一种可自动打码的钢管加工系统的制作方法

本发明专利申请是针对申请号为：201510884894x的分案申请，原申请的申请日为：2015/11/30，发明创造名称为：一种可自动打码的钢管加工系统及加工方法。

本发明涉及钢管加工技术领域，更具体地说，涉及一种可自动打码的钢管加工系统。

背景技术：

精密钢管是一种通过冷拔或热轧处理后的一种高精密的钢管材料。由于精密钢管内外壁无氧化层、承受高压无泄漏、高精度、高光洁度、冷弯不变形、扩口、压扁无裂缝等优点，所以主要用来生产气动或液压元件的产品，如气缸、油缸、压缩缸、储液机等，可以是无缝管，也有高频焊接管。

在管道生产过程中，钢管的卷制焊接、冷却、切断、传输是必不可少的生产手段；在各个环节均需要保证加工的正常进行。目前，钢管在生产时一般会刻制生产日期等字样，但现有的钢管生产均是靠工人手动刻章，效率低，有时甚至会导致钢管报废。另外，在钢管的传输过程中，多是靠卸料架把加工成型的钢管传送到运输车上，经过运输车把钢管装载运输到储放区域。在储存区进行后续加工。众所周知，钢管加工时内部会添加很多冷却水，由于刚从生产线下来的钢管内冷却水没有完全滤出，在后续加工时会有部分水进入生产车间及机器内，对生产环境及机器损坏性较强，存在较大缺陷。

中国专利申请号：201510008338.6，申请日：2015年1月8日，发明创造名称为：一种焊管机组焊接装置，该申请案公开了一种焊管机组焊接装置，包括焊接轮组、被焊钢管和焊接电极，焊接轮组由上焊接轮组和下焊接轮组组成，上焊接轮组和下焊接轮组分别由两个相对的圆形成型轮构成，所述圆形成型轮表面设置有环形管槽，被焊钢管固定在上焊接轮组和下焊接轮组两个相对圆形成型轮表面的环形管槽，被焊钢管表面设置有焊接缝，焊接缝的表面上设置有焊接电极。

中国专利申请号：201510105656.4，申请日：2015年3月11日，该申请案公开了一种钢管束自动配料输送线系统，包括机架，还包括依次设置在机架上的u型钢管下料输送辊道、与u型钢管下料输送辊道垂直布置的可90°翻转的钢管配料旋转输送辊道以及钢管束材料主输送辊道；所述的钢管配料旋转输送辊道的两侧上方靠近u型钢管下料输送辊道端分别平行间隔布置有若干条可自动升降的钢管收集输送辊道，所述的钢管束材料主输送辊道上沿钢管束材料输送方向的两侧分别设置有钢管束组焊生产线。

以上申请案均没有对整个加工过程进行描述，不能解决打码、传输中的问题，还需对整个系统做相应的改进设计。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中不具有自动打码的完整的钢管加工系统的不足，提供了一种可自动打码的钢管加工系统，本发明的技术方案，提供了一个完整的钢管加工系统，能够自动进行打码、冷却、除油、卸料、滤水等过程，使用方便，提高了生产效率和产品质量。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种可自动打码的钢管加工系统，包括放卷机构、卷焊机构、切断机构和传输机构，还包括打码机构、卸料机构、倒角机构和运输车，所述打码机构包括打码支架、打码气缸、打码辊轮和打码从动辊，打码从动辊固定在打码支架上，所述打码辊轮通过打码气缸与打码支架连接，使打码辊轮与打码从动辊上下配合；在打码辊轮圆周面上排布有刻章固定孔，把带有字码的章杆插入刻章固定孔中，通过打码辊轮侧壁的压章螺栓压紧固定；

所述的放卷机构把成卷板料摊平后经打码机构打码后送至卷焊机构，焊接后的钢管经切断机构切成固定长度进入传输机构，所述卸料机构与传输机构配合，并在卸料机构一侧设置倒角机构，在卸料机构尾端设置运输车，钢管倒角后在运输车上打捆运输。

