CN111113451B - 一种管道外表面加工系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种管道外表面加工系统，转向机构可以通过定轴转动，来较大程度调整上方的喷涂切割机构相对于管材的圆周位置，同时可以驱动喷涂切割机构在底座的径向方向移动，针对不同管径管材，来调整位置；通过具有三自由度的喷涂切割机构对管材表面进行更加细致的加工，从而完成对不同管径管材的外表面加工，提高工作效率，也降低了人工成本，满足市场需求。

Description

一种管道外表面加工系统
技术领域
本发明涉及管道外表面加工技术领域，特别涉及一种管道外表面加工系统。
背景技术
在管道外表面加工过程当中，面对不同管径的管材，针对不同的加工方式，往往需要不同的加工装置，这就需要准备更多的加工装置，提高了加工成本。所以有必要设计一种可以高效地完成管道表面自动加工，并可针对不同管径进行加工的综合性加工装置。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种管道外表面加工系统，转向机构可以通过定轴转动，来较大程度调整上方的喷涂切割机构相对于管材的圆周位置，同时可以驱动喷涂切割机构在底座的径向方向移动，针对不同管径管材，来调整位置；通过具有三自由度的喷涂切割机构对管材表面进行更加细致的加工，从而完成对不同管径管材的外表面加工，提高工作效率，也降低了人工成本，满足市场需求。
本发明所使用的技术方案是：一种管道外表面加工系统，包括一个底座、一个内外齿环、一个锁紧座、两组转向机构、两组喷涂切割机构，其特征在于：所述内外齿环固定安装在底座的上面，所述锁紧座固定安装在底座上面的中心位置处。
所述转向机构包括一部滑块驱动电机、一个电机减速器、一个电机连接片、一个挡板、一个滑块、两根光轴、一根丝杠、一个端盖、一个滑台底座、一个内侧导向块、两部转向电机、两个转向齿轮、一个外侧导向块，所述电机连接片固定安装在滑台底座的一端，所述挡板固定安装在滑台底座的上面，所述滑块与滑台底座形成滑动配合，所述光轴穿过挡板和滑块，一端固定连接在电机连接片上，另一端固定连接在端盖上，所述丝杠穿过挡板和滑块，与滑块形成螺纹配合，丝杠一端与电机减速器的输出轴固定相连，另一端与挡板铰链连接，所述挡板固定连接在滑台底座的另一端，所述内侧导向块固定安装在滑台底座的下方，并且靠近底座中心，所述转向齿轮固定连接在转向电机的输出轴上，位于滑台底座的下面，两个转向齿轮与内外齿环形成齿轮啮合配合，所述外侧导向块固定安装在滑台底座的下面，并且远离底座中心。
所述喷涂切割机构包括一个喷涂切割机构第一支架、一个喷涂切割机构第二支架、一根第一电动缸连杆、三个电动缸、一根第二电动缸连杆、一根第一连杆、一个第一平台、一个第二平台、一根第二连杆、一个末端支撑座、一个热熔头、两部出丝电机、两个出丝滚轮、一个随动连杆、一个第二平台活动关节、一个随动缸体、一个第一平台活动关节，所述喷涂切割机构第一支架固定安装在滑块上，所述喷涂切割机构第二支架固定安装在喷涂切割机构第一支架的正面，所述第一电动缸连杆一端铰链连接在喷涂切割机构第二支架水平方向的一端，另一端铰链连接在第一平台上，所述的三个电动缸，其中一个的底座铰链连接在喷涂切割机构第二支架正面，靠近中心的位置处，水平放置，推杆一端铰链连接在第一电动缸连杆的中间位置处；其中一个的底座铰链连接在喷涂切割机构第二支架正面，靠近中心的位置处，垂直放置，推杆一端铰链连接在第二电动缸连杆的中间位置处，所述第二电动缸连杆一端铰链连接在喷涂切割机构第二支架垂直方向的一端，第二电动缸连杆的另一端铰链连接在第二平台上，所述第一连杆，一端铰链连接在地喷涂切割机构第二支架水平方向的另一端，第一连杆的另一端铰链连接在第一平台的另一端，所述第二连杆一端铰链连接在喷涂切割机构第二支架垂直方向的另一端，第二连杆的另一端铰链连接在第二平台的另一端，所述出丝滚轮固定安装在出丝电机的输出轴上，其中一个电动缸的底座固定安装在随动连杆上；所述第二平台活动关节，包含有十字轴，其中一轴铰链连接在第二平台中间，其中另一轴铰链连接在随动连杆中间部分，随动连杆与随动缸体形成滑动配合，随动缸体的末端，铰链连接在第一平台活动关节的一轴上，所述第一平台活动关节包含有十字轴，第一平台活动关节的另一轴铰链连接在第一平台的中间位置。
