專利名稱：聚乙烯涂裝彎管及制造方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚乙稀涂裝彎管及其制造方法和設(shè)備。在水利電力、石油化工等企業(yè)管道系統(tǒng)安裝過程中，彎管是管道系統(tǒng)極其重要的一部分。安裝的管道在空間架設(shè)，管道外表面因氧化而銹蝕。安裝的管道在地下隱埋，因發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而腐蝕。這種銹蝕或腐蝕，都會縮短管道的使用周期。因此，聚乙稀涂裝彎管及其制造方法和設(shè)備，在水利電力、石油化工等企業(yè)管道系統(tǒng)安裝中，有著廣泛的使用價值。
背景技術(shù)：
隨著水利電力、石油化工企業(yè)的發(fā)展，管道系統(tǒng)的建設(shè)正逐年增加。目前，受彎管防腐涂裝技術(shù)的限制，聚乙稀涂裝彎管在國內(nèi)還沒有得到使用，國內(nèi)管道系統(tǒng)中使用的彎管，多數(shù)是環(huán)氧粉末涂裝彎頭和人工涂裝的聚乙烯膠帶涂裝彎管。環(huán)氧粉末涂裝彎頭的制造方法是彎頭自身并不旋轉(zhuǎn)，將彎頭用工程塑料連接塊連接，形成一個圓環(huán)形管道放置在圓環(huán)形輥道上，通過電機、減速器直連驅(qū)動，帶動圓環(huán)形管道運動；圓環(huán)形管道經(jīng)過拋丸除銹設(shè)備時，經(jīng)拋丸除銹除去鋼質(zhì)彎頭上的銹斑。除銹完畢的鋼質(zhì)彎頭，吊裝在噴涂作業(yè)環(huán)形輥道上，圓環(huán)形輥道同樣通過電機、減速器直連驅(qū)動，帶動圓環(huán)形管道運動；圓環(huán)形管道經(jīng)過中頻電源和噴涂設(shè)備時，被中頻電源加熱；隨即，環(huán)氧粉末由噴頭噴涂在彎頭外表面上，環(huán)氧粉末冷卻固化后形成高分子交聯(lián)結(jié)構(gòu)覆蓋層，形成環(huán)氧粉末涂裝彎管。這種環(huán)氧粉末涂裝彎頭的制造方法，由于彎頭自身并不旋轉(zhuǎn)，只能通過噴頭作圓弧形擺動對彎頭的四周進行噴涂，因此，環(huán)氧粉末在彎頭下部的吸附效果差，形成防腐缺陷；環(huán)氧粉末涂層抗機械沖擊的能力低，因此，環(huán)氧粉末涂裝彎頭在運輸途中很容易損傷；當(dāng)彎頭的兩端都帶300-500毫米的直管端成為彎管時，再用工程塑料連接塊連接彎管，將不能形成一個圓環(huán)形管道，因此，不能采用機械化方法涂裝。人工涂裝聚乙烯膠帶涂裝彎管的制造方法是按照彎管的彎曲半徑，通過人工下料將聚乙烯膠帶制作為蝦米腰形狀，再將蝦米腰形狀的聚乙烯膠帶包覆在彎管的外表面，用火焰加溫，使聚乙烯膠帶涂裝在彎管的外表面，形成聚乙烯膠帶涂裝彎管。
聚乙稀涂裝彎管以其優(yōu)良的防腐絕緣性能和機械性能，成為管道系統(tǒng)中的一個不可替代重要部件。為保證管道系統(tǒng)的使用周期，在管道系統(tǒng)的建設(shè)中，都應(yīng)使用聚乙稀涂裝彎管。采用機械化方法生產(chǎn)聚乙稀涂裝彎管，涂裝的防腐材料均勻、致密，涂裝質(zhì)量高，提高彎管防銹蝕、防腐的能力。機械化方法生產(chǎn)聚乙稀涂裝彎管，其關(guān)鍵技術(shù)是使彎管作螺旋運動。由于彎管存在彎曲半徑，彎管的各管段沒有一根同心的軸線。以普通的方法夾持彎管，通過機械傳動使彎管繞自身彎曲軸線旋轉(zhuǎn)，彎管各管段的旋轉(zhuǎn)形式各不相同，各管段的運動軌跡也是各不相同。因此，不能采用普通的機械化方法生產(chǎn)聚乙稀涂裝彎。
上述原因，限制了聚乙稀涂裝彎管在水利電力、石油化工等企業(yè)管道系統(tǒng)中的使用。所以，多年來，一般小口徑彎管(管徑＜Ф325mm)采用人工除銹，人工涂刷防腐材料。人工涂刷防腐材料，不僅涂刷速度慢，涂刷的防腐材料不均勻，同等材料的防銹蝕、防腐蝕能力差，和高防腐質(zhì)量的聚乙稀涂裝管子一起使用，彎管防銹蝕、防腐蝕質(zhì)量差，將是質(zhì)量隱患；而且防銹蝕、防腐蝕處理作業(yè)環(huán)境差，生產(chǎn)工人勞動強度大，不利于安全生產(chǎn)，增加了輔助施工時間和管道安裝工期。大口徑彎管(管徑＞Ф325mm)采用機械化除銹，機械化生產(chǎn)環(huán)氧粉末涂裝彎頭。環(huán)氧粉末涂裝彎頭在生產(chǎn)過程中，由于彎頭自身不旋轉(zhuǎn)，彎頭固定的下部環(huán)氧粉末吸附效果差，形成防腐缺陷，因此，環(huán)氧粉末涂裝彎頭存在用電火花檢測合格，音頻電流檢測不合格的狀況；運輸途中極易損壞環(huán)氧粉末涂層，和高防腐質(zhì)量的聚乙稀涂裝管子一起使用，降低了管道的防腐等級。

發(fā)明內(nèi)容
針對采用現(xiàn)有技術(shù)的機械化方法不能生產(chǎn)聚乙稀涂裝彎管的現(xiàn)狀，本發(fā)明的主要目的是提供一種聚乙稀涂裝彎管；本發(fā)明的另一個目的是提供生產(chǎn)聚乙稀涂裝彎管的制造方法和設(shè)備——彎管拋丸除銹機、彎管防腐涂裝機、便攜式機器人。
本發(fā)明的上述目的是這樣實現(xiàn)的由底座、旋轉(zhuǎn)筒體支架、支承滾輪、旋轉(zhuǎn)筒體、驅(qū)動齒輪圈、送進輪、支承輪、行星齒輪、送進蝸輪減速器、送進直流電機、驅(qū)動蝸輪減速器、驅(qū)動齒輪、高頻感應(yīng)加熱圈、交流電機、電氣控制柜組成彎管拋丸除銹機、彎管防腐涂裝機。將待防腐處理的彎管固定、支承在旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)安裝的三個送進輪、支承輪上，并使彎管的中徑中心線與旋轉(zhuǎn)筒體的中心線相重合。驅(qū)動交流電機經(jīng)驅(qū)動蝸輪減速器輸出軸上安裝的驅(qū)動齒輪，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)筒體上安裝的驅(qū)動齒輪圈，使旋轉(zhuǎn)筒體旋轉(zhuǎn)。彎管由送進輪固定，支承輪支承隨著旋轉(zhuǎn)筒體旋轉(zhuǎn)；安裝在旋轉(zhuǎn)筒體外側(cè)的行星齒輪或送進直流電機驅(qū)動送進蝸輪減速器旋轉(zhuǎn)，使送進輪上固定的彎管作軸向移動。采用這種驅(qū)動方式，彎管既繞旋轉(zhuǎn)筒體軸線旋轉(zhuǎn)，又沿旋轉(zhuǎn)筒體軸線移動，實現(xiàn)了生產(chǎn)聚乙稀涂裝彎管需要的螺旋運動。將涂裝環(huán)氧粉末、聚乙烯粉末，擠壓聚乙烯膠帶的設(shè)備安裝在彎管防腐涂裝機的一旁，隨著彎管作螺旋運動，用噴涂頭將環(huán)氧粉末、聚乙烯粉末噴涂到彎管外表面上生產(chǎn)出聚乙稀涂裝彎管；使用便攜式機器人引導(dǎo)擠壓聚乙烯膠帶的一端附著在彎管外表面上，隨著彎管作螺旋運動，擠壓聚乙烯膠帶自動纏繞到彎管的外表面，便攜式機器人手部安裝的硅橡膠滾輪擠壓聚乙烯膠帶使其平整，生產(chǎn)出聚乙稀涂裝彎管。
采用上述技術(shù)方案，按本發(fā)明所述的制造方法生產(chǎn)的聚乙稀涂裝彎管是無接口的環(huán)狀熱涂層或熱擠壓膠帶?？朔谁h(huán)氧粉末涂裝彎頭防腐質(zhì)量差、抗機械沖擊能力差，和高防腐質(zhì)量的聚乙稀涂裝管子一起使用，彎管防銹蝕、防腐蝕質(zhì)量差，將是質(zhì)量隱患的缺陷。以機械化方法生產(chǎn)聚乙稀涂裝彎管，也克服了人工涂裝防腐材料，涂裝速度慢，涂裝的防腐材料不均勻，同等材料的防銹蝕、防腐蝕能力差，和高防腐質(zhì)量的聚乙稀涂裝管子一起使用，彎管防銹蝕、防腐蝕質(zhì)量差，將是質(zhì)量隱患的缺陷；既減輕了生產(chǎn)工人勞動強度，增加了防腐涂裝安全性，又提高了彎管防銹蝕、防腐蝕處理的質(zhì)量。同時，縮短了彎管防銹蝕、防腐蝕處理的施工時間，提高了管道建設(shè)速度。
