抽油杆两端头锻造机械手自动机构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种抽油杆两端头锻造机械手自动机构，包括上料架、平锻机、中频加热炉、感应加热传输装置、锻造模具、机械手、机械手仿人手夹具、电控系统，其特征是：在上料架的斜坡面一侧设有上料架翻料盘，在上料架翻料盘的一侧设有感应加热传输装置，感应加热传输装置的端部与中频加热炉的炉口相对，在中频加热炉上设有红外测温器及红外光栅，在平锻机的另一侧与感应加热传输装置平行的设有二次传输装置，机械手设在二次传输装置的外侧，机械手仿人手夹具铰接在机械手的端部。其优点是：由机械手代替了人工加热、锻打和甩杆，实现了抽油杆两个头部自动锻造的全过程。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种系列抽油杆两个端头自动锻造加粗的机械结构，具体涉及一种抽油杆两端头锻造机械手自动机构，属于石油装备机械加工设备领域。
技术介绍
我国抽油杆产品两个端头锻造镦粗生产的现状主要靠人工操作完成，其中一台锻床需配备中频加热工一名、锻手一名和甩杆工一名；三名操作者在工作时都要一直站立工作，锻手要在15秒左右的时间内通过6到7个工位的锻打，将加热到1150°C的抽油杆端头锻造成型，加上生产准备、上下料及设备维护等时间，每台设备在8小时工作时间内，平均锻打1200个头，也就是600支抽油杆，抽油杆常用规格有5种，分别为:Φ16、Φ19、Φ22、Φ25和Φ29 ;抽油杆加重杆也有5种规格，分别为:Φ32、Φ35、Φ38、Φ41和Φ44 ;且每个抽油杆规格都有三种长度规格，分别为:7.62m、8m和9.14m，公差为:±50mm ;就拿规格为Φ22、长度为8m的抽油杆来说，每支质量约在26kg,锻手在一天的工作中每锻打一个头除在长度方向入模3到4次外，还要在6到7个模腔内顺序平行移动每支杆，使杆体与模腔保持平行，同时还要在每个模腔内转动杆身，使其锻打均匀；当每个头部锻打完成后，甩杆工要和锻手配合，用力将抽油杆甩离锻造机落入放料架；如此反复，每组人员在8小时内要平均进行1200次，劳动强度之大，可想而知；更重要的是:人工操作，入模长度的控制难以掌握，入模量短了填充不满，造成端面剪切裂纹、纵向不连续、凹坑等现象；入模量长了容易产生过充满，造成压痕、折叠或皱褶等不连续现象；按照SY/T5029-2010《抽油杆》标准的规定，在镦粗区直径等于扳手方宽度以上的部分允许出现纵向缺陷，从直径等于扳手方的宽度的部位起到杆体的镦粗区域上出现的纵向缺陷，只要在其高度或深度不超过0.79mm为合格，在这个区域内，纵向缺陷超过0.79_应以光滑过渡方式除去，但应保证尺寸在允许公差范围内；连续环绕镦粗区的横向缺陷，其深度大于1.58mm为不合格，应采用光滑过程形式将其除去，但应保证尺寸在允许公差范围内。据统计，一个操作10年的成熟锻手废品率要在2%左右，而培养一个新锻手至少需要2年的时间；所以造成本行业的锻手短缺，锻手的待遇也非常优越。为了解决以上问题，我国的所有抽油杆生产厂家都做过一些有益的革新改进的尝试，主要是以实现锻造自动化为主，但同时还要利用现有的设备；另外还有些特大型抽油杆生产厂家进口了俄罗斯自动锻造设备，但此设备非常昂贵，需要2000多万人民币。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种在抽油杆两个端头锻造中，利用原有锻造设备，设计增加机械手代替人工进行加热、锻打和甩杆，实现抽油杆两个头部自动锻造全过程的抽油杆两端头锻造机械手自动机构。本技术的目的是通过以下方式实现的:本技术包括上料架、平锻机、中频加热炉、感应加热传输装置、锻造模具、机械手、机械手仿人手夹具、电控系统，其特征是:在上料架的斜坡面一侧设有上料架翻料盘，上料架翻料盘与一个上料架翻料气缸连接，在上料架翻料盘的一侧设有感应加热传输装置，平锻机和中频加热炉设在感应加热传输装置的端部外侧，感应加热传输装置的端部与中频加热炉的炉口相对，在中频加热炉上设有红外测温器及红外光栅，在平锻机的另一侧与感应加热传输装置平行的设有二次传输装置，机械手设在二次传输装置的外侧，机械手仿人手夹具铰接在机械手的端部，平锻机、中频加热炉、感应加热传输装置、机械手、机械手仿人手夹具均与电控系统连接。本技术的优点是:在抽油杆两个端头锻造中，利用原有锻造设备，设计增加了机械手，整套设备由电控系统控制，代替了人工加热、锻打和甩杆，实现了抽油杆两个头部自动锻造的全过程。