專利名稱：鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及鋼管制造技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備。
背景技術(shù)：
[0002]按照API標(biāo)準(zhǔn)要求，鋼管管號(hào)具有唯一性是鋼管技術(shù)信息作為追溯源的基礎(chǔ)，所以# 244.5 ^ 660品規(guī)的API鋼管，需要在管內(nèi)壁噴印工藝參數(shù)以及鋼管號(hào)，以便于鋼管產(chǎn)品追溯。目前我國(guó)焊管行業(yè)中，都使用人工模版噴印或手持噴碼機(jī)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)鋼管內(nèi)噴印工藝參數(shù)。該方式存在如下弊端:(1)近距離接觸油漆對(duì)職工健康有影響；(2)容易產(chǎn)生錯(cuò)號(hào)及重號(hào)，甚至同一鋼管管號(hào)內(nèi)外不一致；(3)工作效率低，對(duì)大批量隨變性的管號(hào)已經(jīng)不適用，嚴(yán)重影響成品入庫(kù)效率；(4)投入大量人員造成了人力資源的浪費(fèi)。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的就是要提供一種安全性高、重號(hào)或錯(cuò)號(hào)少、工作效率高、節(jié)省人力的鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備。[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備，包括豎向設(shè)置的支撐桿，所述支撐桿上安裝有水平設(shè)置的機(jī)械臂，所述支撐桿頂部設(shè)有控制機(jī)械臂上下移動(dòng)的升降伺服電機(jī)，所述機(jī)械臂一端設(shè)有控制機(jī)械臂水平移動(dòng)的水平伺服電機(jī)，所述機(jī)械臂的另一端設(shè)有旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)上設(shè)有連為一體的豎向連接桿和橫向連接桿，所述橫向連接桿遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的一端設(shè)有噴頭，所述噴頭外側(cè)下方設(shè)有承托鋼管的旋轉(zhuǎn)托輥，所述升降伺服電機(jī)、水平伺服電機(jī)和旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)均與可編程控制器的控制輸出端連接，所述可編程控制器的串口通訊端與參數(shù)輸入裝置相連。[0005]作為優(yōu)選方案，所述鋼管的下方設(shè)有色差感應(yīng)開(kāi)關(guān)，所述色差感應(yīng)開(kāi)關(guān)與可編程控制器的信號(hào)輸入端相連。[0006]進(jìn)一步地，所述噴頭外側(cè)端部還設(shè)有防撞感應(yīng)器，所述防撞感應(yīng)器與可編程控制器的信號(hào)輸入端相連。[0007]更進(jìn)一步地，所述參數(shù)輸入器為個(gè)人電腦。[0008]本實(shí)用新型的工作原理是這樣的:依靠控制伺服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的準(zhǔn)確定位，通過(guò)水平伺服電機(jī)控制噴頭伸入鋼管內(nèi)壁的伸入量，根據(jù)鋼管品規(guī)控制升降伺服電機(jī)調(diào)整機(jī)械臂的高度值，焊縫定位后根據(jù)管徑計(jì)算開(kāi)始噴碼的旋轉(zhuǎn)角度即旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度值，以及噴碼時(shí)噴頭的旋轉(zhuǎn)速度，操作人員通過(guò)參數(shù)輸入裝置輸入鋼管參數(shù)后，鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備就能自動(dòng)調(diào)整投入生產(chǎn)。[0009]鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備工作及操作步驟如下:生產(chǎn)前操作人員通過(guò)參數(shù)輸入裝置在操作界面內(nèi)輸入管徑 后，升降伺服電機(jī)自動(dòng)調(diào)整機(jī)械臂的高度使噴頭到達(dá)噴碼的適合位置。當(dāng)鋼管到達(dá)旋轉(zhuǎn)托輥工位時(shí)，旋轉(zhuǎn)托輥旋轉(zhuǎn)鋼管使色差感應(yīng)開(kāi)關(guān)感應(yīng)鋼管上的噴標(biāo)白線進(jìn)行焊縫定位，所述噴標(biāo)白線位于鋼管六點(diǎn)鐘處，鋼管焊縫與噴標(biāo)白線順時(shí)針相差90度，即焊縫位于鋼管九點(diǎn)鐘處。水平伺服電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械臂行走至鋼管內(nèi)使噴頭到達(dá)設(shè)定的伸入量位置。旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)噴頭至三點(diǎn)鐘方向后，帶動(dòng)噴頭順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)進(jìn)行噴碼。噴碼結(jié)束后，機(jī)械臂退至初始位置等待下一步噴印命令。[0010]本實(shí)用新型具有如下幾方面的優(yōu)點(diǎn):其一是安全性高:油漆自身散發(fā)毒性氣體且屬易燃易爆品，操作人員長(zhǎng)期使用手持噴碼工作對(duì)其勞動(dòng)精力以及自身健康造成損害的同時(shí)，在生產(chǎn)安全上也受到極大考驗(yàn)。鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備使用后，使操作人員遠(yuǎn)離油漆，在設(shè)備操作室內(nèi)完成噴碼任務(wù)，極大程度地減小了安全隱患并且保證了操作人員的身體健康；其二是錯(cuò)誤率低:無(wú)需人工干預(yù)，減少人工錯(cuò)誤率，所以重號(hào)或錯(cuò)號(hào)少；其三是生產(chǎn)效率高:安裝線上管內(nèi)壁噴碼機(jī)后，自動(dòng)化程度高，降低了油漆的消耗，提高了生產(chǎn)作業(yè)效率，使入庫(kù)效率大幅度提高，對(duì)企業(yè)效益的提升明顯；其四是節(jié)省人力。


[0011]圖1為本實(shí)用新型鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；[0012]圖2為本實(shí)用新型中電路控制的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0013]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:[0014]參見(jiàn)圖1至圖2，本實(shí)用新型鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備，包括支撐桿1、機(jī)械臂2、升降伺服電機(jī)3、水平伺服電機(jī)4、旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)5、豎向連接桿6、橫向連接桿7、噴頭8、旋轉(zhuǎn)托輥9、可編程控制器10、參數(shù)輸入裝置11、色差感應(yīng)開(kāi)關(guān)12和防撞感應(yīng)器13。[0015]所述支撐桿I豎向設(shè)置，所述機(jī)械臂2水平安裝在支撐桿I上，所述升降伺服電機(jī)3設(shè)于支撐桿I頂部，可以控制機(jī)械臂2上下移動(dòng)；所述水平伺服電機(jī)4設(shè)于機(jī)械臂2 —端，可以控制機(jī)械臂2水平移動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)5設(shè)有機(jī)械臂2的另一端，連為一體的豎向連接桿6和橫向連接桿7設(shè)于旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)5上；所述噴頭8設(shè)于橫向連接桿7遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)5的一端，所述旋轉(zhuǎn)托輥9用于承托鋼管14，設(shè)于噴頭8外側(cè)下方；所述可編程控制器(PLC) 10的控制輸出端分別與升降伺服電機(jī)3、水平伺服電機(jī)4和旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)5連接，所述參數(shù)輸入裝置11與可編程控制器10的信號(hào)輸入端相連，在本實(shí)施例中，所述色差感應(yīng)開(kāi)關(guān)12設(shè)于鋼管14的下方，所述色差感應(yīng)開(kāi)關(guān)12與可編程控制器10的信號(hào)輸入端相連；所述防撞感應(yīng)器13設(shè)于噴頭8外側(cè)端部，所述防撞感應(yīng)器13與可編程控制器10的信號(hào)輸入端相連；所述參數(shù)輸入器11為個(gè)人電腦。[0016]鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備工作及操作步驟如下:以管外徑508_鋼管為例，生產(chǎn)前操作人員通過(guò)參數(shù)輸入器11在操作界面內(nèi)輸入管徑508_后，升降伺服電機(jī)3自動(dòng)調(diào)整機(jī)械臂2的高度使噴頭8到達(dá)距鋼管14管內(nèi)壁30mm位置。當(dāng)鋼管14到達(dá)旋轉(zhuǎn)托輥9工位時(shí)，旋轉(zhuǎn)托輥9旋轉(zhuǎn)鋼管14使色差感應(yīng)開(kāi)關(guān)12感應(yīng)鋼管14在生產(chǎn)線上的噴標(biāo)白線14.1進(jìn)行焊縫定位，所述噴標(biāo)白線14.1定位于鋼管14六點(diǎn)鐘處，鋼管14焊縫與噴標(biāo)白線14.1順時(shí)針相差90度，即焊縫位于鋼管14九點(diǎn)鐘處。水平伺服電機(jī)4帶動(dòng)機(jī)械臂2行走至鋼管14內(nèi)使噴頭8距鋼管14管端200mm位置。旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)5旋轉(zhuǎn)噴頭8至三點(diǎn)鐘方向后，帶動(dòng)噴頭8順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)進(jìn)行噴碼。噴碼結(jié)束后，機(jī)械臂2退至初始位置等待下一步噴印命令。