以下結(jié)合附圖對采用發(fā)明的實施例進行具體描述，其中

圖1是采用本發(fā)明的彎管防腐涂裝機主視圖；圖2是采用本發(fā)明的彎管防腐涂裝機左視圖；圖3是采用本發(fā)明的彎管拋丸除銹機主視圖；圖4是采用本發(fā)明的彎管拋丸除銹機左視圖；圖5是采用本發(fā)明的彎管防腐涂裝機纏繞聚乙稀膠帶的左視圖；圖1中標(biāo)號1是手輪、2是彎管、3是送進直流電機、4是電刷組、5是旋轉(zhuǎn)筒體支架、6是支承滾輪、7是驅(qū)動齒輪、8是旋轉(zhuǎn)筒體、9是送進輪、10是高頻感應(yīng)加熱圈、11是彈簧支座、12是密封罩、13是驅(qū)動蝸輪減速器、14是支承輪、15是過橋齒輪、16是驅(qū)動齒輪、17是底座。
圖2中5是旋轉(zhuǎn)筒體支架、6是支承滾輪、9是送進輪、4是電刷組、2是彎管、18是送進蝸輪減速器、3是送進直流電機、19是驅(qū)動交流電機圖3中20是行星齒輪、21是行星齒輪圈、22是密封罩、23是拋丸機、24是高頻感應(yīng)加熱圈。
圖4中20是行星齒輪、21是行星齒輪圈、23是拋丸機。
圖5中30是肩部、31是機身、32是大臂、33是小臂、34是手部、35是硅橡膠輪、36是擠壓的聚乙稀膠帶。
具體實施例方式
本發(fā)明所述的聚乙稀涂裝彎管以鋼質(zhì)彎管為基材，在鋼質(zhì)彎管的外表面涂裝聚乙稀材料，其特征在于所述的聚乙稀材料是無接口的環(huán)狀熱涂層或熱擠壓膠帶。
本發(fā)明所述的生產(chǎn)聚乙稀涂裝彎管的制造方法包括彎管生產(chǎn)方法和彎管涂裝方法。彎管生產(chǎn)方法包括兩種方法彎管熱壓生產(chǎn)方法和彎管熱煨生產(chǎn)方法，彎管熱壓生產(chǎn)方法(1)、根據(jù)彎管的彎曲半徑，制作彎管熱壓凹、凸模具；(2)、根據(jù)彎管的彎曲半徑，下料彎管展開材料；(3)、將彎管展開材料加熱至800-1000度；(4)、將加熱800-1000度的彎管展開材料放入熱壓凹模具；(5)、將彎管熱壓凸模具放到加熱彎管展開材料上，加壓使熱壓凸模具壓入熱壓凹模具，成型一半彎管；(6)、將兩半彎管片在彎管彎曲中徑處焊接生產(chǎn)出熱壓彎管；(7)、熱壓彎管經(jīng)外觀檢查和儀器檢測合格。
彎管熱煨生產(chǎn)方法(1)、根據(jù)彎管的彎曲半徑，制作彎管熱煨中頻感應(yīng)加熱圈；(2)、根據(jù)彎管的彎曲半徑，調(diào)整彎管熱煨模具旋轉(zhuǎn)半徑；(3)、將管材放入彎管推管機，管材前端夾持在彎管熱煨模具；
(4)、將中頻感應(yīng)加熱圈安裝在彎管熱煨模具近旁；(5)、啟動中頻感應(yīng)加熱電源，將管材加熱至900-1100度；(6)、啟動彎管推管機使管材移動，夾持在彎管熱煨模具內(nèi)的管材沿模具旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)；(7)、連續(xù)中頻感應(yīng)加熱管材和推動管材移動，生產(chǎn)出熱煨彎管；(8)、熱煨彎管經(jīng)外觀檢查和儀器檢測合格。
彎管涂裝方法包括(1)、將經(jīng)外觀檢查合格的彎管，裝入彎管拋丸除銹機內(nèi)；(2)、啟動高頻感應(yīng)加熱電源，高頻感應(yīng)加熱圈將彎管外表面在極短的時間內(nèi)被加熱；(3)、啟動彎管拋丸除銹機，使彎管作往復(fù)的螺旋運動；(4)、啟動拋丸機，拋丸頭將鋼丸和鋼砂高速噴向彎管，沖擊掉彎管外表面的銹斑，并在彎管外表面沖擊出錨紋；(5)、拋丸機的拋丸回收機構(gòu)收集噴出的鋼丸和鋼砂，除塵后重復(fù)使用。
(6)、拋丸除銹合格的彎管，裝入彎管防腐涂裝機內(nèi)；(7)、啟動彎管防腐涂裝機的送進直流電機，將彎管移動到彎管防腐涂裝機的防腐支承機架端；(8)、啟動高頻感應(yīng)加熱電源，高頻感應(yīng)加熱圈將彎管外表面在極短的時間內(nèi)加熱；(9)、啟動彎管防腐涂裝機，使彎管作螺旋運動并向防腐驅(qū)動機架端運動；(10)、啟動環(huán)氧粉末噴涂頭，用噴頭將環(huán)氧粉末噴涂到彎管的外表面，環(huán)氧粉末接觸彎管外表面受熱而溶化；(11)、環(huán)氧粉末噴涂到彎管的外表面溶化后，在規(guī)定的焦化時間內(nèi)(1)用噴頭將聚乙烯粉末噴涂到環(huán)氧粉末涂層的表面；(2)從膠帶擠壓機擠出的粘膠帶，從聚乙烯擠壓機擠出的聚乙烯膠帶，用便攜式機器人手部安裝的硅橡膠輪引導(dǎo)附著在環(huán)氧粉末涂層的表面，隨著彎管作螺旋運動，粘膠帶、聚乙烯膠帶被自動纏繞到彎管的外表面；(12)、當(dāng)涂裝聚乙烯的彎管運動到彎管防腐涂裝機的防腐驅(qū)動機架內(nèi)的送進輪，涂裝完一半彎管時，停止彎管防腐涂裝機，用噴頭將冷卻水噴向已涂裝聚乙烯的彎管使其冷卻；(13)、再次啟動彎管防腐涂裝機，使彎管作螺旋運動并向防腐支承機架端運動；(14)、啟動環(huán)氧粉末噴涂頭，用噴頭將環(huán)氧粉末噴涂到彎管的外表面，環(huán)氧粉末接觸彎管外表面受熱而溶化；(15)、環(huán)氧粉末噴涂到彎管的外表面溶化后，在規(guī)定的焦化時間內(nèi)；(1)用噴頭將聚乙烯粉末噴涂到環(huán)氧粉末涂層的表面；(2)從膠帶擠壓機擠出的粘膠帶，從聚乙烯擠壓機擠出的聚乙烯膠帶，用便攜式機器人手部安裝的硅橡膠輪引導(dǎo)附著在環(huán)氧粉末涂層的表面，隨著彎管作螺旋運動，粘膠帶、聚乙烯膠帶被自動纏繞到彎管的外表面(16)、當(dāng)涂裝聚乙烯的彎管運動到彎管防腐涂裝機的防腐支承機架內(nèi)的支承輪，涂裝完另一彎管時，停止彎管防腐涂裝機，用噴頭將冷卻水噴向已涂裝聚乙烯的彎管使其冷卻。
本發(fā)明所述的聚乙烯涂裝彎管的制造方法，機械化除銹是在彎管拋丸除銹機內(nèi)進行，彎管旋轉(zhuǎn)速度為4-7轉(zhuǎn)分，螺旋導(dǎo)程為100-300毫米；彎管外表面采用高頻感應(yīng)加熱至40-80度；鋼丸和鋼砂的噴射速度為5-15米/分。
所述的彎管機械化除銹方法，當(dāng)彎管旋轉(zhuǎn)速度低于4-7轉(zhuǎn)/分時，彎管除銹效率低，彎管外表面的錨紋深度加深。
所述的彎管機械化除銹方法，當(dāng)螺旋導(dǎo)程低于100毫米，彎管除銹效率低，彎管外表面的錨紋深度加深。
所述的彎管機械化除銹方法，當(dāng)彎管外表面加熱溫度低于40度，彎管外表面干燥不足，彎管除銹效果差，影響鋼丸和鋼砂除塵后的回收重復(fù)使用。
所述的彎管機械化除銹方法，當(dāng)鋼丸和鋼砂的噴射速度低于5米/秒，彎管除銹效果差，彎管外表面的錨紋深度不足。
本發(fā)明所述的聚乙烯涂裝彎管的制造方法，機械化涂裝是在彎管防腐涂裝機內(nèi)進行，彎管旋轉(zhuǎn)速度為4-7轉(zhuǎn)/分，螺旋導(dǎo)程為20-50毫米；彎管外表面采用高頻感應(yīng)加熱至150-220度；環(huán)氧粉末、聚乙烯粉末噴射速度為0.5-0.8米/秒，環(huán)氧粉末的焦化時間為6-9秒；擠出的粘膠帶厚度為0.2-0.4毫米；擠出的聚乙烯膠帶厚度為0.3-0.6毫米。
所述的彎管機械化涂裝方法，當(dāng)彎管旋轉(zhuǎn)速度低于4-7轉(zhuǎn)/分時，彎管防腐涂裝效率低，環(huán)氧粉末、聚乙烯粉末涂層厚度增加。
所述的彎管機械化涂裝方法，螺旋導(dǎo)程大于50毫米，聚乙烯膠帶與彎管外表面貼合差。
所述的彎管機械化涂裝方法，彎管外表面加熱溫度低于150度，環(huán)氧粉末溶化效果差。
所述的彎管機械化涂裝方法，當(dāng)環(huán)氧粉末、聚乙烯粉末噴射速度低于0.5米/秒，環(huán)氧粉末、聚乙烯粉末在彎管外表面附著差。
