一种无缝钢管用表面电镀上色装置及其操作方法与流程

本发明属于无缝钢管加工，具体为一种无缝钢管用表面电镀上色装置及其操作方法。

背景技术：

1、无缝钢管是一种用于输送流体、气体或固体的管道材料，其内部无明显的焊缝或接头。它由一块连续的钢坯经过穿孔、拔制、热轧或冷拔等工艺加工而成。在无缝钢管的加工过程中常会对无缝钢管的表面进行电镀上色，无缝钢管表面的电镀上色是一种常见的表面处理方式，旨在提高无缝钢管的外观质量和耐腐蚀性能。电镀上色可以实现不同的效果，如增加美观度、改变颜色、提高耐腐蚀性等。

2、在针对无缝钢管的电镀上色时，主要使用到电镀槽，其中电镀槽内部充填有电镀液，通过电解作用可在无缝钢管的表面形成均匀的电镀层，当完成电镀后在进行上色处理，现有技术中主要操作方法是将无缝钢管与夹具相连接后，将其浸没至电镀槽的内部，当完成电镀后再将其从电镀槽中取出，并进行上色和后续的干燥处理，这种加工方式虽能对无缝钢管进行有效的电镀上色处理，但当需要批量对无缝钢管进行电镀上色时，则需要频繁的进行上下料，同时在上下料过程中必须停止电镀，导致整体的电镀上色效率变得极为低下，亟需进行改进。

3、在进行无缝钢管的电镀上色过程中，为了有效的将无缝钢管放置在电镀槽的内部，会使用夹具来对无缝钢管进行夹持，在现有技术中针对无缝钢管的夹持时，一般会从无缝钢管外部对无缝钢管进行夹持，这种夹持方式虽能将无缝钢管稳定的进出电镀槽，但无缝钢管的夹持部位将无法进行电镀和上色需要后续进行补充电镀上色，不仅影响电镀均匀性和上色均匀性，同时显著降低电镀上色的效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种无缝钢管用表面电镀上色装置及其操作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无缝钢管用表面电镀上色装置，包括固定导轨，所述固定导轨顶端的左右两侧均设有卡接座，两个所述卡接座的底端均固定连接有导向块，所述卡接座通过导向块与固定导轨之间活动卡接，两个所述导向块之间设有双向伸缩杆，所述双向伸缩杆的外侧面与固定导轨的内腔相连接，所述双向伸缩杆左右两侧的输出端均与导向块之间相连接，两个所述卡接座之间设有驱动组件，所述驱动组件的前端设有固定盘，所述固定盘的前端固定连接有机架，所述机架的一端与固定导轨之间相连接，所述卡接座的内侧面与驱动组件的外侧面相适配，所述驱动组件的后端等角度安装有内撑组件，所述固定盘后端的中部固定安装有安装套，所述安装套的内部固定安装有电机，所述电机的输出端与驱动组件的前端相连接，所述固定盘的外侧面等角度固定安装有限位组件，所述限位组件与内撑组件的数量相同且处于同一中轴线上，所述固定盘后端靠近外侧面的位置上开设有限位槽，所述内撑组件的外侧面均活动套接有无缝钢管。

3、在进行实际使用前，需将装置靠近电镀槽，并在电镀槽的内部填充有电镀液，且四个内撑组件均处于初始位置上，四个内撑组件之间的角度均为九十度，四个内撑组件的初始位置分别为十二点和六点以及九点和三点位置上，处于六点位置上的内撑组件可完全浸没至电镀液中，而位于三点位置上的内撑组件对应上色工位，应使其与自动上色装置相对应，而位于十二点位置上的内撑组件对应烘干工位，应使其与自动烘干装置相对应，同时位于九点位置上的内撑组件应于上下料工位相对应，应有专人负责无缝钢管的上下料，完成电镀上色前的准备。

4、作为本发明进一步的技术方案，所述驱动组件包括太阳轮，所述太阳轮的外侧面等角度啮合连接有行星轮，所述行星轮的数量共为四个，所述行星轮的外侧面设有活动轮，所述活动轮的内侧面等角度安装有齿圈，所述太阳轮前端的中部与电机输出端相连接。

