技术特征：
1.一种钻杆自动化生产线，其特征在于：包含成品仓（2）、数控车床（3）、钻杆传送装置（10）、钻杆坯料仓（13）、运送机器人（20）、铁屑切削液吹除装置（18）和钻杆中转装置（19）；钻杆传送装置（10）是输送钻杆的传送带，钻杆坯料仓（13）、数控车床（3）和成品仓（2）通过钻杆传送装置（10）连接在一起，所述数控车床两两一对，一对的两个数控车床分别布置在钻杆传送装置（10）的左右两侧，两个数控车床的加工中心线均与钻杆传送装置（10）垂直布置，每个数控车床端部的加工中心线上依次设置前液压卡盘（4）和后液压卡盘（5）；两个数控车床之间设置运送机器人（20）、铁屑切削液吹除装置（18）和钻杆中转装置（19）；钻杆传送装置（10）将钻杆坯料从钻杆坯料仓（13）输送到数控车床，运送机器人（20）将钻杆传送装置（10）上的钻杆坯料抓起，送至一个数控车床的前液压卡盘（4）和后液压卡盘（5）夹紧，钻杆坯料的一端通过该数控车床进行加工，铁屑切削液吹除装置（18）对半成品钻杆进行清理后，运送机器人（20）将加工后的半成品钻杆放到钻杆中转装置（19）上，按半成品钻杆已加工端头重新确定钻杆长度加工基准后，运送机器人（20）将半成品钻杆送至另一数控车床上加工另一端螺纹，加工好的成品钻杆放回钻杆传送装置（10）上，输送至成品仓（2）。2.根据权利要求1所述的一种钻杆自动化生产线，其特征在于：所述成品仓（2）、钻杆传送装置（10）、钻杆坯料仓（13）和钻杆中转装置（19）均为两个，两个钻杆传送装置（10）分别是钻杆传送装置一（10-1）和钻杆传送装置二（10-2），两个成品仓（2）分别是成品仓一（2-1）和成品仓二（2-2），两个钻杆坯料仓（13）分别是钻杆坯料仓一（13-1）和钻杆坯料仓二（13-2），两个钻杆中转装置（19）分别是钻杆中转装置一（19-1）和钻杆中转装置二（19-2）；所述数控车床为两对，分别是数控车床一（3-1）和数控车床三（3-3）为一对、数控车床二（3-2）和数控车床四（3-4）为一对；所述铁屑切削液吹除装置（18）为四个，分别匹配四个数控车床，四个铁屑切削液吹除装置（18）分别是铁屑切削液吹除装置一（18-1）、铁屑切削液吹除装置二（18-2）、铁屑切削液吹除装置三（18-3）和铁屑切削液吹除装置四（18-4）；钻杆传送装置一（10-1）和钻杆传送装置二（10-2）平行布置，一端分别连接钻杆坯料仓一（13-1）和钻杆坯料仓二（13-2），另一端分别连接成品仓一（2-1）和成品仓二（2-2）；数控车床一（3-1）和数控车床二（3-2）位于钻杆传送装置一（10-1）的外侧，数控车床三（3-3）和数控车床四（3-4）位于钻杆传送装置二（10-2）的外侧，运送机器人（20）位于钻杆传送装置一（10-1）和钻杆传送装置二（10-2）的内侧，铁屑切削液吹除装置一（18-1）、铁屑切削液吹除装置三（18-3）和钻杆中转装置二（19-2）设置在运送机器人（20）前方，匹配数控车床一（3-1）和数控车床三（3-3），铁屑切削液吹除装置二（18-2）、铁屑切削液吹除装置四（18-4）和钻杆中转装置一（19-1）设置在运送机器人（20）后方，匹配数控车床二（3-2）和数控车床四（3-4）。3.根据权利要求1或2所述的一种钻杆自动化生产线，其特征在于：所述钻杆传送装置（10）与后液压卡盘（5）之间设有辅助扶正装置（6），辅助扶正装置（6）位于数控车床（3）的加工中心线上，用于抱紧钻杆坯料便于数控车床（3）加工；辅助扶正装置（6）由辅助扶正装置压紧轮（6-a）、压紧轮旋转支架固定轴（6-b）、压紧轮旋转支架（6-c）、压紧轨迹控制轮（6-d）、压紧轨迹控制滑轴（6-e）、压紧控制气缸（6-f）、辅助扶正装置主体（6-g）和复位弹簧（6-h）组成，压紧轮旋转支架（6-c）为拐臂结构，数量为两个，左右对称布置，两个压紧轮旋转支架（6-c）之间设有压紧轨迹控制滑轴（6-e），压紧轨迹控制滑轴（6-e）的顶部设有滚轮（6-i），底部为圆锥台结构（6-j）；辅助扶正装置压紧轮（6-a）和压紧轨迹控制轮（6-d）分别通过销轴安装于压紧轮旋转支架（6-c）的上下两端，压紧轮旋转支架（6-c）中部通过压紧轮旋转
