CN115646955A - 一种钢管清洗机及其清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管清洗机及其清洗方法，所述钢管清洗机包括机架、凸轮机构、托举机构、夹持固定机构、铲刀梁和送料机构。所述机架包括四根导柱、下框架和上框架；所述凸轮机构包括凸轮驱动装置、凸轮架、导轮和凸轮板；所述托举机构包括托举架、滚轮、立柱和叉型托爪；所述夹持固定机构包括夹持固定架、第一固定装置和第二固定装置；所述铲刀梁包括横梁、纵梁和铲刀。所述清洗机及其清洗方法具有自动上料、自动装夹、自动清理钢管、自送下料的功能，改变了传统人工铲除钢管表面杂物的落后方式，极大提高了清理效率，降低了工人劳动量，加快了钢管周转效率。

Description

一种钢管清洗机及其清洗方法

技术领域

本发明属于钢管清洗技术领域，尤其涉及一种钢管清洗机及其清洗方法

背景技术

目前，在建设工程中常常用到脚手架，而脚手架租赁业务也逐渐出现。脚手架钢管退场后，钢管表面往往附着有水泥、混凝土、砂浆等杂物，需要材料周转站进行清理和维护，方能再次租赁给项目。

目前材料周转站一般采用人工清理的模式：先由操作人员筛选报废品，然后逐根拿取、搬运、敲铲。这种钢管清理模式效率十分低下，难以满足周转站的清理需求，因此需要建立自动化清理体系来满足钢管清洗需求。

发明内容

本申请提供了一种钢管清洗机及其清洗方法，用于解决现有现有中人工清理钢管效率低下、难以满足需求的问题。

为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

一种钢管清洗机，包括机架、凸轮机构、托举机构、夹持固定机构、铲刀梁和送料机构；

所述机架包括四根竖向设置的导柱，以及用于固定导柱的下框架和上框架；所述下框架上设置有一对平行间隔设置的导轨；

所述凸轮机构包括凸轮驱动装置、凸轮架、导轮和凸轮板；所述导轮设置于所述凸轮架底部并支撑于所述导轨上；所述凸轮架上方设置有若干对凸轮板，所述凸轮板顶部为多台阶结构，相邻台阶之间通过斜坡连接；所述凸轮驱动装置与凸轮架连接，能够使凸轮架沿导轨水平往复移动；

所述托举机构包括托举架、滚轮、立柱和叉型托爪；所述托举架两端分别套设在两侧的导柱上；托举架底部设置有若干对滚轮，所述滚轮支撑于所述凸轮板顶部；所述叉型托爪设置于所述立柱顶部，所述叉型托爪用于托举钢管；

所述夹持固定机构包括夹持固定架、第一固定装置和第二固定装置；所述夹持固定架两端分别套设在两侧的导柱上，并且搁置于上框架上；所述第一固定装置和第二固定装置间隔设置于所述夹持固定架上，分别用于固定钢管两端；所述第一固定装置包括旋转电机，能够使钢管转动；

所述铲刀梁包括横梁、纵梁和铲刀；所述横梁与导柱固定连接，所述纵梁平行间隔设置且两端分别与两侧的横梁连接，每一根纵梁下方设置有两排交错布设的铲刀；

所述送料机构用于运送钢管。

进一步，所述叉型托爪包括托爪基座、托爪主体和第一万向球，所述托爪基座设置于立柱顶部，所述托爪主体底部与托爪基座连接，所述托爪主体顶部包括两个呈倒八字设置的枝杈，每一个枝杈上设置有一个第一万向球，两个所述第一万向球相对设置；

所述托爪基座为底部敞口的管状结构，所述托爪基座套设在立柱顶部，顶部设置有竖向通孔；所述托爪主体底部设置有竖向轴杆，所述竖向轴杆底端穿过竖向通孔，并固定在所述立柱上；所述竖向轴杆上设置有顶撑弹簧，所述顶撑弹簧两端分别抵在立柱顶部和托爪基座内侧顶部。

进一步，所述第一固定装置包括旋转电机、齿轮箱和卡盘装置；所述齿轮箱中设置有齿轮组，用以使旋转电机控制卡盘装置转动；

所述卡盘装置包括卡盘座、夹具座、夹爪、第一柱塞弹簧和触头；所述卡盘座的背面与齿轮箱中的齿轮组的齿轮轴连接，正面设置有夹具座；所述夹具座上铰接设置两个夹爪，夹爪包括呈L形设置的第一支腿和第二支腿，所述第一支腿中部与夹具座铰接，一端设置有触头，另一端与第二支腿形成一体结构；所述第二支腿与卡盘座之间设置有第一柱塞弹簧。