5、作为本发明进一步的技术方案，所述齿圈与行星轮的外侧面啮合连接，所述行星轮分别与齿圈以及太阳轮啮合连接，所述齿圈的前后两侧均固定安装有外挡板，所述太阳轮的外侧面均安装有内挡板。

6、作为本发明进一步的技术方案，所述行星轮的中部均固定套接有行星齿轮轴，所述行星齿轮轴的前端均固定连接有限位轮，所述行星齿轮轴通过限位轮与限位槽之间活动连接，所述行星齿轮轴前端的外侧面固定套接有安装块，所述安装块的一端均开设有限位孔，所述限位孔与限位组件之间相对应。

7、驱动组件具有多种驱动模式，即位于无缝钢管的限位固定时，以及多个内撑组件均位于初始位置时，此时限位孔与限位组件之间处于限位关系，此时电机可启动并带动太阳轮旋转，此时位于太阳轮外侧面的行星轮在行星齿轮轴的限位作用下无法周向旋转，且齿圈发生转动，此时即可驱动行星轮绕行星齿轮轴转动，完成自转，以进行电镀、上色、烘干、上下料以及无缝钢管的限位固定，在需要对无缝钢管进行转动时，即切换无缝钢管的位置时，此时可通过解除限位组件与限位孔之间的限位，同时可启动双向伸缩杆并使得双向伸缩杆的左右两端同时缩短即可在导向块的导向作用下驱动两个卡接座相对靠近，直至两个卡接座的内侧面与固定盘的外侧面相接触并对固定盘的外侧面进行夹紧，阻止固定盘发生转动，此时内撑组件即可在太阳轮和齿圈的啮合作用下绕太阳轮的圆心进行公转，发生周向旋转，最终实现无缝钢管位置的切换。

8、通过特殊结构设计的驱动组件以及限位组件的限位作用，使得驱动组件可实现多种驱动模式，即在进行电镀、上下料、上色、烘干以及无缝钢管的安装时，实现行星轮的自转，辅助完成无缝钢管的自动限位固定以及多种工序，而在无缝钢管位置切换进行不同工序的切换时，行星轮亦可发生公转，快速实现无缝钢管的位置切换，整个过程均通过电机提供动力，无需设置多余的动力装置，极大简化了动力结构，同时降低了能源消耗，有助于降低生产成本。

9、作为本发明进一步的技术方案，所述限位组件包括延长架，所述延长架等角度安装在固定盘的外侧面，所述延长架内侧面的顶端固定安装有位于安装块上方的固定套，所述固定套的内部活动套接有活动杆，所述活动杆的顶端固定连接有位于固定套内部的电磁铁，所述延长架内腔的顶端设置有磁吸区。

10、作为本发明进一步的技术方案，所述活动杆的底端贯穿固定套的底端且固定连接有限位板，所述限位板的底端固定连接有限位杆，所述活动杆的外侧面活动套接有复位弹簧，所述复位弹簧的上下两端分别与固定套的底端和限位板的顶端相连接，所述电磁铁与延长架相吸附时，所述限位杆位于安装块的上方，所述电磁铁不与延长架相吸附时，所述限位杆与限位孔之间活动卡接。

11、当需要进行无缝钢管的限位固定，或进行无缝钢管的电镀操作以及其他工序时，此时多个内撑组件均处于初始位置上，即底端的内撑组件处于六点位置上，而顶端的内撑组件处于十二点位置上，即可关闭电磁铁的电源，电磁铁不再与延长架内腔的顶端相吸附，此时复位弹簧自动复位，并带动活动杆下移，此时限位板和限位杆随之向下位移，直至限位杆插入至限位孔的内部，此时行星齿轮轴被限位无法发生公转，即行星轮仅能发生自转，即可进行无缝钢管的电镀、上色、烘干以及上下料作业，且四个内撑组件所对应的工位可同时进行工作，反之需要切换无缝钢管位置时，可开启电磁铁的电源即可使其与延长架内腔的顶端相互吸附，此时活动杆上移且复位弹簧被拉伸，直至限位杆离开限位孔的内部，即可解除行星齿轮轴的限位，并配合固定盘的限位，即可完成行星轮的公转，完成无缝钢管位置的切换，辅助完成后续工序。

