铜管自动酸洗系统的制作方法
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2022-11-19 08:15:24
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该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
1.本发明涉及对铜管酸洗作业进行自动操作的系统。
背景技术：
2.铜管是一种常用的管材；铜管生产过程中，在断料后一般可以长达40米，需要整根铜管经过酸洗处理。
3.铜管，包括很多线材、管材、型材，在生产过程中，都需要经历酸洗、碱洗等清洗作业；由于这些产品一般都很长(型材也起码6米长)，在清洗时需要先放置在专门的吊架上，再吊装到清洗池里进行处理，如中国专利公开号为cn204918784u的隧道式密闭管、型材酸洗系统，中国专利公开号为cn209428614u的一种管道酸洗磷化用吊架等。
4.一方面，现有的吊架功能较为简单，需要人工操作；另一方面，生产过程由于大都依赖人工操作，导致作业效率低下，且酸洗池等清洗池的利用率也较低。
5.故，有必要针对这类清洗作业，设计一套自动化的系统，以提高生产作业效率。
技术实现要素：
6.本发明的目的在于提供一种铜管自动酸洗系统，对吊装设备的硬件，及作业流程进行改进，从而提高作业效率。
7.为达到上述发明目的，本发明提供了一种铜管自动酸洗系统，包括若干个依次排布的清洗池；所述清洗池内注有清洗液，或为沥干池；
8.在清洗池区域的一边设有输入货架，在清洗池的另一边设有输出货架；
9.设有2根以上的行车梁，所述行车梁平行设置，且跨设在输入货架、清洗池、及输出货架的上方；
10.所述行车梁的下方设有2台以上的铜管吊运装置；
11.每台铜管吊运装置包括若干台起重机构、及1台铜管吊架；
12.每台铜管吊运装置设置的起重机构的数量与所述行车梁的数量相一致；
13.起重机构安装在行车梁上；起重机构的下方同时与铜管吊架相连接；
14.所述起重机构包括行走机构、升降驱动、升降卷筒；
15.所述行走机构内设有行走驱动电机及行走驱动轮，所述行走驱动轮与所述行车梁相配合，可沿行车梁进行移动；
16.所述升降驱动、及所述升降卷筒构成升降机构；
17.所述铜管吊架上设有滑轮，所述升降卷筒伸出钢丝绳与所述滑轮相连；所述升降驱动机构驱动所述升降卷筒旋转，进而带动钢丝绳收放，带动所述滑轮连同所述铜管吊架进行升降运动；
18.所述铜管吊运装置内的若干台所述起重机构内的升降机构，驱动所述铜管吊架处于水平状态或倾斜状态；
19.所述铜管吊架包括支撑架、旋转托臂、托臂驱动机构、及弹性支撑；
20.所述支撑架为常规状态下水平设置的框架；
21.所述支撑架上安装有若干旋转托臂，所述旋转托臂以2个为一组，平行设置在所述支撑架宽度方向的两侧；
22.所述旋转托臂包括旋转轴、托臂、旋转导套、及驱动摆臂；
23.所述旋转轴竖直安装在所述支撑架上，且大部分位于所述支撑架的下方；
24.所述旋转轴的下方设有所述托臂，所述托臂的上表面为平直表面；
25.所述旋转导套安装在所述支撑架内，所述旋转轴的上部穿过所述旋转导套；
26.所述旋转轴的上部设有驱动摆臂，所述驱动摆臂垂直于所述旋转轴；
27.所述驱动摆臂与所述托臂驱动机构相连接；所述托臂驱动机构驱动所述驱动摆臂绕所述旋转轴摆动，进而驱动所述旋转轴旋转，带动所述旋转轴下方的所述托臂向外旋转平行于所述支撑架的长度方向，或向内旋转垂直于所述支撑架的长度方向；
28.2侧的托臂同时向内旋转并垂直于所述支撑架的长度方向时，2侧的托板端部并拢在一起，形成一个横跨所述铜管吊架两侧的托管平台；
29.所述支撑架内还设有若干弹性支撑，所述弹性支撑与所述托臂驱动机构间隔设置；
30.所述弹性支撑的底部设有压杆，所述压杆与所述托臂的上表面相平行；
31.所述压杆的两侧设有支撑杆，所述支撑架内设有第二直线轴承，所述支撑杆的上部穿设在所述第二直线轴承内；
32.所述支撑杆连着所述压杆可沿所述直线轴承相对所述支撑架上下伸缩运动，从而改变所述压杆的高度。
33.作为本发明的进一步改进，所述升降驱动为带有编码器的伺服驱动电机。
34.作为本发明的进一步改进，在所述起重机构的上部主体与所述铜管吊架之间设有防摇机构；
35.所述防摇机构由上防摇臂、及下防摇臂组成；
36.所述上防摇臂的上端铰接在所述起重机构的上部主体的下方；
37.所述下防摇臂的下端铰接在所述铜管吊架的上方；
38.所述上防摇臂与所述下防摇臂铰接在一起；
39.所述防摇机构的处铰接轴的轴线方向与所述铜管吊架的长度方向相垂直。
40.进一步的，所述起重机构沿所述铜管吊架的宽度方向平行设有2组防摇机构；
41.2组防摇机构的中部通过支撑轴连接在一起；
42.2组防摇机构同步开合。
43.再进一步的，所述支撑轴与2组防摇机构中间的铰接轴连接在一起。
44.作为本发明的进一步改进，所述行走机构内的行走驱动电机为伺服驱动电机。
45.进一步的，在所述起重机构与所述行车梁之间设有光栅尺机构；
46.在所述行车梁上沿所述行车梁的长度方向设有光栅尺；
47.在所述起重机构上设有光电传感器；
48.所述光电传感器与所述光栅尺相匹配。
49.作为本发明的进一步改进，所述驱动摆臂上设有驱动槽；
50.所述托臂驱动机构，包括驱动元件、及驱动轴；
51.所述驱动元件直线输出，带动所述驱动轴沿所述支撑架的长度方向伸缩运动；
52.所述驱动轴上设有驱动销，所述驱动销插入所述驱动槽内；
53.所述驱动轴伸缩运动，带动所述驱动销运动，进而推动所述驱动槽，带动所述驱动摆臂进行旋转摆动，最终带动所述旋转轴进行旋转。
54.进一步的，所述驱动轴为短杆，相邻的短杆之间通过连杆部件连接在一起，形成一根可沿支撑架的长度方向同步伸缩运动的驱动轴。
55.进一步的，所述支撑架内设有若干第一直线轴承，所述驱动轴穿设在所述第一直线轴承内。
56.进一步的，所述托臂驱动机构的驱动元件为驱动气缸，或电机带动的直线输出部件；
57.电机带动的直线输出部件包括齿轮齿条驱动机构、或直线电机、或丝杠螺母机构、或剪叉机构；
58.所述驱动元件设有1个，在驱动元件的输出端设有驱动板，所述驱动板的两端分别与2侧的所述驱动轴相连接；
59.或所述驱动元件设有2个，2个驱动元件分别设置在所述支撑架宽度方向的两侧；所述驱动元件的输出端直接与所述驱动轴相连接。
60.作为本发明的进一步改进，所述支撑杆的顶部设有固定帽；
61.在所述支撑架的上方设有位置检测传感器；所述位置检测传感器沿高度方向设有2个；
62.所述位置检测传感器与所述固定帽相匹配，对应检测所述固定帽的2个高度位置。
63.进一步的，所述位置检测传感器为霍尔检测传感器。
64.作为本发明的进一步改进，所述支撑杆的上部穿设有弹簧；
65.所述支撑杆的上部形成支撑部，所述弹簧位于所述支撑部与所述支撑架的上部之间；
66.所述弹簧为所述支撑杆提供向下的弹力。
67.本发明的铜管自动酸洗系统，与自动控制系统相连，对铜管堆垛、清洗池、铜管摆放支架等都进行了位置标定。
68.作为本发明的进一步改进，铜管自动酸洗系统，设有2套铜管吊运装置；
69.铜管以多根为一组，形成铜管组，由铜管吊架进行吊运；
