CN112264895B - 集成式砂带可胀紧磨削设备以及自动修磨机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于焊接钢管生产设备技术领域，具体涉及一种集成式砂带可胀紧磨削设备以及自动修磨机器人，旨在解决现有的磨削头砂带安装、调节困难的问题；其中，设备包括砂带胀紧装置、磨削装置和机架，砂带胀紧装置与磨削装置上下设置承载砂带；砂带胀紧装置包括胀紧轮、胀紧轴和胀紧控制装置，胀紧轴的一端凸出机架设置形成悬臂端，另一端设置于机架内部形成控制端，胀紧轮套设于悬臂端，胀紧控制装置设置于控制端以驱动胀紧轮靠近或远离磨削装置；磨削装置包括磨削轮和磨削驱动装置，磨削轮间隙设置于磨削驱动装置的动力输出端，动力输出端的中心轴线与胀紧轴的中心轴线平行设置；磨削驱动装置装设于机架；通过本发明可实现砂带的灵活安装及调节。

Description

集成式砂带可胀紧磨削设备以及自动修磨机器人

技术领域

本发明属于焊接钢管生产设备技术领域，具体涉及一种集成式砂带可胀紧磨削设备以及自动修磨机器人。

背景技术

在钢管管端段焊缝修磨作业中，磨削头充当了重要角色，特别是采用各种人工控制机械或机器人自动修磨作业中更是少不了磨削头的应用。传统的钢管管端内、外焊缝的修磨中，由于磨削机构对磨削头的体积、重量的要求不敏感，多采用钢轮硫化一层橡胶层再在橡胶外圆套上砂带的方式或者是带有砂带胀紧机构的磨削头进行磨削；前者砂带安装时砂带的周长要比橡胶外径略小以保证砂带安装后橡胶对砂带具有一定的张紧作用以保证砂带磨削工作能正常进行。其优点是结构简单，磨削效率高，成本低；缺点是砂带安装困难，橡胶对砂带的张紧作用不稳定。如果采用较大的过盈安装砂带虽可以保证砂带磨削作业的稳定性，但更换砂带时的安装难度很大，费时费力综合效益差；后者由于电机驱动磨削轮以及胀紧机构中胀紧轮对砂带通过螺钉调整胀紧轮与磨削轮的轮间距实现砂带胀紧并分内、外焊缝两套装置分两个工序分别进行内、外管端焊缝的磨削，其不足是砂带胀紧机构尺寸大、磨削头重量较大，不能直接应用在机器人上实现智能管端焊缝磨削；并且该种磨削头工作费时费力，工作效率受到限制；随着生产线智能装备及工艺技术的提升，采用机器人进行焊接钢管管端焊缝自动磨削既可以减少劳动力成本又可以提高磨削的工作效率。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的磨削头砂带安装、调节困难的问题，本发明提供了一种集成式砂带可胀紧磨削设备以及自动修磨机器人。

本发明的第一方面提供了一种集成式砂带可胀紧磨削设备，该设备包括砂带胀紧装置、磨削装置和机架，所述砂带胀紧装置与所述磨削装置上下设置以形成承载砂带的支撑装置；

所述砂带胀紧装置包括胀紧轮、胀紧轴和胀紧控制装置，所述胀紧轴的一端凸出所述机架设置形成悬臂端，所述胀紧轮固定套设设置于所述悬臂端；所述胀紧轴的另一端设置于所述机架内部形成控制端，所述胀紧控制装置设置于所述控制端以驱动所述胀紧轮靠近或远离所述磨削装置；

所述磨削装置包括磨削轮、磨削力分散装置和磨削驱动装置；所述磨削轮通过内置轴承装设于所述磨削力分散装置，且所述磨削轮的轴孔与所述磨削驱动装置的动力输出端间隙设置；所述磨削力分散装置与所述磨削驱动装置的动力输出端同轴设置，且与所述机架固定连接；所述磨削驱动装置的动力输出端的中心轴线与所述胀紧轴的中心轴线平行设置；所述磨削驱动装置装设于所述机架；

