CN108544234B - 管件牵引旋转精准加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管件牵引旋转精准加工装置，包括管件支撑行走机构、管件加工机构和管件固定牵引机构；管件固定牵引机构包括夹紧旋转机构、内卡具和牵拉机构，夹紧旋转机构与支架之间设置平移导向机构，牵拉机构固定在支架上并与夹紧旋转机构连接。本发明能够对管件端部通过内卡具进行夹持固定，借助于牵拉机构能过沿径向随意移动管件到任何位置，而且能够根据需要对管件进行任意角度的旋转。从而能够实现对管件的圆柱形表面任意位置进行加工的目的。而且通过夹持和精确平移及精确转动的控制，极大地提高了管件加工精度和效率。
Description
技术领域：
本发明属于管件表面加工设备技术领域，具体涉及一种管件牵引旋转精准加工装置。
背景技术：
现有用于圆柱形管件加工的设备，其中涉及到定位部分的结构简单，只能加工特定位置的钻孔或者打磨，不能够实现对圆柱形管件表面任意位置进行加工的需要。而且现有对管件定位的设备通常存在加工精度不高的问题，例如传统对圆柱形管件进行加工是采用槽钢作为支座来支撑圆柱形管件，但由于加工过程中设备会出现震动问题，圆柱形管件难免出现轴向或者转动问题，即使采用了定位约束部件也很难确保持续加工的震动问题，所以这种定位设备加工的管件精度非常差。在对部分要求较高的管件加工时，有时需要对管件圆周面多个角度进行不同程度加工，传统加工设备不具有对任意位置加工的功能，只能根据某批次管件加工需求来临时改动定位片或定位槽以满足加工需求，这种生产方式不仅效率低下，标准不统一，精度差，更无法实现铣加工功能。
发明内容：
针对现有圆柱形管件表面加工存在的约束性差和不能实现任意位置加工的问题，以及普遍存在加工精度差的问题，本发明提供一种管件牵引旋转精准加工装置。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种管件牵引旋转精准加工装置，包括管件支撑行走机构、管件加工机构和管件固定牵引机构；管件固定牵引机构包括夹紧旋转机构、内卡具和牵拉机构，夹紧旋转机构与支架之间设置平移导向机构，牵拉机构固定在支架上并与夹紧旋转机构连接；所述夹紧旋转机构包括一个固定在其外壳内侧的旋转体，该旋转体的前后两端分别通过前推力轴承和后推力轴承安装在外壳内壁的轴承座上，该旋转体的轴心为中空内腔，在旋转体的周边沿均匀分布有至少三个径向定位孔，每个径向定位孔与中空内腔连通；在所述中空内腔中套装有锥形旋转压头，同时在所述外壳的后侧沿轴向固定有推进气缸，推进气缸的推杆前端固定有支撑座，该支撑座与所述锥形旋转压头之间通过内部推力轴承连接；在所述中空内腔中安装有至少三个内卡具，每个内卡具分别包括卡具轴向杆和卡具径向杆，各卡具径向杆分别安装于对应的径向定位孔中，每个卡具轴向杆的末端设置有卡具连接座并固定有卡接垫片；在每个内卡具的卡具轴向杆和卡具径向杆连接处的外侧拐角位置设置有斜面，各斜面与所述锥形旋转压头匹配对接；在所述旋转体的外侧设置有从动齿轮，同时在外壳内固定有旋转电机并在其转轴上安装有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合；所述管件支撑行走机构是在支架上通过托轮固定座安装有V型托轮，管件匹配卡装于V型托轮的V型凹槽内；托轮固定座设置有高度调节结构。
所述平移导向机构是支架上通过导轨固定座固定有沿轴向的轨道，同时在夹紧旋转机构外壳底部固定有滑套，各滑套匹配套装在对应的轨道上。
牵拉机构是在夹紧旋转机构外壳的前后两侧分别固定有牵引鼻，一根钢丝绳缠绕在支架前后设置的导向轮后形成环状结构，该钢丝绳的两端分别连接两个牵引鼻，该钢丝绳的中部缠绕在线辊上，线辊与驱动电机传动连接。
所述管件加工机构包括打磨机构、钻具和铣具。
托轮固定座的高度调节结构是在托轮固定座的下侧设置有活动底座，活动底座的四角分别固定有竖向的导向管，同时在支架上对应位置固定有四根竖向的导向杆，各导向杆匹配套装于对应的导向管内，在位于托轮正下方的支架上设置有通孔并在通孔位置焊接有固定螺母，在活动底座与支架的固定螺母之间安装有调节螺栓。
