专利名称：加厚油管精确进料装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田油井管制造技术领域，特别涉及油管加厚生产时的进料专用 装置。一种采用光电开关控制的自动精确进料装置。
背景技术：
目前，在油田采油生产使用最多的油管是外加厚油管。在加工生产外加厚油管时， 首先要将钢厂热轧的平式油管毛坯两端进行加厚，然后才能进入后续的切削加工两端螺纹 工序。加厚生产通常是采用中频加热炉将管端加热到锻造温度，放进安装在平锻机或液压 压力机上的成型模具的凹模中，通过平锻机或液压压力机带动凸模挤压加厚。在向凹模中 进料时，有人工手动进料和通过机械装置自动进料两种方式。在实际生产中对进料的尺寸 精度要求比较严格，否则就会出现充不满或折叠飞边过多，影响成型质量，产生废品。人工手动进料时，尺寸精度完全靠人为控制，很难保证，而且还存在一定的危险 性。当前采用机械装置自动进料装置，都是通过电机带动进料滚轮旋转，在滚轮轴的另一端 安装旋转编码器，旋转编码器输出信号，通过PLC系统控制电机的转动，为了避免管坯在滚 轮上打滑，还设计了压紧轮从管坯上面压紧。压紧轮通过气缸控制管坯的压紧或松开。在 实际生产中经常出现压紧轮支架的损坏，而影响正常生产。另外由于进料滚轮的磨损得不 到及时的修正补偿，就会产生较大的进料尺寸误差，从而影响产品质量。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种油管加厚生产时自动精确进料的装置，提高进料 尺寸精度，保证加厚油管的制造质量。同时提高进料的装置可靠性，保证生产现场安全生 产，从而提高加厚油管的生产效率。本实用新型采用的技术方案是加厚油管精确进料装置，主要由支架、活动小车、 气缸、机械手、摆线针轮减速机、左限位装置、左光电开关、滚道、右光电开关、右限位装置、 被动链轮、链条、链条固定夹头和主动链轮组成。支架用槽钢和工字型钢焊接成长方形框 架，在框架侧面焊接有摆线针轮减速机连接座，其特征在于在支架的左端侧面固定有摆线 针轮减速机和电机。在支架的左端中部固定有主动链轮，主动链轮与摆线针轮减速机连接， 摆线针轮减速机能带动驱动主动链轮。在支架的右端中部固定有被动链轮。在主动链轮和被动链轮上有链条，在支架的 上端用螺栓固定了两个滚道。在滚道上有活动小车，活动小车能在滚道上左右移动。在活 动小车的内侧固定有气缸，在活动小车的上端安装有机械手。活动小车的下端有链条固定 夹头，通过链条固定夹头将活动小车固定到链条上，通过链条拖动活动小车在滚道内左右 移动。在滚道的左端固定有左限位装置和左光电开关，在滚道的右端固定有右光电开关 和右限位装置。简述加厚油管精确进料装置的使用方法参阅图2和图3。该装置在生产现场安装时，其对称中平面要与锻压设备上凹模的中心对齐，以保证机械手4可靠抓紧管坯，并送 入凹模中。安装时该装置在轴向位置不容易控制，为了保证精确进给，要求左光电开关7和 右光电开关9的轴向位置可以调整，左限位装置6和右限位装置10可通螺纹调整其限位块 的位置，来进一步消除活动小车2的惯性对进给精度的影响。工作前，活动小车2处于最右 端与右光电开关9对齐，靠紧右限位装置10，机械手4呈张开状态。生产过程中，管坯移动 到与凹模对齐位置时，金属检测器检测到管坯，向PLC系统发出讯号，PLC系统对生产线中 的举升辊道上控制其升降的电磁阀发出讯号，举升辊道升起，使得管坯中心线高于凹模中 心线，在凹模开模的状态下便于进入其中。在举升终了时PLC系统给控制气缸3的电磁阀 发出讯号，气缸3的活塞下移使得机械手4正好抓紧管坯。延时2秒钟后，PLC系统给摆线 针轮减速机5发出讯号，摆线针轮减速机5驱动主动链轮14，主动链轮14拖动安装在主动 链轮14和被动链轮11上的链条12。活动小车2通过链条固定夹头13与链条12固定，在 链条12的拖动下，沿着滚道8向左移动。当活动小车2的左端到达左光电开关7控制的位 置时，左光电开关7发出讯号，PLC控制系统再给摆线针轮减速机5发出停止指令，随即活 动小车2停止移动，管坯到达指定位置。