CN112846420A - 一种化工泵法兰盘的加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化工泵法兰盘的加工装置，涉及化工泵领域，包括工作台、中心定位装置、孔定位装置、攻丝装置以及机架，所述工作台与机架固定连接，所述攻丝装置设于工作台上方，所述工作台上设有两个通孔，所述通孔内设有孔定位装置，所述孔定位装置包括定位销、弹簧以及底盖，所述定位销滑动连接在通孔内，且其顶部转动连接有万向球，所述底盖固定连接在通孔底部，所述底盖上设有触点二，所述弹簧设于底盖与定位销之间，所述定位销底部的滑柱上设有触点一，中心定位装置与孔定位装置配合使用，无需人工定位夹紧，自动化程度高，定位误差小，攻丝装置采用4个丝锥同行作业，攻丝效率高，无需重复定位夹紧，适合大批量加工需求。
Description
技术领域
本发明涉及化工泵领域，具体涉及一种化工泵法兰盘的加工装置。
背景技术
化工泵广泛用于工业、城市给水、排水以及农业灌溉等领域。化工泵在使用时需要利用法兰盘将管道与化工泵连接到一起，法兰盘连接通常用螺栓进行固定，所以法兰盘上会加工出通孔，有时还需要给通孔进行攻丝处理。
攻丝一般是用丝锥在通孔的内部加工出内螺纹，法兰攻丝时需要人工将法兰放在工作台上，然后将法兰对准放置到定位销上，再利用夹具进行夹紧，人工进夹紧定位的过程中需要很多时间，影响加工周期，若采用位置检测传感器进行定位安装，成本较高，且控制复杂不易调试，此外法兰上有多个预留需要攻丝，目前还有很多攻丝机只能单个单个的进行攻丝，加工效率不高，生产周期过长，不利于大量生产加工。
发明内容
本发明的目的在于提供一种化工泵法兰盘的加工装置，以解决上述背景技术中提到的问题。
一种化工泵法兰盘的加工装置，包括工作台、中心定位装置、孔定位装置、攻丝装置以及机架，所述工作台与机架固定连接，所述攻丝装置设于工作台上方，所述工作台上设有两个通孔，所述通孔内设有孔定位装置，所述孔定位装置包括定位销、弹簧以及底盖，所述定位销滑动连接在通孔内，且其顶部转动连接有万向球，所述定位销的底部固定连接有滑柱，所述滑柱穿过底盖且连接有触点一，所述触点一的下方设有触点二，所述触点二与底盖固定连接，所述底盖固定连接在通孔的底部，所述弹簧设于底盖与定位销之间。
所述中心定位装置设于工作台中心处，所述中心定位装置包括转盘、定位架以及底座，所述定位架与转盘转动连接，所述转盘上设有三个弧形的滑槽，所述定位架上滑动连接有3个定位夹头，所述定位夹头的底部转动连接有滑轮，所述滑轮与滑槽滑动连接，所述转盘通过驱动装置驱动旋转，所述定位架通过立柱固定连接在底座上，所述底座与旋转电机的输出轴固定连接。
优选的，所述转盘底部固定连接有空心轴，所述立柱位于空心轴内，所述驱动装置包括蜗轮、蜗杆以及定位电机，所述定位电机固定连接在底座上，所述定位电机的输出轴固定连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合且与底座转动连接，所述蜗轮固定连接在空心轴的底端。
优选的，所述攻丝装置包括攻丝电机、转轴、第一固定板、第二固定板以及第三固定板，第一固定板、第二固定板以及第三固定板从下至上依次固定连接，所述攻丝电机固定连接在第二固定板与第三固定板之间，所述丝电机的输出轴固定连接有攻丝齿轮，所述攻丝齿轮与4个从动齿轮一啮合，所述转轴与从动齿轮一固定连接，且与第一固定板以及第二固定板转动连接，所述转轴通过夹紧头可拆卸连接有丝锥，所述攻丝装置还通过升降装置驱动升降。
优选的，所述升降装置包括升降电机以及第四固定板，所述升降电机固定连接在机架上，所述升降电机的输出轴固定连接有升降齿轮，所述升降齿轮与2个从动齿轮二啮合，所述从动齿轮二与丝杠固定连接，所述丝杠与第四固定板以及机架转动连接，所述丝杠与第三固定板上固定连接的丝杠螺母螺纹连接，所述第四固定板以及机架上还固定连接有2个滑杆，所述滑杆与第三固定板滑动连接。
优选的，所述第二固定板上设有供丝杠以及滑杆穿过的孔洞。
优选的，所述工作台上设有4个排屑孔，所述排屑孔与转轴同心对应，所述通孔内设有限位槽，所述定位销上设有与限位槽滑动连接的滑键。
优选的，所述定位架上固定连接有导轨，所述定位夹头与导轨滑动连接，所述定位架上固定连接有端盖，所述端盖上设有可供定位夹头穿过的矩形槽口。
