用于钢管内壁清理机的步进式上下料机构


摘要:钢管内壁喷丸清理机设备的上下料方式对清理效率、设备成本等有较大影响。改进设计了一种 步进式上下料机构,上下料时托板上下移动,托板形状有特殊要求,钢管在阶梯斜面移位,逐件‘链续”上 下料,可同时在线处理4~6根钢管,并且可与外壁清理、喷涂等后续工序并线连接使用。使用该上下料 机构。设备具有自动化程度高、占地面积小,造价低等优点。
关键词:钢管:内壁;清理;步进式;上下料
为了去除钢管内壁表面氧化皮,提高耐腐蚀性和疲劳强度,通常采用喷丸工艺来处理钢管内壁 表面,即将喷枪插入到钢管内孔中,利用压缩空气作为动力,将弹丸加速产生一定的动能,喷打钢 管内壁。钢管本身自转,喷枪沿钢管轴线方向往复移动,实现对钢管内壁全方位喷丸清理。在钢管 喷丸清理中,钢管上下料方式对清理效率、设备成本、环境保护等影响较大。目前,单管、双管内 壁喷砂设备通常采用人工上下料,即工人用运管小车将钢管推至喷砂设备旁边,用起吊装置将钢管 放置到转动机构上,使管子转动,由喷枪喷砂清理,喷砂清理完成后,再由单臂吊卸料机构卸料。 这种方法劳动强度大、效率低、设备密封困难污染环境。对于清理三管及以上的多管清理设备,则 多采用平移小车来自动上下料,平移小车需要专用轨道,每次上下料需将所有工件移出喷射区,设 备占地面积大、造价高,无法实现连续处理,很难与后续钢管外壁清理、喷涂等工序并线连接使用。 步进式上下料机构已经很成熟,广泛应用于轧钢加热炉,使用专用的步进机构,在炉内做矩形运动 来移送圆钢,圆钢之间可以留出空隙,出炉圆钢由托出装置送出,具有结构简单、动作可靠等优点。 钢管内壁清理机处理工件是钢管,工件形状与轧钢加热炉的圆钢相同,因此该步进式上下料机构可 以借用到钢管内壁清理设备上。
1步进式上下料机构原理
图1为步进式上下料机构工作流程。图1(a)为工作状态,此时钢管2~7放置在多个转动托 辊之上,输入动力使各托辊转动并带动钢管2~7自转;为了便于换位时钢管滚动和保持位置不混乱j 还设有带有“V’’形缺口的保持架,作为辅助定位元件分隔工件;上下料托板作用是“平移”工件,该零 件可沿其导轨上下移动,由液压缸推动,共有上下2个工位,处于上工位时应能抬起所有工件,要 求上下料托板的上斜面高于保持架上对应斜面,上工位位置由死档铁控制;处于下工位时,工件在 喷丸位置,此时将喷枪插入钢管2~7内部,即可进行喷砂清理。钢管1是等待上料的工件, 管7为第一个待下料钢管。需要上下料时(图lb)停止喷砂,将喷枪从各钢管中抽出,自动提升系统将上下料托板抬起至上工位,钢管1~7随上下料托板一同抬起,钢管1~6沿上下料托板的斜面 自动向前滚动,到达斜面底部阻挡面时停止,钢管7可移至下料平台上,等待下料输出装置动作。 当上下料托板再移至下工位(图lc),钢管1~6沿保持架相应斜面滚动至工作位置,此时钢管位置 与图(a)中完全一致,只是向前移动一个工位,由于钢管位置准确,喷枪只需沿钢管轴线方向移动 一个自由度,简化设备结构。此时钢管l被送到工作区,而钢管7从工作区离开。重复以上工序可 完成所有工件顺序更换,实际上是将上下料托板的垂直运动转变为工件的“平移”。 需要强调的是上下料托板形状有特殊要求,各斜面斜度要与提升速度相协调,如果斜度太大或 提升速度过高,钢管沿斜面滚动加速度过大,会造成钢管脱离正确位置或者产生较大冲击。钢管较 长需有多个上下料托板,且其运动必须同步,可采用机械联动装置,保持其瞬时速度位移完全一样
图1步进式上下料机构工作流程
2结论

将应用于轧钢加热炉的步进式上下料机构改进设计,可用于钢管内壁喷砂设备的上下料。该上 下料方式使钢管逐件“连续”位移,可同时在线处理4~6根钢管,有效改善工人操作环境,减轻工人 劳动强度。该机构可以与后续钢管外壁抛丸清理、表面喷涂等工序并线使用,提高喷丸设备的自动 化程度。具有占地面积小,设备造价低等优点。

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