CN106651623B - 高智能化高自动化石油套管生产线 - Google Patents
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Abstract
高智能化高自动化石油套管生产线，包括云服务器，还包括顺次设置的上料机构、第一辊道、第一斜台架、第一车丝工位、第二输送链、第六斜台架、第一螺纹检测工位、第一废品收集筐、第七斜台架、第一接箍工位、第八斜台架、第二废品收集筐、反向对齐的辊道、第十斜台架、第二车丝工位、第六输送链、第十一斜台架、第二螺纹检测工位、第三废品收集筐、第十二斜台架、拧外保护环工位、第十三斜台架、拧内保护环工位、第十四斜台架、测长称重工位、第三辊道、管体涂漆工位、接箍涂漆工位，就是将每支钢管在整个套管线的加工技术数据通过二维码或条形码记录下来。每支钢管都可以通过二维码或条形码读取加工的实际数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种高智能化高自动化石油套管生产线。
背景技术
现有的石油套管生产线存在以下不足：1、缺少对每根钢管的跟踪记录，使客户无法清楚了解每支钢管的生产过程和真实品质；2、生产线中的每台设备都是完全独立的，不能进行信息的人机交互或机机交互，即各设备间的信息以不能及时沟通，无法精准调整加工参数，从而，无法保证钢管的加工质量，废品率较高；3、绝大部分生产设备都由工人操控，不仅需要工人有足够的经验和责任心，而且，还因人数过多而大幅增加了生产成本。
发明内容
为解决上述困窘局面 ,本发明提供了一种高智能化高自动化石油套管生产线，它设有钢管逐支跟踪系统。钢管逐支跟踪系统由条形码或二维码喷印机、校验机、扫描识别机或条码扫描器、现场终端控制器或终端计算机、上级的云服务器等组成，通过现场工业以太网连接。
钢管经除锈后，由条形码或二维码喷印机对钢管进行自动喷码，即设置编码以确定每支钢管的ID。通过校验，确认条码或二维码的正确性及完整性。在如探伤、螺纹检测、拧接保护环、水压、通径、测长称重等每台加工设备处设置扫描识别机对钢管的编码进行扫描识别，确认即将进行检测钢管的编码，并反馈给上级的云服务器。设备对钢管进行探伤、螺纹检测、拧接保护环、水压、通径、测长称重等相应工作内容检测后，由设备CPU或终端计算机将相应钢管检测数据自动上传至上级的云服务器，形成按合同或批次的钢管数据库，同时将新获取的数据记入编码中。这样，钢管ID编码与检测数据一一对应。在拧接保护环机处，同时对接箍上自带的编码进行扫描识别，将钢管编码与接箍编码进行绑定，一一对应。
钢管表面喷普通黑漆时，钢管表面的编码被覆盖，为重新补码，在接箍涂漆及色环涂漆工位，对接箍编码进行扫描识别，由喷码机重新对钢管表面进行喷码，并喷印相应的标识。
这样，扫描识别钢管编码后，用户通过用户界面或手机APP，通过管号能够查到该管的相关信息，比如合同号、原材料厂家、原材料性能、生产的班次、每个工序的生产信息等。反之根据某一信息也能查其它相关信息，如根据合同号可以查到该合同的所有管号等。从而实现产品的追溯性管理。
所述生产线中的探伤机可采用离线布置，通径机也可能安排在管体车丝机之前。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：高智能化高自动化石油套管生产线，包括云服务器，还包括顺次设置的上料机构、第一辊道、第一斜台架、第一车丝工位、第二输送链、第六斜台架、第一螺纹检测工位、第一废品收集筐、第七斜台架、第一接箍工位、第八斜台架、第二废品收集筐、反向对齐的辊道、第十斜台架、第二车丝工位、第六输送链、第十一斜台架、第二螺纹检测工位、第四废品收集筐、第十二斜台架、拧外保护环工位、第十三斜台架、拧内保护环工位、第十四斜台架、测长称重工位、第三辊道、管体涂漆工位、接箍涂漆工位；第一辊道的一侧依次设置条码喷印机和条码校验机，测长称重工位处安装条码扫描器；第一车丝工位由第一管体车丝机台架和第一管体车丝机构成，第二车丝工位由第二管体车丝机台架和第二管体车丝机构成，第一螺纹检测工位由第一螺纹检测台架和第一螺纹检测机依次构成，第一螺纹检测机处安装条码扫描器，第二螺纹检测工位由第二螺纹检测台架和第二螺纹检测机依次构成，第二螺纹