CN115194589A - 一种导管打磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道打磨设备领域，提供了一种导管打磨装置，包含夹紧机构、平动机构和打磨机构；所述打磨机构通过可旋转的工位转换机构连接于所述平动机构；所述打磨机构包含分别用于打磨导管断面、导管内壁和导管外壁的三个子打磨机构；所述子打磨机构包含能旋转的打磨头；通过所述工位转换机构的旋转能使所述打磨头的旋转轴线与所述夹紧机构夹持的导管同轴进而用于打磨；所述平动机构能带动所述打磨机构远离或靠近所述夹紧机构。使用本导管打磨装置，一次装夹便能打磨管道断面，管道外壁和管道内壁，并提高打磨质量、减小打磨工时。

Description

一种导管打磨装置

技术领域

本发明涉及管道打磨设备领域，特别是一种导管打磨装置。

背景技术

导管切割时，无论是采用手工切割、机械切割还是激光切割，其断面位置都会存在毛刺或者熔融区域，在下一道工序前需要进行断面打磨。应用于飞机的导管由于需要在高温、高压等极端条件下工作，其精度和表面质量均有很高要求，导管断面打磨不到位，不仅影响导管表面质量，还可能影响导管焊接质量和气密性能，更有甚者会划伤内部管线；而导管断面打磨过量，会造成导管壁厚偏薄，影响导管强度，甚至尺寸缩短，导致带应力装配。

现有解决方案是在导管切割之后，由操作工使用手持式砂轮机，或者手持导管在皮带轮驱动的打磨带上进行打磨；由于依靠目视判断导管打磨质量，这种方案打磨出的导管表面质量不高，且由于不同操作人员的技术水平不同，所打磨出的导管断面质量也不同，难以标准化。同时手持式砂轮机和打磨带都体积巨大，难以对导管断面内壁进行精确打磨，劳动强度也较高，打磨产生的粉尘也会对操作者的健康产生影响。

发明内容

本发明的目的在于：解决现有技术对导管断面打磨精度不高、表面质量不好且难以打磨导管内壁的问题，提供了一种导管打磨装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种导管打磨装置，包含夹紧机构、平动机构和打磨机构；所述打磨机构通过可旋转的工位转换机构连接于所述平动机构；所述打磨机构包含分别用于打磨导管断面、导管内壁和导管外壁的三个子打磨机构；所述子打磨机构包含能旋转的打磨头；通过所述工位转换机构的旋转能使所述打磨头的旋转轴线与所述夹紧机构夹持的导管同轴进而用于打磨；所述平动机构能带动所述打磨机构远离或靠近所述夹紧机构。

本方案在同一装置上设置了分别用于打磨导轨断面、导管内壁和导管外壁的子打磨机构，将导管夹紧于夹紧机构后，通过工位转换机构切换当前对准导管的子打磨机构即可切换打磨位置；切换时，通过平动机构的运动使子打磨机构及其上的打磨头远离导管断面，避免因为切换动作在导管断面上留下划痕或其它缺陷。

本方案的打磨头旋转轴线和导管轴线同轴，比起旋转轴线垂直于导管的打磨机构，如砂轮机，本方案的打磨头在其旋转轴线径向的尺寸可以做很小，从而使打磨头可以整体或部分伸入导管并可以打磨到导管内壁；对于没有空间限制的导管外壁和导管断面，由于打磨头和导管轴线同轴，可以以仿形法设计打磨头形状。

在本方案中，导管轴线和打磨头旋转轴线的同轴度、导管断面和打磨头的距离由各零件的制造精度和各运动部件的动作精度决定，按现有加工技术水平，若非零件发生变形或出现其它缺陷，其精度远高于人手控制能获得的精度，从而能获得更好的断面表面质量。

