本发明涉及自动化领域，尤其涉及的是一种全自动焊管生产线。
背景技术：
随着科技发展，自动化机械已广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗等方面。自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。
在焊管生产线中，钢带进入生产线，经过打标、成型、焊接、打磨、定径、切割等工段，加工成为焊管。各个生产机器单独运作或简单组合，各部分不协调，自动化程度不高，生产质量不稳定，不易控制，出现问题不易处理，而且操作繁琐，增大了人们的劳动强度，不能满足日趋发展的生产需求。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种全自动焊管生产线，有效解决传统焊管生产线各部分不协调，自动化程度低，操作繁琐，出现问题难处理，生产质量不稳定的问题。
本发明的技术方案如下：所述全自动焊管生产线包括控制面板、中控设备和依次设置的打标设备、成型设备、焊接设备、打磨设备、定径设备、切割设备、卸料设备；所述控制面板与所述中控设备连接，所述中控设备与所述打标设备、成型设备、焊接设备、打磨设备、定径设备、切割设备、卸料设备连接；所述的成型设备包括成型电机，所述成型电机通过变频器与所述中控设备连接；所述焊接设备包括焊接电源、焊接冷却装置、焊枪、焊接机械手，所述焊接电源分别与所述焊接冷却装置、焊枪和焊接机械手连接，所述焊接冷却装置与所述焊枪连接，所述焊枪设置在所述焊接机械手上，所述焊接电源与所诉中控设备连接；所述打磨设备包括打磨水装置、升降电机、打磨电机和与打磨电机连接的千页轮，所述打磨水装置与中控设备连接，所述升降电机通过驱动器与所述中控设备连接，所述升降电机用于将所述千页轮上升或下降，所述打磨电机与所述中控设备连接，所述打磨电机还设有与所述中控设备连接的功率传感器，所述打磨设备还包括与所述中控设备连接的用于限制所述千页轮位置的打磨上限位开关和打磨下限位开关；所述的成型设备包括成型电机，所述成型电机通过变频器与所述中控设备连接。
所述全自动焊管生产线，其中，所述打标设备包括打标气缸、回程气缸、钢印、压轮、钢印前限位和钢印后限位，所述回程气缸与所述钢印连接，所述打标气缸与所述压轮连接，所述打标气缸、回程气缸分别通过电磁阀与所述中控设备连接，所述钢印前限位、钢印后限位与所述中控设备连接。
所述全自动焊管生产线，其中，所述切割设备包括切割机座、切割小车和设置在切割小车上的切割装置，所述切割小车设置在所述切割机座上，所述切割小车还设有切割小车电机，所述切割小车电机通过驱动器与所述中控设备连接，所述切割机座还设有与所述中控设备连接的切割小车前限位开关、切割小车二级限位开关、切割小车后限位开关和原点定位装置，所述切割装置包括夹紧装置、切割电动缸、切割电机和与切割电机连接的切割片，所述夹紧装置与所述中控设备连接，所述夹紧装置设置有与所述中控设备连接的夹紧感应开关，所述切割电动缸通过驱动器与所述中控设备连接，所述切割电动缸与所述切割片连接，所述切割装置还包括用于限制所述切割片位置的切割上限位开关和切割下限位开关，所述切割电机还设置有与所述中控设备连接的功率传感器。
所述全自动焊管生产线，其中，所述卸料设备包括钢管检测开关、合格品卸料限位开关、不良品卸料限位开关、输送料电机和卸料气缸，所述输送料电机通过驱动器与所述中控设备连接，所述卸料气缸通过电磁阀与所述中控设备连接，所述合格品卸料限位开关、不良品卸料限位开关与所述中控设备连接。
所述全自动焊管生产线，其中，所述全自动焊管生产线还包括在线编码检测设备，所述在线编码检测设备为与所述中控设备连接的编码检测机构，所述编码检测机构至少包括两个。
