友發(fā)螺旋鋼管自動(dòng)倒渣系統(tǒng)研發(fā)

　　文中關(guān)鍵介紹了友發(fā)螺旋管全自動(dòng)倒渣系統(tǒng)軟件，從原理、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、自動(dòng)化改造、數(shù)控機(jī)床設(shè)備（PLC）中控室等層面對(duì)友發(fā)螺旋管全自動(dòng)倒渣系統(tǒng)軟件進(jìn)行了完整的論述。該系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、構(gòu)造合理、可以信賴、可執(zhí)行性極強(qiáng)，能提高效率，保證安全、持續(xù)生產(chǎn)，降低了產(chǎn)品成本和勞動(dòng)效率。根據(jù)一段時(shí)間的運(yùn)行，有著優(yōu)良的作用。可應(yīng)用推廣。【關(guān)鍵字】倒渣系統(tǒng)軟件 機(jī)械自動(dòng)化 節(jié)能降耗提質(zhì)增效1友發(fā)螺旋管倒渣系統(tǒng)概述友發(fā)螺旋鋼管自動(dòng)化流水線，使用的生產(chǎn)工藝流程要以熱軋帶鋼板卷為原料，常常溫?cái)D壓加工，以全自動(dòng)雙絲兩面電弧焊加工工藝電焊焊接成的英語的友發(fā)螺旋管。其主要生產(chǎn)流程如下所示：送料開料夾送矯平裁切對(duì)接焊銑邊寄送預(yù)彎成形內(nèi)焊外焊距管斷開撥出去倒渣焊補(bǔ)線上超聲探傷儀方頭倒棱打壓試驗(yàn)X光檢驗(yàn)搜集進(jìn)庫該生產(chǎn)流水線自動(dòng)化技術(shù)程度高，可持續(xù)生產(chǎn)。電焊焊接完成后，為確保產(chǎn)品品質(zhì)和持續(xù)生產(chǎn)，需求需要在要求時(shí)間內(nèi)將友發(fā)螺旋鋼管內(nèi)焊情況下形成的焊疤消除，消除的焊疤根據(jù)回收再利用系統(tǒng)軟件，篩選重復(fù)應(yīng)用。我司2006年項(xiàng)目投資完工的第一條友發(fā)螺旋管生產(chǎn)流水線，因場(chǎng)所、資產(chǎn)等因素并沒有配置常用的倒渣系統(tǒng)軟件。第二條磁感線生產(chǎn)流水線2008年項(xiàng)目投資完工，配備了專門的倒渣系統(tǒng)軟件，根據(jù)具體運(yùn)行，人們發(fā)覺存有一定的問題，明顯的難題取決于效率不高，普遍存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此人們以第一條磁感線生產(chǎn)流水線為示范點(diǎn)，開發(fā)了一套適合自己的倒渣系統(tǒng)軟件，根據(jù)具體應(yīng)用，實(shí)際效果優(yōu)良，有一定的應(yīng)用推廣使用價(jià)值。2全自動(dòng)倒渣系統(tǒng)軟件原理和系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)方案運(yùn)行倒渣機(jī)的工作標(biāo)準(zhǔn)：在確保產(chǎn)品品質(zhì)、安全性和持續(xù)生產(chǎn)的情況下，在規(guī)定時(shí)間將內(nèi)焊造成的焊疤清理干凈。清除的焊疤經(jīng)回收再利用系統(tǒng)軟件篩選重復(fù)應(yīng)用。倒渣系統(tǒng)軟件原理：選用機(jī)械裝置相互配合運(yùn)輸，液壓控制閥調(diào)節(jié)操縱，數(shù)控機(jī)床設(shè)備（PLC）中控室進(jìn)行一系列系統(tǒng)軟件循環(huán)系統(tǒng)實(shí)際操作。