适合生产线的细长离心铸管抛丸砂清除装置及方法

1.本发明涉及离心铸管生产技术领域，尤其涉及一种适合生产线的细长离心铸管抛丸砂清除装置及方法。


背景技术：

2.离心铸管属于一种无缝金属管子，外径约在50mm至200mm之间，长度约在3米至5米，如图1所示，属于细长管子。离心铸管采用卧式离心铸造成型。成型后的管子内表面粗糙度较大，管口也存在毛刺11，如图2所示。管子的外表面，需要进行抛丸处理。由于管子长度较长，因此采用卧式抛丸处理，即将管子水平放置在卧式抛丸机的输送轨道上，管子在输送轨道的驱动下进入卧式抛丸机内部进行抛丸处理。管子的两端，没有封口。管子水平通过抛丸机后，在管子内部会残留许多抛丸砂。抛丸砂的直径较小，一般小于0.8mm。由于后续加工工艺和管子最终成品的要求，管子内部的抛丸砂，必须清理掉，清理出的抛丸砂也需要回收，这样可以避免抛丸砂洒落在工作场地。抛丸砂洒落在地面上，会使得地面光滑，人员走在上面，容易造成安全事故。因此，清除并回收抛丸砂，是离心铸管一道重要工序。
3.现有的工序作业内容是竖直方式清理，即采用行车，吊起管子一端，将管子竖直。抛丸砂仅在重力作用下落下，完成清理，这种清理方式虽然彻底，然而却不适合组建离心铸管生产线，且这种方法需要人工操作吊车，生产效率低，并且安全性也差。也可以将管子倾斜到某个角度但非竖直，可是由于管管内部表面粗糙度较大以及管口毛刺的阻碍，这种仅在重力作用下的抛丸砂沿着管子的倾斜角度清理得不彻底，仍有残余抛丸砂，这种方式已经被实践验证。
4.去除管子内部的抛丸砂，也可以采用高压气体吹管子内部的抛丸砂，但是这种方式管子长度较长，气体吹落的方式清理不彻底，并且吹起的灰尘会污染环境。


技术实现要素：

5.针对现有离心铸管管内抛丸砂清除方式，要么难以彻底清除抛丸砂，要么现有抛丸砂清除装置不适合组建离心铸管生产线的技术问题，本发明提出一种适合生产线的细长离心铸管管内抛丸砂清除装置及方法。
6.为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：本技术公开了一种适合生产线的细长离心铸管管内抛丸砂清除装置，包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨平行布置，所述第一导轨上滑动设置有用于收集从离心铸管管内流出抛丸砂的回收机构，所述第二导轨上滑动设置有用于调节离心铸管倾斜角度的倾斜机构，所述倾斜机构上设置有升降机构，所述升降机构上设置有旋转机构和压紧机构，所述旋转机构与所述压紧机构相配合，以用于压紧离心铸管在所述旋转机构之间稳定转动。
7.通过倾斜机构可调节离心铸管的倾斜角度，同时配合旋转机构和压紧机构实现离心铸管倾斜旋转动作，进而离心铸管管内残留抛丸砂可受到重力和管内壁切向力作用下流
出，并实现抛丸砂回收，避免抛丸砂出现堆积滞留，清理效果好、环境污染小，并且整体装置设计紧凑，利用倾斜自旋转清除方式，使得机构集成程度较高，减小了占地面积，非常适合组件离心铸管生产线。
8.优选地，所述回收机构包括第一底板，所述第一底板上部设置有用于收集抛丸砂的回收箱，所述第一底板上设置有动力组件，所述第一底板下部分别设置有主驱动轮组和从动轮组，所述动力组件分别通过动力轴和联轴器与所述主驱动轮组相连接。
9.优选地，所述倾斜机构包括第二底板，所述第二底板上部活动设置有第三底板，所述第二底板与所述第三底板之间设置有倾斜件，且所述倾斜件的活动端与所述第三底板活动连接；所述升降机构设置在所述第三底板上；所述第二底板上设置有动力组件，所述第二板下部分别设置有主驱动轮组和从动轮组，所述动力组件分别通过动力轴和联轴器与所述主驱动轮组相连接。