所述的彎管機械化涂裝方法，當(dāng)環(huán)氧粉末的焦化時間小于6秒時，環(huán)氧粉末與擠出的粘膠帶之間的粘接力降低。
所述的彎管機械化涂裝方法，當(dāng)擠出的粘膠帶厚度小于0.2毫米時，纏繞中容易拉斷；厚度大于0.4毫米時，與環(huán)氧粉末的粘接力降低。
所述的彎管機械化涂裝方法，當(dāng)擠出的聚乙烯膠帶厚度小于0.3毫米時，纏繞中容易拉斷；厚度大于0.6毫米時，與彎管外表面貼合差。
本發(fā)明所述的生產(chǎn)聚乙稀涂裝彎管的設(shè)備包括彎管防腐涂裝機、彎管拋丸除銹機、便攜式機器人。
本發(fā)明所述的彎管防腐涂裝機，如圖1所示，先由旋轉(zhuǎn)筒體支架、支承滾輪、旋轉(zhuǎn)筒體、安裝筒體、驅(qū)動齒輪圈、送進蝸輪減速器、送進輪、送進直流電機、電刷組、高頻感應(yīng)加熱圈、密封罩組成防腐驅(qū)動機架；由旋轉(zhuǎn)筒體支架、支承滾輪、支承輪架、旋轉(zhuǎn)筒體、安裝筒體、驅(qū)動齒輪圈、高頻感應(yīng)加熱圈、密封罩組成防腐支承機架。再由彎防腐驅(qū)動機架、防腐支承機架、驅(qū)動蝸輪減速器、驅(qū)動齒輪圈、過橋驅(qū)動齒輪、驅(qū)動交流電機、機架移動器、電氣控制柜組成彎管防腐涂裝機。彎管的一端放置在防腐驅(qū)動機架內(nèi)的送進輪上，由送進輪固定；彎管的另一端放置在防腐支承機架內(nèi)的支承輪上，由支承輪支承。驅(qū)動交流電機經(jīng)驅(qū)動蝸輪減速器輸出軸上的驅(qū)動齒輪，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)筒體外壁上安裝的驅(qū)動齒輪圈，使旋轉(zhuǎn)筒體旋轉(zhuǎn)，彎管由送進輪、支承輪支承隨著旋轉(zhuǎn)筒體旋轉(zhuǎn)；送進直流電機分別驅(qū)動送進蝸輪減速器上安裝的送進輪旋轉(zhuǎn)，使彎管沿旋轉(zhuǎn)筒體軸線移動。當(dāng)旋轉(zhuǎn)筒體、送進輪、支承輪勻速旋轉(zhuǎn)時，彎管既繞旋轉(zhuǎn)筒體軸線旋轉(zhuǎn)，又沿旋轉(zhuǎn)筒體軸線移動，由這兩種運動合成了彎管外防腐機械化涂裝需要的螺旋運動。其中底座由槽鋼型鋼、加強筋板組成。槽鋼型鋼、加強筋板焊接成槽鋼矩形框架，矩形框架長邊的一個上平面上加工安裝螺紋孔，下平面上加工固定的圓孔；矩形框架短邊的兩個側(cè)平面上分別加工四個安裝螺紋孔。
旋轉(zhuǎn)筒體支架用鋼材加工為空心平板圓環(huán)形，平板圓環(huán)板上對稱的四個部位加工安裝支承筒體滾輪軸的孔，一個空心平板圓環(huán)的平面上加工同軸安裝電刷組的螺紋孔，下部加工固定的安裝孔；一個空心平板圓環(huán)的平面上加工密封罩的螺紋孔，下部加工固定的安裝孔。
支承滾輪由輪子、滾動軸承、滾輪軸組成。輪子用鋼材加工為平面圓柱形，輪內(nèi)加工有安裝滾動軸承的安裝孔和壓蓋安裝的螺紋孔，滾輪軸上加工有安裝滾動軸承的軸承位。
旋轉(zhuǎn)筒體用鋼材加工為帶邊空心圓柱形，筒體壁上加工安裝驅(qū)動齒輪圈的螺紋孔。
安裝筒體用鋼材加工為帶邊空心圓柱形，筒體壁上加工安裝送進蝸輪減速器、軸承支架安裝板的螺紋孔，安裝筒體用螺釘固定在旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)。
送進輪采用鑄鐵加工為圓錐形，圓錐面上加工小齒形，中心孔加工鍵槽。對不同直徑的彎管，加工不同直徑的送進輪。
支承輪采用鋼材加工為圓錐形，圓錐面上熱壓硅橡膠，中心孔加工鍵槽。對不同直徑的彎管，加工不同直徑的支承輪。
驅(qū)動齒輪圈用鋼材加工為圓柱形，用圓柱銷定位，螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體上。
驅(qū)動齒輪、過橋驅(qū)動齒輪用鋼材加工為圓柱形，中心孔加工鍵槽。
電刷組由電刷、電刷支架、刷座組成，電刷采用石，電刷支架采用膠木板支作，刷座采用銅板制作為分段圓環(huán)形，采用膠木板制作為分段圓環(huán)形。電刷用螺釘安裝在電刷支架上，用銅板制作的分段圓環(huán)形與用膠木板制作的分段圓環(huán)形重疊在一起，用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架上。
密封罩采用3毫米工程塑料焊接為空心帶邊、帶蓋圓環(huán)形，邊上加工安裝的圓孔，蓋上開一圓孔，圓孔圓周用螺釘安裝橡膠皮密封。高頻感應(yīng)加熱圈采用8毫米銅板彎制為圓環(huán)形，圓環(huán)開口間隙為1毫米，兩開口處分別連接高頻感應(yīng)加熱電源輸出端。高頻感應(yīng)加熱圈用膠木板固定，用螺釘安裝在密封罩的邊上為一體。
機架移動器由手輪、絲杠、螺母、固定座、推力軸承、軸承座、軸承壓蓋組成。
手輪采用鋼材加工為圓盤形，中心孔加工鍵槽。
絲杠采用鋼材加工，一段加工為左旋螺紋，一段加工為右旋螺紋，兩端加工鍵槽。
螺母采用黃銅加工，一個加工為左旋螺紋，一個加工為右旋螺紋。
固定座采用鋼材加工，固定座中部加工安裝螺母的內(nèi)孔，下部加工安裝固定座的孔。螺母壓入固定座后，加工騎馬螺紋固定。
軸承座采用鋼材加工為圓盤形，圓盤形中部加工安裝推力軸承的內(nèi)孔，圓盤形外邊加工四個安裝孔。
軸承蓋采用鋼材加工為圓盤形，圓盤形中部加工通過絲杠的內(nèi)孔，圓盤形外邊加工四個安裝孔。
推力軸承、滾動軸承、軸承支架、驅(qū)動蝸輪減速器、送進蝸輪減速器、送進直流電機、驅(qū)動交流電機采用符合機電標(biāo)準(zhǔn)的部件。對不同直徑的彎管，選用不同中心距、不同功率的送進蝸輪減速器、送進直流電機。
電氣控制柜觀察面板上設(shè)置電壓表、電流表、電源指示燈，操作面板上設(shè)置電源開關(guān)、驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)控制按鈕，驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)指示燈、送進直流電機正、反轉(zhuǎn)控制按鈕，送進直流電機正、反轉(zhuǎn)指示燈。柜內(nèi)控制盤上安裝保險器、熱敏繼電器、交流接觸器、柜內(nèi)放置變頻器、大功率直流電源。電壓表、電流表、電源指示燈、電源開關(guān)、交流電機正、反轉(zhuǎn)控制按鈕，交流電機正、反轉(zhuǎn)指示燈。保險器、驅(qū)動熱敏繼電器、驅(qū)動交流接觸器、送進熱敏繼電器、送進接觸器變頻器、大功率直流電源均選用符合電氣標(biāo)準(zhǔn)的部件。
如圖1、圖2所示，防腐驅(qū)動機架的裝配旋轉(zhuǎn)筒體支承在旋轉(zhuǎn)筒體支架上的四個支承滾輪之間，驅(qū)動齒輪圈用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體的外壁上，與過橋驅(qū)動齒輪嚙合，過橋驅(qū)動齒輪軸用軸承支架支承用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架上。兩個送進蝸輪減速器的輸入軸上安裝送進直流電機，輸出軸上安裝送進輪和軸承支架。送進蝸輪減速器、軸承支架用螺釘安裝在底板上，底板用螺釘安裝在安裝筒體壁上焊接安裝的底板上。一個送進輪的兩端用軸承支架支承用螺釘安裝在底板上，底板用彈簧支承，用螺釘安裝在安裝筒體壁上焊接安裝的底板上。裝配完的安裝筒體作為一個組件裝入旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)用螺釘固定，對不同直徑的彎管，通過換裝安裝筒體來旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)筒體支架的一個側(cè)面用螺釘安裝兩組電刷組，密封罩用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架的另一個側(cè)面。
