钢管在线自动矫直机的制作方法

本发明涉及钢管加工设备技术领域，尤其是一种高精度在线数控龙门移动式钢管在线自动矫直机。

背景技术：

随着石油天然气输送管线、高铁、电力等行业对大口径钢管对接精度应用的要求逐步提高，对应用钢管的直度都提出了比相关现行标准更高的交货要求，目前多数生产线生产工艺制造出的钢管难以达到某些行业较高的钢管直度要求，就需要通过在线完成钢管的矫直工艺来满足最终的交货要求，高精度在线数控龙门移动式钢管压力矫直机就是为满足这些高精度应用行业要求而研发的。

目前在大多数大口径钢管制造厂应用的矫直设备都是离线形式的人工点动操作、手工测量的普通压力矫直机，没有对钢管精确压制量的位移程序控制，钢管的矫直质量依赖于操作员工的操作经验，仅能完成粗矫直，无法满足在线批量的高精度矫直要求。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的钢管在线自动矫直机，从而在压制中采用了plc设定精确的压下量、比例电液阀进行控制主油缸流量、高精度直线位移传感器进行实时监测反馈信号，通过这个闭环控制系统实现了高精度的定量压制，并通过工作台上设置的钢管直度检测装置很方便的自动对矫直操作前后的钢管进行自动检测，仅需一名操作人员就可完成整个钢管的矫直效果测量工作，节省了人工，既提高了钢管的矫直质量又节约了成本。

本发明所采用的技术方案如下：

一种钢管在线自动矫直机，包括设备基础，所述设备基础上安装有工作台，所述工作台上表面间隔安装有多个升降输送辊和多个升降旋转辊，所述工作台上还间隔安装有下模座，工作台上安装有可以移动的矫直装置，所述矫直装置的结构为：包括龙门架，所述龙门架的顶部固定有主液压缸，所述主液压缸的活塞杆下端安装有上模具，所述上模具与待测钢管规格圆弧一致；工作台的两端端部分别安装有钢管直度检测装置，所述工作台的外端安装有进出固定输送辊道。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述工作台采用整体式结构。

所述工作台横向两侧安装有控制龙门架移动的下导轨和侧导轨。

所述龙门架采用钢板焊接结构，上横梁和左右立柱用高强度螺钉连接成一体，并用紧定螺钉锁死。

升降输送辊安装有六组。

升降旋转辊安装有三组。

下模座安装有两组。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过采用了整体工作台、龙门架带有主油缸压制单元，可以在工作台长度方向通过龙门两侧变频控制的减速电机及齿轮机构进行移动和准确定位，可在任意位置对钢管进行矫直操作，工作台面长向布置有6组可升降的驱动输送辊道，自动完成钢管的送进送出，还有三组可升降的旋转辊道，准确找到压制高点，主压制油缸采用了外置式巴鲁夫高精度直线位移传感器对plc设定的钢管精确压制量进行实时监测和反馈，从而完成微量设定矫直，另外研发了钢管直度自动测量装置，仅操作者一人就可随时完成直度测量工作，方便实用。

本发明结构形式为整体工作台、龙门移动式多点压制方式。

本发明通过电液比例控制、高精度直线位移传感器及plc配合使用实现了高精度微量。

本发明定距压制，压制量可随时设定。

本发明仅一名操作人员就可在压制过程中随时完成钢管直度测量工作，节省人工，方便实用。

通过以上几项新技术的研发应用改变了现有的定点人工点动操作、手工测量的矫直方式，实现了大口径钢管生产高效率在线自动矫直工艺，提高了矫直钢管质量的稳定性和钢管矫直效率节省了测量人工成本和测量时间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明钢管位于下模座上进行矫直状态的结构示意图。

图4为本发明旋转钢管找到压制点状态的结构示意图。

图5为本发明送进、出钢管状态的结构示意图。

图6为本发明工作过程流程图。

其中：1、设备基础；2、工作台；3、升降输送辊；4、升降旋转辊；5、下模座；6、矫直装置；7、钢管直度检测装置；8、进出固定输送辊道；9、主液压缸；10、上模具；11、待测钢管；12、龙门架。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例的钢管在线自动矫直机，包括设备基础1，设备基础1上安装有工作台2，工作台2上表面间隔安装有多个升降输送辊3和多个升降旋转辊4，工作台2上还间隔安装有下模座5，工作台2上安装有可以移动的矫直装置6，矫直装置6的结构为：包括龙门架12，龙门架12的顶部固定有主液压缸9，主液压缸9的活塞杆下端安装有上模具10，上模具10与待测钢管11规格圆弧一致；工作台2的两端端部分别安装有钢管直度检测装置7，工作台2的外端安装有进出固定输送辊道8。