检测机处安装条码扫描器，接箍工位由接箍上料机械手、接箍拧接机和第一条码扫描器构成，拧外保护环工位由拧外保护环台架、外涂油机和拧外保护环机连接构成，拧内保护环工位由拧内保护环台架、内吹水机、内涂油机和拧内保护环机构成，接箍涂漆工位由接箍涂漆台架、条码扫描器、接箍涂漆机构、涂色环机构、喷码和烘干机构构成；第一车丝工位、第一螺纹检测工位、第一接箍工位、第二车丝工位、第二螺纹检测工位、拧外保护环工位、拧内保护环工位、管体涂漆工位、接箍涂漆工位、条码喷印机和条码校验机上安装现场终端计算机或者上述设备自身装有CPU，所有现场终端计算机或设备自身的CPU与云服务器连接，各设备的加工数据能及时上传至云服务器，云服务器处理获取数据后向各工位下达操作指令，以便云服务器对各设备实现自动化控制。
为了进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：所述第一辊道上安装除锈机。所述条码校验机和第一输送链之间依次设置第二辊道、选择台架组、第一输送链和第五斜台架，第二辊道上设置探伤机，选择台架组由第三斜台架和第四斜台架组成，第三斜台架和第四斜台架分别位于第二辊道的两侧。所述第二废品收集筐和反向对齐的辊道之间依次设置第三输送链、水压测试工位、第四输送链、第九斜台架、对齐辊道和旋转辊道，所述水压测试工位由水压机和第二条码扫描器构成，第三条码扫描器设置于旋转辊道处，水压测试工位与云服务器连接。所述旋转辊道和反向对齐的辊道之间依次设置通径机、第五输送链和第三废品收集筐，通径机和第三废品收集筐与云服务器连接。所述管体涂漆工位由管体喷漆机和管体哄干机构成，或者管体涂漆工位是UV涂漆机构。所述接箍涂漆工位后依次设置第五辊道、第七输送链、钢管自动码垛机、第六辊道、打捆机和出料台架。所述第一螺纹检测台架和第一螺纹检测机之间依次设置第一外吹水机和去毛刺机，所述第二螺纹检测台架和第二螺纹检测机之间依次设置第二外吹水机和第二去毛刺机。所述除锈机，其包括安装支座，安装支座上部安装环形的托板，托板上安装电机，电机的输出轴上安装主动齿轮，托板侧部安装环形的回转支承，回转支承上安装环形的被动齿轮，被动齿轮与主动齿轮啮合，被动齿轮侧部安装环形的回转盘，回转盘上安装钢刷支座，钢刷支座上铰接钢刷基板，钢刷基板一侧铰接拉簧的一端，拉簧的另一端与钢刷支座铰接，拉簧始终对钢刷基板施加拉力，钢刷基板另一侧沿长度方向安装数个钢刷。所述接箍上料机械手是龙门机械手，其包括龙门框架，龙门框架上部安装横梁，横梁上安装能够沿横梁横向移动的横移装置，横移装置上安装能够沿横移装置纵向移动的纵移装置，纵移装置上安装固定座，固定座上安装竖向的第三滑轨和液压油缸，液压油缸的活塞杆上安装与第三滑轨相配合的第三滑块，液压油缸的活塞杆端部安装电磁吸盘，固定座上安装阀组，阀组与液压油缸连接。
本发明的优点在于：
与传统相比加入了钢管逐支跟踪系统。
就是将每支钢管在整个套管线的加工技术数据通过二维码或条形码记录下来。每支钢管都可以通过二维码或条形码读取加工的实际数据，最终方便用户了解每支钢管的产品质量。
与传统相比，加入了钢管外表面除锈系统、加入了为钢管两端外表面喷涂二维码或条形码的UV涂漆系统，并加入了验证二维码和条形码。
通过增加一系列的非标自动设备(如丝扣自动去毛刺机、丝扣自动吹水系统、丝扣自动检测系统、丝口自动涂油机、自动拧保护环机)及机器人自动上料等措施，有效替代人工。通过大数据及计算机系统的控制，实现生产线的自动运行。
通过工业以太网、无线网、物联网将本生产线涉及的人、机、物有效连接，通过基于生产线的MES系统软、硬件的开发，实现生产任务的自动排产、设备运行状态的收集和汇总、产品信息的采集汇总、生产成本汇总、备件库管理，设备故障报警及处理、智能仓库管理等功能。
通过钢管丝扣自动检测系统的机机联网实现了钢管在加工过程中丝扣参数实时监控，并通过机机联网将参数波动情况实时通知管体车丝机的数据系统，并进行实时修改，从而解决了传统在人工检测结果出来后再通知管体车丝机操作人员修改参数的做法，提高了产品合格率。
附图说明
图1为本发明所述高智能化高自动化石油套管生产线的方框图；图2是所述高智能化高自动化石油套管生产线另一方案的方框图；
图3所述除锈机的结构示意图；图4是图3的另一种状态图；图5是图3的Ⅰ部放大图；图6是图5的A向视图；