支架固定轴（6-b）安装于辅助扶正装置主体（6-g）上，左右两个压紧轮旋转支架（6-c）通过一个复位弹簧（6-h）连接在一起，并将压紧轨迹控制轮（6-d）圆弧表面紧贴在压紧轨迹控制滑轴（6-e）底部的圆锥台结构（6-j）上；压紧轨迹控制滑轴（6-e）通过螺纹与压紧控制气缸（6-f）的活塞杆连接到一起。4.根据权利要求1或2所述的一种钻杆自动化生产线，其特征在于：所述钻杆传送装置（10）与钻杆坯料仓（13）之间设有钻杆坯料排放料床（12），钻杆坯料排放料床（12）上设有钻杆坯料推送装置（11），所述钻杆坯料仓（13）包含钻杆坯料仓主体（13-a）、坯料仓旋转主轴（13-b）、坯料仓翻转油缸（13-c）和翻转油缸固定支座（13-d），所述钻杆坯料排放料床（12）包含钻杆坯料排放料床主体（12-a）和坯料排放料床引导轨道（12-b），钻杆坯料仓主体（13-a）通过坯料仓旋转主轴（13-b）与钻杆坯料排放料床主体（12-a）一端铰接，钻杆坯料仓主体（13-a）底部设有坯料仓翻转油缸（13-c），坯料仓翻转油缸（13-c）安装在翻转油缸固定支座（13-d）上，坯料仓翻转油缸（13-c）驱动钻杆坯料仓主体（13-a）沿坯料仓旋转主轴（13-b）向钻杆坯料排放料床主体（12-a）内翻转，将钻杆坯料仓主体（13-a）内的钻杆坯料输送到钻杆坯料排放料床主体（12-a）上面排列；所述钻杆坯料排放料床主体（12-a）上表面一端高另一端低，钻杆坯料排放料床主体（12-a）另一端与坯料排放料床引导轨道（12-b）的一端连接，坯料排放料床引导轨道（12-b）一端高另一端低，坯料排放料床引导轨道（12-b）的一端高于钻杆坯料排放料床主体（12-a）的另一端，形成台阶，坯料排放料床引导轨道（12-b）的另一端与钻杆传送装置（10）连接。5.根据权利要求4所述的一种钻杆自动化生产线，其特征在于：所述钻杆坯料推送装置（11）包含坯料推送短推铁（11-a）、坯料推送长推铁（11-b）、坯料推送推铁导向导轨（11-c）、短推铁推送油缸（11-d）和长推铁推送油缸（11-e）；坯料推送推铁导向导轨（11-c）设置在钻杆坯料排放料床主体（12-a）与坯料排放料床引导轨道（12-b）之间的台阶下方，坯料推送推铁导向导轨（11-c）上并列倾斜设置坯料推送短推铁（11-a）和坯料推送长推铁（11-b），坯料推送短推铁（11-a）靠近钻杆坯料排放料床主体（12-a），坯料推送长推铁（11-b）靠近坯料排放料床引导轨道（12-b），坯料推送短推铁（11-a）和坯料推送长推铁（11-b）在钻杆坯料排放料床主体（12-a）与坯料排放料床引导轨道（12-b）之间的台阶内形成两个v型结构，坯料推送短推铁（11-a）的端部和坯料推送长推铁（11-b）的侧面之间形成v型结构一（ⅰ），坯料推送长推铁（11-b）的端部与坯料排放料床引导轨道（12-b）侧面形成v型结构二（ⅱ）；坯料推送短推铁（11-a）和坯料推送长推铁（11-b）分别与短推铁推送油缸（11-d）和长推铁推送油缸（11-e）连接。6.根据权利要求1或2所述的一种钻杆自动化生产线，其特征在于：所述前液压卡盘（4）是对数控机床的前机械卡盘进行改造，加装电控液压系统，改成前液压卡盘（4）；所述数控车床（3）的主轴（27）上安装后液压卡盘（5），拆除原数控车床主轴后端盖，将锁紧螺母（5-e）装入数控车床主轴，将液压卡盘安装法兰盘（5-a）安装到数控车床（3）主轴上，通过紧定螺钉（5-f）及锁紧螺母（5-e）将液压卡盘安装法兰盘（5-a）固定，将液压卡盘（5-b）安装到液压卡盘安装法兰盘（5-a），用回转密封（5-c）和后法兰盖（5-d）将数控车床（3）床头箱后面封闭。7.根据权利要求1或2所述的一种钻杆自动化生产线，其特征在于：所述钻杆中转装置（19）由前后两个自由滚轮组成，两个自由滚轮一高一矮布置，半成品钻杆放置其上时，受重
