臂总成(5)上搭载缠纸系统;所述缠纸系统依次由放纸机构(6)、送纸机构(7)、裁纸机构(8)、压纸机构(9)和涂胶系统(10)组成;所述涂胶系统(10)沿钢管径向完成至少一圈预涂胶后,所述压纸机构(9)通过压纸滚轮(91)将放纸机构(6)和送纸机构(7)导送的皮纸条压贴于钢管管口外侧壁,并由钢管滚轮托架(2)拨动钢管转动完成牛皮纸在钢管管口的缠纸粘贴动作。
2.根据权利要求1所述的油气钢管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置,其特征在于:所述钢管滚轮托架(2)呈“Y”型;且“Y”型的钢管滚轮托架(2)分叉处沉降式限位托举钢管管体下部,且钢管滚轮托架(2)分叉处对称安装滚轮(22);所述滚轮(22)由减速电机Ⅰ(23)驱动匀速转动,且滚轮(22)轮体外圆周侧壁与钢管管体外圆周侧壁滚动摩擦相切接触拨动钢管匀速转动。
3.根据权利要求1所述的油气钢管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置,其特征在于:所述轴向移动机构(3)包括移动承载平台(31)、变频调速电机(32)、旋转运动变直线运动传动副(33)以及检测钢管轴端管口位置的光电开关Ⅰ(34);所述移动承载平台(31)承载升降臂总成(5)和缠纸系统整体轴向移动,所述移动承载平台(31)由变频调速电机(32)驱动,由旋转运动变直线运动传动副(33)传动实现平台的整体移动;所述移动承载平台(31)还包括随平台移动的设备电控系统的电控箱,所述电控箱(11)包括PLC控制器,所述PLC控制器输入端口连接光电开关Ⅰ(34);所述PLC控制器的输出端口连接变频调速电机(32)的变频器实现变频调速电机(32)的变频调速刹车控制以及停机控制。
4.根据权利要求1或3所述的油气钢管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置,其特征在于:所述刹车机构(4)包括检测钢管轴端管口位置的光电开关Ⅰ(34);所述光电开关Ⅰ(34)以轴向移动机构(3)具有的移动承载平台(31)为依托在移动承载平台前端固定安装;且光电开关Ⅰ(34)由第一光电开关(341)和第二光电开关(342)组成;所述第一光电开关(341)触发移动承载平台(31)的变频调速电机(32)的刹车动作;所述第二光电开关(342)触发移动承载平台(31)的变频调速电机(32)停机动作;且移动承载平台(31)停车时,第二检测开关(342)的检测位与钢管管口轴端对齐,且移动承载平台(31)搭载的缠纸系统正对管口上方设置。
5.根据权利要求1或3所述的油气钢管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置,其特征在于:所述升降臂总成(5)包括立柱(51)和可在立柱(51)竖直上下升降移动的横梁(52);所述横梁(52)由立柱(52)上固定安装的自式游动气缸(53)驱动升降,且升降臂总成(5)配备捕捉管径最高点的传感器(54),所述传感器(54)以钢管顶点最高处正上方设置的压纸机构(9)为支撑设置检测点;其中横梁(51)安装缠纸系统,且缠纸系统的压纸机构(9)在钢管滚轮托架(2)正上方中部固定设置。
6.根据权利要求1所述的油气钢管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置,其特征在于:所述放纸机构(6)具有从动纸轴(61);所述从动纸轴(61)同轴安装牛皮纸卷盘(62);且牛皮纸卷盘(62)配备安装放纸刹车机构(63);所述放纸刹车机构(63)具有放纸刹车气缸(631),所述放纸刹车气缸(631)采用压紧从动轴(61)背侧轴端的方式实现牛皮纸卷盘(62)的放纸刹车;所述从动纸轴(61)的安装架固定安装可进行缺纸报警的光电开关Ⅱ,所述光电开关Ⅱ连接PLC控制器的输入端口,所述PLC控制器的输出端口连接缺纸报警器。
7.根据权利要求1所述的油气钢管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置,其特征在于:所述送纸机构(7)由一对上下设置的橡胶轮对,滑动摩擦接触且对夹牛皮纸条对牛皮纸条进行传送;其中上方的橡胶轮为由减速电机Ⅱ驱动的主动橡胶轮(71),下方的橡胶轮为由气缸Ⅰ(72)推送上下伸缩位移的被动橡胶轮(73);其中被动橡胶轮(73)在送纸机构(7)减速电机Ⅱ不工作时复位回退松离牛皮纸以减小牛皮纸的前进阻力。
8.根据权利要求1所述的油气钢管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置,其特征在于:所述裁纸机构(8)包括倾斜向下设置的送纸导槽(81);所述送纸导槽(81)配备安装裁纸切刀(82),所述裁纸切刀(82)由气缸Ⅱ(83)驱动上下运动采用闸刀竖直朝下闸断的方式切断送纸导槽(81)内传送的牛皮纸条;所述裁纸机构(8)的送纸导槽(81)底部配备颜色识别传感器(84),所述颜色识别传感器(84)连接PLC控制器的输入端口,所述PLC控制器的输出端口连接触发裁纸机构(8)或压纸机构(9)动作。
9.根据权利要求1所述的油气钢管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置,其特征在于:所述压纸机构(9)包括向牛皮纸张和钢管施加向下压力的压纸滚轮(91)和带动压纸滚轮(91)上下伸缩位移的驱动气缸Ⅲ(92);所述压纸滚轮(91)的驱动气缸Ⅲ(92)活塞杆同轴配备安装加压弹簧(93);所述加压弹簧(93)用于当压纸滚轮(91)向牛皮纸张和钢管施加向下压力时补偿钢管的圆度浮动误差。
