抽油桿兩端頭鍛造機(jī)械手自動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種系列抽油桿兩個(gè)端頭自動(dòng)鍛造加粗的機(jī)械結(jié)構(gòu)，具體涉及一種抽油桿兩端頭鍛造機(jī)械手自動(dòng)機(jī)構(gòu)，屬于石油裝備機(jī)械加工設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)抽油桿產(chǎn)品兩個(gè)端頭鍛造鐓粗生產(chǎn)的現(xiàn)狀主要靠人工操作完成，其中一臺(tái)鍛床需配備中頻加熱工一名、鍛手一名和甩桿工一名；三名操作者在工作時(shí)都要一直站立工作，鍛手要在15秒左右的時(shí)間內(nèi)通過(guò)6到7個(gè)工位的鍛打，將加熱到1150°C的抽油桿端頭鍛造成型，加上生產(chǎn)準(zhǔn)備、上下料及設(shè)備維護(hù)等時(shí)間，每臺(tái)設(shè)備在8小時(shí)工作時(shí)間內(nèi)，平均鍛打1200個(gè)頭，也就是600支抽油桿，抽油桿常用規(guī)格有5種，分別為:Φ16、Φ19、Φ22、Φ25和Φ29 ;抽油桿加重桿也有5種規(guī)格，分別為:Φ32、Φ35、Φ38、Φ41和Φ44 ;且每個(gè)抽油桿規(guī)格都有三種長(zhǎng)度規(guī)格，分別為:7.62m、8m和9.14m，公差為:±50mm ;就拿規(guī)格為Φ22、長(zhǎng)度為8m的抽油桿來(lái)說(shuō)，每支質(zhì)量約在26kg,鍛手在一天的工作中每鍛打一個(gè)頭除在長(zhǎng)度方向入模3到4次外，還要在6到7個(gè)模腔內(nèi)順序平行移動(dòng)每支桿，使桿體與模腔保持平行，同時(shí)還要在每個(gè)模腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)桿身，使其鍛打均勻；當(dāng)每個(gè)頭部鍛打完成后，甩桿工要和鍛手配合，用力將抽油桿甩離鍛造機(jī)落入放料架；如此反復(fù)，每組人員在8小時(shí)內(nèi)要平均進(jìn)行1200次，勞動(dòng)強(qiáng)度之大，可想而知；更重要的是:人工操作，入模長(zhǎng)度的控制難以掌握，入模量短了填充不滿，造成端面剪切裂紋、縱向不連續(xù)、凹坑等現(xiàn)象；入模量長(zhǎng)了容易產(chǎn)生過(guò)充滿，造成壓痕、折疊或皺褶等不連續(xù)現(xiàn)象；按照SY/T5029-2010《抽油桿》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在鐓粗區(qū)直徑等于扳手方寬度以上的部分允許出現(xiàn)縱向缺陷，從直徑等于扳手方的寬度的部位起到桿體的鐓粗區(qū)域上出現(xiàn)的縱向缺陷，只要在其高度或深度不超過(guò)0.79mm為合格，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，縱向缺陷超過(guò)0.79_應(yīng)以光滑過(guò)渡方式除去，但應(yīng)保證尺寸在允許公差范圍內(nèi)；連續(xù)環(huán)繞鐓粗區(qū)的橫向缺陷，其深度大于1.58mm為不合格，應(yīng)采用光滑過(guò)程形式將其除去，但應(yīng)保證尺寸在允許公差范圍內(nèi)。
[0003]據(jù)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)操作10年的成熟鍛手廢品率要在2%左右，而培養(yǎng)一個(gè)新鍛手至少需要2年的時(shí)間；所以造成本行業(yè)的鍛手短缺，鍛手的待遇也非常優(yōu)越。
[0004]為了解決以上問(wèn)題，我國(guó)的所有抽油桿生產(chǎn)廠家都做過(guò)一些有益的革新改進(jìn)的嘗試，主要是以實(shí)現(xiàn)鍛造自動(dòng)化為主，但同時(shí)還要利用現(xiàn)有的設(shè)備；另外還有些特大型抽油桿生產(chǎn)廠家進(jìn)口了俄羅斯自動(dòng)鍛造設(shè)備，但此設(shè)備非常昂貴，需要2000多萬(wàn)人民幣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種在抽油桿兩個(gè)端頭鍛造中，利用原有鍛造設(shè)備，設(shè)計(jì)增加機(jī)械手代替人工進(jìn)行加熱、鍛打和甩桿，實(shí)現(xiàn)抽油桿兩個(gè)頭部自動(dòng)鍛造全過(guò)程的抽油桿兩端頭鍛造機(jī)械手自動