10.优选地，所述动力组件包括固定板，所述固定板上设置有减速机，所述减速机与驱动电机相连接，且所述减速机分别通过动力轴和联轴器与所述主驱动轮组相连接。
11.优选地，所述升降机构包括第四底板，所述旋转机构和所述压紧机构设置在所述第四底板上，所述第四底板与所述第三底板之间设置有升降件，所述升降件外侧且在所述第四底板与所述第三底板之间均匀布置有若干个升降导向柱。
12.优选地，所述第三底板和第四底板上分别设置有导向套，且对应的所述导向套分别贯穿所述第三底板和所述第四底板布置，所述升降导向柱的一端固定在所述第三底板内的导向套内，所述升降导向柱的另一端活动穿设在所述第四底板内的导向套内。
13.优选地，所述旋转机构包括旋转电机减速机，所述旋转电机减速机安装在所述第四底板下部，所述旋转电机减速机与所述主动轮相连接，所述主动轮通过传动带与从动轮相连接，所述从动轮通过轴承与主动托辊相连接，所述轴承设置在所述第四底板上部，所述主动托辊一侧设置活动设置有从动托辊，所述主动托辊与所述从动托辊之间形成的间隙用于放置离心铸管，所述从动托辊一侧设置有压紧机构。
14.优选地，所述压紧机构包括压紧轮、固定架、连接轴和支撑轴承，所述支撑轴承设置在所述第四底板上部且所述支撑轴承位于所述从动托辊一侧，所述连接轴活动穿设在所述支撑轴承内，所述连接轴两端分别与所述固定架相连接，所述固定架内活动设置有用于压紧离心铸管的压紧轮，所述连接轴延长支架与压紧件相连接，所述压紧件设置在所述第四底板上。
15.本技术还公开了一种适合生产线的细长离心铸管管内抛丸砂清除方法，包括以下步骤：s0、各装置调整至初始状态，倾斜机构处于水平状态，升降机构处于回落状态，压紧机构处于打开状态，离心铸管位于货架上；s1、布置在第二导轨上的部件沿第二导轨移动至上料位置后，升降机构上升托起离心铸管脱离货架，然后升降机构在倾斜机构的带动下沿第二导轨返回至起点位置处；s2、到达起点位置后，压紧离心铸管，并开始旋转离心铸管；s3、调节离心铸管倾斜角度，抛丸砂在重力和管内壁切向力作用下，沿离心铸管管内壁向下流出，并开始收集落下的抛丸砂；s4、抛丸砂清理完毕后，离心铸管恢复至水平状态，同时离心铸管停转，并送至卸
料位置，松开离心铸管，升降机构回落，将离心铸管放置于货架上，然后退回至起始位置；s5、重复步骤s1-s4，完成其它离心铸管抛丸砂清理作业。
16.通过移动至上料位置接取离心铸管并自动返回起点位置，并压紧离心铸管，开始带动离心铸管旋转，同时调节离心铸管的倾斜角度进而实现抛丸砂的高效清除，而且在抛丸砂清除过程中，利用回收机构同步回收从离心铸管管内流出的抛丸砂，避免抛丸砂洒落地面，影响工作人员作业，同时整体装置占用面积较小，清除效率高，整体非常适合并入离心铸管生产线，提高整体离心铸管生产效率，无需单独设置独立作业区进行抛丸砂清除。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果：1、本技术通过倾斜机构可调节离心铸管的倾斜角度，同时配合旋转机构和压紧机构实现离心铸管倾斜旋转动作，进而离心铸管管内残留抛丸砂可受到重力和管内壁切向作用力双重作用下流出，并实现抛丸砂回收，避免抛丸砂出现堆积滞留，清理效果好、环境污染小，并且整体装置设计紧凑，利用倾斜自旋转清除方式，使得结构集成程度较高，减小了占地面积，非常适合组建离心铸管生产线；2、本技术整体清理彻底，并且可以在生产线上实现离心铸管取料、抛丸砂清理、离心铸管卸料以及抛丸砂的回收多工序集成处理，避免了单独工序分割处理，降低了生产成本，非常适合组建离心铸管生产线。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为离心铸管的结构示意图。
