本發(fā)明涉及一種噴鋅機噴槍啟?？刂葡到y(tǒng)及方法，屬于球墨鑄鐵管噴鋅機配套設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

球墨鑄鐵管的生產(chǎn)工藝中，為了增加球墨鑄鐵管外表面的耐腐蝕性，需要在球墨鑄鐵管外表面噴涂一層鋅或者其他抗腐蝕金屬涂層，該工藝主要是用于埋藏在腐蝕性較強的土質(zhì)，例如沼澤土壤、泥濘土壤、含硫酸鹽土壤、垃圾臟土及受排水污染的土壤下的鑄鐵管的保護。該工藝通過使用噴鋅機來完成。

噴鋅機主要由機架、夾緊旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、舉升機構(gòu)、噴鋅機構(gòu)、電液控制系統(tǒng)和煙氣回收系統(tǒng)組成的，噴鋅機是利用燃燒于兩根連續(xù)送進的被噴涂金屬線材之間的電弧作為熱源來使金屬線材熔化，用高速氣流把熔化的金屬霧化成微粒，并使用霧化金屬粒子加速，霧化粒子射流高速沉積到工件表面形成涂層。

傳統(tǒng)球墨鑄鐵管噴鋅機操作由人工控制，存在以下問題：

1、噴槍啟動位置不精確，或遲或早，造成鋅絲浪費或噴鋅質(zhì)量不達標；

2、噴槍停止位置不精確，造成鋅絲浪費或質(zhì)量不達標；

3、噴鋅機頂尖位置不準，造成鑄管外表面噴鋅位置發(fā)生變化；

4、原控制系統(tǒng)臺噴槍的開停不可分別控制，即使可以手動控制，操作工也來不及操作，職工勞動強度大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種噴鋅機噴槍啟?？刂葡到y(tǒng)及方法，可以提高噴鋅機噴鋅質(zhì)量、減少鋅絲浪費、減輕職工勞動強度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種噴鋅機噴槍啟?？刂葡到y(tǒng)，包括PLC控制柜以及分別與PLC控制柜連接的人機界面操作箱、噴鋅小車位置檢測裝置和噴鋅機頂尖定位裝置；

PLC控制柜包含CPU模塊、分別與CPU模塊連接的數(shù)字輸入模塊、數(shù)字輸出模塊、編碼器位置模塊和電源模塊、與數(shù)字輸出模塊連接的繼電器控制單元，電源模塊還分別連接數(shù)字輸入模塊、數(shù)字輸出模塊、繼電器控制單元和編碼器位置模塊，人機界面操作箱連接CPU模塊，繼電器控制單元連接噴槍；

噴鋅小車位置檢測裝置包括設(shè)置在噴鋅小車外側(cè)的兩個鏈輪、纏繞在兩個鏈輪上并與該噴鋅小車連接的鏈條、齒壓在鏈條上并位于兩個鏈輪中間的漲緊輪、與其中一個鏈輪連接的絕對位置旋轉(zhuǎn)編碼器，絕對位置旋轉(zhuǎn)編碼器連接編碼器位置模塊；

噴鋅機頂尖定位裝置包括設(shè)置在頂尖導(dǎo)軌下方的機架上并與頂尖的液壓伸縮桿限位配合的定位塊、設(shè)置在液壓油路上的進油流量控制裝置和回油流量控制裝置，定位塊、進油流量控制裝置、回油流量控制裝置均設(shè)置在頂尖的非驅(qū)動端。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：噴鋅小車上沿車身運動方向每工位設(shè)有兩把噴槍。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：噴鋅機為雙工位噴鋅機，噴鋅小車為一個整體，鏈輪設(shè)置在噴鋅小車的外側(cè)，漲緊輪為三個，三個漲緊輪沿著鏈條傳動方向一字排開設(shè)置。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：噴鋅機頂尖定位裝置為兩組，進油流量控制裝置和回油流量控制裝置均為液壓截止閥。

