CN117506739B - 一种u肋除氧化层设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种U肋除氧化层设备，包括第一支架、第二支架和两个第三支架，第一支架和第二支架分别对应在U肋两端，第三支架对应在U肋的中段位置上；第一支架和第二支架的支撑柱上自下而上分别依次设有下部升降夹具和上部升降旋转夹具，第一支架的支撑柱上在其下部升降夹具和上部升降旋转夹具之间设有可脱离第一支架并沿U肋的长度方向在U肋内侧表面移动的内侧除氧化层装置，第二支架的支撑柱上在其下部升降夹具和上部升降旋转夹具之间设有可脱离第二支架并沿U肋的长度方向在U肋外侧表面移动的外侧除氧化层装置，第三支架的支撑柱上自下而上设有下部升降让位夹具和上部升降让位夹具。本发明的设备可实现全程自动化的U肋表面氧化层去除。

Description

一种U肋除氧化层设备

技术领域

本发明涉及热轧U肋表面处理设备领域，具体涉及一种可自动实现U肋内外侧整体表面去氧化层的U肋除氧化层设备。

背景技术

U肋经过热轧工艺后表面会有轧制氧化皮，但U肋在焊接到顶板上后需要进行喷涂加涂层防腐处理的。但U肋表面氧化层的膨胀系数比钢小，经冷热循环处理后易开裂，故之间附着不牢，日久会剥落，并且它脆而不完整，其缝隙处可透入水汽。另外，氧化皮的电位比钢的电位高，在湿润下构成腐蚀电池，氧化皮成阴极，钢构成阳极，且由于氧化皮面积大，钢在缝隙处的面积较小，形成了大阴极和小阳极，因此易造成集中腐蚀凹坑。而且在松动的氧化皮下，氧的浓度低，外面氧气浓度高，这种现象又会形成氧浓差电池，进一步造成U肋表面结构的破坏，故在对U肋进行焊接前要除掉其表面氧化皮。传统的U肋表面去氧化层工序通常是采用人工手持打磨机的方式进行氧化层打磨去除，其效率较低，且存在粉尘污染，会危害操作工的身体健康。

一些具备自动打磨的设备，如申请公布号为CN112247785A的发明专利申请“一种U型肋边缘打磨设备”，其包括座小车1、弹性支撑旋转机构2和打磨体3。打磨体3具有四个，四个打磨体3分别通过弹性支撑旋转机构2弹性可旋转倾斜地固定在基座小车1上。基座小车1由人工推动并以U型肋4的两条肋板作为轨道沿U型肋4的顶端行走。四个打磨体3分别平行于U型肋4肋边左右两侧内外肋板的外表面，且四个打磨体3分别用于打磨U型肋左右两侧的内外肋板上端边沿位置。打磨时，通过车轮1-6以U型肋4的两条肋板为轨道，四个打磨轮3-3即千叶轮分布在U型肋4两条肋板的内外两侧，当按下控制开关1-3后，四个打磨电机3-1得电，驱动千叶轮旋转，人工推动手柄1-2向前行走，从而实现对U型肋4两条肋板内外两侧四个面进行同时打磨。该设备虽然具备同时打磨U肋的两条肋板内外两侧的功能，但仍然需要人工手动操作移动，且打磨位置仅限U肋的焊接边缘部位，不能对U肋的内外全表面进行整体打磨去氧化层。

发明内容

为了解决上述技术存在的缺陷，本发明提供一种可自动实现U肋内外侧整体表面去氧化层的U肋除氧化层设备。

本发明实现上述技术效果所采用的技术方案是：

一种U肋除氧化层设备，包括可独立行走移动的第一支架、第二支架以及至少两个第三支架，所述第一支架和所述第二支架分别对应在U肋的两端，用于夹取待加工的U肋及堆码放置加工后的U肋，两所述第三支架对应在U肋的中段位置上，用于对加工中的U肋进行中间定位；

所述第一支架和所述第二支架的支撑柱上自下而上分别依次设有下部升降夹具和上部升降旋转夹具，所述第一支架的支撑柱上在其所述下部升降夹具和所述上部升降旋转夹具之间设有可脱离所述第一支架，并沿U肋的长度方向在U肋内侧表面移动的内侧除氧化层装置，所述第二支架的支撑柱上在其所述下部升降夹具和所述上部升降旋转夹具之间设有可脱离所述第二支架，并沿U肋的长度方向在U肋外侧表面移动的外侧除氧化层装置，所述第三支架的支撑柱上自下而上依次设有下部升降让位夹具和上部升降让位夹具。