下邊就以人力倒渣和全自動(dòng)倒渣系統(tǒng)軟件相對(duì)比的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。2.1人力倒渣工作流程人力倒渣工作，要以很多人力工作，輔以一部分機(jī)械設(shè)備開展倒渣工作。即先根據(jù)駕駛運(yùn)用鍍鋅鋼絲繩吊起來無縫鋼管一端，成一定視角后，運(yùn)用焊疤的重力作用使焊渣順著偏斜的鋼壁滑下來。該環(huán)節(jié)務(wù)必配置2-3人給承擔(dān)掛鍍鋅鋼絲繩，出現(xiàn)了安全風(fēng)險(xiǎn)，與此同時(shí)因?yàn)闊o縫鋼管起吊部位的限定，不可以合理旋轉(zhuǎn)，一些貼壁焊疤無法掉下來，需要選用人力敲打無縫鋼管。這類作業(yè)方式，一次倒渣步驟必須10-15min的時(shí)長(zhǎng)（周期時(shí)間比較大的主要原因是提前準(zhǔn)備時(shí)長(zhǎng)很長(zhǎng)，不可控因素較多），無縫鋼管要在生產(chǎn)車間內(nèi)最大吊起來10米，必須起吊、清渣、協(xié)助相互配合工作人員一同工作。該全過程高效率較低，不安全因素較多，員工的勞動(dòng)效率非常大，并不能確保制造的持續(xù)性。2.2全自動(dòng)倒渣系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成和工作流程2.2.1全自動(dòng)倒渣系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成為了能處理以上難題，提高產(chǎn)品質(zhì)量、工作效能和生產(chǎn)安全，系統(tǒng)研發(fā)科學(xué)研究工作組查看了很多的材料，對(duì)世界各國無縫鋼管廠的倒渣設(shè)備進(jìn)行了科學(xué)研究和研究。對(duì)于生產(chǎn)車間當(dāng)場(chǎng)空間小，機(jī)器設(shè)備容積不可以太大，而且還務(wù)必實(shí)際操作靈便的特性。通過不斷論述，不斷完善，設(shè)計(jì)了由翻轉(zhuǎn)陡坡、倒渣橋體、吊裝液壓缸、轉(zhuǎn)動(dòng)緩沖托輥、授管器、立擋輥、小型液壓泵站等構(gòu)成的機(jī)械設(shè)備液壓控制閥；機(jī)械自動(dòng)化（PLC）設(shè)備等部份構(gòu)成的全自動(dòng)倒渣系統(tǒng)軟件。倒渣系統(tǒng)軟件適用φ219～φ2020無縫鋼管生產(chǎn)制造。2.2.2全自動(dòng)倒渣系統(tǒng)軟件的工作流程全自動(dòng)倒渣系統(tǒng)軟件選用機(jī)械裝置相互配合運(yùn)輸，液壓控制閥調(diào)節(jié)操縱，數(shù)控機(jī)床設(shè)備（PLC）中控室，進(jìn)行系統(tǒng)軟件循環(huán)系統(tǒng)實(shí)際操作。工作過程如下所示：電焊進(jìn)行的無縫鋼管經(jīng)激光切割工作完成后，光學(xué)自動(dòng)控制系統(tǒng)意見反饋給遠(yuǎn)程控制輸送系統(tǒng)，遠(yuǎn)程控制輸送系統(tǒng)傳出倒渣工作命令，倒渣工作逐漸。最先根據(jù)運(yùn)輸路軌開啟限位開關(guān)，由落管器把無縫鋼管傳至倒渣設(shè)備上。當(dāng)管端將抵達(dá)倒渣橋體上的立擋輥部位時(shí)，根據(jù)PLC編程，運(yùn)行液壓控制閥，液壓缸下降。當(dāng)?shù)乖鼧蝮w落至與平面成20°角處，液壓缸靜止不動(dòng)。