本发明的优点在于：该装置采用中心定位装置进行初步定位夹紧，中心定位装置中的转盘旋转，带动定位夹头向四周外扩，外扩过程中法兰慢慢被校正到工作台中心处，并且由于定位夹头抵住了法兰盘的内孔，所以在旋转电机的带动下法兰盘可以进行慢速旋转，当旋转到通孔与法兰盘预留的定位孔同心时，定位销在弹簧的作用下顶出卡在定位孔中，触点一与触点二分离，旋转电机关闭，实现二次定位，最后再由攻丝装置上下进给一次性对四个预留孔同时进行攻丝。两次定位可以精准的将预留孔与丝锥对齐，减少了人工定位所需的时间，成本较低，且整个过程中只需人工将法兰放置在工作台上即可，其他步骤均可实现自动化操作，故自动化程度高，满足大量生产的需求，人工放置法兰也可采用机械手代替，完全实现无人化生产。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的正视图。
图3为中心定位装置与驱动装置的结构示意图。
图4为中心定位装置与驱动装置的正视图。
图5为转盘的上视图。
图6为孔定位装置的结构示意图。
工作台1，机架5，通孔11，限位槽111，排屑孔12；
中心定位装置2，转盘21，定位架22底座23，滑槽211，定位夹头24，滑轮25，立柱26，旋转电机27，空心轴28，端盖29；
孔定位装置3，定位销31，弹簧32，底盖33，万向球34，滑柱35，触点一36，触点二37，滑键311；
攻丝装置4，攻丝电机41，转轴42，第一固定板43，第二固定板44，第三固定板45，攻丝齿轮46，从动齿轮一47，夹紧头48，丝锥49；
驱动装置6，蜗轮61，蜗杆62，定位电机63；
升降装置7，升降电机71，第四固定板72，升降齿轮73，从动齿轮二74，丝杠75，丝杠螺母76，滑杆77。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图6所示，一种化工泵法兰盘的加工装置，包括工作台1、中心定位装置2、孔定位装置3、攻丝装置4以及机架5，所述工作台1与机架5固定连接，所述攻丝装置4设于工作台1上方，所述工作台1上设有两个通孔11，所述通孔11内设有孔定位装置3，所述孔定位装置3包括定位销31、弹簧32以及底盖33，所述定位销31滑动连接在通孔11内，且其顶部转动连接有万向球34，所述定位销的底部固定连接有滑柱35，所述滑柱35穿过底盖33且连接有触点一36，所述触点一36的下方设有触点二37，所述触点二37与底盖33固定连接，所述底盖33固定连接在通孔11的底部，所述弹簧32设于底盖33与定位销31之间。
所述中心定位装置2设于工作台1中心处，所述中心定位装置2包括转盘21、定位架22以及底座23，所述定位架22与转盘21转动连接，所述转盘21上设有三个弧形的滑槽211，所述定位架22上滑动连接有3个定位夹头24，所述定位夹头24的底部转动连接有滑轮25，所述滑轮25与滑槽211滑动连接，所述转盘21通过驱动装置6驱动旋转，所述定位架22通过立柱26固定连接在底座23上，所述底座23与旋转电机27的输出轴固定连接。
在本实施例中，所述转盘21底部固定连接有空心轴28，所述立柱26位于空心轴28内，所述驱动装置6包括蜗轮61、蜗杆62以及定位电机63，所述定位电机63固定连接在底座23上，所述定位电机63的输出轴固定连接有蜗杆62，所述蜗杆62与蜗轮61啮合且与底座23转动连接，所述蜗轮61固定连接在空心轴28的底端。蜗轮61蜗杆62传动具有自锁的特点，防止定位夹头24后缩。
在本实施例中，所述攻丝装置4包括攻丝电机41、转轴42、第一固定板43、第二固定板44以及第三固定板45，第一固定板43、第二固定板44以及第三固定板45从下至上依次固定连接，所述攻丝电机41固定连接在第二固定板44与第三固定板45之间，所述丝电机41的输出轴固定连接有攻丝齿轮46，所述攻丝齿轮46与4个从动齿轮一47啮合，所述转轴42与从动齿轮一47固定连接，且与第一固定板43以及第二固定板44转动连接，所述转轴42通过夹紧头48可拆卸连接有丝锥49，所述攻丝装置4还通过升降装置7驱动升降。
