CN112571081A - 钢管接箍智能加工车间及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种钢管接箍智能加工车间及加工方法，其中，钢管接箍智能加工车间包括桁架机器人以及沿预设物料输送方向顺序布置的上料切断装置、外圆粗车装置、螺纹加工装置、接箍打码探伤装置、磷化处理装置以及成品库。本发明能快速高效地实现长管接箍毛坯到成品接箍入库这一工艺流程，实现了智能无人化操作，提高了生产加工效率，大大降低了劳动强度。

Description

钢管接箍智能加工车间及加工方法

技术领域

本发明是关于钢管接箍加工技术领域，尤其涉及一种钢管接箍智能加工车间及加工方法。

背景技术

钢管接箍就是用于钢管与钢管连接的部件，连接时钢管端头与接箍体内壁以螺纹方式连接，接箍扣型包含API标准中的扣型(圆螺纹扣、偏梯扣)以及VAM类特殊扣等。石油领域中常用的钢管接箍主要分为油管接箍、套管接箍、油管短接以及套管短接。

目前钢管接箍的加工车间按功能可以划分为四个部分：原材料锯切下料及粗加工区、螺纹加工检验区及探伤打码区、螺纹处理区以及成品接箍仓储区，车间具备加工生产变锥、变螺距、阶梯面密封、锥面球面密封类特殊扣的能力。接箍加工车间工艺流程具体为：长管接箍毛坯上料-切断机下料-外形尺寸抽检-粗车外圆加工-外形尺寸抽检-镗孔-螺纹加工-检验-打码-磁粉探伤-装筐磷化-成品入库。

现有技术中，通常接箍加工的每道工序都离散分布在加工车间的内部，通过叉车或吊车将各个工艺设备衔接起来，满足上述的接箍加工车间工艺流程。每一道工序都配有好几个工人轮班操作，靠任务安排来进行备料生产。但是，此种方式各工艺设备(机床、装置或机组成套)均离散分布，靠大量人力来保证工序流程衔接，劳动强度大，物料追踪很随性，加工效率低，生产成本高。而且由于国内外现有技术受限，其中接箍丝扣检查和磁粉探伤等只能采用局部半自动+人工操作方式，工作环境较为恶劣。

现有技术中还存在更为普遍的方式，包括机床加工时接箍都是人工装卡拆卸。此种方式组织更为零散，属于人为跟踪物料，从工艺流程的开始直到结束，基本都离不开操作工人的跟踪。此方案目前正属于慢慢淘汰的，重复任务琐碎繁重，生产效率低下，产量贫乏。

因此，如何实现钢管加工车间的智能无人化操作，提高生产加工效率，降低劳动强度成为目前亟需解决的问题。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种钢管接箍智能加工车间及加工方法，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢管接箍智能加工车间及加工方法，能快速高效地实现长管接箍毛坯到成品接箍入库这一工艺流程，实现了智能无人化操作，提高了生产加工效率，大大降低了劳动强度。

本发明的目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供了一种钢管接箍智能加工车间，包括桁架机器人以及沿预设物料输送方向顺序布置的上料切断装置、外圆粗车装置、螺纹加工装置、接箍打码探伤装置、磷化处理装置和成品库；桁架机器人能将上料切断装置的出口端得到的接箍短坯输送至外圆粗车装置的入口端，以实现对接箍短坯进行粗车外圆加工；桁架机器人能将外圆粗车装置的出口端得到的接箍车坯输送至螺纹加工装置的入口端，以实现对接箍车坯进行镗孔和螺纹加工；桁架机器人能将螺纹加工装置的出口端得到的钢管接箍输送至接箍打码探伤装置的入口端，以实现对钢管接箍进行打码和磁粉探伤；桁架机器人能将接箍打码探伤装置的出口端得到的打码探伤后的钢管接箍输送至磷化处理装置的入口端，以实现对打码探伤后的钢管接箍进行磷化处理；桁架机器人能将磷化处理装置的出口端得到的成品接箍输送至成品库中。

在本发明的一较佳实施方式中，桁架机器人包括多个桁架以及能滑动地设在各桁架上的多个机器人，各桁架分别对应上料切断装置、外圆粗车装置、螺纹加工装置、接箍打码探伤装置、磷化处理装置和成品库设置。

在本发明的一较佳实施方式中，桁架包括第一纵向桁架，在第一纵向桁架的第一侧沿其长度方向间隔地垂直设有第一横向桁架、第二横向桁架和第三横向桁架，上料切断装置、外圆粗车装置和螺纹加工装置分别对应第一横向桁架、第二横向桁架和第三横向桁架设置；在第一纵向桁架的底部且对应第一横向桁架、第二横向桁架和第三横向桁架的位置分别设有第一移位仓、第二移位仓和第三移位仓；在第一横向桁架、第二横向桁架和第三横向桁架上分别设有第一横移机器人、第二横移机器人和第三横移机器人，在第一纵向桁架上对应第一移位仓和第二移位仓之间的区域以及第二移位仓与第三移位仓之间的区别分别设有第一纵移机器人和第二纵移机器人；在第一纵向桁架的第二侧沿预设物料输送方向顺序设有第四横向桁架、第二纵向桁架、第三纵向桁架和第五横向桁架，第四横向桁架对应第三移位仓设置，接箍打码探伤装置对应第四横向桁架设置，磷化处理装置设在第二纵向桁架和第三纵向桁架之间，成品库对应第五横向桁架设置；在第四横向桁架、第二纵向桁架、第三纵向桁架和第五横向桁架上分别设有第四横移机器人、第一纵移抓筐机器人、第二纵移抓筐机器人和横移抓筐机器人；在第四横向桁架和第二纵向桁架的对接处设有第一料筐存放机构，在第三纵向桁架和第五横向桁架的对接处设有第二料筐存放机构。

在本发明的一较佳实施方式中，第一纵向桁架包括并列间隔排布的两个第一纵向单桁架，在每个第一纵向单桁架上对应第一移位仓和第二移位仓之间的区域以及第二移位仓与第三移位仓之间的区别分别设有一个第一纵移机器人和一个第二纵移机器人。

在本发明的一较佳实施方式中，上料切断装置包括相互对接的长管坯台架和切管机，长管坯台架为双侧长管坯台架，在双侧长管坯台架的两侧出口端分别对应设有一个切管机；第一移位仓包括沿第一纵向桁架的长度方向间隔排布的第一前移位仓和第一后移位仓，第一横向桁架包括并排间隔排布的两个第一横向单桁架，两个第一横向单桁架分别设置在两个切管机的出口端与第一前移位仓和第一后移位仓之间；在每个第一横向单桁架上分别设有一个第一横移机器人，第一纵移机器人设在第一后移位仓和第二移位仓之间，在每个第一纵向单桁架上且位于第一前移位仓和第一后移位仓之间分别设有一个第三纵移机器人。

在本发明的一较佳实施方式中，第二横向桁架包括并排间隔排布的至少两个第二横向单桁架，在每个第二横向单桁架上分别设有一个第二横移机器人；在每个第二横向单桁架的一侧沿其长度方向均间隔设有至少两个外圆粗车装置，外圆粗车装置的进口端和出口端位于同一侧，且其进口端垂直于第二横向单桁架的长度方向设置。

在本发明的一较佳实施方式中，第三横向桁架包括并排间隔排布的至少两个第三横向单桁架，在每个第三横向单桁架上分别设有一个第三横移机器人；在每个第三横向单桁架的其中一侧沿其长度方向间隔设有多个螺纹加工装置，螺纹加工装置的进口端和出口端位于同一侧，且其进口端垂直于第三横向单桁架的长度方向设置。

在本发明的一较佳实施方式中，第三横向桁架包括三个第三横向单桁架，第三移位仓包括沿第一纵向桁架的长度方向间隔排布的第三前移位仓和第三后移位仓；第二纵移机器人设在第二移位仓和第三前移位仓之间，在每个第一纵向单桁架上且位于第三前移位仓和第三后移位仓之间分别设有一个第四纵移机器人，第四横向桁架正对第三后移位仓设置；其中一个第三横向单桁架正对第三前移位仓设置，并在该第三横向单桁架靠近外圆粗车装置的一侧设有至少两个螺纹加工装置；另外两个第三横向单桁架正对第三后移位仓设置，并在另外两个第三横向单桁架相对的外侧沿其长度方向分别间隔设有至少两个螺纹加工装置。

在本发明的一较佳实施方式中，第一前移位仓、第一后移位仓、第二移位仓、第三前移位仓和第三后移位仓均为多向传送带。

在本发明的一较佳实施方式中，第四横向桁架包括并排间隔排布的前横向单桁架和后横向单桁架，在前横向单桁架和后横向单桁架上分别设有一个第四横移机器人；前横向单桁架正对第三移位仓设置，后横向单桁架正对第一料筐存放机构设置；在前横向单桁架和后横向单桁架之间沿其长度方向间隔设有多个接箍打码探伤装置，接箍打码探伤装置的进口端正对前横向单桁架设置，接箍打码探伤装置的出口端正对后横向单桁架设置。

