钢管表面磨料喷射除鳞装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种钢管表面磨料喷射除鳞装置。钢管依次通过钢管输送机构、一级除鳞机构、图像检测机构、二级除鳞机构、清洗机构和风干机构；多组辊道位于钢管下方并将钢管托住，除鳞室上固定安装有浆料抛射器，除鳞室下方与浆料收集器连接，浆料收集器经浆料回收器与浆料泵进口连接，浆料泵出口与浆料抛射器连接；除鳞电机上装有叶轮，叶轮外侧设有叶轮罩壳，叶轮罩壳分别与除鳞电机、除鳞室固定连接，叶轮罩壳下侧与除鳞室连接处开口，浆料泵通过管路连接到叶轮罩壳上。本发明利用水和金属磨料的冲刷提高了钢板的除鳞效率，成本降低，对环境无污染；采用图像检测控制除鳞机构的开启数量，使物料能源的利用更高效。
【专利说明】钢管表面磨料喷射除鳞装置
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种钢材除鳞装置，特别涉及一种钢管表面磨料喷射除鳞装置。
【背景技术】
[0002]目前现有的钢材除鳞方式:1、工具除鳞。主要使用钢丝刷等工具对钢材表面进行打磨，可以去除松动或翘起的氧化皮、铁锈、焊渣等。手动工具除鳞能达到Sa2级。但工具除鳞效率低，无法实现产品自动化。2、酸洗除鳞。化学酸洗可以去除氧化皮、铁锈、旧涂层。化学清洗虽然能使表面达到一定的清洁度和粗糙度，但酸洗容易出现过腐蚀和氢脆问题，酸雾对人体和环境有危害。3、喷丸除鳞。喷丸是以金属弹丸,利用压缩空气或机械离心力为动力和摩擦力来除去金属锈蚀的方法。用喷丸进行表面处理，打击力大，清理效果明显。但喷丸对钢材的处理，容易使工件变形，对环境污染大，仅能在密闭的空间操作。
【发明内容】
[0003]为了克服上述原有钢材表面除鳞的缺点，本发明的目的是提供一种钢管表面磨料喷射除鳞装置，达到环保、节能、高效的除鳞效果。
[0004]本发明的技术方案是:
本发明装置包括钢管输送机构、一级除鳞机构、图像检测机构、二级除鳞机构、清洗机构和风干机构；钢管依次通过钢管输送机构、一级除鳞机构、图像检测机构、二级除鳞机构、清洗机构和风干机构，一级除鳞机构和二级除鳞机构结构相同。
[0005]所述的钢管输送机构包括多组辊道，多组辊道位于钢管下方并将钢管托住，多组辊道所在的轴线与钢管前进方向的夹角呈60度?80度。
[0006]所述的一级除鳞机构和二级除鳞机构均包括除鳞室、浆料抛射器、浆料泵、浆料收集器和浆料回收器；钢管正上方的除鳞室上固定安装有浆料抛射器，除鳞室下方与浆料收集器连接，浆料收集器经浆料回收器与浆料泵进口连接，浆料泵出口与浆料抛射器连接，浆料回收器包含有浆料过滤器。
[0007]所述的浆料抛射器包括除鳞电机、叶轮和叶轮罩壳；除鳞电机的输出轴上装有叶轮，钢管位于叶轮的旋转平面上，叶轮外侧设有叶轮罩壳，叶轮罩壳分别与除鳞电机、除鳞室固定连接，叶轮罩壳下侧与除鳞室连接处开口，浆料泵通过管路连接到叶轮罩壳上。
[0008]所述的图像检测机构包括支架、摄像头、两个补光灯、工控机；支架一端固定连接在一级除鳞机构或二级除鳞机构上，支架另一端延伸到一级除鳞机构和二级除鳞机构之间的钢管正上方，支架另一端上安装有摄像头，摄像头两侧均设有补光灯，补光灯固定连接在支架上，补光灯和摄像头均与工控机连接。
[0009]所述的一级除鳞机构和二级除鳞机构中，由浆料泵、浆料回收器、浆料收集器和浆料抛射器组成的浆料抛射循环机构中的浆料成分均包括水和钢丝切丸，一级除鳞机构的钢丝切丸的规格为1.0mm, 二级除鳞机构的钢丝切丸规格为0.4mm和0.8mm的混合。
[0010]所述的清洗机构包括清洗室、喷嘴、高压水泵和杂质收集器；钢管正上方的清洗室内安装有喷嘴，清洗室下方连接有杂质收集器，杂质收集器与高压水泵进口连接，高压水泵出口与喷嘴连接，杂质收集器包含有杂质过滤器。
[0011]所述的风干机构包括吹风干室和风刀；钢管正上方的风干室内安装有风刀，风刀与空气压缩机连接。
[0012]本发明具有的有益效果是:
1、本发明高效、环保、节能、无二次污染。
