CN115122096A - 一种管材的打标和去氧化皮装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管材的打标和去氧化皮装置，包括固定底座，固定底座包括钢管固定架和底座，钢管固定架位于底座一侧，用于固定钢管，钢管固定架的上方设有激光测距仪，底座上端面固设有升降机构，升降机构的升降端连接有平台支架，驱动平台支架升降，平台支架上安装有激光打标机，激光打标机用于对钢管进行打标，平台支架上还安装有打磨机构，打磨机构用于在打标前对钢管去氧化皮，打磨机构的旁侧连接有集尘机构，集尘机构用于收集打磨机构产生的粉尘。本发明具有测量生产线中钢管的管径，根据钢管管径调整本发明装置的高度、自动打磨钢管表面去氧化皮、检测钢管的牌号，并根据检测结果对钢管进行牌号打标的效果。

Description

一种管材的打标和去氧化皮装置

技术领域

本发明属于冶金在线检测技术领域，特别涉及一种管材的打标和去氧化皮装置。

背景技术

在不锈钢、合金钢等钢铁管材生产中，不同牌号的钢材颜色区分上基本无差别，而性能却差异非常大，相应的售价也不尽相同，如果错误使用可能会造成无法挽回的损失。

在实际生产中，生产线中的钢管表面会有一层厚厚的氧化皮，影响操作人员取样检验；并且同一批次、牌号的钢管中偶尔会掺杂其他牌号的钢管，且一条生产线可能会穿插生产不同规格管径的钢管。这些现象和问题给生产企业在牌号检测化验方面提出了更高的要求。现有的钢铁牌号检测的方法只有实验室化验法，需要操作人员从生产线中钢材上取样，送交化验室进行检测。这种实验室化验法具有检测周期长，效率低，耗费人力，实时性差，而且只能采用抽检的检验方式等缺点，已经跟不上高速发展的不锈钢、合金钢的生产线需求。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种管材的打标和去氧化皮装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种管材的打标和去氧化皮装置，包括固定底座，所述固定底座包括钢管固定架和底座；

所述钢管固定架位于底座一侧，用于固定钢管；

所述钢管固定架的上方设有激光测距仪；

所述底座上端面固设有升降机构，所述升降机构的升降端连接有平台支架；

所述平台支架上安装有激光打标机，所述激光打标机用于对钢管进行打标；

所述平台支架上还安装有打磨机构，所述打磨机构用于在打标前对钢管去氧化皮；

所述打磨机构的旁侧连接有集尘机构，所述集尘机构用于收集打磨机构产生的粉尘；

所述底座上还安装有控制处理模块，所述控制处理模块分别与激光测距仪、升降机构、激光打标机、集尘机构和打磨机构电性连接。

优选地，所述平台支架呈L形，包括相互垂直的平台和支撑架；

所述支撑架上固定连接有导轨；

所述激光打标机安装在平台上；

所述导轨滑动配合有滑块座；

所述滑块座上还固定安装有滑台气缸；

所述打磨机构安装在滑台气缸上。

优选地，所述平台上还安装有激光分析仪。

优选地，所述升降机构包括升降电机；

所述升降电机沿轴向安装有第一转向器和第二转向器；

所述第一转向器与升降电机的输出轴连接，所述第二转向器与第一转向器之间连接有第二连接杆；

所述第一转向器一侧设置有第一丝杆升降机，所述第一转向器与第一丝杆升降机之间连接有第一连接杆；

所述第二转向器两侧均设置有第二丝杆升降机，所述第二转向器与第二丝杆升降机之间连接有第二连接杆；

所述第一丝杆升降机和第二丝杆升降机均与平台支架连接。

优选地，所述打磨机构包括砂轮、皮带、打磨电机和固定座；

所述固定座与滑台气缸固定连接，通过所述滑台气缸往复滑动；

所述砂轮固定连接有转轴，所述转轴与固定座转动连接；

所述打磨电机与固定座固定连接；

所述打磨电机与砂轮连接的转轴通过所述皮带传动连接；

所述砂轮外部还设置有轮罩，所述轮罩与固定座固定连接。

优选地，所述滑块座还固定连接有有杆气缸，所述有杆气缸安装在导轨侧面，用于推动滑块座沿与固定座垂直的方向滑动。

优选地，所述轮罩还固定连接有收尘上管，所述收尘上管与轮罩内腔连通。

优选地，所述集尘机构包括收尘风机、滤箱和收尘下管；

所述收尘风机安装在滤箱上；

所述收尘下管一端与收尘风机连接，另一端与所述收尘上管连接。

优选地，所述的底座为框架式结构，控制处理模块安装在框架式底座的内部。

本发明的有益效果：

1、本发明通过使用升降机构、激光打标机、集尘机构和打磨机构，在使用过程中，通过升降机构调整高度使激光打标机和打磨机构与钢管对齐，然后通过打磨机构对打标处进行打磨，最后激光打标机对钢管进行打标；

