CN112496889A - 一种无缝钢管内外打磨装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无缝钢管内外打磨装置，包括底座、支杆、夹持机构和打磨机构，所述支杆设置在底座的一端，所述夹持机构设置在底座上，所述打磨机构设置在支杆上，该无缝钢管内外打磨装置，通过夹持机构对工件的外壁进行夹持和打磨，通过打磨机构对工件的内壁进行夹持和打磨，与现有的打磨装置相比，该装置可对工件的外壁和内壁均进行打磨，避免了对工件的内壁和外壁打磨需要两个装置，节省了成本，与现有的夹持机构相比，该机构采用柔性夹持，避免了刚性夹持划花工件，对工件进行保护，与现有的打磨机构相比，该机构不仅对工件实现了夹持，同时对工件进行打磨，提高了实用性。

Description

一种无缝钢管内外打磨装置
技术领域
本发明涉及一种无缝钢管内外打磨装置。
背景技术
钢管是具有空心截面，其长度远大于直径或周长的钢材，按截面形状分为圆形、方形、矩形和异形钢管，按材质分为碳素结构钢钢管、低合金结构钢钢管、合金钢钢管和复合钢管，按用途分为输送管道用、工程结构用、热工设备用、石油化工工业用、机械制造用、地质钻探用、高压设备用钢管等，按生产工艺分为无缝钢管和焊接钢管，其中无缝钢管又分热轧和冷轧两种，焊接钢管又分直缝焊接钢管和螺旋缝焊接钢管。
无缝钢管在成型后，需要对其进行打磨，现有的打磨装置一般只能单独对工件的外壁或者内壁进行打磨，当需要对整个工件的内外均进行打磨时，需要使用两个装置进行，成本较大，实用性不高，且效率不高，同时现有的打磨装置一般采用刚性夹持，容易划花工件表面。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种无缝钢管内外打磨装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无缝钢管内外打磨装置，包括底座、支杆、夹持机构和打磨机构，所述支杆设置在底座的一端，所述夹持机构设置在底座上，所述打磨机构设置在支杆上；
所述夹持机构包括转动组件和夹持组件，所述夹持组件有两个，两个夹持组件分别设置在底座的两端，所述夹持组件包括夹块和两个夹持单元，两个夹持单元分别设置在底座的两侧，所述夹持单元包括固定杆、推杆、移动杆和第一弹簧，所述固定杆设置在底座上，所述推杆穿过固定杆，所述推杆与固定杆滑动连接，所述夹块和移动杆分别设置在推杆的两端，所述夹块的截面为弧形，两个夹块的弧形截面的圆心重合，所述移动杆套设在推杆上，所述移动杆与推杆滑动连接，两个夹持单元的两个夹块正对设置，所述第一弹簧套在推杆上，所述第一弹簧位于移动杆和推杆之间，所述第一弹簧的一端与固定杆连接，所述第一弹簧的另一端与移动杆连接，所述底座上设有滑块，所述移动杆远离推杆的一端位于滑槽内，所述移动杆与滑槽滑动连接，所述转动组件包括拉动单元和转动单元，所述转动单元包括双向丝杆和转轮，所述双向丝杆有两个，两个双向丝杆分别与两个夹持组件对应设置，所述双向丝杆穿过同一夹持组件的两个移动杆，所述双向丝杆与移动杆螺纹连接，所述转轮有两个，两个转轮分别套设在两个双向丝杆上，两个转轮分别与两个双向丝杆键连接，两个转轮通过皮带传动连接，所述拉动单元包括线盘和拉绳，所述线盘套设在其中一个双向丝杆上，所述线盘内设有扭簧，所述拉绳的一端与线盘连接，所述拉绳绕设在线盘上；
