CN107263140A - 一种带有升降式主轴的钢管加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有升降式主轴的钢管加工装置，包括机架、钢管夹持单元、主轴单元和主轴调整单元，所述钢管夹持单元固定在所述机架上表面，所述主轴单元安装在所述主轴调整单元中部，所述主轴调整单元安装在所述钢管夹持单元右侧的机架上表面且可沿左右方向滑动；本发明可快速实现对主轴单元上下位置自动调整，从而快速实现主轴单位与钢管中心线的对中，并自动对主轴单元的夹持，整体结构简单，自动控制，操作便捷，提高工作效率，可对不同直径的钢管的加工。

Description

一种带有升降式主轴的钢管加工装置

技术领域

本发明涉及钢管加工设备技术领域，特别是一种一种带有升降式主轴的钢管加工装置。

背景技术

钢管在切割或靠近端部的外圆或内孔加工时，为了定位装夹方便，常采用前后方向移动的一对V型块实现对钢管的夹紧而保证钢管的中心高及中心位置不变，但由于钢管重量较大，一方面所需夹紧力较大，另一方面为适应不同直径钢管定位夹紧及加工，主轴的中心高往往较大，从而导致加工装备整体尺寸较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带有升降式主轴的钢管加工装置，其能够解决上述现在技术中的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：本发明的一种带有升降式主轴的钢管加工装置，包括机架、钢管夹持单元、主轴单元和主轴调整单元，所述钢管夹持单元固定在所述机架上表面，所述主轴单元安装在所述主轴调整单元中部，所述主轴调整单元安装在所述钢管夹持单元右侧的机架上表面且可沿左右方向滑动，所述主轴单元包括支承套、主轴、电机和支承座组件，所述支承座组件固定在所述机架上表面，所述支承套放置在所述支承座组件顶面，所述主轴用滚动轴承支承安装在所述支承套内部，所述电机固定在所述支承套右端且轴端与所述主轴采用联轴器联接，所述主轴调整单元包括开口向下的且固定在所述机架上表面的框架，及铅垂地安装在所述框架内侧由前导轨条和后导轨条组成的一对导轨条，及沿前导轨条上下滑动的第一V型块组件，及沿后导轨条上下滑动的第二V型块组件，及可沿所述导轨条上下滑动的上限位组件和下限位组件，及驱动组件，所述上限位组件位于第一V型块组件和第二V型块组件上方且横跨在所述前导轨条和后导轨条之间，所述下限位组件位于第一V型块组件和第二V型块组件下方且横跨在所述前导轨条和后导轨条之间。

作为优选地技术方案，所述第一V型块组件和第二V型块组件均包括上滑块和下滑块，所述上滑块包括设置设置在两端的有一带第一斜面的第一斜块及固定在所述第一斜块后面及顶面用以固定连接所述第一斜块的第一连接板，在后方的所述第一连接板上设置有两条上下方向的且与所述导轨条形成导轨的上导轨槽，在后方所述第一连接板的前面设置有导轨凸条，下滑块包括设置设置在两端的有一带第二斜面的第二斜块及固定在所述第二斜块后面及下面用以固定连接所述第二斜块的第二连接板，在后方的所述第二连接板上设置有两条上下方向的且与所述导轨凸条形成导轨的下导轨槽，所述第一斜块和所述第二斜块形成可分离的V型块，所述上滑块和下滑块沿所述导轨条相对或相背移动，实现所述可分离的V型块的开与合，在第一连接板和第二连接板之间还设置有第三压缩弹簧。

作为优选地技术方案，所述第一斜面和第二斜面与水平方向的夹角均为45度。

作为优选地技术方案，所述第一斜块内侧之间的距离等于所述第二斜块外侧之间的距离。

作为优选地技术方案，所述钢管夹持单元包括多个V型块和夹紧装置，V型块用于支承所述钢管，所述夹紧装置包括顶压气缸、第一立柱和压板，所述第一立柱固定在所述V型块的后侧，所述压板的中部与所述第一立柱顶端形成可转动联接，所述压板后端设置有一腰形孔，所述顶压气缸垂直地固定在所述第一立柱的后侧，顶压气缸的活塞杆端部通过一转销与所述压板后端的腰形孔形成可转动联接。

