本新型涉及噴標裝置領域，尤其涉及一種為鋼管噴標的鋼管噴標機器人。

　　背景技術：

　　鋼管廣泛地運用于各個領域，在運用于輸油、輸氣、供水等液體或粉末輸送時，需要對出產的鋼管進行耐壓試驗，防止鋼管在使用過程中經受不住高壓而爆裂造成危險。

　　對鋼管進行耐壓試驗都采用鋼管耐壓試驗機，在試驗中，由于有水、液壓油及乳化劑等工作介質的介入，所以在完成耐壓試驗后，鋼管內都會殘留大量的積水，此時對鋼管噴標的效果不佳，容易噴標不清甚至噴不上去。

　　另外，由于鋼管的材質為鋼鐵，一般表面較為粗糙，因此噴完碼后的一段時間內鋼管上的噴標容易脫落，黏附強度不高，持久性不高。

　　目前的噴標機為手持式或者固定安裝在鋼管附近，使用繁瑣。

　　技術實現要素：

　　為此，需要提供一種鋼管噴標機器人,以解決現有技術中的噴標機在鋼管上噴標時，字體不清晰，容易脫落，同時使用繁瑣的問題。

　　為實現上述目的，發明人提供了一種鋼管噴標機器人，包括機械手臂、傳動裝置、位置檢測裝置、控制器及噴標總成，所述傳動裝置用于傳輸鋼管；

　　所述機械手臂包括底座、第一活動臂、第二活動臂及第三活動臂；所述第一活動臂的一端鉸接于底座上，第一活動臂的另一端與第二活動臂的一端鉸接，第二活動臂的另一端與第三活動臂鉸接；

　　所述噴標總成包括噴標頭、油漆噴頭及氣動除水裝置，所述噴標頭、油漆噴頭及氣動除水裝置固定在第三活動臂上，所述氣動除水裝置用于對鋼管除水；

　　所述位置檢測裝置設置于第三活動臂上，用于測量機械手臂與鋼管的間距；

　　所述控制器與位置檢測裝置連接，用于根據預設軌跡和位置檢測裝置的檢測結果控制機械手臂移動。

　　進一步地，所述氣動除水裝置包括裝置外殼，風葉及電動機，所述裝置外殼設有扁平的開口，所述電動機與風葉設置在裝置外殼內，風葉與開口相對設置；電動機與風葉傳動連接，用于驅動風葉旋轉。

　　進一步地，所述噴標頭包括噴標頭本體、墨水柜、供墨管及供墨泵，所述供墨管的一端與噴標頭本體的進墨口連接，所述供墨管的另一端與供墨泵的出墨口連接，供墨泵通過供墨管與墨水柜的出墨口連接。

　　進一步地，所述油漆噴頭包括油漆噴頭本體、油漆柜、供漆管及供漆泵，所述供漆管的一端與油漆噴頭本體的進漆口連接，所述供漆管的另一端與供漆泵的出漆口連接，供漆泵的進漆口與油漆柜的出漆口連接。

　　進一步地，所述傳動裝置包括至少兩個傳動輥，所述傳動輥水平排列并傳動連接，傳動輥中部設有倒錐形的傳動開口。

　　進一步地，所述控制器為plc可編程控制器或單片機。

　　進一步地，所述噴標總成還包括控制柜，所述控制柜包括工控機、顯示屏、噴標控制器、外部i\o接線端及外部控制按鈕，所述工控機與顯示屏、噴標控制器、外部i\o接線端及外部控制按鈕電連接。

　　進一步地，所述工控機為plc可編程控制器或單片機。

　　進一步地，所述位置檢測裝置為雷達或測距傳感器。

　　區別于現有技術，上述技術方案通過設置傳送裝置對鋼管進行傳送，使得鋼管可以在傳送裝置的驅動下正向運動或者逆向運動，進而使鋼管靠近或遠離噴標總成。通過設置機械手臂，使得設置在機械手臂上的噴標總成能夠在機械手臂的第一活動臂運動和第二活動臂根據預設軌跡和測距傳感器的檢測結果在控制器的控制下運動時，沿著鋼管的截面方向運動，進而能夠使氣動風干裝置可以在機械手臂的驅動下對鋼管的內壁干燥，或者使得油漆噴頭能夠沿著鋼管的圓周方向噴漆，或者使得噴標頭能夠沿著鋼管的圓周方向噴標，或者噴標總成可以選擇遠離或靠近鋼管，進而能夠選擇對鋼管內壁或外壁噴標。通過設置設置氣動除水裝置，實現對鋼管的干燥，進而使得噴表頭對鋼管噴標時，標識更加清晰不模糊；通過設置油漆噴頭，實現在對鋼管干燥完成后噴漆，進而使得鋼管上不會銹蝕，并防止鋼管上的鐵銹脫落，使得噴標頭對鋼管噴標時，標識不會脫落；通過設置噴標頭，實現在對鋼管干燥和噴漆后進行噴標。