所述全自动焊管生产线，其中，所述全自动焊管生产线还包括缺陷检测设备，所述缺陷检测设备设置在所述焊接设备与打磨设备之间，所述焊缝缺陷检测设备包括与所述中控设备连接的激光传感器及安装所述激光传感器的调节支架。
所述全自动焊管生产线，其中，所述全自动焊管生产线还包括耗能检测设备，所述耗能检测设备包括与所述中控系统设备连接的生产线用电量检测设备和焊接用气量检测设备。
所述全自动焊管生产线，其中，所述控制面板包括一个或多个，所述控制面板设有触摸屏、气体流量计、焊接电流调节旋钮、机组速度调节旋钮、控制开关。
所述全自动焊管生产线，其中，所述全自动焊管生产线还包括设置在所述全自动焊管生产线进料处的无料检测设备，所述无料检测设备为与所述中控设备连接的无料检测装置。
所述全自动焊管生产线，其中，所述全自动焊管生产线还包括润滑设备，所述润滑设备为与所述中控设备连接的润滑水装置。
本发明的有益效果：通过控制面板、中控设备的设置，实现实现生产线各设备一站式数字化控制，智能化、自动化生产，有效解决传统焊管生产线各部分不协调，自动化程度低，操作繁琐，出现问题难处理，生产质量不稳定的问题，而且生产线各设备的数据可以共享，为生产提供了更为精确、完善的数据，让生产线上所有的设备，在生产过程中更高效、更智能，自动化程度高、焊接性能稳定、焊接速度快。
附图说明
图1是本发明全自动焊管生产线方框图。
图2是本发明全自动焊管生产线示意图。
图3是本发明全自动焊管生产线打标设备工作流程图。
图4是本发明全自动焊管生产线切割设备工作流程图。
图5是本发明全自动焊管生产线智能启动工作流程图。
图6是本发明全自动焊管生产线智能停机工作流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
本发明公开了一种全自动焊管生产线，参见图1和图2，包括控制面板1、中控设备2和依次设置的打标设备3、成型设备4、焊接设备5、打磨设备6、定径设备7、切割设备8、卸料设备9；其中，控制面板1与中控设备2连接，中控设备2与打标设备3、成型设备4、焊接设备5、打磨设备6、定径设备7、切割设备8、卸料设备9连接。该全自动焊管生产线通过中控设备2和控制面板1的设置，实现生产线各设备一站式数字化控制，智能化、自动化生产，有效解决传统焊管生产线各部分不协调、自动化程度低、操作繁琐、出现问题难处理、生产质量不稳定的问题，而且生产线各设备的数据可以共享，提供了更为精确、完善的数据，让生产线上所有的设备，在生产过程中更高效、更智能，自动化程度高。
参见图1和图2，该成型设备4包括成型电机，该定径设备7包括定径电机，成型电机和定径电机分别通过变频器与中控设备2连接。中控设备2可以通过变频器对成型电机和定径电机进行控制，对生产线运行方向和速度进行控制，控制机组向前或倒车进而控制钢管位置等。
参见图1和图2，该焊接设备5包括焊接电源、焊接冷却装置、焊枪、焊接机械手，焊接电源分别与焊接冷却装置、焊枪和焊接机械手连接，焊接冷却装置与焊枪连接，焊枪设置在焊接机械手上，焊接电源与中控设备2连接。该生产线生产规格、型号不一样的钢管时，由于每种钢管有不同的焊接工艺参数，中控设备2根据实际情况，发出控制信号给焊接电源，该焊接电源根据控制信号控制调整焊接电源自身参数和焊接机械手，适应生产规格、型号不同的钢管,如控制焊枪引弧、电流缓升、焊接电流、焊接电压、焊接气体流量、控制焊接机械手调整焊枪焊接点位置和焊枪上枪或下枪等。
