CN112643105B - 一种坡口成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种坡口成型装置，包括：夹持机构和动力机构；动力机构包括驱动单元、主轴和推进单元，主轴的一端固定连接有铣刀盘，另一端与推进单元连接，第一电机与驱动单元的输入端连接，主轴外部套设有第一管体，主轴与第一管体之间可沿轴向相对移动，第一管体与驱动单元的输出端连接。本申请提供的坡口成型装置，将夹持机构夹在钢板上，角度调节机构调节好铣刀盘与钢板之间的角度，由于主轴只可以在第一管体内轴向移动，减速箱的输出端带动第一管体和主轴一同转动，使铣刀盘转动，通过推进单元带动主轴进行轴向移动，调节铣刀盘与钢板之间的距离，使坡口机可同时适用于不同厚度和高度的钢板，使用更方便。

Description

一种坡口成型装置

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种坡口成型装置。

背景技术

军船车间是生产压力容器的专业车间，需要经常对耐压壳体进行加工。对坡口、端面有严格的要求，由于耐压壳体为钢板卷制而成，如图7所示，在钢板卷制过程中，由于钢板各处的厚度存在差异，导致钢板卷制后形成的壳圈不够圆，在加工的前期需要将壳圈钢板的外圆1-1、壳圈钢板内圆1-2、壳圈理论正圆1-3与立车上的回转圆心相重合，才能保证加工的位置一致，由于工件重量比较大，小的几吨，大的几十吨，需要利用螺栓不断调整校正，在钢板上立车前，钢板有一理论线，理论线在加工过程须进行水平调节，在加工过程中无法避免坡口、端面加工困难的问题，无法达到生产需求，从而无法满足生产技术要求。

如图8所示，在军船压力容器制作时，需要在钢板上打坡口，然后再进行焊接，钢板上的坡口一般为斜面坡口，坡口一般分为坡口1-4、坡口1-5两种形式，在加工坡口1-4、坡口1-5坡口时，先加工坡口1-4，然后加工坡口1-5。

现有的坡口机固定在钢板上，由于钢板的规格不同、加工方式不同，且钢板的厚度往往小于其高度，在铣刀盘调节角度时，钢板会限制铣刀盘的转动角度范围，铣刀盘加工范围通常为20-60度，铣刀盘不能同时将钢板对应厚度和高度的侧面同时打坡口，当铣刀盘对钢板侧面打坡口时，如果转到钢板顶面0度进行打坡口，钢板会对铣刀盘的转动造成干涉，进而使铣刀盘的调节角度范围过小，难以满足生产要求。

发明内容

本申请提供一种坡口成型装置，解决了现有技术中的坡口机的铣刀盘角度调节范围较小、筒体成型后，局部变形坡口难以加工的技术问题。

本申请提供一种坡口成型装置，包括：夹持机构和动力机构；所述动力机构包括驱动单元、主轴、第一管体和推进单元，所述第一管体与所述驱动单元的输出端连接，所述主轴设置在所述第一管体内，所述主轴可沿所述第一管体的轴向在第一管体内移动，所述主轴的一端与所述推进单元连接，所述主轴的另一端固定连接有铣刀盘。

优选地，所述第一管体内侧壁沿轴向固定设置有限位块，所述主轴外侧壁沿轴向开设有滑槽，所述限位块设置在所述滑槽中。

优选地，所述驱动单元包括第一电机和减速箱；所述推进单元包括丝杠、壳体和滑块；

所述壳体与所述减速箱固定连接，所述主轴远离所述铣刀盘的一端沿其轴向开设有盲孔，所述丝杠与所述盲孔通过第一轴承转动连接，所述滑块与所述壳体通过第二轴承转动连接，所述滑块套设在所述丝杠上。

优选地，所述丝杠外侧壁沿其轴向开设有第一限位槽，所述壳体内部固定设置有第一限位杆，所述第一限位杆设置在所述第一限位槽中。

优选地，所述滑块伸出所述壳体，即进刀结构，所述壳体远离所述减速箱的一端设置有调节螺母，所述调节螺母与所述滑块固定连接；所述调节螺母的端面上沿其轴向设置有弹性销，所述壳体远离所述减速箱的端面围绕其轴线间隔均匀开设有若干个定位孔，所述弹性销插入所述定位孔中。

