钢管自动内喷标设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种钢管自动内喷标设备，包括竖向设置的支撑杆，支撑杆上安装有水平设置的机械臂，支撑杆顶部设有控制机械臂上下移动的升降伺服电机，机械臂一端设有控制机械臂水平移动的水平伺服电机，机械臂的另一端设有旋转伺服电机，旋转伺服电机上设有连为一体的竖向连接杆和横向连接杆，横向连接杆远离旋转伺服电机的一端设有喷头，喷头外侧下方设有承托钢管的旋转托辊，升降伺服电机、水平伺服电机和旋转伺服电机均与可编程控制器的控制输出端连接，可编程控制器的信号输入端与参数输入装置相连。本发明具有安全性高、重号或错号少、工作效率高、节省人力的特点，可以广泛应用于钢管制造【技术领域】。
【专利说明】钢管自动内喷标设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢管制造【技术领域】，具体地指一种钢管自动内喷标设备。
【背景技术】
[0002]按照API标准要求，钢管管号具有唯一性是钢管技术信息作为追溯源的基础，所以# 244.5~^ 660品规的API钢管，需要在管内壁喷印工艺参数以及钢管号，以便于钢管产品追溯。目前我国焊管行业中，都使用人工模版喷印或手持喷码机方式来实现钢管内喷印工艺参数。该方式存在如下弊端:(1)近距离接触油漆对职工健康有影响；(2)容易产生错号及重号，甚至同一钢管管号内外不一致；(3)工作效率低，对大批量随变性的管号已经不适用，严重影响成品入库效率；(4)投入大量人员造成了人力资源的浪费。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是要提供一种安全性高、重号或错号少、工作效率高、节省人力的钢管自动内喷标设备。
[0004]为实现上述目的，本发明所设计的钢管自动内喷标设备，包括竖向设置的支撑杆，所述支撑杆上安装有水平设置的机械臂，所述支撑杆顶部设有控制机械臂上下移动的升降伺服电机，所述机械臂一端设有控制机械臂水平移动的水平伺服电机，所述机械臂的另一端设有旋转伺服电机，所述旋转伺服电机上设有连为一体的竖向连接杆和横向连接杆，所述横向连接杆远离旋转伺服电机的一端设有喷头，所述喷头外侧下方设有承托钢管的旋转托辊，所述升降伺服电机、水平伺服电机和旋转伺服电机均与可编程控制器的控制输出端连接，所述可编程控制器的串口通讯端与参数输入装置相连。
[0005]作为优选方案，所述钢管的下方设有色差感应开关，所述色差感应开关与可编程控制器的信号输入端相连。
`[0006]进一步地，所述喷头外侧端部还设有防撞感应器，所述防撞感应器与可编程控制器的信号输入端相连。
[0007]更进一步地，所述参数输入器为个人电脑。
[0008]本发明的工作原理是这样的:依靠控制伺服电机来实现机械臂的准确定位，通过水平伺服电机控制喷头伸入钢管内壁的伸入量，根据钢管品规控制升降伺服电机调整机械臂的高度值，焊缝定位后根据管径计算开始喷码的旋转角度即旋转伺服电机的旋转角度值，以及喷码时喷头的旋转速度，操作人员通过参数输入装置输入钢管参数后，钢管自动内喷标设备就能自动调整投入生产。
[0009]钢管自动内喷标设备工作及操作步骤如下:生产前操作人员通过参数输入装置在操作界面内输入管径后，升降伺服电机自动调整机械臂的高度使喷头到达喷码的适合位置。当钢管到达旋转托辊工位时，旋转托辊旋转钢管使色差感应开关感应钢管上的喷标白线进行焊缝定位，所述喷标白线位于钢管六点钟处，钢管焊缝与喷标白线顺时针相差90度，即焊缝位于钢管九点钟处。水平伺服电机带动机械臂行走至钢管内使喷头到达设定的伸入量位置。旋转伺服电机旋转喷头至三点钟方向后，带动喷头顺时针方向旋转进行喷码。喷码结束后，机械臂退至初始位置等待下一步喷印命令。
[0010]本发明具有如下几方面的优点:其一是安全性高:油漆自身散发毒性气体且属易燃易爆品，操作人员长期使用手持喷码工作对其劳动精力以及自身健康造成损害的同时，在生产安全上也受到极大考验。钢管自动内喷标设备使用后，使操作人员远离油漆，在设备操作室内完成喷码任务，极大程度地减小了安全隐患并且保证了操作人员的身体健康；其二是错误率低:无需人工干预，减少人工错误率，所以重号或错号少；其三是生产效率高:安装线上管内壁喷码机后，自动化程度高，降低了油漆的消耗，提高了生产作业效率，使入库效率大幅度提高，对企业效益的提升明显；其四是节省人力。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明钢管自动内喷标设备的结构示意图；