70.清洗池按1号酸洗池、2号酸洗池、第1沥干池、清水池、皂化液池、第2沥干池的顺序，设有6个池；两端分别设有进料区，及出料区；
71.1号酸洗池与2号酸洗池内，盛装同样的酸性洗涤剂；
72.铜管组在第1沥干池、清水池、皂化液池、第2沥干池的作业周期为a分钟；
73.铜管组在1号酸洗池或2号酸洗池内的浸泡清洗作业周期为b分钟；
74.b＝2
×
a-(1～2)分钟；
75.铜管吊运装置将铜管从一处吊起、转移、放下到另一处的搬运时间为1～2分钟；
76.1号铜管吊运装置负责进料区、1号酸洗池、2号酸洗池、第1沥干池所构成的前道工序区域内的铜管吊运；
77.2号铜管吊运装置负责第1沥干池、清水池、皂化液池、第2沥干池、出料区所构成的
后道工序区域内的铜管吊运；
78.生产系统能够根据生产节拍，以小于等于a分钟的周期，将待酸洗的铜管输入到所述进料区，等待1号铜管吊运装置进行吊运；
79.生产系统能够根据生产节拍，以小于等于a分钟的周期，将酸洗完毕的铜管从所述出料区输出，从而空出所述出料区，待后续清洗完毕的铜管由2号铜管吊运装置吊入；
80.1号酸洗池、2号酸洗池以a
±
1分钟的间隔，先后由1号铜管吊运装置将不同的铜管组从进料区取出，然后吊入其中进行浸泡酸洗；
81.1号酸洗池、2号酸洗池以a
±
1分钟的间隔，先后由1号铜管吊运装置将酸洗完毕的铜管组吊运至第1沥干池；
82.2号铜管吊运装置流水作业，将铜管组依次从第2沥干池、皂化液池、清水池、第1沥干池吊运转移到下一个工位；
83.铜管组由2号铜管吊运装置从第2沥干池吊运至出料区，完成自动酸洗作业，最后输出。
84.本发明的铜管自动酸洗系统中起码设有2台铜管吊运装置；其中1台铜管吊运装置负责进料，及进料侧的2个酸洗池、2个沥干池的作业操作，另1台铜管吊运装置负责出料，及出料侧的2个酸洗池、2个沥干池的作业操作；中间的酸洗池、沥干池为2台铜管吊运装置的工作衔接操作区域。
85.铜管吊运装置主要具有沿行车梁平移，即在不同的工位间移动的功能；及所述起重机构与所述铜管吊架配合，起吊或落下铜管的功能。
86.铜管吊架内设有旋转托臂和弹性支撑，铜管吊架下落吊取铜管时，先打开托臂，然后落在铜管表面，并通过弹性支撑的位移来进一步确定铜管吊架是否在铜管上下落到位；铜管吊架到位后，托臂合拢，从铜管的下方将铜管托住，然后随着铜管吊架一起将铜管吊起，过程中弹性支撑从铜管的上方将铜管压住。
87.铜管吊运过程中，起重机构可以使铜管吊架处于水平状态；或铜管在清洗池之间转移过程中，起重机构使铜管吊架处于倾斜状态，将酸洗液能够充分的从铜管的孔内流出，提高沥干效率。
88.2台以上的铜管吊运装置受控自动、协调工作，对铜管进行高效、自动化的酸洗作业，极大的降低了劳动强度，整个酸洗作业过程，基本无需人工干预，极大的提高了作业效率。
附图说明
89.图1为本发明铜管自动酸洗系统的整体结构示意图；
90.图2为本发明铜管自动酸洗系统的整体俯视图；
91.图3为本发明铜管自动酸洗系统的整体主视图；
92.图4为本发明铜管自动酸洗系统的整体侧视图；
93.图5为本发明铜管自动酸洗系统的局部放大图；
94.图6为本发明起重机构的安装示意图；
95.图7为本发明起重机构的安装侧视图；
96.图8为本发明起重机构的整体结构示意图；
97.图9为本发明铜管吊架的整体结构示意图；
98.图10-12为本发明铜管吊架的局部放大示意图；
99.图13为本发明铜管吊架的旋转托臂的结构示意图；
100.图14为本发明铜管吊架的主视图；
101.图15为本发明托臂驱动机构实施方式一的结构示意图；
102.图16为本发明托臂驱动机构实施方式二的结构示意图；
103.图17为本发明托臂驱动机构实施方式三的结构示意图；
104.图18为本发明铜管吊架的取铜管过程示意图；
105.图19为本发明铜管吊架倾斜状态示意图；
106.图20为本发明的铜管自动酸洗系统的运行流程图。
具体实施方式
107.以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
108.如图1-图5所示，为本发明的铜管自动酸洗系统的结构示意图。
109.本发明的铜管自动酸洗系统，首先包括清洗池1，清洗池1根据清洗产品的要求不同进行针对性的设置，如清洗铜管，如图所示设有若干个酸洗池11，及若干个沥干池12。酸洗作业的大致过程为铜管被吊装到酸洗池11内进行清洗一段时间，然后吊到沥干池12内沥干；如此交替进行若干次，直至最终沥干后输出。
110.本发明的铜管自动酸洗系统，在清洗池1的上方，架设有行车梁2；由于待清洗的铜管很长，故所述行车梁2平行设有2根；每根行车梁2上均起码设有1台起重机构3，2台行车梁2上的起重机构3为一组，下面设有铜管吊架4；所述铜管吊架4的长度接近待清洗铜管的长度，所述铜管吊架4下方设有多组吊具，可从待清洗铜管的整个长度上对铜管进行固定，从而将铜管在清洗池1间进行转移。
111.本发明的铜管自动酸洗系统，每根行车梁2上起码设有2台起重机构3，即相应的设有2台以上的所述铜管吊架4，分别从清洗池1区域的2侧，对铜管进行吊运作业，从而提高吊运效率。
112.所述起重机构3，如图6-8所示，包括行走机构31、升降驱动32、升降卷筒33、防摇机构34，及光栅尺机构35。
113.所述行走机构31内设有行走驱动电机及行走驱动轮，安装在行车梁2上，可沿行车梁2进行移动。
114.所述升降驱动32、及所述升降卷筒33构成升降机构，在所述铜管吊架4上设有滑轮331，所述升降卷筒33伸出钢丝绳与所述滑轮331相连，从而通过所述升降驱动32带动所述升降卷筒33旋转，进而驱动钢丝绳收放，带动所述滑轮331连同所述铜管吊架4进行升降运动。优选的，所述升降驱动32为带有编码器的伺服驱动电机，可精确驱动所述铜管吊架4的升降距离。特别是工作中的各支架高度进行标定后，可准确控制所述铜管吊架4的升降高度，从而将铜管投放到指定的高度位置，避免挤压铜管。
115.进一步的，在所述起重机构3的上部主体与所述铜管吊架4之间，还设有防摇机构34，所述防摇机构34由上防摇臂341、及下防摇臂342组成，所述上防摇臂341的上端铰接在所述起重机构3的上部主体的下方，所述下防摇臂342的下端铰接在所述铜管吊架4的上方，
所述上防摇臂341与所述下防摇臂342铰接在一起；所述防摇机构34的3处铰接轴的轴线方向与所述铜管吊架4的长度方向相垂直，从而通过所述防摇机构34来约束所述铜管吊架4沿所述行车梁2左右移动时可能产生的晃动。优选的，每侧起重机构3沿所述铜管吊架4的宽度方向平行设有2组防摇机构34，且通过支撑轴343将2组防摇机构34的中部连接在一起；更进一步优选的，所述支撑轴343与2组防摇机构34中间的铰接轴连接在一起，提供更加稳固的防摇支撑。
116.在所述起重机构3与所述行车梁2之间设有光栅尺机构35；具体来说，在所述行车梁2上沿所述行车梁2的长度方向设有光栅尺351，在所述起重机构3上设有光电传感器352，所述光电传感器352与所述光栅尺351相匹配。通过所述光栅尺机构35，可以精确定位所述起重机构3在所述行车梁2上的位置，从而确保2根行车梁2上的所述起重机构3在同一位置，避免下方的所述铜管吊架4发生偏转，影响设备安全运行；同时，对清洗池1及进料架、出料架的位置进行标定，可以根据设定，准确移动到指定位置，进行作业。