12、通过驱动组件的特殊结构设计，配合限位组件的限位作用，以及内撑组件对应不同的工序，使得装置可批量进行无缝钢管的电镀上色作业，且在上下料过程中无需进行电镀作业的停止，只需在最左侧工位进行待电镀无缝钢管的上料以及电镀完毕后无缝钢管的卸料，即可完成无缝钢管的批量自动化电镀上色作业，整体的自动化程度较高，可显著提高电镀上色的效率，适合批量化加工进行使用。

13、作为本发明进一步的技术方案，所述内撑组件包括正反滚珠丝杆，所述正反滚珠丝杆的左端设有电磁离合器，所述电磁离合器的输入端与行星齿轮轴之间相连接，所述电磁离合器的输出端与正反滚珠丝杆之间相连接，所述正反滚珠丝杆的中部固定套接有限位套，所述正反滚珠丝杆外侧面的前后两端均螺纹连接有活动套。

14、作为本发明进一步的技术方案，两个所述活动套内侧面的螺纹方向相反且与之对应的正反滚珠丝杆外侧面的螺纹方向相同，所述活动套外侧面接近四角的位置上均固定连接有第一固定座，所述正反滚珠丝杆的外侧面设有内撑板，所述内撑板的数量为四个且与第一固定座的位置相对应，所述内撑板的外侧面安装有橡胶垫。

15、作为本发明进一步的技术方案，所述内撑板内侧面的前后两侧均安装有第二固定座，所述第二固定座远离第一固定座的一端通过转轴活动连接有连杆，所述连杆的另一端与第一固定座之间通过转轴活动连接，所述电磁离合器外侧面的左右两侧均固定安装有安装板，所述活动套外侧面的左右两侧均固定安装有导向板，两个所述安装板的后端均固定连接有导向杆，所述导向杆贯穿导向板的一端且与导向板之间活动套接，所述导向板相对导向杆前后位移。

16、当进行电镀上色前，需要对无缝钢管进行限位固定时，此时行星轮处于自转状态，并通过启动电磁离合器实现离合的结合，此时正反滚珠丝杆随之发生旋转，此时活动套随之在左右两侧导向杆的导向作用下以及内部螺纹的作用下实现活动套的前后位移，即控制两个活动套相对靠近时，此时外侧面的连杆随之发生偏转，并带动两个连杆之间的夹角减小，此时内撑板随之受到张力作用朝外侧面进行位移，直至与无缝钢管的内侧面进行贴紧，自内而外完成无缝钢管的限位过程，直至完成无缝钢管的固定，此时即可完成无缝钢管的上料，卸料时，通过切换行星轮的自转方向，即可实现正反滚珠丝杆朝相反方向旋转，即两个活动套相对远离，此时内撑板随之朝内侧面发生位移不再对无缝钢管的内侧面提供支撑，此时通过向一侧抽出无缝钢管即可完成无缝钢管的卸料过程。

17、通过对驱动组件的驱动作用进行利用，配合内撑组件的结构设计，即可实现无缝钢管内侧面的稳定支撑，实现无缝钢管的限位固定，同时可在运动到指定工位后快速实现无缝钢管的拆卸，且可将无缝钢管稳定的传送至多个指定工位上，由于未对无缝钢管的外侧面进行夹持，所以不需要对无缝钢管夹持部位进行后续的补充电镀上色，提高了电镀上色的均匀性，提高了电镀上色的效率和质量，适合推广使用。

18、一种无缝钢管用表面电镀上色装置的操作方法，包括以下步骤：

19、s1：在进行无缝钢管的电镀上色时，可将该装置放置在电镀槽一侧，同时在电镀槽的内部填充有电镀液，并确保位于底端的内撑组件刚好浸没在电镀槽内部的电镀液中，并接通电镀槽的电源以及装置的电源，并将待电镀的无缝钢管放置在内撑组件的外侧面完成电镀前准备；

20、s2：当其中一个内撑组件位于正上方时，此时限位组件处于锁定状态，行星齿轮轴无法发生周向转动，此时即可开启电机驱动太阳轮转动，此时多个行星轮随之发生旋转，且活动轮发生转动，即可驱动行星齿轮轴发生旋转，并将动力传动至内撑组件，完成动力传递；

21、s3：此时电磁离合器进行结合，正反滚珠丝杆随之转动，即可在导向杆的导向作用下驱动活动套发生前后位移，即两个活动套相对靠近或相对远离，当两个活动套相对靠近时即可使得两个连杆发生转动，即两个连杆之间的夹角减小，此时内撑板随之朝外侧面进行位移，直至多个内撑板与无缝钢管的外侧面进行贴合，完成对无缝钢管的内撑实现无缝钢管的固定，完成固定后断开电磁离合器内部的动力传递，正反滚珠丝杆停止转动；

22、s4：直至位于最底端内撑组件外侧面的无缝钢管完成电镀后，可通过开启双向伸缩杆使得两个卡接座相对靠近并对固定盘进行夹紧，同时解除限位组件的限位，此时固定盘无法转动，且行星齿轮轴的限位被解除，此时行星轮即可在太阳轮和齿圈的作用下发生周向转动，并带动内撑组件发生周向转动，将电镀槽内部的无缝钢管提出，当其运动至最右侧时，可对其进行上色作业，当其运动至最顶端时，可对其进行烘干作业；

23、s5：在进行上色和烘干时，限位组件均处于限位状态，内撑组件将短暂无法发生周向转动，同时当烘干结束后的无缝钢管运动至最左侧时，此时可切换太阳轮的转动方向，此时即可实现行星齿轮轴朝相反方向旋转，即正反滚珠丝杆朝相反方向旋转，此时两个活动套相对远离，即内撑板不再对无缝钢管的内侧面提供支撑，此时即可拆除无缝钢管，并将新的无缝钢管与内撑组件之间进行固定，重复此步骤即可完成自动化电镀上色过程。

24、本发明的有益效果如下：

25、1、本发明通过驱动组件的特殊结构设计，配合限位组件的限位作用，以及内撑组件对应不同的工序，使得装置可批量进行无缝钢管的电镀上色作业，且在上下料过程中无需进行电镀作业的停止，只需在最左侧工位进行待电镀无缝钢管的上料以及电镀完毕后无缝钢管的卸料，即可完成无缝钢管的批量自动化电镀上色作业，整体的自动化程度较高，可显著提高电镀上色的效率，适合批量化加工进行使用。

26、2、本发明通过对驱动组件的驱动作用进行利用，配合内撑组件的结构设计，即可实现无缝钢管内侧面的稳定支撑，实现无缝钢管的限位固定，同时可在运动到指定工位后快速实现无缝钢管的拆卸，且可将无缝钢管稳定的传送至多个指定工位上，由于未对无缝钢管的外侧面进行夹持，所以不需要对无缝钢管夹持部位进行后续的补充电镀上色，提高了电镀上色的均匀性，提高了电镀上色的效率和质量，适合推广使用。

27、3、本发明通过特殊结构设计的驱动组件以及限位组件的限位作用，使得驱动组件可实现多种驱动模式，即在进行电镀、上下料、上色、烘干以及无缝钢管的安装时，实现行星轮的自转，辅助完成无缝钢管的自动限位固定以及多种工序，而在无缝钢管位置切换进行不同工序的切换时，行星轮亦可发生公转，快速实现无缝钢管的位置切换，整个过程均通过电机提供动力，无需设置多余的动力装置，极大简化了动力结构，同时降低了能源消耗，有助于降低生产成本。