参见图1和图2，该打磨设备6包括打磨水装置、升降电机、打磨电机和与打磨电机连接的千页轮，打磨水装置与中控设备2连接，升降电机通过驱动器与中控设备2连接，升降电机用于将千页轮上升或下降，打磨电机与中控设备2连接，打磨电机还设有与中控设备2连接的功率传感器1#。传统的打磨工序中，打磨电机带动千页轮高速旋转进行打磨焊缝，工作人员通过手动上升或下降千页轮调节打磨压力，打磨效果依靠工作人员目测来确认，但由于千页轮在打磨焊缝的过程中会损耗，如果工作人员没有及时调整千页轮位置，千页轮与钢管的摩擦力将减少，会造成钢管焊缝打磨不干净。该打磨设备6，可以在中控设备2中设定好打磨电机的正常工作功率，通过在打磨电机处设置的功率传感器1#将其工作功率传输到中控设备2，与设定值作比较，若其工作功率大于设定值，则说明打磨压力过大，中控设备2发出控制信号到升降电机驱动器，控制升降电机使千页轮上升直至打磨电机工作功率等于设定值；若过小，则说明打磨压力不足，中控设备2发出控制信号到打磨升降电机驱动器，控制打磨升降电机使千页轮下降，增加其打磨压力，直至打磨电机工作功率等于设定值，这样就有效的保证了千页轮与钢管的打磨压力一致，打磨效果稳定。实际应用中，打磨设备6还包括与中控设备2连接的打磨上限位开关和打磨下限位开关，用于限制千页轮位置，避免千页轮超出有效行程范围，其中打磨上限位开关还作为原点定位，通过千页轮下压距离与原点距离算出打磨损耗量。打磨水装置为打磨部位提供打磨水，用于冷却打磨接触面，提高打磨效率和打磨质量。该打磨设备，只要在中控设备2设定好打磨设备相应的参数就能够自动调节千页轮压力，省去了人工调节千页轮，大大减轻了操作人员工作量，可以实现一人看管多条生产线，节约了用工成本。
参见图1和图2，该打标设备3包括打标气缸、回程气缸、钢印、压轮、钢印前限位和钢印后限位，回程气缸与钢印连接，打标气缸与压轮连接，打标气缸、回程气缸分别通过电磁阀与中控设备2连接，钢印前限位、钢印后限位与中控设备2连接。参见图3，工作人员可以通过中控设备2可以选择两种打标方式，一种为根据长度打标，在中控设备上设定打标间隔长度，通过编码检测机构1#计算长度，待钢带到达打标位置时，进行打标；另外一种是在钢管头尾打标，在中控设备上设定打切间距长度、单根钢管长度、头尾两侧长度，记录初始位置S0，计算出打印位置S1，当当前位置S＝S1时且钢印后限位感应到钢印处于原位，进行打标；打标时，打标气缸下压，压轮将钢带压在钢印上，钢印跟随钢带向前移动，并把钢印字体印在钢带上，随着钢印移动，钢印触发前限位，打标气缸将压轮拉起，回程气缸将钢印拉回原位，打印完成；进一步的，当钢印后限位感应到钢印处于原位，打标气缸才会将压轮压在钢带上进行打标。
参见图1和图2，该切割设备8包括切割机座、切割小车和设置在切割小车上的切割装置，切割小车设置在切割机座上，切割小车还设有切割小车电机，切割小车电机通过驱动器与中控设备2连接，切割机座还设有与中控设备2连接的切割小车前限位开关、切割小车二级限位开关、切割小车后限位开关和原点定位装置，切割装置包括夹紧装置、切割电动缸、切割电机和与切割电机连接的切割片，夹紧装置与中控设备2连接，夹紧装置还设有与中控设备2连接的夹紧感应开关，切割电动缸通过驱动器与中控设备2连接，切割电动缸与切割片连接，控制切割片上升下降，切割装置还包括用于限制切割片位置的切割上限位开关和切割下限位开关。参见图4，生产线正常运行，钢管通过定径设备7后进入切割设备8，当钢管到达切割位置时，原点定位装置松开切割小车，切割小车上的夹紧装置夹紧钢管，在夹紧装置与钢管之间摩擦力的作用下，切割小车跟随钢管向前移动，同时，切割电机启动，切割电动缸推动切割片向下移动切割，切割完成后触发切割下限位开关或切割电动缸将切割片下降到设定距离，切割电机停止，切割电动缸将切割片拉起返回原点，直到触发切割上限位开关，夹紧装置松开钢管，夹紧感应开关感应到夹紧装置松开钢管，切割小车电机驱动切割小车返回，当切割小车触发切割小车二级限位开关，切割小车减速，切割小车到达原位触发切割小车前限位开关，切割小车停止，原点定位装置将切割小车定位。