所述打磨机构包括移动组件和打磨组件，所述移动组件包括驱动单元和限位单元，所述驱动单元包括第一电机、丝杆和连杆，所述第一电机水平设置在支杆上，所述丝杆安装在第一电机上，所述连杆套设在丝杆上，所述连杆与丝杆螺纹连接，所述限位单元包括限位杆、限位管和限位块，所述限位杆有两个，两个限位杆分别设置在丝杆的两侧，两个限位杆均与丝杆平行，所述限位管有两个，两个限位管分别套设在两个限位杆上，所述限位管与限位杆滑动连接，所述连杆的两端分别与两个限位管连接，所述限位块设在限位管远离支杆的一端，所述限位块的两端分别与两个限位管连接，所述打磨组件包括旋转单元和打磨单元，所述旋转单元包括第二电机和驱动轴，所述第二电机水平设置在限位块上，所述驱动轴安装在第二电机上，所述驱动轴与丝杆同轴设置，所述打磨单元设置在驱动轴上，所述打磨单元有四个，相邻的两个打磨单元形成的夹角为90°，所述打磨单元包括套管、压杆、磨块和第二弹簧，所述套管设置在驱动轴上，所述压杆的一端位于套管内，所述压杆的另一端伸出套管外，所述压杆与套管滑动连接，所述磨块设置在压杆位于套管外的一端，所述磨块的截面为弧形，所述磨块的弧形截面的圆心位于驱动轴的轴线上，所述第二弹簧设置在套管内，所述第二弹簧的一端与套管连接，所述第二弹簧的另一端与压杆连接。
为了对拉绳进行更好的限位，所述底座上设有固定块，所述拉绳穿过固定块，所述拉绳远离线盘的一端设有拉块，所述拉块位于固定块远离线盘的一侧，所述拉块与固定块抵靠。
为了对移动杆的移动进行更好的限位，所述移动杆位于滑槽内的一端设有滑块，所述滑槽内设有条形槽，所述滑块位于条形槽内，所述滑块与条形槽滑动连接。
为了对移动杆的移动进行更好的限位，所述滑块有两个，两个滑块分别设置在移动杆的两侧，所述条形槽有两个，两个滑块分别位于两个条形槽内。
为了对移动杆的移动进行更好的限位，所述滑块的截面为燕尾型，所述条形槽为燕尾槽。
为了对双向丝杆进行支撑，所述底座上设有轴承座，所述双向丝杆的两端均位于轴承座内。
为了实现自动化控制，所述底座上设有PLC，所述第一电机和第二电机均与PLC电连接。
为了提高精度，所述第一电机和第二电机均为伺服电机。
为了实现更好的打磨效果，所述第二弹簧处于压缩状态。
为了减小摩擦，所述限位杆上涂有润滑油。
本发明的有益效果是，该无缝钢管内外打磨装置，通过夹持机构对工件的外壁进行夹持和打磨，通过打磨机构对工件的内壁进行夹持和打磨，与现有的打磨装置相比，该装置可对工件的外壁和内壁均进行打磨，避免了对工件的内壁和外壁打磨需要两个装置，节省了成本，与现有的夹持机构相比，该机构采用柔性夹持，避免了刚性夹持划花工件，对工件进行保护，与现有的打磨机构相比，该机构不仅对工件实现了夹持，同时对工件进行打磨，提高了实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的无缝钢管内外打磨装置的结构示意图；
图2是本发明的无缝钢管内外打磨装置的夹持机构的结构示意图；
图3是本发明的无缝钢管内外打磨装置的移动组件的结构示意图；
图4是本发明的无缝钢管内外打磨装置的打磨组件的结构示意图；
图中：1.底座，2.支杆，3.夹块，4.推杆，5.移动杆，6.第一弹簧，7.双向丝杆，8.转轮，9.线盘，10.拉绳，11.第一电机，12.丝杆，13.连杆，14.限位杆，15.限位管，16.限位块，17.第二电机，18.驱动轴，19.套管，20.压杆，21.磨块，22.第二弹簧，23.固定块，24.拉块，25.滑块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种无缝钢管内外打磨装置，包括底座1、支杆2、夹持机构和打磨机构，所述支杆2设置在底座1的一端，所述夹持机构设置在底座1上，所述打磨机构设置在支杆2上；