如圖1、圖2所示，防腐支承機架的裝配旋轉(zhuǎn)筒體支承在旋轉(zhuǎn)筒體支架上的四個支承滾輪之間，驅(qū)動齒輪圈用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體的外壁上，與過橋驅(qū)動齒輪嚙合，過橋驅(qū)動齒輪軸用軸承支架支承用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架上。兩個支承輪安裝在支承輪架上，用螺釘安裝在底板上，底板用螺釘安裝在安裝筒體壁上焊接安裝的底板上。一個支承輪的兩端用軸承支架支承用螺釘安裝在底板上，底板用彈簧支承，用螺釘安裝在安裝筒體壁上焊接安裝的底板上。裝配完的安裝筒體作為一個組件裝入旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)用螺釘固定，對不同直徑的彎管，通過換裝安裝筒體來旋轉(zhuǎn)，密封罩用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架的另一個側(cè)面。
如圖1、圖2所示，彎管防腐涂裝機的裝配在底座上用螺釘同軸安裝防腐驅(qū)動機架和防腐支承機架，機架調(diào)整機構(gòu)的左旋螺紋、右旋螺母旋入絲杠，左旋螺紋、右旋螺母的固定座，用螺釘分別固定在驅(qū)動機架和支承機架的底部。推力軸承裝入軸承座內(nèi)，用軸承壓蓋壓住。軸承座、軸承壓蓋用螺釘安裝在底座側(cè)面上，手輪用鍵安裝在絲杠的兩端。驅(qū)動蝸輪減速器安裝在底座的中部，驅(qū)動蝸輪減速器輸入軸經(jīng)聯(lián)軸器與交流電機連接，驅(qū)動蝸輪減速器輸出軸安裝的驅(qū)動齒輪與過橋驅(qū)動齒輪嚙合，驅(qū)動蝸輪減速器同步驅(qū)動防腐驅(qū)動機架和防腐支承機架。
電氣控制柜安裝在底座上，電壓表、電流表、電源指示燈安裝在電氣控制柜的觀察面板上，電源開關(guān)、驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)控制按鈕，驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)指示燈安裝電氣控制柜的操作面板上。柜內(nèi)控制板上安裝保險器、熱敏繼電器、交流接觸器、變頻器、大功率直流電源。電源進線后，經(jīng)電源開關(guān)、保險器連接熱敏繼電器后與交流接觸器主觸頭輸入端連接，交流接觸器主觸頭的輸出端與變頻器輸入端連接，變頻器輸出端與驅(qū)動交流電機連接。驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)控制按鈕串入交流接觸器控制線圈的控制回路內(nèi)，驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)指示燈連接在交流接觸器主觸頭的輸出端。大功率直流電源經(jīng)電源開關(guān)、保險器連接送進熱敏繼電器后與送進接觸器主觸頭輸入端連接，送進接觸器主觸頭的輸出端與送進直流電機連接。送進直流電機正、反轉(zhuǎn)控制按鈕串入送進直流接觸器控制線圈的控制回路內(nèi)，送進直流電機正、反轉(zhuǎn)指示燈連接在交流接觸器主觸頭的輸出端。
本發(fā)明所述的彎管拋丸除銹機，如圖3、圖4所示，先由旋轉(zhuǎn)筒體支架、支承滾輪、旋轉(zhuǎn)筒體、安裝筒體、驅(qū)動齒輪圈、送進蝸輪減速器、行星齒輪圈、行星齒輪、送進輪、高頻感應(yīng)加熱圈、密封罩組成除銹驅(qū)動機架；由旋轉(zhuǎn)筒體支架、支承滾輪、支承輪、支承輪架、旋轉(zhuǎn)筒體、安裝筒體、驅(qū)動齒輪圈、高頻感應(yīng)加熱圈、密封罩組成除銹支承機架。再由除銹驅(qū)動機架、除銹支承機架、驅(qū)動蝸輪減速器、驅(qū)動齒輪圈、過橋驅(qū)動齒輪、驅(qū)動交流電機、機架移動器、電氣控制柜組成彎管拋丸除銹機。彎管的一端放置在除銹驅(qū)動機架內(nèi)的送進輪上，由送進輪固定；彎管的另一端放置在除銹支承機架內(nèi)的支承輪上，由支承輪支承。驅(qū)動交流電機經(jīng)驅(qū)動蝸輪減速器輸出軸上的驅(qū)動齒輪，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)筒體外壁上安裝的驅(qū)動齒輪圈，使旋轉(zhuǎn)筒體旋轉(zhuǎn)；安裝筒體內(nèi)的兩個行星齒輪與安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架側(cè)面的行星齒輪圈嚙合，隨著旋轉(zhuǎn)筒體旋轉(zhuǎn)，兩個行星齒輪也將旋轉(zhuǎn)，與行星齒輪連接的送進蝸輪減速器輸出軸上安裝的送進輪驅(qū)動彎管沿旋轉(zhuǎn)筒體軸線移動。這種驅(qū)動方式，隨著旋轉(zhuǎn)筒體以勻速旋轉(zhuǎn)(速度由導(dǎo)程決定)，彎管既繞旋轉(zhuǎn)筒體軸線旋轉(zhuǎn)(本身自轉(zhuǎn))，又沿旋轉(zhuǎn)筒體軸線移動，實現(xiàn)了彎管外防腐機械化涂裝需要的螺旋運動。
所述的彎管拋丸除銹機的旋轉(zhuǎn)筒體支架、支承滾輪、旋轉(zhuǎn)筒體、安裝筒體、驅(qū)動齒輪圈、送進蝸輪減速器、送進輪、支承輪、高頻感應(yīng)加熱圈、密封罩、電氣控制柜的結(jié)構(gòu)、制作、裝配和彎管防腐涂裝機的結(jié)構(gòu)、制作、裝配基本相同，但旋轉(zhuǎn)筒體支架、旋轉(zhuǎn)筒體、安裝筒體、驅(qū)動齒輪圈有部分差異，其中旋轉(zhuǎn)筒體支架用鋼材加工為空心平板圓環(huán)形，平板圓環(huán)板上對稱的四個部位加工安裝支承筒體滾輪軸的孔，一個空心平板圓環(huán)的平面上加工安裝行星齒輪圈的螺紋孔，一個空心平板圓環(huán)的平面上加工安裝密封罩的螺紋孔，下部加工固定的安裝孔?？招钠桨鍒A環(huán)在中分面處切開，分成兩個半圓環(huán)，兩半圓環(huán)的一端用鉸鏈連接，另一端用螺栓緊固。
旋轉(zhuǎn)筒體用鋼材加工為帶邊空心圓柱形，旋轉(zhuǎn)筒體在中分面處切開，分成兩個半圓，兩半圓的一端用鉸鏈連接，另一端被旋轉(zhuǎn)筒體支架固定。
安裝筒體用鋼材加工為帶邊空心圓柱形，筒體壁上加工安裝送進蝸輪減速器、軸承支架安裝板的螺紋孔，安裝筒體用螺釘固定在旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)。安裝筒體在中分面處切開，分成兩個半圓，兩半圓的一端用鉸鏈連接，另一端被旋轉(zhuǎn)筒體固定。
驅(qū)動齒輪圈用鋼材加工為圓柱形，在中分面處切開，用圓柱銷定位，螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體上。
行星齒輪圈用鋼材加工為圓環(huán)形，用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架的側(cè)壁上。
行星齒輪用鋼板加工為圓柱形，中心孔加工鍵槽。