优选地，所述第一轴承和第二轴承两侧均设置有卡簧。

优选地，所述夹持机构包括基板、主动轮和第一从动轮；

所述基板下端面设置有固定架和活动架，所述第一从动轮可转动设置在所述固定架上，所述主动轮可转动设置在所述活动架上，所述活动架上固定设置有第二电机，所述第二电机驱动所述主动轮转动；

所述活动架设置有所述主动轮的端面与所述固定架设置有所述第一从动轮的端面相对设置，所述活动架可滑动设置在所述基板的下端面，所述活动架沿所述固定架设置有所述第一从动轮的端面的垂线移动；

所述基板底面固定设置有板体，所述板体设置在所述活动架远离所述固定架的一侧，所述板体上垂直设置有调节丝杆，所述调节丝杆穿过所述板体并抵在所述活动架上。

优选地，所述基板下端面对应其行进方向的前后两端均可转动设置有第二从动轮，所述第二从动轮设置在所述活动架和所述固定架之间。

优选地，还包括角度调节机构，所述角度调节机构固定设置在所述基板上，所述角度调节机构包括相对设置的两块弧形板和中间筒，所述基板对应两块所述弧形板之间开设有第一缺口，每块所述弧形板上均开设有弧形槽，弧形槽按照铣刀头的旋转圆心旋转，旋转圆心为加工工件的本体上，设为虚拟中心。所述中间筒设置在两块所述弧形板之间，所述中间筒侧壁对应所述弧形槽处固定设置有滑杆，所述滑杆可滑动设置在所述弧形槽中，所述滑杆上设置有锁紧螺母；

两块所述弧形板固定设置在所述基板的上端面上，所述中间筒与所述减速箱固定连接，所述主轴穿过所述中间筒，所述主轴外部套设有第二管体，所述主轴与所述第二管体内壁通过轴承转动连接；所述第二管体外侧壁沿轴向开设有第二限位槽，所述中间筒内部固定设置有第二限位杆，所述第二限位杆设置在所述第二限位槽中。

优选地，所述基座上固定设置有控制器，所述第一电机与所述第二电机均与所述控制器电连接。

优选地，其中一个所示弧形板远离所述基板的侧面上固定设置有弧形齿条，所述滑杆对应所述弧形齿条的一端固定设置有底座，所述底座上固定设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定设置有调节齿轮，所述调节齿轮与所述弧形齿条相啮合。

本申请有益效果如下：

本申请提供的坡口成型装置，将夹持机构夹在钢板上，角度调节机构调节好铣刀盘与钢板之间的角度，由于主轴只可以在第一管体内轴向移动，减速箱的输出端带动第一管体和主轴一同转动，使铣刀盘转动，通过推进单元带动主轴进行轴向移动，调节铣刀盘与钢板之间的距离，使坡口机可同时适用于不同厚度和高度的钢板，使用更方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本申请实施例使用状态示意图；

图2为本申请实施例整体结构示意图；

图3为本申请实施例中角度调节机构侧面剖视图；

图4为本申请实施例中推进单元侧面剖视图；

图5为本申请实施例俯视图；

图6为本申请实施例底面结构示意图；

图7为钢板卷制后圆度状态示意图；

图8为本申请实施例中坡口两种形式的示意图；

图9为本申请实施例中铣刀盘对应两种坡口的位置示意图；

图10为本申请实施例中弹性销和壳体配合示意图；

图11为本申请实施例中调节螺母俯视图。

其中，1-钢板；2-控制器；10-夹持机构；11-基板；12-主动轮；13-第一从动轮；14-固定架；15-活动架；16-第二电机；17-第二从动轮；18-板体；19-调节丝杆；20-角度调节机构；21-弧形板；22-中间筒；23-第一缺口；24-弧形槽；25-滑杆；26-第二管体；27-第二限位槽；28-第二限位杆；29-锁紧螺母；30-动力机构；31-第一电机；32-减速箱；33-主轴；34-铣刀盘；35-第一管体；36-限位块；37-滑槽；41-丝杠；42-壳体；43-滑块；44-盲孔；45-第一轴承；46-第二轴承；47-第一限位槽；48-第一限位杆；49-调节螺母；50-弹性销；501-第二缺；502-第二缺口；51-弧形齿条；52-底座；53-驱动电机；54-调节齿轮；55-定位孔；56-毛刷。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种，解决了现有技术中坡口机的铣刀盘角度调节范围小的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