该装置使用时，通过夹持机构实现对工件的夹持，通过打磨机构对工件的内壁进行打磨，通过夹持机构对工件的外壁进行打磨。
如图2所示，所述夹持机构包括转动组件和夹持组件，所述夹持组件有两个，两个夹持组件分别设置在底座1的两端，所述夹持组件包括夹块3和两个夹持单元，两个夹持单元分别设置在底座1的两侧，所述夹持单元包括推杆4、移动杆5和第一弹簧6，所述夹块3的截面为弧形，两个夹块3的弧形截面的圆心重合，两个夹持单元的两个夹块3正对设置，所述推杆4设置在夹块3上，所述移动杆5套设在推杆4上，所述移动杆5与推杆4滑动连接，所述第一弹簧6套在推杆4上，所述第一弹簧6位于移动杆5和夹块3之间，所述第一弹簧6的一端与夹块3连接，所述第一弹簧6的另一端与移动杆5连接，所述底座1上设有滑槽，所述移动杆5远离推杆4的一端位于滑槽内，所述移动杆5与滑槽滑动连接，所述转动组件包括拉动单元和转动单元，所述转动单元包括双向丝杆7和转轮8，所述双向丝杆7有两个，两个双向丝杆7分别与两个夹持组件对应设置，所述双向丝杆7穿过同一夹持组件的两个移动杆5，所述双向丝杆7与移动杆5螺纹连接，所述转轮8有两个，两个转轮8分别套设在两个双向丝杆7上，两个转轮8分别与两个双向丝杆7键连接，两个转轮8通过皮带传动连接，所述拉动单元包括线盘9和拉绳10，所述线盘9套设在其中一个双向丝杆7上，所述线盘9内设有扭簧，所述拉绳10的一端与线盘9连接，所述拉绳10绕设在线盘9上；
拉动夹块3，使得两个夹块3相互远离，从而使得两个夹块3之间留出足够的空间，将工件放置在两个夹块3之间，夹块3移动驱动推杆4移动，推杆4驱动第一弹簧6移动，第一弹簧6驱动移动杆5移动，移动杆5驱动双向丝杆7旋转，双向丝杆7驱动线盘9旋转，使得线盘9上的扭簧发生形变，然后松手，扭簧的弹性回复力对线盘9产生回复力，从而使得双向丝杆7反向旋转，双向丝杆7驱动移动杆5反向移动，移动杆5驱动第一弹簧6反向移动，第一弹簧6驱动夹块3反向移动，从而使得两个夹块3相互靠近，从而对工件的两侧进行夹持。
移动杆5移动驱动滑块25移动，滑块25位于燕尾槽内，从而使得滑块25只能沿着燕尾槽的轴线方向移动，从而对滑块25的移动进行限位，从而对移动杆5的移动进行更好的限位。
如图3-4所示，所述打磨机构包括移动组件和打磨组件，所述移动组件包括驱动单元和限位单元，所述驱动单元包括第一电机11、丝杆12和连杆13，所述第一电机11水平设置在支杆2上，所述丝杆12安装在第一电机11上，所述连杆13套设在丝杆12上，所述连杆13与丝杆12螺纹连接，所述限位单元包括限位杆14、限位管15和限位块16，所述限位杆14有两个，两个限位杆14分别设置在丝杆12的两侧，两个限位杆14均与丝杆12平行，所述限位管15有两个，两个限位管15分别套设在两个限位杆14上，所述限位管15与限位杆14滑动连接，所述连杆13的两端分别与两个限位管15连接，所述限位块16设在限位管15远离支杆2的一端，所述限位块16的两端分别与两个限位管15连接，所述打磨组件包括旋转单元和打磨单元，所述旋转单元包括第二电机17和驱动轴18，所述第二电机17水平设置在限位块16上，所述驱动轴18安装在第二电机17上，所述驱动轴18与丝杆12同轴设置，所述打磨单元设置在驱动轴18上，所述打磨单元有四个，相邻的两个打磨单元形成的夹角为90°，所述打磨单元包括套管19、压杆20、磨块21和第二弹簧22，所述套管19设置在驱动轴18上，所述压杆20的一端位于套管19内，所述压杆20的另一端伸出套管19外，所述压杆20与套管19滑动连接，所述磨块21设置在压杆20位于套管19外的一端，所述磨块21的截面为弧形，所述磨块21的弧形截面的圆心位于驱动轴18的轴线上，所述第二弹簧22设置在套管19内，所述第二弹簧22的一端与套管19连接，所述第二弹簧22的另一端与压杆20连接。