2、本发明通过使用激光分析仪，利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术，能够快速、准确地检测出钢管中各元素的含量，通过分析运算确定钢管牌号，根据激光分析仪检测的结果，激光打标机自动给钢管打上对应的牌号；

3、本发明的管材的打标和去氧化皮装置能测量生产线上钢管的管径；

4、本发明的目的在于提供一种管材的打标和去氧化皮装置，其具有测量生产线中钢管的管径，根据钢管管径调整本发明装置的高度、自动打磨钢管表面去氧化皮、检测钢管的牌号，并根据检测结果对钢管进行牌号打标的效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的一种管材的打标和去氧化皮装置的结构示意图；

图2示出了打磨机构的示意图；

图3示出了升降机构的示意图；

图4示出了平台支架的示意图；

图5示出了平台支架、升降机构、集尘机构和打磨机构的连接关系图。

图中：1、激光测距仪；2、底座；3、控制处理模块；4、升降机构；41、升降电机；42、第一转向器；421、第二转向器；43、第一连接杆；431、第二连接杆；44、第一丝杆升降机；441、第二丝杆升降机；5、激光打标机；6、平台支架；61、平台；62、导轨；63、支撑架；7、激光分析仪；8、集尘机构；81、收尘风机；82、滤箱；83、收尘下管；9、滑块座；10、滑台气缸；11、有杆气缸；12、打磨机构；121、砂轮；122、皮带；123、打磨电机；124、收尘上管；125、固定座；126、轮罩；13、钢管固定架。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种管材的打标和去氧化皮装置，如图1所示，包括固定底座、升降机构4、激光打标机5、平台支架6、集尘机构8和打磨机构12，其中，固定底座包括钢管固定架13和底座2，钢管固定架13位于底座2一侧，且与底座2平行设置，用于固定钢管，升降机构4安装在底座2上端面，平台支架6与升降机构4的升降端连接，通过升降机构4升降，另外，激光打标机5安装在平台支架6上，用于对钢管打标，打磨机构12安装在平台支架6上，用于在打标前对钢管去氧化皮，集尘机构8位于打磨机构12旁侧，与打磨机构12连接，用于收集打磨机构12产生的粉尘。

如图2所示，打磨机构12包括砂轮121、皮带122、打磨电机123和固定座125，其中，固定座125与滑台气缸10固定连接，通过滑台气缸10往复滑动，砂轮121固定连接有转轴，转轴与固定座125转动连接，打磨电机123与固定座125固定连接，打磨电机123与砂轮121连接的转轴通过皮带122传动连接，砂轮121外部还设置有轮罩126，轮罩126与固定座125固定连接。

需要说明的是，首先打磨机构12安装在平台支架6上，可以随平台支架6一起升降，在工作时，让砂轮121与钢管接触，打磨电机123通过皮带122带动砂轮121转动，然后砂轮121对钢管表面进行打磨，打磨产生的粉尘会堆积在轮罩126的内腔。

如图3所示，升降机构4包括升降电机41，其中，升降电机41沿轴向安装有第一转向器42和第二转向器421，第一转向器42与升降电机41的输出轴连接，第二转向器421与第一转向器42之间连接有第二连接杆431，第一转向器42一侧设置有第一丝杆升降机44，第一转向器42与第一丝杆升降机44之间连接有第一连接杆43，第二转向器421两侧均设置有第二丝杆升降机441，第二转向器421与第二丝杆升降机441之间连接有第二连接杆431，第一丝杆升降机44和第二丝杆升降机441均与平台支架6连接。

需要说明的是，第一转向器42和第二转向器421均为T4转向器，在工作时，升降电机41通过第一转向器42和第二转向器421驱动第一连接杆43和第二连接杆431转动，然后第一连接杆43和第二连接杆431驱动第一转向器42和第二转向器421，实现升降运动，然后升降机构4可以让平台支架6实现升降。