作为优选地技术方案，所述上限位组件包括可沿所述导轨条上下滑动的上水平滑动板和安装在所述上水平滑动板上表面的且可调整左右位置的上检测梁，所述上水平滑动板顶面与所述框架之间设置有多个第一压缩弹簧，在所述第一压缩弹簧的作用下，使所述上限位组件沿所述导轨条向下移动而使所述上检测梁压向所述钢管的上母线，所述下限位组件包括可沿所述导轨条上下滑动的下水平滑动板和安装在所述下水平滑动板上表面的且可调整左右位置的下检测梁，所述下水平滑动板底面与所述机架上表面之间设置有多个第二压缩弹簧，在所述第二压缩弹簧的作用下，使所述下限位组件沿所述导轨条向上移动而使所述下检测梁压向所述钢管的下母线。

作为优选地技术方案，所述支承座组件包括中部设置有第一长方形通槽的支承座、及中部设置有一长度小于第一长方形通槽的第二长方形通槽且固定安装在所述支承座上表面的盖板、及上部长度较短下部长度较长的可上下滑动地安装在第一长方形通槽内并向上穿过第二长方形通槽的顶块，及一安装第一长方形通槽内且上端顶住所述顶块底面下端抵到所述机架上表面的第一弹簧，所述顶块在第一弹簧的作用下向上抵住所述支承套。

作为优选地技术方案，所述驱动组件包括固定安装在所述框架顶面的驱动电机、第一同步带传动、第二同步带传动、第一丝杠传动、第二丝杠传动和开合控制器，所述第一丝杠传动包括第一丝杠，及分别安装在所述第一V型块组件的上滑块和下滑块的上开合螺母和下开合螺母，所述第一丝杠上设置有分别与所述上开合螺母和下开合螺母旋合的螺纹部A和螺纹部B，所述第一丝杠上端伸出所述框架上表面，伸出部分与所述驱动电机之间安装所述第一同步带传动，向下依次穿过上开合螺母和下开合螺母并与所述机架上表面上设置的孔形成可转动联接，所述第二丝杠传动包括第二丝杠，及分别安装在所述第二V型块组件的上滑块和下滑块的上开合螺母和下开合螺母，所述第二丝杠上设置有分别与所述上开合螺母和下开合螺母旋合的螺纹部A和螺纹部B，所述第二丝杠上端伸出所述框架上表面，伸出部分与所述驱动电机之间安装所述第二同步带传动，向下依次穿过上开合螺母和下开合螺母并与所述机架上表面上设置的孔形成可转动联接，所述开合控制器安装在由所述上滑块和下滑块组成的第一V型块组件和第二V型块组件上下方向的内侧，用以控制所述上开合螺母和下开合螺母的开与合。

作为优选地技术方案，所述螺纹部A和螺纹部B的螺纹旋向相反。

本发明的有益效果是：

1.通过钢管夹持单元的V型块实现了钢管在前后方向上的对中定位，通过上检测梁和下检测梁分别带上滑块和下滑块实现上下方向的自动对中，从而实现了对钢管快速对心操作。

2.通过开合控制器控制上开合螺母和下开合螺母的开与合，当上开合螺母和下开合螺母处在开的状态时，上滑块和下滑块处在浮动状态，从而实现了上、下滑块的快速地自动对中，当上开合螺母和下开合螺母处在合的状态时，驱动电机可带动上、下滑块相对移动而实现对主轴单元夹紧。

3.通过设置在主轴单元下部的支承座组件，以支承在主轴单元尚未夹紧时处在合适的位置，可有效地防止主轴单元处在无序的晃动状态。

4.由于设置了主轴调整单元，可以适应直径不同的钢管加工前的主轴上下位置的自动调整及夹紧。

5.本发明结构简单，自动控制，操作便捷，提高工作效率，同时减少工人劳动强度。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种带有升降式主轴的钢管加工装置的整体结构示意图；