如图1所示，本申请提供一种坡口成型装置，包括：夹持机构10和动力机构30。

如图1-4所示，动力机构30包括第一电机31、减速箱32、主轴33、第一管体35和推进单元，第一电机31与减速箱32的输入端连接，第一电机31与减速箱32通过斜齿轮啮合，第一管体35与减速箱32的输出端连接，第一管体35与减速箱32通过轴承可转动连接，主轴33设置在所述第一管体35内，第一管体35内侧壁沿轴向固定设置有限位块36，主轴33外侧壁沿轴向开设有滑槽37，限位块36设置在滑槽37中，使主轴33可在第一管体35中沿滑槽37滑动，主轴33可沿第一管体35的轴向在第一管体35内移动，主轴33的一端和推进单元的输出端连接，主轴33的另一端连接有铣刀盘34。在第一电机31驱动下，通过减速箱32带动第一管体35转动，进而驱动主轴33转动，以调整铣刀盘34的角度，再通过动力机构30带动主轴33在第一管体35内移动，以调整主轴33在第一管体35内的轴向位移。

在上述实施例中，将夹持机构10夹在钢板1上，角度调节机构20调节好铣刀盘34与钢板1之间的角度，由于主轴33只可以在第一管体35的轴向移动，减速箱32的输出端带动第一管体35和主轴33一同转动，使铣刀盘34转动，通过推进单元带动主轴33沿第一管体35的轴向移动，调节铣刀盘34与钢板1之间的距离，使坡口机可同时适用于不同厚度和高度的钢板1，使用更方便。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1-4所示，为了解决现有技术中铣刀盘34与钢板1之间的距离无法调节的技术问题，本实施例提供一种坡口成型装置，推进单元包括丝杠41、壳体42和滑块43；壳体42与减速箱固定连接，主轴33远离铣刀盘34的一端其轴向开设有盲孔44，丝杠41与盲孔44通过第一轴承45转动连接，滑块43与壳体42通过第二轴承46转动连接，滑块43套设在丝杠41上，第一轴承45和第二轴承46两侧均设置有卡簧。

丝杠41外侧壁其轴向开设有第一限位槽47，壳体42内部固定设置有第一限位杆48，第一限位杆48设置在第一限位槽47中。

如图10、11所示，滑块43伸出壳体42，壳体42远离减速箱32的一端设置有调节螺母49，调节螺母49与滑块43固定连接；调节螺母49的端面上沿其轴向设置有弹性销50，所述弹性销50的销帽朝向调节螺母49的一端设置有凸块501，所述调节螺母49的端面对应所述第二缺口501处开设有第二缺口502，所述凸块501可插入所述第二缺口502中，壳体42远离减速箱32的端面围绕其轴线间隔均匀开设有若干个定位孔55，弹性销50插入定位孔55中，将凸块501插入第二缺口502中，使弹性销50插入定位孔中，对调节螺母49起到定位作用，防止调节螺母49转动带动铣刀盘34沿丝杠41轴线方向移动；将弹性销50提起并旋转90°，使凸块501压在调节螺母49的端面上，使弹性销50从定位孔55中拔出，通过旋转调节螺母49，实现铣刀盘34沿丝杠41轴线方向移动。

在上述实施例中，将弹性销50从定位孔55中拔出，通过旋转调节螺母49使滑块43在丝杠41上转动，由于第一限位杆48设置在第一限位槽47中，使丝杠41与壳体42之间无法相对转动，丝杠41与盲孔44通过第一轴承45转动连接，进而实现丝杠41以第一限位槽47为轨道直线运动，使丝杠41推动主轴33在第一管体35中沿主轴33的轴向移动，最终实现铣刀盘34与钢板1之间距离的调节；铣刀盘34与钢板1之间的距离调节完毕后，将弹性销50插入定位孔55中，使调节螺母49与壳体42之间锁定，进而使铣刀盘34在丝杠41轴线上位置锁定，然后铣刀盘34转动进行坡口作业。

如图1-6所示，为了解决现有技术中坡口机无法适用于不同厚度钢板1的技术问题，本实施例提供一种坡口成型装置，夹持机构10包括基板11、主动轮12和第一从动轮13；

基板11下端面设置有固定架14和活动架15，第一从动轮13可转动设置在固定架14上，主动轮12可转动设置在活动架15上，活动架15上固定设置有第二电机16，第二电机16驱动主动轮12转动；基板11下端面对应其行进方向的前后两端均可转动设置有第二从动轮17，第二从动轮17设置在活动架15和固定架14之间；