工作台2采用整体式结构。

工作台2横向两侧安装有控制龙门架12移动的下导轨和侧导轨。

龙门架12采用钢板焊接结构，上横梁和左右立柱用高强度螺钉连接成一体，并用紧定螺钉锁死。

升降输送辊3安装有六组。

升降旋转辊4安装有三组。

下模座5安装有两组。

本机组主要由固定输送辊道、工作台2、移动式龙门架12、升降输送辊3、升降旋转辊4、钢管直度检测装置7、主液压系统、副液压系统、电气系统等组成：

整体式工作台2：工作台2用于安装两组v形下模座5，用来支承钢管，可以承受额定力，可用天车吊住v形墩台起重柱移动位置，准确定位；工作台2横向两侧有龙门架12移动用的下导轨和侧导轨。

移动式龙门架12：龙门架12为钢板焊接结构，由上横梁和左右立柱用高强螺钉连接成一体，并用紧定螺钉锁死，主液压缸9装于上横梁内左右立柱下方装有二组主动轮和二组从动轮，用来驱动龙门架12沿工作台2纵向移动、定位；主油缸采用德国balluff外置位移传感器(0.1mm精度)，实时监测油缸位移数据，并配有精确微动装置，通过比例液压系统和控制系统精确的控制油缸的下压量，在微动状态下，每按一次按钮压头下降一个恒定的微小行程(可设定)，以保证达到最佳矫直效果。

旋转辊道及输送辊道：三组可升降旋转辊4布置于工作台2上，均为主动旋转辊，通过减速电机传动使旋转辊转动，靠摩擦力带动钢管转动，旋转速度变频可调，找到需矫直的点；组输送辊道布置于工作台2上均可升降，六组输送辊道均为主动输送辊道，通过减速电机直接带动输送辊转动，靠输送辊和钢管间摩擦力将钢管输进输出。

直线度测量辅助装置：安装在工作台2长度方向的两侧，该装置由两套十字结构的支架、气缸伸缩机构、钢丝涨紧机构及磁性开关检测装置组成，针对所测量的钢管规格调整好测量位置，仅需一名操作员即可在中部位置(测量位置基本在压制点附近)进行测量，该装置结构简单，调整、操作便捷。

机器的液压系统：本机有两套独立液压系统，一套为主机液压系统，控制主油缸和龙门架12左右立柱底部四个锁紧缸，整个油箱和液压系统均安装于移动架横梁顶部，通过管路与主油缸和锁紧缸相连。主液压站可随活动横梁一起沿工作台2纵向移动。

另一套为辅机液压系统，控制三组旋转辊和六组输送辊道的升降油缸。辅机液压系统泵站布置在主机地坑中，安装于工作台2的一端，通过管道与各执行元件相连

机器的电气控制系统：本套电气控制系统采用西门子s7-300的cpu控制，配备分布式i/o站et200s，搭配tp700精智面板进行操作。外置式balluff位移传感器实时反馈油缸位置，可以精确控制矫直压头下压量，显示油缸实时位置。龙门架12、辊道电机、旋转电机均采用变频器驱动。

实际使用过程中，如图6所示，首先小车运送钢管放置于进出固定输送辊道8，升降辊道升起至接管位，辊道正转将钢管送至矫直位置，龙门架12移动至压制位置，龙门架12锁紧，升降旋转辊4升起，升降输送辊3落下，旋转辊转动找到压制点，旋转辊下落钢管放置于下模座5上，主液压缸9快下，压制切换，主缸返程，旋转辊升起，转动90度至测量位，不合格的继续进入旋转辊转动找到压制点，合格的辊道升起至接管位，旋转辊下落，输送辊道反转送出，钢管至小车接管位置辊道停转。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。