图7是所述龙门机械手的结构示意图；图8是图7的A向视图；图9是沿图7的B-B线剖视放大图。
附图说明：1上料机构 2第一辊道 3除锈机 4条码喷印机 5条码校验机 6第一斜台架 7第二辊道 8探伤机 9第三斜台架 10第四斜台架 11第一输送链 12第五斜台架 13第一管体车丝机台架 14第一管体车丝机 15第二输送链 16第六斜台架 17第一螺纹检测台架 18外吹水机 19去毛刺机 20第一螺纹检测机 21第一废品收集筐 22第七斜台架 23接箍上料机械手 24接箍拧接机 25第一条码扫描器 26第八斜台架 27第二废品收集筐 28第三输送链 29水压机 30第二条码扫描器 31第四输送链 32第九斜台架 33对齐辊道 34旋转辊道 35第三条码扫描器 36通径机 37第五输送链 38第三废品收集筐 39反向对齐的辊道 40第十斜台架 41第二管体车丝机台架 42第二管体车丝机 43第六输送链 44第十一斜台架 45第二螺纹检测台架 46外吹水机 47第二去毛刺机 48第二螺纹检测机 49第三废品收集筐 50第十二斜台架 51拧外保护环台架 52外涂油机 53拧外保护环 54第十三斜台架 55拧内保护环台架 56内吹水机 57内涂油机 58拧内保护环机 59第十四斜台架 60测长称重工位 61第三辊道 62第十五斜台架 63第四辊道 64管体喷漆机 65管体哄干机 66接箍涂漆台架 67第五辊道 68出料口 69第七输送链 70钢管自动码垛机 71第六辊道 72打捆机 73出料台架
74安装支座 75托板 76电机 77主动齿轮 78被动齿轮 79回转支承 80回转盘81钢刷支座 82钢刷基板 83拉簧 84钢刷 85导向块 86丝杆 87螺母 88丝杆座 89法兰 90第一调节槽 91第一调节螺栓 92第二调节槽 93第二调节螺栓 94电机连接板 95轴承座96直线导轨 97龙门框架 98横梁 99第一滑轨 100第一滑块 101第一电机 102齿条 103第一移动座 104连接板 105第二滑轨 106第二电机 107减速器 108轴承座 109丝杠 110螺母 111第二移动座 112第二拖链 113固定座 114液压油缸 115第三滑轨 116电磁吸盘117阀组 118第二滑块 119第一拖链。
实施方式
本发明所述的高智能化高自动化石油套管生产线，如图1所示，包括云服务器，还包括上料机构1、第一辊道2、第一斜台架6、第一车丝工位、第二输送链15、第六斜台架16、第一螺纹检测工位、第一废品收集筐21、第七斜台架22、第一接箍工位、第八斜台架26、第二废品收集筐27、反向对齐的辊道39、第十斜台架40、第二车丝工位、第六输送链43、第十一斜台架44、第二螺纹检测工位、第四废品收集筐49、第十二斜台架50、拧外保护环工位、第十三斜台架54、拧内保护环工位、第十四斜台架59、测长称重工位60、第三辊道61、第十五斜台架62、第四辊道63、管体涂漆工位、接箍涂漆工位，第一辊道2的一侧依次设置条码喷印机4和条码校验机5；
第一车丝工位由第一管体车丝机台架13和第一管体车丝机14构成，第二车丝工位由第二管体车丝机台架41和第二管体车丝机42构成，第一螺纹检测工位由第一螺纹检测台架17和第一螺纹检测机20依次构成，第一螺纹检测机20处安装条码读写装置，第二螺纹检测工位由第二螺纹检测台架45和第二螺纹检测机48依次构成，接箍工位由接箍上料机械手23、接箍拧接机24和第一条码扫描器25构成，拧外保护环工位由拧外保护环台架51、外涂油机52和拧外保护环机53连接构成，拧内保护环工位由拧内保护环台架55、内吹水机56、内涂油机57和拧内保护环机58构成，接箍涂漆工位由66、识别、接箍涂漆机构、涂色环机构、喷码和烘干机构构成；第一车丝工位、第一螺纹检测工位、第一接箍工位、第二车丝工位、第二螺纹检测工位、拧外保护环工位、拧内保护环工位、管体涂漆工位、接箍涂漆工位、条码喷印机4和条码校验机5上安装现场终端计算机，或者上述设备自身装有CPU，所有现场终端计算机或设备自身的CPU与服务器连接，各设备的加工数据能及时上传至云服务器，云服务器处理获取数据后向各工位下达操作指令，以便服务器对各设备实现自动化控制。