如图6所示，所述基板11下端面对应所述铣刀盘34两侧均固定设置有毛刷56，所述毛刷56与所述第二从动轮17的轴线平行，在设备行走过程中，毛刷56对铣刀盘34磨削的铁屑进行清扫，避免铁屑在钢板1的上端面存留，避免铁屑影响第二从动轮17在钢板1上端面行走；

活动架15设置有主动轮12的端面与固定架14设置有第一从动轮13的端面相对设置，活动架15可滑动设置在基板11的下端面，活动架15沿固定架14设置有第一从动轮13的端面的垂线移动；

基板11底面固定设置有板体18，板体18设置在活动架15远离固定架14的一侧，板体18上垂直设置有调节丝杆19，调节丝杆19穿过板体18并抵在活动架15上；

在上述实施例中，通过旋转调节丝杆19，使调节丝杆19给活动架15一个向固定架14方向的推力，活动架15和固定架14将钢板1夹紧，第二电机16驱动主动轮12转动，使夹持机构10可在钢板1上移动，第二从动轮17对基板11起到支撑作用，减少了基板11与钢板1之间的摩擦力。

如图9所示，坡口1-4、坡口1-5由于铣刀盘为80毫米，在坡口1-4的斜线方向减少5毫米的余量，作35毫米垂直线为铣刀盘的中心线，同理在坡口1-5位置同样作35毫米垂直线，坡口1-4和坡口1-5对应铣刀盘34的垂直中心线存在交点，即为铣刀盘34的虚拟中心，虚拟中心在钢板1的内部，即为弧形槽24的弧心，在加工过程中，通过调节中间筒22在弧形槽24上的位置，从而调节铣刀盘34的位置，对钢板1进行打坡口，在加工过程中以钢板1、坡口1-4、坡口1-5为基准，使虚拟中心一直在铣刀盘的中心线上，因此使坡口1-4、坡口1-5加工更精准，无需对壳圈钢板的外圆1-1、壳圈钢板内圆1-2和壳圈理论正圆1-3进行调整，操作更加方便。

如图1-5所示，为了解决现有技术中铣刀盘34与钢板1之间的角度无法调节的技术问题，本实施例提供一种坡口成型装置，还包括角度调节机构20，角度调节机构20固定设置在基板11上，动力机构30设置在角度调节机构20上，动力机构30可在角度调节机构20上旋转角度，角度调节机构20包括相对设置的两块弧形板21和中间筒22，基板11对应两块弧形板21之间开设有第一缺口23，每块弧形板21上均开设有弧形槽24，中间筒22设置在两块弧形板21之间，中间筒22侧壁对应弧形槽24处固定设置有滑杆25，滑杆25可滑动设置在弧形槽24中，弧形槽按照铣刀头的旋转圆心旋转，旋转圆心为加工工件的本体上，设为虚拟中心。待角度调整到位后，锁紧滑杆25上设置的锁紧螺母29；

两块弧形板21固定设置在基板11的上端面上，中间筒22与减速箱32固定连接，主轴33穿过中间筒22，主轴33外部套设有第二管体26，主轴33与第二管体26内壁通过轴承转动连接；第二管体26外侧壁沿其轴向开设有第二限位槽27，中间筒22内部固定设置有第二限位杆28。

在上述实施例中，通过调节动力机构30在弧形板21上的位置，实现铣刀盘34与钢板1之间角度的调节，由于钢板1的边一般为直角边，动力机构30在转动过程中可穿过第一缺口23，当铣刀盘34与钢板1之间的距离过大或过小时，通过推进单元调节铣刀盘34与钢板1之间的距离，使动力机构30可调节的角度范围为0度-90度，动力机构30的旋转角度更大，避免了每次打坡口前对多个坡口的圆心进行对准，减少了工作强度；当动力机构30调整到合适位置后，通过锁紧螺母29将动力机构30与弧形板21之间进行锁紧，打坡口时铣刀盘34更稳定，使坡口面更光滑。

如图5所示，在其中一个弧形板21远离所述基板11的侧面上固定设置有弧形齿条51，滑杆25对应所述弧形齿条51的一端固定设置有底座52，在底座52上固定设置有驱动电机53，所述驱动电机53的输出轴固定设置有调节齿轮54，所述调节齿轮54与所述弧形齿条51相啮合，通过驱动电机53带动调节齿轮54转动，由于弧形齿条51固定，使驱动电机53和底座52带动滑杆25在弧形槽24中转动，实现铣刀盘34位置的调整，使铣刀盘34的位置调节更精准。