117.如图9-图12所示，所述铜管吊架4包括支撑架41、旋转托臂42、托臂驱动机构43、及弹性支撑44构成。
118.所述支撑架41作为整个所述铜管吊架4的框架，常规状态下水平设置，长度匹配待清洗铜管的长度，一般略短于铜管的长度。
119.所述支撑架41上安装有若干旋转托臂42，所述旋转托臂42优选的以2个为一组，平行设置在所述支撑架41宽度方向的两侧。进一步如图10、图13所示，所述旋转托臂42包括旋转轴421、托臂422、旋转导套423、驱动摆臂424；所述旋转轴421竖直安装在所述支撑架41上，且大部分位于所述支撑架41的下方；所述旋转轴421的下方设有所述托臂422，所述托臂422的上表面为平直表面；所述旋转轴421的上部穿过所述旋转导套423，所述旋转导套423安装在所述支撑架41内，使所述旋转轴421可垂直于所述支撑架41的底平面进行旋转运动，所述旋转轴421的旋转运动，将带动所述托臂422进行旋转，从而使所述托臂422处于(1)平行于所述支撑架41长度方向的状态，2侧的托臂422之间的间距最大，所述铜管吊架4可从铜管的上方下落，将所述托臂422从铜管的上方下降到铜管的下方，或(2)垂直于所述支撑架41长度方向的状态，2侧的托臂422并拢并使中间连接在一起，形成一个横跨所述铜管吊架4两侧的托管平台，从而可从铜管的下方，将铜管托起。
120.每根所述旋转轴421的上部可设有单独的旋转驱动装置，进行独立旋转驱动；但由于每个铜管吊架4上设置的所述旋转托臂42的数量很多，以本实施例为例，数量为66个，33组，故可以在所述支撑架41内设置专门的托臂驱动机构43，进行同步驱动。
121.在所述旋转轴421的上部设有驱动摆臂424，所述驱动摆臂424垂直于所述旋转轴421；所述驱动摆臂424上设有驱动槽425。
122.所述托臂驱动机构43，如图12所示，包括驱动元件，图12所示的驱动元件为驱动气缸431；所述驱动气缸431的输出活塞杆平行与所述支撑架41的长度方向；所述驱动气缸431的输出活塞杆连接有驱动轴435，所述驱动轴435上设有驱动销436，所述驱动销436插入所述驱动槽425内；所述驱动轴435沿所述支撑架41的长度方向运动，将带动所述驱动销436运动，进而推动所述驱动槽425，带动所述驱动摆臂424进行旋转摆动，最终带动所述旋转轴421，连同所述托臂422进行旋转运动，实现所述托臂422的向外打开，或向内并拢。
123.进一步的，为了方便组装，所述驱动轴435设置成短杆，相邻的短杆之间通过连杆
部件437连接在一起，形成一根可沿支撑架41的长度方向同步伸缩运动的驱动轴435。
124.为实现全部所述驱动摆臂424的同步旋转摆动，所述支撑架41内设有若干第一直线轴承438，所述驱动轴435穿设在所述第一直线轴承438内，确保所述驱动轴435能够始终沿所述支撑架41的长度方向运动。
125.所述托臂驱动机构43的驱动元件，主要为两侧的所述驱动轴435提供直线伸缩驱动力，具体实施方式，可参考图15-图17所示。
126.图15所示为实施方式一，即两侧的驱动轴435分别由独立的驱动气缸431进行驱动，所述驱动气缸431的输出活塞杆与所述驱动轴435直接连接。
127.图16所示为实施方式二，即两侧的驱动轴435由同一个驱动气缸431进行驱动，这样可以确保2侧的托臂422同时动作，但相应的驱动气缸431的输出功率也要加大；所述驱动气缸431位于中间，所述驱动气缸431的输出活塞杆连接有驱动板432，所述驱动板432的两端分别与2侧的所述驱动轴435相连接；所述驱动气缸431带动所述驱动板432进行动作，进而带动所述驱动轴435进行伸缩运动。
128.图17所示为实施方式三，采用非气缸驱动，如本实施例的齿轮齿条驱动，包括齿轮驱动箱433，齿条434；所述齿轮驱动箱433设有驱动电机，所述齿条434与所述齿轮驱动箱433内的齿轮相啮合，所述齿条434的端部与所述驱动轴435直接连接。图17所示的所述齿轮驱动箱433设有2套，分别驱动；当然也可以由同一台驱动电机进行驱动。同时，除了齿轮齿条驱动外，还可以由直线电机、丝杠螺母、剪叉机构等直线驱动机构进行驱动。
129.如图11、图14所示，所述支撑架41内还设有若干弹性支撑44，所述弹性支撑44与所述托臂驱动机构43间隔设置；所述弹性支撑44的底部设有压杆441，所述压杆441与所述托臂422的上表面相平行；所述压杆441的两侧设有支撑杆442，所述支撑架41内设有第二直线轴承444，所述支撑杆442的上部穿设在所述第二直线轴承444内，所述支撑杆442连着所述压杆441可沿所述直线轴承444相对所述支撑架41上下伸缩运动，从而改变所述压杆441的高度。所述支撑杆442的顶部设有固定帽443，可以防止所述支撑杆442的顶部脱落；进一步的，所述固定帽443还能作为霍尔检测用感应件，如图14所示，在所述支撑架41的上方设有位置检测传感器446，所述位置检测传感器446优先为霍尔检测传感器，可感测所述固定帽443。所述位置检测传感器446沿高度方向设有2个，分别对应所述固定帽443的高度方向上的2个位置；即当所述固定帽443位于下方，下方的所述位置检测传感器446检测到信号，此时所述压杆441亦位于下方；当所述铜管吊架4下落，并与铜管发生接触，即铜管从所述压杆441的下方，将压杆441向上推，此时所述支撑杆442带着所述固定帽443相对所述支撑架41上移，当触发上方的所述位置检测传感器446，即表明所述支撑架41已带着所述旋转托臂42下移足够距离，所述托臂422的上表面托物平面已位于待吊运的铜管的下方，此时再驱动所述托臂422，使其向内合拢，即可从铜管的底部托住铜管。
130.进一步的，在所述支撑杆442的上部还穿设有弹簧445，所述支撑杆442的上部形成台阶面4421，所述弹簧445位于所述台阶面4421与所述支撑架41的上部之间，从而为所述支撑杆442提供向下的弹力，即当所述旋转托臂42将铜管吊起后，所述压杆441在所述支撑杆442的重力，及所述弹簧445的向下弹力作用下，可将铜管贴压在所述托臂422上。
131.本发明的铜管自动酸洗系统，与自动控制系统相连，对铜管堆垛、清洗池1、铜管摆放支架等都进行了位置标定。
132.1台铜管吊运装置，包括1台所述铜管吊架4，及2台所述起重机构3；系统中设有2台铜管吊运装置；其中1台铜管吊运装置负责进料，及进料侧的作业操作，另1台铜管吊运装置负责出料，及出料侧作业操作；中间设有2台铜管吊运装置的工作衔接操作区域。
133.铜管吊运装置主要具有沿行车梁2平移，即在不同的工位间移动的功能；及所述起重机构3与所述铜管吊架4配合，起吊或落下铜管的功能；铜管吊运装置起吊铜管的过程，如图18所示。
134.图18(a)，铜管吊运装置移动到工位上方，即待转移铜管的上方；所述旋转托臂42的所述托臂422保持打开状态，即保持与所述支撑架41长度方向相平行。
135.图18(b)，所述起重机构3动作，使所述铜管吊架4下落，且使所述弹性支撑44的压杆441与铜管的上表面相接触，而所述支撑架41继续下落，直至所述托臂422的上表面位于铜管的下方。
136.图18(c)，所述起重机构3暂停，所述旋转托臂42的所述托臂驱动机构43动作，驱动所述托臂422向内旋转、并拢，在铜管下方形成合拢的托料平台。
