用于鋼管內(nèi)壁清理機(jī)的步進(jìn)式上下料機(jī)構(gòu)

摘要：鋼管內(nèi)壁噴丸清理機(jī)設(shè)備的上下料方式對(duì)清理效率、設(shè)備成本等有較大影響。改進(jìn)設(shè)計(jì)了一種 步進(jìn)式上下料機(jī)構(gòu)，上下料時(shí)托板上下移動(dòng)，托板形狀有特殊要求，鋼管在階梯斜面移位，逐件‘鏈續(xù)”上 下料，可同時(shí)在線處理４～６根鋼管，并且可與外壁清理、噴涂等后續(xù)工序并線連接使用。使用該上下料 機(jī)構(gòu)。設(shè)備具有自動(dòng)化程度高、占地面積小，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：鋼管：內(nèi)壁；清理；步進(jìn)式；上下料
為了去除鋼管內(nèi)壁表面氧化皮，提高耐腐蝕性和疲勞強(qiáng)度，通常采用噴丸工藝來處理鋼管內(nèi)壁 表面，即將噴槍插入到鋼管內(nèi)孔中，利用壓縮空氣作為動(dòng)力，將彈丸加速產(chǎn)生一定的動(dòng)能，噴打鋼 管內(nèi)壁。鋼管本身自轉(zhuǎn)，噴槍沿鋼管軸線方向往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼管內(nèi)壁全方位噴丸清理。在鋼管 噴丸清理中，鋼管上下料方式對(duì)清理效率、設(shè)備成本、環(huán)境保護(hù)等影響較大。目前，單管、雙管內(nèi) 壁噴砂設(shè)備通常采用人工上下料，即工人用運(yùn)管小車將鋼管推至噴砂設(shè)備旁邊，用起吊裝置將鋼管 放置到轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，使管子轉(zhuǎn)動(dòng)，由噴槍噴砂清理，噴砂清理完成后，再由單臂吊卸料機(jī)構(gòu)卸料。 這種方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、設(shè)備密封困難污染環(huán)境。對(duì)于清理三管及以上的多管清理設(shè)備，則 多采用平移小車來自動(dòng)上下料，平移小車需要專用軌道，每次上下料需將所有工件移出噴射區(qū)，設(shè) 備占地面積大、造價(jià)高，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)處理，很難與后續(xù)鋼管外壁清理、噴涂等工序并線連接使用。 步進(jìn)式上下料機(jī)構(gòu)已經(jīng)很成熟，廣泛應(yīng)用于軋鋼加熱爐，使用專用的步進(jìn)機(jī)構(gòu)，在爐內(nèi)做矩形運(yùn)動(dòng) 來移送圓鋼，圓鋼之間可以留出空隙，出爐圓鋼由托出裝置送出，具有結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠等優(yōu)點(diǎn)。 鋼管內(nèi)壁清理機(jī)處理工件是鋼管，工件形狀與軋鋼加熱爐的圓鋼相同，因此該步進(jìn)式上下料機(jī)構(gòu)可 以借用到鋼管內(nèi)壁清理設(shè)備上。
１步進(jìn)式上下料機(jī)構(gòu)原理
圖１為步進(jìn)式上下料機(jī)構(gòu)工作流程。圖1（ａ）為工作狀態(tài)，此時(shí)鋼管２～７放置在多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)托 輥之上，輸入動(dòng)力使各托輥轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)鋼管２～７自轉(zhuǎn)；為了便于換位時(shí)鋼管滾動(dòng)和保持位置不混亂ｊ 還設(shè)有帶有“Ｖ’’形缺口的保持架，作為輔助定位元件分隔工件；上下料托板作用是“平移”工件，該零 件可沿其導(dǎo)軌上下移動(dòng)，由液壓缸推動(dòng)，共有上下２個(gè)工位，處于上工位時(shí)應(yīng)能抬起所有工件，要 求上下料托板的上斜面高于保持架上對(duì)應(yīng)斜面，上工位位置由死檔鐵控制；處于下工位時(shí)，工件在 噴丸位置，此時(shí)將噴槍插入鋼管２～７內(nèi)部，即可進(jìn)行噴砂清理。鋼管１是等待上料的工件， 管７為第一個(gè)待下料鋼管。需要上下料時(shí)（圖ｌｂ）停止噴砂，將噴槍從各鋼管中抽出，自動(dòng)提升系統(tǒng)將上下料托板抬起至上工位，鋼管１～７隨上下料托板一同抬起，鋼管１～６沿上下料托板的斜面 自動(dòng)向前滾動(dòng)，到達(dá)斜面底部阻擋面時(shí)停止，鋼管７可移至下料平臺(tái)上，等待下料輸出裝置動(dòng)作。 當(dāng)上下料托板再移至下工位（圖ｌｃ），鋼管１～６沿保持架相應(yīng)斜面滾動(dòng)至工作位置，此時(shí)鋼管位置 與圖（ａ）中完全一致，只是向前移動(dòng)一個(gè)工位，由于鋼管位置準(zhǔn)確，噴槍只需沿鋼管軸線方向移動(dòng) 一個(gè)自由度，簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)。此時(shí)鋼管ｌ被送到工作區(qū)，而鋼管７從工作區(qū)離開。重復(fù)以上工序可 完成所有工件順序更換，實(shí)際上是將上下料托板的垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜ?ldquo;平移”。 需要強(qiáng)調(diào)的是上下料托板形狀有特殊要求，各斜面斜度要與提升速度相協(xié)調(diào)，如果斜度太大或 提升速度過高，鋼管沿斜面滾動(dòng)加速度過大，會(huì)造成鋼管脫離正確位置或者產(chǎn)生較大沖擊。鋼管較 長需有多個(gè)上下料托板，且其運(yùn)動(dòng)必須同步，可采用機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置，保持其瞬時(shí)速度位移完全一樣
圖1步進(jìn)式上下料機(jī)構(gòu)工作流程
２結(jié)論

將應(yīng)用于軋鋼加熱爐的步進(jìn)式上下料機(jī)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)，可用于鋼管內(nèi)壁噴砂設(shè)備的上下料。該上 下料方式使鋼管逐件“連續(xù)”位移，可同時(shí)在線處理４～６根鋼管，有效改善工人操作環(huán)境，減輕工人 勞動(dòng)強(qiáng)度。該機(jī)構(gòu)可以與后續(xù)鋼管外壁拋丸清理、表面噴涂等工序并線使用，提高噴丸設(shè)備的自動(dòng) 化程度。具有占地面積小，設(shè)備造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。