进一步的，所述底座为一镂空的圆盘状零件。
进一步的，所述滑块驱动电机固定安装在电机减速器的输入端，所述电机减速器固定安装在电机连接片上。
进一步的，所述转向电机固定安装在滑台底座上，方向向下，靠近滑台底座的边缘。
进一步的，所述喷涂切割机构第二支架为一个十字状板件。
进一步的，所述末端支撑座固定连接在其中一个电动缸推杆的末端。
进一步的，所述热熔头固定安装在末端支撑座的尖端。
进一步的，所述出丝电机固定安装在末端支撑座上。
本发明的有益效果：转向机构可以通过定轴转动，来较大程度调整上方的喷涂切割机构相对于管材的圆周位置，同时可以驱动喷涂切割机构在底座的径向方向移动，针对不同管径管材，来调整位置；通过具有三自由度的喷涂切割机构对管材表面进行更加细致的加工，从而完成对不同管径管材的外表面加工，提高工作效率，也降低了人工成本，满足市场需求。
附图说明
图1为本发明的整体结构装配示意图。
图2为本发明的转向机构示意图。
图3为本发明的喷涂切割机构第一视角示意图。
图4为本发明的喷涂切割机构第二视角示意图。
附图标号：1-底座；2-内外齿环；3-锁紧座；4-转向机构；5-喷涂切割机构；401-滑块驱动电机；402-电机减速器；403-电机连接片； 404-挡板；405-滑块；406-光轴；407-丝杠；408-端盖；409-滑台底座；410-内侧导向块；411-转向电机；412-转向齿轮；413-外侧导向块；501-喷涂切割机构第一支架；502-喷涂切割机构第二支架；503-第一电动缸连杆；504-电动缸；505-第二电动缸连杆；506-第一连杆；507-第一平台；508-第二平台；509-第二连杆；510-末端支撑座；511-热熔头；512-出丝电机；513-出丝滚轮；514-随动连杆；515-第二平台活动关节；516-随动缸体；517-第一平台活动关节。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例：如图1、图2、图3、图4所示的一种管道外表面加工系统，包括一个底座1、一个内外齿环2、一个锁紧座3、两组转向机构4、两组喷涂切割机构5，底座1为一镂空的圆盘状零件，内外齿环2固定安装在底座1的上面，锁紧座3，固定安装在底座1上面的中心位置处。
转向机构4包括一部滑块驱动电机401、一个电机减速器402、一个电机连接片403、一个挡板404、一个滑块405、两根光轴406、一根丝杠407、一个端盖408、一个滑台底座409、一个内侧导向块410、两部转向电机411、两个转向齿轮412、一个外侧导向块413，滑块驱动电机401固定安装在电机减速器402的输入端，电机减速器402固定安装在电机连接片403上，电机连接片403固定安装在滑台底座409的一端，挡板404固定安装在滑台底座409的上面，滑块405与滑台底座409形成滑动配合，光轴406穿过挡板404和滑块405，一端固定连接在电机连接片403上，另一端固定连接在端盖408上，丝杠407穿过挡板404和滑块405，与滑块405形成螺纹配合，丝杠407一端与电机减速器402的输出轴固定相连，另一端与挡板404铰链连接，挡板404固定连接在滑台底座409的另一端，内侧导向块410固定安装在滑台底座409的下方，并且靠近底座1中心，转向电机411固定安装在滑台底座409上，方向向下，靠近滑台底座409的边缘，转向齿轮412固定连接在转向电机411的输出轴上，位于滑台底座409的下面，两个转向齿轮412与内外齿环2形成齿轮啮合配合，外侧导向块413，固定安装在滑台底座409的下面，并且远离底座1中心。