10.根据权利要求1所述的油气钢管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置,其特征在于:
所述涂胶系统(10)包括压力桶(1002)、送胶管路(1003)、点胶(1004)以及不锈钢针形胶嘴(1001);所述压力桶(1002)安装压力传感器,所述压力传感器用于为压力桶(1002)内盛装的胶体提供缺胶报警。

说明书全文

油气管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置

技术领域

[0001] 本发明具体涉及一种油气钢管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置。

背景技术

[0002] 为了保证油气输送管道防腐涂层在装配组装前的运输途中,能够受到有 效的防护,现有技术下,通常需要人工在靠近管口处刷涂一圈粘胶,然后人 工沿着管口涂胶层缠绕粘上皮纸,才能对管口防腐涂层实现有效的防护。 上述动作依靠人工作业完成,费工费时费,且牛皮纸包绕管口的缠纸包绕 质量不统一,影响整齐度以及美观性,对此现提出如下技术方案。

发明内容

[0003] 本发明解决的技术问题:提供一种油气钢管端头防腐涂层保护用自动缠 纸装置,解决并改善现有技术下油气输送管道管口防腐涂层防护用牛皮纸缠 绕依靠人力完成,效率低下,质量不均一,费工费时费力的技术现状。
[0004] 本发明采用的技术方案:油气钢管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置, 其特征在于:具有坡面传送载板、钢管滚轮托架、轴向移动机构、刹车机构、 升降臂总成、以及在升降臂总成上搭载的缠纸系统;传送载板向下倾斜依靠 钢管重力朝下方滚动传送钢管;传送载板坡面最低处制有钢管限位槽,钢管 限位槽下方设有由升降机构21整体升降的钢管滚轮托架,钢管滚轮托架托举 钢管并拨动钢管在其上匀速转动;钢管滚轮托架的钢管管口轴端外侧设有轴 向移动机构,轴向移动机构搭载升降臂总成和缠纸系统靠近钢管管口轴端轴 向移动,且轴向机动机构通过刹车机构检测到管口后在钢管管口处停车;其 中升降臂总成上搭载缠纸系统;缠纸系统依次由放纸机构、送纸机构、裁纸 机构、压纸机构和涂胶系统组成;涂胶系统沿钢管径向完成至少一圈预涂胶 后,所述压纸机构通过压纸滚轮将放纸机构和送纸机构导送的牛皮纸条压贴 于钢管管口外侧壁,并由钢管滚轮托架拨动钢管转动完成牛皮纸在钢管管口 的缠纸粘贴动作。
[0005] 上述技术方案基础上,为采用简单的结构实现钢管管体的防坠落举托匀 速转动,优选地:钢管滚轮托架呈“Y”型;且“Y”型的钢管滚轮托架分叉 处沉降式限位托举钢管管体下部,且钢管滚轮托架分叉处对称安装滚轮;所 述滚轮由减速电机Ⅰ驱动匀速转动,且滚轮轮体外圆周侧壁与钢管管体外圆 周侧壁滚动摩擦相切接触拨动钢管匀速转动。
[0006] 上述技术方案基础上,为实现升降臂总成以及缠纸系统根据不同长短的 钢管,实现升降臂总成和缠纸系统在钢管管口轴端外侧的停机,进一步地: 轴向移动机构包括移动承载平台、变频调速电机、旋转运动变直线运动传动 副以及检测钢管轴端管口位置的光电开关Ⅰ;移动承载平台承载升降臂总成 和缠纸系统整体轴向移动,移动承载平台由变频调速电机驱动,由旋转运动 变直线运动传动副传动实现平台的整体移动;进一步地:移动承载平台还包 括随平台移动的设备电控系统的电控箱11,电控箱11包括PLC控制器,PLC控 制器输入端口连接光电开关Ⅰ;PLC控制器的输出端口连接变频调速电机的变 频器实现变频调速电机变频调速刹车控制以及停车控制。
[0007] 上述技术方案基础上,为实现升降臂总成以及缠纸系统根据不同长短的 钢管,实现升降臂总成和缠纸系统在钢管管口轴端的精确定位,并消除轴向 移动机构3的停车惯性,有利其精确停车,进一步地:刹车机构包括检测钢管 轴端管口位置的光电开关Ⅰ;所述光电开关Ⅰ以轴向移动机构具有的移动承 载平台为依托在移动承载平台前端固定安装;且光电开关Ⅰ由第一光电开关 和第二光电开关组成;第一光电开关触发移动承载平台的变频调速电机刹车 动作;第二光电开关触发移动承载平台的变频调速电机停机动作;且移动承 载平台停车时,第二光电开关的检测位与钢管管口轴端对齐,且移动承载平 台搭载的缠纸系统正对管口上方设置。
[0008] 上述技术方案基础上,进一步地:升降臂总成包括立柱和可在立柱竖直 上下升降移动的横梁;横梁由立柱上固定安装的自式游动气缸驱动升降, 且升降臂总成配备捕捉管径最高点的传感器,所述传感器以钢管顶点最高处 正上方设置的压纸机构为支撑设置检测点;其中横梁安装缠纸系统,且缠纸 系统的压纸机构在钢管滚轮托架正上方中部固定设置。
[0009] 上述技术方案基础上,为防止作业过程中,被动放纸的放纸机构6因其从 动轴无法骤停的惯性使得牛皮纸卷盘62过度放纸的发生,进一步地:放纸机 构具有从动纸轴;从动纸轴同轴安装牛皮纸卷盘;且牛皮纸卷盘配备安装放 纸刹车机构;放纸刹车机构具有放纸刹车气缸,放纸刹车气缸采用压紧从动 轴背侧轴端的方式实现牛皮纸卷盘的放纸刹车;上述技术方案基础上,为实 现缺纸报警,进一步地:所述从动纸轴的安装架固定安装可进行缺纸报警的 光电开关Ⅱ,光电开关Ⅱ连接PLC控制器的输入端口,PLC控制器的输出端口 连接缺纸报警器。