按压磨块21，然后将工件套设在磨块21上，磨块21驱动压杆20下压，使得第二弹簧22压缩，第二弹簧22的回复力对磨块21产生推力，然后松手，在第二弹簧22的回复力作用下，第二弹簧22驱动压杆20向上移动，压杆20驱动磨块21向上移动，从而使得磨块21贴紧工件的内壁，从而从工件的内部对工件进行夹紧，从而通过夹块3和磨块21对工件的内外两侧均进行夹持，从而实现更好的夹持效果。
然后运行第二电机17，第二电机17驱动驱动轴18旋转，驱动轴18驱动套管19旋转，套管19驱动压杆20旋转，压杆20驱动磨块21旋转，此时，第一弹簧6对夹块3的推力，小于第二弹簧22对磨块21的推力，使得夹块3虽然贴紧工件，但是无法阻挡工件旋转，而磨块21能够夹紧工件的内壁，同时驱动工件旋转，从而使得夹块3对工件的外壁进行打磨，外壁打磨结束后，拉动固定块23，固定块23拉动拉绳10，使得拉绳10由线盘9上放出，从而使得线盘9旋转，线盘9驱动与之连接的双向丝杆7旋转，双向丝杆7驱动两个移动杆5继续相互靠近，从而使得第一弹簧6进一步压缩，第一弹簧6对移动杆5产生夹块3产生推力增大，从而使得夹块3夹紧工件，此时第一弹簧6的回复力大于第二弹簧22的回复力，从而使得夹块3能夹紧工件的外部，使得工件无法旋转，从而使得磨块21在工件的内壁上旋转，从而对工件的内壁实现打磨，然后运行第一电机11，电机驱动驱动丝杆12旋转，丝杆12驱动连杆13移动，连杆13驱动限位管15移动，限位管15套设在限位杆14上，从而对限位管15的移动进行限位，限位管15移动驱动限位块16移动，限位块16驱动第二电机17移动，第二电机17驱动驱动轴18移动，驱动轴18驱动套管19移动，套管19驱动压杆20移动，压杆20驱动磨块21移动，从而对整个工件的内壁进行旋转打磨，从而完成对工件外壁和内部的打磨，实现了更好的打磨效果。
这里线盘9旋转驱动与之连接的双向丝杆7旋转，该双向丝杆7驱动与之连接的转轮8旋转，该转轮8通过皮带驱动另一个转轮8旋转，另一个转轮8驱动另一个双向丝杆7旋转，另一个双向丝杆7驱动另一个夹持组件的移动杆5移动，从而使得两个夹持组件同时运行，对工件的两侧实现更好的夹持效果。
为了对拉绳10进行更好的限位，所述底座1上设有固定块23，所述拉绳10穿过固定块23，所述拉绳10远离线盘9的一端设有拉块24，所述拉块24位于固定块23远离线盘9的一侧，所述拉块24与固定块23抵靠。
为了对移动杆5的移动进行更好的限位，所述移动杆5位于滑槽内的一端设有滑块25，所述滑槽内设有条形槽，所述滑块25位于条形槽内，所述滑块25与条形槽滑动连接。
为了对移动杆5的移动进行更好的限位，所述滑块25有两个，两个滑块25分别设置在移动杆5的两侧，所述条形槽有两个，两个滑块25分别位于两个条形槽内。
为了对移动杆5的移动进行更好的限位，所述滑块25的截面为燕尾型，所述条形槽为燕尾槽。
为了对双向丝杆7进行支撑，所述底座1上设有轴承座，所述双向丝杆7的两端均位于轴承座内。
为了实现自动化控制，所述底座1上设有PLC，所述第一电机11和第二电机17均与PLC电连接。
