本发明涉及管道加工,具体为一种钢管加工用一体化处理设备。
背景技术:
1、在脚手架钢管的实际使用过程中,因为其长期暴露在外界环境中,常常会面临各种状况。例如钢管表面很容易生锈,而且为了让钢管更好地适应不同的施工场景,同时满足相关质量与美观方面的标准,常常需要对其进行打磨除锈、喷漆以及定距喷涂等多种复杂的处理工作。
2、从传统的处理模式来看,这些工作大多是依靠人工来完成的。然而这种人工操作的方式存在着不少的问题,在效率方面,人工操作的速度非常有限,工人每次只能对一根钢管进行处理,无论是进行打磨除锈、喷漆还是定距喷涂,都需要花费大量的时间和精力,从工人的劳动强度方面来说,打磨除锈环节需要工人长时间手持打磨工具,这对工人的体力消耗极大;喷漆过程中,工人要不断地调整喷枪的角度与位置,并且还要确保喷漆均匀,这同样需要耗费大量体力,因此,开发一种能够自动进行打磨、喷漆及定距喷涂的钢管处理装置,对于提高生产效率,降低工人劳动强度,改善工作环境,保证处理质量具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种钢管加工用一体化处理设备,能够实现钢管的自动打磨除锈、喷漆以及定距喷涂,提高了生产效率,降低了工人劳动强度,改善了工作环境,保证了处理质量。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种钢管加工用一体化处理设备,包括支撑架,打磨除锈机构,其固定连接在支撑架的外壁一侧,对钢管外壁进行初步处理;
3、自动翻转机构,其固定连接在支撑架的外壁另一侧,对钢管进行翻转和传输;
4、喷漆烘干机构,其固定连接在支撑架的外壁一侧,用于钢管外壁的喷涂和干燥;
5、定距机构,其设置在自动翻转机构的内部,与喷漆烘干机构配合完成钢管的定距喷涂;
6、自动化控制系统,其设置在支撑架的外壁一侧,用于协调控制各单元的工作。
7、优选的,所述打磨除锈机构包括处理仓,所述处理仓固定连接在支撑架的外壁一侧,所述处理仓的内壁一侧固定连接有伸缩杆一的一端,所述伸缩杆一的另一端固定连接有横杆,所述横杆的内部滑动连接有转轴,所述转轴的内部固定连接有辅助杆,多个辅助杆通过长杆相连接,所述辅助杆和横杆均以长杆为中心对称设置,一侧所述辅助杆和长杆的外壁固定连接有滚轮架,另一侧所述辅助杆的外壁一侧固定连接有伺服马达一,所述伺服马达一的输出端贯穿辅助杆并固定连接有主动轮的外壁一侧,所述主动轮的外壁另一侧固定连接有打磨刷,多个所述主动轮通过链条相连接,所述处理仓的外壁一侧固定连接有伺服马达二,所述伺服马达二的输出端贯穿处理仓并固定连接有双向丝杠,所述双向丝杠的外壁两侧均螺纹连接有螺纹环,所述螺纹环的外壁一侧固定连接有延伸板的一端,所述延伸板的另一端固定连接在长杆的外壁一侧。
8、优选的,所述自动翻转机构包括伺服电机,所述伺服电机固定连接在支撑架的外壁一侧,所述伺服电机的输出端固定连接有伸缩杆三的一端,所述伸缩杆三的输出端固定连接有螺纹短杆的一端,所述螺纹短杆的外壁螺纹连接有移动环,所述支撑架的内壁一侧固定连接有限位板,所述限位板的内部滑动连接有长滑条,所述移动环的外壁一侧与长滑条固定连接,所述移动环的外壁一侧固定连接有斜杆的一端,所述斜杆的另一端转动连接有t型块,所述螺纹短杆的另一端固定连接有限位环,所述限位环的内部设置有斜板的一端,所述t型块滑动连接在斜板的内部,所述斜板的另一端转动连接有支撑块,所述支撑块的内部滑动连接有滚珠。
9、优选的,所述喷漆烘干机构包括导轨,所述导轨固定连接在支撑架的外壁一侧,所述导轨的外壁滑动连接有滑座,所述滑座的外壁一侧固定连接有喷漆机,所述滑座的外壁另一侧固定连接有烘干环,所述支撑架的外壁一侧固定连接有气泵,所述气泵的输入端与外界相连通,所述气泵的输出端与烘干环相连通。
10、优选的,所述自动翻转机构还包括翻转组件,所述翻转组件设置在长滑条的外壁一侧,所述翻转组件包括伸缩滑条,所述伸缩滑条的一端滑动连接在长滑条的外壁一侧,所述伸缩滑条的另一端通过伸缩板与支撑块相连接,所述伸缩滑条的外壁一侧固定连接有微型电机,所述微型电机的输出端固定连接有摩擦板。