在本发明的一较佳实施方式中，在第一横移机器人的手臂上设有第一自动检测仪，用于对上料切断装置输出的接箍短坯进行外形尺寸抽检；在第二横移机器人的手臂上设有第二自动检测仪，用于对外圆粗车装置输出的粗车加工后的接箍车坯进行外形尺寸抽检；在第三横移机器人的手臂上设有第三自动检测仪，用于对螺纹加工装置输出的钢管接箍进行螺纹外观抽检。

在本发明的一较佳实施方式中，第一料筐存放机构包括回筐纵移链、第一支架以及纵向移位架，回筐纵移链设在第二纵向桁架的底部并能沿第二纵向桁架的长度方向传送，回筐纵移链的入口端和出口端分别靠近第五横向桁架和第四横向桁架设置，横移抓筐机器人能将成品库的空筐输送至回筐纵移链的入口端；在第一支架上设有能上下移动的提升板，提升板包括对称设在回筐纵移链两侧并能与回筐纵移链的上表面平齐的两个子提升板；纵向移位架设在回筐纵移链的出口端上方并能沿第二纵向桁架的长度方向纵向移动，纵向移位架能在提升板上移后与提升板的上表面平齐；在第一支架上设有用于驱动提升板上下移动的第一驱动机构，在第二纵向桁架的底部设有用于驱动纵向移位架纵向移动的第二驱动机构。

在本发明的一较佳实施方式中，第一支架包括对称设在回筐纵移链两侧的两组导柱，两个子提升板分别滑动连接在两组导柱上；第一驱动机构包括两组第一液压缸，两组第一液压缸的缸体分别与两组导柱固定连接，两组第一液压缸的活塞杆分别与两个子提升板固定连接。

在本发明的一较佳实施方式中，第二纵向桁架包括并列间隔排布的两个第二纵向单桁架，第一纵移抓筐机器人能滑动地安装在两个第二纵向单桁架之间；在两个第二纵向单桁架底部之间连接有横梁，纵向移位架能滑动地设在横梁上。

在本发明的一较佳实施方式中，纵向移位架为带有滚轮的平板车；或者

纵向移位架为纵移平板，并在横梁上设有第一滑轨，第二驱动机构能驱动纵移平板沿第一滑轨往复移动；

第二驱动机构为第二液压缸，第二液压缸的缸体与横梁固定连接，第二液压缸的活塞杆与纵向移位架固定连接。

在本发明的一较佳实施方式中，第二料筐存放机构包括横向移位架和第三驱动机构，横向移位架设在第三纵向桁架的底部且正对第五横向桁架的位置，并能沿第五横向桁架的长度方向横向移动，第三驱动机构设在第三纵向桁架的底部并能驱动横向移位架横向移动。

在本发明的一较佳实施方式中，在第三纵向桁架的底部设有伸入第五横向桁架底部的固定板，固定板的长度方向沿第五横向桁架的长度方向延伸，横向移位架能滑动地设在固定板上；第三驱动机构为第三液压缸，第三液压缸的缸体与固定板固定连接，第三液压缸的活塞杆与横向移位架固定连接；

横向移位架为带有滚轮的平板车；或者

横向移位架为横移平板，并在固定板上设有第二滑轨，第三驱动机构能驱动横移平板沿第二滑轨往复移动。

在本发明的一较佳实施方式中，第二料筐存放机构包括存放板，存放板设在第三纵向桁架的底部且正对第五横向桁架的位置，横移抓筐机器人包括能滑动地设在第五横向桁架上的滑动主体以及设在滑动主体下方的夹爪；在滑动主体的底端设有偏移板，偏移板远离第二纵向桁架的一端与滑动主体的底部固定连接，偏移板靠近第二纵向桁架的一端伸出滑动主体的外侧，夹爪固定在偏移板靠近第二纵向桁架的一端底部。

在本发明的一较佳实施方式中，成品库内设有平行间隔排布的多个产品纵移链，各产品纵移链的长度方向均垂直于第五横向桁架的长度方向；横移抓筐机器人能将第二料筐存放机构内的钢管接箍输送至各产品纵移链上，并能将空筐从产品纵移链上取下并输送至第一料筐存放机构内。

本发明还提供了一种钢管接箍智能加工方法，包括如下步骤：

S1、通过上料切断装置对长管接箍毛坯进行切断加工，得到定长的接箍短坯；

S2、通过第一桁架机器人将接箍短坯输送至外圆粗车装置的入口端，通过外圆粗车装置对接箍短坯进行粗车外圆加工，得到接箍车坯；

S3、通过第二桁架机器人将接箍车坯由外圆粗车装置的出口端输送至螺纹加工装置的入口端，通过螺纹加工装置对接箍车坯进行镗孔和螺纹加工，得到钢管接箍；

S4、通过第三桁架机器人将钢管接箍由螺纹加工装置的出口端输送至接箍打码探伤装置的入口端，通过接箍打码探伤装置对钢管接箍进行打码和磁粉探伤；

S5、通过第四桁架机器人将打码探伤后的钢管接箍由接箍打码探伤装置的出口端输送至磷化处理装置的入口端，通过磷化处理装置对打码探伤后的钢管接箍进行磷化处理，得到成品接箍；

S6、通过第五桁架机器人成品接箍由磷化处理装置的出口端输送至成品库的入口端，通过成品库完成成品接箍入库。

在本发明的一较佳实施方式中，在步骤S1和步骤S2之间还包括如下步骤：

S15、对接箍短坯进行外形尺寸抽检；

在步骤S2和步骤S3之间还包括如下步骤：

S25、对接箍车坯进行外形尺寸抽检；

在步骤S3和步骤S4之间还包括如下步骤：

S35、对钢管接箍进行螺纹外观抽检。

在本发明的一较佳实施方式中，在步骤S5中，通过第四桁架机器人先将打码探伤后的钢管接箍装入接箍筐中，再将装满接箍的接箍筐输送至磷化处理装置的入口端；

在步骤S6中，通过第五桁架机器人将装满成品接箍的接箍筐由磷化处理装置的出口端输送至成品库的入口端，通过成品库将装满成品接箍的接箍筐输送至成品库的出口端，然后将空筐输送回成品库的入口端；再通过第五桁架机器人将空筐输送至接箍打码探伤装置的出口端，以便于通过第四桁架机器人将打码探伤后的钢管接箍装入空筐中。

由上所述，本发明中的加工车间及智能加工方法，通过桁架机器人来衔接“长管接箍毛坯上料-切断机下料-粗车外圆加工-镗孔-螺纹加工-打码-磁粉探伤-磷化-成品入库”这一工艺流程，实现了无人化智能制造。除了物料进出车间需要人工操作外，即长管吊车上料台架、成品出库装运人工协调，车间内部各工序实现全智能化加工，衔接连贯，简便快捷，大大降低了劳动强度，提高了生产效率，经济效益显著。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1：为本发明提供的钢管接箍智能加工车间的平面图。

图2：为图1中第一纵向桁架的第一侧部分的平面图。

图3：为图1中第一纵向桁架的第二侧部分的平面图。

图4：为本发明提供的螺纹加工装置的入口端与第三横移机器人配合的结构示意图。

图5：为本发明提供的螺纹加工装置的出口端与第三横移机器人配合的结构示意图。

图6：为本发明提供的接箍打码探伤装置的结构示意图。

图7：为本发明提供单爪机器人与桁架配合的结构示意图。

图8：为本发明提供的双爪机器人与桁架配合的结构示意图。

图9：为本发明提供的抓筐机器人与桁架配合的结构示意图。

图10：为本发明提供的第二纵向桁架与第一料筐存放机构配合的结构示意图。其中，图1、图2、图3和图10中的箭头均代表物料输送方向。

图11：为图10中A处的局部放大图。

图12：为图11中沿B向的结构示意图。

图13：为图12中D处的局部放大图。

图14：为图11中沿C-C方向的剖视图。

图15：为本发明提供的第二料筐存放机构采用第一种结构时与第二纵移抓筐机器人和横移抓筐机器人配合的结构示意图。

图16：为本发明提供的第二料筐存放机构采用第二种结构时与第二纵移抓筐机器人和横移抓筐机器人配合的结构示意图。

附图标号说明：

101、上料切断装置；1011、长管坯台架；1012、切管机；

102、外圆粗车装置；

103、螺纹加工装置；

104、接箍打码探伤装置；1041、打码机；1042、输送装置；1043、磁粉探伤机；

105、磷化处理装置；

106、成品库；1061、产品纵移链；

20、桁架机器人；201、桁架；202、单爪机器人；203、双爪机器人；204、抓筐机器人；

21、第一纵向桁架；210、第一纵向单桁架；211、第一纵移机器人；212、第二纵移机器人；213、第三纵移机器人；214、第四纵移机器人；

22、第一横向桁架；220、第一横向单桁架；221、第一横移机器人；

23、第二横向桁架；230、第二横向单桁架；231、第二横移机器人；

24、第三横向桁架；240、第三横向单桁架；241、第三横移机器人；

25、第四横向桁架；2501、前横向单桁架；2502、后横向单桁架；251、第四横移机器人；

26、第二纵向桁架；260、第二纵向单桁架；261、第一纵移抓筐机器人；

27、第三纵向桁架；271、第二纵移抓筐机器人；

28、第五横向桁架；281、横移抓筐机器人；2811、滑动主体；2812、偏移板；2813、夹爪；

30、第一移位仓；31、第一前移位仓；32、第一后移位仓；

40、第二移位仓；

50、第三移位仓；51、第三前移位仓；52、第三后移位仓；

60、第一料筐存放机构；61、回筐纵移链；62、第一支架；621、导柱；622、墩座；63、纵向移位架；64、提升板；641、子提升板；65、第一驱动机构；66、第二驱动机构；67、横梁；