在工作状态下，套设于所述砂带胀紧装置、所述磨削装置外侧的砂带通过所述砂带胀紧装置处于胀紧状态；在需要调节状态下，所述胀紧控制装置驱动所述胀紧轴上升或下降以带动所述胀紧轮升降实现砂带的胀紧力调节以及胀紧/松弛调节。

在一些优选实施例中，所述胀紧控制装置包括凸轮扳手、弹簧和弹簧导向芯轴，所述凸轮扳手和所述弹簧分别设置于所述控制端的上下两侧；所述弹簧导向芯轴贯穿所述弹簧设置，所述弹簧导向芯轴的一端凸出所述控制端设置且与所述凸轮扳手的铰接部铰接设置；

所述控制端的顶部开设有第一凹槽，所述凸轮扳手的作用部抵紧所述第一凹槽设置；所述控制端的内部开设有用于所述弹簧导向芯轴穿设的限位通孔，所述限位通孔与所述第一凹槽连通设置，并且所述限位通孔的内径小于所述弹簧的外径；所述控制端的底部开设有与所述限位通孔连通的第二凹槽，所述弹簧的上部抵紧所述第二凹槽设置；

所述凸轮扳手还包括凸缘部，所述凸缘部到所述铰接部的距离大于所述作用部到所述铰接部的距离；

当需要安装砂带时，所述凸轮扳手顺时针旋转使所述凸缘部与所述第一凹槽抵紧以使所述胀紧轴向下移动，此时所述弹簧处于压缩状态；当需要胀紧砂带时，所述凸轮扳手逆时针旋转使所述作用部与所述第一凹槽抵紧，所述胀紧轴在所述弹簧的弹性势能作用下带动所述胀紧轴向上移动。

在一些优选实施例中，所述弹簧导向芯轴的另一端设置有弹簧托架，所述弹簧导向芯轴贯穿所述弹簧托架设置，且所述弹簧设置于所述弹簧托架的凹槽内部；所述弹簧托架的下部设置有锁圈和定位销，所述定位销与所述锁圈可拆卸连接；所述弹簧托架的下部设置有胀紧机构支撑架，所述弹簧导向芯轴贯穿所述胀紧机构支撑架的中心孔设置，并且所述弹簧导向芯轴远离所述胀紧轴的一端的直径大于所述中心孔的内径。

在一些优选实施例中，所述控制端的外侧倒扣设置有安全护罩，所述安全护罩开设有通孔，所述通孔用于所述凸轮扳手的穿设以进行对所述胀紧轮的升降调节；

所述通孔的尺寸不小于所述凸轮扳手的第一极限位置到第二极限位置之间的距离；所述第一极限位置为所述凸轮扳手处于所述作用部与所述胀紧轴抵紧的状态，所述第二极限位置为所述凸轮扳手处于所述凸缘部与所述胀紧轴抵紧的状态。

在一些优选实施例中，所述胀紧轴上还设置有限位部，所述限位部设置于所述悬臂端与所述控制端之间，且所述限位部的直径大于所述悬臂端、所述控制端的直径。

在一些优选实施例中，该设备还设置有平衡装置，所述平衡装置设置于所述控制端远离所述胀紧轮的端部，以保证所述胀紧轴带动所述胀紧轮的上下平稳移动。

在一些优选实施例中，所述平衡装置包括胀紧轴尾部支撑件和平衡挂簧；所述胀紧轴尾部支撑件的一端与所述胀紧轴的底部连接，另一端固定连接至所述机架以承载所述胀紧轴尾部；所述平衡挂簧包括第一尾簧挂钩、第二尾簧挂钩和拉簧，所述第一尾簧挂钩悬臂设置于所述胀紧轴尾部，所述第二尾簧挂钩固定悬臂设置于所述胀紧轴尾部支撑件，所述拉簧的一端设置于所述第一尾簧挂钩的钩槽，另一端设置于所述第二尾簧挂钩的钩槽。

