CN109016472A - 纤维缠绕罐体的定心夹紧装置 - Google Patents

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田会方
张智勇
吴迎峰
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Abstract

本发明涉及一种纤维缠绕罐体的定心夹紧装置，包括设在旋转台上的立架、设在立架上部的升降机构、设在升降机构活动端的上夹持机构、设在立架下部的且与上夹持机构竖向对齐的下夹持机构；上夹持机构和下夹持机构均包括底座、设在底座上的支撑导向杆和具有两段反向螺纹的夹持丝杠、配合在两段反向螺纹上的夹持螺母、两个均通过支撑导向杆支撑导向的且缸体分别与两段反向螺纹上的夹持螺母固定的气缸、两个分别设在两个气缸缸体上的V形夹块，两个气缸的气缸杆反向且分别与底座固定，夹持丝杠、气缸和V形夹块均水平排布，两个V形夹块的工作面相互正对；旋转台附近设有压紧铣削工位、贴标工位和吸尘工位。该装置能适应不同直径和高度的纤维缠绕罐体。

Description

纤维缠绕罐体的定心夹紧装置
技术领域
本发明属于纤维缠绕技术领域，具体涉及一种纤维缠绕罐体的定心夹紧装置。
背景技术
纤维增强复合材料相较于传统金属材料，具有轻质、高强、力学性能可设计等特点，因此随着成型工艺的发展，其已逐渐成为工业生产中一种主要的结构用材，而纤维的缠绕成型工艺因其较高的生产效率和可靠的精度控制，在工业生产中已逐渐推广开来，使用缠绕工艺成型的纤维制品也已占据了相当的市场份额，开始走入人们的日常生活，如，水处理环境工程方面逐渐代替了金属罐制品，广泛使用于污水、泳池水处理中的过滤罐、除铁除氧设备用罐等。
虽然我国的纤维缠绕成型技术已进入成熟发展阶段，但罐体缠绕成型工艺过程还未实现全自动化。目前国内的实际生产中，罐体在缠绕生产线上底座和罐体的压紧需要依靠人工操作笨重的机械进行压紧，然后再移到铣床上对端口进行铣削，再通过人工对罐体进行贴标操作，最后使用特制吸尘装置对罐体内部进行吸尘处理。缠绕完成后的各个加工操作繁琐，人工搬运的效率较低，使得水处理罐的生产效率和产品质量不高，而且人工贴标特别容易导致贴标的部位不一致，方位不正确，造成产品不美观。
综上所述，现在亟须一种装置不仅能够实现纤维缠绕罐体压紧铣削、吸尘、贴标的流线式加工，在保证加工精度的前提下满足不同直径和高度的纤维缠绕罐体的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种纤维缠绕罐体的定心夹紧装置，该装置能适应不同直径和高度的纤维缠绕罐体，无需人工转移，实现了流线式加工，结构简单。
本发明所采用的技术方案是：
一种纤维缠绕罐体的定心夹紧装置，包括设在旋转台上的立架、设在立架上部的升降机构、设在升降机构活动端的上夹持机构、设在立架下部的且与上夹持机构竖向对齐的下夹持机构；上夹持机构和下夹持机构均包括底座、设在底座上的支撑导向杆和具有两段反向螺纹的夹持丝杠、配合在两段反向螺纹上的夹持螺母、两个均通过支撑导向杆支撑导向的且缸体分别与两段反向螺纹上的夹持螺母固定的气缸、两个分别设在两个气缸缸体上的V形夹块，其中，两个气缸的气缸杆反向且分别与底座固定，夹持丝杠、气缸和V形夹块均水平排布，两个V形夹块的工作面相互正对；旋转台附近设有压紧铣削工位、贴标工位和吸尘工位。