[0010] 上述技术方案基础上,为实现稳定连续的送纸并方便手动预先穿纸,同 时有利后续减速电机Ⅱ停机自动缠纸时减小牛皮纸的摩擦阻力:所述送纸机 构7由一对上下设置的橡胶轮对,滑动摩擦接触且对夹牛皮纸条,对牛皮纸条 进行传送;其中上方的橡胶轮为由减速电机Ⅱ驱动的主动橡胶轮,下方的橡 胶轮为由气缸Ⅰ推送上下伸缩位移的被动橡胶轮,且被动橡胶轮在送纸机构 减速电机Ⅱ不工作时复位回退松离牛皮纸以减小牛皮纸的前进阻力。
[0011] 上述技术方案基础上,为通过简单的结构实现牛皮纸的自动裁切,进一 步地:所述裁纸机构包括倾斜向下设置的送纸导槽;送纸导槽配备安装裁纸 切刀,裁纸切刀由气缸Ⅱ驱动上下运动采用闸刀竖直朝下闸断的方式切断送 纸导槽内传送的牛皮纸条;裁纸机构的送纸导槽底部配备颜色识别传感器, 颜色识别传感器连接PLC控制器的输入端口,PLC控制器的输出端口连接触发 裁纸机构或压纸机构动作。
[0012] 上述技术方案基础上,为通过较为简单的结构实现牛皮纸在钢管管口的 压接辅助粘接动作,进一步地:压纸机构包括向牛皮纸张和钢管施加向下压 力的压纸滚轮和带动压纸滚轮上下伸缩位移的驱动气缸Ⅲ;压纸滚轮的驱动 气缸Ⅲ活塞杆同轴配备安装加压弹簧;加压弹簧用于当压纸滚轮向牛皮纸张 和钢管施加向下压力时补偿钢管的圆度浮动误差。
[0013] 上述技术方案基础上,进一步地,涂胶系统包括压力桶、送胶管路、点 胶以及不锈钢针形胶嘴;压力桶安装压力传感器,压力传感器用于为压力 桶内盛装的胶体提供缺胶报警。
[0014] 本发明与现有技术相比的优点:
[0015] 1、本发明实现了油气输送管道管口防腐涂层防护用牛皮纸替代人力的自 动缠绕功能,实现自动化生产;消除工业涂胶有害气体扩散和释放对人体健 康的危害影响;牛皮纸包绕管口缠纸包绕质量均一,整齐、美观、平整;
[0016] 2、本发明采用由减速电机Ⅰ驱动的Y型钢管滚轮托架上的滚轮拨动钢管 管体实现钢管管体的防脱落匀速转动,结构简单,容易实现;尤其在Y型分叉 处采用沉降式限位滚动方式,钢管转动的防脱落效果优良;再者,本发明可 采用坡度小于等于2°的面传送载板转移钢管,协同升降机构升降共同作用, 省去钢管的吊装步骤,钢管进位前依靠重力自然滚落到位,经济实用;
[0017] 3、本发明具体应用时,最大移动距离3000mm的轴向移动机构,协同双光 电开关Ⅰ和刹车机构共同作用,实现自动缠纸装置针对不同长度钢管轴端管 头的自动识别功能;升降臂总成协同自锁式游动气缸实现立柱上横梁,通过 捕捉管头最高点的传感器共同作用,可满足不同直径钢管管口最高点的自动 捕捉识别功能;因此,本发明采用轴向移动机构协同升降臂总成机构实现不 同管径不同长度钢管的适应性定位识别,结构简单,定位精确,通用性优良;
[0018] 4、本发明缠纸系统仅牛皮纸头的穿纸工作由人工完成,其余均自动完成; 其中预涂胶一圈后,压纸滚轮下行到位压纸,缠纸系统先由同步线速度转动 的减速电机Ⅰ、减速电机Ⅱ通过延时控制功能实现纸头的定长缠绕粘接;接 着减速电机Ⅱ停机,放纸刹车机构对纸盘刹车,送纸机构中的被动橡胶轮73 复位回退减小摩擦阻力;换而仅通过钢管的主动转动,被动拖拽牛皮纸放纸, 实现后续牛皮纸的自动缠纸粘纸操作;一方面节能降耗,另一方面消除减速 电机Ⅱ、Ⅰ不同步影响导致的缠纸不平整技术难度;协同裁纸机构的张紧设 计共同作用,本发明结构较为简单,采用常规部件的有效组合,替代人力, 开创性解决了钢管管口的防护性自动缠纸技术问题,实现了自动化生产,满 足机械无人现代化生产需求。附图说明
[0019] 图1为本发明优选实施例的立体结构示意图;
[0020] 图2为本发明图1实施例有关钢管滚轮托架的放大细节结构工作原理图;
[0021] 图3为轴向移动机构和升降臂总成到位时的局部放大立体结构示意图;
[0022] 图4为移动承载平台齿轮齿条传动副的传动位移原理结构示意图;
[0023] 图5为缠纸系统结构组成以及缠纸工作原理放大细节结构示意图;
[0024] 图6为放纸机构中牛皮纸卷盘的放纸刹车机构工作原理结构示意简图;
[0025] 图7为压纸机构和涂胶系统的放大细节结构示意图;
[0026] 图8为电控系统电控箱以及轴向移动机构有关刹车机构双位光电开关Ⅰ 的应用实施例结构示意图简图;
[0027] 图9为PLC控制器与说明书中控制程序梯形图对应的控制逻辑点位图;
[0028] 图10为PLC控制器完成一个周期控制过程的工艺流程图
[0029] 图11为减速电机Ⅱ(步进电机)通过脉冲方向实现电机正反转控制的接 线原理图;
[0030] 图12为减速电机Ⅱ(步进电机)通过调整步进电机接线实现电机正反转 控制的电路图;
[0031] 图13为送纸机构步进电机正反转控制的PLC控制器的控制电路器;图14-图19为本发明PLC控制器的控制程序梯形图。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图1-13描述本发明的具体实施例。