在一些优选实施例中，该设备还包括激光检测装置，所述激光检测装置设置于所述机架，用于识别待磨削的焊缝部位以及检测待磨削的焊缝尺寸。

在一些优选实施例中，该设备还包括防护装置，所述防护装置倒扣罩设设置于所述砂带胀紧装置与所述磨削装置的外侧，且所述防护装置与所述磨削轮的磨削转动互不干涉。

本发明的第二方面提供了一种自动修磨机器人，所述自动修磨机器人包括机器人主体和机械臂，所述机械臂安装于所述机器人主体；所述机械臂具有绕自身轴线旋转以及沿自身轴线移动的自由度；所述机械臂的端部装设有磨削装置，所述磨削装置与所述机械臂通过法兰连接以在所述机械臂的带动下对焊管管端的焊缝进行自动磨削，所述磨削装置为上面任一项所述的集成式砂带可胀紧磨削设备。

本发明的有益效果为：

1)通过本发明集成式砂带可胀紧磨削设备中的砂带胀紧装置可实现砂带的灵活调节，使砂带更换过程更加方便快捷，安全可靠，同时可有效提高砂带与磨削轮的可靠结合；此外，通过砂带胀紧装置与磨削装置上下设置，既能提高磨削稳定性，又可有效节约磨削设备的空间尺寸。

2)本发明中的集成式砂带可胀紧磨削设备集成了焊缝自动检测、动力头、磨削轮、砂带胀紧机构、安全护罩等一整套装置，集成化程度高；通过法兰与机器人臂前端安装盘连接，可实现机器人携带“集成式砂带可胀紧磨削头”进行焊管管端内外焊缝的检测、磨削；砂带损耗后的快速更换，实现焊管管端焊缝的高效、智能磨削。

3)通过本发明可以有效提高砂带磨削的稳定性以及磨削效率，通过该装置实现焊缝识别、检测、焊缝磨削、磨削效果检测、快速更换砂带等。

4)本发明结构简单紧凑、新颖，成本低，便于推广。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明中的集成式砂带可胀紧磨削设备的一种具体实施例的剖视结构示意图；

图2是图1中的胀紧控制装置与平衡装置的剖视结构示意图；

图3是图1中的胀紧轴的剖视结构示意图；

图4是图1中的磨削力分散装置的左视图；

图5是本发明中的集成式砂带可胀紧磨削设备中的一种具体实施例的立体结构示意图。

附图标记说明：

100、机架；

210、胀紧轮；220、胀紧轴，221、限位部，222、悬臂端，2231、第一凹槽，2232、限位通孔，2233、第二凹槽；231、凸轮扳手，2311、铰接部，2312、作用部，2313、凸缘部；232、弹簧，233、弹簧导向芯轴，234、弹簧托架，235、锁圈，236、定位销，237、胀紧机构支撑架；

310、磨削轮；321、电机，322、电机输出端；330、磨削力分散装置，331、电机连接孔，332、机架连接孔；

400、安全护罩，410、通孔；

510、胀紧轴尾部支撑件；520、平衡挂簧，521、第一尾簧挂钩，522、拉簧，523、第二尾簧挂钩；

600、激光检测装置；

700、防护装置。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明的第一方面公开了一种集成式砂带可胀紧磨削设备，该设备包括砂带胀紧装置、磨削装置和机架，砂带胀紧装置与磨削装置上下设置以形成承载砂带的支撑装置，砂带胀紧装置与磨削装置均装设于机架；砂带胀紧装置包括胀紧轮、胀紧轴和胀紧控制装置，胀紧轴的一端凸出于机架设置形成悬臂端以承载固定胀紧轮，胀紧轴的另一端设置于机架内部形成控制端以设置胀紧控制装置，通过胀紧控制装置可驱动胀紧轴上升或下降以带动胀紧轮靠近或远离磨削装置实现砂带的松弛或张紧；磨削装置包括磨削轮和磨削驱动装置，磨削轮固定设置于磨削驱动装置的动力输出端，且动力输出端的中心轴线与胀紧轴的中心轴线平行设置，保证安装的砂带运行过程中的稳定性；磨削驱动装置装设于机架；在工作状态下，套设于砂带胀紧装置、磨削装置外侧的砂带通过砂带胀紧装置处于胀紧状态；在需要调节状态下，胀紧控制装置驱动胀紧轴上升或下降以带动胀紧轮升降实现砂带的胀紧力调节以及胀紧/松弛调节。

