CN113245888A - 小口径管自动备料工作站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管料自动化加工领域，公开了一种小口径管自动备料工作站，其包括备料架送料装置，定长锯切系统，两套数控坡口机系统，两套管端抛光机系统，自动堆垛系统，用于系统之间工件输送的摆渡料架，以及与以上系统、摆渡料架、备料架送料装置均分别连接的数控系统，定长锯切系统包括锯床和过渡料架，数控坡口机系统包括数控坡口机和可调节中心高的坡口机送料摆架，管端抛光系统包括抛光机和抛光机送料架，抛光机送料架附近设置龙门桁架以安装可调节位置的打标机和可调节位置的吹屑装置。本发明可实现管料自动传送、定长锯切、坡口加工、管端抛光、喷码标记和自动堆垛的自动一体化作业，有效提高加工效率，降低劳动强度，提高生产效益。

Description

小口径管自动备料工作站

技术领域

本发明涉及对管材的切割加工，尤其是大批量小口径管的备料。

背景技术

蛇形管管子是用于锅炉领域的高压蒸汽管道，其公称管径（外径）多在60mm以下，俗称为小口径管。目前，对这类小口径管的备料加工多采用人工或者半自动方式，其主要加工过程是将不同长度的来料根据生产图纸定长锯切，之后加工出坡口，对管端进行抛光处理后，分类集中存放。

人工或半自动加工的加工效率较低，劳动强度较大，各工位之间工件的传动多采用行车或者移动小车，不仅效率低，还会给工人的安全带来一定影响。加工工艺流程也通常采用人工排产方式，从原料到成品较为繁琐。

随着信息化技术的发展，智能制造不断被深入运用到各行各业。因锅炉所用管子规格多且量大，加工管子规格更换频繁，考虑设计一条智能化程度高、操作简单、安全可靠、加工效率高、工艺精度高、使用寿命长，能满足一定加工参数范围的小口径管道备料的全自动生产工作站，将促进锅炉管道生产效率的提高。

发明内容

为了降低工人的劳动强度，提高小口径管备料效率，本发明所要解决的技术问题是提供一种小口径管自动备料工作站，以实现从原料管的上料、切割、标记直至分类收集的自动化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：小口径管自动备料工作站，包括备料架送料装置，定长锯切系统，两套数控坡口机系统，两套管端抛光机系统，自动堆垛系统，用于系统之间工件输送的摆渡料架，以及与以上系统、摆渡料架、备料架送料装置均分别连接的数控系统，其中，

备料架送料装置包括上料架和测长料架，上料架用于存放原料管，测长料架测量原料管长度后将原料管逐根送入定长锯切系统；

定长锯切系统包括锯床和过渡料架，锯床用于将管子切段，过渡料架用于将切段后的管段输送到摆渡料架；

每套数控坡口机系统包括数控坡口机和坡口机送料摆架，坡口机送料摆架的中心高可调节，坡口机送料摆架用于在摆渡料架与数控坡口机之间转运管段，单台数控坡口机只对一侧的管端进行坡口加工；

每套管端抛光系统包括抛光机和抛光机送料架，抛光机送料架用于在摆渡料架与抛光机之间转运管段，单台抛光机只对一侧的管端进行抛光加工；

自动堆垛系统包括至少两个集料仓，管段由抛光机送料架或摆渡料架送入集料仓。

该方案能实现自动根据所需下料长度将原料管锯切为多个管段，避免了人工测量和划线等繁琐操作，并便于计数和自动排产，提高了生产效率，可根据需要先、后利用两套数控坡口机系统分别对同一管段的两侧坡口进行加工，数控坡口机可实现内、外坡口同时加工，提高了生产效率，坡口机送料摆架的中心高可调节，故可适应于不同管径管段的加工，两套管端抛光机系统，先、后各可对某一侧的管端进行抛光处理，故在工件传输过程中不需要对管段进行调头，简化了系统之间用于工件传输的结构，色标移植系统和自动堆垛系统提高了整个工作站的自动化水平和加工效率。