隨后倒渣橋體大橋上緩沖托輥向某一方位旋轉(zhuǎn)約1min，焊疤從管中所有淌出，飄到焊疤槽中，大橋上緩沖托輥停止轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)行液壓缸往返，推動(dòng)倒渣橋體冉冉升起到原始部位，最終無縫鋼管經(jīng)授管器將其送進(jìn)焊補(bǔ)路軌，完成下一道步驟的工作，即進(jìn)行一次倒渣步驟。應(yīng)用該倒渣系統(tǒng)軟件開展倒渣工作，一次工作流程3min；工作人員僅必須遠(yuǎn)程操控工作人員一人（該操縱工作人員在操縱房間內(nèi)實(shí)際操作，可開展里外焊、調(diào)型、等離子切割機(jī)、倒渣等多種工作）；無縫鋼管不用起吊，自始至終在實(shí)際操作輥筒上運(yùn)行；可持續(xù)生產(chǎn)。二種作業(yè)方式比照見表1。3設(shè)計(jì)方案情況下的難題和解決方案3.1全自動(dòng)倒渣系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與制作3.1.1緩沖托輥轉(zhuǎn)速比焊疤在無縫鋼管里的部位在于無縫鋼管的轉(zhuǎn)速比。下面的圖1為焊疤在轉(zhuǎn)動(dòng)管身體內(nèi)的應(yīng)力分析，無縫鋼管轉(zhuǎn)速比直接關(guān)系焊疤的振蕩速率。焊疤離去管底的相對(duì)高度越高，振蕩越大。設(shè)焊疤的作用力為G，當(dāng)無縫鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為W時(shí)，焊疤從A點(diǎn)升高到M點(diǎn)，造成背馳無縫鋼管核心O的向心力Q，與Q垂直方向的徑向滑動(dòng)摩擦力F，與Q方位反過來的反向約束N。從焊疤的支承狀況能夠推算出焊疤從A點(diǎn)升到M點(diǎn)的升角α，進(jìn)而明確緩沖托輥的轉(zhuǎn)速比。3.1.2倒渣系統(tǒng)軟件重心點(diǎn)支撐點(diǎn)的明確重心點(diǎn)支撐點(diǎn)挑選在總體倒渣支撐架的核心，此設(shè)計(jì)方案減少了主液壓缸一半的倒渣行程安排，減少了進(jìn)行一根鋼管需要的倒渣時(shí)長(zhǎng)，有效的的提高了生產(chǎn)率。3.1.3翻轉(zhuǎn)陡坡的制定依據(jù)目前倒渣系統(tǒng)軟件的運(yùn)作狀況，融合生產(chǎn)流水線的自身特點(diǎn)，在落管器的后邊，倒渣聲卡機(jī)架以前部位，出現(xiàn)了一個(gè)翻轉(zhuǎn)陡坡。使用作用力基本原理使鋼管切割工作完成后，沿翻轉(zhuǎn)陡坡全自動(dòng)落入倒渣架子上。該構(gòu)造可降低緩沖托輥的液壓升降組織總數(shù)，減低實(shí)際操作難度系數(shù)。與此同時(shí)根據(jù)操縱汽車后橋上無縫鋼管的降落點(diǎn)，相互配合翻轉(zhuǎn)陡坡的設(shè)計(jì)方案減少了倒渣架子上的無縫鋼管豎向挪動(dòng)組織。減少了生產(chǎn)流程，降低了制造成本，提高了工作效能。3.1.4授管器設(shè)計(jì)標(biāo)高與緩沖托輥設(shè)計(jì)標(biāo)高的選用該生產(chǎn)流水線鋼管型號(hào)從φ219～φ2020mm，長(zhǎng)短6m到12m，規(guī)格型號(hào)、長(zhǎng)短跨距比較大。這就需要大家設(shè)計(jì)制造的倒渣系統(tǒng)軟件有一定的適應(yīng)能力。