70、第二料筐存放机构；71、横向移位架；72、第三驱动机构；73、固定板；74、存放板。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施方式一

如图1至图16所示，本实施例提供一种钢管接箍智能加工车间，包括桁架机器人20以及沿预设物料输送方向顺序布置的上料切断装置101、外圆粗车装置102、螺纹加工装置103、接箍打码探伤装置104、磷化处理装置105和成品库106。桁架机器人20能将上料切断装置101的出口端得到的接箍短坯输送至外圆粗车装置102的入口端，以实现对接箍短坯进行粗车外圆加工。桁架机器人20能将外圆粗车装置102的出口端得到的接箍车坯输送至螺纹加工装置103的入口端，以实现对接箍车坯进行镗孔和螺纹加工。桁架机器人20能将螺纹加工装置103的出口端得到的钢管接箍输送至接箍打码探伤装置104的入口端，以实现对钢管接箍进行打码和磁粉探伤。桁架机器人20能将接箍打码探伤装置104的出口端得到的打码探伤后的钢管接箍输送至磷化处理装置105的入口端，以实现对打码探伤后的钢管接箍进行磷化处理。桁架机器人20能将磷化处理装置105的出口端得到的成品接箍输送至成品库106中。

其中，上料切断装置101、外圆粗车装置102、螺纹加工装置103、接箍打码探伤装置104、磷化处理装置105以及成品库106之间通过桁架机器人20进行衔接。桁架机器人20能将上料切断装置101切断得到的接箍短坯依次输送至外圆粗车装置102、螺纹加工装置103、接箍打码探伤装置104以及磷化处理装置105分别进行粗车外圆加工、车丝镗孔和螺纹加工、打码磁粉探伤以及磷化处理工序，然后再将磷化后得到的成品接箍输送至成品库106中。

由此，本实施例中的加工车间，通过桁架机器人20来衔接“长管接箍毛坯上料-切断机下料-粗车外圆加工-镗孔-螺纹加工-打码-磁粉探伤-磷化-成品入库”这一工艺流程，实现了无人化智能制造。除了物料进出车间需要人工操作外，即长管吊车上料台架、成品出库装运人工协调，车间内部各工序实现全智能化加工，衔接连贯，简便快捷，大大降低了劳动强度，提高了生产效率，经济效益显著。

在具体实现方式中，桁架机器人20包括多个桁架201以及能滑动地设在各桁架201上的多个机器人，各桁架201分别对应上料切断装置101、外圆粗车装置102、螺纹加工装置103、接箍打码探伤装置104、磷化处理装置105和成品库106设置。各机器人通过在对应的桁架201上滑动以实现将接箍短坯输送至外圆粗车装置102的入口端、将接箍车坯由外圆粗车装置102的出口端输送至螺纹加工装置103的入口端、将钢管接箍由螺纹加工装置103的出口端输送至接箍打码探伤装置104的入口端、将打码探伤后的钢管接箍由接箍打码探伤装置104的出口端输送至磷化处理装置105的入口端以及将成品接箍输送至成品库106的入口端。

详细而言，为了便于桁架机器人20将各工序顺利衔接，如图1至图3所示，桁架201包括第一纵向桁架21，在第一纵向桁架21的第一侧沿其长度方向间隔地垂直设有第一横向桁架22、第二横向桁架23和第三横向桁架24，上料切断装置101、外圆粗车装置102和螺纹加工装置103分别对应第一横向桁架22、第二横向桁架23和第三横向桁架24设置。在第一纵向桁架21的底部且对应第一横向桁架22、第二横向桁架23和第三横向桁架24的位置分别设有第一移位仓30、第二移位仓40和第三移位仓50。在第一横向桁架22、第二横向桁架23和第三横向桁架24上分别设有第一横移机器人221、第二横移机器人231和第三横移机器人241，在第一纵向桁架21上对应第一移位仓30和第二移位仓40之间的区域以及第二移位仓40与第三移位仓50之间的区别分别设有第一纵移机器人211和第二纵移机器人212。

在第一纵向桁架21的第二侧沿预设物料输送方向顺序设有第四横向桁架25、第二纵向桁架26、第三纵向桁架27和第五横向桁架28，第四横向桁架25对应第三移位仓50设置，接箍打码探伤装置104对应第四横向桁架25设置，磷化处理装置105设在第二纵向桁架26和第三纵向桁架27之间，成品库106对应第五横向桁架28设置。在第四横向桁架25、第二纵向桁架26、第三纵向桁架27和第五横向桁架28上分别设有第四横移机器人251、第一纵移抓筐机器人261、第二纵移抓筐机器人271和横移抓筐机器人281。在第四横向桁架25和第二纵向桁架26的对接处设有第一料筐存放机构60，在第三纵向桁架27和第五横向桁架28的对接处设有第二料筐存放机构70。

其中，第一横移机器人221能将上料切断装置101输出的接箍短坯输送至第一移位仓30内，第一纵移机器人211能将第一移位仓30内的接箍短坯输送至第二移位仓40内。第二横移机器人231能将第二移位仓40内的接箍短坯输送至外圆粗车装置102的入口端，并能够将外圆粗车装置102的出口端输出的接箍车坯输送回第二移位仓40内。第二纵移机器人212能够将第二移位仓40内的接箍车坯输送至第三移位仓50内，第三横移机器人241能将第三移位仓50内的接箍车坯输送至螺纹加工装置103的入口端，并能将螺纹加工装置103的出口端输出的钢管接箍输送回第三移位仓50内。

第四横移机器人251能将第三移位仓50内的钢管接箍输送至接箍打码探伤装置104的入口端，并能将接箍打码探伤装置104的出口端输出的钢管接箍输送至第一料筐存放机构60内。第一纵移抓筐机器人261能将第一料筐存放机构60内的钢管接箍输送至磷化处理装置105的入口端，第二纵移抓筐机器人271能将磷化处理装置105的出口端输出的成品接箍输送至第二料筐存放机构70内。横移抓筐机器人281能将第二料筐存放机构70内的成品接箍输送至成品库106内，并能将成品库106的空筐输送至第一料筐存放机构60内。

可以理解，上料切断装置101、外圆粗车装置102和螺纹加工装置103均位于第一纵向桁架21的第一侧，第四横向桁架25和第五横向桁架28均垂直于第一纵向桁架21的长度方向，第二纵向桁架26和第三纵向桁架27的长度方向均平行于第一纵向桁架21的长度方向。一般第一横向桁架22指向第三横向桁架24的方向与第四横向桁架25指向第五横向桁架28的方向相反，各部件均分布在第一纵向桁架21的两侧区域，以使得结构更加紧凑。当然，根据需要也可以按照其他的方式进行布局，以节省占地空间。上述的各桁架和各机器人构成上述的桁架机器人20，各桁架包括立柱和桁梁，在各桁架上均设有相应的直线导轨和伺服电机等，各机器人能在相应的桁架上运动，主要能实现升降运动、夹爪的张合和直线往复运动，具体各机器人和桁架的结构均为现有技术，在此不再赘述。

在实际应用中，为了避免某道工序的物料被输送至各移位仓后长时间处于等待状态，如图2所示，第一纵向桁架21包括并列间隔排布的两个第一纵向单桁架210，在每个第一纵向单桁架210上对应第一移位仓30和第二移位仓40之间的区域以及第二移位仓40与第三移位仓50之间的区别分别设有一个第一纵移机器人211和一个第二纵移机器人212。

这样，整个第一纵向桁架21采用双桁架，可以有两个并列的第一纵移机器人211分别抓取第一移位仓30内的物料，有两个并列的第二纵移机器人212可以分别抓取第二移位仓40内的物料，保证各移位仓内的物料能够被及时取走，提高了生产效率。