[0033] 油气钢管端头防腐涂层保护用自动缠纸装置,(如图1所示)具有坡面传 送载板1、钢管滚轮托架2、轴向移动机构3、刹车机构4、升降臂总成5、以及 在升降臂总成5上搭载的缠纸系统。具体地,如图1所示实施例,所述传送载 板1钢管滚轮托架2左右对称外侧分别配备一套轴向移动机构3、刹车机构4、 升降臂总成5、以及缠纸系统,两套系统同时运行工作,或单独运行工作。其 中,为节约能耗,利用重力传送钢管,省去设置庞大吊装机构:传送载板1向 下倾斜依靠钢管重力朝下方滚动传送钢管;其中,传送载板1向下倾斜坡度系 数基高与底宽之比小于等于1:6000,以满足φ400-1220mm,管长8000-12000mm 利用自重缓慢朝下传送滚动需求。当钢管滚动到位时,为限制其继续滚动: 传送载板1坡面最低处制有未示出的钢管限位槽(如缺槽或凹槽限位限位卡挡 钢管):且在钢管限位槽下方设有由升降机构21整体升降的钢管滚轮托架2, 钢管滚轮托架2托举钢管并拨动钢管在其上匀速转动。具体地,升降机构21采 用气动升或液压升降来实现,优选气缸升降实现。钢管滚轮托架2的钢管管口 轴端外侧设有轴向移动机构3。需要说明的是:轴向移动机构针对不同长短钢 管,进行轴向移动机构适应性的精确定位停车。即轴向移动机构3靠近钢管管 口轴端轴向移动,且检测到管口轴端后通过刹车机构4停车;升降臂总成5搭 载缠纸系统。缠纸系统依次由放纸机构6、送纸机构7、裁纸机构8、压纸机构 9和涂胶系统10组成;其中,放纸机构6被动放纸;送纸机构7先主动再被动送 纸,裁纸机构切断牛皮纸条;压纸机构9通过压纸滚轮91压贴粘接牛皮纸。且 涂胶系统10沿钢管径向完成至少一圈预涂胶后,压纸机构9通过压纸滚轮91将 放纸机构6和送纸机构7导送的牛皮纸条压贴于钢管管口外侧壁,并由钢管滚 轮托架2拨动钢管转动完成牛皮纸在钢管管口的缠纸粘贴动作。
[0034] 上述实施例基础上,为采用简单的结构实现钢管管体的防坠落举托匀速 转动,优选地:(如图2所示)钢管滚轮托架2呈“Y”型;“Y”型的钢管滚 轮托架2整体通过升降机构21(如升降气缸)升降。且“Y”型的钢管滚轮托 架2托架体的分叉处沉降式限位托举钢管管体下部,如至少将钢管纵截面至少 四分之一管身沉降限位在“Y”型分叉体内侧。且为实现钢管在托举转动工位 上的匀速转动:钢管滚轮托架2分叉处对称安装滚轮22;优选地,为节能降耗, 分叉处对称的一组滚轮22由减速电机Ⅰ23驱动匀速转动的主、被动滚轮组成; 且滚轮22轮体外圆周侧壁与管体外圆周侧壁滚动摩擦相切接触拨动转动。
[0035] 上述实施例基础上,为实现升降臂总成以及缠纸系统根据不同长短的钢 管,实现升降臂总成和缠纸系统在钢管管口轴端外侧的停机:轴向移动机构3 包括移动承载平台31、变频调速电机32、旋转运动变直线运动传动副33以及 检测钢管轴端管口位置的光电开关Ⅰ34。其中,移动承载平台31(如图3所示) 承载升降臂总成5和缠纸系统整体轴向移动。移动承载平台31上还配套设置随 平台移动的涂胶系统的压力桶1002以及本发明电控系统配套的电控箱11。移 动承载平台动力源为变频调速电机32,变频调速电机32如图4所示竖直安装, 通过齿轮齿条传动副实现平台横移。
[0036] 上述实施例基础上,为实现移动承载平台31根据不同管长,消除停车惯 性地精确在轴端定间距精确停车:(如图2、图8安装方式)刹车机构4包括由 第一光电开关341和第二光电开关342组成的光电开关Ⅰ34;第一光电开关341 触发移动承载平台31的变频调速电机32刹车动作;第二光电开关342触发移动 承载平台31的变频调速电机32停机动作;其中第二光电开关342触发停车时的 检测位与钢管管口轴端对齐,且移动承载平台31搭载的缠纸系统正对管口上 方设置。具体地,第一光电开关341连接PLC控制器的信号输入端口,且当第 一光电开关341发射端被遮挡,触发变频调速电机32的变频器变频调速,以使 平台先降速运行;第二光电开关342连接PLC控制器的信号输入端口,且当第 二光电开关342的发射端被遮挡,触发变频调速电机32停机。其中,旋转运动 变直线运动传动副33包括丝杠螺母传动副你,还包括齿轮齿条传动副。再其 中,光电开关Ⅰ34第二光电开关342触发平台停车时,应恰好使得缠纸系统压 纸机构正对管口顶点正上方设置。
[0037] 此外,移动承载平台31包括的电控箱11,电控箱11包括的PLC控制器,PLC 控制器输入端口连接双位检测用光电开关Ⅰ34;PLC控制器的输出端口分别一 一对应变频调速电机32变频器降速控制以及接触器或继电器停机控制。其中, 变频调速电机32减速以及停机控制功能的实现应用现有技术常规变频调速电 机32的触发控制方式来实现。
[0038] 上述实施例基础上,进一步地:升降臂总成5包括立柱51和可在立柱51竖 直上下升降移动的横梁52;具体地,立柱51垂直固连移动承载平台31;立柱 51顶端倒置安装自锁式游动气缸53,气缸活塞杆末端垂直固连横梁52,即横 梁52由自锁式游动气缸53驱动升降。程序设定时,自锁式游动气缸53的下降 触发动作由轴向移动机构停车到位信号来触发。再其中,为实现自锁式游动 气缸53横梁52适应不同直径钢管始终保持距钢管顶点最高处定高识别停车: 升降臂总成5配备捕捉管径最高点的传感器54,(如图5所示)传感器54以钢 管顶点最高处正上方设置的压纸机构9为支撑设置用于捕捉不同管径顶点最 高点的传感器检测点。具体地,传感器54位于压纸滚轮托架外侧竖直朝下固 定安装。传感器54工作原理为:传感器54可采用距离传感器,设定高度(h); 当距离传感器接收端接收到设定高度(h)信号时,通过PLC控制器触发自锁 式游动气缸53停止下行动作并自锁,横梁51不再下降并完成不同直径钢管管 口的精确定位捕捉。