20.图2为离心铸管端口结构示意图。
21.图3为本发明整体结构示意图。
22.图4为本发明中旋转机构的局部放大示意图。
23.图5为本发明中升降机构的局部放大示意图。
24.图6为本发明中倾斜机构的上部分局部放大示意图。
25.图7为本发明中倾斜机构的下部分局部放大示意图。
26.图8为本发明中回收机构的结构示意图。
27.图9为取料状态示意图。
28.图中，1为离心铸管，11为毛刺，2为抛丸砂 ，3为离心铸管接料位置，4为离心铸管清理位置（离心铸管未夹紧），5为离心铸管卸料位置，20为旋转机构，30为升降机构，40为倾斜机构，50为动力组件，60为回收机构，70为压紧机构；201为旋转电机减速机，202为主动轮，203为传动带，204为从动轮，205为轴承，206为主动托辊， 208为托辊连接轴；301为升降导向柱，302为导向套，303为升降件的本体，304为升降件的活动端；401为倾斜件的活动端，402为倾斜件的本体，403为第二底板，404为第三底板，405为铰接轴；
501为第二导轨，502为行走轮，503为行走轮轴承，504为联轴器，505为动力轴，506为减速机，507为电机，508为固定板；601为第一导轨，602为第一底板，603为回收箱；701为从动托辊，702为压紧轮，703为固定架，704为连接轴，705为支撑轴承。
具体实施方式
29.本技术提出了一种适合生产线的细长离心铸管管内抛丸砂清除装置，包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨平行布置，所述第一导轨上滑动设置有用于收集从离心铸管管内流出抛丸砂的回收机构，所述第二导轨上滑动设置有用于调节离心铸管倾斜角度的倾斜机构，所述倾斜机构上设置有升降机构，所述升降机构上设置有旋转机构和压紧机构，所述旋转机构与所述压紧机构相配合，以用于压紧离心铸管在所述旋转机构之间稳定转动。
30.通过倾斜机构可调节离心铸管的倾斜角度，同时配合旋转机构和压紧机构实现离心铸管倾斜旋转动作，进而离心铸管管内残留抛丸砂可受到重力和管内壁切向力双重作用下流出，并实现抛丸砂回收，避免抛丸砂出现粘滞，清理效果好、环境污染小，并且整体装置设计紧凑，利用倾斜自旋转清除方式，使得结构集成程度较高，减小了占地面积，非常适合组件离心铸管生产线。
31.本技术还提出了一种适合生产线的细长离心铸管管内抛丸砂清除方法，包括以下步骤：s0、各装置调整至初始状态，倾斜机构处于水平状态，升降机构处于回落状态，压紧机构处于打开状态，离心铸管位于货架上；s1、布置在第二导轨上的部件沿第二导轨移动至上料位置后，升降机构上升托起离心铸管脱离货架，然后升降机构在倾斜机构的带动下沿第二导轨返回至起点位置；s2、到达起点位置后，压紧离心铸管，并开始旋转离心铸管；s3、调节离心铸管倾斜角度，抛丸砂在重力和管内壁切向力作用下，沿离心铸管管内壁向下流出，并开始收集落下的抛丸砂；s4、抛丸砂清理完毕后，离心铸管恢复至水平状态，同时离心铸管停转，并送至卸料位置，松开离心铸管，升降机构回落，将离心铸管放置于货架上，然后退回至起始位置；s5、重复步骤s1-s4，完成其它离心铸管抛丸砂清理作业。