所述工作站还包括用于在进入自动堆垛系统之前对管段进行标记的色标移植系统，色标移植系统包括安装有打标机的龙门桁架，龙门桁架设置在抛光机送料架的附近，打标机于龙门桁架上的位置可调节，故可利用龙门桁架将打标机调节至与管端抛光机系统的抛光机送料架及其中正处于抛光加工管段的长度、管径相适应的位置，抛光处理的同时，进行打标机作业，节省时间，提高效率。

所述龙门桁架上还安装有可调节位置的吹屑装置，并为所述吹屑装置及抛光机配置有集尘器，在管端抛光作业的同时，对管段内部进行吹扫，去除管内异物，实现管内清洁，方便后续加工，吹扫出的异物及抛光过程产生的金属尘屑由集尘器统一收集，改善了作业环境。

由抛光机输出至抛光机送料架的管段为备料加工工序已完成的管段，因此，可以选择管段由抛光机送料架送入集料仓，以节省一个摆渡料架的成本和空间，可以将各集料仓依次排列于该抛光机送料架旁，待管段抛光完毕由管端抛光机退料后，由抛光机送料架将管段转运至对应收集该型号管段的集料仓内。

为方便自动排产操作和节省原材料，宜设计所述锯床相对于被加工工件可移动，设所述小口径管自动备料工作站允许的原料管最大长度为L，加工管段的最小长度为k，则所述锯床的行程范围不小于L-k。如此，在进行定长锯切时，可先依据当前原料管长度和排产需要计算出对当前原料管切割成的最佳管段长度及段数，先进行余长切割，余料另行收集后，逐次将剩余原料管按设计的定长切段并将管段输送至工作站的后续工位。

所述上料架上设置有液压顶升机构和斜面暂存料位，液压顶升机构将上料架的原料管转移至斜面暂存料位，以备向测长料架输送，所述测长料架上设置有测长装置、辅助辊道和顶升送料装置，顶升送料装置用于将斜面暂存料位上的原料管转移至辅助辊道以及将辅助辊道的原料管转移至锯床，在向锯床转移之前，即完成原料管长度测量工序。具体的测长装置和测长方法、装置在现有技术中有多种，例如，光栅尺测长、摄像机测长等，于本申请而言均可参考使用，不再详述。同理，在所述摆渡料架上设置有斜面暂存料位和顶升送料装置，顶升送料装置用于将斜面暂存料位上的管段转移至坡口机送料摆架或抛光机送料架。

所述锯床包括锯床行走底座，在锯床行走底座上依次设置有固定支撑架、中间支撑架、锯切机构和下料支撑架，其中固定支撑架、中间支撑架相对于锯床行走底座固定设置且二者间距小于管段最小长度k，锯切机构和下料支撑架可沿设置于锯床行走底座上的直线导轨移动及定位。具体在进行定长锯切时，首先利用固定支撑架、中间支撑架承接从测长料架的顶升送料装置过来的原料管，锯切机构移动至余长切割位置，去除余料并另行收集，剩余的原料管根据定长需要切割为管段，锯切机构移动至各切割点进行切割。根据需要，中间支撑架也可设计为可沿设置于锯床行走底座上的直线导轨移动及定位。

如前述的定长锯切系统建议使用如下结构的过渡料架，所述过渡料架包括分别衔接在固定支撑架、中间支撑架、锯切机构及下料支撑架与摆渡料架之间的四个气动翻料架，其中，与固定支撑架、中间支撑架相衔接的两个气动翻料架联动，与锯切机构及下料支撑架相衔接的两个气动翻料架联动。