图2为本发明图1中的A向视图；

图3为本发明图1中的B向视图；

图4为本发明的支承座组件的结构示意图；

图5为本发明的上滑块的结构示意图；

图6为本发明的下滑块的结构示意图；

图7为本发明的第一丝杠的结构示意图；

图8为图1的右视图。

具体实施方式

如图1-图8所示，本发明的一种带有升降式主轴的钢管加工装置，包括机架1、钢管夹持单元、主轴单元和主轴调整单元，所述钢管夹持单元固定在所述机架1上表面，所述主轴单元安装在所述主轴调整单元中部，所述主轴调整单元安装在所述钢管夹持单元右侧的机架上表面且可沿左右方向滑动，所述主轴单元包括支承套32、主轴31、电机33和支承座组件34，所述支承座组件34固定在所述机架1上表面，所述支承套32放置在所述支承座组件34顶面，所述主轴31用滚动轴承支承安装在所述支承套32内部，所述电机33固定在所述支承套32右端且轴端与所述主轴31采用联轴器联接，所述主轴调整单元包括开口向下的且固定在所述机架1上表面的框架41，及铅垂地安装在所述框架41内侧由前导轨条421和后导轨条422组成的一对导轨条42，及沿前导轨条421上下滑动的第一V型块组件43，及沿后导轨条422上下滑动的第二V型块组件44，及可沿所述导轨条42上下滑动的上限位组件45和下限位组件46，及驱动组件，所述上限位组件45位于第一V型块组件43和第二V型块组件44上方且横跨在所述前导轨条421和后导轨条422之间，所述下限位组件46位于第一V型块组件43和第二V型块组件44下方且横跨在所述前导轨条421和后导轨条422之间。

其中，所述第一V型块组件43和第二V型块组件44均包括上滑块431和下滑块432，所述上滑块431包括设置设置在两端的有一带第一斜面4311的第一斜块4312及固定在所述第一斜块4312后面及顶面用以固定连接所述第一斜块4312的第一连接板4313，在后方的所述第一连接板4313上设置有两条上下方向的且与所述导轨条42形成导轨的上导轨槽4314，在后方所述第一连接板4313的前面设置有导轨凸条4315，下滑块432包括设置设置在两端的有一带第二斜面4321的第二斜块4322及固定在所述第二斜块4322后面及下面用以固定连接所述第二斜块4322的第二连接板4323，在后方的所述第二连接板4323上设置有两条上下方向的且与所述导轨凸条4315形成导轨的下导轨槽4324，所述第一斜块4312和所述第二斜块4322形成可分离的V型块，所述上滑块431和下滑块432沿所述导轨条42相对或相背移动，实现所述可分离的V型块的开与合，在第一连接板4313和第二连接板4323之间还设置有第三压缩弹簧433。

其中，所述第一斜面4311和第二斜面4321与水平方向的夹角均为45度。

其中，所述第一斜块4312内侧之间的距离等于所述第二斜块4322外侧之间的距离。

其中，所述钢管夹持单元包括多个V型块21和夹紧装置，V型块用于支承所述钢管，所述夹紧装置包括顶压气缸22、第一立柱23和压板24，所述第一立柱23固定在所述V型块的后侧，所述压板24的中部与所述第一立柱23顶端形成可转动联接，所述压板24后端设置有一腰形孔241，所述顶压气缸22垂直地固定在所述第一立柱23的后侧，顶压气缸22的活塞杆端部通过一转销与所述压板24后端的腰形孔241形成可转动联接。

其中，所述上限位组件45包括可沿所述导轨条42上下滑动的上水平滑动板452和安装在所述上水平滑动板上表面的且可调整左右位置的上检测梁453，所述上水平滑动板452顶面与所述框架41之间设置有多个第一压缩弹簧451，在所述第一压缩弹簧451的作用下，使所述上限位组件45沿所述导轨条42向下移动而使所述上检测梁453压向所述钢管的上母线，所述下限位组件46包括可沿所述导轨条42上下滑动的下水平滑动板462和安装在所述下水平滑动板上表面的且可调整左右位置的下检测梁463，所述下水平滑动板462底面与所述机架1上表面之间设置有多个第二压缩弹簧461，在所述第二压缩弹簧462的作用下，使所述下限位组件46沿所述导轨条42向上移动而使所述下检测梁463压向所述钢管的下母线。

其中，所述支承座组件34包括中部设置有第一长方形通槽3411的支承座341、及中部设置有一长度小于第一长方形通槽3411的第二长方形通槽3422且固定安装在所述支承座341上表面的盖板342、及上部长度较短下部长度较长的可上下滑动地安装在第一长方形通槽3411内并向上穿过第二长方形通槽3422的顶块343，及一安装第一长方形通槽3411内且上端顶住所述顶块343底面下端抵到所述机架1上表面的第一弹簧344，所述顶块343在第一弹簧344的作用下向上抵住所述支承套32。