作为本发明更进一步的改进，所述的卷焊机构的尾段设置有外部冷却装置，该外部冷却装置包括设置在焊接输送辊上部的送水管、喷淋水管，以及设置在焊接输送辊尾部的注水笼头和冷却水箱，所述喷淋水管与送水管连通，在喷淋水管下部并列设置有喷淋头；所述冷却水箱两侧设置有圆孔，在圆孔内侧设置有束管套，圆孔外侧设置有除油抹布层；所述注水笼头设置在冷却水箱上方，注水笼头与送水管连通，在冷却水箱底部设置有排水管。

作为本发明更进一步的改进，所述传输机构包括传输支架、传输辊轮、翻转板、翻转气缸、绝缘支撑板和翻转控制器，所述传输辊轮并列设置在传输支架上，在传输支架尾段还设置有翻转板；所述翻转板一端与传输支架铰接，翻转板另一端底部与翻转气缸的活塞杆相连，所述翻转气缸通过底部支架固定；在传输支架尾部设置有绝缘支撑板，该绝缘支撑板上排列设置有电极钢丝，所述电极钢丝通过电线与翻转控制器的电极端连接，翻转控制器的另一电极端通过电线连接至传输辊轮，当传输辊轮传送的钢管接触电极钢丝时翻转气缸被启动，翻转板升起把钢管送至卸料机构。

作为本发明更进一步的改进，所述卸料机构包括左支撑架、右支撑架和倒角传送机构，所述的左支撑架和右支撑架的上表面均延长度方向倾斜设置，倾斜角度为3～15°，且左支撑架比右支撑架在同一个横截面上高10～30mm，在右支撑架外侧设置有排水槽；

所述的左支撑架和右支撑架的中部一侧设置有倒角传送机构，该倒角传送机构包括直角支板和倒角传送辊，在直角支板的竖直板上开设有u型槽，倒角传送辊两端设有传送辊连杆，该传送辊连杆卡在u型槽内。

作为本发明更进一步的改进，所述直角支板的水平板上设置有固定块，传送辊连杆上开设有螺纹孔，在螺纹孔内螺纹连接有支撑螺栓，该支撑螺栓的下端插入固定块中部的圆孔中。

作为本发明更进一步的改进，所述倒角机构包括倒角机本体和倒角机轨道，所述倒角机轨道垂直于卸料机构中的支撑架，并与支撑架上的倒角传送机构相对应；所述倒角机本体底部安装有倒角机滚轮，倒角机本体的底部四周设有倒角机耳座，在倒角机耳座上螺纹连接有竖直的耳座螺栓，通过耳座螺栓调整倒角机本体的高度；所述倒角机轨道的侧壁上水平排列有至少3个机体固定孔，在机体固定孔中螺纹连接有机体固定螺栓，两侧倒角机轨道上的机体固定螺栓相互夹紧使倒角机本体水平固定。

作为本发明更进一步的改进，所述运输车设置在支撑架的尾端，该运输车包括车架和承载架，车架底部设置有4个万向轮，所述承载架设置在车架两端，该承载架包括第一挡架、横梁和第二挡架，所述第一挡架与横梁固定连接，第二挡架通过套板与横梁连接，在横梁上开设有至少3个圆孔，套板上开设有对应的圆孔，在圆孔中安装套板固定销使第二挡架固定在横梁上；所述第一挡架的高度小于第二挡架和卸料机构中支撑架的高度，且第一挡架、横梁和第二挡架所围开口槽的内侧设置有橡胶垫；所述车架的底座外侧壁上竖直设有圆孔销座，在圆孔销座内装有定位插销。

作为本发明更进一步的改进，所述排水槽主要由水槽底板、左挡板和右挡板组成，所述左挡板和右挡板分别向水槽底板的两侧倾斜，且左挡板高度小于右挡板高度；所述水槽底板倾斜设置，其倾斜角度及倾斜方向分别与右支撑架的倾斜角度及倾斜方向对应相同，且排水槽的高处位置端为封闭状态。

