一种钢管出厂前检测处理方法

文档序号:10610702
一种钢管出厂前检测处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种钢管出厂前检测处理方法,包括对钢管出厂前进行批量的钢管壁厚检测和钢管成分检测的质量检测步骤,其特征在于,质量检测步骤中采用超声波测厚仪实现钢管壁厚检测,采用光谱成份检测装置实现钢管成分检测。本发明通过对钢管壁厚的检测和成分的检测判断钢管质量是否合格,极大地提高了检测判断的效率和可靠性。
【专利说明】
一种钢管出厂前检测处理方法
技术领域
[0001]本发明涉及钢管检测技术领域,具体是一种能够实现钢管成分和壁厚检测的钢管出厂前检测处理方法。
【背景技术】
[0002]精密不锈钢管的制造工艺繁杂,广泛用于航天航空等行业中。一般的钢管制造后通常为钢管坯,该钢管坯的两个端头通常都比较粗糙,为使钢管坯的长度、端头平滑度、粗糙度等达到使用的需求,需要进一步对钢管坯进行一系列切头,切尾或按所需长度进行切割处理。以使钢管达到准确的长度要求和端部达到平整、光滑以满足质量要求。但现有技术中钢管端头切割多采用电锯等方式切割,切口容易产生毛刺,降低了钢管质量。
[0003]同时,为了提高钢管出厂质量保证,还常常需要对钢管抽批次进行质检,检测其成分和厚度是否能够满足要求,质量是否合格。现有技术中,对钢管进行质检时,一般是靠人工采用卡尺对待检测钢管逐一进行壁厚的测量,同时靠人工采用光谱检测仪逐一实现钢管成分检测,判断是否合格。故现有的基于人工的钢管检测方法自动化程度较低,钢管的送入,送出都是由人工完成,这样这种方法劳动强度高,容易造成工人疲劳,检测效率低下,并且极耗人力。操作人员的熟练程度和细心程度的高低直接影响检测工作的工作效率,及检测流程的顺畅性,导致检测结果误差大。

【发明内容】

[0004]针对上述现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是:怎样提供一种能够更好地检测判断钢管质量是否合格,并进一步使其能够提高检测工作效率和可靠性的钢管出厂前检测处理方法。
[0005]为了解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:
一种钢管出厂前检测处理方法,包括对钢管出厂前进行批量的钢管壁厚检测和钢管成分检测的质量检测步骤,其特征在于,质量检测步骤中采用超声波测厚仪实现钢管壁厚检测,采用光谱成份检测装置实现钢管成分检测。
[0006]这样,采用超声波测厚仪实现钢管壁厚检测同时采用光谱成份检测装置实现钢管成分检测,当壁厚或者成分分析不合格时,判断为不合格钢管,能够更好地提高钢管的质量检测效率。
[0007]作为优化,质量检测步骤采用以下的钢管自动检测机实现,所述钢管自动检测机包括安装架,安装架上顺序设置有进料单元、钢管壁厚检测装置和出料单元,所述钢管壁厚检测装置包括钢管定位机构和钢管壁厚检测机构,钢管定位机构能够形成用于定位承托钢管的钢管承托工位,所述钢管壁厚检测机构包括一个超声波测厚仪,超声波测厚仪具有一个用于实现钢管壁厚检测的壁厚检测探头;
所述进料单元包括一根水平环形设置的进料皮带,进料皮带内圈两端靠两个皮带张紧辊张紧,其中一个皮带张紧辊和钢管进料电机传动连接,进料单元还包括一个光谱成份检测装置,光谱成份检测装置具有一个光谱检测探头,光谱检测探头向下正对进料皮带设置并用于对经过皮带的钢管实现检测,进料皮带出料端衔接于钢管定位机构上方。
[0008]这样,采用进料单元实现钢管进料,进料后钢管落入到钢管承托工位内,靠超声波测厚仪实现钢管壁厚检测判断,这样就实现了钢管壁厚自动检测,解决了人工操作导致劳动力低下的问题,同时采用超声波测厚仪实现钢管壁厚检测,具有检测快捷可靠等优点。同时进料单元中,靠进料皮带方便提高进料的有序性,进料单元中设置的光谱成份检测装置还能够检测钢管成分,以分析判断钢管成分是否和所需一致,更好地判断钢管质量是否达标或者是否同一批次钢管。故该钢管自动检测机实现了检测的自动化。
[0009]作为优化,壁厚检测探头沿径向正对被定位后的钢管表面设置,钢管壁厚检测机构还包括一个壁厚检测驱动器,壁厚检测驱动器和壁厚检测探头相连并能够带动壁厚检测探头前后移动以接触到被定位钢管表面实现检测。
[0010]这样,检测时能够靠壁厚检测驱动器带动壁厚检测探头向前移动实现检测,检测后可以带动壁厚检测探头缩回以避免碰撞,保证检测效果。作为优选,钢管定位机构中还设置有钢管检测传感器,所述钢管检测传感器通过控制系统和壁厚检测驱动器相连实现联动控制,当钢管检测传感器检测到钢管落入钢管承托工位后,再启动壁厚检测驱动器带动壁厚检测探头向前移动实现检测,更好地提高检测自动化程度。另外,实施时壁厚检测驱动器可以采用气缸实现对壁厚检测探头的驱动控制,具有结构简单,控制可靠,反应快捷灵敏等优点。
