CN113103014A - 一种钻具基体管材自动化生产系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种钻具基体管材自动化生产系统，包括工作台、与工作台转动连接的转环、用于驱动转环转动的第一驱动装置、均布在转环上的多个第一固定台、一端顺序穿过第一固定台和转环的滑柱、设在滑柱的一端上的第二固定台、设在滑柱另一端的底座、设在底座上的滚轮、设在工作台上且位于转环下方的位置调整槽、设在工作台上且分别位于转环的内外侧的两个磨削部分以及设在工作台上用于切割管材的切削部分，滚轮在位置调整槽内滑动时，推动第二固定台向靠近和远离第一固定台的方向移动。本申请实施例公开的钻具基体管材自动化生产系统，用于生产钻具基体，可以提高钻具基体生产的自动化程度。

Description

一种钻具基体管材自动化生产系统

技术领域

本申请涉及机械加工技术领域，尤其是涉及一种钻具基体管材自动化生产系统。

背景技术

钻具基体的一种生产材料是管材，生产过程中，需要对管材进行定长切割后再打磨，这种方式需要进过切割、定位、打磨、二次定位和二次打磨等工序，整个生产的步骤多，耗时长。

发明内容

本申请实施例提供一种钻具基体管材自动化生产系统，可以提高钻具基体生产的自动化程度。

本申请实施例的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

本申请实施例提供了一种钻具基体管材自动化生产系统，包括：

工作台；

转环，与工作台转动连接；

第一驱动装置，用于驱动转环转动；

多个第一固定台，均布在转环上，其上设有第一凹槽；

滑柱，其一端顺序穿过第一固定台和转环；

第二固定台，设在滑柱的一端，其上设有第二凹槽；

底座，设在滑柱的另一端；

滚轮，设在底座上；

位置调整槽，设在工作台上且位于转环的下方，其工作面为曲面；

两个磨削部分，设在工作台上且分别位于转环的内外侧；以及

切削部分，设在工作台上，用于切割管材；

其中，滚轮在位置调整槽内滑动时，推动第二固定台向靠近和远离第一固定台的方向移动。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，所述切削部分包括接触传感器和切削模组；

接触传感器设在工作台上且位于转环的内侧，切削模组设在工作台上且位于转环的外侧。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，所述接触传感器与工作台滑动连接，接触传感器可以向靠近和远离切削模组的方向移动。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，还包括设在工作台上的伸缩装置和设在伸缩装置工作端上的定位板；

所述定位板的工作面朝向转环。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，所述伸缩装置的数量为两个，分别位于转环的内侧与外侧；

两个伸缩装置上的定位板的工作面均朝向转环。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，所述磨削部分包括设在工作台上的线性移动模组、设在线性移动模组上的工作台、设在工作台的第二驱动装置和设在第二驱动装置上的磨削轮；

线性移动模组带动磨削轮向靠近和远离工作台的方向移动。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，所述第一凹槽的内壁上设有磁铁。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，所述磁铁的工作面与第一凹槽的工作面不在同一平面上且磁铁不与短管直接接触。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种系统的俯视图。

图2是本申请实施例提供的一种第二固定台的工作原理示意图。

图3是本申请实施例提供的一种位置调整槽展开时的示意图。

图4是本申请实施例提供的一种磁铁在第一凹槽的部署示意图。

图5是本申请实施例提供的一种控制器的结构示意框图。

图6是本申请实施例提供的另一种控制器的结构示意框图。

图中，11、工作台，12、转环，13、第一驱动装置，14、第一固定台，141、第一凹槽，15、滑柱，16、第二固定台，161、第二凹槽，17、底座，18、滚轮，19、位置调整槽，2、磨削部分，21、线性移动模组，22、工作台，23、第二驱动装置，24、磨削轮，3、切削部分，31、接触传感器，32、切削模组，41、伸缩装置，42、定位板，51、磁铁，6、控制器，601、CPU，602、RAM，603、ROM，604、系统总线。

具体实施方式

以下结合附图，对本申请中的技术方案作进一步详细说明。

为了更加清楚的理解本申请中的技术方案，首先对现有的生产方式进行简单的介绍，原有的生产方式中，需要对管材进行定长切割后在运输至打磨工序，在打磨工序中，需要将短管固定后首先打磨一端，重新固定后再打磨另一端，整个生产过程的操作步骤多，耗时长，尤其是两次固定会产生误差累积，导致打磨的精度偏低。

请参阅图1，为本申请实施例公开的一种钻具基体管材自动化生产系统，该系统的主要作用是对管材进行切割和打磨一体化生产，生产过程中的输入为管材，输出为两端打磨好的短管，整个生产过程实现了高度的自动化，减少了生产步骤，提高了生产效率。