本发明的一种可自动打码的钢管加工方法，其加工步骤为：

步骤1、钢卷经过放卷机构开卷，开卷后的板材端部从打码机构中的打码辊轮与打码从动辊之间穿过，打码刻字，然后进入卷焊机构进行高频焊接；

步骤2、焊接后的成型钢管内部喷水冷却，外部经过喷淋头和冷却水箱冷却，同时由除油抹布层擦除钢管表面油污；

步骤3、经步骤2冷却后的钢管被切断机构切成单根钢管，该钢管进入传输机构，当钢管被输送到传输机构尾端而接触电极钢丝时，翻转控制器中启动电路被钢管连通，翻转气缸的活塞杆伸出，翻转板绕铰接轴转动，把钢管从传输辊轮上托起送入卸料机构中的支撑架上；

步骤4、钢管顺着支撑架的上表面自动滚动，由于右支撑架高度较低，钢管倾斜，钢管内剩余的冷却水流入排水槽中排出；

步骤5、钢管滚动到倒角传送机构时，把钢管端部插入倒角机本体内进行倒角，倒角后的钢管自动落入运输车上，当运输车中钢管数目达到预定值时，打捆包装，拔出定位插销，把钢管运送到储存区。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种可自动打码的钢管加工系统，在传送板材时进行打码刻字，不影响后期的钢管加工，不会造成加工后的钢管变形；焊接加工后在对钢管外表面进行冷却时，采用喷淋冷却和浸水冷却相结合，冷却效果更好，减少了钢管内的热应力；此外，所设置的除油抹布层能够使钢管表面的油污被擦除，避免影响后期的钢管表面喷涂加工；

(2)本发明的一种可自动打码的钢管加工系统，钢管经过传输机构能够自动被托起送至支撑架上，由于左支撑架和右支撑架的上表面倾斜设置，倾斜角度为3～15°，一方面能够使钢管自动向下滚动，另一方面避免因倾斜角过大而导致滚动速度过快；此外，左支撑架高于右支撑架，滚动的同时，钢管内剩余的冷却水会从低处端流到排水槽内，如果滚动速度过快，则难以充分排出冷却水，影响后续加工过程；

(3)本发明的一种可自动打码的钢管加工系统，倒角机本体能够沿倒角机轨道运动，便于对不同长度的钢管进行调整；所设置的耳座螺栓与倒角机耳座配合能够调整倒角机本体的高度，适合对不同管径的钢管进行倒角加工；

(4)本发明的一种可自动打码的钢管加工方法，能够自动进行打码、冷却、除油、卸料、滤水等过程，使用方便，提高了生产效率和产品质量。

附图说明

图1为本发明的一种可自动打码的钢管加工系统的结构示意图；

图2为本发明中打码机构的结构示意图；

图3为本发明中打码辊轮的结构示意图；

图4为本发明中外部冷却装置的结构示意图；

图5为本发明中传输机构的结构示意图；

图6为本发明中卸料机构和排水槽的结构示意图；

图7为本发明中倒角传送辊的结构示意图；

图8为本发明中倒角机构的位置分布示意图；

图9为本发明中倒角机本体与倒角机轨道的配合结构示意图；

图10为本发明中运输车的结构示意图；

图11为本发明中排水槽的结构示意图；

图12为本发明中钢管加工的流程图。

示意图中的标号说明：1、放卷机构；2、打码机构；201、打码支架；202、打码气缸；203、打码辊轮；204、打码从动辊；205、刻章固定孔；206、压章螺栓；3、卷焊机构；301、焊接输送辊；302、送水管；303、喷淋水管；304、喷淋头；305、注水笼头；306、冷却水箱；307、束管套；308、除油抹布层；4、切断机构；5、传输机构；501、传输支架；502、传输辊轮；503、翻转板；504、翻转气缸；505、绝缘支撑板；506、翻转控制器；6、卸料机构；601、左支撑架；602、右支撑架；603、倒角传送机构；6031、直角支板；6032、固定块；6033、支撑螺栓；6034、传送辊连杆；6035、倒角传送辊；7、倒角机构；701、倒角机本体；702、倒角机滚轮；703、倒角机耳座；704、耳座螺栓；705、倒角机轨道；706、机体固定孔；707、机体固定螺栓；8、排水槽；801、水槽底板；802、左挡板；803、右挡板；9、运输车；901、车架；902、第一挡架；903、第二挡架；9031、套板；9032、套板固定销；904、横梁；905、万向轮；906、定位插销；907、橡胶垫。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1，本实施例的一种可自动打码的钢管加工系统，包括放卷机构1、卷焊机构3、切断机构4、传输机构5、打码机构2、卸料机构6、倒角机构7和运输车9，其中的放卷机构1、卷焊机构3和切断机构4可采用常规设计。放卷机构1把成卷板料摊平后经打码机构2打码后送至卷焊机构3，焊接后的钢管经切断机构4切成固定长度进入传输机构5，所述卸料机构6与传输机构5配合，并在卸料机构6一侧设置倒角机构7，在卸料机构6尾端设置运输车9，钢管倒角后在运输车9上打捆运输。