137.图18(d)，所述起重机构3反向工作，带动所述铜管吊架4上升，上升过程中，即使所述托臂422带着铜管离开原来的铜管支架；
138.当所述铜管吊架4上升到足够高度后，所述升降驱动32可暂停工作，然后由所述行走机构31动作，将铜管转移到下一工位，进行放料，放料过程为图18的反向作业过程。
139.吊运转移过程中，所述压杆441在重力及弹簧445的向下弹力作用下，紧贴在铜管的上表面，即将铜管可靠的压在所述托臂422的上表面，从而避免铜管在转移过程中发生位移。
140.进一步的，在图18(d)的过程中，如位于酸洗池11工位，即将铜管从酸洗池11内取出，此时可参照图19所示，铜管离开酸洗液表面后，铜管吊运装置的2台起重机构3受控使所述铜管吊架4的两侧高度不一致，即使所述支撑架41连着铜管整体倾斜一定角度，从而使酸洗液能够从铜管孔内流出，加速酸洗液的排出，保留在酸洗池11内。
141.或吊运到沥干池上方时，参照图19所示，铜管吊运装置的2台起重机构3受控使所述铜管吊架4的两侧高度不一致，即使所述支撑架41连着铜管整体倾斜一定角度，从而使酸洗液能够从铜管孔内流出，将酸洗液排到沥干池内。
142.基于上述行车梁2、起重机构3及铜管吊架4，本发明的铜管自动酸洗系统，针对铜管生产过程中的酸洗作业，制定了如下的自动化生产作业系统：
143.1、设有2套铜管吊运装置；即在1根行车梁2上设有2套起重机构3；分别为1号铜管吊运装置，及2号铜管吊运装置；
144.2、铜管以多根为一组，形成铜管组，由铜管吊架4进行吊运；
145.3、清洗池1按1号酸洗池、2号酸洗池、第1沥干池、清水池、皂化液池、第2沥干池的顺序，设有6个池；两端分别设有进料区，及出料区；
146.1号酸洗池与2号酸洗池内，盛装同样的酸性洗涤剂；
147.铜管在酸性洗涤剂内的浸泡清洗时间约为15分钟；
148.相应的铜管在清水池、皂化液池内的浸泡清洗时间约为8分钟；
149.铜管吊运装置将铜管从一处吊起、转移、放下到另一处的搬运时间，约为2分钟；
150.1号铜管吊运装置负责进料区、1号酸洗池、2号酸洗池、第1沥干池所构成的前道工
序区域内的铜管吊运；
151.2号铜管吊运装置负责第1沥干池、清水池、皂化液池、第2沥干池、出料区所构成的后道工序区域内的铜管吊运；
152.生产系统能够根据生产节拍，以约为8分钟的周期，将待酸洗的铜管输入到所述进料区，等待1号铜管吊运装置进行吊运；
153.生产系统能够根据生产节拍，以小于为8分钟的周期，将酸洗完毕的铜管从所述出料区输出，从而空出所述出料区，待后续清洗完毕的铜管由2号铜管吊运装置吊入。
154.如图20所示，本发明的铜管自动酸洗系统，充分利用2个酸洗池(1号酸洗池、2号酸洗池)，及2台铜管吊运装置(1号铜管吊运装置、2号铜管吊运装置)进行协调作业：
155.步骤1：由1号铜管吊运装置，从进料区将1#铜管组吊入1号酸洗池，进行酸洗；
156.1#铜管组入1号酸洗池约6-7分钟后，1号铜管吊运装置在进料区待料，待新的铜管组到位后，从进料区将2#铜管组吊入2号酸洗池，进行酸洗；
157.步骤2：1#铜管组入1号酸洗池达15分钟时，1号铜管吊运装置移动到1号酸洗池上方，将1#铜管组吊起，并转移到第1沥干池；1号酸洗池空出；
158.随后，1号铜管吊运装置移动到进料区，待新的铜管组到位后，将3#铜管组吊运进1号酸洗池；
159.步骤3：1#铜管组在第1沥干池内沥去酸性洗涤剂达8分钟时，2号铜管吊运装置移动到第1沥干池上方，将1#铜管组吊起，并转移到清水池内；
160.铜管组在清水池内，主要将酸性洗涤剂清洗干净；
161.同时，2#铜管组在2号酸洗池内亦达15分钟，1号铜管吊运装置移动到2号酸洗池上方，将2#铜管组吊起，并转移到已空出来的第1沥干池；2号酸洗池空出；
162.随后，1号铜管吊运装置移动到进料区，待新的铜管组到位后，将4#铜管组吊运进2号酸洗池；
163.步骤4：1#铜管组入清水池达8分钟时，2号铜管吊运装置移动到清水池上方，将1#铜管组吊起，并转移到皂化液池内；清水池空出；
164.铜管组在皂化液池内，主要在铜管表面形成保护膜，起到防腐、防氧化的作用；
165.此时，2#铜管组在第1沥干池内沥去酸性洗涤剂达8分钟，2号铜管吊运装置将第1沥干池内的2#铜管组吊起，并转移到清水池内；第1沥干池空出；
166.此时，3#铜管组在1号酸洗池内浸泡酸洗达15分钟，1号铜管吊运装置移动到1号酸洗池上方，将3#铜管组吊起，并转移到已空出来的第1沥干池；1号酸洗池空出；
167.随后，1号铜管吊运装置移动到进料区，待新的铜管组到位后，将5#铜管组吊运进1号酸洗池；过程中，4#铜管组一直在2号酸洗池内浸泡酸洗；
168.步骤5：1#铜管组入皂化液池内浸泡达8分钟时，2号铜管吊运装置移动到皂化液池上方，将1#铜管组吊起，并转移到第2沥干池内；皂化液池空出；
169.此时，2#铜管组入清水池清除酸性洗涤剂达8分钟时，2号铜管吊运装置移动到清水池上方，将2#铜管组吊起，并转移到皂化液池内；清水池空出；
170.此时，3#铜管组在第1沥干池内沥去酸性洗涤剂达8分钟，2号铜管吊运装置将第1沥干池内的3#铜管组吊起，并转移到清水池内；第1沥干池空出；
171.此时，4#铜管组在2号酸洗池内浸泡酸洗达15分钟，1号铜管吊运装置移动到2号酸
洗池上方，将4#铜管组吊起，并转移到已空出来的第1沥干池；2号酸洗池空出；
172.随后，1号铜管吊运装置移动到进料区，待新的铜管组到位后，将6#铜管组吊运进2号酸洗池；过程中，5#铜管组一直在1号酸洗池内浸泡酸洗；
173.步骤6：1#铜管组入第2沥干池内沥去多余的皂化液8分钟时，2号铜管吊运装置移动到第2沥干池上方，将1#铜管组吊起，并转移到出料区，系统根据指令，将1#铜管组的铜管整体、或逐根输出，从而完成整个自动酸洗作业过程；第2沥干池空出；
174.此时，2#铜管组入皂化液池内浸泡达8分钟时，2号铜管吊运装置移动到皂化液池上方，将2#铜管组吊起，并转移到第2沥干池内；皂化液池空出；
175.此时，3#铜管组入清水池清除酸性洗涤剂达8分钟时，2号铜管吊运装置移动到清水池上方，将3#铜管组吊起，并转移到皂化液池内；清水池空出；
176.此时，4#铜管组在第1沥干池内沥去酸性洗涤剂达8分钟，2号铜管吊运装置将第1沥干池内的4#铜管组吊起，并转移到清水池内；第1沥干池空出；
177.此时，5#铜管组在1号酸洗池内浸泡酸洗达15分钟，1号铜管吊运装置移动到1号酸洗池上方，将5#铜管组吊起，并转移到已空出来的第1沥干池；1号酸洗池空出；
178.随后，1号铜管吊运装置移动到进料区，待新的铜管组到位后，将7#铜管组吊运进1号酸洗池；过程中，6#铜管组一直在2号酸洗池内浸泡酸洗。
179.至此，形成一个进料-酸洗-沥干-清水洗-浸皂化液-沥干-出料的铜管自动化酸洗作业过程，循环持续进行。
180.整个过程，2台铜管吊运装置受控自动、协调工作，对铜管进行高效、自动化的酸洗作业，极大的降低了劳动强度。
181.在1号酸洗池、2号酸洗池、清水池、皂化液池等区域内设置液位传感器、溶液检测传感器，对池内的液体量、液体浓度、液体质量等进行监测，根据系统设定，及时添加新的溶液，从而确保酸洗作业的质量；由此整个铜管自动酸洗作业过程，基本无需人工干预，极大的提高了作业效率。
