CN105382653B - 一种弯折管的环缝抛光机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弯折管的环缝抛光机，它包括基座，固定于基座上的立板和夹持机构，所述的夹持机构通过支架架空于基座上方，立板上设有过料通道，所述立板上设有抛光机构，其特征在于：所述的夹持机构包括箱体、转动电机、连轴和机械手组件，箱体与支架的上端固定，转动电机固定于箱体上，连轴转动配合在箱体上，转动电机的输出轴带动连轴转动，机械手组件安装于连轴近立板的一端。本发明提供一种弯折管的环缝抛光机，其只需要操作人员进行管件装夹后即可对存在单个或多个折弯的管件自动完成环缝抛光，操作简便、效果好、且效率高，同时，单个操作人员可以控制多台设备，因此人工成本小，劳动强度低。

Description

一种弯折管的环缝抛光机

技术领域

本发明涉及抛光机的技术领域，具体地是一种弯折管的环缝抛光机。

背景技术

管件加工过程中，其管件与接头或者直管与弯管进行焊接后，需要对焊缝进行抛光打磨处理，而由于管件的焊缝为环形，因此此类环形焊缝(下文简称为环缝)无法通过市售的抛光机进行打磨抛光。尤其对于焊接后存在较多折弯的管件，例如呈“S”型弯折的管件，现有技术的抛光机是无法对于“S”型弯折管当中的环缝进行抛光处理的。因此，现有技术中往往采用手持式的抛光机对此类管件的环缝进行抛光处理，但显然这手持式的抛光机不仅时操作人员操作不便，而且抛光效果差、工作效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种弯折管的环缝抛光机，其只需要操作人员进行管件装夹后即可对存在单个或多个折弯的管件自动完成环缝抛光，操作简便、效果好、且效率高，同时，单个操作人员可以控制多台设备，因此人工成本小，劳动强度低。

本发明所采取的技术方案是：提供一种弯折管的环缝抛光机，它包括基座，固定于基座上的立板和用于夹紧管件的外壁且带动管件绕管件焊缝所在位置的自身轴线转动的夹持机构，所述的夹持机构通过支架架空于基座上方，立板上设有供管件的一端贯穿立板的过料通道，所述立板靠近过料通道的位置上设有用于打磨管件外侧壁上的焊缝的抛光机构，所述的夹持机构包括箱体、转动电机、连轴和机械手组件，箱体与支架的上端固定，转动电机固定于箱体上，连轴转动配合在箱体上，转动电机的输出轴带动连轴转动，机械手组件安装于连轴靠近立板的一端，管件固定于机械手组件上。机械手组件抓取管件，从而带动管件转动，从而可以实现多折弯管的环缝抛光。

所述机械手组件包括壳体、对称设于壳体上的第一夹臂和第二夹臂、以及设于壳体内的推板和齿条，第一夹臂和第二夹臂分别通过一转轴与壳体转动配合，各转轴上设有与各自对应的齿条啮合的齿轮，各齿条的一端分别与推板固定，所述连轴内滑动配合有一用于拉动推板的芯杆，芯杆的一端与推板固定，芯杆的另一端与固定于箱体上的提拉气缸的活塞杆固定。通过提拉气缸可以实现管件的自动化夹紧。

所述支架的下端沿连轴的轴向与基座滑动配合。支架可以带动管件沿轴向平移，因此便于管件3的上下料，同时也便于管件上不同位置的环缝进行抛光处理。

所述的抛光机构包括抛光盘、第一支撑板、第一滑块和第一驱动电机，抛光盘通过第一轴承座转动配合在第一支撑板的一端，第一驱动电机固定于第一支撑板的另一端，第一驱动电机和抛光盘通过皮带或链条传动，第一支撑板固定于第一滑块上，第一滑块与立板滑动配合，且立板上设有驱使第一滑块带动抛光盘朝过料通道所在位置移动的第一驱动器，当抛光盘朝过料通道所在位置移动至极限位置时抛光盘的磨削面与管件上的焊缝贴合且滑动摩擦。