进一步的，当夹紧感应开关感应到夹紧装置未夹紧钢管，生产线会发出警报信号提醒工作人员。进一步的，切割时，切割小车跟随钢管向前移动，若切割小车触发切割小车后限位开关，生产线全线停机并发出警报信号，避免因切割未完成而切割小车已无法继续前进导致继续前进的钢管把正在切割钢管的切割片损害或造成生产线其他设备损坏。进一步的，切割电机还设置有与中控设备2连接的功率传感器2#，若切割时切割片出现卡片现象，切割电机的工作功率会剧增，功率传感器2#将采集到的数据传输到中控设备2上，生产线全线停机并发出警报信号。
实际应用中，参见图1和图2，为了实现自动化，将生产出来的钢管根据生产质量合理区分，该卸料设备9包括钢管检测开关、合格品卸料限位开关、不良品卸料限位开关、输送料电机和卸料气缸，输送料电机通过驱动器与中控设备2连接，卸料气缸通过电磁阀与中控设备连接，钢管检测开关、合格品卸料限位开关、不良品卸料限位开关依次设置并与中控设备2连接。生产线正常运行，切割好的钢管进入卸料设备9，触发钢管检测开关，输送料电机运行并输送钢管，中控设备2会根据生产线各设备的采集回来的数据，将钢管分区卸料，若钢管为合格品，则钢管触发合格品卸料限位开关后，中控设备2控制卸料气缸将钢管卸在合格品区内，若钢管为不良品，则钢管触发不良品卸料限位开关后，中控设备2控制卸料气缸将钢管卸在不良品区内。
实际应用中，参见图1和图2，为了实时监测记录钢管速度、位置等信息，全自动焊管生产线还包括与中控设备2连接的编码检测机构10。在该全自动焊管生产线中，该编码检测机构10包括两个，其中编码检测机构1#设置在成型设备4前，用于检测生产线上的工件速度；编码检测机构2#设在切割设备的切割小车上，用于检测切割小车与钢管的相对速度、相对位置等。
实际应用中，参见图1和图2，全自动焊管生产线还包括缺陷检测设备11，缺陷检测设备11设置在焊接设备5与打磨设备6之间，缺陷检测设备11包括激光传感器及安装激光传感器的调节支架，激光传感器与中控设备2连接。工作人员可以在中控设备2上设置好参数，如各种钢管型号和管径，激光传感器基准点的设置、误差距离设置、钢管焊接厚度、缺陷长度、切割长度等。工作时，中控设备2根据设定好的参数与激光传感器收集到的数据作比较，若超出设定报警值，则通过编码检测机构1#识别跟踪漏焊位置，并根据预先设定好的参数，做出相应的措施，经数据分析，若该焊缝缺陷不可修补，则控制切割设备8工作，根据预先设置好的切割长度，切除废管并控制卸料设备9分区卸料；若该焊缝缺陷可修补，则控制卸料设备9分区卸料；若该焊缝缺陷过长，则停止生产线运行，待工作人员检查、解决问题后再重新启动生产线。
实际应用中，为了监控生产线能耗，核算生产成本，实现生产过程数据化管理，该全自动焊管生产线还包括耗能检测设备，耗能设备包括生产线用电量检测设备和焊接用气量检测设备，用电量检测设备和焊接用气量检测设备分别与中控设备2连接，将采集到的检测数据传输到中控设备2分析处理，操作人员可以在控制面板1上查看其分析结果。
实际应用中，参见图1和图2，为了方便控制，全自动焊管生产线的控制面板1设有三个，分别为设在焊接设备旁的主控制面板、设在打磨设备旁的打磨控制面板和设在切割设备旁的切割控制面板，其中设在焊接设备5旁的主控制面板可对整条生产线设备进行参数设置和数据监视，设在打磨设备6旁的打磨控制面板用于设置打磨设备6的打磨参数和数据监视，设在切割设备8旁的切割控制面板用于设置切割设备8的切割参数和数据监视；进一步的，为了方便操作和控制，控制面板还设有触摸屏、气体流量计、焊接电流调节旋钮、机组速度调节旋钮、控制开关。
