CN109514408B - 一种用于铁管的多工位全自动化打磨机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于铁管的多工位全自动化打磨机，包括底板，所述底板上端面固定连接有配电箱，所述配电箱的侧壁固定连接有左安装板，所述配电箱的上端面固定连接有步进电机，所述步进电机的输出轴贯穿左安装板，所述左安装板远离配电箱的侧壁固定连接三个内腔打磨单元，且内腔打磨单元关于步进电机的输出轴的轴线环形分布设置，本发明具有三个工位，全程可实现内外壁的粗打磨和细打磨、内壁抛光、清洗的所有工序，且同时可加工三个铁管，加工效率高，占用空间也小，使用方便。

Description

一种用于铁管的多工位全自动化打磨机

技术领域

本发明涉及铁管加工设备领域，具体涉及一种用于铁管的多工位全自动化打磨机。

背景技术

铸铁管，用铸铁浇铸成型的管子。铸铁管用于给水、排水和煤气输送管线，它包括铸铁直管和管件。在中低压管网(一般用于6MPa以下)，铸铁管具有运行安全可靠，破损率低，施工维修方便、快捷，防腐性能优异等，广泛应用在过河、穿路、穿越建筑的管线施工中。

在铁管加工的过程中，需要首先对其表面和内壁进行打磨，去除表面的氧化物和不平整处，方便以后对管道进行加工，通常的技术手段是采用打磨机对铁管进行打磨抛光的处理，现有的设备功能单一，如手持打磨机，对外侧壁打磨需要一种设备，对内侧壁打磨又需要另一种设备，且为了较好的打磨效果，还需要进行粗目和细目的打磨，常常需要使用多种设备才能实现完整的加工工序，且单人操作时，同一时间只能操作一个设备，效率低下，费时费力。

在现有的技术中，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于铁管的多工位全自动化打磨机，实现上下料方便快捷，功能齐全，操作简单的全自动化打磨机。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于铁管的多工位全自动化打磨机，包括底板，所述底板上端面固定连接有配电箱，所述配电箱的侧壁固定连接有左安装板，所述配电箱的上端面固定连接有步进电机，所述步进电机的输出轴贯穿左安装板，所述左安装板远离配电箱的侧壁固定连接三个内腔打磨单元，且内腔打磨单元关于步进电机的输出轴的轴线环形分布设置，所述左安装板远离配电箱的侧壁上部连接有外壁打磨单元的一端，所述外壁打磨单元滑动连接有铁管，所述外壁打磨单元的另一端固定连接在右安装板上，所述右安装板远离外壁打磨单元的侧壁固定连接有储料箱，且右安装板与左安装板平行设置，所述右安装板的侧壁固定连接有三个内腔清理单元，且内腔清理单元与内腔打磨单元同轴设置，所述外壁打磨单元的下方设置有工位切换单元，所述工位切换单元的一端与步进电机的输出轴连接，所述工位切换单元的另一端转动插接在右安装板上，所述工位切换单元与铁管滚动连接；

所述工位切换单元包括隔板和电磁柱，所述隔板有三个，所述隔板呈环形分布的固定连接在电磁柱上，所述电磁柱与步进电机的转轴同轴固定连接，每个所述隔板远离电磁柱的侧壁均开设有缺口，所述缺口的内侧壁固定嵌有滚动电机，所述滚动电机的转轴同轴连接有固定轴，所述固定轴固定套接有橡胶辊轮，所述固定轴的另一端插接在缺口的内侧壁中，所述橡胶辊轮位于缺口内，并与铁管抵触，三个所述隔板远离步进电机的一端固定插接有同一个转动管，所述转动管与步进电机的转轴同轴设置，所述转动管转动插接在右安装板中，且转动管与储料箱连通，所述转动管的侧壁贯通连接有连接管，所述连接管固定嵌在隔板内部，且隔板的外侧壁开设有连通连接管的喷水口；