且由于同时包含用于打磨导轨断面、导管内壁和导管外壁的子打磨机构，本方案不需要重复装夹便可完成对导管断面、导管内壁和导管外壁的打磨，降低了劳动强度，提高了打磨效率。且工位转换机构、平动机构、装夹均能进行自动化改造，如引入PLC控制系统，能进一步降低劳动强度，减小操作人员长时间接触打磨粉尘带来的安全隐患。

所述夹紧机构可以是螺旋幅夹紧机构、铰链夹紧机构、偏心夹紧机构或斜楔夹紧机构；夹紧机构可以是人力驱动，也可以是电机或液压驱动。

所述平动机构可以是导轨滑块机构、丝杆机构或齿轮齿条机构；所述平动机构可以同时设置多个同类型或不同类型的直线运动机构以使其平动机构运行更平稳；所述平动机构可以是人力驱动，也可以是电机或液压驱动。

所述工位转换机构可以手动转盘加上锁紧机构，也可以直接使用伺服电机、旋转气缸或气动分度台控制旋转。所述工位转换机构可以增加检测其旋转角度的传感器，以方便操作员或操作系统控制工位转换机构旋转并将其上的子打磨机构对准导管，或是在发生意料外的断电或其它事故后能在重启时重新将工位转换机构旋转到能将子打磨机构对准导管的角度。

三个所述子打磨机构动力可以是分别独立设置的电动机或气动马达；打磨头的形状可以对应各自打磨部位，如打磨断面的打磨头的打磨部位可以是圆形平面；打磨内壁的打磨头的打磨部位可以是对应导管内径的圆柱形；打磨外壁的打磨头的打磨部位可以是对应导管外径的圆管形。

对于本方案各机构的布置，视上游设备来料方向，可以设置为水平夹持导管，平动机构在水平面直线运动以使打磨头靠近或远离导管断面；也可以设置为垂直夹持导管，平动机构上下运动以使打磨头靠近或远离导管断面；其中工位转换机构的旋转轴线可以是垂直于导管，也可以是平行于导管使装置更紧凑。

作为本发明的优选方案，所述打磨机构包含用于检测所述打磨头处打磨压力的打磨压力传感器；所述平动机构的运动通过伺服电机驱动。

通过打磨压力传感器获得打磨头处的打磨压力，并比对最佳打磨压力范围；当打磨压力过大，伺服电机旋转丝杆带动挂架结构及其上的打磨头远离导管以减小打磨压力，当打磨压力过小，伺服电机旋转丝杆带动挂架结构及其上的打磨头靠近导管以增大打磨压力，从而获得更高的表面质量。

所述伺服电机宜搭配减速器减速增矩；所述伺服电机和所述丝杆可以通过弹性联轴器连接以改善同轴度和减小振动。

作为本发明的优选方案，所述夹紧机构包含复数个卡钳和可拆卸连接于所述卡钳的替换夹头，

本方案各卡钳相对靠近或远离并以其上替换夹头夹紧导管，通过更换不同尺寸的替换夹头，从而能适应不同外径的导管。

各所述卡钳之间的相互靠近或远离动作可以是直线运动，如将卡钳通过滑轨、丝杆或齿轮齿条机构连接与夹紧机构主体；也可以是旋转运动，如将每两个卡钳的一端通过旋转副连接，再通过连杆机构、滑槽机构或齿轮机构连接于夹紧机构主体；也可以是直线运动和旋转运动的结合。