进一步地，升降机构包括通过丝杠座安装在立架上的升降丝杠、与升降丝杠一端连接的手轮、设在丝杠座上的锁紧把手、与升降丝杠配合的升降螺母、设在立架上的升降导轨，上夹持机构的底座固定在升降螺母上且由升降导轨导向。
进一步地，立架安装升降机构、上夹持机构和下夹持机构的一面为正面，另一面为背面，立架背面两侧设有竖向等高的立架加强板、背面底部中间设有立架加强筋。
进一步地，下夹持机构的底座通过垫板固定在立架上，通过调整垫板的厚度实现与上夹持机构的竖向对齐。
进一步地，夹持丝杠两端和中部均通过轴承支撑在底座上，两段反向螺纹分别位于中部的轴承两侧。
进一步地，V形夹块通过螺栓与气缸缸体连接，V形夹块和气缸缸体上均设有多个对应的且等距的螺栓孔，通过调整螺栓的安装位置来调节V形夹块的夹持行程。
进一步地，V形夹块通过支架与气缸缸体连接，支架包括底板、垂直固定在底板中部的安装板以及连接底板和安装板的加强板，V形夹块固定在安装板上，底板上安装板的两侧设有用于安装的螺栓孔。
进一步地，V形夹块的工作面上设有毛垫。
进一步地，气缸为薄型气缸，支撑导向杆为光杆，光杆两端通过光杆座设在底座上且穿过薄型气缸自带的通孔。
进一步地，使用时，定心夹紧的纤维缠绕罐体的尺寸范围为直径200-800mm、高度300-1100mm。
本发明的有益效果是：
对于竖向对齐的上夹持机构和下夹持机构，当气缸通入气体时，气缸移动同时带动夹持丝杠旋转，夹持丝杠旋转使得装配在两段反向螺纹上的两个气缸同步向内或向外移动，实现了定心夹紧，因此能适应不同直径的纤维缠绕罐体，而且保证了位置精度，方便后续加工的精度，同时，升降机构能够带动上夹持机构升降，从而调整上夹持机构和下夹持机构的间距，因此能适应不同高度的纤维缠绕罐体；旋转台带动整个装置在压紧铣削工位、贴标工位和吸尘工位之间切换，无需人工转移，实现了流线式加工。整个装置结构简单，实用性好，使用方便，价格低廉。
附图说明
图1是本发明实施例的工作示意图。
图2是本发明实施例的立体图。
图3是本发明实施例中立架及升降机构的示图。
图4是本发明实施例中上夹持机构去掉V形夹块后的示意图(下夹持机构与上夹持机构结构相同，因此省去附图且采用相同的标注)。
图5是本发明实施例中上夹持机构去掉V形夹块和气缸后的示意图(下夹持机构与上夹持机构结构相同，因此省去附图且采用相同的标注)。
图6是本发明实施例中V形夹块的安装示意图。
图中：1-旋转台；2-压紧铣削工位；3-贴标工位；4-吸尘工位；5-基座；6-定心夹紧装置；61-立架；62-升降机构；63-上夹持机构；64-下夹持机构；611-垫板；612-立架加强筋；613-立架加强板；621-丝杠座；622-升降导轨；623-升降螺母；624-升降丝杠；625-锁紧把手；626-手轮；631-支撑导向杆；632-气缸；633-底座；634-夹持螺母；635-夹持丝杠；636-光杆座；637-轴承；638-加强筋；639-V形夹块；6391-支架；6392-毛垫；6393-螺栓孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1至图5所示，一种纤维缠绕罐体的定心夹紧装置6，包括设在旋转台1上的立架61(立架61通过螺栓与旋转台1固定)、设在立架61上部的升降机62构、设在升降机构62活动端的上夹持机构63、设在立架61下部的且与上夹持机构63竖向对齐的下夹持机构64；上夹持机构63和下夹持机构64均包括底座633、设在底座633上的支撑导向杆631和具有两段反向螺纹的夹持丝杠635、配合在两段反向螺纹上的夹持螺母634、