进一步，第二固定装置包括支座、伸缩驱动装置、滑移梁和顶针；所述支座与夹持固定架连接，所述伸缩驱动装置用于使滑移梁水平往复移动，顶针设置于所述滑移梁前端；

所述顶针包括壳体、第二柱塞弹簧、锥体、轴杆、轴承、转盘和第二万向球；所述壳体中间为圆环，圆环的空腔内设置有凸台，圆环四周设置有呈十字形的柱状结构；所述柱状结构沿程度方向设置有通孔，通孔内设置有第二柱塞弹簧；所述轴承设置于所述圆环的空腔内，并通过四个第二柱塞弹簧顶撑固定；所述轴杆设置于锥体的一侧，穿过轴承并与轴承内圈固定连接；所述转盘设置于壳体一侧，且与轴承分别位于圆环凸台的两侧，转盘与所述轴杆端部连接，在转盘与壳体的接触面上设置有第二万向球。

进一步，所述滑移梁上还设置有退料装置，所述退料装置包括水平杆、端板、翻板、拉簧和限位件；所述水平杆一端与滑移梁固定连接，另一端设置有端板，所述端板两侧铰接设置翻板，所述端板和翻板之间有拉簧，所述限位块用于限制翻板转动范围。

进一步，所述铲刀包括铲刀壳体、刀片、紧固螺栓和预紧弹簧；

所述铲刀壳体底部设置有槽孔和螺栓孔；

所述刀片为倒L形结构，包括一体设置的水平部和竖直部，竖直部从铲刀壳体的槽孔中穿出，竖直部底端都设置有刃口，水平部设置有螺栓孔；

所述螺栓一端穿过铲刀壳体的螺栓孔、刀片的螺栓孔并固定在纵梁上所述螺栓上设置有预紧弹簧，所述预紧弹簧分别顶撑在刀片水平部和纵梁上。

进一步，所述送料机构包括送料架、送料驱动电机、传动机构、送料链、第一转轴和第二转轴；

所述第一转轴和第二转轴平行间隔设置于送料架上，所述送料链两端分别绕过第一转轴和第二转轴，送料驱动电机通过传动机构控制第一转轴转动，从而使送料链转动，第二转轴随动；

送料链上间隔设置若干固定座，固定座顶部设置有用于搁置钢管的V形槽口。

进一步，所述凸轮板顶部包括由下而上依次设置的第一台阶、第二台阶和第三台阶，所述第一台阶与第二台阶通过第一斜坡连接，所述第二台阶与第三台阶通过第二斜坡连接，所述第一斜坡与第二斜坡倾斜方向一致；

所述托举机构的滚轮支撑于凸轮板的第一台阶时，叉型托爪位于初始状态，且与钢管位置匹配；滚轮支撑位于凸轮板的第二台阶时，叉型托爪托举钢管至与夹持固定机构相匹配位置；滚轮支撑于凸轮板的第三台阶时，叉型托爪托举钢管至与铲刀梁匹配位置。

相应地，本申请还提供了一种所述的钢管清洗机清洗钢管的方法，包括如下步骤：

步骤一：将钢管通过送料结构运送至托举机构的叉型托爪正上方；

步骤二：凸轮驱动装置推动凸轮架移动，使托举机构的滚轮沿凸轮板顶部移动并顶升，托举机构的叉型托爪托举钢管至与夹持固定机构相匹配的高度；

步骤三：夹持固定机构的第一固定装置和第二固定装置夹持钢管两端；

步骤四：凸轮驱动装置推动凸轮架移动，使托举机构的滚轮沿凸轮板顶部继续移动并顶升，托举机构的叉型托爪将所述夹持固定机构和钢管托举至与铲刀梁的铲刀相匹配的高度；

步骤五：夹持固定机构的第一固定装置的旋转电机转动，带动钢管转动，铲刀切削钢管上的杂物；

步骤六：钢管上的杂物清理完毕，夹持固定机构的第一固定装置的旋转电机停止转动，凸轮驱动装置拉动凸轮架移动，使托举机构的滚轮沿凸轮板顶部移动并下降，使夹持固定机构恢复初始位置；