各所述卡钳之间的相互靠近或远离动作可以是通过人力驱动，也可以是通过电动机或气缸驱动。

所述卡钳可以是两个，即两爪卡钳；需要更高定心精度时可增加卡钳数量，如三爪卡钳。

所述替换夹头可以通过螺纹紧固件、卡扣可拆卸连接于所述卡钳。所述替换夹头可以做成匹配导管的形状以夹紧导管，或做成V型块夹紧导管。

作为本发明的优选方案，各所述替换夹头和各所述卡钳之间有凹凸配合；所述凹凸配合中的凹槽为圆弧形且一端封闭一端开放。

当各卡钳相互远离时，凹槽开放的一端可供带凸块的零件插入；各卡钳相互靠近并夹紧时，凹槽开放的一端相当于被封闭，从而限制了与其配合的零件的相对于凹槽的径向与切向自由度，即通过此凹槽安装于卡钳的替换夹头在凹槽径向和切向都是固定的，只需再增加用于轴向固定的紧固件即可完全定位；这种结构在需要更换替换夹头时，只需要拆装用于轴向固定的紧固件即可，替换操作更加方便。

所述凹凸配合可以是卡钳上设置凹槽或卡钳上设置凸块，也可以是在卡钳上既有凸块又有凹槽；用于轴向固定的紧固件可以是螺钉螺栓，也可以是卡扣。

作为本发明的优选方案，所述替换夹头为弹性体构件。

本方案可以防止导管在夹紧过程中被压伤。

所述弹性体构件可以是尼龙或橡胶制成。

作为本发明的优选方案，所述夹紧机构还包含驱动块；所述卡钳数量为两个；所述卡钳通过连杆机构连接于所述驱动块；所述驱动块直线运动能带动两个所述卡钳夹紧或松开。

连杆机构关节处为低幅，能承受较大载荷，从而有助于使用更大的夹紧力将导管夹紧。同时连杆机构制造简单，耐磨损，使用寿命长。

所述驱动块可以通过滑轨连接于夹紧机构，也可以通过丝杆连接于夹紧机构；由于夹紧机构不需要频繁动作，驱动块可以使用人力或气缸驱动。

所述夹紧和松开动作可以是各卡钳相互靠近或远离，如连杆机构使用四连杆的情形；也可以是各卡钳相对转动从而使其夹角变小或变大，如将各卡钳的一端通过转动副连接，且连杆机构使用二连杆的情形。

所述连杆机构的转动副可以是使用销轴或精制螺栓分别连接卡钳、连接板和驱动块上的孔结构，也可以直接在卡钳、连接板和驱动块上设置圆柱形的榫卯结构并以榫卯结构相互连接。

连杆机构是平面机构，为了保证运动的平稳和各低幅旋转轴线的平行度，可以为卡钳和连接板设置限位结构确保连杆的动作只发生在一个平面内。

作为本发明的优选方案，所述打磨头通过可拆卸连接于其上的砂纸进行打磨；所述砂纸通过螺纹连接于所述打磨头的紧固盖压紧。

本方案可以视不同情况更换打磨用的砂纸，并通过紧固盖保证压紧。

作为本发明的优选方案，所述砂纸通过魔术贴可拆卸连接于所述打磨头。

本方案在安装砂纸时，可先将砂纸贴于打磨头，再使用紧固盖保证压紧，从而使更换砂纸更方便。

魔术贴的针面可以设置于打磨头表面，也可以设置于砂纸背面。

作为本发明的优选方案，用于打磨断面的所述打磨头的打磨面为平面；用于打磨外壁的所述打磨头的打磨面为凹锥面；用于打磨内壁的所述打磨头的打磨面为凸锥面。

本方案的打磨头可将导管断面磨平，以及为导管外壁和导管内壁打磨倒角；在打磨导管断面时，只要保证打磨头打磨面的形位公差和打磨面的表面质量，打磨完成的断面就能获得相应的形位公差和表面质量。

对于凹锥面和凸锥面的打磨头，相对应的砂纸应该裁剪为扇形以完全贴合。

作为本发明的优选方案，三个所述子打磨机构均通过气动马达驱动所述打磨头旋转。

由于打磨导管会产生大量粉尘，使用气动马达能避免电气原件引起粉尘爆炸，减小安全隐患。

三个子打磨机构可以通过各自的传动机构由单个气动马达驱动，也可以分别设置独立的气动马达以简化结构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.通过夹紧机构夹紧导管，并利用工位转换机构将子打磨机构对准导管，利用平动机构控制打磨头和导管断面的距离，能获得比手工操作更高的精度和断面的表面质量。