　　附圖說明

　　圖1為本實用新型一實施例涉及的鋼管噴標設備的結構示意圖；

　　圖2為本實用新型一實施例涉及的鋼管噴標設備的側視圖；

　　圖3為本實用新型一實施例涉及的鋼管噴標方法的流程圖。

　　附圖標記說明：

　　1、機械手臂；

　　10、底座；

　　11、第一活動臂；

　　12、第二活動臂；

　　13、第三活動臂；

　　14、控制器；

　　2、傳動裝置；

　　20、傳動輥；

　　3、噴標總成；

　　30、噴標頭；

　　31、油漆噴頭；

　　32、氣動除水裝置；

　　33、墨水柜；

　　34、油漆柜；

　　35、控制柜；

　　4、鋼管。

　　具體實施方式

　　為詳細說明技術方案的技術內容、構造特征、所實現目的及效果，以下結合具體實施例并配合附圖詳予說明。

　　請參閱圖1，本新型提供了一種鋼管噴標機器人，適用于鋼管噴標，尤其是經過耐壓試驗的鋼管。所述鋼管噴標機器人包括機械手臂1、傳動裝置2、位置檢測傳感器、控制器及噴標總成3，其中，噴標總成固定設置在機械手臂上，機械手臂用于帶動噴標總成移動，使得噴標總成可以在需要使用時，處于相應的位置處，傳送裝置用傳輸鋼管，使得鋼管可以正向或逆向運動，進而與噴標總成配合進行噴標。所述位置檢測裝置設置于第三活動臂上，用于測量機械手臂與鋼管的間距。所述控制器與位置檢測裝置連接，用于根據預設軌跡和位置檢測裝置的檢測結果控制機械手臂移動。

　　在進一步的實施例中，所述位置檢測裝置為雷達或測距傳感器。其中，所述測距傳感器可以為超聲波測距傳感器、激光測距傳感器、紅外線測距傳感器或24ghz雷達傳感器。機械手臂在控制器根據預設軌跡控制下移動至指定位置后，位置檢測裝置檢測第三活動臂與鋼管的間距，由于噴標總成設置在第三活動臂處，因此，控制器可以獲知第三活動臂和噴標總成與鋼管的間距，即可獲知機械臂和噴標總成相對于鋼管的所處位置，在根據位置檢測裝置的測量結果，控制器可以控制機械手臂運動，保證第三活動臂和噴標總成與鋼管貼附著鋼管作業。

　　在具體的實施例中，所述機械手臂1包括底座10、第一活動臂11、第二活動臂12及第三活動臂13，所述底座用于支撐第一活動臂、第二活動臂及第三活動臂。所述第一活動臂的一端鉸接于底座上，使得第一活動臂可以與底座連接，并可以以鉸接點旋轉，且第一活動臂在豎直平面內旋轉，第一活動臂的另一端與第二活動臂的一端鉸接，使得第二活動臂可以連接在第一活動臂上，并以鉸接點為旋轉點旋轉，且第二活動臂也在豎直平面內旋轉。這樣的設置使得噴標總成可以在第一活動臂和第二活動臂根據預設軌跡和測距傳感器的檢測結果在控制器的控制下相互配合運動，使之靠近或遠離鋼管，或者帶動噴標總成沿著鋼管的圓周做圓周運動。第二活動臂的另一端與第三活動臂鉸接，使得第三活動臂可以與第二活動臂連接，并于鉸接點為旋轉點旋轉，且第三活動臂在水平面內旋轉，便于將噴標總成旋于鋼管的管內。因此第一活動臂、第二活動臂及第三活動臂分別可以以鉸接點為中心做圓周運動。