其中，所述驱动组件包括固定安装在所述框架41顶面的驱动电机51、第一同步带传动52、第二同步带传动53、第一丝杠传动54、第二丝杠传动55和开合控制器56，所述第一丝杠传动54包括第一丝杠541，及分别安装在所述第一V型块组件43的上滑块431和下滑块432的上开合螺母542和下开合螺母543，所述第一丝杠541上设置有分别与所述上开合螺母542和下开合螺母543旋合的螺纹部A5411和螺纹部B5412，所述第一丝杠541上端伸出所述框架41上表面，伸出部分与所述驱动电机51之间安装所述第一同步带传动52，向下依次穿过上开合螺母542和下开合螺母543并与所述机架1上表面上设置的孔形成可转动联接，所述第二丝杠传动55包括第二丝杠551，及分别安装在所述第二V型块组件44的上滑块431和下滑块432的上开合螺母542和下开合螺母543，所述第二丝杠551上设置有分别与所述上开合螺母542和下开合螺母543旋合的螺纹部A5411和螺纹部B5412，所述第二丝杠551上端伸出所述框架41上表面，伸出部分与所述驱动电机51之间安装所述第二同步带传动53，向下依次穿过上开合螺母542和下开合螺母543并与所述机架1上表面上设置的孔形成可转动联接，所述开合控制器56安装在由所述上滑块431和下滑块432组成的第一V型块组件43和第二V型块组件44上下方向的内侧，用以控制所述上开合螺母542和下开合螺母543的开与合。

其中，所述螺纹部A5411和螺纹部B5412的螺纹旋向相反。

其中，带有升降式主轴的钢管加工装置，其使用方法如下：

1)将所述钢管装夹在所述钢管夹持单元上；

2)伸出所述下限位组件的下检测梁并在所述第二压缩弹簧的作用下抵住所述钢管的下母线，此时所述下滑块在所述第三压缩弹簧的作用下与所述下限位组件的下水平滑动板上表面紧贴；

3)伸出所述上限位组件的上检测梁并在所述第一压缩弹簧的作用下抵住所述钢管的上母线，此时所述上滑块在所述第三压缩弹簧的作用下与所述上限位组件的上水平滑动板下表面紧贴；

4)所述开合控制器动作，使上开合螺母和下开合螺母合上并分别与所述螺纹部A和螺纹部B旋合；

5)所述驱动电机启动，带动所述第一丝杠和第二丝杠转动，使所述上滑块和下滑块相对运动而对所述主轴单元进行夹紧。

本发明的有益效果是：

1.通过钢管夹持单元的V型块实现了钢管在前后方向上的对中定位，通过上检测梁和下检测梁分别带上滑块和下滑块实现上下方向的自动对中，从而实现了对钢管快速对心操作。

2.通过开合控制器控制上开合螺母和下开合螺母的开与合，当上开合螺母和下开合螺母处在开的状态时，上滑块和下滑块处在浮动状态，从而实现了上、下滑块的快速地自动对中，当上开合螺母和下开合螺母处在合的状态时，驱动电机可带动上、下滑块相对移动而实现对主轴单元夹紧。

3.通过设置在主轴单元下部的支承座组件，以支承在主轴单元尚未夹紧时处在合适的位置，可有效地防止主轴单元处在无序的晃动状态。

4.由于设置了主轴调整单元，可以适应直径不同的钢管加工前的主轴上下位置的自动调整及夹紧。

5.本发明结构简单，自动控制，操作便捷，提高工作效率，同时减少工人劳动强度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种带有升降式主轴的钢管加工装置，包括机架、钢管夹持单元、主轴单元和主轴调整单元，其特征在于:所述钢管夹持单元固定在所述机架上表面，所述主轴单元安装在所述主轴调整单元中部，所述主轴调整单元安装在所述钢管夹持单元右侧的机架上表面且可沿左右方向滑动，所述主轴单元包括支承套、主轴、电机和支承座组件，所述支承座组件固定在所述机架上表面，所述支承套放置在所述支承座组件顶面，所述主轴用滚动轴承支承安装在所述支承套内部，所述电机固定在所述支承套右端且轴端与所述主轴采用联轴器联接，所述主轴调整单元包括开口向下的且固定在所述机架上表面的框架，及铅垂地安装在所述框架内侧由前导轨条和后导轨条组成的一对导轨条，及沿前导轨条上下滑动的第一V型块组件，及沿后导轨条上下滑动的第二V型块组件，及可沿所述导轨条上下滑动的上限位组件和下限位组件，及驱动组件，所述上限位组件位于第一V型块组件和第二V型块组件上方且横跨在所述前导轨条和后导轨条之间，所述下限位组件位于第一V型块组件和第二V型块组件下方且横跨在所述前导轨条和后导轨条之间。