如圖3、圖4所示，除銹驅(qū)動機架的裝配旋轉(zhuǎn)筒體支承在旋轉(zhuǎn)筒體支架上的四個支承滾輪之間，驅(qū)動齒輪圈用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體的外壁上，與過橋驅(qū)動齒輪嚙合，過橋驅(qū)動齒輪軸用軸承支架支承用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架上。旋轉(zhuǎn)筒體支架的一個側(cè)面上用螺釘安裝行星齒輪圈，兩個送進蝸輪減速器的輸入軸上安裝行星齒輪并與行星齒輪圈嚙合，輸出軸上安裝送進輪和軸承支架。送進蝸輪減速器、軸承支架用螺釘安裝在底板上，底板用螺釘安裝在安裝筒體壁上焊接安裝的底板上。一個送進輪的兩端用軸承支架支承用螺釘安裝在底板上，底板用彈簧支承，用螺釘安裝在安裝筒體壁上焊接安裝的底板上。裝配完的安裝筒體作為一個組件裝入旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)用螺釘固定，對不同直徑的彎管，通過換裝安裝筒體來旋轉(zhuǎn)，密封罩用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架的另一個側(cè)面。
如圖3、圖4所示，除銹支承機架的裝配旋轉(zhuǎn)筒體支承在旋轉(zhuǎn)筒體支架上的四個支承滾輪之間，驅(qū)動齒輪圈用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體的外壁上，與過橋驅(qū)動齒輪嚙合，過橋驅(qū)動齒輪軸用軸承支架支承用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架上。兩個支承輪安裝在支承輪架上，用螺釘安裝在底板上，底板用螺釘安裝在安裝筒體壁上焊接安裝的底板上。一個支承輪的兩端用軸承支架支承用螺釘安裝在底板上，底板用彈簧支承，用螺釘安裝在安裝筒體壁上焊接安裝的底板上。裝配完的安裝筒體作為一個組件裝入旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)用螺釘固定，對不同直徑的彎管，通過換裝安裝筒體來旋轉(zhuǎn)，密封罩用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架的另一個側(cè)面。
如圖3、圖4所示，彎管拋丸除銹機的裝配在底座上用螺釘同軸安裝除銹驅(qū)動機架和除銹支承機架，密封罩在除銹驅(qū)動機架和除銹支承機架之間構(gòu)成一個密封腔。機架調(diào)整機構(gòu)的左旋螺紋、右旋螺母旋入絲杠，左旋螺紋、右旋螺母的固定座，用螺釘分別固定在驅(qū)動機架和支承機架的底部。推力軸承裝入軸承座內(nèi)，用軸承壓蓋壓住。軸承座、軸承壓蓋用螺釘安裝在底座側(cè)面上，手輪用鍵安裝在絲杠的兩端。驅(qū)動蝸輪減速器安裝在底座的中部，驅(qū)動蝸輪減速器輸入軸經(jīng)聯(lián)軸器與交流電機連接，驅(qū)動蝸輪減速器輸出軸安裝的驅(qū)動齒輪與過橋驅(qū)動齒輪嚙合，驅(qū)動蝸輪減速器同步驅(qū)動除銹驅(qū)動機架和除銹支承機架。
電氣控制柜安裝在底座上，電壓表、電流表、電源指示燈安裝在電氣控制柜的觀察面板上，電源開關(guān)、驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)控制按鈕，驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)指示燈安裝電氣控制柜的操作面板上。柜內(nèi)控制板上安裝保險器、熱敏繼電器、交流接觸器、變頻器、大功率直流電源。電源進線后，經(jīng)電源開關(guān)、保險器連接熱敏繼電器后與交流接觸器主觸頭輸入端連接，交流接觸器主觸頭的輸出端與變頻器輸入端連接，變頻器輸出端與驅(qū)動交流電機連接。驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)控制按鈕串入交流接觸器控制線圈的控制回路內(nèi)，驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)指示燈連接在交流接觸器主觸頭的輸出端。
本發(fā)明所述的便攜式機器人，如圖5所示，由肩部、大臂、小臂、手部、機器人控制器組成。肩部和大臂之間由肩關(guān)節(jié)軸鉸鏈，大臂與小臂之間由肘關(guān)節(jié)軸鉸鏈，小臂與手部之間由腕關(guān)節(jié)軸鉸鏈。機器人控制器安裝在肩部內(nèi)，控制信號通過電纜連接到肩部、大臂、小臂、手部的電氣驅(qū)動系統(tǒng)。
圖5所示的手部由手腕步進電機、傳動螺桿、傳動螺母、連接片、導(dǎo)向環(huán)、動環(huán)、導(dǎo)環(huán)、箱體組成。傳動螺母的外圓周上，加工了兩個平面，每一個平面上加工了兩個鉸鏈孔。在與該平面垂直的外圓周位置上，對稱地加工了兩個導(dǎo)向鍵槽。動環(huán)的內(nèi)圓周上對稱地加工了兩個導(dǎo)向鍵槽。傳動螺母旋入傳動螺桿，套裝在動環(huán)里，通過滑動鍵滑動連接，動環(huán)又套裝在導(dǎo)向環(huán)里，導(dǎo)環(huán)套裝在止環(huán)里，導(dǎo)向環(huán)和止環(huán)同軸裝配在箱體上。具有兩個自由度由手腕步進電機通過與傳動螺桿聯(lián)接，經(jīng)傳動螺母，和與傳動螺母鉸鏈的連接片聯(lián)接，操作連接片作往復(fù)運動；手腕步進電機通過與傳動螺桿聯(lián)接，在傳動螺桿與傳動螺母旋緊的狀態(tài)下，由導(dǎo)向環(huán)、動環(huán)支承傳動螺母并導(dǎo)向、止環(huán)支承導(dǎo)環(huán)并導(dǎo)向，操作導(dǎo)環(huán)作微小旋轉(zhuǎn)。
圖5所示的肩部由機械臂體、電氣臂體，支承柱、螺栓、防護罩裝配成。機械臂體是減速器的箱體，內(nèi)裝減速齒輪組，各級齒輪軸處安裝向心球軸承，減速齒輪組的末級輸出軸是肩關(guān)節(jié)軸。肩部步進電機安裝在箱體上，步進電機輸出軸安裝的齒輪與一級減速齒輪嚙合。電氣臂體內(nèi)安裝驅(qū)動單元電路模塊，光電藕合檢測器。機械臂體、電氣臂體通過支承柱、螺栓連接為一體。末級減速齒輪軸的一端插入電氣臂體后，安裝檢測圓盤與光電藕合檢測器配合，檢測肩關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動角度。防護罩裝在機械臂體、電氣臂體連接處構(gòu)成機電一體模塊。
圖5所示的大臂由機械臂體、電氣臂體，支承柱、螺栓、防護罩裝配成。機械臂體是減速器的箱體，內(nèi)裝減速齒輪組，各級齒輪軸處安裝向心球軸承，減速齒輪組的末級輸出軸是肘關(guān)節(jié)軸。大臂步進電機安裝在箱體上，步進電機輸出軸安裝的齒輪與一級減速齒輪嚙合。電氣臂體內(nèi)安裝驅(qū)動單元電路模塊，光電藕合檢測器。機械臂體、電氣臂體通過支承柱、螺栓連接為一體。末級減速齒輪軸的一端插入電氣臂體后，安裝檢測圓盤與光電藕合檢測器配合，檢測關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動角度。防護罩裝在機械臂體、電氣臂體連接處構(gòu)成機電一體模塊。
圖5所示的小臂由機械臂體、電氣臂體，支承柱、螺栓、防護罩裝配成。機械臂體是減速器的箱體，內(nèi)裝減速齒輪組，各級齒輪軸處安裝向心球軸承，減速齒輪組的末級輸出軸是腕關(guān)節(jié)軸。小臂步進電機安裝在箱體上，步進電機輸出軸安裝的齒輪與一級減速齒輪嚙合。電氣臂體內(nèi)安裝驅(qū)動單元電路模塊，光電藕合檢測器。機械臂體、電氣臂體通過支承柱、螺栓連接為一體。末級減速齒輪軸的一端插入電氣臂體后，安裝檢測圓盤與光電藕合檢測器配合，檢測關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動角度。防護罩裝在機械臂體、電氣臂體連接處構(gòu)成機電一體模塊。