两个均通过支撑导向杆631支撑导向的且缸体分别与两段反向螺纹上的夹持螺母634固定的气缸632、两个分别设在两个气缸632缸体上的V形夹块639，其中，两个气缸632的气缸杆反向且分别与底座633固定，夹持丝杠635、气缸632和V形夹块639均水平排布，两个V形夹块639的工作面相互正对；旋转台1附近设有压紧铣削工位2(具有能升降的压紧机构和铣削机构，如，压紧板和铣削头等)、贴标工位3(具有能升降的贴标机构，如贴标机等)和吸尘工位4(具有能升降的吸尘机构，如负压吸管等)，相邻工位之间隔90°，方便旋转台1依次转动固定角度。
在本发明中，对于竖向对齐的上夹持机构63和下夹持机构64，当气缸632通入气体时，气缸632移动同时带动夹持丝杠635旋转，夹持丝杠635旋转使得装配在两段反向螺纹上的两个气缸632同步向内或向外移动，实现了定心夹紧，因此能适应不同直径的纤维缠绕罐体，而且保证了位置精度，方便后续加工的精度，同时，升降机构62能够带动上夹持机构63升降，从而调整上夹持机构63和下夹持机构64的间距，因此能适应不同高度的纤维缠绕罐体；旋转台1带动整个装置在压紧铣削工位2、贴标工位3和吸尘工位4之间切换，无需人工转移，实现了流线式加工。整个装置结构简单，实用性好，使用方便，价格低廉。
如图2和图3所示，在本实施例中，升降机构62包括通过丝杠座621安装在立架上的升降丝杠624、与升降丝杠624一端连接的手轮626、设在丝杠座621上的锁紧把手625、与升降丝杠624配合的升降螺母623、设在立架61上的升降导轨622，上夹持机构63的底座633固定在升降螺母623上且由升降导轨622导向。转动手轮626即可通过丝杠传动调节上夹持机构63的升降，当调节到预定高度时，转动锁紧把手625即可固定当前位置，由于高度并不是经常需要调节的，采用丝杠传动、手轮626调节、锁紧把手625的方式，节约了成本，效果稳定。
如图3所示，在本实施例中，立架61安装升降机构62、上夹持机构63和下夹持机构64的一面为正面，另一面为背面，立架61背面两侧设有竖向等高的立架加强板613、背面底部中间设有立架加强筋612。立架加强板613能避免因高度过高造成的变形，立架加强筋612起到了支撑的作用。
如图2和3所示，在本实施例中，下夹持机构64的底座633通过垫板611固定在立架61上，通过调整垫板61的厚度实现与上夹持机构63的竖向对齐。只用调整局部的垫板611，无需调整整个立架61，降低了对齐的难度。
如图4和5所示，在本实施例中，夹持丝杠635两端和中部均通过轴承637(深沟球轴承)支撑在底座633上(底座633上设有加强筋638)，两段反向螺纹分别位于中部的轴承637两侧。夹持丝杠635中部存在受力点，保证了直线度，而且两段反向螺纹通过中部的轴承637分开，避免了碰撞。
如图2和6所示，在本实施例中，V形夹块639通过螺栓与气缸632缸体连接，V形夹块639和气缸632缸体上均设有多个对应的且等距的螺栓孔6393，通过调整螺栓的安装位置来调节V形夹块639的夹持行程。两个V形夹块639的间距主要靠气缸632推动沿夹持丝杠635移动来调整，当超过夹持丝杠635的有效长度时，可以进一步通过改变螺栓的安装位置进行调节。
如图2和6所示，在本实施例中，V形夹块639通过支架6391与气缸632缸体连接，支架6391包括底板、垂直固定在底板中部的安装板以及连接底板和安装板的加强板，V形夹块639固定在安装板上，底板上安装板的两侧设有用于安装的螺栓孔6393。支架6391既方便V形夹块639安装，又能为V形夹块639提供稳定的支撑。