所述立板上位于过料通道背离抛光机构的一侧设有用于在抛光后的管件的焊缝上涂覆防护层的上蜡机构。通过打蜡机构可以对抛光后的环缝位置进行上蜡，放置环缝处锈蚀。

所述的上蜡机构包括打蜡盘、第二支撑板、第二滑块和第二驱动电机，打蜡盘通过第二轴承座转动配合在第二支撑板的一端，第二驱动电机固定于第二支撑板的另一端，第二驱动电机和打蜡盘通过皮带或链条传动，第二支撑板固定于第二滑块上，第二滑块与立板滑动配合，且立板上设有驱使第二滑块带动打蜡盘朝过料通道所在位置移动的第二驱动器，当打蜡盘朝过料通道所在位置移动至极限位置时打蜡盘的磨削面与管件上的焊缝贴合且滑动摩擦。

所述立板上沿连轴轴线所在的水平面对称设有上压块和下压块，立板上设有至少一个用于驱使上压块和下压块相对靠近或相背远离的辅助气缸，辅助气缸与立板固定，辅助气缸的活塞杆与上压块固定、或辅助气缸的活塞杆与下压块固定、或上压块和下压块与各自对应的辅助气缸的活塞杆固定。通过上压块和下压块可以定位管件且起到径向支撑作用，其可以理解为一个开合的轴承座，使管件仅绕自身轴线转动，防止管件受到径向力而弯曲。

所述上压块靠近下压块的端面内凹形成与管件的外壁相配合的上圆弧面，所述下压块靠近上压块的端面内凹形成与管件的外壁相配合的下圆弧面。

上圆弧面和下圆弧面上分别设有多个滚子，上圆弧面和下圆弧面内均各自设有供滚子嵌入的凹槽，滚子与所对应的凹槽转动配合，滚子的直径大于凹槽的槽深。通过滚子可以减少管件转动过程中与上圆弧面和下圆弧面的摩擦力，避免损伤管件外表面。

所述的一种弯折管的环缝抛光机还包括吸尘风道，吸尘风道的吸风口延伸至抛光机构的下方，吸尘风道的排风口的气压小于吸风口的气压。通过吸尘风道可以放置抛光过程的金属粉末形成扬起而污染空气，改善车间的加工环境，保障操作人员的人身健康。

采用以上结构后，本发明的一种弯折管的环缝抛光机与现有技术相比具有以下优点：首先，可以实现对直管、单个弯折的管件以及多个位置弯折的管件进行环缝位置的抛光，其填补了弯折管环缝抛光的自动化设备的空白，其次，操作人员只需要摆放好管件后即可装夹管件后自动完成全部的抛光、打蜡工序，操作简单、加工高效，最后，加工过程中可以使抛光产生的金属粉末和颗粒被吸附排除，因此更加的环保。