该生产系统主要由工作台11、转环12、第一驱动装置13、第一固定台14、第一凹槽141、滑柱15、第二固定台16、底座17、滚轮18、位置调整槽19、磨削部分2和切削部分3等组成，工作台11放置在车间的地面上或者水平面上，其作用是提供一个稳定的作业环境。

转环12安装在工作台11上并与工作台11转动连接，生产过程中，转环12在第一驱动装置13的作用下转动，完成管材从切割到双端打磨的全部过程，第一驱动装置13固定安装在工作台11上或者放置在工作台11的一侧，其输出端与转环12连接，带动转环12转动。

在一些可能的实现方式中，第一驱动装置13使用伺服电机加减速机的组合方式，伺服电机的输出端连接在减速机的输入端上，减速机的输出轴与转环12连接，其连接方式可以选用硬连接传动（联轴器）、齿轮传动和同步带传动等。

转环12上固定有多个第一固定台14，这些第一固定台14以转环12的轴线为基准，在转环12上圆形阵列，为了描述方便，此处将第一固定台14的数量限定为三个，相应的，工位的数量也为三个，这三个工位分别是切割工位、打磨工位和卸料工位。

具体而言，切割工位进行的内容是对管材进行定长切割，制作短管，打磨工位进行的内容是对短管的两端进行打磨，卸料工位是将经过打磨的短管从第一固定台14上推下来，进入到后续的处理工序。

切削部分3参与到切割工位的工作内容中，生产过程中，将管材送入到切削部分3内，然后由切削部分3对管材进行切割，切割好的短管落到第一固定台14上，当然为了使管材能够平稳的随着第一固定台14的移动而移动，在第一固定台14上增加了一个第一凹槽141，管材落到第一凹槽141内后，其外壁贴合在第一凹槽141的内壁上。

磨削部分2参与到打磨工位的工作内容中，其数量为两个，一个位于转环12的内侧，一个位于转环12的外侧，当第一固定台14带着短管移动到打磨工位时，两个磨削部分2同时对短管的两端进行打磨。

应理解，在这种打磨方式中，短管两端的打磨是同步进行的，也就是对于短管的两端，是基于了同一个基准，一方面，减少了打磨工序，提高了工作效率，另一方面，因为两端的打磨都是基于同一个基准，打磨的精度也更高。

请参阅图2，第二固定台16的作用是配合第一固定台14对短管进行固定，使短管在移动和打磨的过程中都不会发生移动，第二固定台16与第一固定台14通过滑柱15连接，第一固定台14上开设有通孔，在转环12的相应位置处也开设有通孔，

滑柱15的一端穿过这两个通孔并且能够在通孔中滑动，第二固定台16固定安装在滑柱15的一端，能够随着滑柱15向靠近和远离第一固定台14的方向移动。当第二固定台16压在第一固定台14上或者与第一固定台14之间的距离非常近时，设置在第二固定台16上的第二凹槽161的内壁就会压在短管的外壁上，将短管紧紧的压在第一固定台14上。

滑柱15的移动是通过底座17、滚轮18和位置调整槽19实现的，底座17固定在滑柱15的另一端，其上安装有滚轮18，滚轮18位于位置调整槽19内，位置调整槽19位于在工作台11上且位于转环12的下方。

转环12在转动的过程中，会带动第一固定台14、滑柱15、第二固定台16、底座17和滚轮18随之一起转动，该过程中，滚轮18会同时在位置调整槽19内移动，在竖直方向上，位置调整槽19的高度是不同的，因此，滚轮18在移动时，其在竖直方向的位置也会发生移动。相应的，第二固定台16和底座17在竖直方向的位置也会随着滚轮18的变化而变化。

应理解，这是一种通过机械结构方式来进行位置调整的工作方式，整个调整过程会随着第二固定台16的位置的变化自动进行，相比于使用电气化的调整方式（例如气缸、电缸等），这种方式的结构明显更加简单，并且不需要在旋转的状态下进行供电，可靠性更高。

下面结合具体的工作过程和工位（切割工位、打磨工位和卸料工位）进行进一步地介绍，工作过程中，第一驱动装置13驱动转环12转动，转动过程中，第一固定台14和第二固定台16会随着转环12的转动而转动，顺序在切割工位、打磨工位和卸料工位之间轮换。

在切割工位时，整根的管材被送入到切削部分3中，切削部分3按照设定的参数对管材进行切割，切割过程中，管材的一端压在第一固定台14上的第一凹槽141上，切割完成后，短管正好位于第一固定台14上。

接着，转环12开始转动，将短管移动到打磨工位，移动过程中，滚轮18在位置调整槽19内移动，并且会带动第二固定台16向靠近第一固定台14的方向移动，并最终使得第二固定台16压在第一固定台14上的短管上。