[0011]作为优化,所述钢管定位机构包括一块固定在安装架上的固定定位板和一块活动定位板,固定定位板和活动定位板相对设置呈倒八字形,活动定位板背离固定定位板的一侧和一个固定于安装架的定位板驱动器连接,定位板驱动器能够带动活动定位板往固定定位板的方向伸出且伸出至极限位置时使得活动定位板和固定定位板之间构成钢管承托工位,钢管承托工位下方为下料通道。
[0012]这样,钢管进料时通过定位板驱动器控制活动定位板处于伸出状态,钢管从进料单元进料后落入到两块定位板构成的钢管承托工位中实现定位,然后实现壁厚检测后,再靠定位板驱动器控制活动定位板缩回,钢管靠自重掉入到下料通道内实现下料,具有结构简单,定位可靠的特点,保证了检测操作流水化的顺畅性。
[0013]作为优化,光谱成份检测装置上方还设置有一个固定在安装架上的光谱检测驱动器,光谱检测驱动器和光谱成份检测装置相连并用于带动光谱成份检测装置上下运动。
[0014]这样,可以钢管成分检测时靠光谱检测驱动器带动光谱成份检测装置伸出实现检测,检测后缩回,更好地实现对钢管成分的检测,保证检测效果且不会干涉钢管的顺序前行。
[0015]作为优化,所述进料皮带上方还水平同向设置有一块顶板,顶板下表面至进料皮带上表面距离大于一根钢管直径小于二根钢管直径并使得顶板和进料皮带上表面之间形成供单排钢管通过的通道,进料皮带进料端设置有用于进料的漏斗和该通道相接实现钢管进料。
[0016]这样,钢管可以直接置入堆放到漏斗中,靠钢管自重和进料皮带带动下实现逐一顺序进料,极大地提高了进料自动化程度和有序性程度。
[0017]作为优化,进料皮带出料端还设置有进料挡板,进料挡板竖向设置且和一个固定于安装架的进料挡板驱动器相连,进料挡板驱动器能够带动进料挡板伸出并挡住进料皮带出料位置,所述光谱检测探头正对设置于进料挡板前方被挡钢管位置上方。
[0018]这样,在光谱检测探头进行检测前先停止进料皮带运转,然后再靠进料挡板驱动器能够带动进料挡板伸出并挡住进料皮带出料位置,避免钢管由于惯性而继续前进,保持钢管在静止状态下实现光谱检测,提高检测可靠性。
[0019]作为优化,所述进料皮带内圈中位于两个皮带张紧辊之间的位置还水平间隔设置有若干个中间转辊,中间转辊沿进料皮带宽度方向安装布置,中间转辊上表面和进料皮带上部下表面接触承力。这样可以更好地承受进料皮带上表面的钢管重力,避免进料皮带受力过大而变形损坏。其中更好地选择是,所述中间转辊均匀间隔布置且相邻中间转辊距离和钢管外径一致。这样使得,钢管进入到进料皮带且前端钢管被进料挡板挡住时,每个钢管恰好落入到两个相邻进料中间转辊之间的位置;这样每个钢管前后两侧恰好被两个中间转辊支撑使得两个相邻中间转辊之间的进料皮带受压产生轻微变形,进而对钢管产生一定的接触限位效果,可以缓解漏斗中堆积的钢管压力累积传递造成的推力,提高整个进料过程的平稳性。
[0020]作为优化,出料单元包括位于钢管定位机构下方的一个下料通道,下料通道侧壁上横向间隔连通设置有第一出料通道和第二出料通道,第一出料通道和第二出料通道之间设置有控制钢管进入第一出料通道或第二出料通道的出料控制机构,第一出料通道和第二出料通道内各自设置有用于出料的出料皮带。
[0021]这样,可以根据超声波测厚仪和/或光谱成份检测装置的检测结果控制钢管从不同的出料通道出料,实现自动出料控制,出料靠出料皮带控制实现,保证了出料有序性。
[0022]作为优化,第一出料通道连通设置于下料通道中部侧壁,第二出料通道连通设置于下料通道底部且平行设置于第一出料通道下方,所述出料控制机构包括一个通道切换挡板,通道切换控制挡板一端设置于下料通道中并位于第一出料通道前方位置,通道切换控制挡板另一端延伸出下料通道并和一个固定在安装架上的切换控制驱动器相连,切换控制驱动器能够带动通道切换控制挡板伸出和缩回,通道切换控制挡板伸出后能够屏蔽掉下料通道下部通往第二出料通道部分的横截面并引导下料通道落下的钢管滚入第一出料通道,通道切换控制挡板缩回后能够使下料通道落下的钢管掉入底部并进入第二出料通道。