182.以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不仅限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。
1.本发明涉及对铜管酸洗作业进行自动操作的系统。
背景技术：
2.铜管是一种常用的管材；铜管生产过程中，在断料后一般可以长达40米，需要整根铜管经过酸洗处理。
3.铜管，包括很多线材、管材、型材，在生产过程中，都需要经历酸洗、碱洗等清洗作业；由于这些产品一般都很长(型材也起码6米长)，在清洗时需要先放置在专门的吊架上，再吊装到清洗池里进行处理，如中国专利公开号为cn204918784u的隧道式密闭管、型材酸洗系统，中国专利公开号为cn209428614u的一种管道酸洗磷化用吊架等。
4.一方面，现有的吊架功能较为简单，需要人工操作；另一方面，生产过程由于大都依赖人工操作，导致作业效率低下，且酸洗池等清洗池的利用率也较低。
5.故，有必要针对这类清洗作业，设计一套自动化的系统，以提高生产作业效率。
技术实现要素：
6.本发明的目的在于提供一种铜管自动酸洗系统，对吊装设备的硬件，及作业流程进行改进，从而提高作业效率。
7.为达到上述发明目的，本发明提供了一种铜管自动酸洗系统，包括若干个依次排布的清洗池；所述清洗池内注有清洗液，或为沥干池；
8.在清洗池区域的一边设有输入货架，在清洗池的另一边设有输出货架；
9.设有2根以上的行车梁，所述行车梁平行设置，且跨设在输入货架、清洗池、及输出货架的上方；
10.所述行车梁的下方设有2台以上的铜管吊运装置；
11.每台铜管吊运装置包括若干台起重机构、及1台铜管吊架；
12.每台铜管吊运装置设置的起重机构的数量与所述行车梁的数量相一致；
13.起重机构安装在行车梁上；起重机构的下方同时与铜管吊架相连接；
14.所述起重机构包括行走机构、升降驱动、升降卷筒；
15.所述行走机构内设有行走驱动电机及行走驱动轮，所述行走驱动轮与所述行车梁相配合，可沿行车梁进行移动；
16.所述升降驱动、及所述升降卷筒构成升降机构；
17.所述铜管吊架上设有滑轮，所述升降卷筒伸出钢丝绳与所述滑轮相连；所述升降驱动机构驱动所述升降卷筒旋转，进而带动钢丝绳收放，带动所述滑轮连同所述铜管吊架进行升降运动；
18.所述铜管吊运装置内的若干台所述起重机构内的升降机构，驱动所述铜管吊架处于水平状态或倾斜状态；
19.所述铜管吊架包括支撑架、旋转托臂、托臂驱动机构、及弹性支撑；
20.所述支撑架为常规状态下水平设置的框架；
21.所述支撑架上安装有若干旋转托臂，所述旋转托臂以2个为一组，平行设置在所述支撑架宽度方向的两侧；
22.所述旋转托臂包括旋转轴、托臂、旋转导套、及驱动摆臂；
23.所述旋转轴竖直安装在所述支撑架上，且大部分位于所述支撑架的下方；
24.所述旋转轴的下方设有所述托臂，所述托臂的上表面为平直表面；
25.所述旋转导套安装在所述支撑架内，所述旋转轴的上部穿过所述旋转导套；
26.所述旋转轴的上部设有驱动摆臂，所述驱动摆臂垂直于所述旋转轴；
27.所述驱动摆臂与所述托臂驱动机构相连接；所述托臂驱动机构驱动所述驱动摆臂绕所述旋转轴摆动，进而驱动所述旋转轴旋转，带动所述旋转轴下方的所述托臂向外旋转平行于所述支撑架的长度方向，或向内旋转垂直于所述支撑架的长度方向；
28.2侧的托臂同时向内旋转并垂直于所述支撑架的长度方向时，2侧的托板端部并拢在一起，形成一个横跨所述铜管吊架两侧的托管平台；
29.所述支撑架内还设有若干弹性支撑，所述弹性支撑与所述托臂驱动机构间隔设置；
30.所述弹性支撑的底部设有压杆，所述压杆与所述托臂的上表面相平行；
31.所述压杆的两侧设有支撑杆，所述支撑架内设有第二直线轴承，所述支撑杆的上部穿设在所述第二直线轴承内；
32.所述支撑杆连着所述压杆可沿所述直线轴承相对所述支撑架上下伸缩运动，从而改变所述压杆的高度。
33.作为本发明的进一步改进，所述升降驱动为带有编码器的伺服驱动电机。
34.作为本发明的进一步改进，在所述起重机构的上部主体与所述铜管吊架之间设有防摇机构；
35.所述防摇机构由上防摇臂、及下防摇臂组成；
36.所述上防摇臂的上端铰接在所述起重机构的上部主体的下方；
37.所述下防摇臂的下端铰接在所述铜管吊架的上方；
38.所述上防摇臂与所述下防摇臂铰接在一起；
39.所述防摇机构的处铰接轴的轴线方向与所述铜管吊架的长度方向相垂直。
40.进一步的，所述起重机构沿所述铜管吊架的宽度方向平行设有2组防摇机构；
41.2组防摇机构的中部通过支撑轴连接在一起；
42.2组防摇机构同步开合。
43.再进一步的，所述支撑轴与2组防摇机构中间的铰接轴连接在一起。
44.作为本发明的进一步改进，所述行走机构内的行走驱动电机为伺服驱动电机。
45.进一步的，在所述起重机构与所述行车梁之间设有光栅尺机构；
46.在所述行车梁上沿所述行车梁的长度方向设有光栅尺；
47.在所述起重机构上设有光电传感器；
48.所述光电传感器与所述光栅尺相匹配。
49.作为本发明的进一步改进，所述驱动摆臂上设有驱动槽；
50.所述托臂驱动机构，包括驱动元件、及驱动轴；
51.所述驱动元件直线输出，带动所述驱动轴沿所述支撑架的长度方向伸缩运动；
52.所述驱动轴上设有驱动销，所述驱动销插入所述驱动槽内；
53.所述驱动轴伸缩运动，带动所述驱动销运动，进而推动所述驱动槽，带动所述驱动摆臂进行旋转摆动，最终带动所述旋转轴进行旋转。
54.进一步的，所述驱动轴为短杆，相邻的短杆之间通过连杆部件连接在一起，形成一根可沿支撑架的长度方向同步伸缩运动的驱动轴。
55.进一步的，所述支撑架内设有若干第一直线轴承，所述驱动轴穿设在所述第一直线轴承内。
56.进一步的，所述托臂驱动机构的驱动元件为驱动气缸，或电机带动的直线输出部件；
57.电机带动的直线输出部件包括齿轮齿条驱动机构、或直线电机、或丝杠螺母机构、或剪叉机构；
58.所述驱动元件设有1个，在驱动元件的输出端设有驱动板，所述驱动板的两端分别与2侧的所述驱动轴相连接；
59.或所述驱动元件设有2个，2个驱动元件分别设置在所述支撑架宽度方向的两侧；所述驱动元件的输出端直接与所述驱动轴相连接。
60.作为本发明的进一步改进，所述支撑杆的顶部设有固定帽；
61.在所述支撑架的上方设有位置检测传感器；所述位置检测传感器沿高度方向设有2个；
62.所述位置检测传感器与所述固定帽相匹配，对应检测所述固定帽的2个高度位置。
63.进一步的，所述位置检测传感器为霍尔检测传感器。
64.作为本发明的进一步改进，所述支撑杆的上部穿设有弹簧；
65.所述支撑杆的上部形成支撑部，所述弹簧位于所述支撑部与所述支撑架的上部之间；
66.所述弹簧为所述支撑杆提供向下的弹力。
67.本发明的铜管自动酸洗系统，与自动控制系统相连，对铜管堆垛、清洗池、铜管摆放支架等都进行了位置标定。
68.作为本发明的进一步改进，铜管自动酸洗系统，设有2套铜管吊运装置；
69.铜管以多根为一组，形成铜管组，由铜管吊架进行吊运；
70.清洗池按1号酸洗池、2号酸洗池、第1沥干池、清水池、皂化液池、第2沥干池的顺序，设有6个池；两端分别设有进料区，及出料区；
71.1号酸洗池与2号酸洗池内，盛装同样的酸性洗涤剂；
72.铜管组在第1沥干池、清水池、皂化液池、第2沥干池的作业周期为a分钟；