参看图2、图3，本实施例中的打码机构2包括打码支架201、打码气缸202、打码辊轮203和打码从动辊204，打码从动辊204固定在打码支架201上，所述打码辊轮203通过打码气缸202与打码支架201连接，使打码辊轮203与打码从动辊204上下配合。在打码辊轮203圆周面上排布有刻章固定孔205，把带有字码的章杆插入刻章固定孔205中，通过打码辊轮203侧壁的压章螺栓206压紧固定。在板材需要刻上日期或者是其他字码时，可以把相应的带有字码的章杆放入刻章固定孔205中，拧紧压章螺栓206把章杆固定，在板材走动时，通过打码气缸202把打码辊轮203放下，打码辊轮203与打码从动辊204压住板材，则打码辊轮203在板材带动下转动，进而实现在板材上打码刻字。在钢管卷制焊接前进行打码，无需再进行后续的人工打码工序，节省了加工时间，而且不会对加工后的板材造成损害，保证了产品的质量。

在进行焊接加工时，若是焊接后的钢管内存在较大的热应力，容易导致钢管变形，因此焊接后需要进行冷却。普通技术多是在钢管内部进行喷水冷却，但经过实际生产发现，仅仅通过内部冷却只能对钢管内进行降温，钢管表面热量难以在进行后续加工时消除，导致需要较长的生产线以提供足够的冷却时间，因此还需要进行外部冷却。

参看图4，本实施例在卷焊机构3的尾段设置有外部冷却装置，该外部冷却装置包括设置在焊接输送辊301上部的送水管302、喷淋水管303，以及设置在焊接输送辊301尾部的注水笼头305和冷却水箱306。所述喷淋水管303与送水管302连通，在喷淋水管303下部并列设置有多个喷淋头304，数量可以根据输送长度设置。所设置的冷却水箱306两侧设置有圆孔，两个圆孔沿钢管输送方向设置，在圆孔内侧设置有束管套307，该束管套307能够防止冷却水箱306内的水外泄；圆孔外侧设置有除油抹布层308，该除油抹布层308采用竹炭纤维材料制成，能够有效去除钢管表面的油污，防止油污在后续表面加工时对影响加工效果，有助于提高钢管加工质量。而且对称设置的除油抹布层308具有双重除油效果。所设置的注水笼头305设置在冷却水箱306上方，该注水笼头305与送水管302连通；在冷却水箱306底部设置有排水管，该排水管和送水管302均与冷却循环水系统相连，使冷却水能够循环使用。

参看图5，切断后形成的单根钢管进入传输机构5传送，传输机构5包括传输支架501、传输辊轮502、翻转板503、翻转气缸504、绝缘支撑板505和翻转控制器506。所述传输辊轮502并列设置在传输支架501上，用于输送钢管。在传输支架501尾段还设置有翻转板503，该翻转板503一端与传输支架501铰接，翻转板503另一端底部与翻转气缸504的活塞杆相连，所述翻转气缸504通过底部支架固定，通过翻转气缸504可升起翻转板503，使其绕铰接轴转动，进而使钢管被卸落到卸料机构6。为了实现自动控制，在传输支架501尾部设置有绝缘支撑板505，该绝缘支撑板505上排列设置有电极钢丝，电极钢丝通过电线与翻转控制器506的电极端连接，翻转控制器506的另一电极端通过电线连接至传输辊轮502，当传输辊轮502传送的钢管接触电极钢丝时，翻转控制器506内的控制电路接通，翻转气缸504被启动，翻转板503升起把钢管送至卸料机构6的支撑架上。电极钢丝回弹性较好，而且不会对钢管形成刚性阻挡，减少对钢管的磨损，自动化程度高。