结合图1和图4，平台支架6呈L形，包括相互垂直的平台61和支撑架63，支撑架63上固定连接有导轨62，激光打标机5和激光分析仪7均安装在平台61上，导轨62滑动配合有滑块座9，滑块座9上还固定安装有滑台气缸10，打磨机构12安装在滑台气缸10上。

需要说明的是，滑台气缸10可以推动打磨机构12沿垂直于钢管的方向移动，激光打标机5可以给钢管表面打标，而激光分析仪7为LIBS激光分析仪7，设置在接近激光测距仪1的一端，其作用是利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术，激光器发射一束高能量的激光聚焦到钢管表面产生等离子体，收集等离子体光谱进行定性、定量分析运算，保证LIBS检测激光能够达到砂轮121打磨完成的区域。另外，在实际工作时，激光打标机5和激光分析仪7需要保证与待测钢管保持同一高度。

如图5所示，滑块座9还固定连接有有杆气缸11，有杆气缸11安装在导轨62侧面，用于推动滑块座9沿钢管轴向滑动。

需要说明的是，结合图1和图5，在导轨62的侧面设置有气缸安装位E，用来安装有杆气缸11，有杆气缸11在工作时是沿图1中钢管的轴向来推动滑块座9滑动，从而推动砂轮121和打磨电机123沿钢管的轴向移动。

结合图2和图5，集尘机构8包括收尘风机81、滤箱82和收尘下管83，收尘风机81安装在滤箱82上，收尘下管83一端与收尘风机81连接，另一端与收尘上管124连接，轮罩126还固定连接有收尘上管124，收尘上管124与轮罩126内腔连通。

需要说明的是，当粉尘堆积在轮罩126内时，收尘风机81会通过收尘上管124和收尘下管83收集粉尘，粉尘被收集后会进入收尘风机81底部的滤箱82中。

进一步地，钢管固定架13上方还设有激光测距仪1，激光测距仪1用于测量激光测距仪1距离钢管的距离，另外，底座2上还安装有控制处理模块3，控制处理模块3分别与激光测距仪1、升降机构4、激光打标机5、集尘机构8和打磨机构12电性连接。

进一步地，底座2为框架式结构，所述控制处理模块3安装在框架式底座2的内部。

需要说明的是，激光测距仪1与控制处理模块3连接，发送测距数据，另外控制处理模块3可以控制升降电机41进行升降调节，还可以控制打磨电机123和收尘风机81的启动和停止，而激光打标机5则接受控制处理模块3的指令进行打标。

需要进一步说明的是，控制处理模块3还可以对滑台气缸10和有杆气缸11进行指令切换，而且还可以控制激光分析仪7进行钢管的成分检测。

在具体实施过程中，本发明的管材的打标和去氧化皮装置安装于钢管生产线的一旁，运行过程如下：

当待测钢管A来到本发明装置前，开始检测，激光测距仪1开启发射出测距激光B，测量出激光测距仪1与待测钢管A之间的距离，将数据发送给控制处理模块3进行运算，确定待测钢管A的管径，同时控制处理模块3给升降电机41发出指令，调节包括打磨机构12、激光打标机5、激光分析仪7的高度，使得砂轮121，激光打标机5，激光分析仪7的高度与待测钢管A的轴线等高。

然后，滑台气缸10推进，将上方的打磨机构12推向待测钢管A，砂轮121压在待测钢管A的外壁上，打磨电机123通过皮带122（V型）带动砂轮121高速旋转，对待测钢管A表面的氧化皮进行切屑打磨。

需要特别说明的是，给滑台气缸10的气源压强一定，得到的推力一定，切割打磨时间一定，就可以针对不同管径的钢管得到深度一定的切痕。

待打磨机构12对待测钢管A表面的氧化皮打磨完成后，滑台气缸10切换，打磨机构12退出，有杆气缸11启动活塞杆收回（初始状态有杆气缸11活塞杆是伸出状态，此时打磨机构12上的砂轮121位于激光分析仪7的光学路径正前方，所以打磨去氧化皮的区域也处于激光分析仪7的正前方），带动滑块座9以及滑块座9上方的滑台气缸10、打磨机构12，沿着导轨62向远离激光测距仪1的方向运动，打磨机构12让开去氧化皮区域，让激光分析仪7同时分析去氧化皮的区域。