进一步地，为了使得上料切断工序生产节奏更加紧凑，进一步提高生产效率，如图2所示，上料切断装置101包括相互对接的长管坯台架1011和切管机1012，长管坯台架1011为双侧长管坯台架，在双侧长管坯台架的两侧出口端分别对应设有一个切管机1012。第一移位仓30包括沿第一纵向桁架21的长度方向间隔排布的第一前移位仓31和第一后移位仓32，第一横向桁架22包括并排间隔排布的两个第一横向单桁架220，两个第一横向单桁架220分别设置在两个切管机1012的出口端与第一前移位仓31和第一后移位仓32之间。在每个第一横向单桁架220上分别设有一个第一横移机器人221，第一纵移机器人211设在第一后移位仓32和第二移位仓40之间，在每个第一纵向单桁架210上且位于第一前移位仓31和第一后移位仓32之间分别设有一个第三纵移机器人213。

其中，双侧长管坯台架的两侧出口端分别与两个切管机1012的进口端正对设置，切管机1012的进口端与其出口端垂直设置，切管机1012的出口方向垂直于第一纵向桁架21的长度方向设置。对于双侧长管坯台架和切管机1012的具体结构均为现有技术，在此不再赘述。第三纵移机器人213只在第一前移位仓31和第一后移位仓32之间对应的第一纵向单桁架210上移动，第一纵移机器人211只在第一后移位仓32和第二移位仓40之间对应的第一纵向单桁架210上移动，两者的移动并不会相互干扰。

工作时，利用吊车向双侧长管坯台架上料放满长钢管(此过程可以通过人工协调)，通过两侧出口端可以分别向两侧的切管机1012横向输送单根管料，长管进入切管机1012后被切断成定长的接箍短坯，在各切管机1012的出口端通过相应的第一横移机器人221移动至第一前移位仓31或者第一后移位仓32内，通过第三纵移机器人213将第一前移位仓31内的接箍短坯移送至第一后移位仓32内，通过第一纵移机器人211将第一后移位仓32内的接箍短坯移送至第二移位仓40内。

进一步地，为了使得粗车外圆加工工序生产节奏更加紧凑，进一步提高生产效率，如图2所示，第二横向桁架23包括并排间隔排布的至少两个第二横向单桁架230，在每个第二横向单桁架230上分别设有一个第二横移机器人231。在每个第二横向单桁架230的一侧沿其长度方向均间隔设有至少两个外圆粗车装置102，外圆粗车装置102的进口端和出口端位于同一侧，且其进口端垂直于第二横向单桁架230的长度方向设置。

其中，各第二横向单桁架230均对应第二移位仓40设置。一般为了使结构更加简化紧凑，第二横向桁架23包括两个第二横向单桁架230，各外圆粗车装置102设置在两个第二横向单桁架230相对的外侧并呈镜像对称设置。

上述的外圆粗车装置102主要用于对接箍短坯进行粗车外圆加工，是由一个六轴机器人、两台车床、两套步进循环链组成，六轴机器人负责接箍的取放以及车床加工前后接箍装卡放置，步进循环链分别循环运输待加工接箍和已加工接箍。对于外圆粗车装置102的具体结构和加工过程均为现有技术，在此不再赘述。

工作时，第一纵移机器人211将第一后移位仓32内的接箍短坯装入第二移位仓40内后，第二横移机器人231将第二移位仓40内的接箍短坯移送至各外圆粗车装置102的入口端，进行粗车加工，加工完成后的接箍车坯输送至外圆粗车装置102的出口端，然后再由第二横移机器人231移送回第二移位仓40中，之后通过第二纵移机器人212将第二移位仓40内的接箍车坯移送至第三移位仓50内。

进一步地，为了使得镗孔和螺纹加工工序生产节奏更加紧凑，进一步提高生产效率，如图2、图4和图5所示，第三横向桁架24包括并排间隔排布的至少两个第三横向单桁架240，在每个第三横向单桁架240上分别设有一个第三横移机器人241。在每个第三横向单桁架240的其中一侧沿其长度方向间隔设有多个螺纹加工装置103，螺纹加工装置103的进口端和出口端位于同一侧，且其进口端垂直于第三横向单桁架240的长度方向设置。

其中，螺纹加工装置103为车丝机，主要用于对接箍车坯进行车丝镗孔及螺纹加工，其具体结构和加工过程为现有技术，在此不再赘述。工作时，第二纵移机器人212将第二移位仓40内的接箍车坯移送至第三移位仓50内后，第三横移机器人241将第三移位仓50内的接箍车坯移送至各螺纹加工装置103的入口端(即上料位)，接箍车坯自动进入螺纹加工装置103内进行车丝镗孔及螺纹加工，加工完成后的接箍输出至螺纹加工装置103的出口端(即下料位)，再由第三横移机器人241移送回第三移位仓50中。

在实际使用时，车丝机分为国产车丝机(一般称为车丝机床)和进口车丝机(一般称为车丝单元)，由于国产车丝机价格低效率低，进口车丝机价格高效率高，因此，大多数钢厂所使用的螺纹加工装置103都是国产和进口的搭配使用。

由于国产车丝机体积较小，而进口车丝机体积较大，为了便于两种车丝机的布置以及更加紧凑，如图2所示，第三横向桁架24包括三个第三横向单桁架240，第三移位仓50包括沿第一纵向桁架21的长度方向间隔排布的第三前移位仓51和第三后移位仓52。第二纵移机器人212设在第二移位仓40和第三前移位仓51之间，在每个第一纵向单桁架210上且位于第三前移位仓51和第三后移位仓52之间分别设有一个第四纵移机器人214，第四横向桁架25正对第三后移位仓52设置。其中一个第三横向单桁架240正对第三前移位仓51设置，并在该第三横向单桁架240靠近外圆粗车装置102的一侧设有至少两个螺纹加工装置103。另外两个第三横向单桁架240正对第三后移位仓52设置，并在另外两个第三横向单桁架240相对的外侧沿其长度方向分别间隔设有至少两个螺纹加工装置103。

具体地，正对第三前移位仓51设置的第三横向单桁架240一侧的螺纹加工装置103采用国产车丝机，另外两个第三横向单桁架240外侧的螺纹加工装置103采用进口车丝机。工作时，通过第二纵移机器人212将第二移位仓40内的接箍车坯移送至第三前移位仓51，通过第四纵移机器人214能将第三前移位仓51中的部分接箍车坯移送至第三后移位仓52内。通过各第三横移机器人241能够将第三前移位仓51或者第三后移位仓52内的接箍车坯移送至各螺纹加工装置103的入口端进行车丝镗孔及螺纹加工，加工完成后的接箍再由第三横移机器人241移送回第三前移位仓51或者第三后移位仓52中。之后通过第四纵移机器人214能够将第三前移位仓51中加工完的接箍移送至第三后移位仓52内，通过第四横移机器人251再将第三后移位仓52内加工完的接箍移送至接箍打码探伤装置104中。

进一步地，为避免干扰各机器人的运动，各横向桁架与第一纵向桁架21不能交叉，所以各横向桁架只能延伸到第一纵向桁架21的一侧，各横向机器人最多能运动到第一纵向桁架21的一侧位置，因此需要通过各移位仓将各物料横向移位到第一纵向桁架21正下方后才能方便纵移机器人取料。同时第三纵移机器人213只在第一前移位仓31和第一后移位仓32之间的区域移动，第一纵移机器人211只在第一后移位仓32和第二移位仓40之间的区域移动，第二纵移机器人212只在第二移位仓40和第三前移位仓51之间的区域移动，第四纵移机器人214只在第三前移位仓51和第三后移位仓52之间的区域移动，因此，部分移位仓还应具有纵向位移作用以将物料传送至相应的纵移机器人可以抓取的位置。

为了便于各移位仓具有横向传送和/或纵向传送的功能，上述的第一前移位仓31、第一后移位仓32、第二移位仓40、第三前移位仓51和第三后移位仓52均为多向传送带，以将物料传送到相应的位置上。

其中，多向传送带可以采用德国的多向传送带(Cellular Conveyor，简称Celluveyor，又称作蜂窝式输送机)，是一种高度灵活的模块化输送和定位系统。该多向传动带是由一个个六边形模块组成，每个模块都包含三个万向轮，且每个轮子下方都有一个小型电机，每个轮子都可以独立活动，通过改变各轮毂速度的线性组合，可控制运动系统中心合速度大小和方向，使货物可在传送平台上实现360°全方位自由移动，且可以设定不同的货物分拣路线，具体的移动路线可以由电脑程序进行设定。对于德国多向传动带的具体结构、工作原理以及移动路线的程度设定均为现有技术，在此不再赘述。