[0023]这样,可以靠切换控制驱动器带动通道切换控制挡板伸出或缩回,实现控制不同检测结果的物料进入到不同的出料通道中,结构简单,控制可靠。作为更好的选择,当钢管检测合格后控制切换控制驱动器带动通道切换控制挡板伸出,引导落入钢管滚入到第一出料通道内出料,钢管检测不合格时控制切换控制驱动器带动通道切换控制挡板缩回,落入钢管直接掉入到下料通道底部从第二出料通道出料;这样可以减少合格钢管掉落距离和碰撞强度,保护钢管质量。作为进一步优化,下料通道底部位置设置有一个缓冲斜坡用于泄力并引导掉入的钢管滚入到第二出料通道内的出料皮带上;避免钢管对第二出料通道内出料皮带的冲击。更好地选择是该缓冲斜坡表面设置有弹性材料,以更好地实现缓冲泄力。作为另一优化,所述通道切换控制挡板整体为前端向下的倾斜设置且通道切换控制挡板伸出后前端能够搁置于第一出料通道进料端口下表面的一块支撑块上,这样通道切换控制挡板伸出后可以更好地引导从下料通道落入的钢管滚入到第一出料通道内,同时钢管撞击到通道切换控制挡板的冲击力可以更好地转移至支撑块上,避免通道切换控制挡板及其后方的切换控制驱动器长期受冲击力过大而损坏,延长使用寿命。更好的选择是通道切换控制挡板上表面也设置有弹性材料,以更好地缓冲泄力。
[0024]作为优化,本方法中还包括在钢管壁厚检测步骤之前进行的对管坯状钢管的端头进行切割的端头切割步骤,端头切割步骤中,采用水切割的方式实现钢管端头的切割,在水切割的同时利用切割水水流自身的形变分散性,将切割部位产生的毛刺冲刷掉。
[0025]这样,实施简单且能够很好地去除切口毛刺,提高切割质量。
[0026]上述端头切割步骤,优选采用以下的钢管端头切割机实现,钢管端头切割机包括机架,安装在机架上并依次顺序衔接的进料部分结构、切割部分结构和出料部分结构,其特征在于,所述切割部分结构包括一个用于实现待切割钢管定位的钢管定位装置和两个钢管端头切割装置,钢管定位装置一侧和进料部分结构的出料端衔接,另一侧和出料部分结构的进料端衔接,钢管端头切割装置包括用于实现钢管端头切割的水切割头,水切割头位于被定位钢管两端待切割部位的上方且出水方向沿被定位钢管的径向正对被定位钢管设置,钢管端头切割装置还包括和水切割头相连的高压水射流发生系统;钢管端头切割机的出料部分结构和钢管自动检测机的进料单元衔接。
[0027]这样,钢管端头切割机能够用水切割的方式实现钢管端头切割,由于切割时实现切割是依靠水切割头射出的高速水流,其在切断钢管端头的同时,由于水流自身的形变分散性,使其能够将切割部位产生的毛刺冲刷掉,故极大地提高了切割质量,水切割头位于钢管上方且出水方向沿被定位钢管的径向正对被定位钢管设置,可以方便切割的进行且方便切割水回收循环。同时采用水射流切割还具有切割效率,污染低等优点,也间接地降低了切割成本。
[0028]综上所述,本发明能够实现对钢管壁厚和成分的自动检测以判断钢管质量是否合格,极大地提高了检测工作效率和可靠性。
【附图说明】
[0029]图1为本发明实施时采用的钢管自动检测机的结构示意图。
[0030]图2为本发明实施时采用的钢管端头切割机的结构示意图。
[0031]图3为图2中单独钢管定位装置部分结构的侧视图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0033]具体实施时:一种钢管出厂前检测处理方法,包括对钢管出厂前进行批量的钢管壁厚检测和钢管成分检测的质量检测步骤,其特征在于,质量检测步骤中采用超声波测厚仪实现钢管壁厚检测,采用光谱成份检测装置实现钢管成分检测。
[0034]这样,采用超声波测厚仪实现钢管壁厚检测同时采用光谱成份检测装置实现钢管成分检测,当壁厚或者成分分析不合格时,判断为不合格钢管,能够更好地提高钢管的质量检测效率。
[0035]其中,质量检测步骤采用如图1所示的钢管自动检测机实现,钢管自动检测机包括安装架31,安装架31上顺序设置有进料单元、钢管壁厚检测装置和出料单元,所述钢管壁厚检测装置包括钢管定位机构和钢管壁厚检测机构,钢管定位机构能够形成用于定位承托钢管的钢管承托工位,所述钢管壁厚检测机构包括一个超声波测厚仪32,超声波测厚仪32具有一个用于实现钢管壁厚检测的壁厚检测探头33。
[0036]这样,采用进料单元实现钢管进料,进料后钢管落入到钢管承托工位内,靠超声波测厚仪实现钢管壁厚检测判断,这样就实现了钢管壁厚自动检测,解决了人工操作导致劳动力低下的问题,同时采用超声波测厚仪实现钢管壁厚检测,具有检测快捷可靠等优点。
[0037]其中,壁厚检测探头33沿径向正对被定位后的钢管表面设置,钢管壁厚检测机构还包括一个壁厚检测驱动器34,壁厚检测驱动器34和壁厚检测探头33相连并能够带动壁厚检测探头33前后移动以接触到被定位钢管表面实现检测。
[0038]这样,检测时能够靠壁厚检测驱动器带动壁厚检测探头向前移动实现检测,检测后可以带动壁厚检测探头缩回以避免碰撞,保证检测效果。实施时作为优化,钢管定位机构中还设置有钢管检测传感器,所述钢管检测传感器通过控制系统和壁厚检测驱动器相连实现联动控制,当钢管检测传感器检测到钢管落入钢管承托工位后,再启动壁厚检测驱动器带动壁厚检测探头向前移动实现检测,更好地提高检测自动化程度。另外,实施时壁厚检测驱动器可以采用气缸实现对壁厚检测探头的驱动控制(实施时各驱动器均可以采用气缸实现驱动控制),具有结构简单,控制可靠,反应快捷灵敏等优点。