32.下面将结合本发明实施例中的附图1-8，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.本技术是基于申请人针对实际研究发现如图1和图2所示离心铸管为细长金属管，且在铸造成型后的管子端面不平整，并且有朝向管口方向的多处毛刺如图2所示，各处的毛刺高度和宽度也不一致，且毛刺沿着管口呈现不连续布置，管子内表面也很粗糙，竖直清理法和吹气法不能适于组成离心铸管生产线，基于上述问题而设计的技术方案，下面具体阐述本技术的技术方案：实施例一
如图3-8所示， 本技术公开了一种适合生产线的细长离心铸管抛丸砂清除装置，包括第一导轨601和第二导轨501，所述第一导轨601和所述第二导轨501平行布置，所述第一导轨601上滑动设置有用于收集从离心铸管管内流出抛丸砂的回收机构60。也就是说，利用回收机构可对从离心铸管管内清除的抛丸砂进行统一收集，避免抛丸砂洒落地面，同时便于后续抛丸砂集中处理。
34.具体地，所述回收机构60包括第一底板602，所述第一底板602上部设置有用于收集抛丸砂的回收箱603，所述第一底板602上设置有动力组件50，所述第一底板602下部分别设置有主驱动轮组和从动轮组，所述动力组件50分别通过动力轴505和联轴器504与所述主驱动轮组相连接。也就是说，在第一底板上设置回收箱，利用回收箱位于离心铸管出口的下方，可实现对从离心铸管管内流出的抛丸砂统一收集，同时可利用动力组件带动整体回收机构移动以便于把回收的抛丸砂运输到其他位置，比如抛丸机附近。需要注意的是，动力组件为电机减速机一体机，利用电机减速机一体机安装在第一底板上，电机减速机一体机两端分别通过动力轴和联轴器与驱动轮组连接，进而带动整体回收机构沿第一导轨定向移动。换而言之，在第一底板602下部设置有行走轮502，相邻行走轮502之间通过行走轮轴承503和联轴器504连接，并且动力组件包括电机507和减速机506，电机507和减速机506安装在固定板508上，利用电机和减速机带动行走轮移动。
35.所述第二导轨501上滑动设置有用于调节离心铸管倾斜角度的倾斜机构40，所述倾斜机构40上设置有升降机构30。也就是说，在第二导轨上滑动设置的倾斜机构不但可以调节离心铸管的倾斜角度，而且还可以沿第二导轨移动至上料位置和卸料位置，完成自动上下料，并且在倾斜机构上设置的升降机构可用于在上料和卸料时调节离心铸管的高度，以用于接取或卸载离心铸管。需要注意的是，本技术实施例中离心铸管倾斜角度倾斜范围优选为（8
°
~50
°
）。
36.具体地，所述倾斜机构40包括第二底板403，所述第二底板403上部活动设置有第三底板404，第二底板403通过铰接轴405与第三底板404活动连接，所述第二底板403与所述第三底板404之间设置有倾斜件，且所述倾斜件的活动端401与所述第三底板404活动连接，倾斜件的本体402安装在第二底板403上；所述升降机构30设置在所述第三底板404上；所述第二底板403上设置有动力组件50，所述第二板403下部分别设置有主驱动轮组和从动轮组，所述动力组件分别通过动力轴505和联轴器504与所述主驱动轮组相连接。也就是说，在第二地板下部设置有动力组件，利用动力组件可带动整体倾斜机构沿第二导轨稳定移动，并且在第二底板转动连接有第三底板，在第二底板上设置倾斜件，倾斜件的本体设置在第二底板上，倾斜件的活动端与第三底板活动连接，利用倾斜件可带动第三底板绕第二底板转动，进而实现调节第三底板的倾斜角度。需要注意的是，本技术实施例中的倾斜件为倾斜气缸或油缸。