一種噴鋅機噴槍啟?？刂品椒?，步驟如下：

步驟A、在人機界面操作箱上輸入噴鋅小車、待噴管型、所有噴槍的雙向啟停設(shè)定位置參數(shù)，然后啟動噴鋅機；

步驟B、通過絕對位置旋轉(zhuǎn)編碼器獲取噴鋅小車的實際位置參數(shù)，并與設(shè)定位置參數(shù)進行比較，判斷出噴鋅小車運動方向的起始側(cè)和結(jié)束側(cè)，噴槍按照結(jié)束側(cè)至起始側(cè)的噴射順序，當噴鋅小車運行至相應(yīng)噴槍對應(yīng)起始側(cè)開槍位置時，相應(yīng)噴槍自動開始噴射；當噴鋅小車運行至相應(yīng)噴槍對應(yīng)結(jié)束側(cè)停槍位置時，相應(yīng)噴槍自動停止噴射；最后一個噴槍停止噴射后，噴鋅小車停車，并停掉噴鋅機氣體供應(yīng)，全過程中記錄下管型的噴鋅數(shù)據(jù)；

步驟C、重復(fù)步驟B執(zhí)行下一步噴鋅作業(yè)。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：噴鋅小車上沿車身運動方向每工位設(shè)有兩把噴槍，當噴鋅小車運行至結(jié)束側(cè)的噴槍對應(yīng)起始側(cè)開槍位置時，結(jié)束側(cè)的噴槍首先自動開始噴射，起始側(cè)的噴槍不噴；當噴鋅小車運行至起始側(cè)的噴槍對應(yīng)起始側(cè)開槍位置時，起始側(cè)的噴槍開始噴射；當噴鋅小車運行至結(jié)束側(cè)的噴槍對應(yīng)結(jié)束側(cè)停槍位置時，結(jié)束側(cè)的噴槍停止噴射；當噴鋅小車運行至起始側(cè)的噴槍對應(yīng)結(jié)束側(cè)停槍位置時，起始側(cè)的噴槍停止噴射，同時噴鋅小車停車，并停掉噴鋅機氣體供應(yīng)，全過程中記錄下管型的噴鋅數(shù)據(jù)。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：噴鋅采用乙炔-氧焰或電弧噴涂，噴鋅機空壓機壓力為0.3～0.8MPa，噴鋅所用的鋅絲直徑為2mm～5mm，噴鋅層厚度為25～400μm。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：噴鋅所用的鋅絲為鋅合金絲，該鋅合金絲的成分為Zn80～99.99%，Al0.01～20%，鋅合金絲要求柔軟、表面無毛刺。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進步是：突破了原有手工操作噴槍的方式，噴槍單獨控制，當相應(yīng)噴槍運行至對應(yīng)起始側(cè)開槍位置（初始側(cè)頂尖頭與球墨鑄鐵管接觸位置，也即初始側(cè)承插口）時，相應(yīng)噴槍自動開始噴射，當相應(yīng)噴槍運行至對應(yīng)結(jié)束側(cè)停槍位置（結(jié)束側(cè)頂尖頭與球墨鑄鐵管接觸位置，也即結(jié)束側(cè)承插口）時，相應(yīng)噴槍自動停止噴射，最后一個噴槍停止噴射后，噴鋅小車停車，并停掉噴鋅機氣體供應(yīng)，提高了球墨鑄鐵管噴鋅機噴鋅的質(zhì)量，自動化程度高。

本發(fā)明可精確控制噴槍的啟動位置和停止位置，避免鋅絲浪費或質(zhì)量不達標的問題。設(shè)有的噴鋅機頂尖定位位置使球墨鑄鐵管空間位置定位精準，保證球墨鑄鐵管外表面噴鋅位置不會發(fā)生變化，進一步提高噴鋅質(zhì)量；多臺噴槍分別自動控制，降低了職工勞動強度，智能化程度高。

噴鋅小車位置檢測裝置選用絕對位置旋轉(zhuǎn)編碼器而不是增量式編碼器，原因在于增量式編碼器的缺點是啟用或加電時要執(zhí)行回零操作以確定位置參數(shù)的起點，而即使是很短時間的停電也會造成位置信息的丟失。而絕對式編碼器則沒有這樣的缺點，絕對式編碼器的優(yōu)點是即使處于靜止或關(guān)閉后再打開，均可得到位置信息。本專利選用的是北京安格創(chuàng)電子科技有限公司的Angtron品牌絕對位置旋轉(zhuǎn)編碼器。