[0039]其中,所述钢管定位机构包括一块固定在安装架上的固定定位板35和一块活动定位板36,固定定位板35和活动定位板36相对设置呈倒八字形,活动定位板36背离固定定位板35的一侧和一个固定于安装架31的定位板驱动器37连接,定位板驱动器37能够带动活动定位板36往固定定位板35的方向伸出且伸出至极限位置时使得活动定位板和固定定位板之间构成钢管承托工位,钢管承托工位下方为下料通道。
[0040]这样,钢管进料时通过定位板驱动器控制活动定位板处于伸出状态,钢管从进料单元进料后落入到两块定位板构成的钢管承托工位中实现定位,然后实现壁厚检测后,再靠定位板驱动器控制活动定位板缩回,钢管靠自重掉入到下料通道内实现下料,具有结构简单,定位可靠的特点,保证了检测操作流水化的顺畅性。实施时,钢管定位机构还可以设置一对可旋转安装的托辊,包括一个与固定定位板并列设置且相互固定的固定托辊和一个与活动定位板并列设置且相互固定的活动托辊,固定托辊和一个托辊电机传动连接,当定位板驱动器能够带动活动定位板往固定定位板的方向伸出且伸出至极限位置时,固定托辊和活动托辊能够接触并共同支承于被定位钢管下方,并靠固定托辊带动被定位钢管旋转。这样能够在检测钢管壁厚时,带动钢管旋转,检测钢管整个圆周方向壁厚,然后更好地比较判断是否存在局部壁厚不均匀的现象,更好地检测钢管壁厚是否合格。
[0041]其中,所述进料单元包括一根水平环形设置的进料皮带38,进料皮带38内圈两端靠两个皮带张紧辊张紧,其中一个皮带张紧辊和钢管进料电机传动连接,进料单元还包括一个光谱成份检测装置39,光谱成份检测装置39具有一个光谱检测探头40,光谱检测探头40向下正对进料皮带设置并用于对经过皮带的钢管实现检测,进料皮带38出料端衔接于钢管定位机构上方。
[0042]这样,靠进料皮带方便提高进料的有序性,进料单元中设置的光谱成份检测装置还能够检测钢管成分,以分析判断钢管成分是否和所需一致,更好地判断钢管质量是否达标或者是否同一批次钢管。
[0043]其中,光谱成份检测装置上方还设置有一个固定在安装架上的光谱检测驱动器41,光谱检测驱动器41和光谱成份检测装置39相连并用于带动光谱成份检测装置39上下运动。
[0044]这样,可以钢管成分检测时靠光谱检测驱动器带动光谱成份检测装置伸出实现检测,检测后缩回,更好地实现对钢管成分的检测,保证检测效果且不会干涉钢管的顺序前行。
[0045]其中,所述进料皮带38上方还水平同向设置有一块顶板53,顶板53下表面至进料皮带上表面距离大于一根钢管直径小于二根钢管直径并使得顶板和进料皮带上表面之间形成供单排钢管通过的通道,进料皮带38进料端设置有用于进料的漏斗42和该通道相接实现钢管进料。
[0046]这样,钢管可以直接置入堆放到漏斗中,靠钢管自重和进料皮带带动下实现逐一顺序进料,极大地提高了进料自动化程度和有序性程度。
[0047]其中,进料皮带38出料端还设置有进料挡板43,进料挡板43竖向设置且和一个固定于安装架的进料挡板驱动器44相连,进料挡板驱动器44能够带动进料挡板43伸出并挡住进料皮带38出料位置,所述光谱检测探头40正对设置于进料挡板43前方被挡钢管位置上方。
[0048]这样,在光谱检测探头进行检测前先停止进料皮带运转,然后再靠进料挡板驱动器能够带动进料挡板伸出并挡住进料皮带出料位置,避免钢管由于惯性而继续前进,保持钢管在静止状态下实现光谱检测,提高检测可靠性。
[0049]其中,所述进料皮带38内圈中位于两个皮带张紧辊之间的位置还水平间隔设置有若干个中间转辊45,中间转辊45沿进料皮带宽度方向安装布置,中间转辊上表面和进料皮带上部下表面接触承力。这样可以更好地承受进料皮带上表面的钢管重力,避免进料皮带受力过大而变形损坏。实施时更好地选择是,所述中间转辊45均匀间隔布置且相邻中间转辊距离和钢管外径一致。这样使得,钢管进入到进料皮带且前端钢管被进料挡板挡住时,每个钢管恰好落入到两个相邻进料中间转辊之间的位置;这样每个钢管前后两侧恰好被两个中间转辊支撑使得两个相邻中间转辊之间的进料皮带受压产生轻微变形,进而对钢管产生一定的接触限位效果,可以缓解漏斗中堆积的钢管压力累积传递造成的推力,提高整个进料过程的平稳性。
[0050]其中,出料单元包括位于钢管定位机构下方的一个下料通道46,下料通道46侧壁上横向间隔连通设置有第一出料通道47和第二出料通道48,第一出料通道47和第二出料通道48之间设置有控制钢管进入第一出料通道或第二出料通道的出料控制机构,第一出料通道47和第二出料通道48内各自设置有用于出料的出料皮带。