进一步地，在本发明中，胀紧控制装置为凸轮扳手与弹簧组件组成的胀紧轴升降调节装置，不同于传统的通过螺钉调整胀紧轮与磨削轮的轮间距实现砂带胀紧并分内、外焊缝两套装置分两个工序分别进行内、外管端焊缝的磨削，本发明提供的集成式砂带可胀紧磨削设备通过设置的胀紧控制装置，实现砂带胀紧装置的集成化设置，有效减小砂带胀紧机构的尺寸，实现磨削头的轻量化设置，可以实现内、外管端焊缝的磨削。

本发明的第二方面公开了一种自动修磨机器人，可将集成式砂带可胀紧磨削设备直接应用于机器人上实现智能化管端焊缝自动磨削，既可以减少劳动力成本又可以提高磨削的工作效率。

以下参照附图结合具体实施例进一步说明本发明。

参照附图1，图示是本发明中的集成式砂带可胀紧磨削设备的一种具体实施例的剖视结构示意图，该设备包括机架100、砂带胀紧装置和磨削装置，砂带胀紧装置与磨削装置上下设置以形成承载砂带的支撑装置。砂带胀紧装置包括胀紧轮210、胀紧轴220、凸轮扳手231、弹簧232和弹簧导向芯轴233，胀紧轴220的一端向外凸出机架设置形成悬臂端，胀紧轮210固定套设设置于悬臂端；凸轮扳手231、弹簧232和弹簧导向芯轴233设置于胀紧轴220不同于胀紧轮210的位置形成胀紧控制装置，以驱动胀紧轴上升或下降，进而带动胀紧轮靠近或远离磨削装置。

磨削装置包括磨削轮310、装设于机架的电机321以及磨削力分散装置330，磨削轮通过内置轴承装设于磨削力分散装置，且磨削轮的轴孔与磨削驱动装置的动力输出端间隙设置，便于磨削轮的快速更换或者拆卸；磨削力分散装置与磨削驱动装置的动力输出端(即电机输出端332)同轴设置，且与机架固定连接；磨削驱动装置的动力输出端的中心轴线与胀紧轴的中心轴线平行设置；磨削驱动装置装设于机架；磨削时的径向磨削力则通过磨削轮、轴承传递到磨削力分散装置(即磨削设备支架)上；该设备的设计可以有效提高砂带磨削的稳定性以及磨削效率，通过该装置实现焊缝识别、检测、焊缝磨削、磨削效果检测、快速更换砂带等。

在工作状态下，套设于砂带胀紧装置、磨削装置外侧的砂带通过砂带胀紧装置处于胀紧状态；在需要调节状态下，胀紧控制装置驱动胀紧轴上升或下降以带动胀紧轮升降实现砂带的胀紧力调节以及胀紧/松弛调节，即在需要调节胀紧力或者需要进行砂带的更换时，通过扳下胀紧装置解锁凸轮扳手，胀紧轮下移，砂带处于松弛状态便可以轻松更换新的砂带，完成后将解锁凸轮扳手抬起，胀紧轴在弹簧的作用下升起实现胀紧轮对砂带完成胀紧，关闭并锁紧安全护罩，便可以进行磨削头的管端焊缝磨削工作；整个砂带更换过程方便快捷，安全可靠，提高了砂带更换效率和砂带与磨削轮的可靠结合；集成式砂带可胀紧磨削头同时可满足机器人进行智能管端焊缝磨削。

参照附图1的同时参照附图2，凸轮扳手231和弹簧232分别设置于胀紧轴220的控制端的上下两侧；弹簧导向芯轴233贯穿弹簧设置，弹簧导向芯轴的一端凸出胀紧轴设置且与凸轮扳手的铰接部2311铰接设置，另一端设置有弹簧托架234，弹簧导向芯轴233贯穿弹簧托架234设置，且弹簧设置于弹簧托架的凹槽内部；弹簧托架的下部设置有锁圈235和定位销236，定位销与锁圈可拆卸连接；弹簧托架的下部设置有胀紧机构支撑架237，弹簧导向芯轴贯穿胀紧机构支撑架的中心孔设置，并且弹簧导向芯轴远离胀紧轴的一端的直径大于中心孔的内径，以进行弹簧导向芯轴的限位。