設(shè)有的進油流量控制裝置和回油流量控制裝置，用于控制液壓缸內(nèi)被輸送到液壓缸的前后缸內(nèi)腔中的流體流量，實現(xiàn)球墨鑄鐵管噴鋅時機械位置的精確定位，人工手動調(diào)節(jié)，一經(jīng)設(shè)定好無需更改，方便快捷。

噴槍啟?？刂浦?，針對性的選用合適的噴槍，在球墨鑄鐵管開始端應(yīng)用一個噴槍，在球墨鑄鐵管中間應(yīng)用兩個噴槍，既可以有效避免球墨鑄鐵管兩端的噴鋅浪費，又可以實現(xiàn)球墨鑄鐵管管身的雙層噴涂，噴涂質(zhì)量高，耐腐蝕性能好，使用壽命長。

在鋅中加鋁，一是可以降低金屬熔點，易于熔化，熔化狀態(tài)金屬流動性好，在高壓空氣作用下易于霧化，霧化顆粒細，與管體結(jié)合力好；二是耐腐蝕性好，相同厚度的Zn-Al合金層比純Zn層綜合耐腐蝕性能提高一倍以上，耐中性鹽霧腐蝕性能提高兩倍以上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明控制系統(tǒng)的連接框圖；

圖2是本發(fā)明控制系統(tǒng)的連接示意圖；

圖3是本發(fā)明控制系統(tǒng)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明控制系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、鏈輪，2、絕對位置旋轉(zhuǎn)編碼器，3、PLC控制柜，4、人機界面操作箱，5、漲緊輪，6、鏈條，7、噴鋅小車，8、頂尖頭，9、噴槍Ⅰ，10、噴槍Ⅱ，11、噴槍Ⅲ，12、噴槍Ⅳ，13、定位塊，14、進油流量控制裝置，15、回油流量控制裝置，16、液壓伸縮桿。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明：

如圖1～圖4所示，一種噴鋅機噴槍啟?？刂葡到y(tǒng)，包括PLC控制柜以及分別與PLC控制柜連接的人機界面操作箱4、噴鋅小車位置檢測裝置和噴鋅機頂尖定位裝置，PLC控制柜內(nèi)有可編程控制器，通過人機界面操作箱4實現(xiàn)對PLC控制柜的可編程作業(yè)。

噴鋅機為雙工位噴鋅機，噴鋅小車7為一個整體，噴鋅小車7上沿車身運動方向每個工位設(shè)有兩把噴槍，這樣一共有四把噴槍：噴槍Ⅰ9、噴槍Ⅱ10、噴槍Ⅲ11、噴槍Ⅳ12。

PLC控制柜包含CPU模塊、分別與CPU模塊連接的數(shù)字輸入模塊、數(shù)字輸出模塊、編碼器位置模塊和電源模塊、與數(shù)字輸出模塊連接的繼電器控制單元，電源模塊還分別連接數(shù)字輸入模塊、數(shù)字輸出模塊、繼電器控制單元和編碼器位置模塊，人機界面操作箱4連接CPU模塊，繼電器控制單元分別連接并控制噴槍Ⅰ9、噴槍Ⅱ10、噴槍Ⅲ11、噴槍Ⅳ12，CPU模塊型號采用西門子系列。

噴鋅小車位置檢測裝置包括設(shè)置在噴鋅小車7外側(cè)的兩個鏈輪1、纏繞在兩個鏈輪1上并與該噴鋅小車7連接的鏈條6、齒壓在鏈條6上并位于兩個鏈輪1中間的漲緊輪5、與其中一個鏈輪1連接的絕對位置旋轉(zhuǎn)編碼器2，絕對位置旋轉(zhuǎn)編碼器2連接編碼器位置模塊，漲緊輪5為三個，三個漲緊輪5沿著鏈條6傳動方向一字排開設(shè)置。