[0051]这样,可以根据超声波测厚仪和/或光谱成份检测装置的检测结果控制钢管从不同的出料通道出料,实现自动出料控制,出料靠出料皮带控制实现,保证了出料有序性。
[0052]其中,第一出料通道47连通设置于下料通道中部侧壁,第二出料通道48连通设置于下料通道底部且平行设置于第一出料通道47下方,所述出料控制机构包括一个通道切换挡板49,通道切换控制挡板49 一端设置于下料通道中并位于第一出料通道47前方位置,通道切换控制挡板49另一端延伸出下料通道46并和一个固定在安装架上的切换控制驱动器50相连,切换控制驱动器50能够带动通道切换控制挡板49伸出和缩回,通道切换控制挡板49伸出后能够屏蔽掉下料通道下部通往第二出料通道部分的横截面并引导下料通道落下的钢管滚入第一出料通道47,通道切换控制挡板49缩回后能够使下料通道46落下的钢管掉入底部并进入第二出料通道48。
[0053]这样,可以靠切换控制驱动器带动通道切换控制挡板伸出或缩回,实现控制不同检测结果的物料进入到不同的出料通道中,结构简单,控制可靠。实施时作为更好的选择,当钢管检测合格后控制切换控制驱动器带动通道切换控制挡板伸出,引导落入钢管滚入到第一出料通道内出料,钢管检测不合格时控制切换控制驱动器带动通道切换控制挡板缩回,落入钢管直接掉入到下料通道底部从第二出料通道出料;这样可以减少合格钢管掉落距离和碰撞强度,保护钢管质量。实施时作为进一步优化,下料通道46底部位置设置有一个缓冲斜坡51用于泄力并引导掉入的钢管滚入到第二出料通道48内的出料皮带上;避免钢管对第二出料通道内出料皮带的冲击。同时,该缓冲斜坡51表面设置可以进一步设置弹性材料,以更好地实现缓冲泄力。另外,实施时该缓冲斜坡51为内凹的弧形斜坡且下部扰度大于上部扰度,使其可以更好地吸收向下的冲击力,减缓动能,更好地降低对第二出料通道内出料皮带的冲击。实施时作为另一优化,所述通道切换控制挡板49整体为前端向下的倾斜设置且通道切换控制挡板伸出后前端能够搁置于第一出料通道47进料端口下表面的一块支撑块52上,这样通道切换控制挡板伸出后可以更好地引导从下料通道落入的钢管滚入到第一出料通道内,同时钢管撞击到通道切换控制挡板的冲击力可以更好地转移至支撑块上,避免通道切换控制挡板及其后方的切换控制驱动器长期受冲击力过大而损坏,延长使用寿命。更好的选择是通道切换控制挡板49上表面也设置有弹性材料,以更好地缓冲泄力。另夕卜,实施时,还增设有控制单元54,上述各驱动器的控制部分均集成在控制单元54中构成控制系统,实现统一电气控制,这些电气控制涉及技术均为电气领域公知常识,故不在此详细介绍。
[0054]本实施方式中的钢管出厂前检测处理方法还包括在钢管壁厚检测步骤之前进行的对管坯状钢管的端头进行切割的端头切割步骤,端头切割步骤中,采用水切割的方式实现钢管端头的切割,在水切割的同时利用切割水水流自身的形变分散性,将切割部位产生的毛刺冲刷掉。这样,实施简单且能够很好地去除切口毛刺,提高切割质量。
[0055]上述端头切割步骤,实施时采用了如2和图3所示的钢管端头切割机实现,钢管端头切割机包括机架I,安装在机架I上并依次顺序衔接的进料部分结构、切割部分结构和出料部分结构,其中,所述切割部分结构包括一个用于实现待切割钢管定位的钢管定位装置和两个钢管端头切割装置,钢管定位装置一侧和进料部分结构的出料端衔接,另一侧和出料部分结构的进料端衔接,钢管端头切割装置包括用于实现钢管端头切割的水切割头2,水切割头2位于被定位钢管两端待切割部位的上方且出水方向沿被定位钢管的径向正对被定位钢管设置,钢管端头切割装置还包括和水切割头相连的高压水射流发生系统3;钢管端头切割机的出料部分结构和钢管自动检测机的进料单元衔接。
[0056]这样,采用钢管端头切割机能够用水切割的方式实现钢管端头切割,由于切割时实现切割是依靠水切割头射出的高速水流,其在切断钢管端头的同时,由于水流自身的形变分散性,使其能够将切割部位产生的毛刺冲刷掉,故极大地提高了切割质量,水切割头位于钢管上方且出水方向沿被定位钢管的径向正对被定位钢管设置,可以方便切割的进行且方便切割水回收循环。同时采用水射流切割还具有切割效率,污染低等优点,也间接地降低了切割成本。
[0057]其中,所述进料部分结构包括一根水平环形设置的进料传送带4,进料传送带4内圈两端靠两个进料张紧辊张紧,其中一个进料张紧辊和进料电机传动连接,进料部分结构还包括一个水平设置的进料通道5,进料传送带4位于进料通道5内腔底部,进料传送带4上表面高度到进料通道5内腔上表面高度距离大于待切割钢管直径小于二倍待切割钢管直径,进料通道5宽度大于待切割钢管长度,进料通道5进料端向上设置有进料漏斗6,进料通道5出料端衔接于钢管定位装置一侧上方位置。