[0012]图2为本发明中电路控制的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述:
[0014]参见图1至图2，本发明钢管自动内喷标设备，包括支撑杆1、机械臂2、升降伺服电机3、水平伺服电机4、旋转伺服电机5、竖向连接杆6、横向连接杆7、喷头8、旋转托辊9、可编程控制器10、参数输入装置11、色差感应开关12和防撞感应器13。
[0015]所述支撑杆I竖向设置，所述机械臂2水平安装在支撑杆I上，所述升降伺服电机3设于支撑杆I顶部，可以控制机械臂2上下移动；所述水平伺服电机4设于机械臂2 —端，可以控制机械臂2水平移动，所述旋转伺服电机5设有机械臂2的另一端，连为一体的竖向连接杆6和横向连接杆7设于旋转伺服电机5上；所述喷头8设于横向连接杆7远离旋转伺服电机5的一端，所述旋转托辊9用于承托钢管14，设于喷头8外侧下方；所述可编程控制器(PLC) 10的控制输出端分别与升降伺服电机3、水平伺服电机4和旋转伺服电机5连接，所述参数输入装置11与可编程控制器10的信号输入端相连，在本实施例中，所述色差感应开关12设于钢管14的下方，所述色差感应开关12与可编程控制器10的信号输入端相连；所述防撞感应器13设于喷头8外侧端部，所述防撞感应器13与可编程控制器10的信号输入端相连；所述参数输入器11为个人电脑。
[0016]钢管自动内喷标设备工作及操作步骤如下:以管外径508_钢管为例，生产前操作人员通过参数输入器11在操作界面内输入管径508_后，升降伺服电机3自动调整机械臂2的高度使喷头8到达距钢管14管内壁30mm位置。当钢管14到达旋转托辊9工位时，旋转托辊9旋转钢管14使色差感应开关12感应钢管14在生产线上的喷标白线14.1进行焊缝定位，所述喷标白线14.1定位于钢管14六点钟处，钢管14焊缝与喷标白线14.1顺时针相差90度，即焊缝位于钢管14九点钟处。水平伺服电机4带动机械臂2行走至钢管14内使喷头8距钢管14管端200mm位置。旋转伺服电机5旋转喷头8至三点钟方向后，带动喷头8顺时针方向旋转进行喷码。喷码结束后，机械臂2退至初始位置等待下一步喷印命令。
【权利要求】
1.一种钢管自动内喷标设备，其特征在于:包括竖向设置的支撑杆(1)，所述支撑杆(I)上安装有水平设置的机械臂(2)，所述支撑杆(I)顶部设有控制机械臂(2)上下移动的升降伺服电机(3)，所述机械臂(2)—端设有控制机械臂(2)水平移动的水平伺服电机(4)，所述机械臂(2)的另一端设有旋转伺服电机(5)，所述旋转伺服电机(5)上设有连为一体的竖向连接杆(6)和横向连接杆(7),所述横向连接杆(7)远离旋转伺服电机(5)的一端设有喷头(8)，所述喷头(8)外侧下方设有承托钢管(14)的旋转托辊(9)，所述升降伺服电机(3)、水平伺服电机(4)和旋转伺服电机(5)均与可编程控制器(10)的控制输出端连接，所述可编程控制器(10)的信号输入端与参数输入装置(11)相连。
2.根据权利要求1所述的钢管自动内喷标设备，其特征在于:所述钢管(14)的下方设有色差感应开关(12)，所述色差感应开关(12)与可编程控制器(10)的信号输入端相连。
3.根据权利要求1或2所述的钢管自动内喷标设备，其特征在于:所述喷头(8)外侧端部还设有防撞感应器(13)，所述防撞感应器(13)与可编程控制器(10)的信号输入端相连。
4.根据权利要求1或2所述的钢管自动内喷标设备，其特征在于:所述参数输入器(II)为个人电脑。
5.根据权利要求3所述的钢管自动内喷标设备，其特征在于:所述参数输入器(11)为个人电脑。
【文档编号】B41J2/01GK103862861SQ201210534796
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月11日 优先权日:2012年12月11日
【发明者】赵辉, 郭胜鸿, 刘佳, 钱伟, 杨菊 申请人:武汉钢铁(集团)公司