2.同时包含三个工位，在一次装夹中能够打磨到导管断面、导管侧壁和导管外壁，提高了打磨效率，减小了打磨工时和人力消耗。

3. 通过加装打磨压力传感器，搭配PLC控制平动机构的运动，本方案可以在打磨中监控打磨压力并实时调节，从而进一步增加打磨精度，提高断面的表面质量。

4.本导管打磨装置的夹紧机构、平动机构和工位转换机构均可以使用PLC控制，以实现自动化打磨，进一步提高打磨效率、减小打磨工时和减小人力消耗，减小了操作人员因接触过多打磨产生的粉尘从而导致健康受损的安全隐患。

附图说明

图1是本发明的导管打磨装置的立体结构示意图；

图2是底座组件的立体结构示意图；

图3是夹紧机构的立体结构示意图；

图4是平动机构的立体结构示意图；

图5是平动机构去掉部分零件的立体结构分解示意图；

图6是打磨机构的立体结构示意图；

图7是实施例2的用于打磨导管断面的子打磨机构的立体结构分解示意图；

图8是打磨机构去掉部分零件的立体结构分解示意图；

图9是中心轴及其上感应块的立体结构示意图；

图10是实施例3的卡钳的立体结构示意图；

图11是实施例2的用于打磨导管内壁的子打磨机构的立体结构示意图；

图12是实施例2的用于打磨导管外壁的子打磨机构的立体结构示意图；

图标：1-底座组件；2-夹紧机构；3-平动机构；4-工位转换机构；5-打磨机构；6-打磨压力传感器；7-转接座；8-气动马达；9-连接螺钉；

101-垫板；102-方钢；103-顶板；104-钢棒；105-起重螺栓；

201-底板；202-加强筋；203-立板；204-后座固定板；205-气缸；206-角式安装架；207-导向板；208-驱动块；209-大头精制螺栓；210-连接板；211-卡钳；212-替换夹头；213-精制螺栓；214-螺母；215-垫圈；216-蝶形螺钉；217-限位压板；218-转轴板；

300-挂架结构；301-伺服电机；302-减速器；303-T型支座；304-弹性联轴器；305-丝杆安装轴承一；306-垫高方钢；307-滑轨垫板；308-滑轨；309-滑块；310-滑块垫板；311-丝杆；312-丝杆安装轴承二；313-吊环螺钉；314-平动机构底板；315-挂架底板；316-挂架前加强筋；317-挂架立板；318-挂架后加强筋；319-L型支座；320-丝杆螺母；321-丝杆螺母座；

401-承载盘；402-中心轴；403-气动分度台；404-分度台垫块；405-感应块；406-防转销；407-传感器安装座；408-检测传感器；

500-子打磨机构；501-紧固盖；502-打磨头；503-砂纸。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1~6所示，本发明所采用的一种导管打磨装置，包含用于装置整体起吊和安装固定的底座组件1，用于夹紧待打磨导管的夹紧机构2、打磨机构5和用于驱动打磨机构5靠近或远离导管的平动机构3；打磨机构5包含工位转换机构4和三个子打磨机构500；工位转换机构4能通过旋转将三个子打磨机构500分别对准夹紧机构2所夹持的导管。

如图1所示，底座组件1主体结构由垫板101、方钢102、顶板103焊接而成，方钢102焊接在垫板101上，顶板103焊接在方钢102上，顶板103上制有方形减轻槽。方钢102上制有圆形减轻孔，并预制出安装孔，钢棒104穿过两根方钢102的安装孔，并与方钢102进行焊接，两端头各露出约50mm，在端头沿轴向制出螺纹孔，螺栓105就安装在该螺纹孔内。为避免使用过程中振幅过大，底座组件1通过地脚螺栓安装到厂房地面。