附图说明

图1是本发明的一种弯折管的环缝抛光机的结构示意图。

图2是本发明的一种弯折管的环缝抛光机的侧视图。

图3是本发明的一种弯折管的环缝抛光机的后视图。

图4为图3中“A”区域的局部放大示意图。

图5是本发明的机械手组件的结构示意图。

图6是本发明的机械手组件的另一个方向的结构示意图。

图7是本发明的机械手组件的轴侧图。

其中，1、基座，2、立板，2.1、过料通道，3、管件，4、支架，5、抛光机构，5.1、抛光盘，5.2、第一支撑板，5.3、第一滑块，5.4、第一驱动电机，5.5、第一轴承座，6、上蜡机构，6.1、打蜡盘，6.2、第二支撑板，6.3、第二滑块，6.4、第二驱动电机，6.5、第二轴承座，7、箱体，8、转动电机，9、连轴，10、机械手组件，10.1、壳体，10.2、第一夹臂，10.3、第二夹臂，10.4、推板，10.5、齿条，10.6、转轴，10.7、齿轮，11、芯杆，12、提拉气缸，13、上压块，13.1、上圆弧面，14、下压块，14.1、下圆弧面，15、辅助气缸，16、滚子，17、吸尘风道，17.1、吸风口，18、操作台，19.1、第一手轮，19.2、第一螺杆，20.1、第二手轮，20.2、第二螺杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明提供一种弯折管的环缝抛光机，它包括基座1，固定于基座1上的立板2和用于夹紧管件3的外壁且带动管件3绕管件3焊缝所在位置的自身轴线转动的夹持机构，所述的夹持机构通过支架4架空于基座1上方，立板2上设有供管件3的一端贯穿立板2的过料通道2.1，所述立板2靠近过料通道2.1的位置上设有用于打磨管件3外侧壁上的焊缝的抛光机构5，其特征在于：所述的夹持机构包括箱体7、转动电机8、连轴9和机械手组件10，箱体7与支架4的上端固定，转动电机8固定于箱体7上，连轴9转动配合在箱体7上，转动电机8的输出轴带动连轴9转动，机械手组件10安装于连轴9靠近立板2的一端，管件3固定于机械手组件10上。即机械手组件10抓握管件3，且带动管3绕管件3自身环缝处的轴线转动。当然，所述的管件3和连轴9同轴。

所述机械手组件10包括壳体10.1、对称设于壳体10.1上的第一夹臂10.2和第二夹臂10.3、以及设于壳体10.1内的推板10.4和齿条10.5，第一夹臂10.2和第二夹臂10.3分别通过一转轴10.6与壳体10.1转动配合，各转轴10.6上设有与各自对应的齿条10.5啮合的齿轮10.7，各齿条10.5的一端分别与推板10.4固定，所述连轴9内滑动配合有一用于拉动推板10.4的芯杆11，芯杆11的一端与推板10.4固定，芯杆11的另一端与固定于箱体7上的提拉气缸12的活塞杆固定。如图所示，所述的齿条10.5为两个，两个齿条10.5之间设有压紧轴，压紧轴分别与两个齿条10.5相抵靠。即提拉气缸12拉动芯杆11，芯杆11通过推板10.4带动齿条10.5沿长度方向位移，通过齿条10.5和齿轮10.7的啮合作用带动转轴10.6转动，由此带动与转轴固定的第一夹臂10.2和第二夹臂10.3合拢或张开，最终实现夹紧管件或使管件脱开下料。上述的第一夹臂10.2和第二夹臂10.3的夹持端上设有橡胶垫，上述的夹持端是指第一夹臂10.2和第二夹臂10.3远离连轴10.6的自由端，橡胶垫分别设于第一夹臂10.2和第二夹臂10.3夹持端的相对称的位置。通过橡胶垫可以减少对于管件外表面的挤压损伤。

当然，上述的机械手组件10中可以不设置推板10.4、芯杆11和提拉气缸12，其可以通过手动方式的螺杆带动第一夹臂10.2和第二夹臂10.3夹紧。

所述支架4的下端沿连轴9的轴向与基座1滑动配合。当然基座1上可以设置驱动电机和传动螺杆带动支架平移。

所述的抛光机构5包括抛光盘5.1、第一支撑板5.2、第一滑块5.3和第一驱动电机5.4，抛光盘5.1通过第一轴承座5.5转动配合在第一支撑板5.2的一端，第一驱动电机5.4固定于第一支撑板5.2的另一端，第一驱动电机5.4和抛光盘5.1通过皮带或链条传动，第一支撑板5.2固定于第一滑块5.3上，第一滑块5.3与立板2滑动配合，且立板2上设有驱使第一滑块5.3带动抛光盘5.1朝过料通道2.1所在位置移动的第一驱动器，当抛光盘5.1朝过料通道2.1所在位置移动至极限位置时抛光盘5.1的磨削面与管件3上的焊缝贴合且滑动摩擦。

抛光盘5.1与第一支撑板5.2分别位于立板2的两侧，抛光盘5.1的转动轴贯穿立板2且与第一支撑板5.2上的第一轴承座5.5转动配合，所述立板2上设有供抛光盘5.1的转动轴平移的滑槽。即如图所示，抛光盘5.1设于立板2背离夹持机构的一侧，第一支撑板5.2设于立板2靠近夹持机构的一侧。