所述内腔打磨单元包括第一直线电机，所述第一直线电机与左安装板固定连接，所述第一直线电机的输出端固定连接有打磨电机，所述打磨电机的输出端固定连接有清扫盘；

所述内腔清理单元包括第二直线电机，所述第二直线电机与右安装板固定连接，所述第二直线电机的输出端固定连接有喷头，所述喷头通过软管与储料箱连接。

进一步的，所述底板的上端面开设有废液槽，所述废液槽的内侧壁开设有连通底板的排水口。

进一步的，所述清扫盘为圆柱体结构，位于上方的两个清扫盘由海绵砂纸制成，位于下方的一个清扫盘的外圈侧壁开设有四个以清扫盘轴线为中心环形分布的滑动槽，所述滑动槽的内侧壁开设有卡槽，且相邻的两个卡槽轴对称设置，所述卡槽的内壁通过第一伸缩弹簧连接有伸缩块，且位于同一直径上的伸缩块为一对，且两对伸缩块靠近滑动槽开口端的侧壁分别固定连接有抛光块和海绵刷，所述伸缩块在滑动槽内滑动，且伸缩块可收入卡槽中，所述伸缩块下端面远离卡槽的一侧开设有插槽，所述插槽的内壁通过第二伸缩弹簧连接有插条的一端，所述插条的另一端连接有滑轨，所述滑轨固定连接在滑动槽远离开口端的内壁上。

进一步的，所述外壁打磨单元包括两个转动杆，所述转动杆的两端分别转动插接在左安装板和右安装板中，所述转动杆的两端均活动套设有扭力弹簧，同一转动杆上的两个所述扭力弹簧的一端分别固定连接在左安装板和右安装板上，且扭力弹簧的另一端固定连接在转动杆的外侧壁上，两个所述转动杆分别固定连接有粗磨块和细磨块，所述粗磨块和细磨块均为弧形板，且粗磨块和细磨块的外侧壁均与设置在下方的铁管的外侧壁抵触。

进一步的，所述配电箱包括电源、控制模块、散热模块。

进一步的，所述储料箱包括有水箱、连接水箱的抽水泵。

进一步的，所述卡槽的长度至少是伸缩块长度的1.5倍。

进一步的，所述内腔打磨单元与内腔清理单元之间的距离大于铁管的长度。

本发明的有益效果：

(1)本发明具有三个工位，全程可实现内外壁的粗打磨和细打磨、内壁抛光、清洗的所有工序，且同时可加工三个铁管，加工效率高，占用空间也小，使用方便。

(2)通过电磁柱通电产生的磁力对铁管进行吸附固定，使得铁管的上料和下料十分方便，同时可通过调节磁力大小来大适配各种重量的铁管，适用范围大。

(3)在进入下一工位前，对铁管的内外壁进行清洗，使铁管进入下一步后保证打磨面的整洁，提高打磨的效果。

(4)在完成所有打磨工序后，进行抛光和清扫，得到干净的成品，下料设备可直接将铁管送入下一阶段的机器中，提高效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的外壁打磨单元的结构示意图；

图3是本发明的内腔打磨单元、工位切换单元、内腔清理单元和铁管的结构示意图；

图4是本发明的工位切换单元结构示意图；

图5是本发明的隔板的内部结构示意图；

图6是本发明的内腔打磨单元的结构示意图；

图7是本发明的清扫盘的内部结构示意图；

图8是本发明的内腔清理单元的结构示意图。

图中：底板1、废液槽2、排水口3、配电箱4、储料箱5、左安装板6、转动杆7、扭力弹簧8、粗磨块9、细磨块10、右安装板11、步进电机12、内腔打磨单元13、第一直线电机131、打磨电机132、清扫盘133、滑动槽134、卡槽135、伸缩块136、插槽137、插条138、滑轨139、抛光块1310、海绵刷1311、内腔清理单元14、第二直线电机141、喷头142、工位切换单元15、隔板151、电磁柱152、转动管153、固定轴154、喷水口155、滚动电机156、连接管157、橡胶辊轮16、铁管17。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8所示，本实施例提供了一种用于铁管的多工位全自动化打磨机，包括底板1，如图1所示，底板1的上端面开设有废液槽2，废液槽2的内侧壁开设有连通底板1的排水口3。各个工序的废水与废渣可集中落入废液槽2中。底板1上端面固定连接有配电箱4，配电箱4包括用于设备供电的电源、用于控制步进电机12间歇转动、第一直线电机131的伸缩、第二直线电机141的伸缩、打磨电机132的转动、电磁柱152通电的控制模块和为元器件提供散热的散热模块。配电箱4的侧壁固定连接有左安装板6，配电箱4的上端面固定连接有步进电机12，步进电机12通过控制模块的控制，可实现间歇性的固定角度转动，每隔5分钟转动120°，并且在不转时具有自锁功能，防止转动，步进电机12的输出轴贯穿左安装板6，左安装板6远离配电箱4的侧壁固定连接三个内腔打磨单元13，用于铁管17内壁的打磨，内腔打磨单元13包括第一直线电机131，控制模块可控制第一直线电机131来实现直线往复运动，第一直线电机131与左安装板6固定连接，第一直线电机131的输出端固定连接有打磨电机132，打磨电机132的转速可调，打磨电机132的输出端固定连接有清扫盘133，清扫盘133与铁管17内壁产生摩擦，来实现打磨效果，且内腔打磨单元13关于步进电机12的输出轴的轴线环形分布设置，与三个工位分别对应，左安装板6远离配电箱4的侧壁上部连接有外壁打磨单元的一端，外壁打磨单元滑动连接有铁管17，通过铁管17与外壁打磨单元的摩擦来实现打磨效果，外壁打磨单元的另一端固定连接在右安装板11上，右安装板11远离外壁打磨单元的侧壁固定连接有储料箱5，储料箱5包括有用于存放清洗液的水箱、连接水箱的抽水泵。且右安装板11与左安装板6平行设置，右安装板11的侧壁固定连接有三个内腔清理单元14，在完成每一道工序后，喷出清洗液，对铁管17的内壁进行冲洗，内腔清理单元14包括第二直线电机141，控制模块可控制第二直线电机141来实现直线往复运动，第二直线电机141与右安装板11固定连接，第二直线电机141的输出端固定连接有喷头142，喷头142与抽水泵连接，内腔清理单元14与内腔打磨单元13同轴设置，外壁打磨单元的下方设置有工位切换单元15，工位切换单元15的一端与步进电机12的输出轴连接，工位切换单元15的另一端转动插接在右安装板11上，工位切换单元15与铁管17滚动连接，工位切换单元15由步进电机12带动转动，每次转动120°，停留一段时间后，切换至下个工序，内腔打磨单元13与内腔清理单元14之间的距离大于铁管17的长度。