如图2所示，夹紧机构2包含主体、驱动部分和夹紧部分。底板201、加强筋202和立板203焊接成夹紧机构2的主体部分。气缸205通过后座固定板204和角式安装架206，分别从底部和侧面固定在底板201和立板203上。

导向板207固定在立板203上，驱动块208的底部螺纹孔与气缸205的伸长杆顶端外螺纹连接，其上端Φ16H7精孔与两侧连接板210的精孔通过大头精制螺栓209连接保证同轴，大头精制螺栓209的头部凸台与导向板207的凹槽是24H7/f7的配合关系，可沿导向板207的凹槽上下方向高精度滑动，即驱动块208在气缸205的作用下，带动连接板210沿导向板207的凹槽上下方向滑动。

转轴板218通过螺销固定连接在立板203上，两个卡钳211分别卡在转轴板218两侧的槽口内，两个卡钳211和转轴板218之间通过各自的精制螺栓213连接，螺栓213与其安装孔的配合关系Φ16H7/f7，则卡钳211可绕精制螺栓213旋转。精制螺栓213的长度超出转轴板218的厚度2mm，这样螺母214拧紧时，可避免因为挤压到转轴板218的槽口，而导致卡钳211的旋转受阻，即螺母214不起压紧作用，仅是避免精制螺栓213脱落。螺母214和转轴板218之间设置有垫圈215。

连接板210一端通过大头精制螺栓209与驱动块208连接，另一端通过精制螺栓213分别与两个卡钳211连接。则夹紧机构2的张开运动为气缸205的伸缩杆带动驱动块208向下运动，驱动块208驱动连接板210向下运动，进一步带动各卡钳211绕转轴板218的精孔轴线转动，两个卡钳211分别向两侧张开；夹紧机构2的夹紧运动与张开运动相反，是气缸205的伸缩杆带动驱动块208向上运动，驱动块208驱动连接板210向上运动，进一步带动各卡钳211 绕转轴板218的精孔轴线转动，两个卡钳211互相靠近，直至相互接触。气缸205的进气管前连接节流阀，用于调节其上下运动速度，气缸205的运动由PLC控制。

如图4~5所示，平动机构3的底座由平动机构底板314、垫高方钢306和滑轨垫板307焊接而成，其挂架结构300则是由挂架底板315、挂架前加强筋316、挂架立板317、挂架后加强筋318以及滑块垫板310焊接而成，滑轨308安装在滑轨垫板307上，滑块309则安装在滑块垫板310的下表面，滑块309可以和挂架结构300一起沿滑轨308移动。平动机构底板314上表面安装有吊环螺钉313方便吊装。

T型支座303和两个L型支座319安装在平动机构底板314上表面，减速器302则通过顶部凸台的孔轴配合和螺钉连接安装在T型支座303上，两个L型支座319分别安装有丝杆安装轴承一305和丝杆安装轴承二312。伺服电机301与减速器302螺钉连接在一起，丝杆311通过丝杆安装轴承一305和丝杆安装轴承二312安装在平动机构底板314，丝杆311与减速器302的输出端通过弹性联轴器304连接，即伺服电机301的转动可带动丝杠311旋转。对于本实施例，为了提高传动精度和效率，丝杆311为滚珠丝杆。

丝杆螺母座321连接于挂架结构300，丝杆螺母320外径与丝杆螺母座321内径配合，并通过螺钉固定，丝杆螺母320内径与丝杆311配合，即丝杆311的旋转可带动挂架结构300前进和后退，挂架结构300的移动速度通过PLC控制伺服电机301的转速来调节。