　　機械手臂還設置有電機等驅動裝置，用于帶動第一活動臂、第二活動臂及第三活動臂做圓周運動。為了控制機械手臂的運動，所述電機與控制器14電連接，控制器可以是plc可編程控制器或單片機，這樣的設置使得機械手臂可以在控制器根據預設軌跡和測距傳感器的檢測結果的控制下運動，預設軌跡即為用戶根據鋼管的尺寸以及噴標所處位置，在控制器內輸入數據控制機械手臂的運動路徑。

　　在具體的實施例中，所述噴標總成包括噴標頭30、油漆噴頭31及氣動除水裝置32，所述噴標頭、油漆噴頭及氣動除水裝置固定在第三活動臂上。所述噴標頭用于對鋼管噴標，所述油漆噴頭用于對鋼管噴漆，所述氣動除水裝置用于對鋼管除水。

　　在進一步的實施例中，所述氣動除水裝置32包括裝置外殼、風葉及電動機，所述裝置外殼設有扁平的開口，扁平的開口使得風葉產生的風經過開口后，變成扁平的風力，更好地將水分從鋼管的管口吹走或吹干。所述電動機與風葉設置在裝置外殼內，風葉與開口相對設置，電動機與風葉傳動連接，用于驅動風葉旋轉。在電動機的驅動下風葉高速旋轉，高速旋轉的風葉產生風，風經過開口吹向鋼管，使得鋼管口處的風被吹干或吹走。

　　在進一步的實施例中，所述油漆噴頭31包括油漆噴頭本體、油漆柜34、供漆管及供漆泵，所述供漆管的一端與油漆噴頭本體的進漆口連接，所述供漆管的另一端與供漆泵的出漆口連接，供漆泵的進漆口與油漆柜的出漆口連接。油漆柜用于裝油漆，供漆管用于連通油漆柜及油漆噴頭本體，供漆泵用于提供動力，將油漆從油漆柜抽出至供漆管內，并通過供漆管輸送到油漆噴頭本體內，油漆噴頭本體用于將油漆噴出至鋼管上，為干燥后的鋼管噴漆。

　　在進一步的實施例中，所述噴標頭30包括噴標頭本體、墨水柜33、供墨管及供墨泵，所述供墨管的一端與噴標頭本體的進墨口連接，所述供墨管的另一端與供墨泵的出墨口連接，供墨泵的進墨口與墨水柜的出墨口連接。墨水柜用于裝墨水，供墨管用于連通墨水柜及噴標頭本體，供墨泵用于提供動力，將墨水從墨水柜抽出至供墨管內，并通過供墨管輸送到噴標頭本體內，噴標頭本體用于將墨水噴出至鋼管上，為干燥且噴漆的鋼管噴標。

　　為了實現對噴標作業的控制，在進一步的實施例中，所述噴標總成還包括控制柜35，所述控制柜包括工控機、顯示屏、噴標控制器、外部i\o接線端及外部控制按鈕，所述工控機與顯示屏、噴標控制器、外部i\o接線端及外部控制按鈕電連接，其中，所述工控機為plc可編程控制器或單片機。所述噴標總成與控制柜電連接，用戶可以根據需要在控制柜內輸入信息，使得噴標總成按照具體的數據啟動或者關閉，或者控制噴標頭、油漆噴頭及氣動除水裝置的啟動順序。

　　在進一步的實施例中，所述傳動裝置用于驅動鋼管4的移動，驅動裝置與機械手臂相對且并列，使得鋼管的傳送方向與第一活動臂的旋轉平面垂直。具體的傳送裝置包括至少兩個傳動輥20，所述傳動輥水平排列并傳動連接，傳動輥中部設有倒錐形的傳動開口，這樣的設置使得鋼管在被傳送的過程中鋼管不易偏移或脫離傳送裝置。