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本實(shí)用新型包括上料架、平鍛機(jī)、中頻加熱爐、感應(yīng)加熱傳輸裝置、鍛造模具、機(jī)械手、機(jī)械手仿人手夾具、電控系統(tǒng)，其特征是:在上料架的斜坡面一側(cè)設(shè)有上料架翻料盤(pán)，上料架翻料盤(pán)與一個(gè)上料架翻料氣缸連接，在上料架翻料盤(pán)的一側(cè)設(shè)有感應(yīng)加熱傳輸裝置，平鍛機(jī)和中頻加熱爐設(shè)在感應(yīng)加熱傳輸裝置的端部外側(cè)，感應(yīng)加熱傳輸裝置的端部與中頻加熱爐的爐口相對(duì)，在中頻加熱爐上設(shè)有紅外測(cè)溫器及紅外光柵，在平鍛機(jī)的另一側(cè)與感應(yīng)加熱傳輸裝置平行的設(shè)有二次傳輸裝置，機(jī)械手設(shè)在二次傳輸裝置的外側(cè)，機(jī)械手仿人手夾具鉸接在機(jī)械手的端部，平鍛機(jī)、中頻加熱爐、感應(yīng)加熱傳輸裝置、機(jī)械手、機(jī)械手仿人手夾具均與電控系統(tǒng)連接。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:在抽油桿兩個(gè)端頭鍛造中，利用原有鍛造設(shè)備，設(shè)計(jì)增加了機(jī)械手，整套設(shè)備由電控系統(tǒng)控制，代替了人工加熱、鍛打和甩桿，實(shí)現(xiàn)了抽油桿兩個(gè)頭部自動(dòng)鍛造的全過(guò)程。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1—平鍛機(jī)；2—中頻加熱爐；3—紅外光柵；4一上料架翻料氣缸；5—機(jī)械手仿人手夾具；6—上料架翻料盤(pán)；7—感應(yīng)加熱傳輸裝置；8—上料架；9一機(jī)械手；10—二次傳輸裝置；11—鍛造模具；12—電控系統(tǒng)；13—抽油桿棒料。
【具體實(shí)施方式】
[0012]參照附圖，本實(shí)用新型包括平鍛機(jī)1、鍛造模具11、上料架8、中頻加熱爐2、感應(yīng)加熱傳輸裝置7、機(jī)械手9、機(jī)械手仿人手夾具5、二次傳輸裝置10、電控系統(tǒng)12。在上料架的斜坡面一側(cè)設(shè)有上料架翻料盤(pán)6，上料架翻料盤(pán)與一個(gè)上料架翻料氣缸4連接，感應(yīng)加熱傳輸裝置設(shè)在上料架翻料盤(pán)的一側(cè)，平鍛機(jī)和中頻加熱爐設(shè)在感應(yīng)加熱傳輸裝置的端部外偵牝感應(yīng)加熱傳輸裝置的端部與中頻加熱爐的爐口相對(duì)，在中頻加熱爐上設(shè)有紅外測(cè)溫器及紅外光柵3，在平鍛機(jī)的另一側(cè)與感應(yīng)加熱傳輸裝置平行的設(shè)有二次傳輸裝置10，機(jī)械手設(shè)在二次傳輸裝置的外側(cè)，鍛造模具11安裝在平鍛機(jī)模座上，機(jī)械手仿人手夾具鉸接在機(jī)械手的端部，平鍛機(jī)、中頻加熱爐、感應(yīng)加熱傳輸裝置、機(jī)械手、機(jī)械手仿人手夾具均與電控系統(tǒng)連接。
[0013]工作時(shí)，首先由人工把校直好的抽油桿棒料13用起重機(jī)吊裝到上料架8上，再由人工逐根平鋪到上料架的斜坡面上，并靠端面擋板頂齊；棒料在上料架斜坡面上靠自重滾入上料架翻料盤(pán)6內(nèi)，由上料架翻料氣缸4帶動(dòng)上料架翻料盤(pán)6進(jìn)行對(duì)抽油桿棒料翻到上料架傳動(dòng)滾輪上，上料架翻料盤(pán)6再反向回位，重新執(zhí)行翻料動(dòng)作；感應(yīng)加熱傳動(dòng)裝置采用伺服電機(jī)傳動(dòng)，當(dāng)裝在感應(yīng)加熱傳動(dòng)裝置上的光電感應(yīng)器提示信號(hào)有料時(shí)，滾輪上的棒料由感應(yīng)加熱傳輸裝置7夾緊抽油桿棒料往中頻加熱爐內(nèi)傳送，到達(dá)紅外光柵3處定位零起點(diǎn)，感應(yīng)加熱傳輸裝置7松開(kāi)抽油桿棒料，感應(yīng)加熱傳輸裝置7回退到需要加熱抽油桿棒料長(zhǎng)度的尺寸，然后再次夾緊抽油桿棒料送入中頻加熱爐2中，待中頻加熱爐2中的紅外測(cè)溫器檢測(cè)到可鍛造溫度時(shí)，再由感應(yīng)加熱傳輸裝置7回退到與機(jī)械手9、仿人手夾具5的交換位置。