在进行第一切割点的切割时，下料支撑架保持在待切割管段的端部内侧，锯切机构动作，通过与锯切机构及下料支撑架相衔接的两个气动翻料架输送被切割下来的第一管段至摆渡料架进行下一加工步骤，然后该两个气动翻料架复位，锯切机构运行至下一切割点，下料支撑架随之运行同样的距离，依然保持在待切割管段的端部内侧……如此，当最后一个切割点完成切割，通过与锯切机构及下料支撑架相衔接的两个气动翻料架输送被切割下来的那个管段至摆渡料架进行下一加工步骤，然后该两个气动翻料架复位，锯切机构及下料支撑架复位，通过与固定支撑架、中间支撑架相衔接的两个气动翻料架输送被固定的那个管段至摆渡料架进行下一加工步骤，然后相应气动翻料架复位。本说明书未详细说明的内容，还可参考申请人于2021年1月21日提交的申请号为2021100831611的中国发明专利申请“一种锯床自动定长锯切小口径管系统”中的记载。

所述坡口机送料摆架或抛光机送料架均包括双向传送辊道，以便将管段送入加工工位或将管段由加工工位送出，双向传送辊道及辅助辊道的辊轮均采用双圆台辊轮，所述斜面暂存料位的端部设有挡块，所述顶升送料装置包括可升降的台阶滑道，其中较低的滑道从与所述挡块配合的位置延伸至台阶处，所述台阶的位置对应于双圆台辊轮的其中一个靠近挡块的圆台的位置，较高的滑道从台阶处延伸出一段距离，上述结构的顶升送料装置结构简便，易于自动化控制，并能适应较大的管径范围，在斜面暂存料位及台阶滑道上时，原料管或管段利用重力及惯性滚动，在双向传送辊道及辅助辊道上时，原料管或管段利用与辊轮之间的摩擦力窜动。

设所述小口径管自动备料工作站允许的原料管最大直径为D，所述坡口机送料摆架的中心高调节范围不小于D/2，坡口机送料摆架还包括辊道摆架和摆架底座，辊道摆架安装于摆架底座上，双向传送辊道布置于辊道摆架上；单个辊道摆架包括两个对称设置的平行四边形结构，以提高结构的稳定性，各个摆架同侧的平行四边形结构之间联动连接，实现双向传送辊道高度的统一调节，平行四边形结构能实现一定范围内中心高的连续调节，且易于自动化控制的实现，本说明书未详细说明的内容，还可参考申请人于2021年1月22日提交的申请号为2021100881127的中国发明专利申请“一种小口径管自动坡口系统”中的记载。

设所述小口径管自动备料工作站允许的管段最大长度为K，所述坡口机送料摆架和抛光机送料架的双向传送辊道包括至少三段且每段长度不小于K的可独立控制的传送辊道段，对于只需要一端进行坡口或抛光加工的管段，可通过调节摆渡料架、坡口机送料摆架和抛光机送料架的运行节奏，交替向两套数控坡口机系统送料，提高加工效率，此时，如配置前述的色标移植系统，则将龙门桁架设置在两套管端抛光系统的两抛光机送料架之间，并在龙门桁架上配置两台独立运行的打标机各自对抛光中的管段进行标记，以提高效率。

本发明的有益效果是：可实现原料管从上料架自动传送并进入各设备完成定长锯切、坡口加工、管端抛光、管段标记和堆垛的自动化作业，有效提高了加工效率，降低了劳动强度，提高了生产效益，可用于一定长度和直径范围内管子的自动备料，也是锅炉用管子自动化生产的重要实践。