在打磨工位时，两个磨削部分2同时动作，对短管的两端进行打磨，打磨完成后，转环12继续转动，将打磨好的短管移动到卸料工位，该过程中，滚轮18在位置调整槽19内移动，并且会带动第二固定台16向远离第一固定台14的方向移动。移动到卸料工位后，打磨好的短管由工作人员取下或者通过气缸将其从第一固定台14上推离，该过程循环进行，就可以实现短管的自动化生产。

整体而言，本申请实施例提供的钻具基体管材自动化生产系统，实现了管材切割、打磨和卸料的自动化生产，整个生产过程不再需要人工参与，自动化程度更高，生产速度也能够得到一定的提升。另外，该生产系统还采用了双端同步打磨的生产方式，能够实现短管两端的同步打磨，相比于原有的两端两次打磨，这种打磨方式可以使两端的打磨基于同一个基准，精度更高，也避免了中间掉头和换设备等工序造成的时间浪费。

请参阅图1，作为申请提供的钻具基体管材自动化生产系统的一种具体实施方式，切削部分3由接触传感器31和切削模组32两部分组成，接触传感器31位于工作台11上且位于转环12的内侧，切削模组32位于工作台11上且位于转环12的外侧。

生产过程中，管材送入到切削模组32后，会在切削模组32的推动下向靠近接触传感器31的方向移动，管材与接触传感器31接触后，切削模组32停止对管材的推动。

接着，切削模组32开始对管材进行切割，切割完成后，形成的短管随着第一固定台14移动到磨削工位。

通过接触传感器31，就可以实现对短管长度的确定，同时，也能够实现生产过程的进一步自动化，并且，使用接触传感器31不会产生误差累积，能够使生产精度进一步提高。

进一步地，将接触传感器31与工作台11的连接方式调整为滑动连接，接触传感器31可以向靠近和远离切削模组32的方向移动，这样，就可以对短管的长度进行调整，在生产不同长度的短管时，直接调整接触传感器31的位置就能实现。

在一些可能的实现方式中，在工作台11上安装了直线线性模组，直线线性模组由轨道和滑块两部分组成，轨道安装在工作台11上，接触传感器31安装在滑块上。滑块在轨道上滑动时，接触传感器31的位置会随之发生变化。

请参阅图1，作为申请提供的钻具基体管材自动化生产系统的一种具体实施方式，在工作台11上增加了伸缩装置41并在伸缩装置41的工作端上安装了定位板42，工作过程中，定位板42能够在伸缩装置41的带动下实现位置的移动。

定位板42的作用是实现对第一固定台14上短管的位置调整，应理解，在对管材进行切割和第一固定台14的移动这两个过程中，短管在第一固定台14上的位置可能会发生变化，这可能会导致在磨削时出现过度磨削的情况，也就是短管两端的实际磨削量超过了设定磨削量。

增加了伸缩装置41和定位板42后，当短管移动到定位板42前方时，伸缩装置41会推动定位板42向靠近短管的方向移动，并在与短管接触后推动短管在第一固定台14上移动，将短管推到指定位置处。

进一步地，将伸缩装置41的数量增加为两个，这两个伸缩装置41分别位于转环12的内侧与外侧，并且，两个伸缩装置41上的定位板42的工作面均朝向转环12。

这样，当短管移动到两个定位板42之间时，两个定位板42会同时向靠近短管的方向移动，对短管的位置进行调整，很明显，两侧调整的方式更加精确，因为在对管材进行切割和第一固定台14的移动这两个过程中，短管的移动是不可控的，使用两侧调整的方式能够使每一根短管都能够移动到指定位置处。

在一些可能的实现方式中，伸缩装置41使用电缸。

请参阅图1，作为申请提供的钻具基体管材自动化生产系统的一种具体实施方式，磨削部分2由线性移动模组21、工作台22、第二驱动装置23和磨削轮24等组成，线性移动模组21固定安装在工作台11上，工作台22安装在线性移动模组21上，工作过程中，线性移动模组21带动工作台22向靠近和远离工作台11的方向移动。

第二驱动装置23安装在工作台22上，能够随着工作台22的移动而移动，磨削轮24安装在第二驱动装置23上，能够在第二驱动装置23的带动下高速转动，对短管进行打磨。

应理解，短管在工作台11上的移动轨迹是一条曲线，因此，需要等到其停止移动后才能够对其两端进行打磨，因此对于工作台22的移动方向进行了调整，也就是短管在水平面上移动，那么工作台22就需要在竖直面上移动。