所述立板2上位于过料通道2.1背离抛光机构5的一侧设有用于在抛光后的管件3的焊缝上涂覆防护层的上蜡机构6。

所述的上蜡机构6包括打蜡盘6.1、第二支撑板6.2、第二滑块6.3和第二驱动电机6.4，打蜡盘6.1通过第二轴承座6.5转动配合在第二支撑板6.2的一端，第二驱动电机6.4固定于第二支撑板6.2的另一端，第二驱动电机6.4和打蜡盘6.1通过皮带或链条传动，第二支撑板6.2固定于第二滑块6.3上，第二滑块6.3与立板2滑动配合，且立板2上设有驱使第二滑块6.3带动打蜡盘6.1朝过料通道2.1所在位置移动的第二驱动器，当打蜡盘6.1朝过料通道2.1所在位置移动至极限位置时打蜡盘6.1的磨削面与管件3上的焊缝贴合且滑动摩擦。

打蜡盘6.1与第二支撑板6.2分别位于立板2的两侧，打蜡盘6.1的转动轴贯穿立板2且与第二支撑板6.2上的第二轴承座6.5转动配合，所述立板2上设有供打蜡盘6.1的转动轴平移的滑槽。即如图所示，打蜡盘6.1设于立板2背离夹持机构的一侧，第二支撑板6.2设于立板2靠近夹持机构的一侧。

立板2上设有操作台18，上述的第一驱动器包括第一手轮19.1、第一螺杆19.2和与第一螺杆19.2螺纹配合的第一螺母，第一手轮19.1转动配合在操作台18上，第一手轮19.1通过传动机构带动第一螺杆19.2转动，第一螺母固定于第一滑块5.3上。同样的，上述的第二驱动器包括第二手轮20.1、第二螺杆20.2和与第二螺杆20.2螺纹配合的第二螺母，第二手轮20.1转动配合在操作台18上，第二手轮20.1通过传动机构带动第二螺杆20.2转动，第二螺母固定于第二滑块6.3上。如图所示，上述的第一驱动器和第二驱动器的传动机构可以是由若干的传动齿轮、传动轴、皮带轮、皮带组成或由传动齿轮、传动轴、链轮和链条组成，更或者结合联轴器等，上述的传动机构可以选用市售的常规的齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆、传动轴、联轴器等零部件简单的拼接组成，此为本领域普通技术人员应当知悉的常规技术手段，本发明在此就不进行详细的赘述。本发明的此点技术特征的核心在于将控制部分，即第一手轮19.1和第二手轮20.1集中设置于操作台18上，便于操作人员边操作边目测抛光盘5.1和打蜡盘6.1的位移。当然上述第一驱动器和第二驱动器可以是选用伺服电机。

所述立板2上沿连轴9轴线所在的水平面对称设有上压块13和下压块14，立板2上设有至少一个用于驱使上压块13和下压块14相对靠近或相背远离的辅助气缸15，辅助气缸15与立板2固定，辅助气缸15的活塞杆与上压块13固定、或辅助气缸15的活塞杆与下压块14固定、或上压块13和下压块14与各自对应的辅助气缸15的活塞杆固定。

所述上压块13靠近下压块14的端面内凹形成与管件3的外壁相配合的上圆弧面13.1，所述下压块14靠近上压块13的端面内凹形成与管件3的外壁相配合的下圆弧面14.1。

上圆弧面13.1和下圆弧面14.1上分别设有多个滚子16，上圆弧面13.1和下圆弧面14.1内均各自设有供滚子16嵌入的凹槽，滚子16与所对应的凹槽转动配合，滚子16的直径大于凹槽的槽深。