附图说明

图1是本发明的小口径管自动备料工作站的整体结构和布置示意图。

图2是本发明实施例的小口径管自动备料工作站的工作流程图。

图3是本发明实施例的小口径管自动备料工作站的加工工件物流过程示意图。

图4是本发明的小口径管自动备料工作站的主视图。

图5是本发明实施例中上料架的原理示意图。

图6是本发明实施例中上料架的结构示意图。

图7是本发明实施例中定长锯切系统的结构示意图。

图8和图9是本发明实施例中过渡料架的示意图。

图10是本发明实施例中数控坡口机系统的示意图。

图11是图10中A部的局部放大图。

图12是本发明实施例中管端抛光系统中抛光机的示意图。

图13是本发明实施例中摆渡料架及其斜面暂存料位、顶升送料装置的示意图。

图中标记为：1-配电柜，2-操作台，3-上料架，4-测长料架，5-锯床，6-摆渡料架，7-数控坡口机，8-坡口机送料摆架，9-抛光机送料架，10-抛光机，11-吹屑装置，12-打标机，13-龙门桁架，14-集料仓，15-集尘器，16-双向传送辊道，17-气动翻料架，18-原料管，19-控制柜，31-液压顶升机构一，32-液压顶升机构二，40-辅助辊道，50-锯床行走底座，51-直线导轨，52-固定支撑架，53-中间支撑架，54-锯切机构，55-下料支撑架，57-过渡料架，60-斜面暂存料位，61-挡块，62-顶升送料装置，80-摆架底座，81-辊道摆架，82-同步轴一，83-同步轴二，101-抛光轮，161-双圆台辊轮，170-凹槽，620-台阶滑道，621-台阶，622-顶升送料机构，623-顶升机构底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1～图13所示，本发明的小口径管自动备料工作站集成了备料过程的多个加工工序及相应设备于一体，利用数控系统实现了自动化备料。根据管子的备料工艺路线，工作站主要由六个功能模块集合而成，分别是定长锯切、坡口加工、管端抛光、废屑清理、色标移植和自动堆垛，经由工作站的数控系统统一调度和管理。该工作站包括依次布置的上料架3、测长料架4、定长锯切系统、第一数控坡口机系统、第二数控坡口机系统、第一管端抛光机系统、第二管端抛光机系统、色标移植系统和自动堆垛系统，定长锯切系统包括锯床5和过渡料架57，每套数控坡口机系统包括数控坡口机7和可调节中心高的坡口机送料摆架8，每套管端抛光系统包括抛光机10和抛光机送料架9，于两个抛光机送料架9之间设置龙门桁架13，龙门桁架13上安装有可调节位置的打标机12和可调节位置的吹屑装置11，打标机12可在抛光过程中即实现对管段的喷码标记，并为所述吹屑装置11及抛光机10配置有集尘器15，实现废屑收集以方便清理。

上料架3与锯床5之间利用测长料架4衔接送料，锯床5与数控坡口机7之间利用过渡料架57、第一个摆渡料架6和第一个坡口机送料摆架8衔接送料，两台数控坡口机7之间利用第一个坡口机送料摆架8、第二个摆渡料架6和第二个坡口机送料摆架8衔接送料，数控坡口机7与抛光机10之间利用第二个坡口机送料摆架8、第三个摆渡料架6和第一个抛光机送料架9衔接送料，两台抛光机10之间利用第一个抛光机送料架9、第四个摆渡料架6和第二个抛光机送料架9衔接送料，最后通过第二个抛光机送料架9将管段自动归集到集料仓14中。如此，依托各种料架来实现加工系统之间的工件输送，数控系统与各料架和加工设备相连接，其工作流程如图2所示，其加工工件物流过程如图3所示。该工作站能够覆盖多种规格的管料生产，具有自感知、自执行、自适应的能力，通过简单地参数录入，实现不同规格管子加工的自适应匹配和自动加工，具备管长测量、定长锯切、坡口加工、管端抛光、废屑清理、喷码标记、自动堆垛等功能，实现管子自上料后的全流程自动化。

具体地，如图2所示，首先在操作台2录入原料管直径、壁厚及管段锯切长度、特定长度管段所需段数等信息及各设备的加工参数，然后启动运行，锯床5行走至初始位置，龙门桁架13上打标机12和吹屑装置11行走至初始位置，坡口机送料摆架8根据管子直径自动调节到适宜的中心高，上料架3开始供料，原料管18在测长料架4上测出长度，在定长锯切系统确定管子零位，根据加工所需要的段数信息和管段长度，工作站数控系统自动计算出最优的锯切点位，先进行余料锯切，再进行定长锯切，所得管段按需进入一台或两台数控坡口机7，进行一侧或两侧坡口加工后，再按需进入一台或两台抛光机10，进行一侧或两侧管端抛光，在抛光时利用打标机12对管段进行标记，最后通过自动堆垛系统将某一时间段内由同种材质和管径、壁厚的原料管所加工出的相同长度的管段视为同一型号而自动归集到某一集料仓14中，该相同时间段内加工出的其他型号的管段按同型号归集至同一集料仓14的原则自动归集到其他的集料仓14中。