所述第一管体车丝机台架13和第二管体车丝机台架41可以均是现有的既可带动钢管轴向移动即输送钢管，又可辅助钢管旋转的辊道，其上可有两组托辊，第一组托辊可在车丝前带动钢管轴向移动至车丝机。需车丝时，第一组托辊下落，第二组托辊上升支撑钢管，车丝机的夹板带动钢管旋转车丝时，钢管可在第二组托辊上转动。第一螺纹检测台架17和第二螺纹检测台架45可以是现有的辊道。所述拧外保护环台架51和拧内保护环台架55可以是现有的普通支撑架，以支撑并夹紧钢管，便于保护环拧接机相对钢管旋转拧上保护环。云服务器可以是现有的有云数据支持的电控系统，它能获取各工位反馈数据信息后，并将数据运算处理，并向各工位下达操控指令。所述输送链可以是现有的链条输送线。所述上料机构1可以是现有的机械手。所述
结合图1说明生产工艺流程如下：
上料机构1将待加工的钢管送至第一辊道2，第一辊道2带动钢管移动至条码喷印机4处喷码，之后经条码校验机5扫描条码进行校验以确定每支钢管有唯一的ID，钢管经第一斜台架6送至第一管体车丝机台架13，第一管体车丝机台架13支撑钢管并由第一管体车丝机14对钢管的一端车外螺纹，之后钢管经第二输送链15和第六斜台架16送至第一螺纹检测台架17上并接受第一螺纹检测机20的检测，第一螺纹检测机20处的条码扫描器识别钢管上的条码，以通过条码确定处理的是哪支钢管，同时将检测数据上传给云服务器，并存入该钢管的条码对应的唯一钢管ID中，经云服务器经数据运算后，若检测不合格，云服务器向第一管体车丝机14发出指令调整第一管体车丝机14的参数，让其及时更正，并且螺纹检测不合格的钢管进入第一废品收集筐21收集，合格的经由第七斜台架22进入接箍拧接机24，接箍上料机械手23将接箍供给到位后，接箍拧接机24将接箍旋转拧接到钢管的外螺纹上，同时接箍拧接机24处的第一条码扫描器25识别钢管上的条码信息，确定钢管身份，以便将该钢管上接箍的情况会上传云服务器，并记入该钢管的ID中，装上接箍后的钢管，其中合格的经第八斜台架26进入反向对齐的辊道39，经接箍拧接机自带扭矩检测及J值检测不合格的钢管进入第二废品收集筐27内收集，反向对齐的辊道39将钢管反方向移动并对齐，以便对钢管的另一端作车丝处理，反向对齐后的钢管经第十斜台架40进入第二管体车丝机台架41，在第二管体车丝机台架41的支撑下第二管体车丝机42对钢管的另一端作车丝处理，车丝后的钢管经第六输送链43和第十一斜台架44进入第二螺纹检测台架45，第二螺纹检测机48对钢管另一端的外螺纹进行检测，第二螺纹检测机48处的条码扫描器识别钢管上的条码确定钢管身份，同时检测结果上传给云服务器，并存入条码对应的唯一钢管ID中，经云服务器经数据运算后，若检测不合格，云服务器向第二管体车丝机42发出指令调整第二管体车丝机42的参数，让其及时更正，检测不合格的钢管进入第四废品收集筐49收集，合格的经第十二斜台架50进入拧外保护环台架51，拧外保护环机53对拧外保护环台架51上的钢管没装接箍的一端拧上外保护环，之后钢管经第十三斜台架54进入拧内保护环台架55，并由拧内保护环机58对钢管上的接箍拧上内保护环，上好内保护环的钢管经第十四斜台架59进入测长称重工位60，测长称重工位60内的自动称重和测长装置测得钢管的长度和重量信息，测长称重工位60处的条码扫描器识别钢管上的条码，该钢管的长度和重量信息上传云服务器后经记入该钢管的ID中，之后钢管经第三辊道61进入管体涂漆工位涂漆，钢管管体整体涂漆后进入接箍涂漆台架66，在接箍涂漆台架66内利用现有的自动化设备依次进行钢管对齐、条码扫描器识别接箍上自带的条码、给接箍涂漆、给接箍喷色环、给接箍喷码、烘干，最终从出料口68处移出生产线。 涂色环机构以使钢管符合API标准要求，即不同的色标组合代表钢管的不同钢级。所述接箍的喷码，是在接箍上除喷条码或二维码外，还可喷生产厂家的名称、钢管长度、重量、钢级及钢管的数字编号等内容。所述上料机构可以是现有的机械手。