[0039] 关于缠纸系统的自动缠纸动作的完成:上述实施例基础上,放纸机构6具 有从动纸轴61;从动纸轴61同轴安装牛皮纸卷盘62;且牛皮纸卷盘62配备安 装放纸刹车机构63,放纸刹车机构63具有放纸刹车气缸631,放纸刹车气缸631 采用压紧从动纸轴61背侧轴端的方式实现牛皮纸卷盘62的放纸刹车。设置放 纸刹车机构63的目的在于防止被动放纸无法骤停的惯性使得牛皮纸卷盘62过 度放纸的发生而设置,即放纸刹车机构63用于消除过度放纸的影响。具体地, PLC控制器接收到送纸机构停止运行的信号时触发放纸刹车机构63运行。其 中,减速电机Ⅱ的接触器连接PLC控制器的一个输入端口,PLC控制器的一个 输出端口连接放纸刹车机构63放纸刹车气缸电磁阀的输入端口。工作原理为: 当PLC控制器接收到送纸机构7中驱动主动橡胶轮71转动的减速电机Ⅱ接触器 的断路信号后,由PLC控制器输出脉冲控制放纸刹车机构63的放纸刹车气缸 631的电磁阀对活塞杆执行延长动作。
(如图6所示)电磁阀优选两位三通电 磁阀,放纸刹车气缸631优选双作用气缸;并通过放纸刹车气缸631活塞杆末 端垂直固连刹车用橡胶,刹车用橡胶块用于抵紧牛皮纸卷盘62背侧从动纸 轴61轴端圆心中心实现放纸刹车机构63的刹车功能。
[0040] 上述实施例基础上,进一步地,为实现放纸机构6上牛皮纸卷盘62的自动 缺纸报警功能:从动纸轴61的安装架固定安装缺纸报警的光电开关Ⅱ,光电 开关Ⅱ优选对射式光电开关。光电开关Ⅱ连接PLC控制器的输入端口,PLC控 制器的输出端口连接缺纸报警器。具体地,光电开关Ⅱ平探测发射端以横 梁52为支撑固定安装,并与牛皮纸卷盘62卷轴顶点最高处相切,光电开关Ⅱ 接收端以卷轴支架为支撑固定安装。工作原理为:当牛皮纸卷盘62有纸时, 光电开关Ⅱ发射端信号被遮挡,PLC控制器输出端输出低电平,报警器控制开 关常开不动作,报警器不报警;无纸时,光电开关Ⅱ发射端信号由接收端接 收,PLC控制器输出高电平,报警器控制开关从常开切换至导通状态,报警。
[0041] 上述实施例基础上,(如图5所示)送纸机构7由一对上下设置的橡胶轮 对,滑动摩擦接触且对夹牛皮纸条对牛皮纸条进行传送;其中上方的主动橡 胶轮71由减速电机Ⅱ驱动,下方的被动橡胶轮73由气缸Ⅰ72推送上下伸缩位 移,且被动橡胶轮73在送纸机构7减速电机Ⅱ不工作时复位回退松离牛皮纸以 减小牛皮纸的前进阻力。需要说明的是,减速电机Ⅱ驱动送纸缠绕初期,通 过时间继电器的延时控制功能,与减速电机Ⅰ同步延时运行以完成纸头的粘 接。同步延时计时到时后,减速电机Ⅱ停机但不锁止,被动橡胶轮73由气缸 Ⅰ72控制复位回退减小纸条传送摩擦阻力;仅由减速电机Ⅰ拨动钢管转动实 现后续缠纸;且当钢管管体沿径向转动一圈,颜色识别传感器识别到牛皮纸 颜色时,触发裁纸机构运行。
这种先主动再被动缠纸粘接的工作过程,有利 消除减速电机Ⅰ、Ⅱ不同步导致的自动缠纸粘纸不平整问题。
[0042] 上述实施例基础上,为通过简单的结构实现牛皮纸的自动裁切,进一步 地:裁纸机构8包括倾斜向下设置的送纸导槽81;送纸导槽81底部如图5、图7 所示配备颜色识别传感器84,送纸导槽81配备安装裁纸切刀82,裁纸切刀82 由气缸Ⅱ83驱动上下运动采用闸刀竖直朝下闸断的方式切断送纸导槽81内传 送的牛皮纸条。颜色识别传感器84连接PLC控制器的输入端口,PLC控制器的 输出端口连接并触发裁纸机构裁纸、减速电机Ⅱ倒转1-5°位移、减速电机 动作Ⅰ延时停机动作。
[0043] 具体地,颜色识别传感器84的工作原理以及连接结构为:(具体参见后 文控制程序阶梯图以及PLC控制器点位图):关于颜色识别传感器触发送纸机 构动作的工作原理为:颜色识别传感器连接PLC控制器输入端,PLC控制器输 出端连接涂胶系统的点胶阀、钢管滚轮托架2的减速电机Ⅰ23继电器、送纸机 构减速电机Ⅱ启停控制用时间继电器。工作原理为:当颜色识别传感器84检 测到胶水颜色后,表示涂胶系统完成胶体在钢管管口径向至少一圈的涂胶; 此时,PLC控制器输出端口触发涂胶系统的点胶阀停止涂胶、触发钢管滚轮托 架2减速电机Ⅰ23的继电器断开停止拨动钢管转动;触发送纸机构减速电机Ⅱ 的时间继电器导通以延时2s定长连续送纸;其中,送纸机构减速电机Ⅱ延时2 秒为例定长送纸目的在于,将预穿好的牛皮纸条定长送至钢管管口顶点最高 处,且PLC控制器接收到减速电机Ⅱ延时送纸停机信号的同时,触发压纸机构 的压纸滚轮执行下压到位压纸粘贴动作,完成纸条纸头在钢管管口的粘接, 压纸滚轮下压到位延时2s后触发减速电机Ⅱ、Ⅰ同步(线速度)转动。
[0044] 除此之外,所述颜色识别传感器84的另一作用以及连接工作原理在于当 颜色识别传感器识别到牛皮纸颜色时,触发裁纸机构动作:颜色识别传感器 84连接PLC控制器输入端,PLC控制器输出端连接钢管滚轮托架2减速电机Ⅰ23 如延时1秒以张紧牛皮纸后的延时停机的时间继电器,PLC控制器输出端还连 接裁纸机构控制裁纸切刀快速下行伸缩复位的闸断式裁切动作的裁纸气缸Ⅱ 电磁阀;此外,为通过控制送纸机构的减速电机Ⅱ逆向角位移转动1-5°以张 紧牛皮纸条:减速电机Ⅱ(如图11、图13)可选择步进电机通过PLC控制器对 步进电机的脉冲加方向控制,通过给步进电机的驱动器方向输出高低电平来 实现步进电机的正逆向角位移旋转,控制步进电机逆向转动1°-5°后停机锁 止以张紧牛皮纸条。此外,还可如图12)通过调整步进电机的接线来改变对 步进电气不同方向的控制。其中,颜色识别传感器84识别牛皮纸颜色的工作 原理为:颜色识别传感器84检测到牛皮纸颜色后,表示牛皮纸已经完成了在 钢管管口径向至少一周的缠纸粘接动作。此时,触发钢管滚轮托架2的减速电 机Ⅰ23时间继电器延时0.5-1s延时停机,同时触发送纸机构减速电机Ⅱ逆向 转动1-5°后自锁以充分张紧牛皮纸条;牛皮纸条的充分张紧充分完成时,触 发裁纸机构裁纸切刀82的气缸Ⅱ电磁阀动作完成牛皮纸条的截断动作。需要 补充说明的是,新换上的牛皮纸卷盘需要人工完成牛皮纸条在送纸机构7和送 纸导槽81内的纸头预穿纸操作,其余动作均由程序设定自动完成,详见后文 步骤描述。