73.铜管组在1号酸洗池或2号酸洗池内的浸泡清洗作业周期为b分钟；
74.b＝2
×
a-(1～2)分钟；
75.铜管吊运装置将铜管从一处吊起、转移、放下到另一处的搬运时间为1～2分钟；
76.1号铜管吊运装置负责进料区、1号酸洗池、2号酸洗池、第1沥干池所构成的前道工序区域内的铜管吊运；
77.2号铜管吊运装置负责第1沥干池、清水池、皂化液池、第2沥干池、出料区所构成的
后道工序区域内的铜管吊运；
78.生产系统能够根据生产节拍，以小于等于a分钟的周期，将待酸洗的铜管输入到所述进料区，等待1号铜管吊运装置进行吊运；
79.生产系统能够根据生产节拍，以小于等于a分钟的周期，将酸洗完毕的铜管从所述出料区输出，从而空出所述出料区，待后续清洗完毕的铜管由2号铜管吊运装置吊入；
80.1号酸洗池、2号酸洗池以a
±
1分钟的间隔，先后由1号铜管吊运装置将不同的铜管组从进料区取出，然后吊入其中进行浸泡酸洗；
81.1号酸洗池、2号酸洗池以a
±
1分钟的间隔，先后由1号铜管吊运装置将酸洗完毕的铜管组吊运至第1沥干池；
82.2号铜管吊运装置流水作业，将铜管组依次从第2沥干池、皂化液池、清水池、第1沥干池吊运转移到下一个工位；
83.铜管组由2号铜管吊运装置从第2沥干池吊运至出料区，完成自动酸洗作业，最后输出。
84.本发明的铜管自动酸洗系统中起码设有2台铜管吊运装置；其中1台铜管吊运装置负责进料，及进料侧的2个酸洗池、2个沥干池的作业操作，另1台铜管吊运装置负责出料，及出料侧的2个酸洗池、2个沥干池的作业操作；中间的酸洗池、沥干池为2台铜管吊运装置的工作衔接操作区域。
85.铜管吊运装置主要具有沿行车梁平移，即在不同的工位间移动的功能；及所述起重机构与所述铜管吊架配合，起吊或落下铜管的功能。
86.铜管吊架内设有旋转托臂和弹性支撑，铜管吊架下落吊取铜管时，先打开托臂，然后落在铜管表面，并通过弹性支撑的位移来进一步确定铜管吊架是否在铜管上下落到位；铜管吊架到位后，托臂合拢，从铜管的下方将铜管托住，然后随着铜管吊架一起将铜管吊起，过程中弹性支撑从铜管的上方将铜管压住。
87.铜管吊运过程中，起重机构可以使铜管吊架处于水平状态；或铜管在清洗池之间转移过程中，起重机构使铜管吊架处于倾斜状态，将酸洗液能够充分的从铜管的孔内流出，提高沥干效率。
88.2台以上的铜管吊运装置受控自动、协调工作，对铜管进行高效、自动化的酸洗作业，极大的降低了劳动强度，整个酸洗作业过程，基本无需人工干预，极大的提高了作业效率。
附图说明
89.图1为本发明铜管自动酸洗系统的整体结构示意图；
90.图2为本发明铜管自动酸洗系统的整体俯视图；
91.图3为本发明铜管自动酸洗系统的整体主视图；
92.图4为本发明铜管自动酸洗系统的整体侧视图；
93.图5为本发明铜管自动酸洗系统的局部放大图；
94.图6为本发明起重机构的安装示意图；
95.图7为本发明起重机构的安装侧视图；
96.图8为本发明起重机构的整体结构示意图；
97.图9为本发明铜管吊架的整体结构示意图；
98.图10-12为本发明铜管吊架的局部放大示意图；
99.图13为本发明铜管吊架的旋转托臂的结构示意图；
100.图14为本发明铜管吊架的主视图；
101.图15为本发明托臂驱动机构实施方式一的结构示意图；
102.图16为本发明托臂驱动机构实施方式二的结构示意图；
103.图17为本发明托臂驱动机构实施方式三的结构示意图；
104.图18为本发明铜管吊架的取铜管过程示意图；
105.图19为本发明铜管吊架倾斜状态示意图；
106.图20为本发明的铜管自动酸洗系统的运行流程图。
具体实施方式
107.以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
108.如图1-图5所示，为本发明的铜管自动酸洗系统的结构示意图。
109.本发明的铜管自动酸洗系统，首先包括清洗池1，清洗池1根据清洗产品的要求不同进行针对性的设置，如清洗铜管，如图所示设有若干个酸洗池11，及若干个沥干池12。酸洗作业的大致过程为铜管被吊装到酸洗池11内进行清洗一段时间，然后吊到沥干池12内沥干；如此交替进行若干次，直至最终沥干后输出。
110.本发明的铜管自动酸洗系统，在清洗池1的上方，架设有行车梁2；由于待清洗的铜管很长，故所述行车梁2平行设有2根；每根行车梁2上均起码设有1台起重机构3，2台行车梁2上的起重机构3为一组，下面设有铜管吊架4；所述铜管吊架4的长度接近待清洗铜管的长度，所述铜管吊架4下方设有多组吊具，可从待清洗铜管的整个长度上对铜管进行固定，从而将铜管在清洗池1间进行转移。
111.本发明的铜管自动酸洗系统，每根行车梁2上起码设有2台起重机构3，即相应的设有2台以上的所述铜管吊架4，分别从清洗池1区域的2侧，对铜管进行吊运作业，从而提高吊运效率。
112.所述起重机构3，如图6-8所示，包括行走机构31、升降驱动32、升降卷筒33、防摇机构34，及光栅尺机构35。
113.所述行走机构31内设有行走驱动电机及行走驱动轮，安装在行车梁2上，可沿行车梁2进行移动。
114.所述升降驱动32、及所述升降卷筒33构成升降机构，在所述铜管吊架4上设有滑轮331，所述升降卷筒33伸出钢丝绳与所述滑轮331相连，从而通过所述升降驱动32带动所述升降卷筒33旋转，进而驱动钢丝绳收放，带动所述滑轮331连同所述铜管吊架4进行升降运动。优选的，所述升降驱动32为带有编码器的伺服驱动电机，可精确驱动所述铜管吊架4的升降距离。特别是工作中的各支架高度进行标定后，可准确控制所述铜管吊架4的升降高度，从而将铜管投放到指定的高度位置，避免挤压铜管。
115.进一步的，在所述起重机构3的上部主体与所述铜管吊架4之间，还设有防摇机构34，所述防摇机构34由上防摇臂341、及下防摇臂342组成，所述上防摇臂341的上端铰接在所述起重机构3的上部主体的下方，所述下防摇臂342的下端铰接在所述铜管吊架4的上方，
所述上防摇臂341与所述下防摇臂342铰接在一起；所述防摇机构34的3处铰接轴的轴线方向与所述铜管吊架4的长度方向相垂直，从而通过所述防摇机构34来约束所述铜管吊架4沿所述行车梁2左右移动时可能产生的晃动。优选的，每侧起重机构3沿所述铜管吊架4的宽度方向平行设有2组防摇机构34，且通过支撑轴343将2组防摇机构34的中部连接在一起；更进一步优选的，所述支撑轴343与2组防摇机构34中间的铰接轴连接在一起，提供更加稳固的防摇支撑。
116.在所述起重机构3与所述行车梁2之间设有光栅尺机构35；具体来说，在所述行车梁2上沿所述行车梁2的长度方向设有光栅尺351，在所述起重机构3上设有光电传感器352，所述光电传感器352与所述光栅尺351相匹配。通过所述光栅尺机构35，可以精确定位所述起重机构3在所述行车梁2上的位置，从而确保2根行车梁2上的所述起重机构3在同一位置，避免下方的所述铜管吊架4发生偏转，影响设备安全运行；同时，对清洗池1及进料架、出料架的位置进行标定，可以根据设定，准确移动到指定位置，进行作业。
117.如图9-图12所示，所述铜管吊架4包括支撑架41、旋转托臂42、托臂驱动机构43、及弹性支撑44构成。
118.所述支撑架41作为整个所述铜管吊架4的框架，常规状态下水平设置，长度匹配待清洗铜管的长度，一般略短于铜管的长度。