步骤七：夹持固定机构的第二固定装置和第一夹持固定结构松开钢管两端；

步骤八：凸轮驱动装置拉动凸轮架移动，使托举机构沿第一斜坡移动至第一台阶上，钢管搁置于送料链的固定座上；

步骤九：通过送料机构将钢管移走。

进一步，所述钢管为盘扣式钢管，包括立杆和连接盘；

所述第一固定装置包括旋转电机、齿轮箱和卡盘装置；

所述第二固定装置包括支座、伸缩驱动装置、滑移梁和顶针；

所述滑移梁上还设置有退料装置，所述退料装置包括水平杆、端板、翻板、拉簧和限位件；

步骤三中，夹持固定机构的第一固定装置和第二固定装置夹持钢管两端，具体包括：伸缩驱动装置推动滑移梁移动，翻板移动至连接盘处时在连接盘作用下翻转并越过连接盘后展开；顶针移动并插入盘扣式钢管端部，使盘扣式钢管端部抵紧卡盘装置；

步骤七中，夹持固定机构的第二固定装置和第一夹持固定结构松开钢管两端，具体包括：伸缩驱动装置拉动滑移梁撤回，顶针与盘扣式钢管端部分离；翻板拉动盘扣式钢管的连接盘，使盘扣式钢管与卡盘装置分离。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：所述钢管清洗机通过送料机构将钢管送至托举机构的叉型托爪正上方，通过凸轮机构使托举机构的叉型托爪托举钢管至夹持固定机构相匹配的高度，然后通过夹持固定机构将钢管固定，通过凸轮机构使托举机构的叉型托爪托举钢管和夹持固定机构至铲刀梁位置处，通过夹持固定机构使钢管转动完成钢管表面杂物的铲削，然后使夹持固定机构与钢管分开，通过托举机构将钢管搁置于送料机构上，并由送料机构运走。所述清洗机具有自动上料、自动装夹、自动清理钢管、自送下料的功能，改变了传统人工铲除钢管表面杂物的落后方式，极大提高了清理效率，降低了工人劳动量，加快了钢管周转效率。

附图说明

图1为本发明中的钢管清洗机的结构示意图；

图2为本发明中的钢管清洗机的主视图；

图3为本发明中的机架和铲刀梁的结构示意图；

图4为本发明中的凸轮架、凸轮板和导轮的结构示意图；

图5为本发明中的托举机构的结构示意图；

图6为本发明中的叉型托爪的结构示意图；

图7为本发明中的叉型托爪的剖视图；

图8为本发明中的夹持固定机构的结构示意图；

图9为本发明中的第一固定装置的结构示意图；

图10为本发明中的卡盘装置的结构示意图；

图11为本发明中的第二固定装置的结构示意图；

图12为本发明中的顶针的结构示意图；

图13为本发明中的顶针的爆炸图；

图14为本发明中的纵梁和铲刀的侧视图；

图15为本发明中的铲刀的结构示意图；

图16为本发明中的送料机构的结构示意图；

图17为本发明中的退料装置的结构示意图。

图中标号如下：

1-钢管；

100-机架；110-导柱；120-下框架；121-导轨；130-上框架；

200-凸轮机构；210-凸轮驱动装置；220-凸轮架；230-导轮；240-凸轮板；241-第一台阶；242-第一斜坡；243-第二台阶；244-第二斜坡；245-第三台阶；250-连接板；

300-托举机构；310-托举架；311-滑动轴承；320-滚轮；330-立柱；340-叉型托爪；341-托爪基座；342-托爪主体；343-第一万向球；344-竖向轴杆；345-顶撑弹簧；

400-夹持固定机构；410-夹持固定架；

420-第一固定装置；421-旋转电机；422-齿轮箱；423-卡盘装置；4231-卡盘座；4232-夹具座；4233-夹爪；4234-第一柱塞弹簧；4235-触头；

430-第二固定装置；431-支座；432-伸缩驱动装置；433-滑移梁；434-顶针；4341-壳体；4342-第二柱塞弹簧；4343-锥体；4344-轴杆；4345-轴承；4346-转盘；4347-第二万向球；440-退料装置；441-水平杆；442-端板；443-翻板；444-拉簧；445-限位件；

500-铲刀梁；510-横梁；520-纵梁；530-铲刀；531-铲刀壳体；532-刀片；533-紧固螺栓；534-预紧弹簧；

600-送料机构；610-送料架；620-送料驱动电机；630-传动机构；640-送料链；641-固定座；650-第一转轴；660-第二转轴；670-传送带。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的一种钢管清洗机及其清洗方法作进一步详细说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