实施例：

如图1～图13所示，一种小口径管自动备料工作站，包括备料架送料装置，定长锯切系统，两套数控坡口机系统，两套管端抛光机系统，色标移植系统，废屑清理收集装置，自动堆垛系统，用于系统之间工件输送的多个摆渡料架6，以及与以上的系统、装置、摆渡料架6、备料架送料装置均分别连接的数控系统。所述定长锯切系统包括锯床5和过渡料架57，所述数控坡口机系统包括数控坡口机7、坡口机送料摆架8，所述管端抛光系统包括抛光机10、抛光机送料架9，所述色标移植系统包括龙门桁架13、打标机12。所述废屑清理收集装置包括集尘器15、龙门桁架13上的吹屑装置11。所述自动堆垛系统包括集料仓14和分段独立控制的双向传输辊道16。工作站数控系统包括操作台2、配电柜1及由PLC集成的控制柜19。

所述配电柜1设有连接小口径管自动备料工作站的总控制按钮、各工位控制按钮、应急开关、电源指示灯、设备运行指示灯以及模式转换开关。

所述包含集成PLC的控制柜19内置综合管理排产软件，操作台2设置有人机交互界面和预先存储的工艺参数数据库，操作人员只需输入对应工件材质，系统会自动调出对应的工艺参数以供选择。

所述工作站数控系统具有自动和手动双控制模式，手动模式下所有的运作具有操作人员手动操作，自动模式时可根据预选设置输入的工艺参数，整机系统自动完成全流程。

如图5、图6所示，参考图13，所述备料架送料装置包括上料架3和测长料架4，上料架3用于存放原料管18，上料架3上设置有液压顶升机构31、32和斜面暂存料位60，液压顶升机构31、32接力将上料架3的原料管18转移至斜面暂存料位60，所述测长料架4上设置有测长装置、辅助辊道40和顶升送料装置62，顶升送料装置62用于将上料架3的斜面暂存料位60上的原料管转移至辅助辊道40以及将辅助辊道40的原料管转移至定长锯切系统的锯床5。

所述定长锯切系统的功能是根据原料管长度锯切原料管18形成管段，锯床5用于将管子切段，锯床5相对于被加工工件可移动，过渡料架57用于将切段后的管段输送到摆渡料架6。设所述小口径管自动备料工作站允许的原料管最大长度为L，管段最小长度为k，则所述锯床5的行程范围不小于L-k。本实施例中，如图7所示，所述锯床5包括锯床行走底座50，在锯床行走底座50上依次设置有固定支撑架52、中间支撑架53、锯切机构54和下料支撑架55，其中固定支撑架52、中间支撑架53相对于锯床行走底座50固定设置且二者间距小于管段最小长度k，锯切机构54和下料支撑架55可沿设置于锯床行走底座50上的直线导轨51移动及定位。首先利用固定支撑架52、中间支撑架53承接从测长料架4上的顶升送料装置62过来的原料管18，管子零位确定，余料锯切，定长锯切，形成的管段由过渡料架57的气动翻料架17转移到后面与之相衔接的摆渡料架6上。