延时2秒钟后，PLC系统给控制气缸3的电磁阀发 出讯号，气缸3的活塞上移使得机械手4松开管坯。延时2秒钟后，PLC系统对生产线中的 举升辊道上控制其升降的电磁阀发出讯号，举升辊道落下。延时2秒钟后，PLC系统对生产 线中的控制凹模的电磁阀发出讯号，进行合模夹紧管坯，延时2秒钟后，PLC系统对生产线 中控制凸模的电磁阀发出讯号，进行管坯挤压加厚。PLC系统接受到加厚完成的讯号后，对 控制凸模的电磁阀发出讯号，凸模退出并归位。延时2秒钟后，PLC系统对控制凹模的电磁 阀发出讯号，凹模的上模腔上移开模。延时2秒钟后，PLC系统对生产线中的举升辊道上控 制其升降的电磁阀发出讯号，举升辊道升起。延时2秒钟后，PLC系统给控制气缸3的电磁 阀发出讯号，气缸3的活塞下移使得机械手4正好抓紧管坯。延时2秒钟后，PLC系统给摆 线针轮减速机5发出讯号，摆线针轮减速机5反转驱动主动链轮14，通过链条12拖动活动 小车2向右移动，从而将管坯从模腔中退出。当活动小车2的右端到达右光电开关9控制 的位置时，右光电开关9发出讯号，PLC控制系统再给摆线针轮减速机5发出停止指令，随 即活动小车2停止移动。延时2秒钟后，PLC系统给控制气缸3的电磁阀发出讯号，气缸3 的活塞上移使得机械手4松开管坯。延时2秒钟后，PLC系统对生产线中的举升辊道上控 制其升降的电磁阀发出讯号，举升辊道落下。等待下一件管坯，重复前面的动作。本实用新型的有益效果本实用新型加厚油管精确进料装置，能完成油管加厚生 产时自动精确进料。1、进料长度控制在士 Imm之内；2、可长期保持进给精度，无需定期调整；3、故障发生率非常低，生产受影响的概率低；4、自动化程度高，避免人为因素产生的误差。
图1是本实用新型加厚油管精确进料装置结构示意图(主视图)。图2是图1的左视图。图3是图1的俯视图。[0017]图中，1.支架，2.活动小车，3.气缸，4.机械手，5.摆线针轮减速机，6.左限位装 置，7.左光电开关，8.滚道，9.右光电开关，10.右限位装置，11.被动链轮，12.链条，13.固 定链条夹头，14.主动链轮。
具体实施方式
实施例1 以一个加厚油管精确进料装置为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图1、图2。本实用新型加厚油管精确进料装置，主要由支架1、活动小车2、气 缸3、机械手4、摆线针轮减速机5、左限位装置6、左光电开关7、滚道8、右光电开关9、右限 位装置10、被动链轮11、链条12、链条固定夹头13和主动链轮14组成。支架1用8号槽钢和HW100X 100的工字型钢焊接成长方形框架，在框架侧面焊接 有摆线针轮减速机连接座，支架1长度3190mm，宽628mm，高1060mm ；制作时严格控制其尺 寸公差，焊接后整体划线加工各连接螺栓孔。在支架1的左端一侧安装了摆线针轮减速机5，摆线针轮减速机5的型号为 BWD2-9-4KW，配 Y2-112M-4 电机，电机转速为 1440r/min。在支架1的左端中部安装了主动链轮14，主动链轮14与摆线针轮减速机5连 接，主动链轮14由摆线针轮减速机5驱动，主动链轮14的分度圆直径为106. 5mm，节距为 15. 875mm，齿数为 21。在支架1的右端中部安装了被动链轮11，被动链轮11.在的分度圆直径为 106. 5mm,节距为 15. 875mm,齿数为 21。在主动链轮14和被动链轮11上安装了链条12，链条12的规格尺寸为10A_1_414 GB/T1243-1997。在支架1的上端用螺栓固定了两条滚道8，滚道8用HW100 X 100的工字型钢制造， 长度为3190mm。在滚道8上安装了一辆活动小车2，活动小车用8号槽钢和20mm及70mm钢板制 造，在其中部安装了两组滚轮，活动小车2能在滚道8上左右移动。在活动小车2的内侧安装了气缸3，气缸3的规格型号为气缸10A-2 FB 125 B160.在活动小车2的上端安装了机械手4，机械手4由70mm厚的钢板制造，夹持部位安 装了聚氨酯衬垫，在气缸3的作用下实现对管坯的抓紧或松开。