结合图1和图2所示，本实施例提供的一种钢管清洗机包括机架100、凸轮机构200、托举机构300、夹持固定机构400和铲刀梁500，以及送料机构600。

结合图1至图3所示，所述机架100包括四根竖向设置的导柱110，以及用于固定导柱110的下框架120和上框架130。所述下框架120上设置有一对平行间隔设置的导轨121。

结合图1、图2和图4所示，所述凸轮机构200包括凸轮驱动装置210、凸轮架220、导轮230和凸轮板240。所述导轮230设置于所述凸轮架220底部且成对设置，所述导轮230支撑于所述导轨121上。所述凸轮架220上方设置有若干对凸轮板240，所述凸轮板240可以通过连接板250固定在凸轮架220上。所述凸轮板240顶部为多台阶结构，相邻台阶之间通过斜坡连接。作为举例，凸轮板240顶部包括由下而上依次设置的第一台阶241、第二台阶243和第三台阶245，所述第一台阶241与第二台阶243通过第一斜坡242连接，所述第二台阶243与第三台阶245通过第二斜坡243连接，所述第一斜坡242与第二斜坡243倾斜方向一致。所述凸轮驱动装置210与凸轮架220连接，能够使凸轮架220沿导轨121水平往复移动。

结合图1、图2、图4和图5所示，所述托举机构300包括托举架310、滚轮320、立柱330和叉型托爪340。所述托举架310两端分别套设在两侧的导柱110上，比如可在托举架310与导柱110的连接处设置滑动轴承311，使滑动轴承311套设在导柱110上。托举架310底部设置有若干对滚轮320，所述滚轮320支撑于所述凸轮板240顶部，在凸轮机构200的凸轮驱动装置210推动凸轮架220往复移动过程中，滚轮320沿凸轮板240顶部移动。所述叉型托爪340设置于所述立柱330顶部。所述叉型托爪340用于托举钢管1。作为举例，所述叉型托爪340包括托爪基座341、托爪主体342和第一万向球343，所述托爪基座341设置于立柱330顶部，所述托爪主体342底部与托爪基座341连接，所述托爪主体342顶部包括两个呈倒八字设置的枝杈，每一个枝杈上设置有一个第一万向球343，两个所述第一万向球343相对设置，两个第一万向球343既能够用于支撑钢管1，又不限制钢管转动。优选为，所述托爪基座341为底部敞口的管状结构，所述托爪基座341套设在立柱顶部，所述托爪基座341顶部设置有竖向通孔；所述托爪主体342底部设置有竖向轴杆344，所述竖向轴杆344底端穿过竖向通孔，并固定在所述立柱上；所述竖向轴杆344上设置有顶撑弹簧345，所述顶撑弹簧345两端分别抵在立柱330顶部和托爪基座341内侧顶部；当第一万向球343受到较大压力时，托举机构300挤压顶撑弹簧345，使顶撑弹簧345压缩，托举机构300具有向下移动空间，可避免铲刀损伤钢管。

需要说明的是，所述托举机构300的滚轮320支撑于凸轮板240的第一台阶241时，叉型托爪340位于初始状态，且与钢管1位置匹配；滚轮320支撑位于凸轮板240的第二台阶243时，叉型托爪340托举钢管1至与夹持固定机构400相匹配位置；滚轮320支撑于凸轮板240的第三台阶245时，叉型托爪340托举钢管1至与铲刀梁500匹配位置，可用于钢管铲削施工。

结合图1、图2和图8所示，所述夹持固定机构400包括夹持固定架410、第一固定装置420和第二固定装置430。所述夹持固定架410两端分别套设在两侧的导柱110上且搁置于所述机架100的上框架130上，所述夹持固定架410位于托举架310正上方。所述第一固定装置420和第二固定装置430间隔设置于所述夹持固定架410上，分别用于固定钢管1两端。所述第一固定装置420包括旋转电机421，能够使钢管转动。

结合图1、图2、图8至图10所示，所述第一固定装置420包括旋转电机421、齿轮箱422和卡盘装置423。所述齿轮箱422中设置有齿轮组，用以使旋转电机421控制卡盘装置423转动，齿轮组可以根据需要进行设置，卡盘装置423与齿轮组的齿轮轴连接，齿轮的转动能够使卡盘装置423转动，齿轮组还可以具有减速功能。作为举例，所述卡盘装置423包括卡盘座4231、夹具座4232、夹爪4233、第一柱塞弹簧4234和触头4235；所述卡盘座4231的背面与齿轮箱422中的齿轮组的齿轮轴连接，正面设置有夹具座4232，所述夹具座4232上铰接设置两个夹爪4233，夹爪4233包括呈L形设置的第一支腿和第二支腿，所述第一支腿中部与夹具座4232铰接，一端设置有触头4235，另一端与第二支腿形成一体结构；所述第二支腿与卡盘座4231之间设置有第一柱塞弹簧4234，第一柱塞弹簧4234能够使两个第一支腿在初始状态下开在一起，钢管端部挤压第二支腿使第一柱塞弹簧4234压缩变形时，两个第一支腿将撑开，使触头4235撑紧钢管内壁。当然，旋转电机的转轴也可以直接与卡盘装置423连接，卡盘装置423也可以更换为顶针。