如图7、图8和图9所示，锯切机构54由初始位置向原料管的管端方向移动，下料支撑架55也同同移动至管端内侧并夹紧管料，锯切机构54继续沿同向移动，管料随下料支撑架55移动直至管料的另一端触碰到感应开关（图7中未示出），此时管料的另一端位于零点，固定支撑架52、中间支撑架53夹紧管料，根据余料长度，锯切机构54移动到确定的位置，将余料部分切除，下料支撑架55释放，余料另行收集，根据管段长度，锯切机构54移动到下一锯切位置，下料支撑架55随之移动相同位置，下料支撑架55夹紧，锯切机构54锯切形成管段，下料支撑架55释放，与锯切机构54、下料支撑架55衔接的两气动翻料架17动作，管段被送入摆渡料架6，最后剩余的一截管段在固定支撑架52和中间支撑架53释放后，由与固定支撑架52和中间支撑架53衔接的两气动翻料架17送入摆渡料架6。

如图1、图4、图8、图9、图10、图11和图13所示，所述摆渡料架6上设置有斜面暂存料位60和顶升送料装置62，顶升送料装置62用于将斜面暂存料位60上的管段转移至坡口机送料摆架8或抛光机送料架9，所述坡口机送料摆架8或抛光机送料架9均包括双向传送辊道16，双向传送辊道16及辅助辊道40的辊轮均采用双圆台辊轮161，所述斜面暂存料位60的端部设有挡块61，所述顶升送料装置62包括可升降的台阶滑道620，其中较低的滑道从与所述挡块61配合的位置延伸至台阶621处，所述台阶621的位置对应于双圆台辊轮161的其中一个靠近挡块61的圆台的位置，较高的滑道从台阶621处延伸出一段距离。参见图8、图9和图13，锯切出的管段因支撑架的释放将落入气动翻料架17端部的凹槽170上，随气动翻料架17的翻转，管段滚落到摆渡料架6上的斜面暂存料位60的底部，由挡块61挡住，顶升送料装置62升起，管子沿台阶滑道620的下部滑道亦即较低的滑道滑入台阶621处，顶升送料装置62落下，管子落在双向传送辊道16的双圆台辊轮161的其中一侧圆台上，并滚入两圆台之间的辊轮凹部，可在其上随辊道行走。需要进入下个摆渡料架6时，顶升送料装置62再次升起，管子被顶入台阶滑道620，沿台阶滑道的上部滑道亦即较高的滑道进入下个摆渡料架6的斜面暂存料位60。双向传送辊道16被安装在坡口机送料摆架8和抛光机送料架9上，以方便可利用所述辊道将管段送入、送出数控坡口机7或抛光机10。设所述小口径管自动备料工作站允许的管段最大长度为K，所述坡口机送料摆架8和抛光机送料架9的双向传送辊道16包括至少三段且每段长度不小于K的可独立控制的传送辊道段，以方便控制加工节奏，提高效率。

设所述小口径管自动备料工作站允许的原料管最大直径为D，所述坡口机送料摆架8的中心高调节范围不小于D/2，坡口机送料摆架8的中心高调节在本实施例中是这样实现的，如图10和图11所示，坡口机送料摆架8包括辊道摆架81和摆架底座80，辊道摆架81安装于摆架底座80上，双向传送辊道16布置于辊道摆架81上；单个辊道摆架81包括两个对称设置的平行四边形结构，各个辊道摆架81同侧的平行四边形结构之间利用同步轴一82联动连接以方便自动控制和实现同步。坡口机送料摆架8的中心高调整时，相应顶升送料装置的中心高也因随之而调整方可适应，因此，坡口机送料摆架8上配套的顶升送料装置62布置于顶升送料机构622上，顶升送料机构622安装在各顶升机构底座623上，单个顶升送料机构622包括两个对称设置的升降摇杆机构，各顶升送料机构622之间利用同步轴二83联动连接以方便自动控制和实现同步。由此，坡口机送料摆架8能自适应管径，对一定规格范围的管段进行自动送料坡口，提高了工作站的智能化和柔性程度。