详细来说，本实施例中的各移位仓采用多向传送带并设定相应的移动路线程序，能实现以下传送路线：第一前移位仓31和第一后移位仓32主要具有横向传送功能，第一前移位仓31或第一后移位仓32承接对应的第一横移机器人221输送的接箍短坯后，能将接箍短坯横移至两个第一纵向单桁架210的正下方进行分料，方便两个第三纵移机器人213以及两个第一纵移机器人211分别取料。第二移位仓40同时具有横向传送和纵向传送功能，第二移位仓40承接两个第一纵移机器人211输送的接箍短坯后，能够将接箍短坯通过横向传送和/或纵向传送输送至第一纵向桁架21的第一侧并正对两个第二横向单桁架230的位置，以方便两个第二横移机器人231取料；同时第二移位仓40还能承接两个第二横移机器人231输送的粗车加工后的接箍车坯，并将接箍车坯横向输送和/或纵向传送至两个第一纵向单桁架210的正下方，方便两个第二纵移机器人212取料。

第三前移位仓51主要具有横向传送功能，第三前移位仓51承接两个第二纵移机器人212输送的接箍车坯后，能将接箍车坯通过横向传送输送至第一纵向桁架21的第一侧，以方便对应的第三横移机器人241取料；同时第三前移位仓51还能承接对应的第三横移机器人241输送的车丝加工后的钢管接箍，并将钢管接箍横向输送至两个第一纵向单桁架210的正下方，方便两个第四纵移机器人214取料。第三后移位仓52同时具有横向传送和纵向传送功能，第三后移位仓52承接两个第四纵移机器人214输送的未车丝的接箍车坯以及车丝后的钢管接箍，并能够将接箍车坯通过横向传送和/或纵向传送输送至第一纵向桁架21的第一侧，以方便对应的两个第三横移机器人241取料；同时第三后移位仓52还能承接对应的两个第三横移机器人241输送的车丝加工后的钢管接箍，并将所有的钢管接箍横向输送和/或纵向传送至第一纵向桁架21的第二侧且对应第四横向桁架25的位置，方便第四横移机器人251进行取料。

当然，根据需要，各移位仓也可以采用多向传送带以外的其他结构形式，只要方便将各物料传送至相应的取料位置即可。例如，各移位仓还可以采用包括平台以及能滑动地设在平台上的移动车，移动车上可以承载横移机器人或者纵移机器人抓取的物料，通过对移动车的移动设定好路线(设定程序为现有技术)，可以将物料移动至不同的位置待料，便于其他机器人抓取。此外，还可以根据需要在各移位仓上增加堆垛存储单元，以起到缓存的作用。

进一步地，为了使得打码探伤工序生产节奏更加紧凑，进一步提高生产效率，如图3所示，第四横向桁架25包括并排间隔排布的前横向单桁架2501和后横向单桁架2502，在前横向单桁架2501和后横向单桁架2502上分别设有一个第四横移机器人251。前横向单桁架2501正对第三移位仓50设置，后横向单桁架2502正对第一料筐存放机构60设置。在前横向单桁架2501和后横向单桁架2502之间沿其长度方向间隔设有多个接箍打码探伤装置104，接箍打码探伤装置104的进口端正对前横向单桁架2501设置，接箍打码探伤装置104的出口端正对后横向单桁架2502设置。

其中，前横向单桁架2501具体是正对第三后移位仓52设置。如图6所示，一般接箍打码探伤装置104包括打码机1041以及磁粉探伤机1043，打码机1041通过输送装置1042与磁粉探伤机1043连接，打码机1041靠近前横向单桁架2501设置，磁粉探伤机1043靠近后横向单桁架2502设置。对于打码机1041、磁粉探伤机1043和输送装置1042的具体结构均为现有技术，在此不再赘述。

工作时，通过前横向单桁架2501上的第四横移机器人251将第三后移位仓52内加工完的接箍输送至打码机1041上，经过打码作业后，钢管接箍通过输送装置1042输送至磁粉探伤机1043进行磁粉探伤，探伤后的钢管接箍由后横向单桁架2502上的第四横移机器人251取走并输送至第一料筐存放机构60中。

在可选的一个实施例中，磁粉探伤机1043上自带检测功能，可以在磁粉探伤机1043上安装有自动检测装置(现有技术)，以检查探伤后的钢管接箍是否合格。在磁粉探伤机1043上还可以增加一翻料装置(为现有技术)，该翻料装置可以通过液压缸驱动，以将不合格的接箍翻料至下方放置的废料筐中，该废料筐可以定期的由自动叉车运走，探伤合格的接箍则由后横向单桁架2502上的第四横移机器人251取走。

作为优选地一个实施例，在第一横移机器人221的手臂上设有第一自动检测仪，用于对上料切断装置101输出的接箍短坯进行外形尺寸抽检。在第二横移机器人231的手臂上设有第二自动检测仪，用于对外圆粗车装置102输出的粗车加工后的接箍车坯进行外形尺寸抽检。在第三横移机器人241的手臂上设有第三自动检测仪，用于对螺纹加工装置103输出的钢管接箍进行螺纹外观抽检。

其中，第一自动检测仪和第二自动检测仪可以为外形自动测量仪(为现有技术)，以对接箍短坯或接箍车坯的外径、长度等进行自动检测；第三自动检测仪可以为螺纹综合测量机(为现有技术)，可以对钢管接箍的螺纹中径、螺距和牙型角等进行自动检测。根据需要，上述的第二自动检测仪也可以设在外圆粗车装置102的出口端同样可以达到抽检的目的。进行抽检时，可以系统发出抽取信号，流转暂定，各检测仪进行检测，检测完发出信号，流转继续；或者，也可以从流转的工件中取离，检测完后再放入，实现抽检；具体的抽检过程为现有技术。

如此，通过桁架机器人20的衔接以及各自动检测仪的设置，可以实现“长管接箍毛坯上料-切断机下料-外形尺寸抽检-粗车外圆加工-外形尺寸抽检-镗孔-螺纹加工-检验-打码-磁粉探伤-装筐磷化-成品入库”这一工艺流程的全程智能无人化操作，物料跟踪方便，除了长管吊车上料台架和成品出库装运人工协调外，从长管接箍毛坯到成品接箍入库之间的各工序加工以及检测均不需要人工参与，大大提高了生产效率。

进一步地，如图7至图9所示，本实施例中的机器人主要分为三种类型：单爪机器人202、双爪机器人203和抓筐机器人204，各机器人可以在桁架201上水平滑动，具体结构均为现有技术。对于第一纵移抓筐机器人261、第二纵移抓筐机器人271和横移抓筐机器人281均采用抓筐机器人204，以方便抓取接箍筐，对于其余的机器人根据生产节奏可以采用单爪机器人202或者双爪机器人203。例如，本实施例中的第一横移机器人221和第四横移机器人251均采用单爪机器人202；第二横移机器人231和第三横移机器人241均采用双爪机器人203，以同时抓取待加工料和已加工料。对于上述外圆粗车装置102、螺纹加工装置103和接箍打码探伤装置104等设备的数量根据生产节奏以及各机器人的移动速度而定，以保证生产效率。

进一步地，由于后横向单桁架2502与第二纵向桁架26不能相交，第四横移机器人251只能将钢管接箍输送至第二纵向桁架26的入口端外侧，上述的第一料筐存放机构60主要用于实现料筐的移位，以便于第一纵移抓筐机器人261的抓取，同时能够将空筐输送至第一料筐存放机构60的位置进行盛装接箍。

具体为，如图10至图14所示，第一料筐存放机构60包括回筐纵移链61、第一支架62以及纵向移位架63，回筐纵移链61设在第二纵向桁架26的底部并能沿第二纵向桁架26的长度方向传送，回筐纵移链61的入口端和出口端分别靠近第五横向桁架28和第四横向桁架25设置，横移抓筐机器人281能将成品库106的空筐输送至回筐纵移链61的入口端。在第一支架62上设有能上下移动的提升板64，提升板64包括对称设在回筐纵移链61两侧并能与回筐纵移链61的上表面平齐的两个子提升板641。纵向移位架63设在回筐纵移链61的出口端上方并能沿第二纵向桁架26的长度方向纵向移动，纵向移位架63能在提升板64上移后与提升板64的上表面平齐。在第一支架62上设有用于驱动提升板64上下移动的第一驱动机构65，在第二纵向桁架26的底部设有用于驱动纵向移位架63纵向移动的第二驱动机构66。

可以理解，上述的回筐纵移链61通过一驱动装置实现移动，该驱动装置可以包括主动链轮、从动链轮和电机，回筐纵移链61连接在主动链轮和从动链轮之间并通过电机驱动移动，具体驱动装置的结构和安装方式为现有技术。上述的磷化处理装置105的结构为现有技术，包括磷化池，在磷化池内具有输送链条，在接箍通过输送链条传送的过程中便可以对接箍进行磷化处理。

上述的纵向移位架63沿纵向移动时可以具有位于第二纵向桁架26端部外侧的装料位以及位于第二纵向桁架26底部的抓筐位，以分别方便第四横移机器人251的放料以及第一纵移抓筐机器人261的取料。