结合图1、图2、图8至图13所示，第二固定装置430包括支座431、伸缩驱动装置432、滑移梁433和顶针434。所述支座431与夹持固定架410连接。所述伸缩驱动装置432用于使滑移梁433水平往复移动，可以为电动推杆或千斤顶。顶针434设置于所述滑移梁433前端，一个滑移梁433上可以设置多个顶针434，顶针434的数量与第一固定装置420的卡盘装置423数量相同，位置相对应。所述支座431上设置有水平撑杆，滑移梁433两端分别套设在两侧的水平撑杆上，仅能沿水平撑杆水平移动。作为举例，顶针434包括壳体4341、第二柱塞弹簧4342、锥体4343、轴杆4344、轴承4345、转盘4346和第二万向球4347；所述壳体4341中间为圆环，圆环的空腔内设置有凸台，圆环四周设置有呈十字形的柱状结构，所述柱状结构沿程度方向设置有通孔，通孔内设置有第二柱塞弹簧4342，所述轴承设置于所述圆环的空腔内，并通过四个第二柱塞弹簧4342顶撑固定。所述轴杆4344设置于锥体4343的一侧，穿过轴承4345并与轴承内圈固定连接。所述转盘4346设置于壳体4341一侧，且与轴承分别位于圆环凸台的两侧，转盘4346与所述轴杆端部连接，在转盘4346与壳体4341的接触面上设置有第二万向球4347，用于减少转盘4346转动阻力。本实施例中的顶针具有自适应功能，当锥体与钢管轴线有偏差时，钢管作用于锥体的作用力可以使第二柱塞弹簧4342调整轴承在壳体4341内的位置，使锥体插入钢管端部。

结合图1至图3、图14和图15所示，所述铲刀梁500包括横梁510、纵梁520和铲刀530。所述横梁510与导柱110固定连接，所述纵梁520平行间隔设置且两端分别与两侧的横梁连接，每一根纵梁下方设置有两排铲刀530。所述铲刀530包括铲刀壳体531、刀片532、紧固螺栓533和预紧弹簧534，所述铲刀壳体531底部设置有槽孔和螺栓孔；所述刀片为倒L形结构，包括一体设置的水平部和竖直部，竖直部从铲刀壳体531的槽孔中穿出，竖直部底端都设置有刃口，水平部设置有螺栓孔；所述螺栓一端穿过铲刀壳体531的螺栓孔、刀片的螺栓孔并固定在纵梁上所述螺栓上设置有预紧弹簧，所述预紧弹簧分别顶撑在刀片水平部和纵梁上。当铲刀梁500铲削钢管1表面杂物且刀片刃口作用力过大，刀片将压缩预紧弹簧，使刀片向上移动，防止刀片损伤钢管。两排铲刀交错布设，覆盖整根钢管。当然，铲刀也可以采用其它结构，比如直接将刀片设置于纵梁上。

结合图1、图2和图16所示，所述送料机构600包括送料架610、送料驱动电机620、传动机构630、送料链640、第一转轴650和第二转轴660。所述第一转轴650和第二转轴660平行间隔设置于送料架610上，所述送料链640两端分别绕过第一转轴650和第二转轴660，送料驱动电机620通过传动机构630控制第一转轴650转动，从而使送料链640转动，第二转轴660随动。送料链640上间隔设置若干固定座641，固定座641顶部设置有用于搁置钢管的V形槽口。所述送料机构600还包括固定于送料架610上的第三转轴和第四转轴，以及传送带670，所述传送带670两端分别绕过第三转轴和第四转轴，送料驱动电机620控制第三转轴转动，带动传送带670转动，第四转轴从动。传送带670用于收集铲削后的杂物。