[0013]2、本发可以利用水和金属磨料的混合物在高速离心力的作用下对钢板表面进行冲刷，实现钢管外表面的除鳞功能，提高钢管的除鳞效率，成本降低，对环境无污染。
[0014]3、采用图像检测机构对钢板表面的除鳞效果进行智能判断，并控制除鳞机构的开启数量，物料能源利用更高效。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图。
[0016]图2是图1的正视图。
[0017]图3是一级除鳞机构的正视图。
[0018]图4是浆料抛射器的侧视图。
[0019]图5是图4的左视图。
[0020]图6是图像检测机构的连接关系图。
[0021]图7是清洗机构的正视图。
[0022]图8是风干机构的正视图。
[0023]图中:1、钢管输送机构，2、一级除鳞机构，3、图像检测机构，4、二级除鳞机构，5、清洗机构，6、风干机构，7、钢管，8、辊道，9、浆料抛射器，10、除鳞室，11、浆料收集器，12、浆料回收器，13、浆料泵，14、叶轮，15、除鳞电机，16、浆料，17、支架，18、摄像头，19、补光灯，20、工控机，21、喷嘴，22、清洗室，23、杂质收集器，24、高压水泵，25风干室，26风刀，27、叶轮罩壳。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0025]如图1、图2所示，本发明装置包括钢管输送机构1、一级除鳞机构2、图像检测机构
3、二级除鳞机构4、清洗机构5和风干机构6 ;钢管7依次通过钢管输送机构1、一级除鳞机构2、图像检测机构3、二级除鳞机构4、清洗机构5和风干机构6，一级除鳞机构2和二级除鳞机构4结构相同。
[0026]所述的钢管输送机构I包括多组辊道8，多组辊道8位于钢管7下方并将钢管7托住，多组辊道8所在的轴线与钢管7前进方向的夹角呈60度?80度。多组辊道8的数量根据钢管长度来定，多组辊道8所在的轴线与钢管7前进方向呈一定角度，使得钢管7以螺旋式前进。
[0027]如图3所示，所述的一级除鳞机构2和二级除鳞机构4均包括除鳞室10、浆料抛射器9、浆料泵13、浆料收集器11和浆料回收器12 ;钢管7正上方的除鳞室10上固定安装有浆料抛射器9，除鳞室10下方与浆料收集器11连接，浆料收集器11经浆料回收器12与浆料泵13进口连接，浆料泵13出口与浆料抛射器9连接，浆料回收器12包含有浆料过滤器。
[0028]如图4、图5所示，所述的浆料抛射器9包括除鳞电机15、叶轮14和叶轮罩壳27 ；除鳞电机15的输出轴上装有叶轮14，钢管7位于叶轮14的旋转平面上，叶轮14外侧设有叶轮罩壳27，叶轮罩壳27分别与除鳞电机15、除鳞室10固定连接，叶轮罩壳27下侧与除鳞室7连接处开口，浆料泵13通过管路连接到叶轮罩壳27上。
[0029]如图6所示，所述的图像检测机构3包括支架17、摄像头18、两个补光灯19、工控机20 ;支架17 —端固定连接在一级除鳞机构2或二级除鳞机构4上，支架17另一端延伸到一级除鳞机构2和二级除鳞机构4之间的钢管7正上方，支架17另一端上安装有摄像头18，摄像头18两侧均设有补光灯19，补光灯19固定连接在支架17上，补光灯19和摄像头18均与工控机20连接。工控机20与二级除鳞机构4连接，并通过摄像头18拍下的照片分析处理控制二级除鳞机构4的开启关闭。
[0030]所述的一级除鳞机构2和二级除鳞机构4中，由浆料泵13、浆料回收器12、浆料收集器11和浆料抛射器9组成的浆料抛射循环机构中的浆料16成分均包括水和钢丝切丸，一级除鳞机构2的钢丝切丸的规格为1.0mm，二级除鳞机构4的钢丝切丸规格为0.4mm和
0.8mm的混合。
[0031]如图7所示，所述的清洗机构5包括清洗室22、喷嘴21、高压水泵24和杂质收集器23 ;钢管7正上方的清洗室22内安装有喷嘴21，清洗室22下方连接有杂质收集器23，杂质收集器23与高压水泵24进口连接，高压水泵24出口与喷嘴21连接，杂质收集器23包含有杂质过滤器。
[0032]如图8所示，所述的风干机构6包括吹风干室25和风刀26 ;钢管7正上方的风干室25内安装有风刀26，风刀26与空气压缩机连接。风刀26上设有间隔均布排列成一字形的喷嘴。