为了更加精准地检测，钢管在第一螺纹检测台架17上接受第一螺纹检测机20的检测前，可用第一外吹水机18、去毛刺机19对外螺纹处进行处理，进一步的还可在去毛刺机19处理完后通过人工修磨黑皮扣，即清理螺纹处的氧化皮。同理，在钢管在第二螺纹检测台架45上接受第二螺纹检测机48的检测前，可用第二第二外吹水机46、第二去毛刺机47对外螺纹处进行处理，进一步的还可在第二去毛刺机47处理完后通过人工修磨黑皮扣，即清理螺纹上的氧化皮。如图1所示，具体设计如下：所述第一螺纹检测台架17和第一螺纹检测机20之间依次设置第一外吹水机18和去毛刺机19，所述第二螺纹检测台架45和第二螺纹检测机48之间依次设置第二第二外吹水机46和第二去毛刺机47。
当第一螺纹检测机20和第二螺纹检测机48的检测的结果经云服务器处理后，会及时反馈分别给第一管体车丝机14和第二管体车丝机42，第一管体车丝机14和第二管体车丝机42的CPU会自动调整参数，确保车丝精度。
为提高拧内外保护环的精度和效率，在拧外保护环机53拧外保护环前先在拧外保护环台架51上将钢管对齐，并在准备拧外保护环的外螺上用外涂油机52上油；在拧内保护环机58拧内保护环前，依次内吹水机56和内涂油机57对接箍的内螺纹进入处理。
在第三辊道61和管体涂漆工位之间还可加装第十五斜台架62和第四辊道63。以解决第三辊道61与涂漆机之间的干涉，增加斜台架主要是为了增加辊道与UV涂漆机的距离，作为过渡，避免干涉。
如图2所示，所述第一辊道2上安装除锈机3，以实现自动除锈，以便提高之后加工的精度。
如图2所示，所述条码校验机5和第一输送链11之间依次设置第二辊道7、选择台架组、第一输送链11和第五斜台架12，第二辊道7上设置探伤机8，选择台架组由第三斜台架9和第四斜台架10组成，第三斜台架9和第四斜台架10分别位于第二辊道7的两侧。当钢管经条码校验机5检验后可通过第二辊道7进入探伤机8进行探伤，合格的经第四斜台架10进入第一输送链11，不合格的经第三斜台架9送出生产线，作废品处理。
如图2所示，所述第二废品收集筐27和反向对齐的辊道39之间依次设置第三输送链28、水压测试工位、第四输送链31、第九斜台架32、对齐辊道33和旋转辊道34。所述水压测试工位由水压机29和第二条码扫描器30构成，第三条码扫描器35设置于旋转辊道34处，水压测试工位与云服务器连接。钢管经第三输送链28进入水压机29进行压力测试，而后经第四输送链31、第九斜台架32、对齐辊道33和旋转辊道34向后移动，第三条码扫描器35对钢管的条码识别确定钢管身份，将钢管的信息上传云服务器记入该钢管ID中。所述对齐辊道33就是现在的普通辊道，为防对齐时对钢管造成损伤，可以在普通辊道的基础上，在对齐侧设有缓冲挡板，及光电开关，另一侧设有安全挡板，其作用是使钢管的一端处于走钢线的位置，即定位，以便于条码扫描器读码及后面的通径处理。所述旋转对辊可以是由一个减速电机驱动一对滚轮同向转动的机构，旋转辊道34的主要目的是使钢管旋转，使喷印的条形码向上，便于读取。所述废品收集筐就是现有的形状类似U型废料筐。
如图2所示，所述旋转辊道34和反向对齐的辊道39之间依次设置通径机36、第五输送链37和第三废品收集筐38，通径机36和第三废品收集筐38与云服务器连接。钢管在通径机36作通径处理后经第五输送链37进入第三废品收集筐38，不合格的由第三废品收集筐38收集，合格的经第三废品收集筐38进入反向对齐的辊道39。
如图1所示，所述管体涂漆工位由管体喷漆机64和管体哄干机65构成，钢管管体经管体喷漆机64喷漆后再经管体哄干机65烘干方可进入下一个程序。或者管体涂漆工位是UV涂漆机构，UV涂漆机构是现有的对钢管喷漆UV的设备，由于现有的UV涂漆机构自带紫外线光照干燥装置，因此，钢管经UV涂漆机构后不用作单独的烘干处理。
如图2所示，所述接箍涂漆工位后依次设置第五辊道67、第七输送链69、钢管自动码垛机70、第六辊道71、打捆机72和出料台架73。