在工作时，纵向移位架63处于装料位时，通过后横向单桁架2502上的第四横移机器人251能将打码探伤后的钢管接箍输送至接箍筐内；之后在第二驱动机构66的驱动下，纵向移位架63将装满接箍的接箍筐从装料位推动至抓筐位，通过第一纵移抓筐机器人261抓取装满料的接箍筐并将其输送至磷化处理装置105的入口端，装满料的接箍筐通过磷化处理装置105的磷化池后行至其出口端，完成磷化工序。之后第二纵移抓筐机器人271将装满磷化后接箍的接箍筐输送至成品库106后，成品接箍经人工协调打包装运后，剩下的空筐通过横移抓筐机器人281输送至回筐纵移链61的入口端，并通过回筐纵移链61输送至回筐纵移链61的出口端，也即装料位的下方等待。当纵向移位架63上的接箍筐装满料并移至抓筐位时，则在装料位的下方等待的空筐上升，用于装新的接箍。

空筐上升的过程具体为：在空筐上升之前，两个子提升板641的上表面与回筐纵移链61的上表面平齐，此时该空筐的中部位于回筐纵移链61上，空筐的两侧分别位于两个子提升板641上；而且此时由于纵向移位架63位于抓筐位，空筐上方的高处位置已被让开。之后在第一驱动机构65的驱动下提升板64带动空筐一起上移到高位，此时第二驱动机构66驱动纵向移位架63向外伸出移动，纵向移位架63移动至两个子提升板641之间并与两个子提升板641的上表面平齐，实现接筐；接筐后纵向移位架63处于装料位，待后横向单桁架2502上的第四横移机器人251将接箍装满筐后，第二驱动机构66驱动纵向移位架63移动至抓筐位，等待第一纵移抓筐机器人261取走；接筐后提升板64在第一驱动机构65驱动下再向下移动至与回筐纵移链61的上表面平齐，以等待下一个空筐。

在实际应用中，为了便于驱动提升板64的移动，如图12和图13所示，第一支架62包括对称设在回筐纵移链61两侧的两组导柱621，两个子提升板641分别滑动连接在两组导柱621上。第一驱动机构65包括两组第一液压缸，两组第一液压缸的缸体分别与两组导柱621固定连接，两组第一液压缸的活塞杆分别与两个子提升板641固定连接。

其中，每组导柱621可以包括两个导柱621，每组第一液压缸包括两个第一液压缸，具体数量根据需要而定，本实施例仅为举例说明。一般各导柱621的底部安装有墩座622，第一液压缸的缸体与对应的墩座622固定连接，各导柱621对提升板64的上下移动起到导向作用。工作时当空筐到位后，第一液压缸的活塞杆伸出，便可以提升空筐至装料位；待纵向移位架63完成接筐后，第一液压缸的活塞杆缩回，提升板64下降至低位，等待下一个空筐。

进一步地，为了方便安装纵向移位架63，第二纵向桁架26包括并列间隔排布的两个第二纵向单桁架260，第一纵移抓筐机器人261能滑动地安装在两个第二纵向单桁架260之间。如图14所示，在两个第二纵向单桁架260底部之间连接有横梁67，纵向移位架63能滑动地设在横梁67上。其中，对于第一纵移抓筐机器人261、第二纵移抓筐机器人271和横移抓筐机器人281均是用于抓筐，因此该机器人相对较大，第二纵向桁架26、第三纵向桁架27和第五横向桁架28均采用双桁架结构。

上述的纵向移位架63为带有滚轮的平板车；或者纵向移位架63为纵移平板，并在横梁67上设有第一滑轨，第二驱动机构66能驱动纵移平板沿第一滑轨往复移动。为了便于驱动纵向移位架63的移动，第二驱动机构66为第二液压缸，第二液压缸的缸体与横梁67固定连接，第二液压缸的活塞杆与纵向移位架63固定连接。

工作时，空筐提升至装料位后，第二液压缸的活塞杆伸出，驱动纵向移位架63纵向移动，接住空筐；接筐后待该筐装满接箍后，第二液压缸的活塞杆缩回，将装满料的接箍筐移动至抓筐位，等待第一纵移抓筐机器人261将其取走。

当然，上述的第一料筐存放机构60也可以采用其他的结构形式，只要便于将第四横移机器人251输送来的钢管接箍进行纵向移位至第一纵移抓筐机器人261能够抓取的位置，并能将空筐输送回即可，本实施例仅为举例说明。

进一步地，由于第三纵向桁架27与第五横向桁架28不能相交，横移抓筐机器人281只能运动至第三纵向桁架27的一侧，本实施例中的第二料筐存放机构70可以采用如下两种结构，以方便横移抓筐机器人281取料，具体如下：

第一种：第二料筐存放机构70采用移位结构形式

如图15所示，第二料筐存放机构70包括横向移位架71和第三驱动机构72，横向移位架71设在第三纵向桁架27的底部且正对第五横向桁架28的位置，并能沿第五横向桁架28的长度方向横向移动，第三驱动机构72设在第三纵向桁架27的底部并能驱动横向移位架71横向移动。

这样，横向移位架71位于第三纵向桁架27正下方时，可以承接第二纵移抓筐机器人271输送来的装满磷化后接箍的接箍筐；之后通过第三驱动机构72驱动横向移位架71横向移动至第五横向桁架28的端部正下方，便可以方便横移抓筐机器人281进行抓取接箍筐。

更具体地，为了便于安装横向移位架71并便于驱动其横向移动，在第三纵向桁架27的底部设有伸入第五横向桁架28底部的固定板73，固定板73的长度方向沿第五横向桁架28的长度方向延伸，横向移位架71能滑动地设在固定板73上。第三驱动机构72为第三液压缸，第三液压缸的缸体与固定板73固定连接，第三液压缸的活塞杆与横向移位架71固定连接。

其中，横向移位架71为带有滚轮的平板车；或者横向移位架71为横移平板，并在固定板73上设有第二滑轨，第三驱动机构72能驱动横移平板沿第二滑轨往复移动。工作时，第三液压缸的活塞杆缩回时，横向移位架71位于第三纵向桁架27正下方进行等待接料；之后第三液压缸的活塞杆伸出，便可以将横向移位架71横向移动至第五横向桁架28的端部正下方。

第二种：第二料筐存放机构70不具有移位功能，对横移抓筐机器人281的夹爪2813位置进行改进

如图16所示，第二料筐存放机构70包括存放板74，存放板74设在第三纵向桁架27的底部且正对第五横向桁架28的位置，横移抓筐机器人281包括能滑动地设在第五横向桁架28上的滑动主体2811以及设在滑动主体2811下方的夹爪2813。在滑动主体2811的底端设有偏移板2812，偏移板2812远离第二纵向桁架26的一端与滑动主体2811的底部固定连接，偏移板2812靠近第二纵向桁架26的一端伸出滑动主体2811的外侧，夹爪2813固定在偏移板2812靠近第二纵向桁架26的一端底部。

这样，整个横移抓筐机器人281采用异型结构，采用夹爪2813偏置取料的形式，在横移抓筐机器人281移动至第五横向桁架28的端部时，其夹爪2813可以刚好位于存放板74的正上方，可以直接进行抓取；第二种结构省去了移位结构，结构更加简化。

当然，根据需要，第二料筐存放机构70也可以采用其他的结构形式，只要便于横移抓筐机器人281取料即可，本实施例仅为举例说明。

进一步地，为了便于成品库106承接成品接箍并能将各空筐返回，如图3所示，成品库106内设有平行间隔排布的多个产品纵移链1061，各产品纵移链1061的长度方向均垂直于第五横向桁架28的长度方向。横移抓筐机器人281能将第二料筐存放机构70内的钢管接箍输送至各产品纵移链1061上，并能将空筐从产品纵移链1061上取下并输送至第一料筐存放机构60内。对于各产品纵移链1061在成品库106内的安装方式为现有技术，在此不再赘述。

工作时，横移抓筐机器人281将装有成品接箍的接箍筐放置于某条产品纵移链1061上，直至该条产品纵移链1061上已经布满接箍筐，之后横移抓筐机器人281再将空筐从各产品纵移链1061上取下，然后输送至上述的回筐纵移链61的入口。

具体来说，各产品纵移链1061均是可以双向传动的，当一条产品纵移链1061上布满接箍筐后，横移抓筐机器人281再继续向下一条产品纵移链1061放置接箍筐，直至所有的产品纵移链1061上均布满接箍筐。在成品库106的出库处需要通过人工协调装运，打包装运后，进行清筐时，产品纵移链1061反方向传送，从横移抓筐机器人281开始放料的一侧开始清筐，清空一个空筐则将其抓取并输送至回筐纵移链61的入口。当然，成品库106内的空筐传送也可以采用其他的结构方式，例如也可以利用天车将空筐直接吊回回筐纵移链61的入口。