[0033]浆料回收器12中包含的浆料过滤器分为两级过滤，首先滤出的是颗粒较大的钢丝切丸，水和颗粒较小的杂质进入下一级过滤，钢丝切丸回收待用；二级过滤滤去杂质,干净的水则与之前滤出的钢丝切丸混合形成干净的浆料，再由浆料回收器12供给浆料泵13，使浆料得以循环利用。
[0034]清洗机构中的杂质收集器23包含杂质过滤器。清洗后的水中含有粘附在钢管上的鳞皮、钢砂等杂质，含杂质的水进入杂质收集器23，杂质被杂质过滤器滤出同时收集起来，方便后期处理；干净的水则由杂质收集器23供给高压水泵24，使水得以循环利用。
[0035]工控机20采用ADVANTECH公司的IPC-610-H型工控机。有鳞皮的钢材表面呈灰褐色，除鳞完成后呈现金属原本的亮白色，据此工控机20对摄像头18拍摄的图像进行色彩分析后，可判断出一级除鳞机构2的除鳞效果是否合乎要求，若满足要求，则给出信号，关闭二级除鳞机构，否则则打开二级除鳞机构。工控机20同时控制补光灯19，使摄像头18的拍照环境始终处于强光状态，降低乃至避免外界环境光线强弱变化的影响。
[0036]除鳞电机15带动叶轮14旋转，从图2来看呈顺时针旋转，使甩出的浆料迎向钢管，强化除鳞效果。
[0037]本发明的具体实施工作过程如下:
钢管7在钢管输送机构I的作用下螺旋式前进，这样仅在钢管上方安装的浆料抛射器9可作用到整个钢管表面。[0038]钢管7进入一级除鳞机构2，受到浆料16的高速击打，浆料16在叶轮14旋转作用下加速并在叶轮旋转半周内被高速甩出，浆料16中的钢丝切丸以约70m/s的速度击打到钢管表面上，能有效地去除钢管表面的锈迹和氧化铁皮，同时甩出的水对钢管有冲洗作用，可有效使钢管表面的鳞皮碎裂脱落，起到除鳞的效果。浆料中的水使除鳞过程中产生的微小颗粒无法扬起，避免了灰尘的产生，能很好地保护环境。浆料16由浆料泵13输送到浆料抛射器9内，并在叶轮14的带动下获得高速。叶轮14的转动由除鳞电机15带动，速度约为2000r/min。浆料16在击打过钢管表面后落入除鳞室10下方，并进入浆料收集器11，经过筛选后进入浆料回收器12，浆料循环利用。在浆料回收器12中，浆料16被浆料过滤器两级过滤，一级过滤滤出颗粒大的钢丝切丸，进行回收；二级过滤去除杂质，干净的水则与一级过滤滤出的钢丝切丸混合，形成干净的浆料供给浆料泵13，使浆料得以循环利用。
[0039]钢管7经过一级除鳞机构2后前进到图像检测机构3下方。图像检测机构3中的摄像头18对钢管表面进行拍照采样，并将照片信息传递给工控机20 ;工控机20对照片进行色彩分析处理判断，工控机根据图像判断除鳞效果是否满足要求，进而控制下一级除鳞机构的开启。鳞皮颜色呈灰褐色，钢管本色为亮白色，工控机20可据此对一级除鳞机构2的除鳞效果进行判断:满足要求，工控机20给出信号关闭二级除鳞机构4 ;不满足，则给出开启二级除鳞机构4的信号。图像检测机构3可根据实际效果智能控制二级除鳞机构4，一方面提高了自动化水平，另一方面在满足功能效果的前提下，有效节约能源与物料损耗。
[0040]若图像检测机构3判断二级除鳞机构4开启，钢管7在二级除鳞机构4中过程与在一级除鳞机构4中一样，不同点在于一级、二级除鳞机构使用的浆料16中钢丝切丸规格不同，一级除鳞机构2中使用的钢丝切丸规格为1.0mm，对大块的鳞皮处理效果更好，二级除鳞机构4中使用的则为0.4mm与0.8mm的混合物，混合比例为1:1，对较小的鳞皮更有针对性。二级除鳞机构若关闭，则对钢管无动作。
[0041]钢管7经过二级除鳞 机构4进入清洗机构5。钢管7经过前面的除鳞动作，表面会附着少量鳞皮和钢砂等杂质。安装于钢管上方的喷嘴21喷出高压水流对钢管表面进行冲洗，高压水流流向与钢管前进方向逆向，并呈50-70度夹角，一方面增大清洗覆盖面积，另一方面将杂质冲向钢管尾端，避免已清洗部分二次污染。高压水流清洗过钢管后与杂质一起流到清洗室下方，进入杂质收集器23。杂质收集器23中的杂质过滤器将杂质滤出并加以收集，方便后期处理。干净的水由杂质收集器23供给高压水泵24，使水得以循环利用。