119.所述支撑架41上安装有若干旋转托臂42，所述旋转托臂42优选的以2个为一组，平行设置在所述支撑架41宽度方向的两侧。进一步如图10、图13所示，所述旋转托臂42包括旋转轴421、托臂422、旋转导套423、驱动摆臂424；所述旋转轴421竖直安装在所述支撑架41上，且大部分位于所述支撑架41的下方；所述旋转轴421的下方设有所述托臂422，所述托臂422的上表面为平直表面；所述旋转轴421的上部穿过所述旋转导套423，所述旋转导套423安装在所述支撑架41内，使所述旋转轴421可垂直于所述支撑架41的底平面进行旋转运动，所述旋转轴421的旋转运动，将带动所述托臂422进行旋转，从而使所述托臂422处于(1)平行于所述支撑架41长度方向的状态，2侧的托臂422之间的间距最大，所述铜管吊架4可从铜管的上方下落，将所述托臂422从铜管的上方下降到铜管的下方，或(2)垂直于所述支撑架41长度方向的状态，2侧的托臂422并拢并使中间连接在一起，形成一个横跨所述铜管吊架4两侧的托管平台，从而可从铜管的下方，将铜管托起。
120.每根所述旋转轴421的上部可设有单独的旋转驱动装置，进行独立旋转驱动；但由于每个铜管吊架4上设置的所述旋转托臂42的数量很多，以本实施例为例，数量为66个，33组，故可以在所述支撑架41内设置专门的托臂驱动机构43，进行同步驱动。
121.在所述旋转轴421的上部设有驱动摆臂424，所述驱动摆臂424垂直于所述旋转轴421；所述驱动摆臂424上设有驱动槽425。
122.所述托臂驱动机构43，如图12所示，包括驱动元件，图12所示的驱动元件为驱动气缸431；所述驱动气缸431的输出活塞杆平行与所述支撑架41的长度方向；所述驱动气缸431的输出活塞杆连接有驱动轴435，所述驱动轴435上设有驱动销436，所述驱动销436插入所述驱动槽425内；所述驱动轴435沿所述支撑架41的长度方向运动，将带动所述驱动销436运动，进而推动所述驱动槽425，带动所述驱动摆臂424进行旋转摆动，最终带动所述旋转轴421，连同所述托臂422进行旋转运动，实现所述托臂422的向外打开，或向内并拢。
123.进一步的，为了方便组装，所述驱动轴435设置成短杆，相邻的短杆之间通过连杆
部件437连接在一起，形成一根可沿支撑架41的长度方向同步伸缩运动的驱动轴435。
124.为实现全部所述驱动摆臂424的同步旋转摆动，所述支撑架41内设有若干第一直线轴承438，所述驱动轴435穿设在所述第一直线轴承438内，确保所述驱动轴435能够始终沿所述支撑架41的长度方向运动。
125.所述托臂驱动机构43的驱动元件，主要为两侧的所述驱动轴435提供直线伸缩驱动力，具体实施方式，可参考图15-图17所示。
126.图15所示为实施方式一，即两侧的驱动轴435分别由独立的驱动气缸431进行驱动，所述驱动气缸431的输出活塞杆与所述驱动轴435直接连接。
127.图16所示为实施方式二，即两侧的驱动轴435由同一个驱动气缸431进行驱动，这样可以确保2侧的托臂422同时动作，但相应的驱动气缸431的输出功率也要加大；所述驱动气缸431位于中间，所述驱动气缸431的输出活塞杆连接有驱动板432，所述驱动板432的两端分别与2侧的所述驱动轴435相连接；所述驱动气缸431带动所述驱动板432进行动作，进而带动所述驱动轴435进行伸缩运动。
128.图17所示为实施方式三，采用非气缸驱动，如本实施例的齿轮齿条驱动，包括齿轮驱动箱433，齿条434；所述齿轮驱动箱433设有驱动电机，所述齿条434与所述齿轮驱动箱433内的齿轮相啮合，所述齿条434的端部与所述驱动轴435直接连接。图17所示的所述齿轮驱动箱433设有2套，分别驱动；当然也可以由同一台驱动电机进行驱动。同时，除了齿轮齿条驱动外，还可以由直线电机、丝杠螺母、剪叉机构等直线驱动机构进行驱动。
129.如图11、图14所示，所述支撑架41内还设有若干弹性支撑44，所述弹性支撑44与所述托臂驱动机构43间隔设置；所述弹性支撑44的底部设有压杆441，所述压杆441与所述托臂422的上表面相平行；所述压杆441的两侧设有支撑杆442，所述支撑架41内设有第二直线轴承444，所述支撑杆442的上部穿设在所述第二直线轴承444内，所述支撑杆442连着所述压杆441可沿所述直线轴承444相对所述支撑架41上下伸缩运动，从而改变所述压杆441的高度。所述支撑杆442的顶部设有固定帽443，可以防止所述支撑杆442的顶部脱落；进一步的，所述固定帽443还能作为霍尔检测用感应件，如图14所示，在所述支撑架41的上方设有位置检测传感器446，所述位置检测传感器446优先为霍尔检测传感器，可感测所述固定帽443。所述位置检测传感器446沿高度方向设有2个，分别对应所述固定帽443的高度方向上的2个位置；即当所述固定帽443位于下方，下方的所述位置检测传感器446检测到信号，此时所述压杆441亦位于下方；当所述铜管吊架4下落，并与铜管发生接触，即铜管从所述压杆441的下方，将压杆441向上推，此时所述支撑杆442带着所述固定帽443相对所述支撑架41上移，当触发上方的所述位置检测传感器446，即表明所述支撑架41已带着所述旋转托臂42下移足够距离，所述托臂422的上表面托物平面已位于待吊运的铜管的下方，此时再驱动所述托臂422，使其向内合拢，即可从铜管的底部托住铜管。
130.进一步的，在所述支撑杆442的上部还穿设有弹簧445，所述支撑杆442的上部形成台阶面4421，所述弹簧445位于所述台阶面4421与所述支撑架41的上部之间，从而为所述支撑杆442提供向下的弹力，即当所述旋转托臂42将铜管吊起后，所述压杆441在所述支撑杆442的重力，及所述弹簧445的向下弹力作用下，可将铜管贴压在所述托臂422上。
131.本发明的铜管自动酸洗系统，与自动控制系统相连，对铜管堆垛、清洗池1、铜管摆放支架等都进行了位置标定。
132.1台铜管吊运装置，包括1台所述铜管吊架4，及2台所述起重机构3；系统中设有2台铜管吊运装置；其中1台铜管吊运装置负责进料，及进料侧的作业操作，另1台铜管吊运装置负责出料，及出料侧作业操作；中间设有2台铜管吊运装置的工作衔接操作区域。
133.铜管吊运装置主要具有沿行车梁2平移，即在不同的工位间移动的功能；及所述起重机构3与所述铜管吊架4配合，起吊或落下铜管的功能；铜管吊运装置起吊铜管的过程，如图18所示。
134.图18(a)，铜管吊运装置移动到工位上方，即待转移铜管的上方；所述旋转托臂42的所述托臂422保持打开状态，即保持与所述支撑架41长度方向相平行。
135.图18(b)，所述起重机构3动作，使所述铜管吊架4下落，且使所述弹性支撑44的压杆441与铜管的上表面相接触，而所述支撑架41继续下落，直至所述托臂422的上表面位于铜管的下方。
136.图18(c)，所述起重机构3暂停，所述旋转托臂42的所述托臂驱动机构43动作，驱动所述托臂422向内旋转、并拢，在铜管下方形成合拢的托料平台。
137.图18(d)，所述起重机构3反向工作，带动所述铜管吊架4上升，上升过程中，即使所述托臂422带着铜管离开原来的铜管支架；
138.当所述铜管吊架4上升到足够高度后，所述升降驱动32可暂停工作，然后由所述行走机构31动作，将铜管转移到下一工位，进行放料，放料过程为图18的反向作业过程。