力作用，向矮的自由滚轮一端滑动，矮的自由滚轮设有定位挡铁和位置控制检测开关三（28），检测到半成品钻杆发送信号，运送机器人（20）重新抓紧半成品钻杆，送入数控车床加工。8.根据权利要求1或2所述的一种钻杆自动化生产线，其特征在于：所述成品仓（2）与钻杆传送装置（10）之间设有成品钻杆捡拾机器人（22），成品钻杆捡拾机器人（22）包含捡拾机器人主体（22-a）、左右移动导轨（22-b）、左右移动滑板（22-c）、滑枕移动气缸（22-d）、滑枕移动导向套（22-e）、滑枕（22-f）、左右移动气缸（22-g）、卡紧气缸（22-h）、卡紧爪（22-i）和导向杆（22-j），捡拾机器人主体（22-a）上设有左右移动导轨（22-b）和左右移动气缸（22-g），左右移动滑板（22-c）匹配在左右移动导轨（22-b）上并与左右移动气缸（22-g）连接，左右移动滑板（22-c）通过左右移动气缸（22-g）驱动在左右移动导轨（22-b）上移动；左右移动滑板（22-c）上设有滑枕移动气缸（22-d）和分别位于滑枕移动气缸（22-d）两侧的滑枕移动导向套（22-e），滑枕移动气缸（22-d）的顶部输出端设有滑枕（22-f），滑枕（22-f）的两端分别通过导向杆（22-j）与滑枕移动气缸（22-d）两侧的滑枕移动导向套（22-e）匹配，导向杆（22-j）垂直向下布置，下端设有卡紧气缸（22-h）和卡紧爪（22-i），卡紧气缸（22-h）驱动卡紧爪（22-i）抓紧或放开成品钻杆（1）。9.一种钻杆自动化生产方法，采用权利要求1-8任意一项所述生产线，其特征在于：钻杆传送装置（10）将钻杆坯料从钻杆坯料仓（13）输送到数控车床，运送机器人（20）将钻杆传送装置（10）上的钻杆坯料抓起，送至一个数控车床的前液压卡盘（4）和后液压卡盘（5）夹紧，钻杆坯料的一端通过该数控车床进行加工，铁屑切削液吹除装置（18）对半成品钻杆进行清理后，运送机器人（20）将加工后的半成品钻杆放到钻杆中转装置（19）上，按半成品钻杆已加工端头重新确定钻杆长度加工基准后，运送机器人（20）将半成品钻杆送至另一数控车床上加工另一端螺纹，加工好的成品钻杆放回钻杆传送装置（10）上，输送至成品仓（2）。10.根据权利要求9所述一种钻杆自动化生产方法，其特征在于：开始工作时，先将检验合格的钻杆坯料放在钻杆坯料仓（13）内，将钻杆加工信息输入数控车床控制系统；钻杆坯料从钻杆坯料仓（13）进入钻杆坯料排放料床（12），通过钻杆坯料推送装置（11）将一根钻杆坯料送上钻杆传送装置（10），钻杆传送装置（10）将钻杆坯料送入数控车床（3）的加工区域；调整传送带位置挡铁（7）位置，确定钻杆加工长度；运送机器人（20）的机械手抓取钻杆坯料送入一侧的数控车床主轴孔，前液压卡盘（4）和后液压卡盘（5）自动夹紧钻杆坯料，钻杆辅助扶正装置（6）启动，抱住钻杆坯料，运送机器人（20）的机械手松开钻杆坯料；该数控车床启动加工钻杆坯料一端螺纹，加工完成检验合格为半成品钻杆（25），运送机器人（20）的机械手卡紧半成品钻杆，松开前液压卡盘、后液压卡盘及辅助扶正装置，将半成品钻杆退出该数控车床，送入另一侧的数控车床主轴孔，重复以上动作，加工半成品钻杆另一头螺纹，完成加工后成为成品钻杆；最后将成品钻杆（1）送入成品仓，准备检验进入下一工序。
技术总结
本发明涉及一种钻杆自动化生产线及方法，属于地质勘察钻杆加工技术领域。技术方案：钻杆传送装置（10）将钻杆坯料从钻杆坯料仓（13）输送到数控车床，将钻杆传送装置上的钻杆坯料抓起，送至一个数控车床的前液压卡盘（4）和后液压卡盘（5）夹紧，钻杆坯料的一端通过该数控车床进行加工，铁屑切削液吹除装置（18）对半成品钻杆进行清理后，将加工后的半成品钻杆放到钻杆中转装置上，重新确定半成品钻杆长度基准，将半成品钻杆送至另一数控车床上加工另一端螺纹，加工好的成品钻杆放回钻杆传送装置上，输送至成品仓。本发明实现加工全过程中自动上下料，自动进行钻杆两端螺纹的加工，降低操作劳动强度，提高生产效率，提高产品精度等级。级。级。
技术研发人员：何蕙岚 王久全 谷孝宾 刘志强 罗巍 卢敬利 孙大力 李秋玥
受保护的技术使用者：金石钻探（唐山）股份有限公司
技术研发日：2022.09.08
技术公布日：2022/10/13