[0045] 关于送纸导槽81以及裁纸机构8需要说明的是:送纸导槽81与牛皮纸条幅 宽匹配的扁方管通槽结构;裁纸切刀82以及气缸Ⅱ83隐藏安装在裁纸机构8的 封闭式壳体内(如图5图7),且气缸Ⅱ83活塞杆选用单作用气缸竖直朝下快 速伸缩位移实现牛皮纸的截断裁切。其中,裁切机构裁切前,详见前文有关 减速电机Ⅱ步进电机逆向转动1-5°后锁止,协同钢管滚轮托架2减速电机Ⅰ 23时间继电器延时0.5-1s停机的张紧原理,在此不再赘述。不仅如此,为实 现气缸Ⅱ83活塞杆选用单作用气缸竖直朝下快速伸缩位移实现牛皮纸的截断 裁切,气缸Ⅱ配备调节气缸气流流速的调节阀,通过调节阀调节气缸Ⅱ83气 流速度,实现单作用气缸Ⅱ的快速裁切的实现。
[0046] 上述实施例基础上,为通过较为简单的结构实现压纸粘贴动作(如图5所 示)进一步地:压纸机构9包括向牛皮纸张和钢管施加向下压力的压纸滚轮91 和带动压纸滚轮91上下伸缩位移的驱动气缸Ⅲ92。其中,驱动气缸Ⅲ92带动 压纸滚轮91定距下行位移以保持压纸粘贴工位,完成压纸粘接动作。进一步 地:为弹性补偿钢管的圆度浮动误差,压纸滚轮91的驱动气缸Ⅲ92活塞杆同 轴配备安装加压弹簧93(如图7所示);加压弹簧93用于当压纸滚轮91向牛皮 纸张和钢管施加向下压力时补偿钢管的圆度浮动误差。具体地,加压弹簧93 被压缩安装在压纸滚轮91的滚轮支撑架外侧上端面和驱动气缸Ⅲ92缸体执行 端的缸体外侧壁之间,实现压纸滚轮91压纸粘接工位的圆度浮动误差跳动功 能的实现。具体应用工作时:当完成管口牛皮纸的一圈缠绕后,且裁纸机构 完成裁切动作后,即PLC控制器接收到裁纸机构的气缸Ⅱ电磁阀复位控制信号 后,触发钢管滚轮托架2整体的升降机构21整体点动升降,即升降机构21的气 缸带动钢管以及钢管滚轮托架2整体电动升降一个周期,以实现牛皮纸纸尾在 钢管管口顶点最高处的点动升降牢固粘接的自动操作。其中,PLC控制器的输 入端连接裁纸机构的气缸Ⅱ电磁阀,以接收裁纸机构完成裁切动作的触发信 号;PLC控制器输出端连接升降机构21诸如气动升降系统的气缸电磁阀,以完 成气动升降机构21气缸活塞杆完成一个上升下降复位周期的点动弹性升降, 以牢固粘接管口顶点最高处的纸尾牛皮纸。
[0047] 进一步地,(如图5、图7所示)涂胶系统10包括压力桶1002、送胶管路 1003、点胶阀1004以及不锈钢针形胶嘴1001。其中,压力桶1002安装压力传 感器,压力传感器用于为压力桶1002内盛装的胶体提供缺胶报警。具体地, (如图5所示)压力桶1002内胶体通过高压泵吸送胶,且高压泵出胶端通过 送胶管路1003导通连接不锈钢针形胶嘴1001,且靠近不锈钢针形胶嘴1001的 送胶管路1003上安装控制胶体出胶与否的点胶阀1004。关于压力桶
1002的缺 胶报警自动控制,连接结构为:压力桶的底座安装压力传感器,压力传感器 连接PLC控制器输入端,PLC控制器输出端连接缺胶报警器控制开关(如报警 器驱动器控制电路继电器)。缺胶报警的工作原理为:压力桶缺胶时,通过 压力桶重量的改变,通过压力传感器检测的压力桶相对底座的实时压力值信 号(缺胶状态压力桶重量减轻的最低阈值)传送至PLC控制器,PLC控制器输 出端控制缺胶报警器继电器吸合,报警器连接电源的电路导通,缺胶报警器 发出缺胶报警警告。
[0048] 需要说明的是,优选地,本发明控制系统电控箱包括手动控制模式和自 动控制模式两种。关于本发明的PLC控制器的控制程序梯形图(包括自动控制 部分和手动控制部分)参见图14-19:
[0049]
[0050]
[0051]
[0052]
[0053]
[0054]
[0055] (参见图10)本发明PLC控制器控制工作的自动模式工作原理如下:
[0056] 步骤1、自动模式启动;通过控制系统的总空气开关上电导通来实现自动 模式的启动;
[0057] 步骤2、轴向移动机构前进;即PLC控制器接收到自动模式空气开关上电 导通控制信号时,触发轴向移动机构的变频调速电机运行,轴向移动机构3的 移动承载平台31由变频调速电机32驱动,通过齿轮齿条传动副传动带动移动 承载平台31靠近钢管管口轴向平移;
[0058] 步骤3、轴向移动机构的变频调速电机减速运行;当轴向移动机构的移动 承载平台31的第一光电开关341随平台移动至当第一光电开关341的发射端被 钢管遮挡时,触发变频调速电机减速运行;
[0059] 步骤4、变频调速电机到达管端检测位置时停;当移动承载平台31的第二 光电开关342随平台移动至当第二光电开关342的发射端被钢管遮挡时,触发 变频调速电机停机运行。即通过第一、第二光电开关的双工位减速停机自动 控制,实现轴向移动机构3根据不同长度钢管,实现轴向移动机构朝向钢管管 口近端定间距的轴向横移到位自动控制(到达距离钢管轴端的定距精确停车 自动控制目的);
[0060] 步骤5、升降臂总成横梁开始下降;即PLC控制器接收到变频调速电机32 停机控制信号后,PLC控制器输出端控制自锁式游动气缸53气缸活塞杆执行延 长动作,以推送对升降臂总成5的横梁52朝下方直线降落,以使横梁52上搭载 的缠纸系统各机构整体靠近钢管管口顶点最高处下降移动;
