专利名称：钢管自动喷码装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢管自动喷码装置，适用于钢管喷码技术领域。
背景技术：
钢管生产数据的保存，对钢管生产企业至关重要。目前企业生产线上钢管的管号由工作人员直接书写在钢管表面，到后续生产工序上通过操作工目视识别并手工记录钢管管号及工艺参数，这一系列工作烦琐且非常容易出错，并存在一定的危险性。另外，生产过程结束后大量钢管信息又需要依据纸质记录重新录入到计算机系统，这些重复的记录工作环节大大增加了出错几率。大量钢管生产数据依靠人工记录，不但容易出错，而且很多应该保存的生产及质量数据不完整，对钢管的质量跟踪造成很大的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种集自动喷码和自动数据采集为一体的钢管自动喷码装置，实现数据自动采集、汇总和存储，提高生产效率和管号识别的准确率。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是一种钢管自动喷码装置，包括钢管输送设备、控制柜和工控机，所述控制柜中设有PLC控制器、水平移动电机变频器和升降电机变频器；在钢管输送设备一侧固定设有钢管位置检测装置、水平移动机架和升降机架，水平移动机架和升降机架通过丝母、丝杠连接；在所述水平移动机架的一端设有水平移动电机，在升降机架的上端设有升降电机；在所述水平移动机架上依次固定设有喷底漆装置、烘干装置、颜色检测装置、喷条形码装置和条码扫描装置；所述喷条形码装置和条码扫描装置分别与所述工控机连接，所述水平移动电机和升降电机分别与水平移动电机变频器和升降电机变频器连接；所述工控机、水平移动电机变频器、升降电机变频器、钢管位置检测装置、喷底漆装置、烘干装置和颜色检测装置均受控于所述PLC控制器。PLC控制器根据设定程序和现场反馈信号控制喷码流程；工控机负责将钢管管号传输给喷条形码装置，并记录条码扫描装置记录的扫描管号。所述水平移动机架的两侧分别设有挡板。所述PLC控制器采用西门子300系列CPU，其型号为6ES7315-2AG10-0AB0 ；所述工控机为研华公司生产的型号为SYS-4U4000-4A52的工控机；所述水平移动电机变频器和升降电机变频器型号均为6SE6440-2UD13-7AA1 ；所述钢管输送设备为一组输送辊道；所述钢管位置检测装置为回归反射式光电传感器，其型号为E3JK-R4M1 ；所述颜色检测装置为颜色识别传感器，其型号为CZ-V1，所述喷底漆装置为打标装置，其型号为S1Ot marker slO ； 所述喷条形码装置为条形码喷码机，其型号为PRX-D460W ；所述条码扫描装置为条形码扫描器，其型号为MS-890。本发明的有益效果如下
(1)通过采用PLC控制器和信息识别传感器，实现对钢管喷码过程的全程跟踪，实现大量数据信息的自动采集、绑定、汇总和存储，减少了操作人员的工作量，提高了准确率，实现钢管生产数据及时、准确、完整的保存，为企业决策管理层提供详实、准确的决策依据。(2)通过水平移动电机驱动安装在水平移动机架上的喷码装置和烘干装置的移动，可以实现一次横移完成多个条形码的喷涂，确保后续条形码识别的准确率。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明钢管自动喷码装置现场操作部分结构示意图； 图2是图1中水平移动机架部分的俯视其中，1、钢管输送设备，2、钢管，3、钢管位置检测装置，4、水平移动电机，5、水平移动机架，6、升降电机，7、升降机架，8、喷底漆装置，9、烘干装置，10、喷条形码装置，11、条码扫描装置，12、颜色检测装置，13、挡板。
具体实施例方式如图1和图2所示，本发明所述的钢管自动喷码装置，包括钢管输送设备1、控制柜和工控机，所述控制柜中设有PLC控制器、水平移动电机变频器和升降电机变频器；在钢管输送设备一侧固定设有钢管位置检测装置3、水平移动机架5和升降机架7，水平移动机架 5和升降机架7通过丝母、丝杠连接；在所述水平移动机架5的一端设有水平移动电机4，在升降机架7的上端设有升降电机6 ；在所述水平移动机架5上依次固定设有喷底漆装置8、 烘干装置9、颜色检测装置12、喷条形码装置10和条码扫描装置11 ；所述喷条形码装置10 和条码扫描装置11分别与所述工控机连接，所述水平移动电机4和升降电机6分别与水平移动电机变频器和升降电机变频器连接；所述工控机、水平移动电机变频器、升降电机变频器、钢管位置检测装置3、喷底漆装置8、烘干装置9和颜色检测装置12均受控于所述PLC 控制器。利用上述装置进行自动喷码的工作过程如下
(1)钢管输送设备1将钢管2输送至喷码工序，当钢管位置检测装置3检测到钢管管端时，钢管输送设备1停止输送钢管2 ；