如图6所示，在本实施例中，V形夹块639的工作面上设有毛垫6392。毛垫6392能在夹紧纤维缠绕罐体时对其表面进行一定的保护。
在本实施例中，气缸632为薄型气缸，支撑导向杆631为光杆，光杆两端通过光杆座636设在底座633上且穿过薄型气缸自带的通孔(在本实施例中，两个光杆分别穿过薄型气缸的两个斜角)。薄型气缸结构紧凑，方便排布，而且缸体扁平状且自带有各种连接孔，便于安装和外接。
在本实施例中，使用时，定心夹紧的纤维缠绕罐体的尺寸范围为直径200-800mm、高度300-1100mm(可以满足80％的水处理罐规格要求)。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种纤维缠绕罐体的定心夹紧装置，其特征在于：包括设在旋转台上的立架、设在立架上部的升降机构、设在升降机构活动端的上夹持机构、设在立架下部的且与上夹持机构竖向对齐的下夹持机构；上夹持机构和下夹持机构均包括底座、设在底座上的支撑导向杆和具有两段反向螺纹的夹持丝杠、配合在两段反向螺纹上的夹持螺母、两个均通过支撑导向杆支撑导向的且缸体分别与两段反向螺纹上的夹持螺母固定的气缸、两个分别设在两个气缸缸体上的V形夹块，其中，两个气缸的气缸杆反向且分别与底座固定，夹持丝杠、气缸和V形夹块均水平排布，两个V形夹块的工作面相互正对；旋转台附近设有压紧铣削工位、贴标工位和吸尘工位。
2.如权利要求1所述的纤维缠绕罐体的定心夹紧装置，其特征在于：升降机构包括通过丝杠座安装在立架上的升降丝杠、与升降丝杠一端连接的手轮、设在丝杠座上的锁紧把手、与升降丝杠配合的升降螺母、设在立架上的升降导轨，上夹持机构的底座固定在升降螺母上且由升降导轨导向。
3.如权利要求1所述的纤维缠绕罐体的定心夹紧装置，其特征在于：立架安装升降机构、上夹持机构和下夹持机构的一面为正面，另一面为背面，立架背面两侧设有竖向等高的立架加强板、背面底部中间设有立架加强筋。
4.如权利要求1所述的纤维缠绕罐体的定心夹紧装置，其特征在于：下夹持机构的底座通过垫板固定在立架上，通过调整垫板的厚度实现与上夹持机构的竖向对齐。
5.如权利要求1所述的纤维缠绕罐体的定心夹紧装置，其特征在于：夹持丝杠两端和中部均通过轴承支撑在底座上，两段反向螺纹分别位于中部的轴承两侧。
6.如权利要求1所述的纤维缠绕罐体的定心夹紧装置，其特征在于：V形夹块通过螺栓与气缸缸体连接，V形夹块和气缸缸体上均设有多个对应的且等距的螺栓孔，通过调整螺栓的安装位置来调节V形夹块的夹持行程。
7.如权利要求1或6所述的纤维缠绕罐体的定心夹紧装置，其特征在于：V形夹块通过支架与气缸缸体连接，支架包括底板、垂直固定在底板中部的安装板以及连接底板和安装板的加强板，V形夹块固定在安装板上，底板上安装板的两侧设有用于安装的螺栓孔。
8.如权利要求1所述的纤维缠绕罐体的定心夹紧装置，其特征在于：V形夹块的工作面上设有毛垫。
9.如权利要求1所述的纤维缠绕罐体的定心夹紧装置，其特征在于：气缸为薄型气缸，支撑导向杆为光杆，光杆两端通过光杆座设在底座上且穿过薄型气缸自带的通孔。
10.如权利要求1所述的纤维缠绕罐体的定心夹紧装置，其特征在于：使用时，定心夹紧的纤维缠绕罐体的尺寸范围为直径200-800mm、高度300-1100mm。
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