在活动小车2的下端有链条固定夹头13，链条固定夹头13用45号钢制造，长 163mm，宽54mm，高25mm。在其长度方向上加工了 10个齿，节距为15. 875mm。链条固定夹头 13卡住链条12后，用螺栓固定到活动小车2的下端，从而将活动小车2固定到链条12上， 通过链条12拖动活动小车2在滚道8内左右移动。在滚道8的左端固定有左限位装置6和左光电开关7。左限位装置6主要由 HW100X 100的工字型钢和40mm钢板制造，用螺栓固定到滚道8的左端。在左限位装置6的 前端有两个可通过螺纹来调整其前后位置的限位块，限位块的前端有聚氨酯垫板。左限位 装置6是在左光电开关7控制活动小车2向左移动位移的基础上，进一步克服活动小车2 的惯性，实现精确控制活动小车2向左移动的位置。左光电开关7检测到活动小车2的左 端部，向PLC控制系统发出讯号，使活动小车2停止移动。左光电开关7的型号为上海欧姆龙 E3Z-T81/T86 (NPN 型)。 在滚道8的右端固定有右光电开关9和右限位装置10。右限位装置10主要由 HW100X 100的工字型钢和40mm钢板制造，用螺栓固定到滚道8的右端。在右限位装置10 的前端有两个可通过螺纹来调整其前后位置的限位块，限位块的前端有聚氨酯垫板。右限 位装置10是在右光电开关9控制活动小车2向右移动位移的基础上，进一步克服活动小车 2的惯性，实现精确控制活动小车2向右移动的位置。右光电开关9检测到活动小车2的右 端部，向PLC控制系统发出讯号，使活动小车2停止移动。左右电开关9的型号为上海欧 姆龙 E3Z-T81/T86 (NPN 型)。
权利要求一种加厚油管精确进料装置，主要由支架(1)、活动小车(2)、气缸(3)、机械手(4)、摆线针轮减速机(5)、左限位装置(6)、左光电开关(7)、滚道(8)、右光电开关(9)、右限位装置(10)、被动链轮(11)、链条(12)、链条固定夹头(13)和主动链轮(14)组成，支架(1)用槽钢和工字型钢焊接成长方形框架，在框架侧面焊接有摆线针轮减速机连接座，其特征在于在支架(1)的左端侧面固定有摆线针轮减速机(5)和电机，在支架(1)的左端中部固定有主动链轮(14)，主动链轮(14)与摆线针轮减速机(5)连接，在支架(1)的右端中部固定有被动链轮(11)，在主动链轮(14)和被动链轮(11)上有链条(12)，在支架(1)的上端用螺栓固定了两条滚道(8)，在滚道(8)上有活动小车(2)，在活动小车(2)的内侧固定有气缸(3)，在活动小车(2)的上端安装有机械手(4)，活动小车(2)的下端有链条固定夹头(13)，通过链条固定夹头(13)将活动小车(2)固定到链条(12)上，通过链条(12)拖动活动小车(2)在滚道(8)内左右移动。
2.根据权利要求1所述的加厚油管精确进料装置，其特征是在滚道(8)的左端固定 有左限位装置(6)和左光电开关(7)，在滚道(8)的右端固定有右光电开关(9)和右限位装 置(10)。专利摘要加厚油管精确进料装置，应用于油管加厚生产。在支架的左端侧面固定有摆线针轮减速机。在支架的左端中部固定有主动链轮。在支架的右端固定有被动链轮。在主动链轮和被动链轮上安装了链条。在支架的上端用螺栓固定了两条滚道。在滚道内安装了活动小车。活动小车下端用链条固定夹头与链条固定。在活动小车内侧安装了气缸。在活动小车的上端安装了机械手。在滚道的左端分别安装了左限位装置和左光电开关。在滚道的右端分别安装了右限位装置和右光电开关。效果是能完成油管加厚生产中的精确进料。进料长度尺寸误差控制在1mm之内；能够长时间保持进料尺寸精度；自动化程度高，避免人为因素产生的误差。
文档编号B21K27/00GK201728329SQ20102027573
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者任松林, 刘斌, 刘洪录, 吴玉明, 张朋举, 张红军, 李小彦, 梁月平, 汪继刚, 王超, 胡军, 胡小战, 贾美玲, 魏晓娟 申请人:中国石油天然气集团公司;吐哈石油勘探开发指挥部