在本实施例中，所述升降装置7包括升降电机71以及第四固定板72，所述升降电机71固定连接在机架5上，所述升降电机71的输出轴固定连接有升降齿轮73，所述升降齿轮73与2个从动齿轮二74啮合，所述从动齿轮二74与丝杠75固定连接，所述丝杠75与第四固定板72以及机架5转动连接，所述丝杠75与第三固定板45上固定连接的丝杠螺母76螺纹连接，所述第四固定板72以及机架5上还固定连接有2个滑杆77，所述滑杆77与第三固定板45滑动连接。
在本实施例中，所述第二固定板44上设有供丝杠75以及滑杆77穿过的孔洞。
在本实施例中，所述工作台1上设有4个排屑孔12，所述排屑孔12与转轴42同心对应，所述通孔11内设有限位槽111，所述定位销31上设有与限位槽111滑动连接的滑键311。排屑孔12用于排掉加工过程中产生的废屑，限位槽111与滑键311用于限位，防止定位销被弹簧弹出。
在本实施例中，所述定位架22上固定连接有导轨，所述定位夹头24与导轨滑动连接，所述定位架22上固定连接有端盖29，所述端盖29上设有可供定位夹头24穿过的矩形槽口。端盖29用于限位，防止定位夹头24滑出。
工作过程及其原理：
在需要攻丝时，先人工或机械手将法兰放置在工作台1上，此过程中只需法兰的内孔将中心定位装置2包含其中即可，无需精准定位。当法兰放置到工作台1后，由于位置不处于中心处，法兰由于自身重力会将定位销31压进通孔11内，弹簧32压缩，滑柱35向下滑动，触点一36与触点二37导通，控制器检测到这一电信号，则控制定位电机63启动。
定位电机63通过蜗杆62驱动蜗轮61旋转，从而通过空心轴28驱动转盘21旋转。转盘21旋转，由于此时的定位架22固定不动，滑轮25位于转盘21的滑槽211中，滑槽211对滑轮25有一个力，使得滑轮25沿着滑槽211开始滑动。另一方面由于滑轮25是转动连接在定位夹头24的底部的，而定位夹头24又与定位架22时滑动连接的，所以定位夹头24在滑轮25收到滑槽211力的作用下，开始向外滑动伸长。再此过程中由于三个定位夹头24同步外伸，所以法兰会不断被校正，直到法兰位于正中心处，法兰位于正中心时，定位夹头24正好紧紧的抵住了法兰的内孔(定位电机63关闭电机何时关闭可根据实际情况控制电机转动的圈数来实现)。由于转盘21的驱动机构是蜗轮61蜗杆62，所以当电机关闭时，转盘21处于自锁的情况，不会松开。
初步定位完成之后，旋转电机27启动，驱动整个中心定位装置2整体开始匀速旋转，由于定位夹头24固定住了法兰，所以法兰也做匀速旋转，当法兰旋转到其自身定位孔与工作台1上的通孔11同心时，定位销31会由于弹簧32的弹力作用向上顶出到定位孔内，当弹簧32压力释放时，滑柱35向上滑动，触点一36与触点二37分离，控制器检测到这一电信号，便判断出二次定位完成，之后控制旋转电机27关闭。
旋转电机27关闭，攻丝电机41与升降电机71启动，升降电机71驱动升降齿轮73旋转，升降齿轮73带动从动齿轮二74旋转。两个丝杠75在从动齿轮二74旋转带动下开始旋转，由于丝杠75是与第三固定板45上的丝杠螺母76连接的，所以在丝杠75旋转的时候，第三固定板45下降，带动整个攻丝装置4下降，下降的过程中第三固定板45是沿着滑杆77滑动下移的，此处的滑杆77起到平衡辅助的作用。
攻丝电机41启动，驱动攻丝齿轮46旋转从而带动4个从动齿轮一47同时旋转，从动齿轮一47固定在转轴42上的，而转轴42是与第一固定板43以及第二固定板44转动连接的，所以转轴42可以在从动齿轮一47的带动下旋转，转轴42转动带动夹紧头48旋转，这里的夹紧头48就是目前钻孔以及攻丝机上常用的那种用于夹紧丝锥49或者钻头的装置。
丝锥49一边旋转，一边下降对法兰上的预留孔进行攻丝加工，攻丝电机41与升降电机71可根据实际加工需求进行调整，看是否需要适当反转进行退屑。攻丝的废屑可通过排屑孔12排出。
攻丝完成之后，定位电机63反转，定位夹头24回缩，法兰被松开，之后将法兰取下即可。攻丝装置4也可将丝锥49换成钻头，以实现该装置对法兰的钻孔需求，提高装置应用范围。
基于上述：中心定位装置与孔定位装置配合使用，无需人工定位夹紧，自动化程度高，定位误差小，攻丝装置采用4个丝锥同行作业，攻丝效率高，无需重复定位夹紧，适合大批量加工需求。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (7)
