CN110421214A - 一种圆管上切割方槽的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及切割槽领域，具涉及一种圆管上切割方槽设备，包括钻方孔的钻孔组件、还包括底座、夹紧组件、承托组件、压紧组件和三轴移动组件，三轴移动组件包括X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，X轴移动机构设置于底座的两侧，Z轴移动机构的底部与X轴移动机构的移动端连接，Y轴移动机构与Z轴移动机构的移动端连接，钻孔组件与Y轴移动机构的移动端连接，承托组件包括两个固定托架和两个能够升降的移动托架，压紧组件包括一个能够平移的压紧气缸，夹紧机构包括驱动箱和三爪卡盘，通过对圆管的固定，保证圆管不会滑动或移动，再通过三轴移动组件保证钻孔装置的钻头准确落在所需加工方槽的表面。

Description

一种圆管上切割方槽的设备

技术领域

本发明涉及机加工领域，具体涉及一种圆管上切割方槽的设备。

背景技术

现如今机械设备零件中圆管的作用越来越大，起到了连接、传输等许多重要的作用，应用的愈加广泛导致了圆管在使用过程中需要和各式各样的零件进行配合连接等等，这时就需要对圆管进行稍微的加工，给圆管开各式各样的槽口，以便于对圆管各种形状配合连接的需求。目前在圆管上进行方形槽的开口主要通过高精度的车床进行加工，而车床设备造价昂为，在面对一些精度要求不高的场合，会造成资源浪费，不适用于一些小型企业，因此有必要设计一种更加简单的专用于圆管开方槽的设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种圆管上切割方槽的设备。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种圆管上切割方槽的设备，包括用于钻方孔的钻孔组件、底座、夹紧组件、承托组件、压紧组件和三轴移动组件，承托组件设置于底座顶部，夹紧组件设置于底座的一端，压紧组件设置于底座顶部并且位于承托组件的旁侧，三轴移动组件包括X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，X轴移动机构设置于底座的两侧，Z轴移动机构的底部与X轴移动机构的移动端连接，Y轴移动机构与Z轴移动机构的移动端连接，钻孔组件位于底座的正上方，钻孔组件与Y轴移动机构的移动端连接，承托组件包括两个固定托架和两个能够升降的移动托架，两个固定托架分别固定设置于底座的顶部两端，两个移动托架位于两个固定托架之间，压紧组件包括一个能够平移的压紧气缸，夹紧机构包括驱动箱和三爪卡盘，驱动箱设置于底座的一端，三爪卡盘设置于驱动箱的上半部并且与驱动箱传动连接，三爪卡盘与两个固定托架的中心线重合。

作为圆管上切割方槽的设备的一种优选方案，固定托架位于底座顶部的两端，固定托架的结构包括固定块和第一V型管架，第一V型管架呈竖直状态固定设置于固定块的顶部。

作为圆管上切割方槽的设备的一种优选方案，两个移动托架均位于两个固定托架的之间，每个移动托架均包括第一移动滑座、第二V型管架和升降气缸，第一移动滑座位于底座顶部，升降气缸呈竖直状态设置于第一移动滑座的顶部，并且升降气缸的输出端竖直向上设置，第二V型管架呈竖直状态固定设置于升降气缸的顶部，升降气缸的输出端与第二V型管架的底部固定连接，第一V型管架和第二V型管架的结构相同，第一V型管架和第二V型管架内侧均设有若干个滑轮。

作为圆管上切割方槽的设备的一种优选方案，两个固定托架之间设有第一螺纹杆和第一滑轨，两个第一移动滑座的底部均与第一滑轨滑动连接，第一螺纹杆的两端分别与两个第一轴座设置于底座上方，两个第一移动滑座均与第一螺纹杆螺纹连接，其中一个固定块的旁侧设有一个第一电机，第一电机的输出轴和第一螺纹杆的一端均设有第一同步轮，两个第一同步轮之间通过第一同步带连接。