这时，激光分析仪7启动发射一束高能量的LIBS检测激光D聚焦到待测钢管A的表面（完成打磨去氧化皮的区域）产生等离子体，同时收集等离子体光谱进行分析运算比对得出待测钢管A的牌号。

最后，控制处理模块3发出指令，激光打标机5发射打标激光C，对待测钢管A表面进行牌号打标。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种管材的打标和去氧化皮装置，其特征在于，包括固定底座，所述固定底座包括钢管固定架（13）和底座（2）；

所述钢管固定架（13）位于底座（2）一侧，用于固定钢管；

所述钢管固定架（13）的上方设有激光测距仪（1）；

所述底座（2）上端面固设有升降机构（4），所述升降机构（4）的升降端连接有平台支架（6）；

所述平台支架（6）上安装有激光打标机（5），所述激光打标机（5）用于对钢管进行打标；

所述平台支架（6）上还安装有打磨机构（12），所述打磨机构（12）用于在打标前对钢管去氧化皮；

所述打磨机构（12）的旁侧连接有集尘机构（8），所述集尘机构（8）用于收集打磨机构（12）产生的粉尘；

所述底座（2）上还安装有控制处理模块（3），所述控制处理模块（3）分别与激光测距仪（1）、升降机构（4）、激光打标机（5）、集尘机构（8）和打磨机构（12）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种管材的打标和去氧化皮装置，其特征在于，所述平台支架（6）呈L形，包括相互垂直的平台（61）和支撑架（63）；

所述支撑架（63）上固定连接有导轨（62）；

所述激光打标机（5）安装在平台（61）上；

所述导轨（62）滑动配合有滑块座（9）；

所述滑块座（9）上还固定安装有滑台气缸（10）；

所述打磨机构（12）安装在滑台气缸（10）上。

3.根据权利要求2所述的一种管材的打标和去氧化皮装置，其特征在于，所述平台（61）上还安装有激光分析仪（7）。

4.根据权利要求1所述的一种管材的打标和去氧化皮装置，其特征在于，所述升降机构（4）包括升降电机（41）；

所述升降电机（41）沿轴向安装有第一转向器（42）和第二转向器（421）；

所述第一转向器（42）与升降电机（41）的输出轴连接，所述第二转向器（421）与第一转向器（42）之间连接有第二连接杆（431）；

所述第一转向器（42）一侧设置有第一丝杆升降机（44），所述第一转向器（42）与第一丝杆升降机（44）之间连接有第一连接杆（43）；

所述第二转向器（421）两侧均设置有第二丝杆升降机（441），所述第二转向器（421）与第二丝杆升降机（441）之间连接有第二连接杆（431）；

所述第一丝杆升降机（44）和第二丝杆升降机（441）均与平台支架（6）连接。

5.根据权利要求2所述的一种管材的打标和去氧化皮装置，其特征在于，所述打磨机构（12）包括砂轮（121）、皮带（122）、打磨电机（123）和固定座（125）；

所述固定座（125）与滑台气缸（10）固定连接，通过所述滑台气缸（10）往复滑动；

所述砂轮（121）固定连接有转轴，所述转轴与固定座（125）转动连接；

所述打磨电机（123）与固定座（125）固定连接；

所述打磨电机（123）与砂轮（121）连接的转轴通过所述皮带（122）传动连接；

所述砂轮（121）外部还设置有轮罩（126），所述轮罩（126）与固定座（125）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种管材的打标和去氧化皮装置，其特征在于，所述滑块座（9）还固定连接有有杆气缸（11），所述有杆气缸（11）安装在导轨（62）侧面，用于推动滑块座（9）沿与固定座（125）垂直的方向滑动。

7.根据权利要求5所述的一种管材的打标和去氧化皮装置，其特征在于，所述轮罩（126）还固定连接有收尘上管（124），所述收尘上管（124）与轮罩（126）内腔连通。

8.根据权利要求6所述的一种管材的打标和去氧化皮装置，其特征在于，所述集尘机构（8）包括收尘风机（81）、滤箱（82）和收尘下管（83）；

所述收尘风机（81）安装在滤箱（82）上；

所述收尘下管（83）一端与收尘风机（81）连接，另一端与所述收尘上管（124）连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种管材的打标和去氧化皮装置，其特征在于，所述底座（2）为框架式结构，控制处理模块（3）安装在框架式底座（2）的内部。

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