所述的一种弯折管的环缝抛光机还包括吸尘风道17，吸尘风道17的吸风口17.1延伸至抛光机构5的下方，吸尘风道17的排风口(图中未示出)的气压小于吸风口17.1的气压。所述的吸尘风道17的排风口与除尘器或者集尘房连通，上述的吸尘风道17的排风口的低气压可以通过排风扇实现，也可以通过与排风口相联通的除尘器或者集尘房的吸风作用实现。当然，也可以使本发明的排风口直接与外部空间相连通，但作为优选，所述吸尘风道17设置有若干的喷淋嘴，喷淋嘴与外部水源相连通。当然为了使金属粉末都集中的进入抛光机构5下方的吸风口17.1内，因此所述的抛光盘5.1的磨削面从上往下打磨管件的环缝。

其以“S”型弯折管为例，工作原理是，首先，提拉气缸12推动芯杆11使第一夹臂10.2和第二夹臂10.3张开，将管件3一端弯折部分置于第一夹臂10.2和第二夹臂10.3之间，保持管件3的环缝处的轴线与连轴9平行，踩踏脚踏开关，控制提拉气缸12启动，从而夹紧管件3，然后支架4带动管件3朝过料通道2.1所在位置平移，且平移至管件3的环缝与抛光盘5.1位于同一水平面上，辅助气缸15带动上压块13下行将管件3沿径向限位于上压块13的上圆弧面13.1和下压块14的下圆弧面14.1之间，然后，转动电机8启动带动管件3转动，与此同时第一驱动器带动抛光盘5.1朝管件3所在位置平移，当碰触位移感应器时第一驱动电机5.4带动抛光盘5.1高速转动，完成抛光，抛光盘5.1复位，当抛光盘5.1复位至碰触回位感应器时第一驱动电机5.4停机，第二驱动器带动打蜡盘6.1朝管件3所在位置平移，碰触第二位移感应器时第二驱动电机6.4带动打蜡盘6.1高速转动，并完成管件3焊缝处的上蜡过程，然后打蜡盘6.1复位，当打蜡盘6.1复位至碰触第二回位感应器时第二驱动电机6.4停机，最后支架4带动管件3复位，转动电机8停机，提拉气缸12复位使第一夹臂10.2和第二夹臂10.3张开完成管件3下料。

另外，当管件3的折弯部分较长无法穿过过料通道2.1时，可以先将管件3的折弯部分的一端传入过料通道2.1，然后手动调节支架带动机械手组件10移动，并夹紧管件3。

上述过程中，可以通过控制器与各电机、气缸和感应器电连接实现自动化生产。

以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种弯折管的环缝抛光机，它包括基座(1)，固定于基座(1)上的立板(2)和用于夹紧管件(3)的外壁且带动管件(3)绕管件(3)焊缝所在位置的自身轴线转动的夹持机构，所述的夹持机构通过支架(4)架空于基座(1)上方，立板(2)上设有供管件(3)的一端贯穿立板(2)的过料通道(2.1)，所述立板(2)靠近过料通道(2.1)的位置上设有用于打磨管件(3)外侧壁上的焊缝的抛光机构(5)，其特征在于：所述的夹持机构包括箱体(7)、转动电机(8)、连轴(9)和机械手组件(10)，箱体(7)与支架(4)的上端固定，转动电机(8)固定于箱体(7)上，连轴(9)转动配合在箱体(7)上，转动电机(8)的输出轴带动连轴(9)转动，机械手组件(10)安装于连轴(9)靠近立板(2)的一端，管件(3)固定于机械手组件(10)上；

所述机械手组件(10)包括壳体(10.1)、对称设于壳体(10.1)上的第一夹臂(10.2)和第二夹臂(10.3)、以及设于壳体(10.1)内的推板(10.4)和齿条(10.5)，第一夹臂(10.2)和第二夹臂(10.3)分别通过一转轴(10.6)与壳体(10.1)转动配合，各转轴(10.6)上设有与各自对应的齿条(10.5)啮合的齿轮(10.7)，各齿条(10.5)的一端分别与推板(10.4)固定，所述连轴(9)内滑动配合有一用于拉动推板(10.4)的芯杆(11)，芯杆(11)的一端与推板(10.4)固定，芯杆(11)的另一端与固定于箱体(7)上的提拉气缸(12)的活塞杆固定；