機器人控制器由單片機系統(tǒng)、輸入接口電路、輸出功率驅(qū)動電路組成。實施例中，單片機系統(tǒng)的單片機芯片選用8031，輸入輸出接口芯片選用8255，地址鎖存器選用74LS373，地址譯碼器選用74LS138，程序存貯器選用2764。輸入接口電路四組，每一組均由光電藕合隔離4N25、TOP12，輸入插口組成。輸出功率驅(qū)動電路四組，以一組為例，光電隔離選用兩只4N25，集成驅(qū)動選用74LS06、74LS07，功率放大管選用四只達林頓管，電源開關(guān)控制管選用達林頓管，輸出插口選用單列六腳插座。為了縮小機器人控制器的體積，只設(shè)置兩只指示燈，一只接入單片機系統(tǒng)；一只接入輸出功率驅(qū)動。只設(shè)置啟動、停止按鈕控制機器人控制器。單片機系統(tǒng)和兩組開關(guān)控制電路單獨制作電路板，裝配成機器人控制器安裝在工業(yè)機器人的肩部內(nèi)。四組光電檢測器的輸入接口電路單獨制作電路板，四組步進電機的輸出功率驅(qū)動電路，都分別單獨制作單元電路板。輸入接口電路板、輸出功率驅(qū)動電路板分別安裝在工業(yè)機器人肩部、大臂、小臂的電氣臂體內(nèi)，構(gòu)成機電一體模塊。
機器人控制器硬件的制作如《MCS-51/96系列單片微型計算機及其應(yīng)用》、《單片機原理及制作》、《單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實踐》文中所述。在選定單片機芯片、輸入輸出接口芯片、地址鎖存器、地址譯碼器、程序存貯器后。地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線、片選信號可按規(guī)定連接，其具體方法，本專業(yè)的技術(shù)人員對此已相當(dāng)熟悉，不再贅述。僅對輸入輸出接口8255的地址分配，和輸出功率驅(qū)動單元電路板作說明。8255的每一路輸入、輸出端口均經(jīng)光電藕合隔離與外圍電路連接。PB0、PB1口接肩部步進電機，PB2、PB3口接大臂步進電機，PB4、PB5口接小臂步進電機，PB6、PB7口接手腕步進電機。PC0口接入肩部步進電機驅(qū)動電源回路，作開關(guān)控制；PC1口接入大臂步進電機，小臂步進電機的驅(qū)動電源回路，作開關(guān)控制；PC2口、PC3口開關(guān)控制預(yù)留。PC4口接入肩部光電藕合檢測器，PC5口接入大臂光電藕合檢測器，PC6口接入小臂光電藕合檢測器，分別檢測各關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動角度。輸出功率驅(qū)動單元電路板，都具有相同的電氣結(jié)構(gòu)。以控制肩部步進電機為例8255的PB0口輸出的信號接光電藕合4N25，經(jīng)隔離后的信號接集成驅(qū)動74LS06的一個單元和74LS07的一個單元。PB1口輸出的信號接另一只光電藕合4N25，經(jīng)隔離后的信號接集成驅(qū)動74LS06的另一個單元和74LS07的另一個單元。四個單元的輸出信號分別推動四只功率達林頓管，放大后的電流直接驅(qū)動肩部步進電機轉(zhuǎn)動。PC0口輸出的信號接光電藕合4N25，經(jīng)隔離后的信號接輸出接集成驅(qū)動74LS06的一個單元，其輸出信號推動開關(guān)控制達林頓管，控制肩部步進電機接入高電壓。
機器人控制器電源包括一組12V高性能蓄電池，一組24V高性能蓄電池。
控制方案是基于單片機的全軟件控制方式。由固化的控制程序控制，機器入控制器具有兩種功能作可編程控制器對生產(chǎn)過程作順序控制，在各個工序中，對執(zhí)行元件作小信號輸出控制，作步進電機的加、減速、換相、相序分配、直轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)控制。機器人控制器還具有另一種功能輸入信號經(jīng)輸入接口電路輸入單片機系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)輸出的控制信號，經(jīng)輸出功率驅(qū)動電路驅(qū)動步進電機；使便攜式機器人的肩部、大臂、小臂、手部相互配合，協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)動，按彎管外防腐機械化涂裝作業(yè)工藝，配合彎管防腐涂裝機進行防腐作業(yè)。
便攜式機器人跟蹤彎管的運動軌跡，其控制程序的開發(fā)方式，采用如《工業(yè)機器人》、《機器人控制技術(shù)》文中所述原理，采用離線方式開發(fā)。其步驟是(1)、在微型計算機上，根據(jù)便攜式機器人結(jié)構(gòu)參數(shù)和跟蹤彎管在空間的運動軌跡，建立便攜式機器人數(shù)學(xué)模型和運動方程；(2)、在微型計算機上，編寫程序求解便攜式機器人運動方程，對便攜式機器人各個關(guān)節(jié)軸求逆解；(3)、在微型計算機上，用求解的數(shù)值，以圖形方式動態(tài)仿真便攜式機器人跟蹤彎管的運動軌跡。
待圖形動態(tài)仿真便攜式機器人跟蹤彎管在空間的運動正確后，依照仿真、計算的數(shù)據(jù)，編寫控制程序，其程序如下(1)、機器人控制器上電復(fù)位、初始化，便攜式機器人自檢復(fù)位；(2)、啟動便攜式機器人跟蹤彎管運動軌跡，保持便攜式機器人的肩部、大臂、小臂、手部相互配合、協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)動，使手部執(zhí)行器跟蹤彎管運動軌跡；(4)、關(guān)閉機器人控制器電源，停止便攜式機器人跟蹤彎管運動。
在微型計算機上，交叉匯編控制程序，匯編后的控制程序，通過微型計算機的通訊接口輸入到單片機開發(fā)器，單片機開發(fā)器連接輸入接口與輸出功率驅(qū)動電路，對彎管便攜式機器人跟蹤彎管運動進行實際調(diào)試，調(diào)試正確的控制程序，固化在機器人控制器內(nèi)，完成控制軟件的開發(fā)。
聚乙稀涂裝彎管的生產(chǎn)過程如圖3所示，將生產(chǎn)合格的彎管裝入彎管拋丸除銹機內(nèi)，高頻感應(yīng)加熱電源將彎管外表面在極短的時間內(nèi)加熱，彎管由彎管拋丸除銹機驅(qū)動作往復(fù)螺旋運動，拋丸機噴出的鋼丸和鋼砂高速噴向彎管，沖擊掉彎管外表面的銹斑，并在彎管外表面沖擊出錨紋；如圖5所示，將機械除銹合格的彎管裝入彎管防腐涂裝機內(nèi)，高頻感應(yīng)加熱電源將彎管外表面在極短的時間內(nèi)加熱，彎管由彎管防腐涂裝機驅(qū)動向驅(qū)動支架作螺旋運動，用噴頭將環(huán)氧粉末噴涂到彎管的外表面，環(huán)氧粉末受熱而溶化，在環(huán)氧粉末規(guī)定的焦化時間內(nèi)用噴頭將聚乙烯粉末噴涂到環(huán)氧粉末涂層的表面；從膠帶擠壓機擠出的粘膠帶，從聚乙烯擠壓機擠出的聚乙烯膠帶，用便攜式機器人手部安裝的硅橡膠輪引導(dǎo)附著在環(huán)氧粉末涂層的表面，隨著彎管作螺旋運動，粘膠帶、聚乙烯膠帶被自動纏繞到彎管的外表面；涂裝完一半彎管時，停止彎管防腐涂裝機，用噴頭將冷卻水噴向已涂裝聚乙烯的彎管使其冷；彎管由彎管防腐涂裝機驅(qū)動向支承支架作螺旋運動，重復(fù)上述過程，涂裝完另一半彎管時，停止彎管防腐涂裝機，用噴頭將冷卻水噴向已涂裝聚乙烯的彎管使其冷卻；聚乙稀涂裝彎管防腐質(zhì)量經(jīng)檢測合格后出廠。