作为圆管上切割方槽的设备的一种优选方案，压紧组件包括第二电机、压紧气缸、第二螺纹杆、第一导向杆和第二移动滑座，第二螺纹杆位于第一滑轨远离第一螺纹杆的一侧，第一导向杆与第二螺纹杆平行并且位于第二螺纹杆的旁侧，第二螺纹杆与第一导向杆的两端均分别通过两个第二轴座设置于底座上方，第二螺纹杆和第一导向杆均穿过第二移动滑座，并且第二移动滑座与第二螺纹杆螺纹连接，压紧气缸呈竖直状态设置于第二移动滑座的顶部，第二电机输出轴与第二螺纹杆的一端固定连接。

作为圆管上切割方槽的设备的一种优选方案，X轴移动机构包括两个对称设置于底座两侧的平移组件和一个第三电机，每个平移组件均包括底板、第三移动滑座、第三螺纹杆和第二滑轨，第二滑轨固定设置于底板顶部，第三螺纹杆通过两个第三轴套呈水平状态设置于底座顶部，第二滑轨与第三螺纹杆平行，第三移动滑座的底部第二滑轨滑动连接，第三螺纹杆穿过第三移动滑座并且二者螺纹连接，第三电机的输出轴与其中一个第三螺纹杆固定连接，两个第三螺纹杆之间通过第二同步带传动连接。

作为圆管上切割方槽的设备的一种优选方案，Z轴移动机构包括两个对称设置的纵移组件和第四电机，两个纵移机构分别设置于两个第三移动滑座顶部，每个纵移组件均包括升降板、顶板、第四螺纹杆、第二导向杆和两个支撑柱，两个支撑柱呈竖直状态设置并且两个支撑柱的底部均第三移动滑座的顶部固定连接，顶板呈水平状态固定设置于两个支撑柱的顶部，升降板呈水平状态滑动套设于两个支撑柱外侧，第四螺纹杆和第二导向杆均呈竖直设置并且二者均贯穿升降板，第四螺纹杆和第二导向杆的上下端均分别与顶板和第三移动滑块连接，第四电机固定设置于顶板的一侧，第四电机的输出轴竖直向下与第四螺纹杆的上端固定连接，第四螺纹杆的下端与第三移动滑座转动连接，第四螺纹杆与升降板螺纹连接。

作为圆管上切割方槽的设备的一种优选方案，Y轴移动机构包括第五螺纹杆、第三导向杆和第五电机，第五螺纹杆和第三导向杆均呈水平状态架设于两个升降板之间，第三导向杆和第五螺纹杆平行，每个升降板上均设有用于供第五螺纹杆和第三导向杆轴接的第三轴座，第五电机设置在其中一个升降板的顶部，第五电机的输出轴与第五螺纹杆的一端固定连接，第五螺纹杆和第三导向杆同时穿过钻孔组件，钻孔组件与第五螺纹杆螺纹连接。

有益效果：通过吊架将圆管呈水平下放，接着两个升降气缸带动两个第二V型管架上升接住圆管，之后升降气缸带动两个第二V型管架下降，直至两个固定托架将圆管的两端承托住，接着吊装带动圆管平移直至圆管端部被三爪卡盘夹紧，接着压紧气缸压紧圆管，通过移动X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构使钻孔组件的钻头能够在三维坐标系内准确移动到圆管正上方并准确地切割出方槽，此装置不仅结构简单能精准加工产品，而且装备造价不高，适用于小型管加工作业场合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明的立体结构示意图。

图2所示为本发明的俯视图。

图3所示为承托组件的立体结构示意图。

图4所示为三轴移动组件的立体结构示意图。

图中：钻孔组件1、底座2、压紧气缸3、驱动箱4、三爪卡盘5、固定块6、第一V型管架7、第一移动滑座8、第二V型管架9、升降气缸10、滑轮11、第一螺纹杆12、第一轴座13、第一电机14、第一同步轮15、第一同步带16、第二电机17、莱洛钻头18、第二螺纹杆19、第一导向杆20、第二移动滑座21、第二轴座22、第三电机23、第三移动滑座24、第三螺纹杆25、第二滑轨26、第四电机27、升降板28、顶板29、第四螺纹杆30、第二导向杆31、支撑柱32、第五螺纹杆33、第三导向杆34、第五电机35、第一滑轨36、第二同步带37。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图4所示的一种圆管上切割方槽的设备，包括用于钻方孔的钻孔组件1、底座2、夹紧组件、承托组件、压紧组件和三轴移动组件，承托组件设置于底座2顶部，夹紧组件设置于底座2的一端，压紧组件设置于底座2顶部并且位于承托组件的旁侧，三轴移动组件包括X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，X轴移动机构设置于底座2的两侧，Z轴移动机构的底部与X轴移动机构的移动端连接，Y轴移动机构与Z轴移动机构的移动端连接，钻孔组件1位于底座2的正上方，钻孔组件1与Y轴移动机构的移动端连接，承托组件包括两个固定托架和两个能够升降的移动托架，两个固定托架分别固定设置于底座2的顶部两端，两个移动托架位于两个固定托架之间，压紧组件包括一个能够平移的压紧气缸3，夹紧机构包括驱动箱4和三爪卡盘5，驱动箱4设置于底座2的一端，三爪卡盘5设置于驱动箱4的上半部并且与驱动箱4传动连接，三爪卡盘5与两个固定托架的中心线重合。钻孔组件1内连接有莱洛钻头18能够在圆管上切割方槽。