1.一种化工泵法兰盘的加工装置，其特征在于，包括工作台(1)、中心定位装置(2)、孔定位装置(3)、攻丝装置(4)以及机架(5)，所述工作台(1)与机架(5)固定连接，所述攻丝装置(4)设于工作台(1)上方，所述工作台(1)上设有两个通孔(11)，所述通孔(11)内设有孔定位装置(3)，所述孔定位装置(3)包括定位销(31)、弹簧(32)以及底盖(33)，所述定位销(31)滑动连接在通孔(11)内，且其顶部转动连接有万向球(34)，所述定位销的底部固定连接有滑柱(35)，所述滑柱(35)穿过底盖(33)且连接有触点一(36)，所述触点一(36)的下方设有触点二(37)，所述触点二(37)与底盖(33)固定连接，所述底盖(33)固定连接在通孔(11)的底部，所述弹簧(32)设于底盖(33)与定位销(31)之间；
所述中心定位装置(2)设于工作台(1)中心处，所述中心定位装置(2)包括转盘(21)、定位架(22)以及底座(23)，所述定位架(22)与转盘(21)转动连接，所述转盘(21)上设有三个弧形的滑槽(211)，所述定位架(22)上滑动连接有3个定位夹头(24)，所述定位夹头(24)的底部转动连接有滑轮(25)，所述滑轮(25)与滑槽(211)滑动连接，所述转盘(21)通过驱动装置(6)驱动旋转，所述定位架(22)通过立柱(26)固定连接在底座(23)上，所述底座(23)与旋转电机(27)的输出轴固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种化工泵法兰盘的加工装置，其特征在于，所述转盘(21)底部固定连接有空心轴(28)，所述立柱(26)位于空心轴(28)内，所述驱动装置(6)包括蜗轮(61)、蜗杆(62)以及定位电机(63)，所述定位电机(63)固定连接在底座(23)上，所述定位电机(63)的输出轴固定连接有蜗杆(62)，所述蜗杆(62)与蜗轮(61)啮合且与底座(23)转动连接，所述蜗轮(61)固定连接在空心轴(28)的底端。
3.根据权利要求1所述的一种化工泵法兰盘的加工装置，其特征在于，所述攻丝装置(4)包括攻丝电机(41)、转轴(42)、第一固定板(43)、第二固定板(44)以及第三固定板(45)，所述第一固定板(43)、第二固定板(44)以及第三固定板(45)从下至上依次固定连接在一起，所述攻丝电机(41)固定连接在第二固定板(44)与第三固定板(45)之间，所述丝电机(41)的输出轴固定连接有攻丝齿轮(46)，所述攻丝齿轮(46)与4个从动齿轮一(47)啮合，所述转轴(42)与从动齿轮一(47)固定连接，且与第一固定板(43)以及第二固定板(44)转动连接，所述转轴(42)通过夹紧头(48)可拆卸连接有丝锥(49)，所述攻丝装置(4)还通过升降装置(7)驱动升降。
4.根据权利要求3所述的一种化工泵法兰盘的加工装置，其特征在于，所述升降装置(7)包括升降电机(71)以及第四固定板(72)，所述升降电机(71)固定连接在机架(5)上，所述升降电机(71)的输出轴固定连接有升降齿轮(73)，所述升降齿轮(73)与2个从动齿轮二(74)啮合，所述从动齿轮二(74)与丝杠(75)固定连接，所述丝杠(75)与第四固定板(72)以及机架(5)转动连接，所述丝杠(75)与第三固定板(45)上固定连接的丝杠螺母(76)螺纹连接，所述第四固定板(72)以及机架(5)上还固定连接有2个滑杆(77)，所述滑杆(77)与第三固定板(45)滑动连接。
5.根据权利要求4所述的一种化工泵法兰盘的加工装置，其特征在于，所述第二固定板(44)上设有供丝杠(75)以及滑杆(77)穿过的孔洞。
6.根据权利要求1所述的一种化工泵法兰盘的加工装置，其特征在于，所述工作台(1)上设有4个排屑孔(12)，所述排屑孔(12)与对应转轴(42)同心，所述通孔(11)内设有限位槽(111)，所述定位销(31)上设有与限位槽(111)滑动连接的滑键(311)。
7.根据权利要求1所述的一种化工泵法兰盘的加工装置，其特征在于，所述定位架(22)上固定连接有导轨，所述定位夹头(24)与导轨滑动连接，所述定位架(22)上固定连接有端盖(29)，所述端盖(29)上设有可供定位夹头(24)穿过的矩形槽口。
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