一种聚氨酯保温管打孔发泡一体设备及其使用方法与流程

本发明涉及聚氨酯保温管加工设备技术领域，尤其涉及一种聚氨酯保温管打孔发泡一体设备及其使用方法。

背景技术：

聚氨酯保温管是目前常用的一种保温管材，聚氨酯保温管包括内钢管、外橡胶管以及位于内钢管和外橡胶管之间的发泡层。发泡层的加工方式为：将内钢管和外橡胶管两端间隙封堵，人工爬到保温管顶面通过手钻打孔，打孔过程一方面操作不便，另一方面打孔不规范，开孔位置不固定，理想状态下，在保温管顶面中间位置打孔发泡效果最佳，可以使管体两端发泡均匀。打孔之后，人工将发泡机的枪头拖拽至孔眼内，由于注入发泡的压力较大，所以需要至少两名工人按住枪头，发泡注入过程存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种聚氨酯保温管打孔发泡一体设备及其使用方法，本申请提出得打孔发泡一体设备可以实现机械打孔，机械注入发泡，两个步骤前后衔接进行，无需人工干预。

提供一种聚氨酯保温管打孔发泡一体设备，包括安装有供料储罐和回料储罐的注料平台，在注料平台上转动连接转臂，转臂在动力装置的驱动下转动，转臂的一端连接固定板，固定板通过提升装置连接可上下移动的移动板，在移动板上设有随移动板同步升降的打孔装置和发泡注入装置；发泡注入装置的枪头连接供料储罐和回料储罐，枪头通过安装在移动板上的升降机构驱动做上下升降运动；打孔装置和移动板铰接并在摆动机构的驱动下绕铰接点转动实现打孔装置的钻头和发泡注入装置的枪头同轴。

作为优选，所述动力装置为液压缸，液压缸连接液压泵，液压缸的缸座与注料平台铰接，液压缸的活塞杆与转臂远离固定板的一端铰接。

作为优选，所述提升装置包括导向机构Ⅰ、提升减速电机以及与提升减速电机的输出轴固接的提升丝杆，所述提升减速电机与固定板固接，提升丝杆沿固定板竖向延伸方向设置，在移动板上固接提升滑块，提升滑块和提升丝杆螺纹连接。

作为优选，所述升降机构为升降油缸，升降油缸的缸座与移动板固接，升降油缸的活塞杆通过安装板与枪头固接，升降油缸与升降油泵连接。

作为优选，安装板远离枪头的一端通过导向机构Ⅱ与移动板连接，所述导向机构Ⅱ包括沿移动板竖向延伸方向设置且与移动板固接的两个导向块Ⅱ，两个导向块Ⅱ分别位于升降油缸的两侧，在安装板上固接与每个导向块Ⅱ对应卡接的滑槽Ⅱ。

作为优选，所述打孔装置包括连接板，连接板通过拉升机构连接可上下移动的滑动板，在滑动板上设有随滑动板同步升降的钻头，钻头通过固定在滑动板上的钻孔电机驱动。

作为优选，所述拉升机构包括导向机构Ⅲ、拉升减速电机以及与拉升减速电机的输出轴固接的拉升丝杆，所述拉升减速电机与连接板固接，拉升丝杆沿连接板竖向延伸方向设置，在滑动板上固接拉升滑块，拉升滑块和拉升丝杆螺纹连接；所述导向机构Ⅲ包括沿连接板竖向延伸方向设置且与连接板固接的两个滑槽Ⅲ，两个滑槽Ⅲ分别位于拉升丝杆的两侧，在滑动板上固接与每个滑槽Ⅲ对应卡接的导向块Ⅲ。

作为优选，所述摆动机构包括旋转油缸，旋转油缸与旋转油泵连接，旋转油缸的缸座和受力板铰接，受力板通过连接杆与移动板固接；所述连接板上垂直固接旋转板，旋转板和移动板铰接，旋转油缸的活塞杆和旋转板铰接。

作为优选，还包括可编程逻辑控制器，安装在导向块Ⅱ上的上限位开关Ⅰ和下限位开关Ⅰ，滑槽Ⅱ位于上限位开关Ⅰ和下限位开关Ⅰ之间，安装在滑槽Ⅲ上的上限位开关Ⅱ和下限位开关Ⅱ，导向块Ⅲ位于上限位开关Ⅱ和下限位开关Ⅱ之间；上限位开关Ⅰ、下限位开关Ⅰ、上限位开关Ⅱ以及下限位开关Ⅱ分别与可编程逻辑控制器的输入端电路连接；可编程逻辑控制器的输出端与液压泵的电磁阀、提升减速电机、升降油泵的电磁阀、压力泵的电磁阀、钻孔电机、拉升减速电机以及旋转油泵的电磁阀均电路连接。