进一步地，凸轮扳手的左侧还设置有紧固件，紧固件穿设胀紧轴端板导向罩设置，既能固定胀紧轴端板导向罩，又可以对凸轮扳手起到限位作用。

进一步地，参照附图2的同时参照附图3，胀紧轴的控制端的顶部开设有第一凹槽2231，凸轮扳手的作用部2312抵紧第一凹槽2231设置；控制端的内部开设有用于弹簧导向芯轴穿设的限位通孔2232，限位通孔2232与第一凹槽2231连通设置，并且限位通孔2232的内径小于弹簧的外径；控制端的底部开设有与限位通孔2232连通的第二凹槽2233，弹簧的上部抵紧第二凹槽2233设置；凸轮扳手还包括凸缘部2313，凸缘部2313到铰接部2311的距离大于作用部2312到铰接部2311的距离，两者的距离差即为砂带胀紧的可调整范围；当需要安装砂带时，凸轮扳手顺时针旋转使凸缘部2313与第一凹槽2231抵紧以使胀紧轴向下移动，此时弹簧处于进一步压缩状态；当需要胀紧砂带时，凸轮扳手逆时针旋转使作用部2312与第一凹槽2231抵紧，胀紧轴在弹簧的弹性势能作用下带动胀紧轴向上移动；即需要进行砂带安装时，将凸轮扳手向后板下使凸轮右侧高面顶压胀紧轴向下压缩轴下部弹簧，直到凸轮右侧平面与胀紧轴上平面平稳接触，此时将砂带套在磨削轮与胀紧轮上，此时回扳凸轮扳手释放胀紧轴下部弹簧的压力，使得弹簧由预压缩量上顶胀紧轴向上移动，直到砂带被胀紧轮完全顶紧，此时弹簧剩余预压缩量所储存的弹力一部分即为砂带胀紧力，保证砂带取得合适的胀紧力。

此外，弹簧在凸轮扳手处于竖直状态时处于压缩压缩状态，保证弹簧存储一定的弹性势能。

胀紧轴222上还设置有限位部221，限位部设置于悬臂端与控制端之间，且限位部的直径大于悬臂端、控制端的直径。

进一步地，弹簧导向芯轴为阶梯轴设置，阶梯轴包括第一轴段和第二轴段，第一轴段为贯穿胀紧轴的轴段；第二轴段的直径大于第一轴段的直径，且第二轴端的直径大于设置于胀紧轴内部用于弹簧导向芯轴穿设的限位通孔的内径。

进一步地，胀紧轴的控制端的外侧倒扣设置有安全护罩400，安全护罩开设有通孔410，通孔用于凸轮扳手的穿设以进行对胀紧轮的升降调节；通孔的尺寸不小于凸轮扳手的第一极限位置到第二极限位置之间的距离；第一极限位置为凸轮扳手处于作用部与胀紧轴抵紧的状态，第二极限位置为凸轮扳手处于凸缘部与胀紧轴抵紧的状态，便于凸轮扳手的灵活调节以及防止磨削中产生的异物飞出。此外，还可根据实际调节情况，灵活打开该安全护罩。

进一步地，该设备还设置有平衡装置，平衡装置设置于控制端远离胀紧轮的端部，以保证胀紧轴带动胀紧轮的上下平稳移动。平衡装置包括胀紧轴尾部支撑件510和平衡挂簧520；胀紧轴尾部支撑件的一端与胀紧轴的底部连接，另一端固定连接至机架以承载胀紧轴尾部；平衡挂簧包括第一尾簧挂钩521、第二尾簧挂钩523和拉簧522，第一尾簧挂钩悬臂设置于胀紧轴尾部，第二尾簧挂钩固定悬臂设置于胀紧轴尾部支撑件，拉簧的一端设置于第一尾簧挂钩的钩槽，另一端设置于第二尾簧挂钩的钩槽。