工位切换单元15包括隔板151和电磁柱152，隔板151有三个，最下方的两个隔板151之间为第三工位，用于最终清洗和下料，隔板151呈环形分布的固定连接在电磁柱152上，其所呈夹角为120°，电磁柱152与步进电机12的转轴同轴固定连接，电磁柱152通电产生吸力，将铁管17固定在两个隔板151之间，每个隔板151远离电磁柱152的侧壁均开设有缺口，缺口的内侧壁固定嵌有滚动电机156，且三个滚动电机156的转向相同，滚动电机156的转轴同轴连接有固定轴154，固定轴154固定套接有橡胶辊轮16，固定轴154的另一端插接在缺口的内侧壁中，可带动橡胶辊轮16转动，橡胶辊轮16位于缺口内，并与铁管17抵触，三个隔板151远离步进电机12的一端固定插接有同一个转动管153，转动管153与步进电机12的转轴同轴设置，转动管153转动插接在右安装板11中，且转动管153与储料箱5连通，转动管153的侧壁贯通连接有连接管157，转动管153连接抽水泵，连接管157固定嵌在隔板151内部，且隔板151的外侧壁开设有连通连接管157的喷水口155，清洗液可从喷水口155喷出。

清扫盘133为圆柱体结构，位于上方的两个清扫盘133由海绵砂纸制成，如图7所示，位于下方的一个清扫盘133的外圈侧壁开设有四个以清扫盘133轴线为中心环形分布的滑动槽134，滑动槽134的内侧壁开设有卡槽135，且相邻的两个卡槽135轴对称设置，上方的滑动槽134的卡槽135设置在右侧，右侧的滑动槽134的卡槽135设置在上方，下方的滑动槽134的卡槽135设置在左侧，左侧的滑动槽134的卡槽135设置在下方，卡槽135的内壁通过第一伸缩弹簧连接有伸缩块136，且位于同一直径上的伸缩块136为一对，且两对伸缩块136靠近滑动槽134开口端的侧壁分别固定连接有抛光块1310和海绵刷1311，伸缩块136在滑动槽134内滑动，且伸缩块136可收入卡槽135中，卡槽135的长度至少是伸缩块136长度的1.5倍。伸缩块136下端面远离卡槽135的一侧开设有插槽137，插槽137的内壁通过第二伸缩弹簧连接有插条138的一端，插条138的另一端连接有滑轨139，滑轨139固定连接在滑动槽134远离开口端的内壁上，下方的清扫盘133在顺时针转动时，上下两个伸缩块136由于惯性滑出滑动槽134，而左右两侧的伸缩块136因为惯性收入卡槽135中，下方的清扫盘133在反向转动时相反，因此下方的清扫盘133顺时针转动时，抛光块1310伸出，呈抛光模式，下方的清扫盘133逆时针转动时，海绵刷1311伸出，呈清扫模式。