喷涂切割机构5包括一个喷涂切割机构第一支架501、一个喷涂切割机构第二支架502、一根第一电动缸连杆503、三个电动缸504、一根第二电动缸连杆505、一根第一连杆506、一个第一平台507、一个第二平台508、一根第二连杆509、一个末端支撑座510、一个热熔头511、两部出丝电机512、两个出丝滚轮513、一个随动连杆514、一个第二平台活动关节515、一个随动缸体516、一个第一平台活动关节517，喷涂切割机构第一支架501固定安装在滑块405上，喷涂切割机构第二支架502固定安装在喷涂切割机构第一支架501的正面，为一个十字状板件，第一电动缸连杆503，一端铰链连接在喷涂切割机构第二支架502水平方向的一端，另一端铰链连接在第一平台507上，三个电动缸504，其中一个的底座铰链连接在喷涂切割机构第二支架502正面，靠近中心的位置处，水平放置，推杆一端，铰链连接在第一电动缸连杆503的中间位置处；其中一个的底座铰链连接在喷涂切割机构第二支架502正面，靠近中心的位置处，垂直放置，推杆一端，铰链连接在第二电动缸连杆505的中间位置处，第二电动缸连杆505一端铰链连接在喷涂切割机构第二支架502垂直方向的一端，第二电动缸连杆505的另一端铰链连接在第二平台508上，第一连杆506，一端铰链连接在地喷涂切割机构第二支架502水平方向的另一端，第一连杆506的另一端铰链连接在第一平台507的另一端，第二连杆509一端铰链连接在喷涂切割机构第二支架502垂直方向的另一端，第二连杆509的另一端铰链连接在第二平台508的另一端，末端支撑座510固定连接在其中一个电动缸504推杆的末端，热熔头511固定安装在末端支撑座510的尖端，出丝电机512，固定安装在末端支撑座510上，出丝滚轮513固定安装在出丝电机512的输出轴上，其中一个电动缸504的底座，固定安装在随动连杆514上，第二平台活动关节515，包含有十字轴，其中一轴，铰链连接在第二平台508中间，其中另一轴，铰链连接在随动连杆514中间部分，随动连杆514与随动缸体516形成滑动配合，随动缸体516的末端，铰链连接在第一平台活动关节517的一轴上，第一平台活动关节517，包含有十字轴，第一平台活动关节517的另一轴铰链连接在第一平台507的中间位置。
本发明在使用时，将等待加工的管材固定安装在锁紧座3上，转向机构4在控制系统预先设计的运动轨迹的控制下，启动滑块驱动电机401，从而带动滑块405沿丝杠407方向运动,根据管材的直径，调整滑块405到底座1中心的距离，从而调整喷涂切割机构5的末端支撑座510到底座1中心的距离, 启动两部转向电机411，从而带动两个转向齿轮412反向转动，使得转向齿轮412与内外齿环2产生相对运动，根据管材需要加工的位置，调整滑块405相对于管材的圆周位置，从而调整喷涂切割机构5的末端支撑座510相对于管材的圆周位置, 当末端支撑座510相对于管材的径向位置及圆周位置确定后，启动喷涂切割机构5对管材表面进行进一步加工处理，喷涂切割机构5具有两个转动自由度，一个移动自由度, 驱动第一电动缸连杆503的电动缸504，使喷涂切割机构5产生转轴垂直方向的一个转动，驱动第二电动缸连杆505的电动缸504，使喷涂切割机构5产生转轴水平方向的一个转动，安装在随动连杆514末端的电动缸504，产生一个推杆方向的移动，当需要对管材表面的一定区域进行焊接或者雕刻等操作时， 按照一定区域内运动轨迹的需求，三个电动缸504相互配合运动，使喷涂切割机构5的末端支撑座510按照一定的要求运动，热熔头511按照管材表面的加工需求，对耗材进行加热熔融，出丝电机512按照管材表面的加工需求转动，驱动出丝滚轮513，对耗材进行进给，进而完成对管材表面的焊接或者切割等操作。

Claims (8)

1.一种管道外表面加工系统，包括一个底座（1）、一个内外齿环（2）、一个锁紧座（3）、两组转向机构（4）、两组喷涂切割机构（5），其特征在于：所述内外齿环（2）固定安装在底座（1）的上面，所述锁紧座（3）固定安装在底座（1）上面的中心位置处；
所述转向机构（4）包括一部滑块驱动电机（401）、一个电机减速器（402）、一个电机连接片（403）、一个挡板（404）、一个滑块（405）、两根光轴（406）、一根丝杠（407）、一个端盖（408）、一个滑台底座（409）、一个内侧导向块（410）、两部转向电机（411）、两个转向齿轮（412）、一个外侧导向块（413），所述电机连接片（403）固定安装在滑台底座（409）的一端，所述挡板（404）固定安装在滑台底座（409）的上面，所述滑块（405）与滑台底座（409）形成滑动配合，所述两根光轴（406）穿过挡板（404）和滑块（405），一端固定连接在电机连接片（403）上，另一端固定连接在端盖（408）上，所述丝杠（407）穿过挡板（404）和滑块（405），与滑块（405）形成螺纹配合，丝杠（407）一端与电机减速器（402）的输出轴固定相连，另一端与挡板（404）铰链连接，所述挡板（404）固定连接在滑台底座（409）的另一端，所述内侧导向块（410）固定安装在滑台底座（409）的下方，并且靠近底座（1）中心，在每部转向电机（411）的输出轴上固定连接有一个转向齿轮（412），位于滑台底座（409）的下面，两个转向齿轮（412）与内外齿环（2）形成齿轮啮合配合，所述外侧导向块（413）固定安装在滑台底座（409）的下面，并且远离底座（1）中心；