该设备还包括激光检测装置600，激光检测装置设置于机架，用于识别待焊接部位以及检测待焊接尺寸。

该设备还包括防护装置700，防护装置倒扣罩设设置于砂带胀紧装置与磨削装置的外侧，且防护装置与磨削轮的磨削转动互不干涉，防护装置为磨削设备提供了工作安全保护，可防止砂带或其它在磨削中产生的异物飞出；通过倒扣罩设设置，便于拆卸。

进一步地，参照附图5，图示是本发明中的集成式砂带可胀紧磨削设备中的一种具体实施例的立体结构示意图，图中未示出防护装置，在本发明，通过胀紧轮和磨削轮上下设置，可减小磨削设备的尺寸以及重量，使该磨削设备集成化程度高，结构简单，成本低。

此外，弹簧导向芯轴还可与凸轮扳手分开设置，凸轮扳手通过铰接部铰接设置于机架；弹簧导向芯轴的上部设置外六方；砂带的胀紧力可以通过套筒扳手旋转弹簧导向芯轴上部的外六方，通过弹簧导向芯轴下部的螺纹与弹簧托架与弹簧导向芯轴配合的母螺纹发生相对旋转，由于弹簧托架下部U型板卡在胀紧机构支撑架上，所以在弹簧导向芯轴旋转时，弹簧托架只能沿着弹簧芯轴上、下移动以压缩或释放弹簧，达到调整弹簧对胀紧轮轴上顶力的作用而改变胀紧轮对砂带的胀紧力的目的。弹簧导向芯轴受到的轴向力一方面上顶胀紧轴，另一方面通过弹簧托架与弹簧导向芯轴螺纹使得弹簧向下的力通过弹簧导向芯轴、定位销传递给弹簧下部锁圈，又通过弹簧下部锁圈、弹簧导向芯轴与胀紧机构支撑架之间的润滑垫圈将力传递到磨削设备主机架上。调整胀紧力时必须在凸轮扳手向右扳下的状态下进行。

本磨削设备集成了焊缝自动检测、动力头、磨削轮、砂带胀紧机构、安全护罩等一整套装置，磨削设备上的主磨削轮采用轴承支撑安装在磨削设备支架前端板上，驱动电机安装在磨削设备支架前端板上，电机轴与主磨削轮孔间隙配合，电机输出扭矩通过电机轴的键传递给主磨削轮实现磨削轮旋转带动砂带进行磨削，磨削时的径向磨削力则通过磨削轮、轴承传递到磨削设备支架上；该设备的设计可以有效提高砂带磨削的稳定性以及磨削效率，通过该装置实现焊缝识别、检测、焊缝磨削、磨削效果检测、快速更换砂带等。

进一步地，参照附图1的同时参照附图4，图4是本发明集成式砂带可胀紧磨削设备中的磨削力分散装置的左视图；磨削力分散装置330上设置有用于与电机连接的电机连接孔331、用于与机架连接的机架连接孔332，其中，电机连接孔为螺纹孔，连接装置通过右侧穿过机架上设置的通孔与电机连接孔331螺纹连接；机架连接孔332为沉头孔，连接件通过该沉头孔将磨削力分散装置与机架固定连接；不同于现有技术中直接将磨削轮与磨削驱动装置的动力输出轴固定连接，通过本发明提供的磨削力分散装置，可将磨削轮工作时受到的径向磨削力通过磨削力分散装置传递至机架上，减少电机的受力，可有效提高电机的使用寿命。

本发明还提供了一种自动修磨机器人，自动修磨机器人包括机器人主体和机械臂，机械臂安装于机器人主体；机械臂具有绕自身轴线旋转以及沿自身轴线移动的自由度；机械臂的端部装设有磨削装置，磨削装置与机械臂通过法兰连接以在机械臂的带动下对焊管管端的焊缝进行自动磨削，磨削装置即为集成式砂带可胀紧磨削设备；将磨削设备主支撑架通过法兰与机器人臂前端安装盘连接，可实现机器人携带集成式砂带可胀紧磨削设备进行焊管管端内外焊缝的检测、磨削；砂带损耗后的快速更换，实现焊管管端焊缝的高效、智能磨削。