所述钢管清洗机的工作原理为，将钢管放置于送料链640的固定座上，通过送料机构600将钢管送至托举机构300的叉型托爪340正上方；通过凸轮机构200的凸轮驱动装置210推动凸轮架220移动，使托举机构300沿第一斜坡242移动至第二台阶243上，托举机构300的叉型托爪340托举钢管至与夹持固定机构400相匹配的高度；夹持固定机构400的第二固定装置430和第一夹持固定结构夹持钢管两端；通过凸轮机构200的凸轮驱动装置210推动凸轮架220移动，使托举机构300沿第二斜坡243移动至第三台阶245上，托举机构300的叉型托爪340将夹持固定机构400和钢管托举至与铲刀梁500的铲刀相匹配的高度；夹持固定机构400的第一固定装置420的旋转电机转动，带动钢管转动，铲刀切削钢管上的杂物；杂物清理完毕，夹持固定机构400的第一固定装置420的旋转电机停止转动，通过凸轮机构200的凸轮驱动装置210拉动凸轮架220移动，使托举机构300沿第二斜坡243移动至第二台阶243上，夹持固定机构400恢复初始位置；夹持固定机构400的第二固定装置430和第一夹持固定结构松开钢管两端；通过凸轮机构200的凸轮驱动装置210拉动凸轮架220移动，使托举机构300沿第一斜坡242移动至第一台阶241上，钢管搁置于送料链640的固定座上；通过送料机构600将钢管送移走，并从送料架610一端滑落至钢管收集装置中。

实施例二

本实施例提供了一种所述的钢管清洗机清洗钢管的方法，下面结合实施例一及附图1至17对所述方法作进一步描述。所述方法包括如下步骤：

步骤一：将钢管1放置于送料链640的固定座641上，通过送料机构600将钢管1送至托举机构300的叉型托爪340正上方；

步骤二：凸轮驱动装置210推动凸轮架220移动，使托举机构300的滚轮沿凸轮板240顶部移动并顶升，托举机构300的叉型托爪340托举钢管至与夹持固定机构400相匹配的高度；

步骤三：夹持固定机构400的第一固定装置420和第二固定装置430夹持钢管两端；

步骤四：凸轮驱动装置210推动凸轮架220移动，使托举机构300的滚轮沿凸轮板240顶部继续移动并顶升，托举机构300的叉型托爪340将所述夹持固定机构400和钢管托举至与铲刀梁500的铲刀相匹配的高度；

步骤五：夹持固定机构400的第一固定装置420的旋转电机转动，带动钢管转动，铲刀切削钢管上的杂物；

步骤六：钢管上的杂物清理完毕，夹持固定机构400的第一固定装置420的旋转电机停止转动，通过凸轮机构200的凸轮驱动装置210拉动凸轮架220移动，使托举机构300的滚轮沿凸轮板240顶部移动并下降，使夹持固定机构400恢复初始位置；

步骤七：夹持固定机构400的第二固定装置430和第一夹持固定结构松开钢管两端；

步骤八：凸轮驱动装置210拉动凸轮架220移动，使托举机构300沿第一斜坡242移动至第一台阶241上，钢管搁置于送料链640的固定座上；

步骤九：通过送料机构600将钢管移走，并从送料架610一端滑落至钢管收集装置中。

进一步，所述钢管为盘扣式钢管，包括立杆和连接盘；

所述第一固定装置420包括旋转电机421、齿轮箱422和卡盘装置423；

所述第二固定装置430包括支座431、伸缩驱动装置432、滑移梁433和顶针434；

所述滑移梁433上还设置有退料装置440，所述退料装置440包括水平杆441、端板442、翻板443、拉簧444和限位件445；

步骤三中，夹持固定机构400的第一固定装置420和第二固定装置430夹持钢管两端，具体包括：伸缩驱动装置432推动滑移梁433移动，翻板移动至连接盘处时在连接盘作用下翻转并越过连接盘后展开；顶针移动并插入盘扣式钢管端部，使盘扣式钢管端部抵紧卡盘装置423；

步骤七中，夹持固定机构400的第二固定装置430和第一夹持固定结构松开钢管两端，具体包括：伸缩驱动装置432拉动滑移梁433撤回，顶针与盘扣式钢管端部分离；翻板拉动盘扣式钢管的连接盘，使盘扣式钢管与卡盘装置423分离。

需要说明的是，清洗机清洗盘扣式钢管时，铲刀的布设方式应与盘扣式钢管相匹配，在连接盘处设置缺口，连接盘插入缺口中，并与对钢管立杆进行清洗。托举机构300的叉型托爪340将所述夹持固定机构400和钢管托举至与铲刀梁500的铲刀相匹配的高度时，铲刀与钢管之间具有预紧力，便于铲削钢管上的杂物。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种钢管清洗机，其特征在于，