如图2所示，外壁打磨单元包括两个转动杆7，转动杆7的两端分别转动插接在左安装板6和右安装板11中，转动杆7的两端均活动套设有扭力弹簧8，同一转动杆7上的两个扭力弹簧8的一端分别固定连接在左安装板6和右安装板11上，且扭力弹簧8的另一端固定连接在转动杆7的外侧壁上，两个转动杆7分别固定连接有粗磨块9和细磨块10，粗磨块9下方为第一工位，第一工位为上料位，用于上料和粗打磨，细磨块10下方为第二工位，用于细打磨，粗磨块9和细磨块10均为弧形板，且粗磨块9和细磨块10的外侧壁均与设置在下方的铁管17的外侧壁抵触，扭力弹簧8可使粗磨块9和细磨块10保持与铁管17外壁的抵触，且可方便的拨开，将铁管17放入隔板151之间。

本实施例的具体工作过程如下：

1)上料与第一工位的工序：接通电磁柱152，拨开粗磨块9，将待加工的铁管17放入第一工位中，铁管17因电磁柱152的磁力被固定在第一工位上，且铁管17与第一工位上的橡胶辊轮16相抵触，随后松开粗磨块9，使粗磨块9与铁管17的侧壁相抵触，启动打磨机，此时通过控制模块启动滚动电机156，滚动电机156带动橡胶辊轮16转动，橡胶辊轮16可带动铁管17转动，使铁管17相对粗磨块9滑动，产生摩擦，粗磨块9对铁管17的外壁进行打磨。与此同时，控制模块将内腔打磨单元13启动，第一直线电机131开始沿铁管17的轴线方向做往复运动，且第一工位上的抛光块1310为粗目的海绵砂纸，海绵砂纸转动与铁管17的内壁相对转动，实现对铁管17的内壁的粗打磨，且粗打磨的时长为3分钟，完成打磨后，内腔打磨单元13收回，同时启动抽水泵和内腔清理单元14中的第二直线电机141开始沿铁管17的轴线方向做往复运动，水从喷头142和喷水口155喷出，对铁管17进行清洗，以便进入下一步工序，且清洗工序时长为1分钟，清洗工序完成后，抽水泵停止泵水和内腔清理单元14收回并停止，进入上下料工序，此时步进电机12启动，使工位切换单元15转动120°后停止1分钟，原本第一工位上的铁管17转动至第二工位，在此时间内可通过上料设备再次在空出的第一工位上装入新的铁管17。

2)第二工位的工序：铁管17进入第二工位后，待上下料工序时间结束，再次进入与第一工位相同的流程，其差别主要是第二工位上的清扫盘133的海绵砂纸为细目的海绵砂纸，铁管17经过细打磨和清洗后，再次进入上下料工序，使原本在第二工位的铁管17进入第三工位。

下料和第三工位的工序：进入第三工序的铁管17待上下料工序时间结束后，进入内壁抛光工序，第三工位上的第一直线电机131将第三工位上的清扫盘133推入铁管17中，且打磨电机132顺时针转动，抛光块1310伸出滑动槽134，与铁管17内壁产生相对滑动，实现对内壁的抛光，抛光工序持续时间为2分钟，随后打磨电机132反向转动，海绵刷1311伸出，进入清扫模式，持续时间1分钟，随后第三工位上的内腔打磨单元13收回，第三工位上的内腔清理单元14启动伸出，用水进行冲洗，持续时间为1分钟，随后进入上下料工序，铁管17通过下料装置，如机械臂等，从第三工位上取下，完成下料。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于铁管的多工位全自动化打磨机，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)上端面固定连接有配电箱(4)，

所述配电箱(4)的侧壁固定连接有左安装板(6)，所述配电箱(4)的上端面固定连接有步进电机(12)，所述步进电机(12)的输出轴贯穿左安装板(6)，所述左安装板(6)远离配电箱(4)的侧壁固定连接三个内腔打磨单元(13)，且内腔打磨单元(13)关于步进电机(12)的输出轴的轴线环形分布设置，所述左安装板(6)远离配电箱(4)的侧壁上部连接有外壁打磨单元的一端，所述外壁打磨单元滑动连接有铁管(17)，所述外壁打磨单元的另一端固定连接在右安装板(11)上，

所述右安装板(11)远离外壁打磨单元的侧壁固定连接有储料箱(5)，且右安装板(11)与左安装板(6)平行设置，所述右安装板(11)的侧壁固定连接有三个内腔清理单元(14)，且内腔清理单元(14)与内腔打磨单元(13)同轴设置，所述外壁打磨单元的下方设置有工位切换单元(15)，所述工位切换单元(15)的一端与步进电机(12)的输出轴连接，所述工位切换单元(15)的另一端转动插接在右安装板(11)上，所述工位切换单元(15)与铁管(17)滚动连接；