[0058]这样,进料时,将钢管堆放入进料漏斗中,靠重力滚落到进料传动带上,然后靠进料传送带运转带动依次进料,漏斗方便一次性放入多根钢管,然后依靠进料传送带能够实现钢管逐一的进料控制,同时靠进料通道保证实现依次进料,这样就保证进料的自动化和有序性,提尚上料效率。
[0059]其中,所述进料部分结构还包括挡料机构,挡料机构包括一个竖向设置的挡料板7和一个挡料用流体伸缩缸8,挡料用流体伸缩缸8伸缩臂和挡料板7相连且使得挡料板能够随挡料用流体伸缩缸伸缩臂的伸缩而挡住进料通道出料端前方位置。
[0060]这样,需要钢管进料到切割部分结构中时,控制挡料板缩回,同时控制进料传送带运转一根钢管的距离,带动前方钢管掉入到切割部分结构的钢管定位装置中,然后停止进料传送带同时控制挡料板伸出挡住进料通道出料端,避免后方钢管在惯性以及自重产生的分力作用下掉入到切割部分结构中,保证了一次切割一根钢管,保证切割可靠性。
[0061]其中,挡料用流体伸缩缸8固定安装在进料通道外壳下表面靠近出料端位置,挡料用流体伸缩缸8的伸缩臂向下设置且通过一个转接头和横向连接杆固定连接在挡料板7下方,这样能够更好地节省安装空间,使得整体结构更加紧凑。进一步地,挡料板7侧边部位可上下滑动地限位设置在机架上对应竖向设置的限位槽内;这样,一是靠限位槽起到导向作用,方便挡料板竖直上下移动,二是靠限位槽承受钢管的惯性冲击力,避免挡料板被冲击破坏。进一步地,挡料板前侧还具有一块后端和进料传送带出口端水平衔接,前端斜向下正对钢管定位装置的斜向过渡板,这样方便引导进料部分出料端的钢管滚落入钢管定位装置中,避免撞击损坏钢管定位装置,提高平稳性。进一步地,所述进料传送带4内圈中位于两个进料张紧辊之间的位置还水平间隔设置有若干个进料中间承力辊9,进料中间承力辊9沿进料传送带宽度方向布置且两端可转动地安装在进料通道上,进料中间承力辊上表面和进料传送带上部下表面接触承力。这样可以更好地承受进料传送带上表面的钢管重力,避免进料传送带受力过大而变形损坏。其中更好地选择是,所述进料中间承力辊均匀间隔布置且相邻进料中间承力辊距离和钢管外径一致。这样使得,钢管进入到进料传送带且位于进料通道出料端的钢管被挡料机构挡住时,每个钢管恰好落入到两个相邻进料中间承力辊之间的位置;这样每个钢管前后两侧恰好被两个进料中间承力辊支撑使得两个相邻进料中间承力辊之间的进料传送带受压产生轻微变形,进而对钢管产生一定的接触限位效果,可以缓解进料通道进料端堆积的钢管压力累积传递至出料端形成对挡料机构的推力,提高整个进料过程的平稳性。
[0062]其中,所述出料部分结构包括一根水平环形设置的出料传送带10,出料传送带10内圈两端靠两个出料张紧辊张紧,其中一个出料张紧辊和进料电机传动连接,出料部分结构还包括一个水平设置的出料通道11,出料传送带10位于出料通道11内腔底部,出料传送带10上表面高度到出料通道内腔上表面高度距离大于钢管直径小于二倍钢管直径,出料通道11宽度大于切割后钢管长度,出料通道进料端竖直向上设置有落料通道12,落料通道12上端口正对于衔接于钢管定位装置下方,出料通道出料端为出料口。
[0063]这样,靠出料传动带带动出料,方便出料控制,靠设置的出料通道可以避免钢管堆积,实现依次排队出料,提高了出料有序性,方便后续转运等操作。
[0064]其中,所述落料通道12内壁设置有缓冲挡板13,缓冲挡板13—端可转动地铰接在落料通道一侧侧壁上,缓冲挡板13另一端斜向下设置,缓冲挡板13下侧面和安装缓冲挡板的落料通道该侧侧壁之间设置有缓冲弹簧。
[0065]这样,可以靠缓冲挡板缓冲引导钢管掉入到出料传送带中,降低钢管掉落对出料传送带的冲击,提高出料稳定性,延长装置寿命。
[0066]其中,缓冲挡板13下端端部位置具有一个上翘的弧形结构,弧形结构弧度和钢管外圆一致。这样,当钢管掉下后解除到缓冲挡板可以滚落到弧形结构中缓冲,更好地带动缓冲挡板下端向下转动泄力,而减缓钢管对落料通道侧壁的撞击,更好地提高落料稳定性。进一步地,所述出料传送带内圈中位于两个出料张紧辊之间的位置还水平间隔设置有若干个出料中间承力辊14,出料中间承力辊14沿出料传送带宽度方向布置且两端可转动地安装在出料通道上,出料中间承力辊14上表面和出料传送带上部下表面接触承力。这样可以更好地承受出料传送带上表面的钢管重力,避免出料传送带受力过大而变形损坏。其中更好地选择是,所述出料中间承力辊均匀间隔布置且相邻出料中间承力辊距离和钢管外径一致。这样使得,钢管进入到出料传送带上出料过程中,每个钢管恰好滚入到两个相邻出料中间承力辊之间的位置;这样每个钢管前后两侧恰好被两个出料中间承力辊支撑使得两个相邻出料中间承力辊之间的出料传送带受压产生轻微变形,进而对钢管产生一定的接触限位效果,可以更好地提高整个出料过程的平稳性。