综上，本实施例中的加工车间通过桁架机器人20将各工序设备衔接起来，具有如下优点：车间紧凑，占用空间小；各移位仓在宽度和长度可调整；接箍通过独立的移位仓来提供，还可以根据机床工艺设备的位置自由配置；每个移位仓可存储大量的接箍；接箍筐可以循环利用，标识编码可唯一，接箍装入料筐，无需人工操作；接箍筐交换无需停机；直接集成车间生产线的各个加工工位；自由定义工艺周期和存储及等待时间。

实施方式二

参照图1，本实施例提供一种钢管接箍智能加工方法，包括如下步骤：

S1、通过上料切断装置101对长管接箍毛坯进行切断加工，得到定长的接箍短坯；

S2、通过第一桁架机器人将接箍短坯输送至外圆粗车装置102的入口端，通过外圆粗车装置102对接箍短坯进行粗车外圆加工，得到接箍车坯；

S3、通过第二桁架机器人将接箍车坯由外圆粗车装置102的出口端输送至螺纹加工装置103的入口端，通过螺纹加工装置103对接箍车坯进行镗孔和螺纹加工，得到钢管接箍；

S4、通过第三桁架机器人将钢管接箍由螺纹加工装置103的出口端输送至接箍打码探伤装置104的入口端，通过接箍打码探伤装置104对钢管接箍进行打码和磁粉探伤；

S5、通过第四桁架机器人将打码探伤后的钢管接箍由接箍打码探伤装置104的出口端输送至磷化处理装置105的入口端，通过磷化处理装置105对打码探伤后的钢管接箍进行磷化处理，得到成品接箍；

S6、通过第五桁架机器人成品接箍由磷化处理装置105的出口端输送至成品库106的入口端，通过成品库106完成成品接箍入库。

其中，这里所说的第一桁架机器人、第二桁架机器人、第三桁架机器人、第四桁架机器人和第五桁架机器人可以是同一种桁架机器人，也可以是不同种的桁架机器人。本实施例中的智能加工方法具体可以利用上述实施方式一中的智能加工车间来实现，具体的加工实现过程在上述实施方式一中已详细描述，在此不再赘述。

如此，本实施例中的智能加工方法通过桁架机器人来衔接“长管接箍毛坯上料-切断机下料-粗车外圆加工-镗孔-螺纹加工-打码-磁粉探伤-磷化-成品入库”这一工艺流程，实现了无人化智能制造。除了物料进出车间需要人工操作外，即长管吊车上料台架、成品出库装运人工协调，车间内部各工序实现全智能化加工，衔接连贯，简便快捷，大大降低了劳动强度，提高了生产效率，经济效益显著。

进一步优选地，为了便于对得到的接箍短坯、接箍车坯以及钢管接箍进行抽检，在步骤S1和步骤S2之间还包括如下步骤：S15、对接箍短坯进行外形尺寸抽检。在步骤S2和步骤S3之间还包括如下步骤：S25、对接箍车坯进行外形尺寸抽检。在步骤S3和步骤S4之间还包括如下步骤：S35、对钢管接箍进行螺纹外观抽检。

具体的检测过程可以采用上述上述实施方式一中的第一自动检测仪、第二自动检测仪和第三自动检测仪来实现，具体实现过程在上述实施方式一中已详细描述，在此不再赘述。

进一步优选地，为了便于接箍筐能循环利用，在步骤S5中，通过第四桁架机器人先将打码探伤后的钢管接箍装入接箍筐中，再将装满接箍的接箍筐输送至磷化处理装置的入口端。

在步骤S6中，通过第五桁架机器人将装满成品接箍的接箍筐由磷化处理装置的出口端输送至成品库的入口端，通过成品库将装满成品接箍的接箍筐输送至成品库的出口端，然后将空筐输送回成品库的入口端；再通过第五桁架机器人将空筐输送至接箍打码探伤装置的出口端，以便于通过第四桁架机器人将打码探伤后的钢管接箍装入空筐中。

具体实现过程可以采用上述实施方式一中的第一料筐存放机构60来实现，具体工作过程在上述实施方式一中已详细描述，在此不再赘述。

以上仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (22)

1.一种钢管接箍智能加工车间，其特征在于，包括桁架机器人以及沿预设物料输送方向顺序布置的上料切断装置、外圆粗车装置、螺纹加工装置、接箍打码探伤装置、磷化处理装置和成品库；

所述桁架机器人能将所述上料切断装置的出口端得到的接箍短坯输送至所述外圆粗车装置的入口端，以实现对所述接箍短坯进行粗车外圆加工；

所述桁架机器人能将所述外圆粗车装置的出口端得到的接箍车坯输送至所述螺纹加工装置的入口端，以实现对所述接箍车坯进行镗孔和螺纹加工；

所述桁架机器人能将所述螺纹加工装置的出口端得到的钢管接箍输送至接箍打码探伤装置的入口端，以实现对所述钢管接箍进行打码和磁粉探伤；

所述桁架机器人能将所述接箍打码探伤装置的出口端得到的打码探伤后的钢管接箍输送至所述磷化处理装置的入口端，以实现对打码探伤后的钢管接箍进行磷化处理；

所述桁架机器人能将所述磷化处理装置的出口端得到的成品接箍输送至所述成品库中。

2.如权利要求1所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述桁架机器人包括多个桁架以及能滑动地设在各所述桁架上的多个机器人，各所述桁架分别对应所述上料切断装置、所述外圆粗车装置、所述螺纹加工装置、所述接箍打码探伤装置、所述磷化处理装置和所述成品库设置。

3.如权利要求2所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述桁架包括第一纵向桁架，在所述第一纵向桁架的第一侧沿其长度方向间隔地垂直设有第一横向桁架、第二横向桁架和第三横向桁架，所述上料切断装置、所述外圆粗车装置和所述螺纹加工装置分别对应所述第一横向桁架、所述第二横向桁架和所述第三横向桁架设置；在所述第一纵向桁架的底部且对应所述第一横向桁架、所述第二横向桁架和所述第三横向桁架的位置分别设有第一移位仓、第二移位仓和第三移位仓；在所述第一横向桁架、所述第二横向桁架和所述第三横向桁架上分别设有第一横移机器人、第二横移机器人和第三横移机器人，在所述第一纵向桁架上对应所述第一移位仓和所述第二移位仓之间的区域以及所述第二移位仓与所述第三移位仓之间的区别分别设有第一纵移机器人和第二纵移机器人；

在所述第一纵向桁架的第二侧沿预设物料输送方向顺序设有第四横向桁架、第二纵向桁架、第三纵向桁架和第五横向桁架，所述第四横向桁架对应所述第三移位仓设置，所述接箍打码探伤装置对应所述第四横向桁架设置，所述磷化处理装置设在所述第二纵向桁架和所述第三纵向桁架之间，所述成品库对应所述第五横向桁架设置；在所述第四横向桁架、所述第二纵向桁架、所述第三纵向桁架和所述第五横向桁架上分别设有第四横移机器人、第一纵移抓筐机器人、第二纵移抓筐机器人和横移抓筐机器人；在所述第四横向桁架和所述第二纵向桁架的对接处设有第一料筐存放机构，在所述第三纵向桁架和所述第五横向桁架的对接处设有第二料筐存放机构。

4.如权利要求3所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述第一纵向桁架包括并列间隔排布的两个第一纵向单桁架，在每个所述第一纵向单桁架上对应所述第一移位仓和所述第二移位仓之间的区域以及所述第二移位仓与所述第三移位仓之间的区别分别设有一个所述第一纵移机器人和一个所述第二纵移机器人。

5.如权利要求4所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述上料切断装置包括相互对接的长管坯台架和切管机，所述长管坯台架为双侧长管坯台架，在所述双侧长管坯台架的两侧出口端分别对应设有一个所述切管机；所述第一移位仓包括沿所述第一纵向桁架的长度方向间隔排布的第一前移位仓和第一后移位仓，所述第一横向桁架包括并排间隔排布的两个第一横向单桁架，两个所述第一横向单桁架分别设置在两个所述切管机的出口端与所述第一前移位仓和所述第一后移位仓之间；

在每个所述第一横向单桁架上分别设有一个所述第一横移机器人，所述第一纵移机器人设在所述第一后移位仓和所述第二移位仓之间，在每个所述第一纵向单桁架上且位于所述第一前移位仓和所述第一后移位仓之间分别设有一个第三纵移机器人。

6.如权利要求4所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述第二横向桁架包括并排间隔排布的至少两个第二横向单桁架，在每个所述第二横向单桁架上分别设有一个所述第二横移机器人；

在每个所述第二横向单桁架的一侧沿其长度方向均间隔设有至少两个所述外圆粗车装置，所述外圆粗车装置的进口端和出口端位于同一侧，且其进口端垂直于所述第二横向单桁架的长度方向设置。

7.如权利要求5所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述第三横向桁架包括并排间隔排布的至少两个第三横向单桁架，在每个所述第三横向单桁架上分别设有一个所述第三横移机器人；