以上所述的是采用本發(fā)明原理，以機械化方法生產(chǎn)的聚乙稀涂裝彎管以及制造方法和設(shè)備的優(yōu)化實施例。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變型和改進，以至開發(fā)出其它的產(chǎn)品，也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種聚乙稀涂裝彎管，所述的聚乙稀涂裝彎管以鋼質(zhì)彎管為基材，在鋼質(zhì)彎管的外表面涂裝聚乙稀材料，其特征在于所述的聚乙稀材料是無接口的環(huán)形物體。
2.一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的聚乙稀涂裝彎管的制造方法，其特征在于該方法包括(1)、根據(jù)聚乙稀涂裝彎管的彎曲半徑，采用熱壓方法生產(chǎn)彎管；(2)、根據(jù)聚乙稀涂裝彎管的彎曲半徑，采用熱煨方法生產(chǎn)彎管；(3)、經(jīng)檢查合格的彎管，裝入彎管拋丸除銹機內(nèi)；(4)、用高頻感應(yīng)加熱電源將彎管外表面在極短的時間內(nèi)加熱；(5)、鋼丸和鋼砂高速噴向彎管，沖擊掉彎管外表面的銹斑，并在彎管外表面沖擊出錨紋；(6)、拋丸除銹合格的彎管，裝入彎管防腐涂裝機內(nèi)，并將彎管移動到彎管防腐涂裝機的防腐支承機架端；(7)、用高頻感應(yīng)加熱電源將彎管外表面在極短的時間內(nèi)加熱，用噴頭將環(huán)氧粉末噴涂到彎管的外表面，環(huán)氧粉末受熱而溶化；(8)、在環(huán)氧粉末規(guī)定的焦化時間內(nèi)(a)、用噴頭將聚乙烯粉末噴涂到環(huán)氧粉末涂層的表面；(b)、從膠帶擠壓機擠出的粘膠帶，從聚乙烯擠壓機擠出的聚乙烯膠帶，用便攜式機器人手部安裝的硅橡膠輪引導(dǎo)附著在環(huán)氧粉末涂層的表面，隨著彎管作螺旋運動，粘膠帶、聚乙烯膠帶被自動纏繞到彎管的外表面；(9)、涂裝完一半彎管時，停止彎管防腐涂裝機，用噴頭將冷卻水噴向已涂裝聚乙烯的彎管使其冷卻；(10)、重復(fù)(8)～(9)項，涂裝完另一半彎管，停止彎管防腐涂裝機，用噴頭將冷卻水噴向已涂裝聚乙烯的彎管使其冷卻。
3.如權(quán)利要求2所述的聚乙稀涂裝彎管的制造方法，其特征在于機械化除銹是在彎管拋丸除銹機內(nèi)進行，彎管旋轉(zhuǎn)速度為4-7轉(zhuǎn)分，螺旋導(dǎo)程為100-300毫米；彎管外表面采用高頻感應(yīng)加熱至40-80度；鋼丸和鋼砂的噴射速度為5-15米/秒；機械化涂裝是在彎管防腐涂裝機內(nèi)進行，彎管旋轉(zhuǎn)速度為4-7轉(zhuǎn)/分，螺旋導(dǎo)程為20-50毫米；彎管外表面采用高頻感應(yīng)加熱至150-220度；環(huán)氧粉末、聚乙烯粉末噴射速度為0.5-0.8米/秒，環(huán)氧粉末的焦化時間為6-9秒；擠出的粘膠帶厚度為0.2-0.4毫米；擠出的聚乙烯膠帶厚度為0.3-0.6毫米。
4.一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的聚乙稀涂裝彎管的彎管防腐涂裝機，其特征在于該機先由安裝筒體、旋轉(zhuǎn)筒體支架、支承滾輪、旋轉(zhuǎn)筒體、驅(qū)動齒輪圈、驅(qū)動齒輪、驅(qū)動蝸輪減速器、驅(qū)動交流電機、電氣控制柜、送進直流電機、送進蝸輪減速器、送進輪、支承輪、電刷組、密封罩、高頻感應(yīng)加熱圈、機架移動器組成；旋轉(zhuǎn)筒體支承在旋轉(zhuǎn)筒體支架的支承滾輪上，驅(qū)動齒輪圈安裝在旋轉(zhuǎn)筒體的外壁上，與過橋驅(qū)動齒輪嚙合，過橋驅(qū)動齒輪軸用軸承支架支承用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架上；兩組送進蝸輪減速器的輸入軸上安裝送進直流電機，輸出軸上安裝送進輪和軸承支架，送進蝸輪減速器、軸承支架用螺釘安裝在底板上，底板用螺釘安裝在安裝筒體壁上的底板上，一個送進輪的兩端用軸承支架支承用螺釘安裝在底板上，底板用彈簧支承，用螺釘安裝在安裝筒體壁上的底板上，安裝筒體裝入旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)用螺釘固定，旋轉(zhuǎn)筒體支架的一個側(cè)面用螺釘安裝兩組電刷組，密封罩用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架的另一個側(cè)面組成防腐驅(qū)動支架；兩個支承輪安裝在支承輪架上，用螺釘安裝在底板上，底板用螺釘安裝在安裝筒體壁上焊接安裝的底板上。一個支承輪的兩端用軸承支架支承用螺釘安裝在底板上，底板用彈簧支承，用螺釘安裝在安裝筒體壁上的底板上，安裝筒體裝入另一個旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)用螺釘固定，密封罩用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架的一個側(cè)面組成防腐支承支架；再將防腐驅(qū)動機架和防腐支承機架用螺釘同軸安裝在底座上，機架調(diào)整器的左旋螺紋、右旋螺母旋入絲杠，左旋螺紋、右旋螺母的固定座，用螺釘分別固定在防腐驅(qū)動機架和防腐支承機架的底部，推力軸承裝入軸承座內(nèi)，用軸承壓蓋壓住，軸承座、軸承壓蓋用螺釘安裝在底座側(cè)面上，手輪用鍵安裝在絲杠的兩端組成彎管防腐涂裝機；驅(qū)動蝸輪減速器安裝在底座的中部，驅(qū)動蝸輪減速器輸入軸經(jīng)聯(lián)軸器與交流電機連接，驅(qū)動蝸輪減速器輸出軸安裝的驅(qū)動齒輪與過橋驅(qū)動齒輪嚙合，驅(qū)動蝸輪減速器同步驅(qū)動防腐驅(qū)動機架和防腐支承機架，電氣控制柜安裝在底座上。
5.一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的聚乙稀涂裝彎管的彎管拋丸除銹機，其特征在于該機先由安裝筒體、旋轉(zhuǎn)筒體支架、支承滾輪、旋轉(zhuǎn)筒體、驅(qū)動齒輪圈、驅(qū)動齒輪、驅(qū)動蝸輪減速器、驅(qū)動交流電機、電氣控制柜、行星齒輪圈、行星齒輪、送進蝸輪減速器、送進輪、支承輪、電刷組、密封罩、高頻感應(yīng)加熱圈、機架移動器組成；旋轉(zhuǎn)筒體支承在旋轉(zhuǎn)筒體支架的支承滾輪上，驅(qū)動齒輪圈安裝在旋轉(zhuǎn)筒體的外壁上，與過橋驅(qū)動齒輪嚙合，過橋驅(qū)動齒輪軸用軸承支架支承用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架上；旋轉(zhuǎn)筒體支架的一個側(cè)面用螺釘安裝行星齒輪圈，兩組送進蝸輪減速器的輸入軸上安裝行星齒輪并與行星齒輪圈嚙合，輸出軸上安裝送進輪和軸承支架，送進蝸輪減速器、軸承支架用螺釘安裝在底板上，底板用螺釘安裝在安裝筒體壁上的底板上，一個送進輪的兩端用軸承支架支承用螺釘安裝在底板上，底板用彈簧支承，用螺釘安裝在安裝筒體壁上的底板上，安裝筒體裝入旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)用螺釘固定，密封罩用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架的一個側(cè)面組成除銹驅(qū)動支架；兩個支承輪安裝在支承輪架上，用螺釘安裝在底板上，底板用螺釘安裝在安裝筒體壁上焊接安裝的底板上。一個支承輪的兩端用軸承支架支承用螺釘安裝在底板上，底板用彈簧支承，用螺釘安裝在安裝筒體壁上的底板上，安裝筒體裝入另一個旋轉(zhuǎn)筒體內(nèi)用螺釘固定，密封罩用螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)筒體支架的一個側(cè)面組成除銹支承支架；再將除銹驅(qū)動機架和除銹支承機架用螺釘同軸安裝在底座上，機架調(diào)整器的左旋螺紋、右旋螺母旋入絲杠，左旋螺紋、右旋螺母的固定座，用螺釘分別固定在驅(qū)動機架和支承機架的底部，推力軸承裝入軸承座內(nèi)，用軸承壓蓋壓住，軸承座、軸承壓蓋用螺釘安裝在底座側(cè)面上，手輪用鍵安裝在絲杠的兩端組成彎管拋丸除銹機；驅(qū)動蝸輪減速器安裝在底座的中部，驅(qū)動蝸輪減速器輸入軸經(jīng)聯(lián)軸器與交流電機連接，驅(qū)動蝸輪減速器輸出軸安裝的驅(qū)動齒輪與過橋驅(qū)動齒輪嚙合，驅(qū)動蝸輪減速器同步驅(qū)動除銹驅(qū)動機架和除銹支承機架，電氣控制柜安裝在底座上。