所述喷涂切割机构（5）包括一个喷涂切割机构第一支架（501）、一个喷涂切割机构第二支架（502）、一根第一电动缸连杆（503）、三个电动缸（504）、一根第二电动缸连杆（505）、一根第一连杆（506）、一个第一平台（507）、一个第二平台（508）、一根第二连杆（509）、一个末端支撑座（510）、一个热熔头（511）、两部出丝电机（512）、两个出丝滚轮（513）、一个随动连杆（514）、一个第二平台活动关节（515）、一个随动缸体（516）、一个第一平台活动关节（517），所述喷涂切割机构第一支架（501）固定安装在滑块（405）上，所述喷涂切割机构第二支架（502）固定安装在喷涂切割机构第一支架（501）的正面，所述第一电动缸连杆（503）一端铰链连接在喷涂切割机构第二支架（502）水平方向的一端，另一端铰链连接在第一平台（507）上，所述的三个电动缸（504），其中一个电动缸（504）的底座铰链连接在喷涂切割机构第二支架（502）正面，靠近中心的位置处，水平放置，推杆一端铰链连接在第一电动缸连杆（503）的中间位置处；另一个电动缸（504）的底座铰链连接在喷涂切割机构第二支架（502）正面，靠近中心的位置处，垂直放置，推杆一端铰链连接在第二电动缸连杆（505）的中间位置处；所述第二电动缸连杆（505）一端铰链连接在喷涂切割机构第二支架（502）垂直方向的一端，第二电动缸连杆（505）的另一端铰链连接在第二平台（508）上，所述第一连杆（506），一端铰链连接在地喷涂切割机构第二支架（502）水平方向的另一端，第一连杆（506）的另一端铰链连接在第一平台（507）的另一端，所述第二连杆（509）一端铰链连接在喷涂切割机构第二支架（502）垂直方向的另一端，第二连杆（509）的另一端铰链连接在第二平台（508）的另一端，在每部出丝电机（512）的输出轴上固定安装有一个出丝滚轮（513），第三个电动缸（504）的底座固定安装在随动连杆（514）上；所述第二平台活动关节（515），包含有十字轴，其中一轴铰链连接在第二平台（508）中间，其中另一轴铰链连接在随动连杆（514）中间部分，随动连杆（514）与随动缸体（516）形成滑动配合，随动缸体（516）的末端，铰链连接在第一平台活动关节（517）的一轴上，所述第一平台活动关节（517）包含有十字轴，第一平台活动关节（517）的另一轴铰链连接在第一平台（507）的中间位置。
2.如权利要求1所述的一种管道外表面加工系统，其特征在于：所述底座（1）为一镂空的圆盘状零件。
3.如权利要求1所述的一种管道外表面加工系统，其特征在于：所述滑块驱动电机（401）固定安装在电机减速器（402）的输入端，所述电机减速器（402）固定安装在电机连接片（403）上。
4.如权利要求1所述的一种管道外表面加工系统，其特征在于：所述两部转向电机（411）固定安装在滑台底座（409）上，方向向下，靠近滑台底座（409）的边缘。
5.如权利要求1所述的一种管道外表面加工系统，其特征在于：所述喷涂切割机构第二支架（502）为一个十字状板件。
6.如权利要求1所述的一种管道外表面加工系统，其特征在于：所述末端支撑座（510）固定连接在第三个电动缸（504）推杆的末端。
7.如权利要求1所述的一种管道外表面加工系统，其特征在于：所述热熔头（511）固定安装在末端支撑座（510）的尖端。
8.如权利要求1所述的一种管道外表面加工系统，其特征在于：所述两部出丝电机（512）固定安装在末端支撑座（510）上。
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