如图1、图4和图12所示，所述管端抛光系统包括抛光机送料架9、抛光机10，以便将坡口加工完毕的管段送入抛光机10进行抛光。抛光机送料架9上辊道送料后，抛光轮101进给加工，抛光完成后，所述辊道退料。打标机12在龙门桁架13的伺服系统作用下运行到适宜的位置，在管子抛光滚动的同时进行管子标记，标记方式为喷枪喷漆，范围为360°。所述废屑清理收集装置包括集尘器15、置于龙门桁架13上的吹屑装置11亦可在龙门桁架13上行走及定位，吹屑装置11对准管段位于抛光机10外部的一端进行吹扫，在管端抛光时亦吹出管段内部的残屑，残屑与管端抛光加工中产生的尘屑一同被集尘器15收集。管子抛光完成后，退回至抛光机送料架9的双向传送辊道16上。

设所述小口径管自动备料工作站允许的管段最大长度为K，所述坡口机送料摆架8和抛光机送料架9的双向传送辊道16包括至少三段且每段长度不小于K的可独立控制的传送辊道，各段传送辊道的传送方向及配套的顶升送料装置62均可独立控制，根据管段长度，控制管段运行至相应放置位置，例如以接近开关确认位置，再利用单独控制的各段传送辊道的顶升送料装置62将管段推入相应的集料仓14中，完成自动堆垛。

同一批原料管的材质和外径、壁厚相同，但往往原料管长度有所不同，利用本实施例的工作站可自动匹配管径，适应于一端或两端需要开坡口或抛光加工的加工需求，根据输入参数材质等信息，自动完成各设备参数初始化调整，利用综合管理排产软件自动排产计数，使其效率最大化，操作简便化，该工作站可覆盖大范围管径、长度、壁厚、材质的管子的加工。

本实施例中未对具体的PLC控制系统设计予以详述，但在本实施例以上说明内容的基础上，根据现有的PLC原理是可以设计出相应控制系统的。本实施例中也未对诸如锯切机构54、下料支撑架55在直线导轨51上的移动和定位的具体结构，打标机12、吹屑装置11在龙门桁架上的定位和行走机构予以详述，是因为现有技术中可有多种的结构及控制系统可以实现。

本实施例具有智能化程度高、操作简单、安全可靠、加工效率高、工艺精度高、使用寿命长的特点，是锅炉领域管子自动生产智能制造转型目标的一个重要实践探索，可提升车间装备自动化、智能化水平，有效提高劳动效率，降低劳动强度，保证加工质量，节约成本，提高生产效益。

Claims (11)

1.小口径管自动备料工作站，其特征是：包括备料架送料装置，定长锯切系统，两套数控坡口机系统，两套管端抛光机系统，自动堆垛系统，用于系统之间工件输送的摆渡料架（6），以及与以上系统、摆渡料架、备料架送料装置均分别连接的数控系统，其中，

备料架送料装置包括上料架（3）和测长料架（4），上料架（3）用于存放原料管，测长料架（4）测量原料管长度后将原料管送入定长锯切系统；

定长锯切系统包括锯床（5）和过渡料架（57），锯床（5）用于将管子切段，过渡料架（57）用于将切段后的管段输送到摆渡料架（6）；

每套数控坡口机系统包括数控坡口机（7）和坡口机送料摆架（8），坡口机送料摆架（8）的中心高可调节，坡口机送料摆架（8）用于在摆渡料架（6）与数控坡口机（7）之间转运管段，单台数控坡口机（7）只对一侧的管端进行坡口加工；

每套管端抛光系统包括抛光机（10）和抛光机送料架（9），抛光机送料架（9）用于在摆渡料架（6）与抛光机（10）之间转运管段，单台抛光机（10）只对一侧的管端进行抛光加工；

自动堆垛系统包括至少两个集料仓（14），管段由抛光机送料架（9）或摆渡料架（6）送入集料仓（14）。

2.如权利要求1所述的小口径管自动备料工作站，其特征是：所述工作站还包括用于在进入自动堆垛系统之前对管段进行标记的色标移植系统，色标移植系统包括安装有打标机（12）的龙门桁架（13），龙门桁架（13）设置在抛光机送料架（9）的附近，打标机（12）于龙门桁架（13）上的位置可调节。