实际应用中，参见图1和图2，全自动焊管生产线还包括设置在该全自动焊管生产线进料处的无料检测设备，无料检测设备与中控设备2连接。工作时，钢带经过无料检测设备进入生产线，若无料检测设备检测到有钢带进入生产线，则生产线正常运行，若无料检测设备检测到没有钢带进入生产线时，中控设备2会控制整条生产线停机，避免因操作人员不注意，圈料用完后钢带尾部进入机组内，更换新的圈料时不能连续进料，需要重新手动将钢带送入机组内。
实际应用中，该全自动焊管生产线还包括润滑设备，该润滑设备为与中控设备2连接的润滑水装置，该润滑水装置用于生产线各设备中的润滑，保证各设备正常运行，降低设备机械磨损，延长设备使用寿命。
实际应用中，该全自动焊管生产线设有智能启动和智能停机功能，通过中控设备2根据设定程序控制调整生产线各设备，实现该生产线全自动化智能控制。
如图5，该智能启动功能包括两个步骤，第一个步骤为准备步骤，按下准备按钮后，中控设备2控制生产线调整工件位置，若未焊接行走长度大于500mm且检测到编码检测机构1#的测速轮上无钢管，则不倒车，若上次焊接长度大于倒车长度且检测到编码检测机构1#的测速轮上有钢管，则倒车，且倒车距离可在中控设备2上设定，开启打磨水装置和润滑设备，达到启动条件后，提示进入下一步骤；下一步骤为启动步骤，按下启动按钮，启动焊接电源，若焊接引弧不成功则再次按下启动按钮，焊接引弧成功后，机组运行，机组运行速度和焊机电源电流爬坡，当向前行走距离大于倒车距离时，依次开启打磨电机、缺陷检测设备11，达到切割条件后，切割设备8启动；该智能启动功能避免了：1、焊接设备未开始焊接，机组就启动，造成钢管未焊接；2、生产线开机时，焊接电流和机组速度不匹配，造成钢管焊穿或未焊透；3、启动设备后人为调整焊接电流机组速度，操作繁琐，容易因人为因素造成焊缝缺陷；4、手动开启打磨电机，钢管打磨重叠或漏打磨，造成产品缺陷。
如图6，该智能停机功能为：生产线正常运行时，若需要停机，则按下智能停机按钮，中控设备2根据设置好的焊切间距长度、单根钢管长度、剩余钢管长度，通过编码检测机构1#，记录初始位置S0，计算出焊管需前行的距离S1，生产线继续运行，直到当前位置S＝S1时，生产线停止，这样保证了在下次启动时，因生产线启动和停止而产生的焊接搭接处恰好在定尺切割口前端，焊接搭接处与定尺切割口之间的距离就是剩余钢管长度，通过此功能确保搭接处在管口端，可满足两种处理方式：1、在保留搭接焊缝的情况下方便目测搭接处焊缝质量，保证产品质量；2、在不保留搭接焊缝的情况下可减少切割钢管长度，降低生产成本。
实际应用中，该全自动焊管生产线还设有数据库功能，在中控设备2中存储生产参数，工作人员不仅可以根据生产需要在中控设备2中调用相应的生产工艺数据并根据其对设备进行自动调整，无需人工手动调整，还可以查询、导出生产数据，当钢管出现问题时，可以通过相应的生产数据发现问题源头并解决问题，提高钢管生产数据的可追溯性，实现生产过程的数据化管理。
实际应用中，该全自动焊管生产线因中控设备2的设置，对生产线各设备一站式数字化控制，可以根据实际生产需要通过软件程序进行多种自动化控制；且基于该中控设备2搭建的完善的数据平台，该全自动焊管生产线可以接入群控系统，将生产线数据经以太网传输到服务器，该服务器主要用于收集、储存、发送生产线数据，客户终端电脑可以从服务器提取数据和设置各条生产线参数，对各条生产线进行在线监控和控制，从生产计划、生产现场、质量监控等方面实现无缝对接，减少现场生产管理成本，提高生产效率。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。