[0067]其中,所述钢管定位装置包括水平相对设置的固定主动支承辊15和活动被动支承辊16,固定主动支承辊15可转动地安装在固定主动支承辊安装座上,固定主动支承辊安装座固定设置在机架I上,固定主动支承辊15和一个安装在机架上的切割旋转动力电机17传动连接并能够靠切割旋转动力电机带动旋转,所述活动被动支承棍16可转动地安装在活动被动支承辊安装座18上,活动被动支承辊安装座18和机架I之间还设置有平动控制机构,平动控制机构用于控制活动被动支承辊安装座水平移动,被动支承辊安装座水平移动至和固定主动支承辊安装座最近点时固定主动支承辊和活动被动支承辊之间相对侧上表面形成供钢管落入定位的钢管切割工位。
[0068]这样,活动被动支承辊靠平动控制机构带动伸出至和固定主动支承辊安装座最近点时固定主动支承辊和活动被动支承辊之间相对侧上表面形成供钢管落入定位的钢管切割工位,此时可以供钢管落入定位,然后钢管切割时依靠切割旋转动力电机带动固定主动支承辊旋转,进而带动其上的钢管旋转,实现钢管整个周向上的切割,钢管端头切割完毕后,平动控制机构带动活动被动支承辊缩回,钢管掉落到下方的出料部分结构中。这样,就方便实现钢管的支承切割以及切割完毕后的落料,同时采用控制钢管旋转一周的方式和水切割头配合实现对钢管端头的切割,具有切割可靠,切割质量高的特点。
[0069]其中,活动被动支承辊安装座18下端可滑动地配合在一个水平设置于机架的导轨19上,所述平动控制机构包括一个活动被动支承棍控制用流体伸缩缸20,所述活动被动支承辊控制用流体伸缩缸20的伸缩臂和活动被动支承辊安装座18相连并用于控制其实现在导轨上的水平移动。
[0070]这样,方便实现对活动被动支承辊安装座的水平滑动控制,具有结构简单,控制可靠等优点。
[0071]其中,活动被动支承辊控制用流体伸缩缸20安装于导轨下方位置且其伸缩臂通过转接头和连接杆和活动被动支承辊安装座18相连,这样可以更好地节省空间,使其结构紧凑。进一步地,导轨靠近固定主动支承辊安装座一侧固定设置有竖直向上的挡板,这样可以对活动被动支承辊安装座水平移动极限位置进行更好地进行限位。
[0072]其中,所述钢管定位装置还包括端部对齐机构,所述端部对齐机构包括一个位于钢管切割工位上被定位钢管长度方向一端的对齐用固定挡板21,对齐用固定挡板21安装固定在机架上,还包括一个位于钢管切割工位上被定位钢管长度方向另一端的对齐用活动挡板22,对齐用活动顶板22背离钢管切割工位一侧和一个固定于机架的对齐用推力流体伸缩缸23相连。
[0073]这样,钢管落入到钢管切割工位上定位后在被切割前,可以靠对齐用推力流体伸缩缸的伸缩臂伸出推动钢管使其另一端抵在对齐用固定挡板上,实现轴向位置的定位对齐,保证钢管切割位置精准可靠,提高端部切割质量。
[0074]其中,钢管端头切割装置中位于水切割头上方位置还设置有用于控制水切割头上下运动的水切割头伸缩控制机构。
[0075]这样,当未切割时可以控制水切割头向上缩回,以避免干涉影响到钢管的掉入,切割时可以向下伸出至靠近钢管表面位置,保证切割效果和稳定性。
[0076]其中,所述水切割头伸缩控制机构包括一个水切割头控制用流体伸缩缸24,水切割头控制用流体伸缩缸24的伸缩臂向下设置并和水切割头固定连接。
[0077]这样具有结构简单,控制方便可靠反应灵敏快捷等优点。
[0078]其中,钢管端头切割装置中位于水切割头上方位置还设置有用于控制水切割头沿被定位钢管周向转动的水切割头旋转控制机构。这样,当切割较薄的钢管时,为了防止水射流穿过钢管上端管壁后仍然具有较大能量进而冲击到下方管壁造成冲蚀影响最终质量,可以靠水切割头旋转控制机构控制钢管偏转一定角度后斜向进行切割,使其未切割位置能够避开切割后水流的冲击,进而更好地保证最终切割质量,极大地提高了本装置适用范围。
[0079]其中,水切割头旋转控制机构包括一个用于安装水切割头控制用流体伸缩缸和水切割头的安装板25,安装板25中部靠一个和被定位钢管轴向平行的转轴可转动地安装在机架上,水切割头旋转控制机构还包括一个设置在安装板侧边的旋转用流体伸缩缸26,旋转用流体伸缩缸26固定在机架上且其伸缩臂前端沿偏离转轴方向铰接相连在安装板25侧边上。这样,安装板以及其上构件的重力靠转轴承受,旋转用流体伸缩缸只需提供较小的转矩即可带动实现旋转控制,具有结构稳定控制可靠等优点。