在每个所述第三横向单桁架的其中一侧沿其长度方向间隔设有多个所述螺纹加工装置，所述螺纹加工装置的进口端和出口端位于同一侧，且其进口端垂直于所述第三横向单桁架的长度方向设置。

8.如权利要求7所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述第三横向桁架包括三个所述第三横向单桁架，所述第三移位仓包括沿所述第一纵向桁架的长度方向间隔排布的第三前移位仓和第三后移位仓；所述第二纵移机器人设在所述第二移位仓和所述第三前移位仓之间，在每个所述第一纵向单桁架上且位于所述第三前移位仓和所述第三后移位仓之间分别设有一个第四纵移机器人，所述第四横向桁架正对所述第三后移位仓设置；

其中一个所述第三横向单桁架正对所述第三前移位仓设置，并在该第三横向单桁架靠近所述外圆粗车装置的一侧设有至少两个所述螺纹加工装置；另外两个所述第三横向单桁架正对所述第三后移位仓设置，并在另外两个所述第三横向单桁架相对的外侧沿其长度方向分别间隔设有至少两个所述螺纹加工装置。

9.如权利要求8所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述第一前移位仓、所述第一后移位仓、所述第二移位仓、所述第三前移位仓和所述第三后移位仓均为多向传送带。

10.如权利要求3所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述第四横向桁架包括并排间隔排布的前横向单桁架和后横向单桁架，在所述前横向单桁架和所述后横向单桁架上分别设有一个所述第四横移机器人；所述前横向单桁架正对所述第三移位仓设置，所述后横向单桁架正对所述第一料筐存放机构设置；在所述前横向单桁架和所述后横向单桁架之间沿其长度方向间隔设有多个所述接箍打码探伤装置，所述接箍打码探伤装置的进口端正对所述前横向单桁架设置，所述接箍打码探伤装置的出口端正对所述后横向单桁架设置。

11.如权利要求3所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

在所述第一横移机器人的手臂上设有第一自动检测仪，用于对所述上料切断装置输出的接箍短坯进行外形尺寸抽检；

在所述第二横移机器人的手臂上设有第二自动检测仪，用于对所述外圆粗车装置输出的粗车加工后的接箍车坯进行外形尺寸抽检；

在所述第三横移机器人的手臂上设有第三自动检测仪，用于对所述螺纹加工装置输出的钢管接箍进行螺纹外观抽检。

12.如权利要求3所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述第一料筐存放机构包括回筐纵移链、第一支架以及纵向移位架，所述回筐纵移链设在所述第二纵向桁架的底部并能沿所述第二纵向桁架的长度方向传送，所述回筐纵移链的入口端和出口端分别靠近所述第五横向桁架和所述第四横向桁架设置，所述横移抓筐机器人能将所述成品库的空筐输送至所述回筐纵移链的入口端；

在所述第一支架上设有能上下移动的提升板，所述提升板包括对称设在所述回筐纵移链两侧并能与所述回筐纵移链的上表面平齐的两个子提升板；所述纵向移位架设在所述回筐纵移链的出口端上方并能沿所述第二纵向桁架的长度方向纵向移动，所述纵向移位架能在所述提升板上移后与所述提升板的上表面平齐；在所述第一支架上设有用于驱动所述提升板上下移动的第一驱动机构，在所述第二纵向桁架的底部设有用于驱动所述纵向移位架纵向移动的第二驱动机构。

13.如权利要求12所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述第一支架包括对称设在所述回筐纵移链两侧的两组导柱，两个所述子提升板分别滑动连接在两组所述导柱上；所述第一驱动机构包括两组第一液压缸，两组所述第一液压缸的缸体分别与两组所述导柱固定连接，两组所述第一液压缸的活塞杆分别与两个所述子提升板固定连接。

14.如权利要求12所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述第二纵向桁架包括并列间隔排布的两个第二纵向单桁架，所述第一纵移抓筐机器人能滑动地安装在两个所述第二纵向单桁架之间；在两个所述第二纵向单桁架底部之间连接有横梁，所述纵向移位架能滑动地设在所述横梁上。

15.如权利要求14所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述纵向移位架为带有滚轮的平板车；或者

所述纵向移位架为纵移平板，并在所述横梁上设有第一滑轨，所述第二驱动机构能驱动所述纵移平板沿所述第一滑轨往复移动；

所述第二驱动机构为第二液压缸，所述第二液压缸的缸体与所述横梁固定连接，所述第二液压缸的活塞杆与所述纵向移位架固定连接。

16.如权利要求3所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述第二料筐存放机构包括横向移位架和第三驱动机构，所述横向移位架设在所述第三纵向桁架的底部且正对所述第五横向桁架的位置，并能沿所述第五横向桁架的长度方向横向移动，所述第三驱动机构设在所述第三纵向桁架的底部并能驱动所述横向移位架横向移动。

17.如权利要求16所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

在所述第三纵向桁架的底部设有伸入所述第五横向桁架底部的固定板，所述固定板的长度方向沿所述第五横向桁架的长度方向延伸，所述横向移位架能滑动地设在所述固定板上；所述第三驱动机构为第三液压缸，所述第三液压缸的缸体与所述固定板固定连接，所述第三液压缸的活塞杆与所述横向移位架固定连接；

所述横向移位架为带有滚轮的平板车；或者

所述横向移位架为横移平板，并在所述固定板上设有第二滑轨，所述第三驱动机构能驱动所述横移平板沿所述第二滑轨往复移动。

18.如权利要求3所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述第二料筐存放机构包括存放板，所述存放板设在所述第三纵向桁架的底部且正对所述第五横向桁架的位置，所述横移抓筐机器人包括能滑动地设在所述第五横向桁架上的滑动主体以及设在所述滑动主体下方的夹爪；

在所述滑动主体的底端设有偏移板，所述偏移板远离所述第二纵向桁架的一端与所述滑动主体的底部固定连接，所述偏移板靠近所述第二纵向桁架的一端伸出所述滑动主体的外侧，所述夹爪固定在所述偏移板靠近所述第二纵向桁架的一端底部。

19.如权利要求3所述的钢管接箍智能加工车间，其特征在于，

所述成品库内设有平行间隔排布的多个产品纵移链，各所述产品纵移链的长度方向均垂直于所述第五横向桁架的长度方向；所述横移抓筐机器人能将所述第二料筐存放机构内的钢管接箍输送至各所述产品纵移链上，并能将空筐从所述产品纵移链上取下并输送至所述第一料筐存放机构内。

20.一种钢管接箍智能加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过上料切断装置对长管接箍毛坯进行切断加工，得到定长的接箍短坯；

S2、通过第一桁架机器人将所述接箍短坯输送至外圆粗车装置的入口端，通过所述外圆粗车装置对所述接箍短坯进行粗车外圆加工，得到接箍车坯；

S3、通过第二桁架机器人将所述接箍车坯由所述外圆粗车装置的出口端输送至螺纹加工装置的入口端，通过所述螺纹加工装置对所述接箍车坯进行镗孔和螺纹加工，得到钢管接箍；

S4、通过第三桁架机器人将所述钢管接箍由所述螺纹加工装置的出口端输送至接箍打码探伤装置的入口端，通过所述接箍打码探伤装置对所述钢管接箍进行打码和磁粉探伤；

S5、通过第四桁架机器人将打码探伤后的钢管接箍由所述接箍打码探伤装置的出口端输送至磷化处理装置的入口端，通过所述磷化处理装置对打码探伤后的钢管接箍进行磷化处理，得到成品接箍；

S6、通过第五桁架机器人所述成品接箍由所述磷化处理装置的出口端输送至成品库的入口端，通过所述成品库完成所述成品接箍入库。

21.如权利要求20所述的钢管接箍智能加工方法，其特征在于，

在步骤S1和步骤S2之间还包括如下步骤：

S15、对所述接箍短坯进行外形尺寸抽检；

在步骤S2和步骤S3之间还包括如下步骤：

S25、对所述接箍车坯进行外形尺寸抽检；

在步骤S3和步骤S4之间还包括如下步骤：

S35、对所述钢管接箍进行螺纹外观抽检。

22.如权利要求20所述的钢管接箍智能加工方法，其特征在于，

在步骤S5中，通过所述第四桁架机器人先将打码探伤后的钢管接箍装入接箍筐中，再将装满接箍的接箍筐输送至所述磷化处理装置的入口端；

在步骤S6中，通过所述第五桁架机器人将装满所述成品接箍的接箍筐由所述磷化处理装置的出口端输送至所述成品库的入口端，通过所述成品库将装满所述成品接箍的接箍筐输送至所述成品库的出口端，然后将空筐输送回所述成品库的入口端；再通过所述第五桁架机器人将所述空筐输送至所述接箍打码探伤装置的出口端，以便于通过所述第四桁架机器人将打码探伤后的钢管接箍装入所述空筐中。

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