(2)当需要对某一种规格的钢管2进行喷码时，通过升降电机6调整升降机架7上下移动使得水平移动机架5上升或下降到合适位置，当钢管2到达喷码工序时，钢管位置检测装置3发送信号给PLC控制器的数字量输入模块，PLC控制器进行分析后通过PR0FIBUS-DP 通讯方式将控制信号发送给水平移动电机变频器，进而控制水平移动电机4，使得水平移动电机4驱动水平移动机架5沿着需要喷底漆的方向勻速运动；
(3)当水平移动电机4运行平稳后，发送信号给PLC控制器，PLC控制器通过相关电路控制位于水平移动机架5上的喷底漆装置8开始在钢管2表面设定区域内喷底漆，同时PLC 控制器控制烘干装置9对喷底漆区域进行烘干，在喷涂完设定区域底漆后PKC控制器控制喷底漆装置8停止喷涂；
(4)当颜色检测装置12检测到无底漆时，发送信号给PLC控制器，PLC控制器通过水平移动电机4控制水平移动机架5停止移动，并开始反方向移动，此时PLC控制器发送信号给工控机，工控机控制喷条形码装置10，并根据水平移动机架5的运行速度以及两个条形码之间的距离计算出延时时间，喷条形码装置10提前设定喷码内容、喷码延时时间以及喷码速度，并开始喷码；
(5)喷条形码装置10喷码的同时，工控机开始控制条码扫描装置11对所喷的条形码进行识别，完成识别后，水平移动机架5停止移动，然后在水平移动电机4的作用下返回到初始位置，当条形码识别成功后，启动钢管输送设备1将钢管2输送至下一工位，完成整个钢管2的自动喷码和识别工作。综上所述，本发明通过采用PLC控制器和信息识别传感器，实现对钢管喷码过程的全程跟踪，实现大量数据信息的自动采集、绑定、汇总和存储，减少了操作人员的工作量， 提高了准确率，实现钢管生产数据及时、准确、完整的保存，为企业决策管理层提供详实、准确的决策依据。另外，本发明通过水平移动电机驱动安装在水平移动机架上的喷码装置和烘干装置的移动，可以实现一次横移完成多个条形码的喷涂，确保后续条形码识别的准确率。
权利要求
1.一种钢管自动喷码装置，其特征在于包括钢管输送设备(1)、控制柜和工控机，所述控制柜中设有PLC控制器、水平移动电机变频器和升降电机变频器；在钢管输送设备一侧固定设有钢管位置检测装置(3)、水平移动机架(5)和升降机架(7)，水平移动机架(5)和升降机架(7 )通过丝母、丝杠连接；在所述水平移动机架(5 )的一端设有水平移动电机(4 )， 在升降机架(7)的上端设有升降电机(6);在所述水平移动机架(5)上依次固定设有喷底漆装置(8)、烘干装置(9)、颜色检测装置(12)、喷条形码装置(10)和条码扫描装置(11);所述喷条形码装置(10 )和条码扫描装置(11)分别与所述工控机连接，所述水平移动电机(4 )和升降电机(6)分别与水平移动电机变频器和升降电机变频器连接；所述工控机、水平移动电机变频器、升降电机变频器、钢管位置检测装置(3)、喷底漆装置(8)、烘干装置(9)和颜色检测装置(12)均受控于所述PLC控制器。
2.根据权利要求1所述的钢管自动喷码装置，其特征在于在所述水平移动机架(5)的两侧分别设有挡板(13)。
3.根据权利要求2所述的钢管自动喷码装置，其特征在于所述PLC控制器采用西门子300系列CPU，其型号为6ES7315-2AG10-0AB0 ；所述工控机为研华公司生产的型号为SYS-4U4000-4A52的工控机；所述水平移动电机变频器和升降电机变频器型号均为 6SE6440-2UD13-7AA1 ；所述钢管输送设备(1)为一组输送辊道；所述钢管位置检测装置(3) 为回归反射式光电传感器，其型号为E3JK-R4M1 ；所述颜色检测装置(12)为颜色识别传感器，其型号为CZ-V1，所述喷底漆装置(8)为打标装置，其型号为S1Ot marker slO ；所述喷条形码装置(10)为条形码喷码机，其型号为PRX-D460W ；所述条码扫描装置(11)为条形码扫描器，其型号为MS-890。
全文摘要
本发明公开了一种钢管自动喷码装置，包括钢管输送设备、控制柜和工控机，所述控制柜中设有PLC控制器、水平移动电机变频器和升降电机变频器；在钢管输送设备一侧固定设有钢管位置检测装置、水平移动机架和升降机架；在水平移动机架的一端设有水平移动电机，在升降机架的上端设有升降电机；在水平移动机架上依次固定设有喷底漆装置、烘干装置、颜色检测装置、喷条形码装置和条码扫描装置。本发明通过采用PLC控制器和信息识别传感器，实现对钢管喷码过程的全程跟踪，实现大量数据信息的自动采集、绑定、汇总和存储，提高了工作过程的准确率，实现钢管生产数据及时、准确、完整的保存，为企业决策管理层提供详实、准确依据。
文档编号B41J3/413GK102416775SQ2011102528
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者刘涛, 方文, 李子正, 王强, 王旭, 韩秀林 申请人:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司, 南京巨龙钢管有限公司, 巨龙钢管有限公司, 河北华油钢管设计研究院有限公司