参看图6，本实施例中的卸料机构6包括左支撑架601、右支撑架602和倒角传送机构603，所述的左支撑架601和右支撑架602的上表面均延长度方向倾斜设置，倾斜角度为3～15°，优选为5°。在该倾斜角度范围内，一方面能够使钢管自动滚落，另一方面能够避免滚动速度较大而难以进行其他操作。需要说明的是，左支撑架601比右支撑架602在同一个横截面上高10～30mm，优选15mm，具体可根据两个支撑架之间的宽度设定，在右支撑架602外侧设置有排水槽8，左支撑架601与右支撑架602之间的高度差使钢管位于右支撑架602上的一端处于低处端，钢管内残留的冷却水能够从低处端排出到排水槽8内。需要说明的是，如果高度差过大，则容易使钢管在向下滚动时方向跑偏，因此对于2～5m的钢管，支撑架的高度差要在10～30mm范围内。

参看图7，钢管在支撑架上传送时需要进行倒角加工，即把钢管抽出一段距离进行倒角，为了便于倒角加工，本实施例在左支撑架601和右支撑架602的中部一侧设置有倒角传送机构603，该倒角传送机构603包括直角支板6031和倒角传送辊6035，在直角支板6031的竖直板上开设有u型槽，倒角传送辊6035两端设有传送辊连杆6034，该传送辊连杆6034卡在u型槽内。倒角传送辊6035由辊轴和辊套组成，辊套可绕辊轴转动，辊轴与传送辊连杆6034固连。通过该倒角传送机构603能够使滑动摩擦变为滚动摩擦，减少了倒角加工时对钢管和支撑架的磨损。

参看图8、图9，本实施例中的倒角机构7包括倒角机本体701和倒角机轨道705，所述倒角机轨道705垂直于卸料机构6中的支撑架，并与支撑架上的倒角传送机构603相对应；所述倒角机本体701底部安装有倒角机滚轮702，便于根据不同长度的钢管进行调整；倒角机本体701的底部四周设有倒角机耳座703，在倒角机耳座703上螺纹连接有竖直的耳座螺栓704，通过耳座螺栓704支撑起倒角机本体701，防止在倒角加工时机体跑动而影响加工质量；此外该耳座螺栓704还能调整倒角机本体701的高度，适用于不同管径的钢管的加工。

倒角时机器会有一定程度的震动，为了防止加工时倒角机本体701在水平方向移位，倒角机轨道705的侧壁上水平排列有5个机体固定孔706，在机体固定孔706中螺纹连接有机体固定螺栓707，两侧倒角机轨道705上的机体固定螺栓707相互夹紧使倒角机本体701水平固定，保证倒角加工质量。

参看图10，倒角后的钢管顺着支撑架继续向下滚动，在支撑架尾端设置运输车9，该运输车9包括车架901和承载架，车架901底部设置有4个万向轮905，所述承载架设置在车架901两端，该承载架包括第一挡架902、横梁904和第二挡架903，所述第一挡架902与横梁904固定连接，第二挡架903通过套板9031与横梁904连接，在横梁904上开设有至少3个圆孔，套板9031上开设有对应的圆孔，在圆孔中安装套板固定销9032使第二挡架903固定在横梁904上，通过改变套板9031在横梁904上的位置来调整第一挡架902与第二挡架903之间的距离，可改变运输车9的承载量，方便进行打捆处理。

所述第一挡架902的高度小于卸料机构6中支撑架的高度，使支撑架上滚落的钢管能够落入由第一挡架902、横梁904和第二挡架903组成的开口槽中；更进一步地，第一挡架902的高度小于第二挡架903的高度，通过第二挡架903能够防止滚落的钢管从第二挡架903所在侧滚落。