　　在具體的實施例中，基于使用上述噴標機器人進行噴標時的方法包括以下步驟：

　　控制機械手臂旋轉使得噴標總成移動至鋼管的管口處；

　　控制傳送裝置正向移動，使鋼管靠近噴標總成，直至噴標總成處于鋼管的管口的內壁處；

　　啟動氣動除水裝置并控制機械手臂旋轉，對鋼管的內壁干燥，同時控制傳送裝置正向移動；

　　關閉氣動除水裝置，啟動油漆噴頭并控制機械手臂旋轉，對鋼管的內壁噴漆；

　　關閉油漆噴頭，啟動噴標頭并控制機械手臂旋轉，對鋼管的內壁打標；

　　完成打標，關閉噴標頭。

　　在步驟控制機械手臂旋轉使得噴標總成移動至鋼管的管口處中，機械手臂的旋轉為驅動第一活動臂旋轉，使得噴標總成處于鋼管管口的相對位置處。

　　在步驟啟動氣動除水裝置并控制機械手臂旋轉，對鋼管的內壁干燥，同時控制傳送裝置正向移動中，控制機械手臂旋轉，具體為控制第二活動臂旋轉，使得噴標總成沿著鋼管圓周做圓周運動，進而氣動除水裝置可以將鋼管管口四周的水分清除干凈，防止后期噴標時，墨水無法黏附在鋼管上，出現模糊不清晰的問題。

　　在步驟關閉氣動除水裝置，啟動油漆噴頭并控制機械手臂旋轉，對鋼管的內壁噴漆中，控制機械手臂旋轉，依舊是控制第二活動臂旋轉，使得噴標總成沿著鋼管圓周做圓周運動，進而油漆噴頭可以對鋼管管口的四周進行噴漆，防止后期噴標時，由于鋼管的表面粗糙，出現標碼斷線的問題，甚至由于鋼管的表面存在鐵銹，標碼會隨著鐵銹脫落而脫落。這樣的設置可以保持鋼管內壁平整且不會脫落。

　　在步驟關閉油漆噴頭，啟動噴標頭并控制機械手臂旋轉，對鋼管的內壁打標中，控制機械手臂旋轉，依舊是控制第二活動臂旋轉，使得噴標總成沿著鋼管圓周做圓周運動，進而噴標頭可以對鋼管管口的四周進行噴標，標識的方向則為鋼管的圓周方向。

　　在進一步的實施例中，在步驟啟動氣動除水裝置并控制機械手臂旋轉，對鋼管的內壁干燥，同時控制傳送裝置正向移動中，氣動除水裝置與鋼管內壁的夾角為45度至60度，這樣的設置使得鋼管內的水更容易地沿著鋼管的另一端運動，直至水氣遠離噴標總成所在處，甚至吹干。另外，控制傳送裝置傳送的傳送距離為1500mm，使得氣動除水裝置的干燥距離為鋼管一端至鋼管中部1500mm，這樣能夠保證噴標的寬度內不會出現水分。

　　在進一步的實施例中，在步驟關閉氣動除水裝置，啟動油漆噴頭并控制機械手臂旋轉，對鋼管的內壁噴漆中，油漆噴頭進行噴漆可以防止鋼管的鐵銹脫落，導致標碼也脫落，但是由于鋼管的生產節奏比較快，因此應當避免在噴標上的時間消耗，所以在此步驟中的油漆噴頭內所使用的油漆應當為快干漆，如過氯乙烯快干漆等可以快速干燥的油漆。另外，控制機械旋轉，為控制機械手臂的第一活動臂旋轉，使得油漆噴頭的噴漆幅面為500mm，且單次噴幅50mm至100mm，這樣可以給予噴標足夠的噴標位置。

　　對鋼管的噴標可以在鋼管內壁的圓周方向上，也可以在鋼管外壁的鋼管長度方向上，因此，在另一實施例中，基于使用上述噴標機器人進行噴標時的方法還包括以下步驟：

　　控制機械手臂使得噴標總成移動至鋼管的管口處；

　　控制傳送裝置正向移動，使鋼管靠近噴標總成，直至噴標總成處于鋼管的管口的外壁處；

　　啟動氣動除水裝置并控制傳送裝置正向移動，對鋼管的外壁干燥；

　　關閉氣動除水裝置，啟動油漆噴頭并控制傳送裝置逆向移動，對鋼管的外壁噴漆；

　　關閉油漆噴頭，啟動噴標頭并控制傳送裝置正向移動，對鋼管的外壁打標；

　　完成打標，關閉噴標頭。

　　在步驟控制機械手臂使得噴標總成移動至鋼管的管口處中，噴標總成與鋼管的前進方向平行，噴標總成與鋼管的外壁相對，使得噴標總成可以對鋼管的外壁進行噴標。

　　需要說明的是，盡管在本文中已經對上述各實施例進行了描述，但并非因此限制本實用新型的專利保護范圍。因此，基于本實用新型的創新理念，對本文所述實施例進行的變更和修改，或利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，直接或間接地將以上技術方案運用在其他相關的技術領域，均包括在本實用新型專利的保護范圍之內。