然后機(jī)械手9帶動(dòng)仿人手夾具5抓取抽油桿棒料，進(jìn)行仿人工鍛造，實(shí)現(xiàn)每個(gè)工步定長(zhǎng)度的入模、旋轉(zhuǎn)90°動(dòng)作，與人工鍛造一樣的工步內(nèi)容；首先機(jī)械手從加熱裝置上抓起棒料上提，然后平移到第一模腔位置，按設(shè)定長(zhǎng)度入模，按設(shè)定高度將棒料下方到下模腔內(nèi)，隨后平鍛機(jī)合模鍛打一次，在第一模腔內(nèi)進(jìn)行三次聚料，也就是完成長(zhǎng)度方向入模三次、同時(shí)旋轉(zhuǎn)三次90°的動(dòng)作，每次入模長(zhǎng)度方向進(jìn)給后平鍛機(jī)要合模鍛打一次，然后平鍛機(jī)上模抬起，機(jī)械手上提棒料，平移到第二工步模腔，同時(shí)按定尺長(zhǎng)度再次進(jìn)一步入模，將棒料放入下模，平鍛機(jī)合模鍛打，以此類推，在第二模腔內(nèi)一次入模規(guī)定長(zhǎng)度聚料，然后平移到第三工步模腔，在第三模腔內(nèi)一次完成蒜頭凸緣成型、旋轉(zhuǎn)90°完成蒜頭凸緣整形，在第四模腔內(nèi)一次扳手方預(yù)成型，在第五模腔內(nèi)順、逆翻轉(zhuǎn)四次，每次翻轉(zhuǎn)90°進(jìn)行扳手方的成型，在第六模腔內(nèi)進(jìn)行一次大外圓的飛邊切除，同時(shí)在第六模腔內(nèi)的扳手方一個(gè)平面上一次打標(biāo)記(如果抽油桿只打一頭標(biāo)記，則另一端鍛造就省略第六模腔的打標(biāo)記這一工步)，如果扳手方另一平面上也需打標(biāo)記，則挪入第七模腔將抽油桿旋轉(zhuǎn)180°進(jìn)行；鍛造工序在模具11內(nèi)進(jìn)行。最后鍛造完成由機(jī)械手9帶動(dòng)仿人手夾具5把鍛造好的抽油桿放到二次輸送架10上，輸送到設(shè)置在二次輸送架另一端的另一臺(tái)平鍛機(jī)上，按上述動(dòng)作進(jìn)行鍛造抽油桿另一端頭部的鍛造。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抽油桿兩端頭鍛造機(jī)械手自動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括上料架、平鍛機(jī)、中頻加熱爐、感應(yīng)加熱傳輸裝置、鍛造模具、機(jī)械手、機(jī)械手仿人手夾具、電控系統(tǒng)，其特征是:在上料架的斜坡面一側(cè)設(shè)有上料架翻料盤(pán)，上料架翻料盤(pán)與一個(gè)上料架翻料氣缸連接，在上料架翻料盤(pán)的一側(cè)設(shè)有感應(yīng)加熱傳輸裝置，平鍛機(jī)和中頻加熱爐設(shè)在感應(yīng)加熱傳輸裝置的端部外側(cè)，感應(yīng)加熱傳輸裝置的端部與中頻加熱爐的爐口相對(duì)，在中頻加熱爐上設(shè)有紅外測(cè)溫器及紅外光柵，在平鍛機(jī)的另一側(cè)與感應(yīng)加熱傳輸裝置平行的設(shè)有二次傳輸裝置，機(jī)械手設(shè)在二次傳輸裝置的外側(cè)，機(jī)械手仿人手夾具鉸接在機(jī)械手的端部，平鍛機(jī)、中頻加熱爐、感應(yīng)加熱傳輸裝置、機(jī)械手、機(jī)械手仿人手夾具均與電控系統(tǒng)連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種抽油桿兩端頭鍛造機(jī)械手自動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括上料架、平鍛機(jī)、中頻加熱爐、感應(yīng)加熱傳輸裝置、鍛造模具、機(jī)械手、機(jī)械手仿人手夾具、電控系統(tǒng)，其特征是：在上料架的斜坡面一側(cè)設(shè)有上料架翻料盤(pán)，在上料架翻料盤(pán)的一側(cè)設(shè)有感應(yīng)加熱傳輸裝置，感應(yīng)加熱傳輸裝置的端部與中頻加熱爐的爐口相對(duì)，在中頻加熱爐上設(shè)有紅外測(cè)溫器及紅外光柵，在平鍛機(jī)的另一側(cè)與感應(yīng)加熱傳輸裝置平行的設(shè)有二次傳輸裝置，機(jī)械手設(shè)在二次傳輸裝置的外側(cè)，機(jī)械手仿人手夾具鉸接在機(jī)械手的端部。其優(yōu)點(diǎn)是：由機(jī)械手代替了人工加熱、鍛打和甩桿，實(shí)現(xiàn)了抽油桿兩個(gè)頭部自動(dòng)鍛造的全過(guò)程。
【IPC分類】B21J13/10, B21J9/20
【公開(kāi)號(hào)】CN204996993
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520707807
【發(fā)明人】王善胤, 喬永強(qiáng), 賀培基
【申請(qǐng)人】豐達(dá)石油裝備股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年9月14日