[0061] 步骤6、横梁52下降检测到钢管最高点后停止下降;随着横梁52在气缸53 的推送作用下不断下降,以压纸机构9支架为固定支撑点固定安装用于捕捉管 径最高点的传感器54(尤指距离传感器);当PLC控制器接收到传感器54到达 设定距离管口顶点最上方的设定高度距离时(如传感器检测点距离钢管顶点 最高点距离为30-50mm高度时),触发自锁式游动气缸53停止下降并自锁;
[0062] 步骤7、钢管初始旋转,涂胶系统启动,并完成钢管径向至少一周的预涂 胶;当PLC控制器接收到自锁式游动气缸53停止下降并自锁的控制信号时,触 发钢管滚轮托架2的减速电机Ⅰ开始运行以拨动钢管匀速转动;PLC控制器接 收到减速电机Ⅰ开始运行控制信号时,触发预涂胶系统启动;由预涂胶系统 的点胶阀开启,以对管口随着钢管的转动连续在钢管管口径向预涂胶至少一 圈;
[0063] 步骤8、颜色识别传感器检测到预涂胶后,钢管停止旋转且预涂胶停止; 即随着步骤7预涂胶的不断进行,当颜色识别传感器84检测到胶水颜色时,表 示钢管管口已至少完成管口径向一圈以上的胶水预涂抹操作;当PLC控制器接 收到检测到胶水颜色的颜色识别传感器84发出的有效电信号时,PLC控制器输 出端触发钢管滚轮托架2的减速电机Ⅰ以及涂胶系统同时暂停运行;PLC控制 器输入端接收到钢管滚轮托架2减速电机Ⅰ以及涂胶系统同时暂停运行控制 箱信号时,触发送纸机构延时定长送纸;
[0064] 步骤9、送纸机构的减速电机Ⅱ延时控制开始(定长)送纸;继步骤8, PLC控制器输入端接收到钢管滚轮托架2减速电机Ⅰ以及涂胶系统同时暂停运 行控制箱信号时,触发送纸机构延时定长送纸;送纸机构通过时间继电器, 延时(5s)定长将预先手动穿好的牛皮纸纸头从送纸机构的送纸导槽传送至钢 管管口顶点最高处;
[0065] 步骤10、送纸机构将纸头延时送达钢管最顶点后,压纸机构的压纸滚轮 下降到位并保持到位姿态;继步骤9,当PLC控制器接收到减速电机Ⅱ延时定 长送纸的到位检测信号时,PLC控制器输出端触发压纸机构的驱动气缸Ⅲ92活 塞杆带动压纸滚轮91下降到位,并通过压纸机构驱动气缸Ⅲ92的压纸到位延 时(2s-5s)控制,在钢管保持停机状态下,对到位的纸头进行压纸粘接动作;
[0066] 步骤11、钢管与送纸机构的减速电机Ⅱ同步延时控制旋转,完成纸头定 长送纸、缠纸粘纸动作;当PLC控制器接收到压纸机构的压纸滚轮91驱动气缸 Ⅲ92的气缸电磁阀驱动气缸活塞杆下降到位后,并延时2-5秒计时到时控制信 号时,由PLC控制器输出端触发钢管滚轮托架2的减速电机Ⅰ与送纸机构的减 速电机Ⅱ以相同的线速度同步转动运行,完成纸头定长的边送纸边缠纸粘接 动作(结合说明书附图9和程序梯形图,结合前文有关减速电机Ⅰ、Ⅱ延时定 长的同步线速度自动控制描述);
[0067] 步骤12、减速电机Ⅱ停止送纸,气缸Ⅰ推送被动橡胶轮复位回退,仅依 靠钢管旋转缠纸并粘纸;当PLC控制器接收到减速电机Ⅰ与减速电机Ⅱ通过时 间继电器的延时功能到达延时2-5秒计时到时控制信号时,即减速电机Ⅰ、Ⅱ 同步运行一定线速度长度,由减速电机Ⅱ主动送纸延时(2-5s)完成其与钢 管转动同步的主送送纸缠纸粘接定长预粘接长度后,当PLC控制器接收到减速 电机Ⅰ、Ⅱ时间继电器同步延时(3-5s)延时到时后,触发减速电机Ⅱ停止 送纸但不锁止;与此同时,即当PLC控制器接收到减速电机Ⅱ以及放纸刹车机 构63停机运行控制信号时,PLC控制器输出端触发送纸机构的气缸Ⅰ复位回 退,以将被动橡胶轮复位收缩,从而减小被动橡胶轮对停车了的送纸机构被 动传送牛皮纸的滑动摩擦阻力;与此同时,当PLC控制器接收到送纸机构的气 缸Ⅰ复位回退到位控制信号后,PLC控制器的输出端触发放纸刹车机构63复位 回退;当PLC控制器输入端接收到放纸刹车机构63复位回退控制箱信号后,PLC 控制器的输出端触发钢管滚轮托架2减速电机Ⅰ重新启动运行,并通过减速电 机Ⅰ的不间断连续运行采用拖拽张紧的方式,由连续转动的钢管拖拽从动放 纸机构以及从动但不锁止的送纸机构上的牛皮纸条从主动放纸切换为被动从 动放纸运行状态,以减能降耗;即仅通过钢管的主动转动,完成后续缠纸粘 接动作;消除钢管滚轮托架2减速电机Ⅰ与送纸机构减速电机Ⅱ之间的不同步 影响;
[0068] 步骤13、颜色识别传感器检测到纸后,钢管延时停止旋转;继步骤12, 随着仅减速电机Ⅰ的不间断运行,直至缠纸系统绕钢管管口转动缠绕粘接一 圈牛皮纸后,所述PLC控制器输入端接收到颜色识别传感器识别检测到牛皮纸 颜色的控制信号时,触发钢管滚轮托架2的减速电机Ⅰ延时(0.2-1s)停止旋 转,PLC控制器的另一个输出端触发送纸机构的减速电机Ⅱ(步进电机)逆时 针转动1-5°后张紧停机。即当颜色识别传感器识别检测到牛皮纸颜色时,先 触发钢管滚轮托架2的减速电机Ⅰ延时停止旋转,同时协同送纸机构减速电机 Ⅱ(步进电机)的逆时针转动1-5°后张紧牛皮纸停机后锁止转动共同作用, 充分实现实现牛皮纸条的充分牵拉张紧。且当PLC控制器接收到减速电机Ⅰ延 时停车以及减速电机Ⅱ(步进电机)逆时针转动1-5°后停机锁止控制信号时, 触发步骤14动作;