所述除锈机，如图3所示，包括安装支座74，安装支座74上部安装环形的托板75，托板75上安装电机76，电机76的输出轴上安装主动齿轮77，托板75侧部安装环形的回转支承79，回转支承79上安装环形的被动齿轮78，被动齿轮78与主动齿轮77啮合，被动齿轮78侧部安装环形的回转盘80，回转盘80上安装钢刷支座81，钢刷支座81上铰接钢刷基板82，钢刷基板82一侧铰接拉簧83的一端，拉簧83的另一端与钢刷支座81铰接，拉簧83始终对钢刷基板82施加拉力，钢刷基板82另一侧沿长度方向安装数个钢刷84。这种结构能够通过电机76驱动主动齿轮77转动，主动齿轮77带动被动齿轮78转动，使被动齿轮78上的回转盘80带动钢刷支座81转动，从而使钢刷基板82上的钢刷84转动，钢管依次穿过安装支座74、托板75、被动齿轮78、回转盘80并与钢刷84相触，钢刷84转动后，达到对钢管的除锈清理作用，钢刷基板82与钢刷支座81铰接，拉簧83始终对钢刷基板82施加拉力，使得钢刷84在空闲时处于如图4所示的倾斜状态，随着钢管的喂入，钢管推动钢刷84，使钢刷84被迫抬起，最终形成如图3所示，钢刷84保持与钢管轴线的近似平行状态，这种结构使数个钢刷84与钢管贴合紧密程度不一致，有的钢刷84在拉簧83的拉力作用下与钢管贴合较紧密，方便对钢管上的顽固锈迹和赃物进行清理，提高除锈效率。
所述除锈机能够通过电机驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动被动齿轮转动，使被动齿轮上的回转盘带动钢刷支座转动，从而使钢刷基板上的钢刷转动，钢管依次穿过安装支座、托板、被动齿轮、回转盘并与钢刷相触，钢刷转动后，达到对钢管的除锈清理作用，除锈效率高、工人的劳动强度低、结构简单、安全可靠。
所述的钢刷支座81为数个，数个钢刷支座81沿回转盘80圆周分布。这种结构减少了钢刷支座81的旋转时间，能够缩短除锈时间，提高除锈效率。这种结构还能够在某个钢刷84磨损后，不影响整体的除锈效果，方便除锈。
为避免钢管喂入时，钢管端部与钢刷84根部产生碰撞，导致钢刷84变形，影响除锈效率，所述的钢刷基板82上安装导向块85，导向块85上开设斜面，导向块85位于数个钢刷84之间，导向块85的高度小于钢刷84的高度。这种结构能够使钢管喂入时，钢管端部首先与导向块85的斜面相触，而后沿导向块85的斜面前进，前进过程中，钢管推动导向块85倾斜，并使钢刷基板82倾斜，从而使钢刷84保持与钢管轴线的近似平行状态，方便除锈，且避免钢管端部与钢刷84根部产生碰撞。
所述的钢刷支座81上设置丝杆86，钢刷基板82上安装与丝杆86相配合的螺母87。这种结构能够通过转动丝杆86，使钢刷基板82沿钢刷支座81移动，从而方便在钢管直径改变时，对应微调钢刷84的位置。
所述的钢刷基板82上开设长条形的第一调节槽90，螺母87上设置第一调节螺栓91，第一调节螺栓91位于第一调节槽90内。这种结构能够通过第一调节螺栓91沿第一调节槽90调节钢刷基板82相对螺母87的位置，方便在钢管直径改变时，对应微调钢刷84的位置。
所述的钢刷支座81上开设长条形的第二调节槽92，回转盘80上安装第二调节螺栓93，第二调节螺栓93位于第二调节槽92内。这种结构能够通过第二调节螺栓93沿第二调节槽92调节钢刷支座81相对回转盘80的位置，方便在钢管直径改变时，对应微调钢刷84的位置。
所述的托板75上安装电机连接板94，电机76固定在电机连接板94上。这种结构方便安装和拆卸电机76，电机76工作时容易产生较大的共振，影响除锈效果，电机连接板94能够起到对电机76减震的效果。
所述的主动齿轮77上部安装齿轮罩，齿轮罩与电机76之间连接轴承座95，轴承座95位于电机76的输出轴外周。这种结构防止主动齿轮77外露，避免误伤人或物，防止灰尘杂质沿电机76的输出轴进入电机76内部。这种结构还起到对电机76的输出轴的支撑作用，避免电机76的输出轴受力歪斜。
所述的安装支座74上部安装竖直的直线导轨96，托板75安装在直线导轨96上，托板75能够沿直线导轨96在竖直方向上移动。托板75可由固定在安装支座74上的驱动装置驱动，也可由人工推动，沿直线导轨96在竖直方向上移动，这种结构能够根据钢管规格的变化调整托板75的中心高，以适应各种不同规格的钢管。
除锈时，钢管依次通过喷淋装置、1#压辊装置、除锈机、2#压辊装置、冲洗装置、1#吹气装置、2#吹气装置、3#吹气装置，并利用喷淋装置及可旋转的钢刷84对钢管表面浮锈进行除锈处理，以满足超声波探伤机及涂漆设备对钢管表面的要求。钢管行进动力来自数个输送辊。