37.在一些实施例中，所述动力组件50包括固定板508，所述固定板508上设置有减速机506，所述减速机506与驱动电机507相连接，且所述减速机506分别通过动力轴505和联轴器504与所述主驱动轮组相连接。也就是说，利用电机减速一体机提供移动动力，通过电机减速一体机的输出端与动力轴和联轴器连接，进而动力轴可带动主驱动轮组转动，实现倾斜机构整体沿第二导轨稳定移动。
38.所述升降机构30上设置有旋转机构20和压紧机构70，所述旋转机构20与所述压紧
机构70相配合，以用于压紧离心铸管1在所述旋转机构20之间稳定转动。也就是说，利用升降机构带动旋转机构和压紧机构整体升降动作，同时旋转机构可带动离心铸管转动，压紧机构用于压紧离心铸管在旋转机构之间，以便于离心铸管在旋转机构上稳定自旋转。
39.具体地，所述升降机构30包括第四底板，所述旋转机构20和所述压紧机构70设置在所述第四底板上，所述第四底板与所述第三底板404之间设置有升降件，所述升降件外侧且在所述第四底板与所述第三底板404之间均匀布置有若干个升降导向柱301。也就是说，将升降件的本体303安装在第三底板404上，升降件的活动端304连接在第四底板下部，并且在第三底板404与第四底板之间均匀布置有若干个升降导向柱301，利用升降导向柱可有助于第四底板稳定升降动作。需要注意的是，本技术实施例中升降件为升降气缸或油缸。
40.在一些实施例中，所述第三底板404和第四底板上分别设置有导向套302，且对应的所述导向套302分别贯穿所述第三底板404和所述第四底板布置，所述升降导向柱301的一端固定在所述第三底板404内的导向套302内，所述升降导向柱301的另一端活动穿设在所述第四底板内的导向套302内。也就是说，在第三底板和第四底板上分别设置有导向套，升降导向柱的两端分别穿设在第四底板和第三底板内的导向套内，在升降件带动第四底板升降动作时，升降导向柱在导向套内同步升降动作，利用导向套限位升降导向柱，避免升降导向柱出现滑脱，保证第四底板升降过程中的稳定性。需要注意的是，升降导向柱的一端固定在第三底板的导向套内，导向柱的另一端活动穿设在对应的第四底板上的导向套内。
41.具体地，所述旋转机构20包括旋转电机减速机201，所述旋转电机减速机201安装在所述第四底板下部，所述旋转电机减速机201与所述主动轮202相连接，所述主动轮202通过传动带203与从动轮204相连接，所述从动轮204通过轴承205与主动托辊206相连接，相邻主动托辊206之间通过托辊连接轴208连接，所述轴承205设置在所述第四底板上部，所述主动托辊206一侧设置活动设置有从动托辊701，所述主动托辊206与所述从动托辊701之间形成的间隙用于放置离心铸管，所述从动托辊701一侧设置有压紧机构70。也就是说，利用旋转电机减速机提供旋转动力，利用旋转电机减速机带动主动轮转动，主动轮通过传动带进而驱动从动轮同步转动，从动轮进而驱动主动托辊转动，在主动托辊与从动托辊之间的离心铸管，在主动托辊的作用下同步转动。需要注意的是，本技术实施例中旋转电机转速范围优选为（50转/分钟~200转/分钟）。
42.具体地，所述压紧机构70包括压紧轮702、固定架703、连接轴704和支撑轴承705，所述支撑轴承705设置在所述第四底板上部且所述支撑轴承705位于所述从动托辊701一侧，所述连接轴704活动穿设在所述支撑轴承705内，所述连接轴704两端分别与所述固定架703相连接，所述固定架703内活动设置有用于压紧离心铸管的压紧轮702，所述连接轴704通过延长支架与压紧件相连接，所述压紧件设置在所述第四底板上。也就是说，在第四底板上还设置有压紧件，利用压紧件带动连接轴转动，连接轴带动固定架翻转动作，固定架内的压紧轮可紧贴离心铸管，进而对离心铸管进行限位，避免离心铸管从主动托辊和从动托辊之间脱出。需要注意的是，本技术实施例中压紧件为气缸或油缸。