固定托架位于底座2顶部的两端，固定托架的结构包括固定块6和第一V型管架7，第一V型管架7呈竖直状态固定设置于固定块6的顶部。第一V型管架7的凹槽内可以放置不同大小直径的圆管，用于切割不同管径的圆管。

两个移动托架均位于两个固定托架的之间，每个移动托架均包括第一移动滑座8、第二V型管架9和升降气缸10，第一移动滑座8位于底座2顶部，升降气缸10呈竖直状态设置于第一移动滑座8的顶部，并且升降气缸10的输出端竖直向上设置，第二V型管架9呈竖直状态固定设置于升降气缸10的顶部，升降气缸10的输出端与第二V型管架9的底部固定连接，第一V型管架7和第二V型管架9的结构相同，第一V型管架7和第二V型管架9内侧均设有若干个滑轮11。通过升降气缸10的输出轴端使第二V型管架9上下移动来接住下放的圆管。

两个固定托架之间设有第一螺纹杆12和第一滑轨36，两个第一移动滑座8的底部均与第一滑轨36滑动连接，第一螺纹杆12的两端分别与两个第一轴座13设置于底座2上方，两个第一移动滑座8均与第一螺纹杆12螺纹连接，其中一个固定块6的旁侧设有一个第一电机14，第一电机14的输出轴和第一螺纹杆12的一端均设有第一同步轮15，两个第一同步轮15之间通过第一同步带16连接。第一电机14的输出轴通过第一同步带16带动第一螺纹杆12转动，进而使第一移动滑座8来回移动。

压紧组件包括第二电机17、压紧气缸3、第二螺纹杆19、第一导向杆20和第二移动滑座21，第二螺纹杆19位于第一滑轨远离第一螺纹杆12的一侧，第一导向杆20与第二螺纹杆19平行并且位于第二螺纹杆19的旁侧，第二螺纹杆19与第一导向杆20的两端均分别通过两个第二轴座22设置于底座2上方，第二螺纹杆19和第一导向杆20均穿过第二移动滑座21，并且第二移动滑座21与第二螺纹杆19螺纹连接，压紧气缸3呈竖直状态设置于第二移动滑座21的顶部，第二电机17输出轴与第二螺纹杆19的一端固定连接。压紧气缸3的输出轴用于压紧圆管避免圆管在垂直方向跳动。

X轴移动机构包括两个对称设置于底座2两侧的平移组件和一个第三电机23，每个平移组件均包括底板、第三移动滑座24、第三螺纹杆25和第二滑轨26，第二滑轨26固定设置于底板顶部，第三螺纹杆25通过两个第三轴套呈水平状态设置于底座2顶部，第二滑轨26与第三螺纹杆25平行，第三移动滑座24的底部第二滑轨26滑动连接，第三螺纹杆25穿过第三移动滑座24并且二者螺纹连接，第三电机23的输出轴与其中一个第三螺纹杆25固定连接，两个第三螺纹杆25之间通过第二同步带37传动连接。第三电机23输出端通过带动第三螺纹杆25的一端转动促使第三移动滑座24沿着第二滑轨26来回移动。