3.如权利要求2所述的小口径管自动备料工作站，其特征是：所述龙门桁架（13）上还安装有可调节位置的吹屑装置（11），并为所述吹屑装置（11）及抛光机（10）配置有集尘器（15）。

4.如权利要求2所述的小口径管自动备料工作站，其特征是：所述管段由抛光机送料架（9）送入集料仓（14）。

5.如权利要求1～4中任意一项权利要求所述的小口径管自动备料工作站，其特征是：所述锯床（5）相对于被加工工件可移动，设所述小口径管自动备料工作站允许的原料管最大长度为L，管段最小长度为k，则所述锯床（5）的行程范围不小于L-k。

6.如权利要求5所述的小口径管自动备料工作站，其特征是：所述上料架（3）上设置有液压顶升机构（31、32）和斜面暂存料位（60），液压顶升机构（31、32）将上料架（3）的原料管转移至斜面暂存料位（60），所述测长料架（4）上设置有测长装置、辅助辊道（40）和顶升送料装置（62），顶升送料装置（62）用于将斜面暂存料位（60）上的原料管转移至辅助辊道（40）以及将辅助辊道（40）的原料管转移至锯床（5）；所述摆渡料架（6）上设置有斜面暂存料位（60）和顶升送料装置（62），顶升送料装置（62）用于将斜面暂存料位（60）上的管段转移至坡口机送料摆架（8）或抛光机送料架（9）。

7.如权利要求6所述的小口径管自动备料工作站，其特征是：所述锯床（5）包括锯床行走底座（50），在锯床行走底座（50）上依次设置有固定支撑架（52）、中间支撑架（53）、锯切机构（54）和下料支撑架（55），其中固定支撑架（52）、中间支撑架（53）相对于锯床行走底座（50）固定设置且二者间距小于管段最小长度k，锯切机构（54）和下料支撑架（55）可沿设置于锯床行走底座（50）上的直线导轨（51）移动及定位。

8.如权利要求7所述的小口径管自动备料工作站，其特征是：所述过渡料架（57）包括分别衔接在固定支撑架（52）、中间支撑架（53）、锯切机构（54）及下料支撑架（55）与摆渡料架（6）之间的四个气动翻料架（17），其中，与固定支撑架（52）、中间支撑架（53）相衔接的两个气动翻料架（17）联动，与锯切机构（54）及下料支撑架（55）相衔接的两个气动翻料架（17）联动。

9.如权利要求6所述的小口径管自动备料工作站，其特征是：所述坡口机送料摆架（8）或抛光机送料架（9）均包括双向传送辊道（16），双向传送辊道（16）及辅助辊道（40）的辊轮均采用双圆台辊轮（161），所述斜面暂存料位（60）的端部设有挡块（61），所述顶升送料装置（62）包括可升降的台阶滑道（620），其中较低的滑道从与所述挡块（61）配合的位置延伸至台阶（621）处，所述台阶（621）的位置对应于双圆台辊轮（161）的其中一个靠近挡块（61）的圆台的位置，较高的滑道从台阶（621）处延伸出一段距离。

10.如权利要求9所述的小口径管自动备料工作站，其特征是：设所述小口径管自动备料工作站允许的原料管最大直径为D，所述坡口机送料摆架（8）的中心高调节范围不小于D/2，坡口机送料摆架（8）还包括辊道摆架（81）和摆架底座（80），辊道摆架（81）安装于摆架底座（80）上，双向传送辊道（16）布置于辊道摆架（81）上；单个辊道摆架（81）包括两个对称设置的平行四边形结构，各个辊道摆架（81）同侧的平行四边形结构之间联动连接。

11.如权利要求6所述的小口径管自动备料工作站，其特征是：设所述小口径管自动备料工作站允许的管段最大长度为K，所述坡口机送料摆架（8）和抛光机送料架（9）的双向传送辊道（16）包括至少三段且每段长度不小于K的可独立控制的传送辊道段。

Images