43.在一些实施例中，为了防止管子在倾斜旋转过程中出现下滑，可以在离心铸管的出料口位置处增加一个可沿自身轴线旋转的挡块，利用挡块抵靠在离心铸管，但不阻碍抛丸砂的流出；亦或是，在旋转机构中的主动托辊和从动托辊上的滚轮上增加条纹，利用条纹增大与离心铸管之间的摩擦，通过摩擦力防止离心铸管滑落。
44.实施例二如图8和图9所示，本技术还公开了一种适合生产线的细长离心铸管管内抛丸砂清除方法，包括以下步骤：s0、各装置调整至初始状态，倾斜件收回，倾斜机构处于水平状态，升降机构回落，同时压紧机构处于打开状态，离心铸管位于货架上；s1、布置在第二导轨上的部件沿第二导轨移动至上料位置后，升降机构上升拖起离心铸管脱离货架，然后升降机构在倾斜机构的带动下沿第二导轨返回至起点位置处。也就是说，在开始作业时，离心铸管处于上料等待位置，此时压紧轮处于张开状态，主动托辊、从动托辊以及压紧轮之间形成的空间，可容纳离心铸管，通过电机减速机一体机带动整体倾斜机构移动至上料位置好后，升降件带动第四底板上升，将在上料位置上放置的离心铸管托起，随后升降件恢复至原位，换而言之，升降件托起后，气缸不能回落，通过电机减速机一体机带动整体倾斜机构返回至起点位置。需要注意的是，在实际运行时，升降件不回落，即使第二导轨上的部件返回起点位置，升降件依然保持托起状态。直到清理结束后，第二导轨上的部件运行至卸料位置，此时升降机构回落，把离心铸管放置在货架上，完成卸料。
45.s2、到达起点位置后，压紧离心铸管，并开始旋转离心铸管。也就是说，当整体装置回到起点位置后，压紧件带动连接轴转动，连接轴带动固定架翻转利用压紧轮压紧离心铸管，随后旋转电机一体机开始启动，带动主动托辊转动，依靠摩擦力矩的作用，主动托辊带动离心铸管旋转动作。
46.s3、调节离心铸管倾斜角度，抛丸砂在重力和管内壁切向力作用下，沿离心铸管内壁向下流出，并开始收集落下的抛丸砂。也就是说，利用倾斜件带动第三底板和第四底板同步倾斜，此时离心铸管同步保持倾斜状态，离心铸管管内的抛丸砂，在重力和离心铸管内壁切向力双重作用力下，抛丸砂会沿着离心铸管管内壁向离心铸管底端管口流动，并落入回收箱内，完成抛丸砂的收集。
47.s4、抛丸砂清理完毕后，离心铸管恢复至水平状态，并送至卸料位置，松开离心铸管，升降机构回落，将离心铸管放置于货架上，然后退回至起始位置。也就是说，抛丸砂全部清理完毕后，倾斜件回落至水平状态，旋转电机减速机停转，电机减速一体机运转，驱动倾斜机构向后运动至卸料位置，当离心铸管位于卸料装置上方时，压紧件动作，带动压紧轮翻转，松开离心铸管，随后升降件回落，离心铸管被放置至在卸料架上。
48.s5、重复步骤s1-s4，完成其它离心铸管抛丸砂清理作业。也就是说，在卸料完成后，倾斜机构前往上料位置，拖起上料位置上放置的离心铸管，重复上述动作，完成抛丸砂清除和收集作业。需要注意的是，本技术中在取料时，行走电机处于离心铸管清理位置4处，此时行走电机反转带动倾斜机构到达离心铸管接料位置3（此时离心铸管未夹紧），接取离心铸管，行走电机正转将离心铸管送至离心铸管清理位置4处，行走电机停止，开始倾斜旋转清除抛丸砂，待清理结束后，行走电机正转将离心铸管送至离心铸管卸料位置5，离心铸管卸料完成后，行走电机反转移动至离心铸管接料位置3，重复上述动作，完成离心铸管抛丸砂清理作业。
49.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。