在各内卡具的卡具轴向杆外侧设置卡槽并套装有环形收缩弹簧。
本发明的有益效果：本发明能够对管件端部通过内卡具进行夹持固定，借助于牵拉机构能过沿径向随意移动管件到任何位置，而且能够根据需要对管件进行任意角度的旋转。从而能够实现对管件的圆柱形表面任意位置进行加工的目的。而且通过夹持和精确平移及精确转动的控制，极大地提高了管件加工精度和效率。
托轮固定座设置有高度调结构，针对不同直径的圆柱形管件，通过调节托轮支撑高度来实现对不同直径管件轴心高度调节的目的，从而能够满足不同直径圆柱管件的加工需求。
附图说明
图1是本发明的使用状态示意图。
图2是图1中夹紧旋转机构的内部放大结构示意图。
图3是托轮固定座的高度调节结构示意图。
图中标号：1为打磨机构，2为钻具，3为铣具，4为圆柱形管件，5为V型托轮，6为内卡具，7为夹紧旋转机构，8为牵引鼻，9为钢丝绳，10为轨道，11为支架，12为滑套，13为导轨固定座，14为托轮固定座，15为活动底座，16为导向管，17为导向杆，18为固定螺母，19为调节螺栓。601为卡具轴向杆，602为卡具径向杆，603为卡具连接座，604为卡接垫片，605为锁紧销，606为斜面，701为外壳，702为推进气缸，703为推杆支撑座，704为内部推力轴承，705为锥形旋转压头，706为旋转体，707为径向定位孔，708为前推力轴承，709为后推力轴承，710为从动齿轮，711为旋转电机，712为主动齿轮。
具体实施方式
实施例1：如图1所示的管件加工装置，具有牵引和旋转的精准效果。该装置包括管件支撑行走机构、管件加工机构和管件固定牵引机构等。
其中，管件支撑行走机构是在支架11上通过托轮固定座14安装有V型托轮5，管件匹配卡装于多组V型托轮5的V型凹槽内。各V型托轮5能够随着管件平移而转动和支撑。
夹紧旋转机构7与支架11之间设置平移导向机构，牵拉机构固定在支架11上并与夹紧旋转机构7连接。平移导向机构是支架11上通过导轨固定座13固定有沿轴向的轨道10，同时在夹紧旋转机构7外壳701底部固定有滑套12，各滑套12匹配套装在对应的轨道10上。
牵拉机构是在夹紧旋转机构7外壳701的前后两侧分别固定有牵引鼻8，一根钢丝绳9缠绕在支架11前、后设置的各导向轮后形成环状结构。该钢丝绳9的两端分别连接两个牵引鼻8，该钢丝绳9的中部缠绕在线辊上，线辊与驱动电机传动连接。由于钢丝绳9形成了环形结构，所以驱动电机正转和反转都能够驱动夹紧旋转机构7平移。正转向前牵拉，反转向后牵拉。
牵拉机构也可以是其他结构形式，例如在夹紧旋转机构7外壳701与支架11之间设置齿轮齿条传动结构，通过驱动电机驱动齿轮转动的方式。或者采用在夹紧旋转机构7外壳701与支架11之间设置液压缸推进的方式等。
管件加工机构包括打磨机构1、钻具2和铣具3等，根据实际需求安装对应的加工设备。
如图2所示，管件固定牵引机构包括夹紧旋转机构7和内卡具6。其中，夹紧旋转机构7包括一个固定在其外壳701内侧的旋转体706，该旋转体706的前后两端分别通过前推力轴承708和后推力轴承709安装在外壳701内壁的轴承座上。旋转体706的轴心为中空内腔，在旋转体706的周边沿均匀分布有至少三个径向定位孔707，每个径向定位孔707与中空内腔连通。在中空内腔中套装有锥形旋转压头705，同时在外壳701的后侧沿轴向固定有推进气缸702，推进气缸702的推杆前端固定有支撑座，该支撑座与所述锥形旋转压头705之间通过内部推力轴承704连接。在所述旋转体706的外侧设置有从动齿轮710，同时在外壳701内固定有旋转电机711并在其转轴上安装有主动齿轮712，主动齿轮712与从动齿轮710啮合。
在中空内腔中安装有至少三个内卡具6，每个内卡具6分别包括卡具轴向杆601和卡具径向杆602，各卡具径向杆602分别安装于对应的径向定位孔707中。每个卡具轴向杆601的末端设置有卡具连接座603并通过锁紧销605固定有卡接垫片604。卡接垫片604的厚度和型号可以更换以达到最佳配合使用。又在每个内卡具6的卡具轴向杆601和卡具径向杆602连接处的外侧拐角位置设置有斜面606，各斜面606与所述锥形旋转压头705匹配对接。当锥形旋转压头705向前移动后，能够利用锥面与斜面606配合的关系，迫使各内卡具6沿径向向外扩张。从而使各卡接垫片604能够均匀对称地支撑在圆柱形管件4端口内部上。
