本發(fā)明涉及管材表面處理工藝及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全自動(dòng)金屬管型材表面處理方法和設(shè)備結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，金屬管型材表面處理生產(chǎn)工藝要求使用不同化學(xué)介質(zhì)按照預(yù)設(shè)流程在一定溫度和濃度條件下洗刷物料表面，以達(dá)到先清潔后涂鍍的工藝要求。

普通的自動(dòng)化管型材表基本面處理設(shè)備是通過機(jī)械手將管型材投放到充滿化學(xué)介質(zhì)的處理槽內(nèi)，按照工藝要求浸泡一定時(shí)間后，再用機(jī)械手取出放入下一個(gè)工序的處理槽內(nèi)，直至全部工序執(zhí)行完畢。對(duì)于長(zhǎng)度大于5米而內(nèi)徑小于30毫米的細(xì)長(zhǎng)形金屬管型材，如果按照普通管型材的處理方式浸泡在處理槽體內(nèi)，由于物料本身存在天然的彎曲，以及狹長(zhǎng)空間導(dǎo)致管腔內(nèi)空氣難以完全順利排出，物料的內(nèi)表面難以均勻一致地得到清潔及涂鍍處理。其后果是大量不合格產(chǎn)品。

目前通行的類似生產(chǎn)方法為，在采用上述槽內(nèi)浸泡方式處理外表面后，專門用人工方式將化學(xué)介質(zhì)膠管對(duì)準(zhǔn)物料管口，然后打開閥門使介質(zhì)流入管內(nèi)沖刷內(nèi)表面。此方法無(wú)法將處理介質(zhì)完全封閉在密閉空間內(nèi)進(jìn)行，導(dǎo)致大量有害氣霧溢出嚴(yán)重破壞環(huán)境，并損害操作人員身體健康。同時(shí)由于人工操作隨意性強(qiáng)，內(nèi)外表面分兩次處理，導(dǎo)致表面污損，質(zhì)量參差不齊，產(chǎn)品合格率極低，而且生產(chǎn)效率極低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種為滿足細(xì)長(zhǎng)形金屬管型材表面處理線的環(huán)保節(jié)能生產(chǎn)需要，并能實(shí)現(xiàn)表面處理過程的全自動(dòng)化運(yùn)行的全自動(dòng)金屬管型材表面處理方法和設(shè)備結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的一個(gè)方面為一種全自動(dòng)金屬管型材表面處理方法，其包括以下步驟：

a)將管材采用單根平行步進(jìn)輸送方式送入對(duì)管工位；

b)對(duì)管工位的對(duì)管抬升輪和對(duì)管擋板配合，將管材的端頭位置對(duì)齊，對(duì)齊后步進(jìn)輸送機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將管材送入處理工位；

c)管腔噴頭通過水平移動(dòng)將噴嘴靠近對(duì)準(zhǔn)管材內(nèi)腔，外壁噴管對(duì)準(zhǔn)管材外表面；

d)可升降的傳動(dòng)皮帶帶動(dòng)管材做低速旋轉(zhuǎn)；

e)管腔噴頭向管材的端頭移動(dòng)，使其噴嘴伸入管腔內(nèi)；

f)將處理液循環(huán)罐的送液閥和回液閥打開，同時(shí)送液泵起動(dòng)將處理液循環(huán)罐內(nèi)的處理液送往管腔噴頭；

g)開始管材表面的處理或清洗程序。

進(jìn)一步地，步驟a中是將管材以固定間隔平行排列的方式由步進(jìn)輸送機(jī)送入對(duì)管工位。

進(jìn)一步地，在步驟b中，首先對(duì)管抬升輪將管材抬升脫離步進(jìn)輸送機(jī)至對(duì)管擋板位置，此時(shí)對(duì)管抬升輪轉(zhuǎn)動(dòng)，直至管材碰觸擋板將管材的端頭位置對(duì)齊，隨后對(duì)管抬升輪下降，將管材放入步進(jìn)輸送機(jī)，步進(jìn)輸送機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將排列整齊的管材送入處理工位。