基座上固定设置有控制器2，第一电机31与第二电机16均与控制器2电连接，当铣刀盘34的角度及位置调节完毕后，通过控制器2驱动第一电机31和第二电机16转动，使装置沿着钢板1移动并对钢板1打坡口。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种坡口成型装置，其特征在于，包括：夹持机构和动力机构；

所述动力机构包括驱动单元、主轴、第一管体和推进单元，所述第一管体与所述驱动单元的输出端连接，所述主轴设置在所述第一管体内，所述主轴可沿所述第一管体的轴向在第一管体内移动，所述主轴的一端与所述推进单元连接，所述主轴的另一端固定连接有铣刀盘；

所述驱动单元包括第一电机和减速箱；所述推进单元包括丝杠、壳体和滑块；

所述壳体与所述减速箱固定连接，所述主轴远离所述铣刀盘的一端沿其轴向开设有盲孔，所述丝杠与所述盲孔通过第一轴承转动连接，所述滑块与所述壳体通过第二轴承转动连接，所述滑块套设在所述丝杠上；

所述夹持机构包括基板、主动轮和第一从动轮；

所述基板下端面设置有固定架和活动架，所述第一从动轮可转动设置在所述固定架上，所述主动轮可转动设置在所述活动架上，所述活动架上固定设置有第二电机，所述第二电机驱动所述主动轮转动；

所述活动架设置有所述主动轮的端面与所述固定架设置有所述第一从动轮的端面相对设置，所述活动架可滑动设置在所述基板的下端面，所述活动架沿所述固定架设置有所述第一从动轮的端面的垂线移动；

所述基板底面固定设置有板体，所述板体设置在所述活动架远离所述固定架的一侧，所述板体上垂直设置有调节丝杆，所述调节丝杆穿过所述板体并抵在所述活动架上。

2.如权利要求1所述的坡口成型装置，其特征在于，所述第一管体内侧壁沿轴向固定设置有限位块，所述主轴外侧壁沿轴向开设有滑槽，所述限位块设置在所述滑槽中。

3.如权利要求1所述的坡口成型装置，其特征在于，所述丝杠外侧壁沿其轴向开设有第一限位槽，所述壳体内部固定设置有第一限位杆，所述第一限位杆设置在所述第一限位槽中。

4.如权利要求1所述的坡口成型装置，其特征在于，所述滑块伸出所述壳体，所述壳体远离所述减速箱的一端设置有调节螺母，所述调节螺母与所述滑块固定连接；所述调节螺母的端面上沿其轴向设置有弹性销，所述壳体远离所述减速箱的端面围绕其轴线间隔均匀开设有若干个定位孔，所述弹性销插入所述定位孔中。

5.如权利要求1所述的坡口成型装置，其特征在于，所述第一轴承和第二轴承两侧均设置有卡簧。

6.如权利要求1所述的坡口成型装置，其特征在于，所述基板下端面对应其行进方向的前后两端均设置有可转动的第二从动轮，所述第二从动轮设置在所述活动架和所述固定架之间。

7.如权利要求6所述的坡口成型装置，其特征在于，还包括角度调节机构，所述角度调节机构固定设置在所述基板上，所述角度调节机构包括相对设置的两块弧形板和中间筒，所述基板对应两块所述弧形板之间开设有第一缺口，每块所述弧形板上均开设有弧形槽，所述中间筒设置在两块所述弧形板之间，所述中间筒侧壁对应所述弧形槽处固定设置有滑杆，所述滑杆可滑动设置在所述弧形槽中，所述滑杆上设置有锁紧螺母；

两块所述弧形板固定设置在所述基板的上端面上，所述中间筒与所述减速箱固定连接，所述主轴穿过所述中间筒，所述主轴外部套设有第二管体，所述主轴与所述第二管体内壁通过轴承转动连接；所述第二管体外侧壁沿其轴向开设有第二限位槽，所述中间筒内部固定设置有第二限位杆，所述第二限位杆设置在所述第二限位槽中。

8.如权利要求7所述的坡口成型装置，其特征在于，其中一个所述弧形板远离所述基板的侧面上固定设置有弧形齿条，所述滑杆对应所述弧形齿条的一端固定设置有底座，所述底座上固定设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定设置有调节齿轮，所述调节齿轮与所述弧形齿条相啮合。

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