如图6和图8所示，工位转换机构4的分度台垫块404通过螺销连接在平动机构3的挂机立板317上，可跟随平动机构3前后移动，气动分度台403可采用带位置自锁功能的成品外购件，如FESTO公司的555450 DHTG-140-3-A，并按所购产品的安装标准安装在分度台垫块404，可通过气压控制其旋转，旋转过程中有三个夹角120°的位置可以自动锁定，即有三个工位，可逆时针旋转也可正时针旋转。该气动分度台403的旋转由PLC进行控制，旋转速度通过前端的节流阀调节。承载盘401连接在气动分度台403前端，可跟随气动分度台403旋转，且每旋转120°后会自动锁定位置，承载盘401上有三处减轻的腰型槽，同时还有三处沉头孔，用于安装三个子打磨机构500。

如图6、8和9所示，中心轴402是通过其一端的法兰盘螺销连接在承载盘401上，并穿过气动分度台403，在其另一端通过过盈配合安装感应块405，并通过防转销406限制感应块405的旋转。感应块405有一处高12mm的凸起，当气动分度台403转动时，感应块405上的凸起会根据气动分度台403的特性锁定在固定位置。三个检测传感器408按120°均布呈环形安装在传感器安装座407上，安装位置正对感应块405的凸起转动时锁定的三个位置，传感器安装座407通过螺销连接在气动分度台403的外壳上，不会随着气动分度台403旋转，当感应块405随承载盘401在气动分度台403的驱动下旋转到锁定位置后，根据三个检测传感器408的不同状态，就能对当前工作工位进行检测。

如图6所示，三个子打磨机构500均包含紧固盖501、打磨头502、转接座7和气动马达8。转接盘9具有内外两圈螺销孔，外圈螺销孔用来连接在承载盘401，内圈螺销孔用来连接气动马达8。打磨头502的轴穿过承载盘401的沉头孔，并与气动马达8的输出轴间隙配合，打磨头502的轴内径加工有键槽，与气动马达8输出轴通过键限位，并使用连接螺钉9进行连接。

至此，当承载盘401被气动分度台403驱动分别旋转至三个不同工位，每个子打磨机构500可随承载盘401一起旋转至三个工位；取其中一个工位作为打磨工位，则夹紧机构2的位置和尺寸应保证其夹持的管道和打磨工位同轴，对于本实施例，取子打磨机构500随承载盘401运动到最高点的位置作为打磨工位。

进行打磨操作时，以工业机器人输送Φ60mm导管为例，启动装置后，在控制柜的显示面板内输入气动马达8的转速、伺服电机301的转速、气缸205的伸缩速度、打磨时间等参数，用于程序自动控制上述参数。

夹紧机构2的两个卡钳211初始状态为相互远离的打开状态， 工业机器人输送导管到夹紧机构2，并向该装置的控制端输送就位信号，经PLC控制气缸205向上运动，带动驱动块208沿导向板207向上运动。驱动块208则驱动连接板210向上运动，引起两个卡钳211分别绕转轴板218精孔轴线旋转，并将其夹紧，直至两个卡钳211相接触，气缸205的伸缩杆不再运动为止。

PLC控制气动分度台403旋转至打磨工位后锁定位置后，继续操作伺服电机301旋转以控制平动机构3带动打磨机构5靠近导管，打磨头502接触导管断面后进行持续打磨。切换到下一工序则通过气动分度盘将下一个子打磨机构500旋转到打磨工位。当前工作的打磨头502，可根据检测传感器408检测到的感应块405凸台位置确定。

导管断面打磨顺序为：断面-内壁-外壁，控制端接收到夹紧信号后，检测传感器408检测当前工位的打磨机构，如处于打磨工位的不是用于打磨断面的子打磨机构500，则控制端驱动气动分度台403逆时针或顺时针旋转，使用于打磨断面的子打磨机构500处于打磨工位。如检测到正是用于打磨断面的子打磨机构500处于打磨工位，则PLC控制驱动用于打磨断面的子打磨机构500的气动马达8，带动打磨头502旋转。用于打磨断面的子打磨机构500处于工作状态（最高点）时，用于打磨内壁的子打磨机构500位于右下方，用于打磨外壁的子打磨机构500位于右下方。