在一些可能的实现方式上，线性移动模组21由线性模组工作台、安装在线性模组工作台上的直线导轨，与直线导轨滑动连接的滑台和驱动装置四部分组成，驱动装置由滚珠丝杠和伺服系统两部分组成，滚珠丝杠上的丝母固定在滑台上，滚珠丝杠转动时，能够通过丝母带动滑台在直线导轨上滑动。

在一些可能的实现方式上，第二驱动装置23使用电机加减速机的组合形式，磨削轮24安装在减速机的输出轴上，电机的输出端与减速机的输入端连接。

请参阅图4，作为申请提供的钻具基体管材自动化生产系统的一种具体实施方式，在第一凹槽141的内壁增加了磁铁51，当短管落在第一凹槽141上时，会受到磁铁51施加的磁力，出现滑动的概率就能够降低。

进一步地，磁铁51的工作面与第一凹槽141的工作面不在同一平面上且磁铁51不与短管直接接触，也就是第一凹槽141上放置磁铁51的安装坑的深度要大于磁铁51的高度，这样就可以避免因为与磁铁51接触导致的短管无法与第一凹槽141的内壁紧密贴合的问题。

请参阅图5和图6，应理解，为了实现上述内容中动作的自动化实现，需要使用控制器6进行控制，控制器6可以是一个CPU，微处理器，ASIC，或一个或多个用于控制上述内容的程序执行的集成电路。

控制器6主要有CPU601、RAM602、ROM603和系统总线604等组成，其中CPU601，RAM602和ROM603均连接在系统总线604上。

第一驱动装置13和第二驱动装置23可以使用电机，电机通过相应的驱动电路连接在系统总线604上。线性移动模组21中的动力由伺服电机提供，伺服电机由伺服放大器驱动，伺服放大器连接在系统总线604上。

切削模组32通过相应的控制电路连接在系统总线604上，接触传感器31通过相应的通讯电路连接在系统总线604上。

伸缩装置41可以使用气缸或者电缸，使用气缸时，气缸通过阀组控制，阀组通过控制电路连接在系统总线604上，使用电缸时，则直接通过控制电路连接在系统总线604上。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钻具基体管材自动化生产系统，其特征在于，包括：

工作台（11）；

转环（12），与工作台（11）转动连接；

第一驱动装置（13），用于驱动转环（12）转动；

多个第一固定台（14），均布在转环（12）上，其上设有第一凹槽（141）；

滑柱（15），其一端顺序穿过第一固定台（14）和转环（12）；

第二固定台（16），设在滑柱（15）的一端，其上设有第二凹槽（161）；

底座（17），设在滑柱（15）的另一端；

滚轮（18），设在底座（17）上；

位置调整槽（19），设在工作台（11）上且位于转环（12）的下方；

两个磨削部分（2），设在工作台（11）上且分别位于转环（12）的内外侧；以及

切削部分（3），设在工作台（11）上，用于切割管材；

其中，滚轮（18）在位置调整槽（19）内滑动时，推动第二固定台（16）向靠近和远离第一固定台（14）的方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种钻具基体管材自动化生产系统，其特征在于，所述切削部分（3）包括接触传感器（31）和切削模组（32）；

接触传感器（31）设在工作台（11）上且位于转环（12）的内侧，切削模组（32）设在工作台（11）上且位于转环（12）的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种钻具基体管材自动化生产系统，其特征在于，所述接触传感器（31）与工作台（11）滑动连接，接触传感器（31）可以向靠近和远离切削模组（32）的方向移动。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种钻具基体管材自动化生产系统，其特征在于，还包括设在工作台（11）上的伸缩装置（41）和设在伸缩装置（41）工作端上的定位板（42）；

所述定位板（42）的工作面朝向转环（12）。

5.根据权利要求4所述的一种钻具基体管材自动化生产系统，其特征在于，所述伸缩装置（41）的数量为两个，分别位于转环（12）的内侧与外侧；

两个伸缩装置（41）上的定位板（42）的工作面均朝向转环（12）。

6.据权利要求1所述的一种钻具基体管材自动化生产系统，其特征在于，所述磨削部分（2）包括设在工作台（11）上的线性移动模组（21）、设在线性移动模组（21）上的工作台（22）、设在工作台（22）的第二驱动装置（23）和设在第二驱动装置（23）上的磨削轮（24）；

线性移动模组（21）带动磨削轮（24）向靠近和远离工作台（11）的方向移动。

7.据权利要求1所述的一种钻具基体管材自动化生产系统，其特征在于，所述第一凹槽（141）的内壁上设有磁铁（51）。

8.据权利要求7所述的一种钻具基体管材自动化生产系统，其特征在于，所述磁铁（51）的工作面与第一凹槽（141）的工作面不在同一平面上且磁铁（51）不与短管直接接触。

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