本实施例中第一挡架902、横梁904和第二挡架903所围开口槽的内侧设置有橡胶垫907，该橡胶垫907可避免钢管下落时与车架碰撞而损伤钢管表面，起到保护作用。车架901的底座外侧壁上竖直设有圆孔销座，在圆孔销座内装有定位插销906，钢管下落时对运输车9有一定的冲击力，若缺少固定装置，则运输车9会移位，后续落下的钢管不能进入开口槽内，而设置定位插销906后，把定位插销906抵住底面或者是插入底面的孔中，能够牢固的固定运输车9，保证工作的正常进行。

实施例2

结合图11，本实施例的一种可自动打码的钢管加工系统，其基本结构与实施例1相同，其不同之处在于：本实施例中的排水槽8主要由水槽底板801、左挡板802和右挡板803组成，所述左挡板802和右挡板803分别向水槽底板801的两侧倾斜，且左挡板802高度小于右挡板803高度；所述水槽底板801倾斜设置，其倾斜角度及倾斜方向分别与右支撑架602的倾斜角度及倾斜方向对应相同，且排水槽8的高处位置端为封闭状态。右挡板803较高可防止流出的水溅出，倾斜设置的水槽底板801使冷却水自动向低处端流动，进入过滤系统过滤后可循环使用。

此外，在左支撑架601和右支撑架602的上表面设有塑料垫层，减少输送过程中对钢管的磨损。

实施例3

本实施例的一种可自动打码的钢管加工系统，其基本结构与实施例2相同，其不同之处在于：本实施例中的直角支板6031的水平板上设置有固定块6032，传送辊连杆6034上开设有螺纹孔，在螺纹孔内螺纹连接有支撑螺栓6033，该支撑螺栓6033的下端插入固定块6032中部的圆孔中。该结构设计方便调整钢管的高度，与倒角机构7相配合，适合不同管径的钢管的倒角加工。

本发明中各机构之间相互配合形成一个完成的钢管加工系统，对钢管的打码刻字和冷却处理有较好的效果，而且输送运输机构衔接紧密，大大提高了钢管的加工质量和加工效率。

本发明还提供了一种可自动打码的钢管加工方法，结合具体实施例，采用可自动打码的钢管加工系统进行加工，结合图12，其加工步骤为：

步骤1、钢卷经过放卷机构1开卷，开卷后的板材端部在水平面上，板材端部从打码机构2中的打码辊轮203与打码从动辊204之间穿过，板材带动打码辊轮203转动而自动打码刻字，然后进入卷焊机构3进行高频焊接；

步骤2、焊接后的成型钢管内部喷水冷却，外部经过喷淋头304和冷却水箱306冷却，同时由除油抹布层308擦除钢管表面油污，减少对后续表面加工的影响；

步骤3、经步骤2冷却后的钢管被切断机构4切成单根钢管，该钢管进入传输机构5，当钢管被输送到传输机构5尾端而接触电极钢丝时，翻转控制器506中启动电路被钢管连通，翻转气缸504的活塞杆伸出，翻转板503绕铰接轴转动，把钢管从传输辊轮502上托起送入卸料机构6中的支撑架上；

步骤4、由于支撑架具有倾斜度，步骤3中落下的钢管顺着支撑架的上表面自动滚动，由于右支撑架602高度较低，钢管倾斜，钢管内剩余的冷却水流入排水槽8中排入过滤系统，过滤后循环使用；

步骤5、钢管滚动到支撑架中部的倒角传送机构603位置时，把钢管端部插入倒角机本体701内进行倒角，倒角后的钢管自动落入运输车9上，调整好的左挡板802和右挡板803之间的距离适合打捆规格的距离，钢管会自动排列，当运输车9中钢管数目达到预定值时，打捆包装，拔出定位插销906，把钢管运送到储存区。

本发明提供了一个完整的钢管加工系统，利用该加工系统进行钢管加工，能够自动进行打码、冷却、除油、卸料、滤水等过程，使用方便，提高了生产效率和产品质量。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。