噴鋅機頂尖定位裝置為兩組，每組噴鋅機頂尖定位裝置均包括設(shè)置在頂尖導(dǎo)軌下方的機架上并與頂尖的液壓伸縮桿16限位配合的定位塊13、設(shè)置在液壓油路上的進油流量控制裝置14和回油流量控制裝置15，進油流量控制裝置14和回油流量控制裝置15均為人工手動調(diào)節(jié)，成本低廉；也可以為電子調(diào)節(jié)并受程序設(shè)計邏輯控制。定位塊13、進油流量控制裝置14、回油流量控制裝置15均設(shè)置在頂尖的非驅(qū)動端。進油流量控制裝置14和回油流量控制裝置15均為液壓截止閥。

在對球墨鑄鐵管噴鋅之前，將球墨鑄鐵管放置到噴鋅工位，通過舉升機構(gòu)提升至適當高度，再通過噴鋅機頂尖定位裝置將球墨鑄鐵管機械位置精確定位，其中的進油流量控制裝置14、回油流量控制裝置15和定位塊13組成定位裝置，機械位置定位為后續(xù)的噴鋅作業(yè)做好精度保障。

噴鋅機噴槍啟?？刂品椒?，用于控制四把噴槍（噴槍Ⅰ9、噴槍Ⅱ10、噴槍Ⅲ11、噴槍Ⅳ12）的噴鋅作業(yè)，步驟如下：

步驟A、通過對人機界面操作箱4的操作，向PLC控制柜內(nèi)的噴槍啟動停止控制程序輸入噴鋅小車7、待噴管型、四把噴槍的雙向啟停設(shè)定位置參數(shù)，噴鋅小車7有四組控制參數(shù)，四把噴槍有16組控制參數(shù)，待噴管型有6種，這樣四把噴槍一共有96種控制參數(shù)，設(shè)定好參數(shù)后啟動噴鋅機。

步驟B、通過噴鋅小車位置檢測裝置中的絕對位置旋轉(zhuǎn)編碼器2獲取噴鋅小車7的實際位置參數(shù)，由于噴鋅小車和噴槍的相對位置不變，進而可以獲得四把噴槍的實際位置參數(shù)，然后獲取待噴管型的管徑、管長等實際位置參數(shù)，接著將噴鋅小車7的實際位置參數(shù)與設(shè)定位置參數(shù)進行比較，判斷出噴鋅小車7運動方向的起始側(cè)和結(jié)束側(cè)，各個噴槍按照結(jié)束側(cè)至起始側(cè)的噴射順序依次噴射。比如當噴鋅小車7從左往右運動時（圖4中來看是從上往下），當噴鋅小車7運行至右側(cè)的噴槍Ⅲ11和噴槍Ⅳ12對應(yīng)左側(cè)開槍位置（左側(cè)承插口）時，右側(cè)的噴槍Ⅲ11和噴槍Ⅳ12首先自動開始噴射，左側(cè)的噴槍Ⅰ9和噴槍Ⅱ10不噴，以節(jié)約鋅料；當噴鋅小車7運行至左側(cè)的噴槍Ⅰ9和噴槍Ⅱ10對應(yīng)左側(cè)開槍位置（左側(cè)承插口）時，左側(cè)的噴槍Ⅰ9和噴槍Ⅱ10也開始噴射，也就是同時四把噴槍都開始噴射；當噴鋅小車7運行至右側(cè)的噴槍Ⅲ11和噴槍Ⅳ12對應(yīng)右側(cè)停槍位置（右側(cè)承插口）時，右側(cè)的噴槍Ⅲ11和噴槍Ⅳ12停止噴射，左側(cè)的噴槍Ⅰ9和噴槍Ⅱ10還保持繼續(xù)噴；當噴鋅小車7運行至左側(cè)的噴槍Ⅰ9和噴槍Ⅱ10對應(yīng)右側(cè)停槍位置（右側(cè)承插口）時，左側(cè)的噴槍Ⅰ9和噴槍Ⅱ10也停止噴射，這樣四把噴槍都停止了噴鋅，然后噴鋅小車7停車，避免車輪空轉(zhuǎn)，并停掉噴鋅機氣體供應(yīng)，避免氣源浪費及噪音，全過程中記錄下管型的噴鋅數(shù)據(jù)。