从而，当旋转电机711转动时，能够驱动旋转体706、各内卡具6和锥形旋转压头705一起转动。能够对管件端部通过内卡具6进行夹持固定，借助于牵拉机构能过沿径向随意移动管件到任何位置，而且能够根据需要对管件进行任意角度的旋转。从而能够实现对管件的圆柱形表面任意位置进行加工的目的。而且通过夹持和精确平移及精确转动的控制，极大地提高了管件加工精度和效率。
实施例2：在实施例1基础上，又在各内卡具6设置有回位结构。例如在各内卡具6的卡具轴向杆601外侧设置卡槽并套装有环形收缩弹簧。或者，在各内卡具6的卡具径向杆602上套设有能够使其向内收缩的压簧，压簧的外端支撑在旋转体706上对应的挡台或者弹簧座内。
实施例3：在实施例1基础上，V型托轮5固定座设置有高度调结构，其目的是为了满足不同直径圆柱管件的加工需求。针对不同直径的圆柱形管件4，由于其轴心高度不同，所以通过调节V型托轮5支撑高度来实现对不同直径管件轴心高度调节的目的。参见图3所示，托轮固定座14的高度调节结构是在托轮固定座14的下侧设置有活动底座15，活动底座15的四角分别固定有竖向的导向管16，同时在支架11上对应位置固定有四根竖向的导向杆17，各导向杆17匹配套装于对应的导向管16内，在位于V型托轮5正下方的支架11上设置有通孔并在通孔位置焊接有固定螺母18，在活动底座与支架11的固定螺母18之间安装有调节螺栓19。
Claims (3)
1.一种管件牵引旋转精准加工装置，包括管件支撑行走机构、管件加工机构和管件固定牵引机构；其特征是：管件固定牵引机构包括夹紧旋转机构、内卡具和牵拉机构，夹紧旋转机构与支架之间设置平移导向机构，牵拉机构固定在支架上并与夹紧旋转机构连接；所述夹紧旋转机构包括一个固定在其外壳内侧的旋转体，该旋转体的前后两端分别通过前推力轴承和后推力轴承安装在外壳内壁的轴承座上，该旋转体的轴心为中空内腔，在旋转体的周边均匀分布有至少三个径向定位孔，每个径向定位孔与中空内腔连通；在所述中空内腔中套装有锥形旋转压头，同时在所述外壳的后侧沿轴向固定有推进气缸，推进气缸的推杆前端固定有支撑座，该支撑座与所述锥形旋转压头之间通过内部推力轴承连接；在所述中空内腔中安装有至少三个内卡具，每个内卡具分别包括卡具轴向杆和卡具径向杆，各卡具径向杆分别安装于对应的径向定位孔中，每个卡具轴向杆的末端设置有卡具连接座并固定有卡接垫片；在每个内卡具的卡具轴向杆和卡具径向杆连接处的外侧拐角位置设置有斜面，各斜面与所述锥形旋转压头匹配对接；在所述旋转体的外侧设置有从动齿轮，同时在外壳内固定有旋转电机并在其转轴上安装有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合；所述管件支撑行走机构是在支架上通过托轮固定座安装有V型托轮，管件匹配卡装于V型托轮的V型凹槽内；托轮固定座设置有高度调节结构；所述平移导向机构是支架上通过导轨固定座固定有沿轴向的轨道，同时在夹紧旋转机构外壳底部固定有滑套，各滑套匹配套装在对应的轨道上；牵拉机构是在夹紧旋转机构外壳的前后两侧分别固定有牵引鼻，一根钢丝绳缠绕在支架前后设置的导向轮后形成环状结构，该钢丝绳的两端分别连接两个牵引鼻，该钢丝绳的中部缠绕在线辊上，线辊与驱动电机传动连接；托轮固定座的高度调节结构是在托轮固定座的下侧设置有活动底座，活动底座的四角分别固定有竖向的导向管，同时在支架上对应位置固定有四根竖向的导向杆，各导向杆匹配套装于对应的导向管内，在位于V型托轮正下方的支架上设置有通孔并在通孔位置焊接有固定螺母，在活动底座与支架的固定螺母之间安装有调节螺栓。
2.根据权利要求1所述的管件牵引旋转精准加工装置，其特征是：所述管件加工机构包括打磨机构、钻具和铣具。
3.根据权利要求1所述的管件牵引旋转精准加工装置，其特征是：在各内卡具的卡具轴向杆外侧设置卡槽并套装有环形收缩弹簧。
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