[0042]钢管7从清洗机构5出来进入风干机构6。风干机构6中的风刀26吹出扁平的高压气流，高压气流流向与钢管前进方向逆向，并呈50-70度夹角。高压气流将钢管表面残留的水风干，避免钢管返锈。
[0043]上述【具体实施方式】用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种钢管表面磨料喷射除鳞装置，其特征在于:包括钢管输送机构(I)、一级除鳞机构(2)、图像检测机构(3)、二级除鳞机构(4)、清洗机构(5)和风干机构(6);钢管(7)依次通过钢管输送机构(I)、一级除鳞机构(2)、图像检测机构(3)、二级除鳞机构(4)、清洗机构(5)和风干机构(6)，一级除鳞机构(2)和二级除鳞机构(4)结构相同。
2.根据权利要求1所述的一种钢管表面磨料喷射除鳞装置其特征在于:所述的钢管输送机构(I)包括多组辊道(8 )，多组辊道(8 )位于钢管(7 )下方并将钢管(7 )托住，多组辊道(8)所在的轴线与钢管(7)前进方向的夹角呈60度?80度。
3.根据权利要求1所述的一种钢管表面磨料喷射除鳞装置其特征在于:所述的一级除鳞机构(2)和二级除鳞机构(4)均包括除鳞室(10)、浆料抛射器(9)、浆料泵(13)、浆料收集器(11)和浆料回收器(12);钢管(7)正上方的除鳞室(10)上固定安装有浆料抛射器(9)，除鳞室(10)下方与浆料收集器(11)连接，浆料收集器(11)经浆料回收器(12)与浆料泵(13)进口连接，浆料泵(13 )出口与浆料抛射器(9 )连接，浆料回收器(12 )包含有浆料过滤器。
4.根据权利要求3所述的一种钢管表面磨料喷射除鳞装置其特征在于:所述的浆料抛射器(9 )包括除鳞电机(15 )、叶轮(14 )和叶轮罩壳(27 );除鳞电机(15 )的输出轴上装有叶轮(14)，钢管(7)位于叶轮(14)的旋转平面上，叶轮(14)外侧设有叶轮罩壳(27)，叶轮罩壳(27 )分别与除鳞电机(15 )、除鳞室(10 )固定连接，叶轮罩壳(27 )下侧与除鳞室(7 )连接处开口，浆料泵(13 )通过管路连接到叶轮罩壳(27 )上。
5.根据权利要求1所述的一种钢管表面磨料喷射除鳞装置，其特征在于:所述的图像检测机构(3 )包括支架(17 )、摄像头(18 )、两个补光灯(19 )、工控机(20 );支架(17 ) —端固定连接在一级除鳞机构(2)或二级除鳞机构(4)上，支架(17)另一端延伸到一级除鳞机构(2)和二级除鳞机构(4)之间的钢管(7)正上方，支架(17)另一端上安装有摄像头(18)，摄像头(18)两侧均设有补光灯(19)，补光灯(19)固定连接在支架(17)上，补光灯(19)和摄像头(18 )均与工控机(20 )连接。
6.根据权利要求1所述的一种钢管表面磨料喷射除鳞装置，其特征在于:所述的一级除鳞机构(2)和二级除鳞机构(4)中，由浆料泵(13)、浆料回收器(12)、浆料收集器(11)和浆料抛射器(9)组成的浆料抛射循环机构中的浆料(16)成分均包括水和钢丝切丸，一级除鳞机构(2)的钢丝切丸的规格为1.0mm，二级除鳞机构(4)的钢丝切丸规格为0.4mm和0.8mm的混合。
7.根据权利要求1所述的一种钢管表面磨料喷射除鳞装置，其特征在于:所述的清洗机构(5)包括清洗室(22)、喷嘴(21)、高压水泵(24)和杂质收集器(23);钢管(7)正上方的清洗室(22 )内安装有喷嘴(21)，清洗室(22 )下方连接有杂质收集器(23 )，杂质收集器(23 )与高压水泵(24)进口连接，高压水泵(24)出口与喷嘴(21)连接，杂质收集器(23)包含有杂质过滤器。
8.根据权利要求1所述的一种钢管表面磨料喷射除鳞装置其特征在于:所述的风干机构(6)包括吹风干室(25)和风刀(26);钢管(7)正上方的风干室(25)内安装有风刀(26)，风刀(26)与空气压缩机连接。
【文档编号】B24C3/02GK103586782SQ201310457392
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】姜晓勇, 王利刚, 章槐卿, 潘浙钗, 李静镜 申请人:杭州浙大精益机电技术工程有限公司