所述工位切换单元(15)包括隔板(151)和电磁柱(152)，所述隔板(151)有三个，所述隔板(151)呈环形分布的固定连接在电磁柱(152)上，所述电磁柱(152)与步进电机(12)的转轴同轴固定连接，每个所述隔板(151)远离电磁柱(152)的侧壁均开设有缺口，所述缺口的内侧壁固定嵌有滚动电机(156)，所述滚动电机(156)的转轴同轴连接有固定轴(154)，所述固定轴(154)固定套接有橡胶辊轮(16)，所述固定轴(154)的另一端插接在缺口的内侧壁中，所述橡胶辊轮(16)位于缺口内，并与铁管(17)抵触，三个所述隔板(151)远离步进电机(12)的一端固定插接有同一个转动管(153)，所述转动管(153)与步进电机(12)的转轴同轴设置，所述转动管(153)转动插接在右安装板(11)中，且转动管(153)与储料箱(5)连通，所述转动管(153)的侧壁贯通连接有连接管(157)，所述连接管(157)固定嵌在隔板(151)内部，且隔板(151)的外侧壁开设有连通连接管(157)的喷水口(155)；

所述内腔打磨单元(13)包括第一直线电机(131)，所述第一直线电机(131)与左安装板(6)固定连接，所述第一直线电机(131)的输出端固定连接有打磨电机(132)，所述打磨电机(132)的输出端固定连接有清扫盘(133)；

所述内腔清理单元(14)包括第二直线电机(141)，所述第二直线电机(141)与右安装板(11)固定连接，所述第二直线电机(141)的输出端固定连接有喷头(142)，所述喷头(142)通过软管与储料箱(5)连接；

所述底板(1)的上端面开设有废液槽(2)，所述废液槽(2)的内侧壁开设有连通底板(1)的排水口(3)；

所述清扫盘(133)为圆柱体结构，位于上方的两个清扫盘(133)由海绵砂纸制成，位于下方的一个清扫盘(133)的外圈侧壁开设有四个以清扫盘(133)轴线为中心环形分布的滑动槽(134)，所述滑动槽(134)的内侧壁开设有卡槽(135)，且相邻的两个卡槽(135)轴对称设置，所述卡槽(135)的内壁通过第一伸缩弹簧连接有伸缩块(136)，且位于同一直径上的伸缩块(136)为一对，且两对伸缩块(136)靠近滑动槽(134)开口端的侧壁分别固定连接有抛光块(1310)和海绵刷(1311)，所述伸缩块(136)在滑动槽(134)内滑动，且伸缩块(136)收入卡槽(135)中，所述伸缩块(136)下端面远离卡槽(135)的一侧开设有插槽(137)，所述插槽(137)的内壁通过第二伸缩弹簧连接有插条(138)的一端，所述插条(138)的另一端连接有滑轨(139)，所述滑轨(139)固定连接在滑动槽(134)远离开口端的内壁上；

所述外壁打磨单元包括两个转动杆(7)，所述转动杆(7)的两端分别转动插接在左安装板(6)和右安装板(11)中，所述转动杆(7)的两端均活动套设有扭力弹簧(8)，同一转动杆(7)上的两个所述扭力弹簧(8)的一端分别固定连接在左安装板(6)和右安装板(11)上，且扭力弹簧(8)的另一端固定连接在转动杆(7)的外侧壁上，两个所述转动杆(7)分别固定连接有粗磨块(9)和细磨块(10)，所述粗磨块(9)和细磨块(10)均为弧形板，且粗磨块(9)和细磨块(10)的外侧壁均与设置在下方的铁管(17)的外侧壁抵触。

2.根据权利要求1所述的一种用于铁管的多工位全自动化打磨机，其特征在于，所述配电箱(4)包括电源、控制模块、散热模块。

3.根据权利要求1所述的一种用于铁管的多工位全自动化打磨机，其特征在于，所述储料箱(5)包括有水箱、连接水箱的抽水泵。

4.根据权利要求3所述的一种用于铁管的多工位全自动化打磨机，其特征在于，所述卡槽(135)的长度至少是伸缩块(136)长度的1.5倍。

5.根据权利要求1所述的一种用于铁管的多工位全自动化打磨机，其特征在于，所述内腔打磨单元(13)与内腔清理单元(14)之间的距离大于铁管(17)的长度。

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