优选地，在上述的U肋除氧化层设备中，所述第一支架的支撑柱上设有第一升降座和第一固定座，其所述下部升降夹具固定在所述第一升降座上，所述第一固定座上设有第一倒转装置，所述内侧除氧化层装置通过电磁吸连接在所述第一倒转装置上，所述第二支架的支撑柱上设有第二升降座和第二固定座，其所述下部升降夹具固定在所述第二升降座上，所述第二固定座上设有第二倒转装置，所述外侧除氧化层装置通过电磁吸连接在所述第二倒转装置上。

优选地，在上述的U肋除氧化层设备中，所述第一倒转装置的旋转端盖为永磁吸盘，磁吸固定有横截面与U肋相适配的第一U型连接件，所述内侧除氧化层装置连接在所述第一U型连接件中，在U肋的该侧端部对位于所述第一U型连接件时，所述内侧除氧化层装置嵌入在U肋的槽中，并沿U肋长度方向移动，对U肋的内侧表面进行氧化层处理；所述第二倒转装置的旋转端盖为永磁吸盘，磁吸固定有横截面与U肋相适配的第二U型连接件，所述外侧除氧化层装置连接在所述第二U型连接件上，在U肋的该侧端部对位于所述第二U型连接件时，所述外侧除氧化层装置跨设在U肋的外侧，并沿U肋长度方向移动，对U肋的外侧表面进行氧化层处理。

优选地，在上述的U肋除氧化层设备中，所述内侧除氧化层装置包括第一载板，所述第一载板的四角处分别铰接有与U肋的两侧开口沿磁吸滚动连接的第一行走机构，相应侧的两所述第一行走机构之间连接有第一侧板，相对的两所述第一侧板之间设有第一下部双向伸缩缸，相对的两所述第一行走机构的底部之间设有第一上部双向驱动机构，在所述第一载板和两所述第一侧板的外表面分别设有喷口向外的第一喷砂机构，所述第一喷砂机构的两侧设有第一除尘机构，所述第一载板的外表面在其两端处设有第一磁块。

优选地，在上述的U肋除氧化层设备中，所述第一上部双向驱动机构包括设在所述第一载板两端的第一导轨座、设在所述第一导轨座中的第一上部双向伸缩缸，以及设在所述第一导轨座两端的第一滑移座，所述第一上部双向伸缩缸的两伸缩端分别与相应所述第一导轨座两端的所述第一滑移座连接，所述第一行走机构的底部可转动地铰接在所述第一滑移座上。

优选地，在上述的U肋除氧化层设备中，所述第一侧板上成型有第一支撑板，所述第一载板的内表面成型有滑槽，所述第一支撑板的下端可滑动地适配在所述滑槽中。

优选地，在上述的U肋除氧化层设备中，所述外侧除氧化层装置包括第二载板，所述第二载板的四角处分别铰接有与U肋的两侧开口沿磁吸滚动连接的第二行走机构，相应侧的两所述第二行走机构之间连接有第二侧板，所述第二载板的两侧沿设有向外延伸的延伸支架，相应侧的所述第二侧板与所述延伸支架之间设有第二下部双向伸缩缸，相对的两所述第二行走机构的底部之间设有第二上部双向驱动机构，在所述第二载板和两所述第二侧板的内表面分别设有喷口向内的第二喷砂机构，所述第二喷砂机构的两侧设有第二除尘机构，所述第二载板的外表面在其两端处设有第二磁块。

优选地，在上述的U肋除氧化层设备中，所述第一支架的支撑柱顶端设有可上下升降的第一回转机构，所述第一回转机构连接有第一延伸回转机构，所述第一支架上的上部升降旋转夹具与所述第一延伸回转机构连接，所述第二支架的支撑柱顶端设有可上下升降的第二回转机构，所述第二回转机构连接有第二延伸回转机构，所述第二支架上的上部升降旋转夹具与所述第二延伸回转机构连接。