6.如權(quán)利要求4、5所述的生產(chǎn)聚乙稀涂裝彎管的彎管防腐涂裝機和彎管拋丸除銹機，其特征是密封罩采用工程塑料焊接為空心帶邊、帶蓋圓環(huán)形，邊上加工安裝的圓孔，蓋上開一圓孔，圓孔圓周用螺釘安裝橡膠皮；高頻感應(yīng)加熱圈采用銅板彎制為圓環(huán)形，圓環(huán)開口間隙為1毫米，兩開口處分別連接高頻感應(yīng)加熱電源輸出端，高頻感應(yīng)加熱圈用膠木板固定，用螺釘安裝在密封罩的邊上。
7.如權(quán)利要求4、5所述的生產(chǎn)聚乙稀涂裝彎管的彎管防腐涂裝機和彎管拋丸除銹機，其特征是電氣控制柜包括電壓表、電流表、電源指示燈、電源開關(guān)、驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)控制按鈕，驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)指示燈、送進直流電機正、反轉(zhuǎn)控制按鈕，送進直流電機正、反轉(zhuǎn)指示燈，保險器、熱敏繼電器、交流接觸器、變頻器、大功率直流電源；電壓表、電流表、電源指示燈安裝在電氣控制柜的觀察面板上，電源開關(guān)、驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)控制按鈕，驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)指示燈安裝電氣控制柜的操作面板上，柜內(nèi)控制板上安裝保險器、熱敏繼電器、交流接觸器、變頻器，大功率直流電源；電源進線經(jīng)電源開關(guān)、保險器連接熱敏繼電器與交流接觸器主觸頭輸入端連接，交流接觸器主觸頭的輸出端與變頻器輸入端連接，變頻器輸出端與驅(qū)動交流電機連接，驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)控制按鈕串入交流接觸器控制線圈的控制回路內(nèi)，驅(qū)動交流電機正、反轉(zhuǎn)指示燈連接在交流接觸器主觸頭的輸出端；大功率直流電源經(jīng)電源開關(guān)、保險器連接送進熱敏繼電器與送進接觸器主觸頭輸入端連接，送進接觸器主觸頭的輸出端與送進直流電機連接，送進直流電機正、反轉(zhuǎn)控制按鈕串入送進直流接觸器控制線圈的控制回路內(nèi)，送進直流電機正、反轉(zhuǎn)指示燈連接在交流接觸器主觸頭的輸出端。
8.一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的聚乙稀涂裝彎管的便攜式機器人，其特征在于該機由機身、肩部、大臂、小臂、手部、機器人控制器組成；肩部和大臂之間由肩關(guān)節(jié)軸鉸鏈，大臂與小臂之間由肘關(guān)節(jié)軸鉸鏈，小臂與手部之間由腕關(guān)節(jié)軸鉸鏈，機器人控制器安裝在肩部內(nèi)，控制信號通過電纜連接到肩部、大臂、小臂、手部的電氣驅(qū)動系統(tǒng)，在機器人控制器固化的控制軟件控制下，肩部的步進電機驅(qū)動肩關(guān)節(jié)軸、大臂的步進電機驅(qū)動肘關(guān)節(jié)軸、小臂的步進電機驅(qū)動腕關(guān)節(jié)軸，相互配合、協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)動，跟蹤彎管的運動軌跡。
9.如權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)聚乙稀涂裝彎管的便攜式機器人，其特征是肩部、大臂、小臂具有相同的機械和電氣結(jié)構(gòu)，由機械臂體、電氣臂體，支承柱、螺栓、防護罩組成，機械臂體是減速器的箱體，內(nèi)裝減速齒輪組，各級齒輪軸處安裝向心球軸承，減速齒輪組的末級輸出軸是關(guān)節(jié)軸，步進電機安裝在箱體上，步進電機輸出軸的齒輪與一級減速齒輪嚙合，電氣臂體內(nèi)安裝功率驅(qū)動單元電路模塊，光電藕合檢測器，機械臂體、電氣臂體通過支承柱、螺栓連接為一體，末級減速齒輪軸的一端插入電氣臂體后，安裝檢測圓盤與光電藕合檢測器配合，檢測關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動角度，防護罩裝在機械臂體、電氣臂體連接處構(gòu)成機電一體模塊。
10.如權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)聚乙稀涂裝彎管的便攜式機器人，其特征是機器人控制器由單片機系統(tǒng)、輸入接口電路、輸出功率驅(qū)動電路組成，固化了控制軟件；由固化的控制軟件控制，作可編程控制器對生產(chǎn)作業(yè)過程作順序控制，對電氣執(zhí)行元件作小信號輸出控制；還具有另一種功能輸入信號經(jīng)輸入接口電路輸入單片機系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)輸出的控制信號，經(jīng)輸出功率驅(qū)動電路直接驅(qū)動各執(zhí)行元件；單片機系統(tǒng)、開關(guān)控制電路制作在主電路板上；光電藕合檢測器的輸入接口電路、步進電機的輸出功率驅(qū)動電路，分別單獨制作單元模塊電路板，安裝在電氣執(zhí)行元件處；單片機系統(tǒng)、開關(guān)控制電路通過光電隔離經(jīng)電纜和輸入、輸出接口單元模塊電路板連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚乙烯涂裝彎管及其制造方法和設(shè)備。聚乙烯涂裝彎管以鋼質(zhì)彎管為基材，在鋼質(zhì)彎管的外表面涂裝無接口的環(huán)狀聚乙烯材料。其制造方法是先將彎管裝入彎管拋丸除銹機內(nèi)，經(jīng)加溫預(yù)熱，拋丸除銹除去銹斑后，再裝入彎管防腐涂裝機內(nèi)，經(jīng)加溫預(yù)熱，用噴頭將環(huán)氧粉末、聚乙烯粉末噴涂到彎管的外表面，擠壓粘膠帶、聚乙烯膠帶，用便攜式機器人手部引導(dǎo)附著在環(huán)氧粉末涂層的表面，隨著彎管作螺旋運動，粘膠帶、聚乙烯膠帶被自動纏繞到彎管的外表面。其生產(chǎn)設(shè)備由底座、旋轉(zhuǎn)筒體支架、支承滾輪、旋轉(zhuǎn)筒體、驅(qū)動齒輪圈、送進輪、支承輪、送進蝸輪減速器、送進直流電機、電刷組、高頻感應(yīng)加熱圈、密封罩、驅(qū)動蝸輪減速器、驅(qū)動齒輪、機架移動器、驅(qū)動交流電機、電氣控制柜組成。
文檔編號B24C3/10GK1928415SQ20051002161
公開日2007年3月14日 申請日期2005年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月6日
發(fā)明者陳炯 申請人:陳炯