[0080]具体实施时,还可以在钢管切割工位附件的机架上分别对应设置用于检测钢管中部钢管感应探头和用于检测钢管被切割端头的端头感应探头,前者和挡料用流体伸缩缸以及进料电机相连并用于检测到钢管切割掉落后控制进料,后者和钢管端头切割装置中的动力元件相连并用于控制切割的启停,提高自动化控制程度。另外,实施时还可以设置一个控制中心27,将各个部分中的动力元件均和控制中心27相连,方便更好地实现控制。
【主权项】
1.一种钢管出厂前检测处理方法,包括对钢管出厂前进行批量的钢管壁厚检测和钢管成分检测的质量检测步骤,其特征在于,质量检测步骤中采用超声波测厚仪实现钢管壁厚检测,采用光谱成份检测装置实现钢管成分检测。2.如权利要求1所述的钢管出厂前检测处理方法,其特征在于,质量检测步骤采用以下的钢管自动检测机实现,所述钢管自动检测机包括安装架,安装架上顺序设置有进料单元、钢管壁厚检测装置和出料单元,所述钢管壁厚检测装置包括钢管定位机构和钢管壁厚检测机构,钢管定位机构能够形成用于定位承托钢管的钢管承托工位,所述钢管壁厚检测机构包括一个超声波测厚仪,超声波测厚仪具有一个用于实现钢管壁厚检测的壁厚检测探头; 所述进料单元包括一根水平环形设置的进料皮带,进料皮带内圈两端靠两个皮带张紧辊张紧,其中一个皮带张紧辊和钢管进料电机传动连接,进料单元还包括一个光谱成份检测装置,光谱成份检测装置具有一个光谱检测探头,光谱检测探头向下正对进料皮带设置并用于对经过皮带的钢管实现检测,进料皮带出料端衔接于钢管定位机构上方。3.如权利要求2所述的钢管出厂前检测处理方法,其特征在于,壁厚检测探头沿径向正对被定位后的钢管表面设置,钢管壁厚检测机构还包括一个壁厚检测驱动器,壁厚检测驱动器和壁厚检测探头相连并能够带动壁厚检测探头前后移动以接触到被定位钢管表面实现检测。4.如权利要求2所述的钢管出厂前检测处理方法,其特征在于,所述钢管定位机构包括一块固定在安装架上的固定定位板和一块活动定位板,固定定位板和活动定位板相对设置呈倒八字形,活动定位板背离固定定位板的一侧和一个固定于安装架的定位板驱动器连接,定位板驱动器能够带动活动定位板往固定定位板的方向伸出且伸出至极限位置时使得活动定位板和固定定位板之间构成钢管承托工位,钢管承托工位下方为下料通道。5.如权利要求4所述的钢管出厂前检测处理方法,其特征在于,光谱成份检测装置上方还设置有一个固定在安装架上的光谱检测驱动器,光谱检测驱动器和光谱成份检测装置相连并用于带动光谱成份检测装置上下运动。6.如权利要求4所述的钢管出厂前检测处理方法,其特征在于,所述进料皮带上方还水平同向设置有一块顶板,顶板下表面至进料皮带上表面距离大于一根钢管直径小于二根钢管直径并使得顶板和进料皮带上表面之间形成供单排钢管通过的通道,进料皮带进料端设置有用于进料的漏斗和该通道相接实现钢管进料。7.如权利要求6所述的钢管出厂前检测处理方法,其特征在于,进料皮带出料端还设置有进料挡板,进料挡板竖向设置且和一个固定于安装架的进料挡板驱动器相连,进料挡板驱动器能够带动进料挡板伸出并挡住进料皮带出料位置,所述光谱检测探头正对设置于进料挡板前方被挡钢管位置上方。8.如权利要求6所述的钢管出厂前检测处理方法,其特征在于,所述进料皮带内圈中位于两个皮带张紧辊之间的位置还水平间隔设置有若干个中间转辊,中间转辊沿进料皮带宽度方向安装布置,中间转辊上表面和进料皮带上部下表面接触承力。9.如权利要求2所述的钢管出厂前检测处理方法,其特征在于,出料单元包括位于钢管定位机构下方的一个下料通道,下料通道侧壁上横向间隔连通设置有第一出料通道和第二出料通道,第一出料通道和第二出料通道之间设置有控制钢管进入第一出料通道或第二出料通道的出料控制机构,第一出料通道和第二出料通道内各自设置有用于出料的出料皮带。10.如权利要求9所述的钢管出厂前检测处理方法,其特征在于,第一出料通道连通设置于下料通道中部侧壁,第二出料通道连通设置于下料通道底部且平行设置于第一出料通道下方,所述出料控制机构包括一个通道切换挡板,通道切换控制挡板一端设置于下料通道中并位于第一出料通道前方位置,通道切换控制挡板另一端延伸出下料通道并和一个固定在安装架上的切换控制驱动器相连,切换控制驱动器能够带动通道切换控制挡板伸出和缩回,通道切换控制挡板伸出后能够屏蔽掉下料通道下部通往第二出料通道部分的横截面并引导下料通道落下的钢管滚入第一出料通道,通道切换控制挡板缩回后能够使下料通道落下的钢管掉入底部并进入第二出料通道。
【文档编号】B23D21/00GK105973178SQ201610358457
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】吴建军, 赵伟, 肖都跃
【申请人】重庆钢铁(集团)有限责任公司
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