提供一种聚氨酯保温管打孔发泡一体设备的使用方法，包括以下步骤：

①根据保温管的直径控制提升减速电机，调节移动板的高度，使打孔装置和发泡注入装置的高度适应保温管的直径；

②开启液压泵，液压缸推动转臂转动，当液压缸的活塞杆完全伸出时，转臂转动到位，枪头正下方对应的位置即为打孔和发泡注入位置，可编程逻辑控制器接收液压缸到位信号，控制旋转油泵工作；

③旋转油缸的活塞杆伸长推动旋转板转动，活塞杆完全伸出时，钻头和发泡注入装置的枪头同轴，可编程逻辑控制器接收旋转油缸到位信号，启动钻孔电机和拉升减速电机；

④滑动板携带钻头和钻孔电机向下移动，钻头与保温管管壁接触实施打孔，当导向块Ⅲ下行至与下限位开关Ⅱ接触时，可编程逻辑控制器接收下限位开关Ⅱ的信号，钻孔电机停止转动，拉升减速电机反向转动，滑动板携带钻头和钻孔电机向上移动，钻头从钻孔内移出，当导向块Ⅲ上行至与上限位开关Ⅱ接触时，可编程逻辑控制器接收上限位开关Ⅱ的信号，拉升减速电机停止转动，旋转油缸的活塞杆回缩，当旋转油缸的活塞杆完全缩回时，打孔装置转至发泡注入装置的一侧，可编程逻辑控制器接收旋转油缸到位信号，升降油泵启动；

⑤升降油缸带动枪头下降，当滑槽Ⅱ下行至与下限位开关Ⅰ接触时，可编程逻辑控制器接收下限位开关Ⅰ的信号，压力泵开启，供料储罐内的发泡材料经供料管到达枪头向保温管内注入发泡，当压力泵工作至设定压力值，可编程逻辑控制器接收压力泵信号，压力泵停止工作，升降油缸带动枪头上升，当滑槽Ⅱ上行至与上限位开关Ⅰ接触时，可编程逻辑控制器接收上限位开关Ⅰ的信号，升降油泵关闭，完成一个加工过程。

本发明的有益效果为：

1、本申请提出得打孔发泡一体设备可以实现机械打孔，机械注入发泡，两个步骤前后衔接进行，无需人工干预，降低了生产工人的劳动强度，减少了岗位人员数量。

2、实现了定点打孔，每次打孔的位置一定，规范了打孔操作，提升了产品质量，管体两端发泡均匀。

3、发泡注入过程，无需人工按压，提高了发泡注入过程的操作安全性。

4、打孔装置和发泡注入装置设置在同一移动板上，移动板在上下升降过程中可以带动打孔装置和发泡注入装置同步升降，打孔装置和发泡注入装置的高度同步调节，从而适应不用管径保温管的加工需要。

5、打孔装置的钻头在摆动机构的驱动下可以转至和枪头同轴，从而确保了打孔后，枪头能恰好落入孔眼内，因而保证发泡过程的顺利进行。

附图说明

图1为本发明钻头和枪头不同轴时结构示意图；

图2是图1中A-A向视图；

图3为本发明钻头和枪头同轴时结构示意图；

图4是图1中B处局部放大示意图；

图5是图3中C处局部放大示意图；

图6是图1中D处局部放大示意图；

图7为本发明注料平台、转臂和液压缸位置关系俯视图。

图中所示：

1、注料平台，2、供料储罐，3、回料储罐，4、转臂，5、固定板，6、移动板，7、枪头，8、钻头，9、液压缸，10、提升减速电机，11、提升丝杆，12、提升滑块，13、滑槽Ⅰ，14、导向块Ⅰ，15、升降油缸，16、安装板，17、滑槽Ⅱ，18、导向块Ⅱ，19、供料管，20、回料管，21、连接板，22、滑动板，23、拉升减速电机，24、钻孔电机，25、滑槽Ⅲ，26、导向块Ⅲ，27、拉升丝杆，28、旋转板，29、旋转油缸，30、受力板，31、连接杆。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

一种聚氨酯保温管打孔发泡一体设备，如图1、2、3所示，包括安装有供料储罐2和回料储罐3的注料平台1，在注料平台1上转动连接转臂4，转臂4在动力装置的驱动下转动，转臂4的一端连接固定板5，固定板5通过提升装置连接可上下移动的移动板6，在移动板6上设有随移动板6同步升降的打孔装置和发泡注入装置。发泡注入装置的枪头7连接供料储罐2和回料储罐3，枪头7通过安装在移动板6上的升降机构驱动做上下升降运动。打孔装置和移动板6铰接并在摆动机构的驱动下绕铰接点转动实现打孔装置的钻头8和发泡注入装置的枪头7同轴。