在PLC控制下，伺服电机301旋转，驱动丝杆311旋转，带动挂架以及分度台垫块404、气动分度台403、承载盘401、打磨机构5向前移动，即执行打磨的子打磨机构500上的打磨头502边旋转边靠近待打磨导管，进行导管端面打磨。打磨完成后，伺服电机301正时针旋转，驱动打磨机构5及其上各打磨头502远离导管。

当处于打磨工位的打磨头502远离导管断面至少30公分以上，程序控制气动分度台403逆时针旋转到120°至下一工位，即用于打磨内壁的子打磨机构500处于打磨工位，打磨流程与用于打磨断面的子打磨机构500一致，不再赘述。导管内壁打磨完成后，伺服电机301正时针旋转，驱动打磨机构5远及其上各打磨头502远离导管，当处于打磨工位的打磨头502远离导管断面至少30公分以上时，程序控制气动分度台403顺时针旋转240°至下一工位，即用于打磨外壁的子打磨机构500处于打磨工位，打磨流程与用于打磨断面的子打磨机构500一致，不再赘述。因气动马达8的管线及众多电气元件的管线原因，气动分度台403不能沿顺时针或逆时针一直旋转，对于本实施例，用于打磨断面的子打磨机构500处于打磨工位时，管线都处于安装初始位置，气动分度台403最多向两侧各旋转120°。

导管外壁打磨结束后，导管断面打磨完毕，程序控制打磨机构5在伺服电机301驱动下回到初始位置，气动马达8停止旋转。工业机器人抓住导管后向程序输送信号，经PLC控制气缸205向下运动并使卡钳211松开导管；向工业机器人输送信号。工业机器人得到信号后，抓取导管输送到下一工序，装置停机，等待下一根导管。

经测试，本实施例的导管打磨装置平均单根导管打磨时间为30S，打磨效率高，且获得的导管断面精度、表面质量均优于人工操作。

实施例2

如图6~7和图11、12所示，在实施例1的基础上，转接座7和承载盘401之间还包含打磨压力传感器6；压力传感器8也有内外两圈螺销孔；转接座7的外圈螺纹改为连接于压力传感器8的外圈螺销孔；压力传感器8的内圈螺销孔连接于承载盘401。

由于子打磨机构500在打磨时所受的压紧力会经打磨头502传递到气动马达8上，并导致拉力传感器8处于受拉状态，因此可以根据拉力的示数读取打磨压力的大小，并可根据实验结果和实际需求设置最佳打磨压力范围，如对于Φ60mm的导轨，最佳打磨压力为20N；当实际打磨压力超出设定的最佳打磨压力范围时，可由PLC控制伺服电机301驱动打磨机构5前进或后退来调整打磨力。

相比于实施例1，本方案能精确控制打磨压力，从而获得更好的导管断面打磨精度和表面质量。

实施例3

如图10所示，在实施例1或2的基础上，各卡钳211上均可拆卸连接有替换夹头212；卡钳211上端开有半环形凹槽，替换夹头212上设置有和卡钳211上凹槽对应的凸块；半环形凹槽一端封闭用于限位，一端开放方便安装替换夹头212；为防止替换夹头212从轴向方向脱落，设置有连接于卡钳211的蝶形螺钉216，蝶形螺钉216带动限位压板217将替换夹头212压紧到卡钳211上。

如需更换替换夹头，取下蝶形螺钉216和限位压板217，直接替换即可，导管适用半径为Φ20mm-Φ90mm。替换夹头212直接与导管接触，为避免压伤导管零件，其内径公差带取H10，同时材料选用具有一定弹性的尼龙1010。