如图7所示，龙门机械手包括龙门框架97，龙门框架97上部安装横梁98，横梁98上安装能够沿横梁98横向移动的横移装置，横移装置上安装能够沿横移装置纵向移动的纵移装置，纵移装置上安装固定座113，固定座113上安装竖向的第三滑轨115和液压油缸114，液压油缸114的活塞杆上安装与第三滑轨115相配合的第三滑块，液压油缸114的活塞杆端部安装电磁吸盘116，固定座113上安装阀组117，阀组117与液压油缸114连接。这种结构在横梁上设置横移装置，横移装置上设置纵移装置，可以对接箍进行精准定位，待抓取接箍后，通过液压油缸控制接箍上升，可以越过障碍物，由横移装置和纵移装置将接箍搬至指定地点，再通过液压油缸控制接箍下降，即可实现对接箍的搬运，能够有效提高搬运速度，提高施工效率，本发明通过电磁吸盘对接箍磁吸，电磁吸盘与接箍的接触面积较传统机械手的抓取面积大，抓取牢固，提高接箍稳定性，避免接箍移动过程中晃动。
本发明的优点在于：本发明在横梁上设置横移装置，横移装置上设置纵移装置，可以对接箍进行精准定位，待抓取接箍后，通过液压油缸控制接箍上升，可以越过障碍物，由横移装置和纵移装置将接箍搬至指定地点，再通过液压油缸控制接箍下降，即可实现对接箍的搬运，能够有效提高搬运速度，提高施工效率，本发明通过电磁吸盘对接箍磁吸，电磁吸盘与接箍的接触面积较传统机械手的抓取面积大，抓取牢固，提高接箍稳定性，避免接箍移动过程中晃动。
所述的横移装置可以有多种结构，优选的横移装置包括第一滑轨99、齿条102和第一移动座103，第一滑轨99和齿条102均安装在横梁98长度方向侧壁上，第一滑轨99上配合安装第一滑块100，第一滑块100安装在第一移动座103上，第一移动座103上安装第一电机101和第一拖链119，第一电机101的输出轴上安装齿轮，齿轮与齿条102啮合。第一电机101通过齿轮驱动第一移动座103沿齿条102横向移动，这种结构可以精确控制第一移动座103的横向移动位置，方便对接箍进行抓取。所述的横移装置还可由液压缸直接进行驱动，这种结构方便安装，但不易维护，成本高。
所述的纵移装置可以有多种结构，优选的纵移装置包括纵向的连接板104，连接板104侧壁上沿长度方向安装第二滑轨105，连接板104上安装第二电机106和轴承座108，第二电机106上连接减速器107，减速器107的输出轴连接丝杠109的一端，丝杠109的另一端安装在轴承座108内，丝杠109上配合安装螺母110，螺母110上安装第二移动座111，第二移动座111上安装第二滑块118和第二拖链112，第二滑块118配合安装在第二滑轨105上。丝杠109上安装进给箱，以方便控制丝杠109。第二电机106通过丝杠109驱动第二移动座111沿纵向移动，这种结构可以精确控制第二移动座111的横向移动位置，方便对接箍进行抓取。所述的纵移装置还可由液压缸直接进行驱动，这种结构方便安装，但不易维护，成本高。
电磁吸盘116的接电线安装在第一拖链119和第二拖链112上。
本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。
Claims (8)
1.高智能化高自动化石油套管生产线，包括云服务器，其特征在于：还包括顺次设置的上料机构(1)、第一辊道(2)、第一斜台架(6)、第一车丝工位、第二输送链(15)、第六斜台架(16)、第一螺纹检测工位、第一废品收集筐(21)、第七斜台架(22)、第一接箍工位、第八斜台架(26)、第二废品收集筐(27)、反向对齐的辊道(39)、第十斜台架(40)、第二车丝工位、第六输送链(43)、第十一斜台架(44)、第二螺纹检测工位、第四废品收集筐(49)、第十二斜台架(50)、拧外保护环工位、第十三斜台架(54)、拧内保护环工位、第十四斜台架(59)、测长称重工位(60)、第三辊道(61)、管体涂漆工位、接箍涂漆工位；第一辊道(2)的一侧依次设置条码喷印机(4)和条码校验机(5)，测长称重工位(60)处安装条码扫描器；