Z轴移动机构包括两个对称设置的纵移组件和第四电机27，两个纵移机构分别设置于两个第三移动滑座24顶部，每个纵移组件均包括升降板28、顶板29、第四螺纹杆30、第二导向杆31和两个支撑柱32，两个支撑柱32呈竖直状态设置并且两个支撑柱32的底部均第三移动滑座24的顶部固定连接，顶板29呈水平状态固定设置于两个支撑柱32的顶部，升降板28呈水平状态滑动套设于两个支撑柱32外侧，第四螺纹杆30和第二导向杆31均呈竖直设置并且二者均贯穿升降板28，第四螺纹杆30和第二导向杆31的上下端均分别与顶板29和第三移动滑块连接，第四电机27固定设置于顶板29的一侧，第四电机27的输出轴竖直向下与第四螺纹杆30的上端固定连接，第四螺纹杆30的下端与第三移动滑座24转动连接，第四螺纹杆30与升降板28螺纹连接。支撑柱32用于支撑钻孔组件1的主要重量，通过第四电机27输出端转动带动第四螺纹杆30的转动使升降板28能在竖直方向来回移动。

Y轴移动机构包括第五螺纹杆33、第三导向杆34和第五电机35，第五螺纹杆33和第三导向杆34均呈水平状态架设于两个升降板28之间，第三导向杆34和第五螺纹杆33平行，每个升降板28上均设有用于供第五螺纹杆33和第三导向杆34轴接的第三轴座，第五电机35设置在其中一个升降板28的顶部，第五电机35的输出轴与第五螺纹杆33的一端固定连接，第五螺纹杆33和第三导向杆34同时穿过钻孔组件1，钻孔组件1与第五螺纹杆33螺纹连接。第五电机35输出端通过带动第五螺纹杆33转动从而使钻孔组件1水平移动。

工作原理：通过吊架将圆管呈水平下放，接着两个升降气缸10带动两个第二V型管架7上升接住圆管，之后升降气缸10带动两个第二V型管架9下降，直至两个固定托架将圆管的两端承托住，接着吊装带动圆管平移直至圆管端部被三爪卡盘5夹紧，接着压紧气缸3压紧圆管，通过移动X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构使钻孔组件1的钻头能够在三维坐标系内准确移动到圆管正上方并准确地切割出方槽。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (8)

1.一种圆管上切割方槽的设备，包括用于钻方孔的钻孔组件（1），其特征在于，还包括底座（2）、夹紧组件、承托组件、压紧组件和三轴移动组件，承托组件设置于底座（2）顶部，夹紧组件设置于底座（2）的一端，压紧组件设置于底座（2）顶部并且位于承托组件的旁侧，三轴移动组件包括X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，X轴移动机构设置于底座（2）的两侧，Z轴移动机构的底部与X轴移动机构的移动端连接，Y轴移动机构与Z轴移动机构的移动端连接，钻孔组件（1）位于底座（2）的正上方，钻孔组件（1）与Y轴移动机构的移动端连接，承托组件包括两个固定托架和两个能够升降的移动托架，两个固定托架分别固定设置于底座（2）的顶部两端，两个移动托架位于两个固定托架之间，压紧组件包括一个能够平移的压紧气缸（3），夹紧机构包括驱动箱（4）和三爪卡盘（5），驱动箱（4）设置于底座（2）的一端，三爪卡盘（5）设置于驱动箱（4）的上半部并且与驱动箱（4）传动连接，三爪卡盘（5）与两个固定托架的中心线重合。

2.根据权利要求1所述的一种圆管上切割方槽的设备，其特征在于，固定托架位于底座（2）顶部的两端，固定托架的结构包括固定块（6）和第一V型管架（7），第一V型管架（7）呈竖直状态固定设置于固定块（6）的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种圆管上切割方槽的设备，其特征在于，两个移动托架均位于两个固定托架的之间，每个移动托架均包括第一移动滑座（8）、第二V型管架（9）和升降气缸（10），第一移动滑座（8）位于底座（2）顶部，升降气缸（10）呈竖直状态设置于第一移动滑座（8）的顶部，并且升降气缸（10）的输出端竖直向上设置，第二V型管架（9）呈竖直状态固定设置于升降气缸（10）的顶部，升降气缸（10）的输出端与第二V型管架（9）的底部固定连接，第一V型管架（7）和第二V型管架（9）的结构相同，第一V型管架（7）和第二V型管架（9）内侧均设有若干个滑轮（11）。