進(jìn)一步地，在步驟b中，每根物料管材的端頭與管腔噴頭之間距一致并小于10毫米。

進(jìn)一步地，在步驟d中還包括，轉(zhuǎn)管皮帶機(jī)的升降輪抬升，此時(shí)驅(qū)動(dòng)輪處于自由狀態(tài)，皮帶可以自由伸長(zhǎng)，第一驅(qū)動(dòng)輪靜止，第二驅(qū)動(dòng)輪以恒扭矩控制方式收緊皮帶，直至管材的重量導(dǎo)致扭矩超出使第二驅(qū)動(dòng)輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，在步驟e之后還包括如下步驟，第一和第二驅(qū)動(dòng)輪開始向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使皮帶帶動(dòng)管材緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，管材的轉(zhuǎn)動(dòng)速度不大于15轉(zhuǎn)/分鐘。

進(jìn)一步地，步驟f中還具體包括如下步驟：處理液循環(huán)罐的一號(hào)槽的送液閥一和回液閥一打開，送液泵起動(dòng)，將一號(hào)槽的處理液送往噴嘴；預(yù)設(shè)的一號(hào)槽的處理時(shí)間達(dá)到，關(guān)閉送液閥一，打開送液閥二，關(guān)閉回液閥一，打開回液閥二，切換到二號(hào)槽；預(yù)設(shè)的二號(hào)槽的處理時(shí)間達(dá)到，關(guān)閉送液閥二，打開送液閥三，關(guān)閉回液閥二，打開回液閥三，切換到三號(hào)槽；預(yù)設(shè)處理時(shí)間達(dá)到后，送液泵停機(jī)，關(guān)閉送液閥三。

進(jìn)一步地，在步驟g后還包括，如果管材表面還需要多道化學(xué)介質(zhì)處理，則只需要進(jìn)入下一工位重復(fù)步驟c至g。

進(jìn)一步地，在步驟g后還包括，處理完成后，打開壓縮空氣閥吹掃管材的外壁和管腔液體，在處理或清洗程序完成后，噴頭的噴嘴退出管材管腔。

本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種用于全自動(dòng)金屬管型材表面處理的設(shè)備結(jié)構(gòu)，包括機(jī)械運(yùn)輸定位機(jī)構(gòu)和化學(xué)介質(zhì)循環(huán)處理系統(tǒng)，所述機(jī)械運(yùn)輸定位機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)輸送機(jī)、對(duì)管擋板、對(duì)管提升輪、外壁噴管、管腔噴頭以及轉(zhuǎn)管皮帶機(jī)，對(duì)管抬升輪能夠?qū)⒐懿奶撾x所述步進(jìn)輸送機(jī)至對(duì)管擋板位置，所述對(duì)管抬升輪轉(zhuǎn)動(dòng)直至管材碰觸對(duì)管擋板將管材的端頭位置對(duì)齊，所述步進(jìn)輸送機(jī)進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)將排列整齊的管材送入處理工位，所述轉(zhuǎn)管皮帶機(jī)帶動(dòng)管材轉(zhuǎn)動(dòng)，所述化學(xué)介質(zhì)循環(huán)處理系統(tǒng)包括處理液循環(huán)罐、送液泵、收集槽、送液選擇閥門以及回液選擇閥門，所述處理液循環(huán)罐內(nèi)的處理液通過打開送液選擇閥門，然后通過送液泵輸送至管腔噴頭。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)管皮帶機(jī)包括第一驅(qū)動(dòng)輪、第二驅(qū)動(dòng)輪和升降輪。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明方法首先實(shí)現(xiàn)了物料管材的自動(dòng)對(duì)齊，同時(shí)化學(xué)介質(zhì)采用多級(jí)串聯(lián)溢流槽外循環(huán)方式，實(shí)現(xiàn)降低介質(zhì)的消耗減少?gòu)U液排放的目的。管材的外表面和內(nèi)表面使用同一種化學(xué)介質(zhì)同時(shí)處理，確保同等質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，杜絕二次污損。并且不同特性的化學(xué)介質(zhì)如堿、酸、涂液、清洗水等通過不同的收集槽實(shí)現(xiàn)循環(huán)，減少交叉污染。而且每個(gè)處理工序完成后，使用壓縮空氣徹底排出管內(nèi)介質(zhì)，減少交叉污染。每道處理工序均可實(shí)現(xiàn)在完全封閉的空間內(nèi)執(zhí)行，杜絕揮發(fā)性介質(zhì)如鹽酸、硝酸、氫氟酸等對(duì)大氣的污染。以合理的設(shè)備投資成本實(shí)現(xiàn)可靠的全自動(dòng)細(xì)長(zhǎng)形金屬管型材表面處理工藝，包含但不僅限于脫脂，酸洗，涂鍍等生產(chǎn)工藝，有效提高生產(chǎn)效率，并降低化學(xué)介質(zhì)的使用對(duì)環(huán)境所造成的破壞。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的對(duì)管材進(jìn)行輸送和進(jìn)行對(duì)管操作的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示工位的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖3為對(duì)管材進(jìn)行表面處理時(shí)帶動(dòng)管材進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的對(duì)管材表面處理循環(huán)工藝的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的對(duì)管材清洗循環(huán)工藝的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1和圖2所示，其中示出了本發(fā)明所應(yīng)用的細(xì)長(zhǎng)形管型材表面處理線的機(jī)械輸送以及管材對(duì)齊各設(shè)備相互位置關(guān)系以及處理流程的示意圖。如圖中所示：