在本实施例中，所述动力装置为液压缸9，液压缸9连接液压泵，如图7所示，液压缸9的缸座与注料平台1铰接，液压缸9的活塞杆与转臂4远离固定板5的一端铰接。液压缸9工作可以推动转臂4转动，转臂4转动的目的是将打孔装置和发泡注入装置转至需要实施打孔和发泡注入的保温管上方，等待打孔和发泡注入操作。在本实施例中，打孔和发泡注入位置通过液压缸9的行程控制，液压缸9的行程一定，打孔和发泡注入位置便一定，规范了打孔操作，提升了产品质量，管体两端发泡均匀。在本实施例中，每次液压缸9的活塞杆完全伸出时，枪头7对应的位置即为打孔和发泡注入位置，实现了固定位置打孔。

在本实施例中，如图6所示，所述提升装置包括导向机构Ⅰ、提升减速电机10以及与提升减速电机10的输出轴固接的提升丝杆11，所述提升减速电机10与固定板5固接，提升丝杆11沿固定板5竖向延伸方向设置，在移动板6上固接提升滑块12，提升滑块12和提升丝杆11螺纹连接。如图2所示，所述导向机构Ⅰ包括沿固定板5竖向延伸方向设置且与固定板5固接的两个滑槽Ⅰ13，两个滑槽Ⅰ13分别位于提升丝杆11的两侧，在移动板6上固接与每个滑槽Ⅰ13对应卡接的导向块Ⅰ14。提升减速电机10工作带动提升丝杆11转动，进而实现提升滑块12沿滑槽Ⅰ13方向上下移动，提升滑块12上下移动带动移动板6上下移动，移动板6上下移动会同步带动打孔装置和发泡注入装置上下移动，打孔装置和发泡注入装置的高度同步调节，从而适应不用管径保温管的加工需要。

在本实施例中，所述升降机构为升降油缸15，升降油缸15的缸座与移动板6固接，升降油缸15的活塞杆通过安装板16与枪头7固接，升降油缸15与升降油泵连接。升降油缸15工作实现枪头7的升降，枪头7升降的目的是实现发泡注入时枪头7插入钻孔内，注入完成后枪头7从钻孔内拔出。为了增加枪头7升降过程的稳定性，安装板16远离枪头7的一端通过导向机构Ⅱ与移动板6连接，如图2所示，所述导向机构Ⅱ包括沿移动板6竖向延伸方向设置且与移动板6固接的两个导向块Ⅱ18，两个导向块Ⅱ18分别位于升降油缸15的两侧，在安装板16上固接与每个导向块Ⅱ18对应卡接的滑槽Ⅱ17。在升降油缸15的作用下，安装板16沿导向块Ⅱ18上下移动。

在本实施例中，枪头7通过供料管19连接供料储罐2，供料储罐2上连接压力泵(图中未标识)，枪头7通过回料管20连接回料储罐3。在发泡注入开始前，事先设定压力泵的压力值大小，在压力泵的作用下供料储罐2内的发泡材料经供料管19到达枪头7向保温管内注入发泡，当压力泵工作至设定压力值，压力泵停止工作，多余的发泡材料经回料管20回到回料储罐3中。

在本实施例中，如图2、4、5所示，所述打孔装置包括连接板21，连接板21通过拉升机构连接可上下移动的滑动板22，在滑动板22上设有随滑动板22同步升降的钻头8，钻头8通过固定在滑动板22上的钻孔电机24驱动，钻孔电机24的输出轴和钻头8通过皮带传动。

在本实施例中，所述拉升机构包括导向机构Ⅲ、拉升减速电机23以及与拉升减速电机23的输出轴固接的拉升丝杆27，所述拉升减速电机23与连接板21固接，拉升丝杆27沿连接板21竖向延伸方向设置，在滑动板22上固接拉升滑块，拉升滑块和拉升丝杆27螺纹连接。所述导向机构Ⅲ包括沿连接板21竖向延伸方向设置且与连接板21固接的两个滑槽Ⅲ25，两个滑槽Ⅲ25分别位于拉升丝杆27的两侧，在滑动板22上固接与每个滑槽Ⅲ25对应卡接的导向块Ⅲ26。拉升减速电机23工作带动拉升丝杆27转动，进而实现拉升滑块沿滑槽Ⅲ25方向上下移动。拉升滑块上下移动带动滑动板22上下移动，滑动板22上下移动会同步带动钻头8和钻孔电机24上下移动，钻头8和钻孔电机24上下移动的目的是接近保温管实施打孔，打孔结束将钻头8从钻孔内移出。