【附图说明】图1是本技术的俯视结构示意图；图2是本技术的左视结构示意图。图中:1—平锻机；2—中频加热炉；3—红外光栅；4一上料架翻料气缸；5—机械手仿人手夹具；6—上料架翻料盘；7—感应加热传输装置；8—上料架；9一机械手；10—二次传输装置；11—锻造模具；12—电控系统；13—抽油杆棒料。【具体实施方式】参照附图，本技术包括平锻机1、锻造模具11、上料架8、中频加热炉2、感应加热传输装置7、机械手9、机械手仿人手夹具5、二次传输装置10、电控系统12。在上料架的斜坡面一侧设有上料架翻料盘6，上料架翻料盘与一个上料架翻料气缸4连接，感应加热传输装置设在上料架翻料盘的一侧，平锻机和中频加热炉设在感应加热传输装置的端部外侦牝感应加热传输装置的端部与中频加热炉的炉口相对，在中频加热炉上设有红外测温器及红外光栅3，在平锻机的另一侧与感应加热传输装置平行的设有二次传输装置10，机械手设在二次传输装置的外侧，锻造模具11安装在平锻机模座上，机械手仿人手夹具铰接在机械手的端部，平锻机、中频加热炉、感应加热传输装置、机械手、机械手仿人手夹具均与电控系统连接。工作时，首先由人工把校直好的抽油杆棒料13用起重机吊装到上料架8上，再由人工逐根平铺到上料架的斜坡面上，并靠端面挡板顶齐；棒料在上料架斜坡面上靠自重滚入上料架翻料盘6内，由上料架翻料气缸4带动上料架翻料盘6进行对抽油杆棒料翻到上料架传动滚轮上，上料架翻料盘6再反向回位，重新执行翻料动作；感应加热传动装置采用伺服电机传动，当装在感应加热传动装置上的光电感应器提示信号有料时，滚轮上的棒料由感应加热传输装置7夹紧抽油杆棒料往中频加热炉内传送，到达红外光栅3处定位零起点，感应加热传输装置7松开抽油杆棒料，感应加热传输装置7回退到需要加热抽油杆棒料长度的尺寸，然后再次夹紧抽油杆棒料送入中频加热炉2中，待中频加热炉2中的红外测温器检测到可锻造温度时，再由感应加热传输装置7回退到与机械手9、仿人手夹具5的交换位置。然后机械手9带动仿人手夹具5抓取抽油杆棒料，进行仿人工锻造，实现每个工步定长度的入模、旋转90°动作，与人工锻造一样的工步内容；首先机械手从加热装置上抓起棒料上提，然后平移到第一模腔位置，按设定长度入模，按设定高度将棒料下方到下模腔内，随后平锻机合模锻打一次，在第一模腔内进行三次聚料，也就是完成长度方向入模三次、同时旋转三次90°的动作，每次入模长度方向进给后平锻机要合模锻打一次，然后平锻机上模抬起，机械手上提棒料，平移到第二工步模腔，同时按定尺长度再次进一步入模，将棒料放入下模，平锻机合模锻打，以此类推，在第二模腔内一次入模规定长度聚料，然后平移到第三工步模腔，在第三模腔内一次完成蒜头凸缘成型、旋转90°完成蒜头凸缘整形，在第四模腔内一次扳手方预成型，在第五模腔内顺、逆翻转四次，每次翻转90°进行扳手方的成型，在第六模腔内进行一次大外圆的飞边切除，同时在第六模腔内的扳手方一个平面上一次打标记(如果抽油杆只打一头标记，则另一端锻造就省略第六模腔的打标记这一工步)，如果扳手方另一平面上也需打标记，则挪入第七模腔将抽油杆旋转180°进行；锻造工序在模具11内进行。最后锻造完成由机械手9带动仿人手夹具5把锻造好的抽油杆放到二次输送架10上，输送到设置在二次输送架另一端的另一台平锻机上，按上述动作进行锻造抽油杆另一端头部的锻造。【主权项】1.一种抽油杆两端头锻造机械手自动机构，包括上料架、平锻机、中频加热炉、感应加热传输装置、锻造模具、机械手、机械手仿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抽油杆两端头锻造机械手自动机构，包括上料架、平锻机、中频加热炉、感应加热传输装置、锻造模具、机械手、机械手仿人手夹具、电控系统，其特征是：在上料架的斜坡面一侧设有上料架翻料盘，上料架翻料盘与一个上料架翻料气缸连接，在上料架翻料盘的一侧设有感应加热传输装置，平锻机和中频加热炉设在感应加热传输装置的端部外侧，感应加热传输装置的端部与中频加热炉的炉口相对，在中频加热炉上设有红外测温器及红外光栅，在平锻机的另一侧与感应加热传输装置平行的设有二次传输装置，机械手设在二次传输装置的外侧，机械手仿人手夹具铰接在机械手的端部，平锻机、中频加热炉、感应加热传输装置、机械手、机械手仿人手夹具均与电控系统连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王善胤，乔永强，贺培基，
申请(专利权)人：丰达石油装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15