所述支架(4)的下端沿连轴(9)的轴向与基座(1)滑动配合。

2.根据权利要求1所述的一种弯折管的环缝抛光机，其特征在于：所述的抛光机构(5)包括抛光盘(5.1)、第一支撑板(5.2)、第一滑块(5.3)和第一驱动电机(5.4)，抛光盘(5.1)通过第一轴承座(5.5)转动配合在第一支撑板(5.2)的一端，第一驱动电机(5.4)固定于第一支撑板(5.2)的另一端，第一驱动电机(5.4)和抛光盘(5.1)通过皮带或链条传动，第一支撑板(5.2)固定于第一滑块(5.3)上，第一滑块(5.3)与立板(2)滑动配合，且立板(2)上设有驱使第一滑块(5.3)带动抛光盘(5.1)朝过料通道(2.1)所在位置移动的第一驱动器，当抛光盘(5.1)朝过料通道(2.1)所在位置移动至极限位置时抛光盘(5.1)的磨削面与管件(3)上的焊缝贴合且滑动摩擦。

3.根据权利要求1所述的一种弯折管的环缝抛光机，其特征在于：所述立板(2)上位于过料通道(2.1)背离抛光机构(5)的一侧设有用于在抛光后的管件(3)的焊缝上涂覆防护层的上蜡机构(6)。

4.根据权利要求3所述的一种弯折管的环缝抛光机，其特征在于：所述的上蜡机构(6)包括打蜡盘(6.1)、第二支撑板(6.2)、第二滑块(6.3)和第二驱动电机(6.4)，打蜡盘(6.1)通过第二轴承座(6.5)转动配合在第二支撑板(6.2)的一端，第二驱动电机(6.4)固定于第二支撑板(6.2)的另一端，第二驱动电机(6.4)和打蜡盘(6.1)通过皮带或链条传动，第二支撑板(6.2)固定于第二滑块(6.3)上，第二滑块(6.3)与立板(2)滑动配合，且立板(2)上设有驱使第二滑块(6.3)带动打蜡盘(6.1)朝过料通道(2.1)所在位置移动的第二驱动器，当打蜡盘(6.1)朝过料通道(2.1)所在位置移动至极限位置时打蜡盘(6.1)的磨削面与管件(3)上的焊缝贴合且滑动摩擦。

5.根据权利要求1所述的一种弯折管的环缝抛光机，其特征在于：所述立板(2)上沿连轴(9)轴线所在的水平面对称设有上压块(13)和下压块(14)，立板(2)上设有至少一个用于驱使上压块(13)和下压块(14)相对靠近或相背远离的辅助气缸(15)，辅助气缸(15)与立板(2)固定，辅助气缸(15)的活塞杆与上压块(13)固定、或辅助气缸(15)的活塞杆与下压块(14)固定、或上压块(13)和下压块(14)与各自对应的辅助气缸(15)的活塞杆固定。

6.根据权利要求5所述的一种弯折管的环缝抛光机，其特征在于：所述上压块(13)靠近下压块(14)的端面内凹形成与管件(3)的外壁相配合的上圆弧面(13.1)，所述下压块(14)靠近上压块(13)的端面内凹形成与管件(3)的外壁相配合的下圆弧面(14.1)。

7.根据权利要求6所述的一种弯折管的环缝抛光机，其特征在于：上圆弧面(13.1)和下圆弧面(14.1)上分别设有多个滚子(16)，上圆弧面(13.1)和下圆弧面(14.1)内均各自设有供滚子(16)嵌入的凹槽，滚子(16)与所对应的凹槽转动配合，滚子(16)的直径大于凹槽的槽深。

8.根据权利要求1所述的一种弯折管的环缝抛光机，其特征在于：所述的一种弯折管的环缝抛光机还包括吸尘风道(17)，吸尘风道(17)的吸风口(17.1)延伸至抛光机构(5)的下方，吸尘风道(17)的排风口的气压小于吸风口(17.1)的气压。