本发明的工作原理如下：磨削设备机架的右端通过专用法兰将磨削设备安装在机器人臂前端；工作时，机器人臂带着磨削设备到达工件(焊接钢管)上方，用激光测头(即激光检测装置)检测钢管焊缝位置，并按焊缝在钢管上的轨迹检测焊缝的宽度和高度(焊缝的形貌)，之后启动电机，通过电机轴键带动磨削轮旋转以进行焊缝的磨削；此时电机轴与磨削轮轴孔间隙配合，磨削轮与电机轴的同心度由磨削轮轴承支架与磨削头前端板电机前端凸缘定位孔保证；即磨削轮的受到的力通过磨削力分散装置固定于与磨削驱动装置同轴的机架前端板上，磨削轮通过内置轴承安装于磨削力分散装置上，磨削轮轴孔与磨削驱动装置输出轴间隙配合，磨削轮由轴端挡片通过螺钉固定在磨削驱动装置输出轴上。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种集成式砂带可胀紧磨削设备，其特征在于，该设备包括砂带胀紧装置、磨削装置和机架，所述砂带胀紧装置与所述磨削装置上下设置以形成承载砂带的支撑装置；

所述砂带胀紧装置包括胀紧轮、胀紧轴和胀紧控制装置，所述胀紧轴的一端凸出所述机架设置形成悬臂端，所述胀紧轮固定套设设置于所述悬臂端；所述胀紧轴的另一端设置于所述机架内部形成控制端，所述胀紧控制装置设置于所述控制端以驱动所述胀紧轮靠近或远离所述磨削装置；所述胀紧控制装置包括凸轮扳手、弹簧和弹簧导向芯轴，所述弹簧导向芯轴的纵向轴线与所述胀紧轴的纵向轴线垂直设置；所述凸轮扳手和所述弹簧分别设置于所述控制端的上下两侧；所述弹簧导向芯轴贯穿所述弹簧设置，所述弹簧导向芯轴的一端凸出所述控制端设置且与所述凸轮扳手的铰接部铰接设置；所述凸轮扳手的左侧设置有紧固件，所述紧固件穿设胀紧轴端板导向罩设置，以固定胀紧轴端板导向罩并对凸轮扳手限位；所述弹簧在所述凸轮扳手处于竖直状态时处于压缩状态；所述弹簧导向芯轴为阶梯轴设置，该阶梯轴包括第一轴段和第二轴段，所述第一轴段为贯穿胀紧轴的轴段；所述第二轴段的直径大于所述第一轴段的直径，且所述第二轴端的直径大于设置于胀紧轴内部用于弹簧导向芯轴穿设的限位通孔的内径；

所述控制端的顶部开设有第一凹槽，所述凸轮扳手的作用部抵紧所述第一凹槽设置；所述控制端的内部开设有用于所述弹簧导向芯轴穿设的限位通孔，所述限位通孔与所述第一凹槽连通设置，并且所述限位通孔的内径小于所述弹簧的外径；所述控制端的底部开设有与所述限位通孔连通的第二凹槽，所述弹簧的上部抵紧所述第二凹槽设置；

所述凸轮扳手还包括凸缘部，所述凸缘部到所述铰接部的距离大于所述作用部到所述铰接部的距离；当需要安装砂带时，所述凸轮扳手顺时针旋转使所述凸缘部与所述第一凹槽抵紧以使所述胀紧轴向下移动，此时所述弹簧处于压缩状态；当需要胀紧砂带时，所述凸轮扳手逆时针旋转使所述作用部与所述第一凹槽抵紧，所述胀紧轴在所述弹簧的弹性势能作用下带动所述胀紧轴向上移动，直到砂带被胀紧轮完全顶紧，此时弹簧剩余预压缩量所储存的弹力一部分即为砂带胀紧力；