包括机架、凸轮机构、托举机构、夹持固定机构、铲刀梁和送料机构；

所述机架包括四根竖向设置的导柱，以及用于固定导柱的下框架和上框架；所述下框架上设置有一对平行间隔设置的导轨；

所述凸轮机构包括凸轮驱动装置、凸轮架、导轮和凸轮板；所述导轮设置于所述凸轮架底部并支撑于所述导轨上；所述凸轮架上方设置有若干对凸轮板，所述凸轮板顶部为多台阶结构，相邻台阶之间通过斜坡连接；所述凸轮驱动装置与凸轮架连接，能够使凸轮架沿导轨水平往复移动；

所述托举机构包括托举架、滚轮、立柱和叉型托爪；所述托举架两端分别套设在两侧的导柱上；托举架底部设置有若干对滚轮，所述滚轮支撑于所述凸轮板顶部；所述叉型托爪设置于所述立柱顶部，所述叉型托爪用于托举钢管；

所述夹持固定机构包括夹持固定架、第一固定装置和第二固定装置；所述夹持固定架两端分别套设在两侧的导柱上，并且搁置于上框架上；所述第一固定装置和第二固定装置间隔设置于所述夹持固定架上，分别用于固定钢管两端；所述第一固定装置包括旋转电机，能够使钢管转动；

所述铲刀梁包括横梁、纵梁和铲刀；所述横梁与导柱固定连接，所述纵梁平行间隔设置且两端分别与两侧的横梁连接，每一根纵梁下方设置有两排交错布设的铲刀；

所述送料机构用于运送钢管。

2.如权利要求1所述的钢管清洗机，其特征在于，

所述叉型托爪包括托爪基座、托爪主体和第一万向球，所述托爪基座设置于立柱顶部，所述托爪主体底部与托爪基座连接，所述托爪主体顶部包括两个呈倒八字设置的枝杈，每一个枝杈上设置有一个第一万向球，两个所述第一万向球相对设置；

所述托爪基座为底部敞口的管状结构，所述托爪基座套设在立柱顶部，顶部设置有竖向通孔；所述托爪主体底部设置有竖向轴杆，所述竖向轴杆底端穿过竖向通孔，并固定在所述立柱上；所述竖向轴杆上设置有顶撑弹簧，所述顶撑弹簧两端分别抵在立柱顶部和托爪基座内侧顶部。

3.如权利要求1所述的钢管清洗机，其特征在于，

所述第一固定装置包括旋转电机、齿轮箱和卡盘装置；所述齿轮箱中设置有齿轮组，用以使旋转电机控制卡盘装置转动；

所述卡盘装置包括卡盘座、夹具座、夹爪、第一柱塞弹簧和触头；所述卡盘座的背面与齿轮箱中的齿轮组的齿轮轴连接，正面设置有夹具座；所述夹具座上铰接设置两个夹爪，夹爪包括呈L形设置的第一支腿和第二支腿，所述第一支腿中部与夹具座铰接，一端设置有触头，另一端与第二支腿形成一体结构；所述第二支腿与卡盘座之间设置有第一柱塞弹簧。

4.如权利要求1或3所述的钢管清洗机，其特征在于，

第二固定装置包括支座、伸缩驱动装置、滑移梁和顶针；所述支座与夹持固定架连接，所述伸缩驱动装置用于使滑移梁水平往复移动，顶针设置于所述滑移梁前端；

所述顶针包括壳体、第二柱塞弹簧、锥体、轴杆、轴承、转盘和第二万向球；所述壳体中间为圆环，圆环的空腔内设置有凸台，圆环四周设置有呈十字形的柱状结构；所述柱状结构沿程度方向设置有通孔，通孔内设置有第二柱塞弹簧；所述轴承设置于所述圆环的空腔内，并通过四个第二柱塞弹簧顶撑固定；所述轴杆设置于锥体的一侧，穿过轴承并与轴承内圈固定连接；所述转盘设置于壳体一侧，且与轴承分别位于圆环凸台的两侧，转盘与所述轴杆端部连接，在转盘与壳体的接触面上设置有第二万向球。

5.如权利要求4所述的钢管清洗机，其特征在于，

所述滑移梁上还设置有退料装置，所述退料装置包括水平杆、端板、翻板、拉簧和限位件；所述水平杆一端与滑移梁固定连接，另一端设置有端板，所述端板两侧铰接设置翻板，所述端板和翻板之间有拉簧，所述限位块用于限制翻板转动范围。