优选地，在上述的U肋除氧化层设备中，所述上部升降旋转夹具包括连接板，所述连接板上固定有水平横置的双向伸缩缸和居中竖直设置的伸缩臂，所述双向伸缩缸两端的伸缩座上设有水平旋转气缸，所述水平旋转气缸的旋转端盖连接有竖直设置的连接臂，所述连接臂的下端通过球头连接装置连接有电磁吸夹爪，所述伸缩臂的下端设有中间电磁吸盘，所述中间电磁吸盘在远离U肋端部的一侧设有用于将堆码最上层的一U肋进行分离夹取的防卡机构。

优选地，在上述的U肋除氧化层设备中，所述防卡机构包括一水平设置的悬臂以及固定在所述悬臂下表面一侧的推杆气缸，所述悬臂位于所述中间电磁吸盘的外侧沿，下表面与所述中间电磁吸盘的下表面平齐，所述推杆气缸的推杆上连接有用于分离待夹取的U肋的楔形块，所述楔形块的上表面与所述悬臂的下表面之间成型有可容纳一个U肋的中间平板的间隙。

本发明的有益效果为：本发明的U肋除氧化层设备能自动完成对U肋的夹取定位、除氧化层以及自动码垛，通过内侧除氧化层装置和外侧除氧化层装置可分别自动完成对U肋的内外侧整体表面除氧化层的操作，且可调整尺寸和角度，能适应不同横截面规格的U肋，实现了U肋表面除氧化层的全程自动化处理。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明所述第一支架的立体图；

图3为本发明所述第二支架的立体图；

图4为本发明所述内侧除氧化层装置的倒转状态下的立体图；

图5为本发明所述内侧除氧化层装置的底部视角下的立体图；

图6为本发明所述内侧除氧化层装置的正视图；

图7为本发明所述第一载板及第一侧板的连接结构图；

图8为本发明所述外侧除氧化层装置的立体图；

图9为本发明所述外侧除氧化层装置在倒转状态下的立体图；

图10为本发明所述外侧除氧化层装置的正视图；

图11为本发明所述第二载板及第二侧板的连接结构图；

图12为本发明所述第一除尘机构的立体图；

图13为本发明所述第一除尘机构的俯视图；

图14为本发明所述上部升降旋转夹具的立体图；

图15为本发明所述上部升降旋转夹具在夹取开口朝下的U肋时的状态图；

图16为本发明所述上部升降旋转夹具的侧视图；

图17为图16中“A”处的放大视图；

图18为本发明所述上部升降旋转夹具在夹取开口朝上的U肋时的状态图；

图19为本发明所述第一行走机构的立体图；

图20为本发明所述第一行走机构的侧视图；

图21为本发明所述第一喷砂机构的结构图；

图22为本发明所述上部升降旋转夹具与开口朝上的U肋的连接状态图；

图23为本发明所述下部升降让位夹具与开口朝下的U肋的连接状态图。

具体实施方式

为使对本发明作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参见图1所示，本发明的实施例提出的一种U肋除氧化层设备，其包括可独立行走移动的第一支架1、第二支架2以及至少两个第三支架3，第一支架1和第二支架2分别对应在U肋100的两端，用于夹取待加工的U肋100及堆码放置加工后的U肋100，两第三支架3对应在U肋100的中段位置上，用于对加工中的U肋100进行中间定位。具体地，在本发明的实施例中，第一支架1、第二支架2以及至少两个第三支架3均为独立的行走装置，通过在U肋长度方向上的协调配合来完成对U肋的自动抓取定位以及自动码垛，由于采用独立的可行走移动的支架，因此，相邻的支架之间的距离可以灵活调整，能适用于长度不同的U肋加工。另外，设备在车间存放不用时，上述各支架还可以靠拢在一起放置，因此整个设备的空间占用小。