權(quán)利要求1.一種鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備，其特征在于:包括豎向設(shè)置的支撐桿(1)，所述支撐桿(I)上安裝有水平設(shè)置的機(jī)械臂(2)，所述支撐桿(I)頂部設(shè)有控制機(jī)械臂(2)上下移動(dòng)的升降伺服電機(jī)(3)，所述機(jī)械臂(2)—端設(shè)有控制機(jī)械臂(2)水平移動(dòng)的水平伺服電機(jī)(4)，所述機(jī)械臂(2)的另一端設(shè)有旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(5)，所述旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(5)上設(shè)有連為一體的豎向連接桿(6)和橫向連接桿(7),所述橫向連接桿(7)遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(5)的一端設(shè)有噴頭(8)，所述噴頭(8)外側(cè)下方設(shè)有承托鋼管(14)的旋轉(zhuǎn)托輥(9)，所述升降伺服電機(jī)(3)、水平伺服電機(jī)(4)和旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(5)均與可編程控制器(10)的控制輸出端連接，所述可編程控制器(10)的信號(hào)輸入端與參數(shù)輸入裝置(11)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備，其特征在于:所述鋼管(14)的下方設(shè)有色差感應(yīng)開(kāi)關(guān)(12)，所述色差感應(yīng)開(kāi)關(guān)(12)與可編程控制器(10)的信號(hào)輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備，其特征在于:所述噴頭(8)外側(cè)端部還設(shè)有防撞感應(yīng)器(13)，所述防撞感應(yīng)器(13)與可編程控制器(10)的信號(hào)輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備，其特征在于:所述參數(shù)輸入器(II)為個(gè)人電腦。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備，其特征在于:所述參數(shù)輸入器(11)為個(gè)人電腦。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鋼管自動(dòng)內(nèi)噴標(biāo)設(shè)備，包括豎向設(shè)置的支撐桿，支撐桿上安裝有水平設(shè)置的機(jī)械臂，支撐桿頂部設(shè)有控制機(jī)械臂上下移動(dòng)的升降伺服電機(jī)，機(jī)械臂一端設(shè)有控制機(jī)械臂水平移動(dòng)的水平伺服電機(jī)，機(jī)械臂的另一端設(shè)有旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)上設(shè)有連為一體的豎向連接桿和橫向連接桿，橫向連接桿遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的一端設(shè)有噴頭，噴頭外側(cè)下方設(shè)有承托鋼管的旋轉(zhuǎn)托輥，升降伺服電機(jī)、水平伺服電機(jī)和旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)均與可編程控制器的控制輸出端連接，可編程控制器的信號(hào)輸入端與參數(shù)輸入裝置相連。本實(shí)用新型具有安全性高、重號(hào)或錯(cuò)號(hào)少、工作效率高、節(jié)省人力的特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于鋼管制造技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B41J2/01GK202965511SQ20122068269
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者趙輝, 郭勝鴻, 劉佳, 錢(qián)偉, 楊菊 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司