该设备还设置有平衡装置，所述平衡装置设置于所述控制端远离所述胀紧轮的端部，以保证所述胀紧轴带动所述胀紧轮的上下平稳移动；

所述磨削装置包括磨削轮、磨削力分散装置和磨削驱动装置；所述磨削轮通过内置轴承装设于所述磨削力分散装置，且所述磨削轮的轴孔与所述磨削驱动装置的动力输出端间隙设置；所述磨削力分散装置与所述磨削驱动装置的动力输出端同轴设置，且与所述机架固定连接；所述磨削驱动装置的动力输出端的中心轴线与所述胀紧轴的中心轴线平行设置；所述磨削驱动装置装设于所述机架；所述磨削力分散装置上设置有用于与电机连接的电机连接孔、用于与机架连接的机架连接孔，所述电机连接孔为螺纹孔，连接装置通过右侧穿过机架上设置的通孔与所述电机连接孔螺纹连接；所述机架连接孔为沉头孔，连接件通过所述沉头孔将磨削力分散装置与机架固定连接；

在工作状态下，套设于所述砂带胀紧装置、所述磨削装置外侧的砂带通过所述砂带胀紧装置处于胀紧状态；在需要调节状态下，所述胀紧控制装置驱动所述胀紧轴上升或下降以带动所述胀紧轮升降实现砂带的胀紧力调节以及胀紧/松弛调节。

2.根据权利要求1所述的集成式砂带可胀紧磨削设备，其特征在于，所述弹簧导向芯轴的另一端设置有弹簧托架，所述弹簧导向芯轴贯穿所述弹簧托架设置，且所述弹簧设置于所述弹簧托架的凹槽内部；所述弹簧托架的下部设置有锁圈和定位销，所述定位销与所述锁圈可拆卸连接；所述弹簧托架的下部设置有胀紧机构支撑架，所述弹簧导向芯轴贯穿所述胀紧机构支撑架的中心孔设置，并且所述弹簧导向芯轴远离所述胀紧轴的一端的直径大于所述中心孔的内径。

3.根据权利要求1所述的集成式砂带可胀紧磨削设备，其特征在于，所述控制端的外侧倒扣设置有安全护罩，所述安全护罩开设有通孔，所述通孔用于所述凸轮扳手的穿设以进行对所述胀紧轮的升降调节；

所述通孔的尺寸不小于所述凸轮扳手的第一极限位置到第二极限位置之间的距离；所述第一极限位置为所述凸轮扳手处于所述作用部与所述胀紧轴抵紧的状态，所述第二极限位置为所述凸轮扳手处于所述凸缘部与所述胀紧轴抵紧的状态。

4.根据权利要求1所述的集成式砂带可胀紧磨削设备，其特征在于，所述胀紧轴上还设置有限位部，所述限位部设置于所述悬臂端与所述控制端之间，且所述限位部的直径大于所述悬臂端、所述控制端的直径。

5.根据权利要求4所述的集成式砂带可胀紧磨削设备，其特征在于，所述平衡装置包括胀紧轴尾部支撑件和平衡挂簧；所述胀紧轴尾部支撑件的一端与所述胀紧轴的底部连接，另一端固定连接至所述机架以承载所述胀紧轴尾部；所述平衡挂簧包括第一尾簧挂钩、第二尾簧挂钩和拉簧，所述第一尾簧挂钩悬臂设置于所述胀紧轴尾部，所述第二尾簧挂钩固定悬臂设置于所述胀紧轴尾部支撑件，所述拉簧的一端设置于所述第一尾簧挂钩的钩槽，另一端设置于所述第二尾簧挂钩的钩槽。

6.根据权利要求1所述的集成式砂带可胀紧磨削设备，其特征在于，该设备还包括激光检测装置，所述激光检测装置设置于所述机架，用于识别待磨削的焊缝部位以及检测待磨削的焊缝尺寸。

7.根据权利要求1所述的集成式砂带可胀紧磨削设备，其特征在于，该设备还包括防护装置，所述防护装置倒扣罩设设置于所述砂带胀紧装置与所述磨削装置的外侧，且所述防护装置与所述磨削轮的磨削转动互不干涉。

8.一种自动修磨机器人，其特征在于，所述自动修磨机器人包括机器人主体和机械臂，所述机械臂安装于所述机器人主体；所述机械臂具有绕自身轴线旋转以及沿自身轴线移动的自由度；所述机械臂的端部装设有权利要求1-7中任一项所述的集成式砂带可胀紧磨削设备，所述集成式砂带可胀紧磨削设备与所述机械臂通过法兰连接以在所述机械臂的带动下对焊管管端的焊缝进行自动磨削。

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