为了提高精度，所述第一电机11和第二电机17均为伺服电机。
为了实现更好的打磨效果，所述第二弹簧22处于压缩状态。
为了减小摩擦，所述限位杆14上涂有润滑油。
该装置使用时，通过夹持组件对工件的外部进行夹持，通过打磨单元对工件的内部进行夹持，从而对工件进行夹持定位，运行旋转单元，旋转单元驱动打磨单元旋转，此时第二弹簧22的形变回复力大于第一弹簧6的形变回复力，从而使得打磨单元可夹紧工件的内壁，同时驱动工件旋转，从而使得夹块3对工件的外壁进行打磨，然后拉动拉动单元，拉动单元驱动转动单元旋转，从而使得移动杆5相互靠近，从而使得第一弹簧6的弹性回复力增大，当第一弹簧6的回复力大与第二弹簧22的回复力时，第一弹簧6就会驱动夹块3夹紧工件外壁，使得工件无法旋转，从而使得旋转单元只能驱动打磨单元旋转，从而使得磨块21在工件的内壁旋转，从而对工件的内壁进行打磨，然后运行驱动单元，驱动单元驱动限位单元移动，限位单元驱动打磨组件移动，从而使得磨块21移动，从而使得磨块21对整个工件的内壁均进行打磨。
与现有技术相比，该无缝钢管内外打磨装置，通过夹持机构对工件的外壁进行夹持和打磨，通过打磨机构对工件的内壁进行夹持和打磨，与现有的打磨装置相比，该装置可对工件的外壁和内壁均进行打磨，避免了对工件的内壁和外壁打磨需要两个装置，节省了成本，与现有的夹持机构相比，该机构采用柔性夹持，避免了刚性夹持划花工件，对工件进行保护，与现有的打磨机构相比，该机构不仅对工件实现了夹持，同时对工件进行打磨，提高了实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种无缝钢管内外打磨装置，其特征在于，包括底座(1)、支杆(2)、夹持机构和打磨机构，所述支杆(2)设置在底座(1)的一端，所述夹持机构设置在底座(1)上，所述打磨机构设置在支杆(2)上；
所述夹持机构包括转动组件和夹持组件，所述夹持组件有两个，两个夹持组件分别设置在底座(1)的两端，所述夹持组件包括夹块(3)和两个夹持单元，两个夹持单元分别设置在底座(1)的两侧，所述夹持单元包括推杆(4)、移动杆(5)和第一弹簧(6)，所述夹块(3)的截面为弧形，两个夹块(3)的弧形截面的圆心重合，两个夹持单元的两个夹块(3)正对设置，所述推杆(4)设置在夹块(3)上，所述移动杆(5)套设在推杆(4)上，所述移动杆(5)与推杆(4)滑动连接，所述第一弹簧(6)套在推杆(4)上，所述第一弹簧(6)位于移动杆(5)和夹块(3)之间，所述第一弹簧(6)的一端与夹块(3)连接，所述第一弹簧(6)的另一端与移动杆(5)连接，所述底座(1)上设有滑槽，所述移动杆(5)远离推杆(4)的一端位于滑槽内，所述移动杆(5)与滑槽滑动连接，所述转动组件包括拉动单元和转动单元，所述转动单元包括双向丝杆(7)和转轮(8)，所述双向丝杆(7)有两个，两个双向丝杆(7)分别与两个夹持组件对应设置，所述双向丝杆(7)穿过同一夹持组件的两个移动杆(5)，所述双向丝杆(7)与移动杆(5)螺纹连接，所述转轮(8)有两个，两个转轮(8)分别套设在两个双向丝杆(7)上，两个转轮(8)分别与两个双向丝杆(7)键连接，两个转轮(8)通过皮带传动连接，所述拉动单元包括线盘(9)和拉绳(10)，所述线盘(9)套设在其中一个双向丝杆(7)上，所述线盘(9)内设有扭簧，所述拉绳(10)的一端与线盘(9)连接，所述拉绳(10)绕设在线盘(9)上；