6.如权利要求1所述的钢管清洗机，其特征在于，

所述铲刀包括铲刀壳体、刀片、紧固螺栓和预紧弹簧；

所述铲刀壳体底部设置有槽孔和螺栓孔；

所述刀片为倒L形结构，包括一体设置的水平部和竖直部，竖直部从铲刀壳体的槽孔中穿出，竖直部底端都设置有刃口，水平部设置有螺栓孔；

所述螺栓一端穿过铲刀壳体的螺栓孔、刀片的螺栓孔并固定在纵梁上所述螺栓上设置有预紧弹簧，所述预紧弹簧分别顶撑在刀片水平部和纵梁上。

7.如权利要求1所述的钢管清洗机，其特征在于，

所述送料机构包括送料架、送料驱动电机、传动机构、送料链、第一转轴和第二转轴；

所述第一转轴和第二转轴平行间隔设置于送料架上，所述送料链两端分别绕过第一转轴和第二转轴，送料驱动电机通过传动机构控制第一转轴转动，从而使送料链转动，第二转轴随动；

送料链上间隔设置若干固定座，固定座顶部设置有用于搁置钢管的V形槽口。

8.如权利要求1所述的钢管清洗机，其特征在于，

所述凸轮板顶部包括由下而上依次设置的第一台阶、第二台阶和第三台阶，所述第一台阶与第二台阶通过第一斜坡连接，所述第二台阶与第三台阶通过第二斜坡连接，所述第一斜坡与第二斜坡倾斜方向一致；

所述托举机构的滚轮支撑于凸轮板的第一台阶时，叉型托爪位于初始状态，且与钢管位置匹配；滚轮支撑位于凸轮板的第二台阶时，叉型托爪托举钢管至与夹持固定机构相匹配位置；滚轮支撑于凸轮板的第三台阶时，叉型托爪托举钢管至与铲刀梁匹配位置。

9.一种如权利要求1所述的钢管清洗机清洗钢管的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将钢管通过送料结构运送至托举机构的叉型托爪正上方；

步骤二：凸轮驱动装置推动凸轮架移动，使托举机构的滚轮沿凸轮板顶部移动并顶升，托举机构的叉型托爪托举钢管至与夹持固定机构相匹配的高度；

步骤三：夹持固定机构的第一固定装置和第二固定装置夹持钢管两端；

步骤四：凸轮驱动装置推动凸轮架移动，使托举机构的滚轮沿凸轮板顶部继续移动并顶升，托举机构的叉型托爪将所述夹持固定机构和钢管托举至与铲刀梁的铲刀相匹配的高度；

步骤五：夹持固定机构的第一固定装置的旋转电机转动，带动钢管转动，铲刀切削钢管上的杂物；

步骤六：钢管上的杂物清理完毕，夹持固定机构的第一固定装置的旋转电机停止转动，凸轮驱动装置拉动凸轮架移动，使托举机构的滚轮沿凸轮板顶部移动并下降，使夹持固定机构恢复初始位置；

步骤七：夹持固定机构的第二固定装置和第一夹持固定结构松开钢管两端；

步骤八：凸轮驱动装置拉动凸轮架移动，使托举机构沿第一斜坡移动至第一台阶上，钢管搁置于送料链的固定座上；

步骤九：通过送料机构将钢管移走。

10.如权利要求9所述的钢管清洗机，其特征在于，

所述钢管为盘扣式钢管，包括立杆和连接盘；

所述第一固定装置包括旋转电机、齿轮箱和卡盘装置；

所述第二固定装置包括支座、伸缩驱动装置、滑移梁和顶针；

所述滑移梁上还设置有退料装置，所述退料装置包括水平杆、端板、翻板、拉簧和限位件；

步骤三中，夹持固定机构的第一固定装置和第二固定装置夹持钢管两端，具体包括：伸缩驱动装置推动滑移梁移动，翻板移动至连接盘处时在连接盘作用下翻转并越过连接盘后展开；顶针移动并插入盘扣式钢管端部，使盘扣式钢管端部抵紧卡盘装置；

步骤七中，夹持固定机构的第二固定装置和第一夹持固定结构松开钢管两端，具体包括：伸缩驱动装置拉动滑移梁撤回，顶针与盘扣式钢管端部分离；

翻板拉动盘扣式钢管的连接盘，使盘扣式钢管与卡盘装置分离。

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