11、优选的,所述限位环的内部开设有圆槽,所述圆槽的内部滑动连接有滚轴,所述滚轴的外壁一侧转动连接有圆杆的一端,所述圆杆的另一端与斜板固定连接。
12、优选的,所述烘干环的内壁两侧固定连接有伸缩杆二的一端,所述伸缩杆二的另一端固定连接有挡板,所述烘干环的外壁一侧等距开设有多个通风孔。
13、优选的,所述烘干环的内壁固定连接有加热丝。
14、优选的,所述处理仓的底部开设有空槽,所述空槽的一侧连通有回收仓。
15、优选的,所述自动化控制系统包括:
16、传感单元,通过配置多个传感器,监测加工钢管外界环境;
17、算法配置单元,对各个机构配置所适应算法并应用;
18、交互单元,监测各个单元的工作状态、传感器数据和控制参数。
19、工作原理:处理仓固定在支撑架上,为打磨除锈提供封闭空间,伺服马达二带动双向丝杠转动,使螺纹环在双向丝杠外壁两侧同步反向运动,螺纹环通过延伸板与长杆连接,从而调整长杆的位置,适应不同直径的钢管,伸缩杆一可根据不同规格钢管调整长度,带动横杆移动,横杆内的转轴使辅助杆能自由转动,适应钢管形状和位置变化,一侧辅助杆和长杆上的滚轮架在钢管打磨除锈时起辅助支撑和滚动作用,另一侧辅助杆上的伺服马达一驱动主动轮旋转,主动轮上的打磨刷对钢管表面进行打磨除锈,多个主动轮通过链条连接,确保同步旋转,实现对钢管表面全面打磨除锈,伺服电机带动伸缩杆三,伸缩杆三连接螺纹短杆,螺纹短杆转动时,由于长滑条对移动环的限位作用,移动环只能左右移动,移动环移动使斜杆挤压斜板,斜板以限位环为定点转动,带动支撑块贴合钢管内壁,支撑块内部的滚珠减少与钢管内壁的摩擦,当支撑块贴合钢管内壁后,伸缩杆三收缩,带动螺纹短杆、移动环、斜杆、斜板和支撑块等部件移动,实现钢管传输,翻转组件中的伸缩滑条一端连接长滑条,另一端通过伸缩板与支撑块连接,微型电机带动摩擦板转动,给予钢管内壁摩擦力,使钢管翻转,滚轴和圆杆在限位环的圆槽内滑动,为钢管转动提供空间,使钢管在被夹持情况下实现翻转,以便对钢管整体外表面进行处理,导轨固定在支撑架上,滑座在导轨上滑动,滑座一侧的喷漆机将漆料均匀喷涂在钢管表面,可根据不同喷漆需求调整喷漆压力、流量和角度等,滑座另一侧的烘干环内部有加热元件,气泵将外界空气吸入并压缩输送到烘干环中,加热元件产生高温气流,对钢管表面漆料进行烘干,伸缩杆二带动挡板在烘干环内往复移动,遮挡通风孔,可改变烘干宽度,加热丝可改变烘干环内部流通气体温度,对不同类型漆料进行针对性烘干,传感单元通过配置多个传感器监测加工钢管外界环境,算法配置单元对各个机构配置适应算法,如打磨除锈机构采用pid控制算法,根据压力传感器和位移传感器反馈数据调整夹持力度和电机转速;自动翻转传送单元采用模糊控制算法,根据速度传感器和位置传感器反馈数据调整传送速度和翻转角度;喷漆烘干单元采用神经网络控制算法,根据温度传感器和湿度传感器反馈数据调整喷漆量和烘干温度;定距喷涂单元采用遗传算法,根据距离传感器反馈数据优化喷涂距离和参数,交互单元监测各个单元的工作状态、传感器数据和控制参数。
20、本发明提供了一种钢管加工用一体化处理设备。具备以下有益效果:
21、1、本发明通过打磨除锈机构可适应不同直径钢管,确保全面打磨,喷漆烘干机构能精准调整参数,保证漆料均匀喷涂和快速烘干,定距喷涂单元精确控制喷涂距离,各环节配合使得钢管加工质量稳定可靠,满足高标准的生产需求。
22、2、本发明降低成本和劳动强度,自动化运行减少人工成本,降低工伤风险。金属碎屑可回收利用节约资源,算法控制优化了漆料和能源消耗,降低生产成本,各机构协同工作,减少了人工操作的繁琐,降低了工人的劳动强度,提升了生产的可持续性。
23、3、本发明提高了生产效率,一体化设备将多个工序集中,减少了钢管在不同设备间的转移时间,各机构自动化运行和协同工作,无需频繁人工干预,加快了生产速度,同时,算法精准控制各环节,确保高效稳定运行,大幅提升了整体的生产效率。
1.一种钢管加工用一体化处理设备,包括支撑架(1),其特征在于,打磨除锈机构,其固定连接在支撑架(1)的外壁一侧,对钢管外壁进行初步处理;