步驟C、當執(zhí)行下一步兩根管的噴鋅時，此時噴鋅小車7從右往左運動（圖4中來看是從下往上），當噴鋅小車7運行至左側(cè)的噴槍Ⅰ9和噴槍Ⅱ10對應(yīng)右側(cè)開槍位置（右側(cè)承插口）時，左側(cè)的噴槍Ⅰ9和噴槍Ⅱ10首先自動開始噴射，右側(cè)的噴槍Ⅲ11和噴槍Ⅳ12不噴，以節(jié)約鋅料；當噴鋅小車7運行至右側(cè)的噴槍Ⅲ11和噴槍Ⅳ12對應(yīng)右側(cè)開槍位置（右側(cè)承插口）時，右側(cè)的噴槍Ⅲ11和噴槍Ⅳ12也一同開始噴射，也就是同時四把噴槍都開始噴射；當噴鋅小車7運行至左側(cè)的噴槍Ⅰ9和噴槍Ⅱ10對應(yīng)左側(cè)停槍位置（左側(cè)承插口）時，左側(cè)的噴槍Ⅰ9和噴槍Ⅱ10停止噴射，右側(cè)的噴槍Ⅲ11和噴槍Ⅳ12還保持繼續(xù)噴；當噴鋅小車7運行至右側(cè)的噴槍Ⅲ11和噴槍Ⅳ12對應(yīng)左側(cè)停槍位置（左側(cè)承插口）時，右側(cè)的噴槍Ⅲ11和噴槍Ⅳ12也停止噴射，這樣四把噴槍都停止了噴鋅，然后噴鋅小車7停車，避免車輪空轉(zhuǎn)，并停掉噴鋅機氣體供應(yīng)，避免氣源浪費及噪音，全過程中記錄下管型的噴鋅數(shù)據(jù)。

噴鋅采用乙炔-氧焰或電弧噴涂，噴鋅機空壓機壓力為0.3～0.8MPa，噴鋅所用的鋅絲直徑為2mm～5mm，噴鋅層厚度為25～400μm。

噴鋅所用的鋅絲為鋅合金絲，該鋅合金絲的成分為Zn80～99.99%，Al0.01～20%，鋅合金絲應(yīng)柔軟、外表無毛刺。

噴槍Ⅰ9、噴槍Ⅱ10、噴槍Ⅲ11和噴槍Ⅳ12都有從右向左時的啟動位置參數(shù)，且分別可調(diào)，該操作在人機界面實現(xiàn)。針對每一管型每一臺噴槍都具有雙向啟停控制位置設(shè)置，4把噴鋅槍有16組控制參數(shù)，結(jié)合需要噴鋅處理的6種管型共96種控制參數(shù)，此外還有噴鋅小車停止運行參數(shù)，實現(xiàn)自動化噴鋅操作。

本實施例中噴鋅小車7上沿車身運動方向每工位設(shè)有兩把噴槍，為雙工位四把噴槍的操作，若噴鋅小車7上沿車身運動方向每工位設(shè)有一把、三把、四把或其他更多數(shù)量的噴槍，依然是噴槍按照結(jié)束側(cè)至起始側(cè)的噴射順序逐漸開始噴射，當噴鋅小車7運行至相應(yīng)噴槍對應(yīng)起始側(cè)開槍位置8時，相應(yīng)噴槍自動開始噴射；當噴鋅小車7運行至相應(yīng)噴槍對應(yīng)結(jié)束側(cè)停槍位置8時，相應(yīng)噴槍自動停止噴射；最后一個噴槍停止噴射后，噴鋅小車7停車，并停掉噴鋅機氣體供應(yīng)，全過程中記錄下管型的噴鋅數(shù)據(jù)，噴槍的依次自動開啟或斷開的自動控制方法是一樣的，在此不再贅述。