139.吊运转移过程中，所述压杆441在重力及弹簧445的向下弹力作用下，紧贴在铜管的上表面，即将铜管可靠的压在所述托臂422的上表面，从而避免铜管在转移过程中发生位移。
140.进一步的，在图18(d)的过程中，如位于酸洗池11工位，即将铜管从酸洗池11内取出，此时可参照图19所示，铜管离开酸洗液表面后，铜管吊运装置的2台起重机构3受控使所述铜管吊架4的两侧高度不一致，即使所述支撑架41连着铜管整体倾斜一定角度，从而使酸洗液能够从铜管孔内流出，加速酸洗液的排出，保留在酸洗池11内。
141.或吊运到沥干池上方时，参照图19所示，铜管吊运装置的2台起重机构3受控使所述铜管吊架4的两侧高度不一致，即使所述支撑架41连着铜管整体倾斜一定角度，从而使酸洗液能够从铜管孔内流出，将酸洗液排到沥干池内。
142.基于上述行车梁2、起重机构3及铜管吊架4，本发明的铜管自动酸洗系统，针对铜管生产过程中的酸洗作业，制定了如下的自动化生产作业系统：
143.1、设有2套铜管吊运装置；即在1根行车梁2上设有2套起重机构3；分别为1号铜管吊运装置，及2号铜管吊运装置；
144.2、铜管以多根为一组，形成铜管组，由铜管吊架4进行吊运；
145.3、清洗池1按1号酸洗池、2号酸洗池、第1沥干池、清水池、皂化液池、第2沥干池的顺序，设有6个池；两端分别设有进料区，及出料区；
146.1号酸洗池与2号酸洗池内，盛装同样的酸性洗涤剂；
147.铜管在酸性洗涤剂内的浸泡清洗时间约为15分钟；
148.相应的铜管在清水池、皂化液池内的浸泡清洗时间约为8分钟；
149.铜管吊运装置将铜管从一处吊起、转移、放下到另一处的搬运时间，约为2分钟；
150.1号铜管吊运装置负责进料区、1号酸洗池、2号酸洗池、第1沥干池所构成的前道工
序区域内的铜管吊运；
151.2号铜管吊运装置负责第1沥干池、清水池、皂化液池、第2沥干池、出料区所构成的后道工序区域内的铜管吊运；
152.生产系统能够根据生产节拍，以约为8分钟的周期，将待酸洗的铜管输入到所述进料区，等待1号铜管吊运装置进行吊运；
153.生产系统能够根据生产节拍，以小于为8分钟的周期，将酸洗完毕的铜管从所述出料区输出，从而空出所述出料区，待后续清洗完毕的铜管由2号铜管吊运装置吊入。
154.如图20所示，本发明的铜管自动酸洗系统，充分利用2个酸洗池(1号酸洗池、2号酸洗池)，及2台铜管吊运装置(1号铜管吊运装置、2号铜管吊运装置)进行协调作业：
155.步骤1：由1号铜管吊运装置，从进料区将1#铜管组吊入1号酸洗池，进行酸洗；
156.1#铜管组入1号酸洗池约6-7分钟后，1号铜管吊运装置在进料区待料，待新的铜管组到位后，从进料区将2#铜管组吊入2号酸洗池，进行酸洗；
157.步骤2：1#铜管组入1号酸洗池达15分钟时，1号铜管吊运装置移动到1号酸洗池上方，将1#铜管组吊起，并转移到第1沥干池；1号酸洗池空出；
158.随后，1号铜管吊运装置移动到进料区，待新的铜管组到位后，将3#铜管组吊运进1号酸洗池；
159.步骤3：1#铜管组在第1沥干池内沥去酸性洗涤剂达8分钟时，2号铜管吊运装置移动到第1沥干池上方，将1#铜管组吊起，并转移到清水池内；
160.铜管组在清水池内，主要将酸性洗涤剂清洗干净；
161.同时，2#铜管组在2号酸洗池内亦达15分钟，1号铜管吊运装置移动到2号酸洗池上方，将2#铜管组吊起，并转移到已空出来的第1沥干池；2号酸洗池空出；
162.随后，1号铜管吊运装置移动到进料区，待新的铜管组到位后，将4#铜管组吊运进2号酸洗池；
163.步骤4：1#铜管组入清水池达8分钟时，2号铜管吊运装置移动到清水池上方，将1#铜管组吊起，并转移到皂化液池内；清水池空出；
164.铜管组在皂化液池内，主要在铜管表面形成保护膜，起到防腐、防氧化的作用；
165.此时，2#铜管组在第1沥干池内沥去酸性洗涤剂达8分钟，2号铜管吊运装置将第1沥干池内的2#铜管组吊起，并转移到清水池内；第1沥干池空出；
166.此时，3#铜管组在1号酸洗池内浸泡酸洗达15分钟，1号铜管吊运装置移动到1号酸洗池上方，将3#铜管组吊起，并转移到已空出来的第1沥干池；1号酸洗池空出；
167.随后，1号铜管吊运装置移动到进料区，待新的铜管组到位后，将5#铜管组吊运进1号酸洗池；过程中，4#铜管组一直在2号酸洗池内浸泡酸洗；
168.步骤5：1#铜管组入皂化液池内浸泡达8分钟时，2号铜管吊运装置移动到皂化液池上方，将1#铜管组吊起，并转移到第2沥干池内；皂化液池空出；
169.此时，2#铜管组入清水池清除酸性洗涤剂达8分钟时，2号铜管吊运装置移动到清水池上方，将2#铜管组吊起，并转移到皂化液池内；清水池空出；
170.此时，3#铜管组在第1沥干池内沥去酸性洗涤剂达8分钟，2号铜管吊运装置将第1沥干池内的3#铜管组吊起，并转移到清水池内；第1沥干池空出；
171.此时，4#铜管组在2号酸洗池内浸泡酸洗达15分钟，1号铜管吊运装置移动到2号酸
洗池上方，将4#铜管组吊起，并转移到已空出来的第1沥干池；2号酸洗池空出；
172.随后，1号铜管吊运装置移动到进料区，待新的铜管组到位后，将6#铜管组吊运进2号酸洗池；过程中，5#铜管组一直在1号酸洗池内浸泡酸洗；
173.步骤6：1#铜管组入第2沥干池内沥去多余的皂化液8分钟时，2号铜管吊运装置移动到第2沥干池上方，将1#铜管组吊起，并转移到出料区，系统根据指令，将1#铜管组的铜管整体、或逐根输出，从而完成整个自动酸洗作业过程；第2沥干池空出；
174.此时，2#铜管组入皂化液池内浸泡达8分钟时，2号铜管吊运装置移动到皂化液池上方，将2#铜管组吊起，并转移到第2沥干池内；皂化液池空出；
175.此时，3#铜管组入清水池清除酸性洗涤剂达8分钟时，2号铜管吊运装置移动到清水池上方，将3#铜管组吊起，并转移到皂化液池内；清水池空出；
176.此时，4#铜管组在第1沥干池内沥去酸性洗涤剂达8分钟，2号铜管吊运装置将第1沥干池内的4#铜管组吊起，并转移到清水池内；第1沥干池空出；
177.此时，5#铜管组在1号酸洗池内浸泡酸洗达15分钟，1号铜管吊运装置移动到1号酸洗池上方，将5#铜管组吊起，并转移到已空出来的第1沥干池；1号酸洗池空出；
178.随后，1号铜管吊运装置移动到进料区，待新的铜管组到位后，将7#铜管组吊运进1号酸洗池；过程中，6#铜管组一直在2号酸洗池内浸泡酸洗。
179.至此，形成一个进料-酸洗-沥干-清水洗-浸皂化液-沥干-出料的铜管自动化酸洗作业过程，循环持续进行。
180.整个过程，2台铜管吊运装置受控自动、协调工作，对铜管进行高效、自动化的酸洗作业，极大的降低了劳动强度。
181.在1号酸洗池、2号酸洗池、清水池、皂化液池等区域内设置液位传感器、溶液检测传感器，对池内的液体量、液体浓度、液体质量等进行监测，根据系统设定，及时添加新的溶液，从而确保酸洗作业的质量；由此整个铜管自动酸洗作业过程，基本无需人工干预，极大的提高了作业效率。
182.以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不仅限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。