第一车丝工位由第一管体车丝机台架(13)和第一管体车丝机(14)构成，第二车丝工位由第二管体车丝机台架(41)和第二管体车丝机(42)构成，第一螺纹检测工位由第一螺纹检测台架(17)和第一螺纹检测机(20)依次构成，第一螺纹检测机(20)处安装条码扫描器，第二螺纹检测工位由第二螺纹检测台架(45)和第二螺纹检测机(48)依次构成，第二螺纹检测机(48)处安装条码扫描器，接箍工位由接箍上料机械手(23)、接箍拧接机(24)和第一条码扫描器(25)构成，拧外保护环工位由拧外保护环台架(51)、外涂油机(52)和拧外保护环机(53)连接构成，拧内保护环工位由拧内保护环台架(55)、内吹水机(56)、内涂油机(57)和拧内保护环机(58)构成，接箍涂漆工位由接箍涂漆台架(66)、条码扫描器、接箍涂漆机构、涂色环机构、喷码和烘干机构构成；第一车丝工位、第一螺纹检测工位、第一接箍工位、第二车丝工位、第二螺纹检测工位、拧外保护环工位、拧内保护环工位、管体涂漆工位、接箍涂漆工位、条码喷印机(4)和条码校验机(5)上安装现场终端计算机或者上述设备自身装有CPU，所有现场终端计算机或设备自身的CPU与云服务器连接，各设备的加工数据能及时上传至云服务器，云服务器处理获取数据后向各工位下达操作指令，以便云服务器对各设备实现自动化控制；所述第一辊道(2)上安装除锈机(3)；所述管体涂漆工位由管体喷漆机(64)和管体哄干机(65)构成，或者管体涂漆工位是UV涂漆机构。
2.根据权利要求1所述的高智能化高自动化石油套管生产线，其特征在于：所述条码校验机(5)和第一输送链(11)之间依次设置第二辊道(7)、选择台架组、第一输送链(11)和第五斜台架(12)，第二辊道(7)上设置探伤机(8)，选择台架组由第三斜台架(9)和第四斜台架(10)组成，第三斜台架(9)和第四斜台架(10)分别位于第二辊道(7)的两侧。
3.根据权利要求1所述的高智能化高自动化石油套管生产线，其特征在于：所述第二废品收集筐(27)和反向对齐的辊道(39)之间依次设置第三输送链(28)、水压测试工位、第四输送链(31)、第九斜台架(32)、对齐辊道(33)和旋转辊道(34)，所述水压测试工位由水压机(29)和第二条码扫描器(30)构成，第三条码扫描器(35)设置于旋转辊道(34)处，水压测试工位与云服务器连接。
4.根据权利要求3所述的高智能化高自动化石油套管生产线，其特征在于：所述旋转辊道(34)和反向对齐的辊道(39)之间依次设置通径机(36)、第五输送链(37)和第三废品收集筐(38)，通径机(36)和第三废品收集筐(38)与云服务器连接。
5.根据权利要求1所述的高智能化高自动化石油套管生产线，其特征在于：所述接箍涂漆工位后依次设置第五辊道(67)、第七输送链(69)、钢管自动码垛机(70)、第六辊道(71)、打捆机(72)和出料台架(73)。
6.根据权利要求1所述的高智能化高自动化石油套管生产线，其特征在于：所述第一螺纹检测台架(17)和第一螺纹检测机(20)之间依次设置第一外吹水机(18)和去毛刺机(19)，所述第二螺纹检测台架(45)和第二螺纹检测机(48)之间依次设置第二外吹水机(46)和第二去毛刺机(47)。
7.根据权利要求1所述的高智能化高自动化石油套管生产线，其特征在于：所述除锈机(3)，其包括安装支座(74)，安装支座(74)上部安装环形的托板(75)，托板(75)上安装电机(76)，电机(76)的输出轴上安装主动齿轮(77)，托板(75)侧部安装环形的回转支承(79)，回转支承(79)上安装环形的被动齿轮(78)，被动齿轮(78)与主动齿轮(77)啮合，被动齿轮(78)侧部安装环形的回转盘(80)，回转盘(80)上安装钢刷支座(81)，钢刷支座(81)上铰接钢刷基板(82)，钢刷基板(82)一侧铰接拉簧(83)的一端，拉簧(83)的另一端与钢刷支座(81)铰接，拉簧(83)始终对钢刷基板(82)施加拉力，钢刷基板(82)另一侧沿长度方向安装数个钢刷(84)。
8.根据权利要求1所述的高智能化高自动化石油套管生产线，其特征在于：所述接箍上料机械手(23)是龙门机械手，其包括龙门框架(97)，龙门框架(97)上部安装横梁(98)，横梁(98)上安装能够沿横梁(98)横向移动的横移装置，横移装置上安装能够沿横移装置纵向移动的纵移装置，纵移装置上安装固定座(113)，固定座(113)上安装竖向的第三滑轨(115)和液压油缸(114)，液压油缸(114)的活塞杆上安装与第三滑轨(115)相配合的第三滑块，液压油缸(114)的活塞杆端部安装电磁吸盘(116)，固定座(113)上安装阀组(117)，阀组(117)与液压油缸(114)连接。
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