[0069] 步骤14、裁纸机构裁纸;继步骤13PLC控制器接收到减速电机Ⅰ延时 (0.2-1s)停车控制信号以及减速电机Ⅱ(步进电机)逆时针转动1-5°后锁止 控制信号时,触发裁纸机构的气缸Ⅱ83电磁阀动作,使得裁纸机构的气缸Ⅱ 83活塞杆瞬时快速延长执行下行复位裁切动作,推送快速下行的的裁纸切刀 闸断式裁切完成被充分张紧的牛皮纸条的截断裁切,需要说明的是,裁纸机 构执行裁切动作的同时,压纸机构的压纸滚轮保持在压纸粘接工位不动;
[0070] 步骤15、钢管通过升降机构点动升降,压纸机构压平压实(粘接纸尾) 钢管顶点纸尾粘接点;即当PLC控制器接收到裁纸机构气缸Ⅱ83活塞杆执行裁 纸闸断裁切动作控制信号时,PLC控制器输出端触发升降机构21托举钢管以及 钢管滚轮托架2整体点动升降往复运动一个或多个周期,以通过压纸机构的压 纸滚轮在加压弹簧93加压作用下,通过压纸机构的滚轮,协同升降机构21的 点动升降共同作用,牢固地将纸尾压平粘接在管口顶点位置,以牢固粘接固 定纸尾;
[0071] 步骤16、压纸滚轮复位回升,横梁回升,轴向移动机构退回原点;当PLC 控制器接收到升降机构21点动升降的复位控制信号后,PLC控制器的输出端触 发压纸机构的压纸滚轮复位回升至原点;PLC控制器输入端接收到压纸机构的 压纸滚轮复位回升至原点控制信号后,PLC控制器输出端输出触发横梁回升至 原点的控制信号;当PLC控制器输入端接收到横梁复位回升至原点控制信号的 同时,PLC控制器输出端输出触发轴向移动机构退回原点的控制信号,控制轴 向移动机构退回原点;
[0072] 步骤17、整个控制过程完成,等待第二个钢管到达位置后重新启动;当 PLC控制器接收到轴向移动机构退回至原点的控制信号时,整个控制过程完 成,控制系统的总空气开关断电,可以实现自动模式至手动模式的切换;等 待第二个钢管到达位置后,重复步骤1至步骤17,以便通过再次按下总空气开 关,实现整个系统重新启动后开始下一个工作循环的操作。
[0073] 通过以上描述可以发现:首先,本发明实现了油气输送管道管口防腐涂 层防护用牛皮纸替代人力的自动缠绕功能,实现自动化生产;同时消除工业 涂胶因有害气体的扩散和释放对人体健康的危害影响;且牛皮纸包绕管口缠 纸包绕质量均一,整齐、美观、平整。其次,本发明采用由减速电机Ⅰ驱动 的Y型钢管滚轮托架上的滚轮拨动钢管管体实现钢管管体的防脱落匀速转动, 结构简单,容易实现;尤其在Y型分叉处采用沉降式限位滚动方式,防脱落效 果优良。再者,本发明具体可采用坡度小于等于2°的面传送载板转移钢管, 协同坡面末端升降机构升降的钢管滚轮托架共同作用,省去钢管的吊装步骤, 钢管进位前依靠重力自然滚落到位,经济实用。不仅如此,本发明具体应用 时,最大移动距离为3000mm的轴向移动机构,协同双光电开关Ⅰ以及刹车机构 共同作用,实现了自动缠纸装置针对不同长度钢管轴端管头的自动识别功能, 可满足不同长度钢管的管头自动缠纸应用需求,通用性优良。再者,本发明 升降臂总成协同自锁式游动气缸实现立柱上横梁,通过捕捉管头最高点的传 感器共同作用,可满足不同直径钢管管口最高点的自动捕捉识别功能,通用 性优良。
[0074] 尤其地,本发明缠纸系统仅牛皮纸头的预穿纸工作由人工完成,其余动 作均按照程序设定自动完成。不仅如此,预涂胶一圈完成后,实现自动缠纸 粘接,克服了牛皮纸和涂胶不易同步的难题;不仅如此,尤其在缠纸粘接工 序,其中自动缠纸粘接的初期,减速电机Ⅰ拨动钢管匀速转动的同时,牛皮 纸由减速电机Ⅱ驱动,与钢管转动线速度同步地从放纸机构通过主动转动的 主动橡胶轮71和被动橡胶轮73将牛皮纸不间断连续朝前传送,随着钢管的主 动转动以及与之同步的送纸机构的主动传纸功能,通过保持在压纸工位的压 纸机构的压纸滚轮,将牛皮纸沿钢管管口径向压实粘接一定长度(一定长度 由减速电机Ⅰ、Ⅱ同步转动的延时控制功能来实现);当沿管体径向压实粘 接一定线性长度的牛皮纸后(如根据减速电机Ⅰ、Ⅱ同步转动线速度的延时 控制功能达到定长粘接后):使减速电机Ⅱ停机,仅减速电机Ⅰ拨动钢管匀 速转动;于此同时,PLC控制器接收到减速电机Ⅱ停机控制信号的同时,触发 送纸机构中的被动橡胶轮73复位收缩回退,以减小送纸机构对牛皮纸的摩擦 传送阻力;这时,仅通过钢管的主动转动,以及前段已牢固粘接的牛皮纸, 随着钢管不间断连续转动,以及压纸机构压纸滚轮对牛皮纸的粘接动作,钢 管一边主动转动,一边拖拽牵拉放纸机构和送纸机构上牛皮纸的张紧式从动 牵拉抽拽缠绕粘接动作,实现后续钢管管口径向的自动缠纸粘纸操作;一方 面节能降耗,另一方面消除了减速电机Ⅱ与减速电机Ⅰ的不同步影响导致的 缠纸不平整以及过度放纸技术难题。不仅如此,本发明通过PLC控制器接收到 颜色识别传感器识别到牛皮纸颜色控制信号后,触发减速电机Ⅱ(步进电机) 逆时针转动1-5°角位移后自锁,并同时触发减速电机Ⅰ延时0.5-1s延时停机 协同作用,可以达到材质机构运行前,充分张紧牛皮纸条的效果,以满足裁 纸机构闸断牛皮纸条的工作要求。
[0075] 综上所述,本发明采用轴向移动机构协同升降臂总成机构实现不同管径 不同长度钢管的适应性定位识别,结构简单,定位精确,通用性优良。采用 常规部件的有效组合,替代人力,开创性解决了钢管管口的防护性自动缠纸 技术问题,实现了自动化生产,满足机械无人现代化生产需求。
[0076] 上述实施例,只是本发明的较佳实施例,并非用来限制本发明实施范围, 故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化,均应包括在本发明权利要 求范围之内。
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