[發明專利]穿孔機導板智能更換系統和更換方法

有效

• 申請號: 202010650449.8
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111992587B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 劉國棟;閆文秀;李永祥;萬本振;趙志誠;宋光鑫;周新亮;黃國梁;李忠武;李偉
• 申請（專利權）人: 太原重工股份有限公司
• 主分類號: B21B31/08
• 分類號: B21B31/08;B21C51/00
• 代理公司: 北京奧文知識產權代理事務所(普通合伙) 11534
• 代理人: 張文;苗麗娟

本發明公開了一種穿孔機導板智能更換系統和更換方法，該系統包括：導板檢測模塊、毛管檢測模塊、導板更換機器人、導板存放架和機器人行走軌道；導板檢測模塊用于采集穿孔機上的導板的使用狀態信息，毛管檢測模塊用于采集穿孔機出口的毛管的表面質量信息，導板存放架設置在穿孔機一側，用于放置新導板，機器人行走軌道布置在穿孔機外側和導板存放架外側，導板更換機器人設置在機器人行走軌道上，導板更換機器人根據使用狀態信息和表面質量信息與穿孔機自動化系統進行聯動控制以更換導板。本發明的穿孔機導板智能更換系統和更換方法能夠實現穿孔機導板的狀態監測，并基于監測結果實現導板的自動更換，能夠提高更換效率，消除人工更換的安全隱患。

技術領域

本發明涉及穿孔機技術領域，尤其涉及一種穿孔機導板智能更換系統和更換方法。

背景技術

穿孔機是無縫鋼管生產線上的重要設備之一，是熱軋無縫鋼管的第一道工序，穿孔機的作用是將實心管坯穿成要求規格的空心毛管。穿孔機分為二輥式和三輥式，二輥穿孔機又包括導盤和導板兩種形式。其中，二輥導板式穿孔機包括：上下布置的一對軋輥，固定在機架左右兩側的導板；兩塊導板、一對同向旋轉且又與軋制線呈一可小幅度調整角度的軋輥、與位于坯料中心隨動的頂頭，構成了一個環形封閉的變形區域。在進行穿孔時，軋輥旋轉把管坯送入由軋輥和導板組成的封閉孔型，實心的金屬坯料通過此區域時變成了中空的毛管。在穿孔過程中，軋輥旋轉而導板保持固定，導板的主要作用是為管坯及毛管導向，同時限制金屬橫向變形，并與軋輥一起構成封閉的外環。由于在穿孔過程中，導板需要承受毛管形成所產生的摩擦，屬于生產消耗品，經一段時間使用后，需要對導板進行更換。

當人為觀察到毛管出現質量問題或者導板已經使用一定時間時，需要對導板進行更換。目前通過人工更換方式對導板進行更換，具體地，更換人員通過穿孔機自動化系統將導板架移動至更換位置，控制導板架的導板鎖緊裝置松開，將導板從導板架上取下，然后把新導板安裝到導板架上，再將導板架的導板鎖緊裝置鎖上，以使導板固定在導板架上，而后移動導板架以將導板移至工作位，完成導板更換。

然而，利用現有的人工更換方式對導板進行更換時，在進行中型穿孔機的導板更換時需要二至三人協作，在進行大型穿孔機的導板更換時需要多人協作且還需要使用車間行車進行協助，更換效率低，存在安全隱患。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的技術問題，本發明提供一種穿孔機導板智能更換系統和更換方法。

本發明公開了一種穿孔機導板智能更換系統，所述穿孔機導板智能更換系統包括：導板檢測模塊、毛管檢測模塊、導板更換機器人、導板存放架和機器人行走軌道；

所述導板檢測模塊用于采集穿孔機上的導板的使用狀態信息，并將所述使用狀態信息送至所述導板更換機器人；

所述毛管檢測模塊用于采集所述穿孔機出口的毛管的表面質量信息，并將所述表面質量信息送至所述導板更換機器人；

所述導板存放架設置在所述穿孔機一側，用于放置新導板，所述機器人行走軌道布置在所述穿孔機外側和所述導板存放架外側，所述導板更換機器人設置在所述機器人行走軌道上，所述導板更換機器人分別與所述導板檢測模塊、所述毛管檢測模塊和穿孔機自動化系統通信連接，所述導板更換機器人根據所述使用狀態信息和所述表面質量信息與所述穿孔機自動化系統進行聯動控制以更換導板。

進一步地，在上述穿孔機導板智能更換系統中，所述導板檢測模塊包括安裝在所述導板更換機器人上部的視頻識別傳感器，所述視頻識別傳感器與所述導板更換機器人通信連接，所述視頻識別傳感器用于對所述穿孔機上的導板進行拍照識別，以獲取導板的磨損信息。

進一步地，在上述穿孔機導板智能更換系統中，所述導板檢測模塊還包括安裝在穿孔機導板架上的測力傳感器，所述測力傳感器與所述導板更換機器人通信連接，所述測力傳感器用于檢測穿孔過程中軋制力在導板上的分布情況。