1.首先物料管材3以平行排列的方式由步進(jìn)輸送機(jī)2以固定間隔(以物料管材中心距為準(zhǔn))送入對(duì)管工位。工位所容納的物料管材3的數(shù)量根據(jù)設(shè)備的設(shè)計(jì)處理能力需求設(shè)計(jì)。對(duì)管工位的作用是確保每根物料管材3的端頭與管腔噴嘴1之間距一致并小于10毫米。

2.管材送到對(duì)管工位后，對(duì)管抬升輪5上升，將物料3脫離步進(jìn)輸送機(jī)2的接觸。

3.當(dāng)管材提升到對(duì)管擋板4的高度位置時(shí)，對(duì)管抬升輪5開始轉(zhuǎn)動(dòng)，將管材往對(duì)管擋板4的方向移動(dòng)，直至物料3碰觸對(duì)管到擋板4，之后物料管材3的端頭位置均會(huì)被對(duì)管擋板4抵住對(duì)齊。

4.管材3的端頭對(duì)齊后，對(duì)管抬升輪5開始下降，下降到管材3落入步進(jìn)輸送機(jī)2時(shí)，步進(jìn)輸送機(jī)2開始轉(zhuǎn)動(dòng)，將物料管材3送入第一個(gè)處理工位。處理工位所容納的物料數(shù)量與對(duì)管工位相同。

5.送入處理工位后，轉(zhuǎn)管皮帶機(jī)6的升降輪6.3開始抬升，此時(shí)第一驅(qū)動(dòng)輪6.1處于自由狀態(tài)，皮帶6.1可以自由伸長(zhǎng)。

6.第二驅(qū)動(dòng)輪6.2靜止，第一驅(qū)動(dòng)輪以恒扭矩控制方式收緊皮帶6.1，直至管材3的重量導(dǎo)致扭矩超出使第二驅(qū)動(dòng)輪6.2停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

7.此時(shí)管腔噴頭1向物料管材3的端頭移動(dòng)，使其噴嘴伸入管腔。

8.第二驅(qū)動(dòng)輪6.2開始向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使皮帶6.1帶動(dòng)物料3緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。物料管材3的轉(zhuǎn)動(dòng)速度不大于15轉(zhuǎn)/分鐘。這時(shí)該工位的工藝設(shè)備啟動(dòng)，開始處理或清洗程序。處理或清洗方法在后續(xù)段落描述。其中該轉(zhuǎn)管皮帶機(jī)6上方具有罩蓋9，下方安裝有收集槽8，用于收集掉落的處理液。

9.處理或清洗程序完成后，管腔噴頭1的噴嘴退出物料管腔。

10.升降輪6.3下降到位，第二驅(qū)動(dòng)輪6.2停止，第一驅(qū)動(dòng)輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直至皮帶6.1拉平。

11.步進(jìn)輸送機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)，將物料管材3送入下一個(gè)處理或清洗工位，直至所有工位走完。

每一個(gè)表面處理步驟都可以重復(fù)第第5步至第10步的程序。比如堿、酸、涂液、清洗水等等處理步驟只需要重復(fù)第5步至第10步的程序就可以。

如圖3所示為本發(fā)明的對(duì)管材表明進(jìn)行化學(xué)介質(zhì)處理的循環(huán)工藝，其具體步驟如下：

1、處理液循環(huán)罐1的1號(hào)槽1.1的送液閥2.1和回液閥7.1打開。

2、送液泵10起動(dòng)，將1號(hào)槽的處理液送往噴嘴4.1和4.2。

3、預(yù)設(shè)的1號(hào)槽1.1的處理時(shí)間達(dá)到，關(guān)閉送液閥2.1，打開送液閥2.2，關(guān)閉回液閥7.1，打開回液閥7.2，切換到2號(hào)槽1.2。