這些基本參數(shù)的設(shè)計(jì)方案目的是為了適用不一樣管經(jīng)的管材開展倒渣工作。因此我們做了很多的試驗(yàn)，最后設(shè)計(jì)標(biāo)高主要參數(shù)為870mm，相互配合后面組織運(yùn)行，解決了這一難點(diǎn)。3.1.5各組成組織中心距的挑選（1）授管器兩只點(diǎn)中心距。（2）緩沖托輥中心距。上邊2個(gè)主要參數(shù)確定著該倒渣設(shè)備是不是適用不一樣管經(jīng)的無縫鋼管。若主要參數(shù)挑選不合理，會(huì)造成轉(zhuǎn)動(dòng)緩沖托輥不可以功效，或是授管器沒法觸碰到無縫鋼管，進(jìn)而危害倒渣工作。（3）三個(gè)授管器的間隔。根據(jù)該主要參數(shù)的設(shè)計(jì)方案，促使新倒渣系統(tǒng)軟件既適用6米的無縫鋼管，又適用12米的無縫鋼管。之上好多個(gè)主要參數(shù)的有效選取，充分保證了倒渣系統(tǒng)軟件的有效運(yùn)作，減少了不必要的設(shè)備，降低了設(shè)備維護(hù)管理和運(yùn)行的花費(fèi)，提高了工作效能。3.2倒渣機(jī)與落管器的配合工作倒渣機(jī)與落管器中間的間距挑選。該主要參數(shù)選擇我們參考了目前生產(chǎn)流水線的參數(shù)設(shè)計(jì)，并有所改進(jìn)。根據(jù)調(diào)節(jié)該主要參數(shù)，促使新倒渣系統(tǒng)軟件與友發(fā)螺旋管第二條生產(chǎn)流水線的倒渣系統(tǒng)軟件對(duì)比，簡(jiǎn)單化了倒渣生產(chǎn)流程。友發(fā)螺旋管第二條生產(chǎn)流水線在完成倒渣作業(yè)時(shí)，鋼管切割出來后由落管器把無縫鋼管傳至倒渣設(shè)備上，橋體冉冉升起后，必須將落管器伸出才可以開展倒渣，而新設(shè)計(jì)的倒渣設(shè)備不用將落管器伸出便可開展倒渣工作。提高了工作效能，降低了產(chǎn)品成本。3.3機(jī)械自動(dòng)化（PLC）機(jī)械自動(dòng)化（PLC）應(yīng)用是該體系的另一閃光點(diǎn)，機(jī)械自動(dòng)化（PLC）設(shè)備將倒渣工作的各個(gè)階段，融合為一個(gè)可循環(huán)的持續(xù)工作全過程。合理的調(diào)高了生產(chǎn)率，確保了安全文明生產(chǎn)、降低了產(chǎn)品成本。4安全工作友發(fā)螺旋管全自動(dòng)倒渣系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、構(gòu)造合理、可以信賴、可執(zhí)行性極強(qiáng)，能夠和遠(yuǎn)程控制自動(dòng)化技術(shù)自動(dòng)控制系統(tǒng)相互配合應(yīng)用，提高效率，保障了生產(chǎn)安全安全文明施工。5造成的經(jīng)濟(jì)效益友發(fā)螺旋管全自動(dòng)倒渣系統(tǒng)系統(tǒng)的運(yùn)用，使倒渣作業(yè)質(zhì)量顯著提高。與此同時(shí)減少了風(fēng)險(xiǎn)，清除了安全風(fēng)險(xiǎn)，降低了勞動(dòng)效率，提高了生產(chǎn)率。一起該套體系有一定的營銷推廣實(shí)用性。根據(jù)該體系的設(shè)計(jì)方案和生產(chǎn)制造，大家掌握了一系列的設(shè)計(jì)方案工作經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)構(gòu)思，為未來公司的迅速可持續(xù)發(fā)展觀給予強(qiáng)有力的確保。