如图2所示，所述摆动机构包括旋转油缸29，旋转油缸29与旋转油泵连接，旋转油缸29的缸座和受力板30铰接，受力板30通过连接杆31与移动板6固接。所述连接板21上垂直固接旋转板28，旋转板28和移动板6铰接，旋转油缸29的活塞杆和旋转板28铰接。通过旋转油缸29推动或拉动旋转板28可以实现打孔装置的转动，当旋转油缸29的活塞杆伸出时，推动旋转板28转动，当活塞杆完全伸出时，钻头8和发泡注入装置的枪头7同轴。当旋转油缸29的活塞杆收缩时，拉动旋转板28反向转动，当活塞杆完全缩回时，打孔装置转至发泡注入装置的一侧，移动板6和旋转板28位于同一直线上。

为了实现打孔、发泡注入自动化进行，还包括可编程逻辑控制器，安装在导向块Ⅱ18上的上限位开关Ⅰ(图中未标识)和下限位开关Ⅰ(图中未标识)，滑槽Ⅱ17位于上限位开关Ⅰ和下限位开关Ⅰ之间，安装在滑槽Ⅲ25上的上限位开关Ⅱ(图中未标识)和下限位开关Ⅱ(图中未标识)，导向块Ⅲ26位于上限位开关Ⅱ和下限位开关Ⅱ之间，上限位开关Ⅰ、下限位开关Ⅰ、上限位开关Ⅱ以及下限位开关Ⅱ分别与可编程逻辑控制器的输入端电路连接。可编程逻辑控制器的输出端与液压泵的电磁阀、提升减速电机10、升降油泵的电磁阀、压力泵的电磁阀、钻孔电机24、拉升减速电机23以及旋转油泵的电磁阀均电路连接。上限位开关Ⅰ、下限位开关Ⅰ、上限位开关Ⅱ、下限位开关Ⅱ、液压泵的电磁阀、提升减速电机10、升降油泵的电磁阀、压力泵的电磁阀、钻孔电机24、拉升减速电机23和旋转油泵的电磁阀与可编程逻辑控制器的具体电路连接关系为现有技术，故不再赘述。上限位开关Ⅰ、下限位开关Ⅰ、上限位开关Ⅱ、下限位开关Ⅱ、液压泵、提升减速电机10、升降油泵、压力泵、钻孔电机24、拉升减速电机23以及旋转油泵均采用现有结构。

在本实施例中，为了平衡重力，转臂4远离固定板5的一端为配重块。

下面结合图1、2、3、4、5、6、7所示的实施例说明一种聚氨酯保温管打孔发泡一体设备的使用方法，包括以下步骤：

①根据保温管的直径控制提升减速电机10，调节移动板6的高度，使打孔装置和发泡注入装置的高度适应保温管的直径；

②开启液压泵，液压缸9推动转臂4转动，当液压缸9的活塞杆完全伸出时，转臂4转动到位，枪头7正下方对应的位置即为打孔和发泡注入位置，可编程逻辑控制器接收液压缸9到位信号，控制旋转油泵工作；

③旋转油缸29的活塞杆伸长推动旋转板28转动，活塞杆完全伸出时，钻头8和发泡注入装置的枪头7同轴，可编程逻辑控制器接收旋转油缸29到位信号，启动钻孔电机24和拉升减速电机23；

④滑动板22携带钻头8和钻孔电机24向下移动，钻头8与保温管管壁接触实施打孔，当导向块Ⅲ26下行至与下限位开关Ⅱ接触时，可编程逻辑控制器接收下限位开关Ⅱ的信号，钻孔电机24停止转动，拉升减速电机23反向转动，滑动板22携带钻头8和钻孔电机24向上移动，钻头8从钻孔内移出，当导向块Ⅲ26上行至与上限位开关Ⅱ接触时，可编程逻辑控制器接收上限位开关Ⅱ的信号，拉升减速电机23停止转动，旋转油缸29的活塞杆回缩，当旋转油缸29的活塞杆完全缩回时，打孔装置转至发泡注入装置的一侧，可编程逻辑控制器接收旋转油缸29到位信号，升降油泵启动；

⑤升降油缸15带动枪头7下降，当滑槽Ⅱ17下行至与下限位开关Ⅰ接触时，可编程逻辑控制器接收下限位开关Ⅰ的信号，压力泵开启，供料储罐2内的发泡材料经供料管19到达枪头7向保温管内注入发泡，当压力泵工作至设定压力值，可编程逻辑控制器接收压力泵信号，压力泵停止工作，升降油缸15带动枪头7上升，当滑槽Ⅱ17上行至与上限位开关Ⅰ接触时，可编程逻辑控制器接收上限位开关Ⅰ的信号，升降油泵关闭，完成一个加工过程。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。