所述打磨机构包括移动组件和打磨组件，所述移动组件包括驱动单元和限位单元，所述驱动单元包括第一电机(11)、丝杆(12)和连杆(13)，所述第一电机(11)水平设置在支杆(2)上，所述丝杆(12)安装在第一电机(11)上，所述连杆(13)套设在丝杆(12)上，所述连杆(13)与丝杆(12)螺纹连接，所述限位单元包括限位杆(14)、限位管(15)和限位块(16)，所述限位杆(14)有两个，两个限位杆(14)分别设置在丝杆(12)的两侧，两个限位杆(14)均与丝杆(12)平行，所述限位管(15)有两个，两个限位管(15)分别套设在两个限位杆(14)上，所述限位管(15)与限位杆(14)滑动连接，所述连杆(13)的两端分别与两个限位管(15)连接，所述限位块(16)设在限位管(15)远离支杆(2)的一端，所述限位块(16)的两端分别与两个限位管(15)连接，所述打磨组件包括旋转单元和打磨单元，所述旋转单元包括第二电机(17)和驱动轴(18)，所述第二电机(17)水平设置在限位块(16)上，所述驱动轴(18)安装在第二电机(17)上，所述驱动轴(18)与丝杆(12)同轴设置，所述打磨单元设置在驱动轴(18)上，所述打磨单元有四个，相邻的两个打磨单元形成的夹角为90°，所述打磨单元包括套管(19)、压杆(20)、磨块(21)和第二弹簧(22)，所述套管(19)设置在驱动轴(18)上，所述压杆(20)的一端位于套管(19)内，所述压杆(20)的另一端伸出套管(19)外，所述压杆(20)与套管(19)滑动连接，所述磨块(21)设置在压杆(20)位于套管(19)外的一端，所述磨块(21)的截面为弧形，所述磨块(21)的弧形截面的圆心位于驱动轴(18)的轴线上，所述第二弹簧(22)设置在套管(19)内，所述第二弹簧(22)的一端与套管(19)连接，所述第二弹簧(22)的另一端与压杆(20)连接。
2.如权利要求1所述的无缝钢管内外打磨装置，其特征在于，所述底座(1)上设有固定块(23)，所述拉绳(10)穿过固定块(23)，所述拉绳(10)远离线盘(9)的一端设有拉块(24)，所述拉块(24)位于固定块(23)远离线盘(9)的一侧，所述拉块(24)与固定块(23)抵靠。
3.如权利要求1所述的无缝钢管内外打磨装置，其特征在于，所述移动杆(5)位于滑槽内的一端设有滑块(25)，所述滑槽内设有条形槽，所述滑块(25)位于条形槽内，所述滑块(25)与条形槽滑动连接。
4.如权利要求3所述的无缝钢管内外打磨装置，其特征在于，所述滑块(25)有两个，两个滑块(25)分别设置在移动杆(5)的两侧，所述条形槽有两个，两个滑块(25)分别位于两个条形槽内。
5.如权利要求4所述的无缝钢管内外打磨装置，其特征在于，所述滑块(25)的截面为燕尾型，所述条形槽为燕尾槽。
6.如权利要求1所述的无缝钢管内外打磨装置，其特征在于，所述底座(1)上设有轴承座，所述双向丝杆(7)的两端均位于轴承座内。
7.如权利要求1所述的无缝钢管内外打磨装置，其特征在于，所述底座(1)上设有PLC，所述第一电机(11)和第二电机(17)均与PLC电连接。
8.如权利要求7所述的无缝钢管内外打磨装置，其特征在于，所述第一电机(11)和第二电机(17)均为伺服电机。
9.如权利要求1所述的无缝钢管内外打磨装置，其特征在于，所述第二弹簧(22)处于压缩状态。
10.如权利要求1所述的无缝钢管内外打磨装置，其特征在于，所述限位杆(14)上涂有润滑油。
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