2.根据权利要求1所述的带有升降式主轴的钢管加工装置，其特征在于：所述第一V型块组件和第二V型块组件均包括上滑块和下滑块，所述上滑块包括设置设置在两端的有一带第一斜面的第一斜块及固定在所述第一斜块后面及顶面用以固定连接所述第一斜块的第一连接板，在后方的所述第一连接板上设置有两条上下方向的且与所述导轨条形成导轨的上导轨槽，在后方所述第一连接板的前面设置有导轨凸条，下滑块包括设置设置在两端的有一带第二斜面的第二斜块4322）及固定在所述第二斜块后面及下面用以固定连接所述第二斜块的第二连接板，在后方的所述第二连接板上设置有两条上下方向的且与所述导轨凸条形成导轨的下导轨槽，所述第一斜块和所述第二斜块形成可分离的V型块，所述上滑块和下滑块沿所述导轨条相对或相背移动，实现所述可分离的V型块的开与合，在第一连接板和第二连接板之间还设置有第三压缩弹簧。

3.根据权利要求2所述的带有升降式主轴的钢管加工装置，其特征在于：所述第一斜面和第二斜面与水平方向的夹角均为45度。

4.根据权利要求2所述的带有升降式主轴的钢管加工装置，其特征在于：所述第一斜块内侧之间的距离等于所述第二斜块外侧之间的距离。

5.根据权利要求1所述的带有升降式主轴的钢管加工装置，其特征在于：所述钢管夹持单元包括多个V型块和夹紧装置，V型块用于支承所述钢管，所述夹紧装置包括顶压气缸、第一立柱和压板，所述第一立柱固定在所述V型块的后侧，所述压板的中部与所述第一立柱顶端形成可转动联接，所述压板后端设置有一腰形孔，所述顶压气缸垂直地固定在所述第一立柱的后侧，顶压气缸的活塞杆端部通过一转销与所述压板后端的腰形孔形成可转动联接。

6.根据权利要求1和2所述的带有升降式主轴的钢管加工装置，其特征在于：所述上限位组件包括可沿所述导轨条上下滑动的上水平滑动板和安装在所述上水平滑动板上表面的且可调整左右位置的上检测梁，所述上水平滑动板顶面与所述框架之间设置有多个第一压缩弹簧，在所述第一压缩弹簧的作用下，使所述上限位组件沿所述导轨条向下移动而使所述上检测梁压向所述钢管的上母线，所述下限位组件包括可沿所述导轨条上下滑动的下水平滑动板和安装在所述下水平滑动板上表面的且可调整左右位置的下检测梁，所述下水平滑动板底面与所述机架上表面之间设置有多个第二压缩弹簧，在所述第二压缩弹簧的作用下，使所述下限位组件沿所述导轨条向上移动而使所述下检测梁压向所述钢管的下母线。

7.根据权利要求1所述的带有升降式主轴的钢管加工装置，其特征在于：所述支承座组件包括中部设置有第一长方形通槽的支承座、及中部设置有一长度小于第一长方形通槽的第二长方形通槽且固定安装在所述支承座上表面的盖板、及上部长度较短下部长度较长的可上下滑动地安装在第一长方形通槽内并向上穿过第二长方形通槽的顶块，及一安装第一长方形通槽内且上端顶住所述顶块底面下端抵到所述机架上表面的第一弹簧，所述顶块在第一弹簧的作用下向上抵住所述支承套。

8.根据权利要求1所述的带有升降式主轴的钢管加工装置，其特征在于：所述驱动组件包括固定安装在所述框架顶面的驱动电机、第一同步带传动、第二同步带传动、第一丝杠传动、第二丝杠传动和开合控制器，所述第一丝杠传动包括第一丝杠，及分别安装在所述第一V型块组件的上滑块和下滑块的上开合螺母和下开合螺母，所述第一丝杠上设置有分别与所述上开合螺母和下开合螺母旋合的螺纹部A和螺纹部B，所述第一丝杠上端伸出所述框架上表面，伸出部分与所述驱动电机之间安装所述第一同步带传动，向下依次穿过上开合螺母和下开合螺母并与所述机架上表面上设置的孔形成可转动联接，所述第二丝杠传动包括第二丝杠，及分别安装在所述第二V型块组件的上滑块和下滑块的上开合螺母和下开合螺母，所述第二丝杠上设置有分别与所述上开合螺母和下开合螺母旋合的螺纹部A和螺纹部B，所述第二丝杠上端伸出所述框架上表面，伸出部分与所述驱动电机之间安装所述第二同步带传动，向下依次穿过上开合螺母和下开合螺母并与所述机架上表面上设置的孔形成可转动联接，所述开合控制器安装在由所述上滑块和下滑块组成的第一V型块组件和第二V型块组件上下方向的内侧，用以控制所述上开合螺母和下开合螺母的开与合。

9.根据权利要求8所述的带有升降式主轴的钢管加工装置，其特征在于：所述螺纹部A和螺纹部B的螺纹旋向相反。