4.根据权利要求3所述的一种圆管上切割方槽的设备，其特征在于，两个固定托架之间设有第一螺纹杆（12）和第一滑轨（36），两个第一移动滑座（8）的底部均与第一滑轨（36）滑动连接，第一螺纹杆（12）的两端分别与两个第一轴座（13）设置于底座（2）上方，两个第一移动滑座（8）均与第一螺纹杆（12）螺纹连接，其中一个固定块（6）的旁侧设有一个第一电机（14），第一电机（14）的输出轴和第一螺纹杆（12）的一端均设有第一同步轮（15），两个第一同步轮（15）之间通过第一同步带（16）连接。

5.根据权利要求4所述的一种圆管上切割方槽的设备，其特征在于，压紧组件包括第二电机（17）、压紧气缸（3）、第二螺纹杆（19）、第一导向杆（20）和第二移动滑座（21），第二螺纹杆（19）位于第一滑轨（36）远离第一螺纹杆（12）的一侧，第一导向杆（20）与第二螺纹杆（19）平行并且位于第二螺纹杆（19）的旁侧，第二螺纹杆（19）与第一导向杆（20）的两端均分别通过两个第二轴座（22）设置于底座（2）上方，第二螺纹杆（19）和第一导向杆（20）均穿过第二移动滑座（21），并且第二移动滑座（21）与第二螺纹杆（19）螺纹连接，压紧气缸（3）呈竖直状态设置于第二移动滑座（21）的顶部，第二电机（17）输出轴与第二螺纹杆（19）的一端固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种圆管上切割方槽的设备，其特征在于，X轴移动机构包括两个对称设置于底座（2）两侧的平移组件和一个第三电机（23），每个平移组件均包括底板、第三移动滑座（24）、第三螺纹杆（25）和第二滑轨（26），第二滑轨（26）固定设置于底板顶部，第三螺纹杆（25）通过两个第三轴套呈水平状态设置于底座（2）顶部，第二滑轨（26）与第三螺纹杆（25）平行，第三移动滑座（24）的底部第二滑轨（26）滑动连接，第三螺纹杆（25）穿过第三移动滑座（24）并且二者螺纹连接，第三电机（23）的输出轴与其中一个第三螺纹杆（25）固定连接，两个第三螺纹杆（25）之间通过第二同步带传动连接。

7.根据权利要求6所述的一种圆管上切割方槽的设备，其特征在于，Z轴移动机构包括两个对称设置的纵移组件和第四电机（27），两个纵移机构分别设置于两个第三移动滑座（24）顶部，每个纵移组件均包括升降板（28）、顶板（29）、第四螺纹杆（30）、第二导向杆（31）和两个支撑柱（32），两个支撑柱（32）呈竖直状态设置并且两个支撑柱（32）的底部均第三移动滑座（24）的顶部固定连接，顶板（29）呈水平状态固定设置于两个支撑柱（32）的顶部，升降板（28）呈水平状态滑动套设于两个支撑柱（32）外侧，第四螺纹杆（30）和第二导向杆（31）均呈竖直设置并且二者均贯穿升降板（28），第四螺纹杆（30）和第二导向杆（31）的上下端均分别与顶板（29）和第三移动滑块连接，第四电机（27）固定设置于顶板（29）的一侧，第四电机（27）的输出轴竖直向下与第四螺纹杆（30）的上端固定连接，第四螺纹杆（30）的下端与第三移动滑座（24）转动连接，第四螺纹杆（30）与升降板（28）螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的一种圆管上切割方槽的设备，其特征在于，Y轴移动机构包括第五螺纹杆（33）、第三导向杆（34）和第五电机（35），第五螺纹杆（33）和第三导向杆（34）均呈水平状态架设于两个升降板（28）之间，第三导向杆（34）和第五螺纹杆（33）平行，每个升降板（28）上均设有用于供第五螺纹杆（33）和第三导向杆（34）轴接的第三轴座，第五电机（35）设置在其中一个升降板（28）的顶部，第五电机（35）的输出轴与第五螺纹杆（33）的一端固定连接，第五螺纹杆（33）和第三导向杆（34）同时穿过钻孔组件（1），钻孔组件（1）与第五螺纹杆（33）螺纹连接。