4、預(yù)設(shè)的2號(hào)槽1.2的處理時(shí)間達(dá)到，關(guān)閉送液閥2.2，打開送液閥2.3，關(guān)閉回液閥7.2，打開回液閥7.3，切換到3號(hào)槽1.3。

5、預(yù)設(shè)處理時(shí)間達(dá)到后，送液泵3停機(jī)，關(guān)閉送液閥2.3。打開壓縮空氣閥2.4吹掃物料管材3的外壁和管腔液體。

6、收集槽8的液位降至最低點(diǎn)后，關(guān)閉回液閥7.3，關(guān)閉壓縮空氣閥2.4。處理工序完成，物料可以送至下一步工序。

7、循環(huán)罐3號(hào)槽1.3補(bǔ)充新液。

如圖4所示為本發(fā)明的清洗循環(huán)工藝，其實(shí)清洗工藝和上述的化學(xué)介質(zhì)處理工藝流程是一樣的，只是本流程是進(jìn)行清洗而已，其具體步驟如下：

1、清洗液循環(huán)罐1的1號(hào)槽1.1的送液閥2.1和回液閥7.1打開。

2、送液泵3.1起動(dòng)，將1號(hào)槽的清洗液送往噴嘴4.1和4.2。

3、預(yù)設(shè)的1號(hào)槽1.1的處理時(shí)間達(dá)到，關(guān)閉送液閥2.1，打開送液閥2.2，關(guān)閉回液閥7.1，打開回液閥7.2，切換到2號(hào)槽1.2。

4、預(yù)設(shè)的2號(hào)槽1.2的處理時(shí)間達(dá)到，送液泵3.1停機(jī)，關(guān)閉送液閥2.2，打開壓縮空氣閥2.4吹掃物料管材3的外壁和管腔液體。

5、收集槽8的液位降至最低點(diǎn)后，關(guān)閉回液閥7.2，關(guān)閉壓縮空氣閥2.4，打開烘干閥2.3，烘干風(fēng)機(jī)3.2起動(dòng)。

6、預(yù)設(shè)烘干時(shí)間達(dá)到后，關(guān)閉烘干閥2.3，烘干風(fēng)機(jī)3.2停機(jī)。處理工序完成，物料可以送至下一步工序。

7、循環(huán)罐2號(hào)槽1.2補(bǔ)充新液。

如圖1至5所示，也示出了本發(fā)明的用于全自動(dòng)金屬管型材表面處理的設(shè)備結(jié)構(gòu)，包括機(jī)械運(yùn)輸定位機(jī)構(gòu)和化學(xué)介質(zhì)循環(huán)處理系統(tǒng)，機(jī)械運(yùn)輸定位機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)輸送機(jī)2、對(duì)管擋板4、對(duì)管提升輪5、外壁噴管7、管腔噴頭1以及轉(zhuǎn)管皮帶機(jī)6，對(duì)管抬升輪5能夠?qū)⒐懿奶撾x步進(jìn)輸送機(jī)2至對(duì)管擋板4平齊的位置，對(duì)管抬升輪5轉(zhuǎn)動(dòng)直至管材碰觸對(duì)管擋板4將管材的端頭位置對(duì)齊，步進(jìn)輸送機(jī)2進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)將排列整齊的管材送入處理工位，轉(zhuǎn)管皮帶機(jī)6帶動(dòng)管材轉(zhuǎn)動(dòng)，化學(xué)介質(zhì)循環(huán)處理系統(tǒng)包括處理液循環(huán)罐、送液泵、收集槽、送液選擇閥門以及回液選擇閥門，處理液循環(huán)罐內(nèi)的處理液可以通過打開送液選擇閥門，然后通過送液泵輸送至管腔噴頭，管腔噴頭可以通過噴嘴對(duì)管材的外表面和內(nèi)腔進(jìn)行處理，同理，處理液可以為化學(xué)介質(zhì)，也可以是用化學(xué)介質(zhì)處理完畢后的清洗液，用清洗液對(duì)管材進(jìn)行清洗。其中，轉(zhuǎn)管皮帶機(jī)包括第一驅(qū)動(dòng)輪、第二驅(qū)動(dòng)輪和升降輪。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。