2.根据权利要求1所述的一种钢管加工用一体化处理设备,其特征在于,所述打磨除锈机构包括处理仓(2),所述处理仓(2)固定连接在支撑架(1)的外壁一侧,所述处理仓(2)的内壁一侧固定连接有伸缩杆一(3)的一端,所述伸缩杆一(3)的另一端固定连接有横杆(4),所述横杆(4)的内部滑动连接有转轴(5),所述转轴(5)的内部固定连接有辅助杆(6),多个辅助杆(6)通过长杆(7)相连接,所述辅助杆(6)和横杆(4)均以长杆(7)为中心对称设置,一侧所述辅助杆(6)和长杆(7)的外壁固定连接有滚轮架(8),另一侧所述辅助杆(6)的外壁一侧固定连接有伺服马达一(9),所述伺服马达一(9)的输出端贯穿辅助杆(6)并固定连接有主动轮(10)的外壁一侧,所述主动轮(10)的外壁另一侧固定连接有打磨刷(11),多个所述主动轮(10)通过链条(12)相连接,所述处理仓(2)的外壁一侧固定连接有伺服马达二(13),所述伺服马达二(13)的输出端贯穿处理仓(2)并固定连接有双向丝杠(14),所述双向丝杠(14)的外壁两侧均螺纹连接有螺纹环(15),所述螺纹环(15)的外壁一侧固定连接有延伸板(16)的一端,所述延伸板(16)的另一端固定连接在长杆(7)的外壁一侧。
3.根据权利要求1所述的一种钢管加工用一体化处理设备,其特征在于,所述自动翻转机构包括伺服电机(17),所述伺服电机(17)固定连接在支撑架(1)的外壁一侧,所述伺服电机(17)的输出端固定连接有伸缩杆三(18)的一端,所述伸缩杆三(18)的输出端固定连接有螺纹短杆(19)的一端,所述螺纹短杆(19)的外壁螺纹连接有移动环(20),所述支撑架(1)的内壁一侧固定连接有限位板(21),所述限位板(21)的内部滑动连接有长滑条(22),所述移动环(20)的外壁一侧与长滑条(22)固定连接,所述移动环(20)的外壁一侧固定连接有斜杆(23)的一端,所述斜杆(23)的另一端转动连接有t型块(24),所述螺纹短杆(19)的另一端固定连接有限位环(25),所述限位环(25)的内部设置有斜板(26)的一端,所述t型块(24)滑动连接在斜板(26)的内部,所述斜板(26)的另一端转动连接有支撑块(27),所述支撑块(27)的内部滑动连接有滚珠(28)。
4.根据权利要求1所述的一种钢管加工用一体化处理设备,其特征在于,所述喷漆烘干机构包括导轨(29),所述导轨(29)固定连接在支撑架(1)的外壁一侧,所述导轨(29)的外壁滑动连接有滑座(30),所述滑座(30)的外壁一侧固定连接有喷漆机(31),所述滑座(30)的外壁另一侧固定连接有烘干环(32),所述支撑架(1)的外壁一侧固定连接有气泵(33),所述气泵(33)的输入端与外界相连通,所述气泵(33)的输出端与烘干环(32)相连通。
5.根据权利要求3所述的一种钢管加工用一体化处理设备,其特征在于,所述自动翻转机构还包括翻转组件,所述翻转组件设置在长滑条(22)的外壁一侧,所述翻转组件包括伸缩滑条(34),所述伸缩滑条(34)的一端滑动连接在长滑条(22)的外壁一侧,所述伸缩滑条(34)的另一端通过伸缩板(35)与支撑块(27)相连接,所述伸缩滑条(34)的外壁一侧固定连接有微型电机(36),所述微型电机(36)的输出端固定连接有摩擦板(37)。
6.根据权利要求3所述的一种钢管加工用一体化处理设备,其特征在于,所述限位环(25)的内部开设有圆槽(38),所述圆槽(38)的内部滑动连接有滚轴(39),所述滚轴(39)的外壁一侧转动连接有圆杆(40)的一端,所述圆杆(40)的另一端与斜板(26)固定连接。
7.根据权利要求4所述的一种钢管加工用一体化处理设备,其特征在于,所述烘干环(32)的内壁两侧固定连接有伸缩杆二(41)的一端,所述伸缩杆二(41)的另一端固定连接有挡板(42),所述烘干环(32)的外壁一侧等距开设有多个通风孔(43)。
8.根据权利要求4所述的一种钢管加工用一体化处理设备,其特征在于,所述烘干环(32)的内壁固定连接有加热丝(44)。
9.根据权利要求2所述的一种钢管加工用一体化处理设备,其特征在于,所述处理仓(2)的底部开设有空槽(45),所述空槽(45)的一侧连通有回收仓(46)。
10.根据权利要求1所述的一种钢管加工用一体化处理设备,其特征在于,所述自动化控制系统包括:
