CN110695713A - 一种用于管材加工的激光焊管生产线及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于管材加工的激光焊管生产线及生产方法，包括：上料装置，用于输送钢带；钢带对焊装置，设置在上料装置下游，实现钢带对接；成型主机，设置在钢带对焊装置下游，使钢带加工成管状；焊接装置，设置在成型主机下游，对管材进行焊接；打磨装置，设置在焊接装置下游，对管材的焊缝进行打磨；管材清洗装置，设置在打磨装置下游，对管材进行清洗；光亮固溶装置，设置在管材清洗装置下游，提升管材的韧性；定径机，设置在光亮固溶装置下游，对管材进行精确定径；抛光机，设置在定径机下游，对管材进行抛光；跟踪锯，设置在抛光机下游，将管材切断。本发明能够有效提升管材加工精度，提升管材质量，同时，能够提升加工效率。

Description

一种用于管材加工的激光焊管生产线及生产方法

技术领域

本发明涉及管材加工技术领域，特别涉及一种用于管材加工的激光焊管生产线及生产方法。

背景技术

目前的钢管在生产时，通常是将钢带用各种成型方法弯卷成要求的横截面形状和尺寸的管筒，再通过焊接将焊缝焊合而得到钢管。现有的生产工艺为，原材料开卷—平整—端部剪切及焊接—活套—成形—焊接—内外焊珠去除—预校正—感应热处理—定径及校直—涡流检测—切断—水压检查—酸洗—最终检查(严格把关)—包装—出货。在管材生产过程中，由于生产线较长，管材在整个输送加工过程中难以保持尺寸的精确性。因此，需要研发一种能够使管材具有较高的尺寸精度，生产效率较高的管材生产线和生产方法。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种能够提升管材加工精度和生产效率的用于管材加工的激光焊管生产线及生产方法。

具体技术方案如下：一种用于管材加工的激光焊管生产线，包括：上料装置，用于输送钢带；钢带对焊装置，设置在上料装置下游，实现钢带对接；成型主机，设置在钢带对焊装置下游，使钢带加工成管状；焊接装置，设置在成型主机下游，对管材进行焊接；打磨装置，设置在焊接装置下游，对管材的焊缝进行打磨；管材清洗装置，设置在打磨装置下游，对管材进行清洗；光亮固溶装置，设置在管材清洗装置下游，提升管材的韧性；定径机，设置在光亮固溶装置下游，对管材进行精确定径；抛光机，设置在定径机下游，对管材进行抛光；跟踪锯，设置在抛光机下游，将管材切断。

以下为本发明的附属技术方案。

进一步的，所述钢带对焊装置与成型主机之间设有钢带位置调节装置。

进一步的，钢带位置调节装置包括第一调节组件，第二调节组件和底座，第一调节组件和第二调节组件对称设置在底座上，第一调节组件和第二调节组件之间为钢带通道，第一调节组件和第二调节组件为结构相同的调节组件，调节组件包括支撑板，导向轮和丝杆盘，导向轮设置在支撑板上，导向轮位于钢带通道两侧，所述丝杆盘与底座螺纹连接，丝杆盘一端与支撑板111连接。

进一步的，所述焊接装置与打磨装置之间设有初定径装置。

进一步的，所述初定径装置包括第一水平辊组件和第一立棍组件，第一立棍组件和第一水平辊组件交替设置。

进一步的，所述光亮固溶装置包括加热部和冷却部，冷却部设置在加热部下游，冷却部包括冷却套管，冷却套管包括第一管体和第二管体，第一管体位于第二管体中，第一管体中设有氢气，第二管体中设有冷却水。

进一步的，所述成型主机包括第二水平辊组件和第二立辊组件，第二水平辊组件和第二立辊组件交替设置。

进一步的，所述定径机和抛光机之间设有矫直装置，矫直装置包括第一调整部和第二调整部，第一调整部包括第三水平棍组件，多组第三水平棍组件间隔设置，所述第二调整部包括第三立辊组件，多组第三立辊组件间隔设置。

进一步的，所述钢带对焊装置包括第一定位组件，第二定位组件，基座和支架，所述第一定位组件和第二定位组件间隔设置在基座上。第一定位组件和第二定位组件为结构相同的定位组件，定位组件包括气缸，连杆和压紧头，连杆一端与气缸枢轴连接，另一端与压紧头连接，连杆枢轴设置在支架上，第一定位组件和第二定位组件的连杆平行设置，支架设置在基座上方，支架包括定位槽，连杆设置的定位槽中并通过转轴与定位槽连接。

一种用于管材加工的激光焊管生产方法，包括以下步骤：S1：钢带上料；S2：钢带导向，使其避免起翘；S3：管材成型，使钢带呈管状；S4：进料导向，提升管材输送稳定性，保证焊接稳定；S5：管材定径，使得管材调圆固定尺寸；S6：打磨焊缝，使得焊缝打磨光滑；S7：管材清洗，将管材表面的脏污去除；S8：热处理固溶，提高管材的韧性；S9：管材冷却，降低管材温度；S10：管材整径，使管材更圆；S11：管材抛光；S12：管材切割。

本发明的技术效果：本发明的用于管材加工的激光焊管生产线及生产方法能够有效提升管材加工精度，提升管材质量，同时，能够提升加工效率。

附图说明

图1是本发明实施例的一种用于管材加工的激光焊管生产线的示意图。

图2是本发明实施例的一种用于管材加工的激光焊管生产线的俯视图。

图3是本发明实施例的初定径装置的示意图。

图4是本发明实施例的焊接装置的示意图。

图5是本发明实施例的钢带对焊装置的示意图。

图6是本发明实施例的钢带对焊装置的另一示意图。

图7是本发明实施例的钢带对焊装置的局部放大图。

图8是本发明实施例的钢带对焊装置的剖视图。

图9是本发明实施例的钢带位置调节装置的示意图。

图10是本发明实施例的钢带位置调节装置的另一示意图。

图11是本发明实施例的钢带位置调节装置的剖视图。

图12是本发明实施例的初定径装置的另一示意图。

图13是本发明实施例的光亮固溶装置的示意图。

图14是本发明实施例的成型主机的示意图。

图15是本发明实施例的矫直装置的示意图。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

如图1至图15所示，本实施例的一种用于管材加工的激光焊管生产线，包括：上料装置1，用于输送钢带；钢带对焊装置2，设置在上料装置1下游，实现钢带对接；成型主机3，设置在钢带对焊装置2下游，使钢带加工成管状；焊接装置4，设置在成型主机3下游，对管材进行焊接，本实施例中采用的焊机是鹏诚焊机；打磨装置5，设置在焊接装置4下游，对管材的焊缝进行打磨，本实施例中采用华工法利莱切焊系统工程有限公司的打磨装置；管材清洗装置6，设置在打磨装置5下游，对管材进行清洗；光亮固溶装置7，设置在管材清洗装置6下游，提升管材的韧性；定径机8，设置在光亮固溶装置7下游，对管材进行精确定径；抛光机9，设置在定径机8下游，对管材进行抛光，从而降低管材的粗糙度，本实施例中采用华工法利莱切焊系统工程有限公司的打磨装置；跟踪锯10，设置在抛光机9下游，将管材切断。上述技术方案中，通过设置钢带对焊装置2，能够将两段钢带快速对接，使得钢带能够持续输送。通过设置成型主机3，能够将带钢通过交替布置的水平辊机架和立辊机架中的轧辊进行阶段变形而得到所需要的不同规格的产品。通过设置焊接装置4，能够对已成型的带钢进行焊接，焊接装置4包括四辊挤压装置41和焊接系统42，将成型的带钢进行焊接，焊接装置4可实用现有技术中的其他焊接装置。通过上述技术方案，能够有效提升管材加工的生产效率，提升管材的精度。本实施例中，所述上料装置1为钢带开卷机。

本实施例的一种钢带对焊装置2包括第一定位组件201，第二定位组件202，基座203和支架204，所述第一定位组件201和第二定位组件202间隔设置在基座203上。第一定位组件201和第二定位组件202为结构相同的定位组件，定位组件包括气缸205，连杆206和压紧头207，连杆206一端与气缸205枢轴连接，另一端与压紧头207连接，连杆206枢轴设置在支架204上。第一定位组件201和第二定位组件202的连杆平行设置，支架204设置在基座203上方，支架204包括定位槽2041，连杆206设置的定位槽2041中并通过转轴208与定位槽2041连接。上述技术方案中，第一定位组件和第二定位组件可分别压紧钢带，通过气缸的伸缩轴的伸缩，能够使连杆206绕转轴208转动，从而使得压紧头207下压或上抬，实现对钢带的固定或释放。在加工时，当一个放卷盘的钢带放卷完成后，其末端的钢带压在第一定位组件201的压紧头下，另一个放卷盘的钢带的起始端压在第二定位组件202的压紧头下，两根钢带对接，然后通过焊枪焊接将其连接在一起。通过上述技术方案能够使两卷钢带的首末两端快速定位焊接，操作方便。

作为一种改进，所述基座203一侧设有支撑板2031，气缸205设置在支撑板2031上，气缸205竖直设置，从而便于气缸的固定，使得气缸205能够驱动水平放置的连杆上下摆动。

作为一种改进，所述压紧头207设有卡槽2071，连杆206一端设置在卡槽2071中，从而使连杆和压紧头能够稳固连接。

作为一种改进，钢带对焊装置包括移动座208和导轨209，基座203设置在移动座208上，移动座208设有滚轮2081，滚轮2081设置导轨209上，从而使得移动座208能够在导轨209上移动，从而使基座203能够移动，便于调整定位组件的位置，使用更灵活方便。

作为一种改进，所述导轨209有两条，两条导轨209平行设置，所述滚轮2081有四个，移动座208前后各设置两个滚轮。通过上述技术方案，能够使移动座的移动更平稳。

作为一种改进，所述导轨209的截面为三角形，所述滚轮2081具有环形槽2082，环形槽与导轨配接，从而使滚轮不易与导轨脱离。

作为一种改进，所述导轨209两端设有连接件2091，两条导轨209分别与连接件2091连接，从而使两根导轨和连接件形成一个整体，便于导轨定位。

作为一种改进，所述连接件2091具有挡板2092，挡板2092垂直于导轨209，从而能够对移动座限位，当移动座移动到导轨边缘时与挡板2092碰撞，避免移动座脱离导轨。本实施例中，所述连接件为L型角钢。

作为一种改进，所述压紧头207一端具有斜面132，压紧头上表面133的面积小于下表面134的面积，从而使得压紧头在压紧钢带时，能够通过下表面有较大的接触面积，增强压紧稳固性；同时，能够降低压紧头的材料损耗，降低成本。

本实施例的一种钢带对焊装置能够使两卷钢带的首末端快速通过焊接快速对接，此外，能够通过气缸自动压紧钢带，使得钢带定位更稳固便捷。

本实施例中，所述钢带对焊装置2与成型主机3之间设有钢带位置调节装置11，通过钢带位置调节装置11，能够根据不同宽度的钢带调节钢带通道的宽度，操作方便，使用更灵活；此外，能够对钢带进行限位，避免其起翘，使其能准确的进入到生产线中。

本实施例的一种钢带位置调节装置包括第一调节组件101，第二调节组件102和底座103，第一调节组件101和第二调节组件102对称设置在底座103上。第一调节组件101和第二调节组件102之间为钢带通道104，第一调节组件101和第二调节组件102为结构相同的调节组件。调节组件包括支撑板111，导向轮112和丝杆盘113，导向轮112设置在支撑板111上，导向轮112位于钢带通道104两侧。所述丝杆盘113与底座103螺纹连接，丝杆盘113一端与支撑板111连接。上述技术方案中，钢带从钢带通道104中通过，通过第一调节组件101和第二调节组件102之间的间距调节，实现钢带通道的位置和宽度调节，从而适用于不同尺寸的钢带，调节钢带的位置，使其能够精确进入到生产线中。具体的调节原理如下：通过旋转丝杆盘113，使得丝杆盘能够相对底座前后移动，从而带动支撑板111移动，第一、第二调节组件的丝杆盘分别调节，使得两块支撑板相对靠近或远离，即可实现第一调节组件和第二调节组件的间距调节，以适应不同尺寸的钢带。当需要调整钢带位置时，通过丝杆盘调节两块支撑块同向运动，即可改变钢带通道104的位置，从而实现精确供料。通过设置导向轮112，能够对钢带通过时进行限位和导向，使得钢带移动更平稳。

作为一种改进，所述丝杆盘113包括螺杆114和转盘115，螺杆114一端与支撑板111连接，另一端与转盘115连接，从而使转盘能够带动螺杆转动，螺杆带动支撑板移动。

作为一种改进，所述底座103具有侧板116，侧板116设有螺孔117，螺杆114与螺孔117螺纹连接，从而使螺杆114的转动能够相对底座产生位移。

作为一种改进，所述螺杆114设有环形槽118，支撑板111设有限位板119，限位板119卡设在环形槽118中，所述限位板119之间具有凹槽112。通过上述技术方案，能够使螺杆卡设在支撑板111上，实现螺杆限位，同时不影响螺杆转动。

作为一种改进，钢带位置调节装置包括压板105，压板105设置在导向轮112之间，压板105跨过钢带通道104，从而通过压板能够在竖直方向对钢带进行限位，避免钢带起翘。

作为一种改进，所述压板105上设有安装槽106，从而通过螺栓能够将压板固定在导向轮上，便于压板位置调节和固定。

作为一种改进，所述调节组件设有两组导向轮112，两组导向轮设置在凹槽112两侧，从而使钢带输送更平稳，本实施例中，每组调节组件设置四个导向轮，共设置八个导向轮。

作为一种改进，钢带位置调节装置包括导柱107，导柱107设置在底座103的两块侧板116之间，导柱107穿过支撑板111，从而使支撑板111能够沿导柱方向移动，使其移动更平稳。

作为一种改进，所述侧板116两端设有挡板108，挡板108上设有开口部109，底座103两侧的开口部分别为钢带入口和钢带出口，钢带从开口部进入钢带通道104，从另一开口部输出。

本实施例中，所述焊接装置4与打磨装置5之间设有初定径装置12，从而在固溶化处理前对焊接后的钢管进行预定径，并且对管坯提供一个夹送力，同时也避免了固溶化处理后定径量过大而产生的应力。

本实施例中，所述初定径装置12包括第一水平辊组件121和第一立棍组件122，第一立棍组件122和第一水平辊组件122交替设置。本实施例中，第一水平辊组件和第一立棍组件以平、立、平、立、平、立的排列形式排列。

本实施例中，所述光亮固溶装置7包括加热部71和冷却部72，冷却部72设置在加热部71下游，冷却部72包括冷却套管721，冷却套管721包括第一管体722和第二管体723，第一管体722位于第二管体723中，第一管体722中设有氢气，第二管体723中设有冷却水。上述技术方案中，管材需要进行固溶保温处理(从常温加热到1050℃，并且要在1050℃温区段要保温一段时间再急速冷却，以保证钢管的组织充分融合，更有效的消除管材内应力。使管材性能达到更加稳定的状态)。加热部为超音频感应加热设备GCYP60-30KHZ(输出功率60KW工作频率20-30KHZ输入电压3x380V 50HZ)。上述技术方案中，氢气起保护作用，表面不会氧化，在第一管体722外部设置水套(第二管体)，能够通过冷却水能够快速降温。

本实施例中，所述成型主机3包括第二水平辊组件31和第二立辊组件32，第二水平辊组件31和第二立辊组件32交替设置。从而能够将带钢通过交替布置的水平辊机架和立辊机架中的轧辊进行阶段变形而得到所需要的不同规格的产品。

本实施例中，所述定径机8和抛光机9之间设有矫直装置13，矫直装置13包括第一调整部131和第二调整部132，第一调整部131包括第三水平棍组件133，多组第三水平棍组件133间隔设置，所述第二调整部132包括第三立辊组件134，多组第三立辊组件134间隔设置。通过设置矫直装置，能够以起到矫直钢管的平直度作用，可使钢管快速矫直不变形，并可引导钢管平直地进入到抛光中。本实施例中，所述抛光机为砂带旋抛机。本实施例中，水平辊组件和立棍组件均包括转轴和辊轮。本实施例中，所述定径机8设有交替设置的水平辊和立棍组件。

一种用于管材加工的激光焊管生产方法，包括以下步骤：S1：钢带上料；S2：钢带导向，使其避免起翘；S3：管材成型，使钢带呈管状；S4：进料导向，提升管材输送稳定性，保证焊接稳定；S5：管材定径，使得管材调圆固定尺寸；S6：打磨焊缝，使得焊缝打磨光滑；S7：管材清洗，将管材表面的脏污去除；S8：热处理固溶，提高管材的韧性；S9：管材冷却，降低管材温度；S10：管材整径，使管材更圆；S11：管材抛光；S12：管材切割。通过上述生产方法，能够有效提升管材加工精度，提升加工效率。

本实施例的用于管材加工的激光焊管生产线及生产方法能够有效提升管材加工精度，提升管材质量，同时，能够提升加工效率。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于管材加工的激光焊管生产线，其特征在于，包括：

上料装置，用于输送钢带；

钢带对焊装置，设置在上料装置下游，实现钢带对接；

成型主机，设置在钢带对焊装置下游，使钢带加工成管状；

焊接装置，设置在成型主机下游，对管材进行焊接；

打磨装置，设置在焊接装置下游，对管材的焊缝进行打磨；

管材清洗装置，设置在打磨装置下游，对管材进行清洗；

光亮固溶装置，设置在管材清洗装置下游，提升管材的韧性；

定径机，设置在光亮固溶装置下游，对管材进行精确定径；

抛光机，设置在定径机下游，对管材进行抛光；

跟踪锯，设置在抛光机下游，将管材切断。

2.根据权利要求1所述的用于管材加工的激光焊管生产线，其特征在于，所述钢带对焊装置与成型主机之间设有钢带位置调节装置。

3.根据权利要求2所述的用于管材加工的激光焊管生产线，其特征在于，钢带位置调节装置包括第一调节组件，第二调节组件和底座，第一调节组件和第二调节组件对称设置在底座上，第一调节组件和第二调节组件之间为钢带通道，第一调节组件和第二调节组件为结构相同的调节组件，调节组件包括支撑板，导向轮和丝杆盘，导向轮设置在支撑板上，导向轮位于钢带通道两侧，所述丝杆盘与底座螺纹连接，丝杆盘一端与支撑板111连接。

4.根据权利要求3所述的用于管材加工的激光焊管生产线，其特征在于，所述焊接装置与打磨装置之间设有初定径装置。

5.根据权利要求4所述的用于管材加工的激光焊管生产线，其特征在于，所述初定径装置包括第一水平辊组件和第一立棍组件，第一立棍组件和第一水平辊组件交替设置。

6.根据权利要求1所述的用于管材加工的激光焊管生产线，其特征在于，所述光亮固溶装置包括加热部和冷却部，冷却部设置在加热部下游，冷却部包括冷却套管，冷却套管包括第一管体和第二管体，第一管体位于第二管体中，第一管体中设有氢气，第二管体中设有冷却水。

7.根据权利要求1所述的用于管材加工的激光焊管生产线，其特征在于，所述成型主机包括第二水平辊组件和第二立辊组件，第二水平辊组件和第二立辊组件交替设置。

8.根据权利要求1所述的用于管材加工的激光焊管生产线，其特征在于，所述定径机和抛光机之间设有矫直装置，矫直装置包括第一调整部和第二调整部，第一调整部包括第三水平棍组件，多组第三水平棍组件间隔设置，所述第二调整部包括第三立辊组件，多组第三立辊组件间隔设置。

9.根据权利要求1所述的用于管材加工的激光焊管生产线，其特征在于，所述钢带对焊装置包括第一定位组件，第二定位组件，基座和支架，所述第一定位组件和第二定位组件间隔设置在基座上。第一定位组件和第二定位组件为结构相同的定位组件，定位组件包括气缸，连杆和压紧头，连杆一端与气缸枢轴连接，另一端与压紧头连接，连杆枢轴设置在支架上，第一定位组件和第二定位组件的连杆平行设置，支架设置在基座上方，支架包括定位槽，连杆设置的定位槽中并通过转轴与定位槽连接。

10.一种用于管材加工的激光焊管生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：钢带上料；

S2：钢带导向，使其避免起翘；

S3：管材成型，使钢带呈管状；

S4：进料导向，提升管材输送稳定性，保证焊接稳定；

S5：管材定径，使得管材调圆固定尺寸；

S6：打磨焊缝，使得焊缝打磨光滑；

S7：管材清洗，将管材表面的脏污去除；

S8：热处理固溶，提高管材的韧性；

S9：管材冷却，降低管材温度；

S10：管材整径，使管材更圆；

S11：管材抛光；

S12：管材切割。

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