本实施例的设计可以通过更换不同形状的替换夹头212来夹持不同外径的导管。

实施例4

如图7、11、12所示，在实施例1或2或3的基础上，打磨头502的平端面上使用有机胶水粘贴魔术贴的针面，并使用带有魔术贴绒面的砂纸503，通过魔术贴的特性将砂纸503快速固定，为避免打磨过程中魔术贴失效，在打磨头502的圆柱面上加工出外螺纹，并使用带有内螺纹的紧固盖501将砂纸503压紧。由于打磨头502需要以较高速度旋转，为提高其旋转的稳定性，加工出减轻腔，并使用密度较轻的650SK（高耐热ABS）材料，同时为避免紧固盖501和打磨头502的螺纹失效，统一按国军标螺纹标准GJB3.1A加工。

当需要更换砂纸503，如需要不同目数的砂纸503或砂纸503磨损的情形，先将紧固盖501从打磨头502上旋下，再将砂纸503从打磨头502上移除；将新的砂纸503裁剪成对应打磨头502的形状，如用于打磨导管断面的砂纸503为圆形，用于打磨导管内壁和导管外壁的砂纸503均为扇形，并将砂纸503贴于打磨头502，再安装紧固盖501并旋紧以保证砂纸503牢固贴合。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导管打磨装置，其特征在于，包含夹紧机构（2）、平动机构（3）和打磨机构（5）；所述打磨机构（5）通过可旋转的工位转换机构（4）连接于所述平动机构（3）；所述打磨机构（5）包含分别用于打磨导管断面、导管内壁和导管外壁的三个子打磨机构（500）；所述子打磨机构（500）包含能旋转的打磨头（502）；通过所述工位转换机构（4）的旋转能使所述打磨头（502）的旋转轴线与所述夹紧机构（2）夹持的导管同轴进而用于打磨；所述平动机构（3）能带动所述打磨机构（5）远离或靠近所述夹紧机构（2）。

2.根据权利要求1所述的一种导管打磨装置，其特征在于，所述打磨机构（5）包含用于检测所述打磨头（502）处打磨压力的打磨压力传感器（6）；所述平动机构（3）的运动通过伺服电机（301）驱动。

3.根据权利要求1所述的一种导管打磨装置，其特征在于，所述夹紧机构（2）包含复数个卡钳（211）和可拆卸连接于所述卡钳（211）的替换夹头（212）。

4.根据权利要求3所述的一种导管打磨装置，其特征在于，各所述替换夹头（212）和各所述卡钳（211）之间有凹凸配合；所述凹凸配合中的凹槽为圆弧形且一端封闭一端开放。

5.根据权利要求3所述的一种导管打磨装置，其特征在于，所述替换夹头（212）为弹性体构件。

6.根据权利要求3所述的一种导管打磨装置，其特征在于，所述夹紧机构（2）还包含驱动块（208）；所述卡钳（211）数量为两个；所述卡钳（211）通过连杆机构连接于所述驱动块（208）；所述驱动块（208）直线运动能带动两个所述卡钳（211）夹紧或松开。

7.根据权利要求1至6中任何一项所述的一种导管打磨装置，其特征在于，所述打磨头（502）通过可拆卸连接于其上的砂纸（503）进行打磨；所述砂纸（503）通过螺纹连接于所述打磨头（502）的紧固盖（501）压紧。

8.根据权利要求7所述的一种导管打磨装置，其特征在于，所述砂纸（503）通过魔术贴可拆卸连接于所述打磨头（502）。

9.根据权利要求1至6中任何一项所述的一种导管打磨装置，其特征在于，用于打磨断面的所述打磨头（502）的打磨面为平面；用于打磨外壁的所述打磨头（502）的打磨面为凹锥面；用于打磨内壁的所述打磨头（502）的打磨面为凸锥面。

10.根据权利要求1至6中任何一项所述的一种导管打磨装置，其特征在于，三个所述子打磨机构（500）均通过气动马达（8）驱动所述打磨头（502）旋转。

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