其中，为实现对U肋100的自动抓取定位以及自动码垛，如图1所示，该第一支架1和第二支架2的支撑柱上自下而上分别依次设有下部升降夹具4和上部升降旋转夹具6，第一支架1的支撑柱上在其下部升降夹具4和上部升降旋转夹具6之间设有可脱离第一支架1，并沿U肋100的长度方向在U肋内侧表面移动的内侧除氧化层装置5。第二支架2的支撑柱上在其下部升降夹具4和上部升降旋转夹具6之间设有可脱离第二支架2，并沿U肋100的长度方向在U肋外侧表面移动的外侧除氧化层装置9。第三支架3的支撑柱上自下而上依次设有下部升降让位夹具7和上部升降让位夹具8。具体地，在发明的实施例中，如图1所示，第一支架1和第二支架2的行走方向为纵向方向，第三支架3的行走方向为横向方向。具体工作原理为：通过第一支架1和第二支架2同步行走至U肋堆码处，再由第一支架1和第二支架2顶端的各上部升降旋转夹具6将堆码上的最上层一U肋夹取起来。然后夹取了U肋100的第一支架1和第二支架2再同步归位到初始与第三支架3协同配合的位置，经第三支架3上的上部升降让位夹具8夹取U肋100的中间位置，配合第一支架1和第二支架2完成对该U肋100的辅助定位和支撑。在图1所示中，为U肋开口朝下的堆码方式，即图1所示的，被夹取起来的U肋100的开口朝下，此时，对U肋100的中间位置进行辅助定位和支撑是由第三支架3上的上部升降让位夹具8来完成的。在图1所示的U肋100开口朝下的情况下，如图1所示，第一支架1和第二支架2顶端的各上部升降旋转夹具6以及第三支架3上的上部升降让位夹具8均夹取于U肋100的外侧表面，此时第一支架1和第二支架2上的各下部升降夹具4，以及第三支架3上的下部升降让位夹具7均保持在初始的较低位置。在U肋100被第一支架1和第二支架2顶端的各上部升降旋转夹具6以及第三支架3上的上部升降让位夹具8协同配合夹取定位后，两端的上部升降旋转夹具6以及中间位置的上部升降让位夹具8同步在各相应支架上向下降到设定高度，使U肋100的两端分别与第一支架1上的内侧除氧化层装置5和第二支架2上的外侧除氧化层装置9对齐。在两端对齐后，可先进行U肋内侧氧化层的去除，具体地是，内侧除氧化层装置5脱离第一支架1，并沿U肋100的长度方向在U肋内侧表面移动，对U肋100的内侧表面进行氧化层去除，第一支架1上的下部升降夹具4依然保持在图1所示的初始较低位置处。在内侧除氧化层装置5经过左侧的第三支架3处时，由于该左侧的第三支架3上的上部升降让位夹具8不对位于U肋内侧表面移动的内侧除氧化层装置5的通行构成阻碍，因此，内侧除氧化层装置5可以无障碍地通过该左侧的第三支架3处。在内侧除氧化层装置5经过右侧的第三支架3时，由于该右侧第三支架3上的上部升降让位夹具8不对位于U肋内侧表面移动的内侧除氧化层装置5的通行构成阻碍，因此，内侧除氧化层装置5可以无障碍地通过该右侧的第三支架3处。在内侧除氧化层装置5沿着U肋的长度方向，对整个U肋的内表面进行处理后，该内侧除氧化层装置5沿原路复位并重新固定在第一支架1上。在内侧氧化层去除完毕后，开始进行外侧氧化层的去除，具体的是，第二支架2处的下部升降夹具4上升，并适配到U肋100的内侧槽口，对U肋100的该端进行夹取，同时，第二支架2上的上部升降旋转夹具6上升，脱离U肋100的该端外侧表面，让位于外侧除氧化层装置9，方便外侧除氧化层装置9在脱离第二支架2后沿U肋100的长度方向在U肋外侧表面移动，对U肋100的外侧表面进行氧化层去除。在外侧除氧化层装置9离开第二支架2且尚未到达右侧的第三支架3处时，第二支架2上的上部升降旋转夹具6下降到初始位置，并重新夹住U肋100的该侧端部，避免该侧端部悬空造成U肋固定不稳。在外侧除氧化层装置9移动到右侧的第三支架3处时，由于该右侧的第三支架3上的上部升降让位夹具8夹取于U肋100的外侧表面，对外侧除氧化层装置9的通过构成阻碍，因此，在经过此处时，该右侧的第三支架3上的下部升降让位夹具7上升到预定高度，并适配到U肋100的内侧槽口，对U肋100的中部进行换位支撑，具体可见图23所示状态。在下部升降让位夹具7完成换位支撑后，该右侧的第三支架3上的上部升降让位夹具8上升让位，为外侧除氧化层装置9在经过该右侧第三支架3处时提供通行空间。同理，在外侧除氧化层装置9移动到左侧的第三支架3处时，由于该左侧的第三支架3上的上部升降让位夹具8仍然保持初始的状态，即上部升降让位夹具8夹取于U肋的外侧表面，因此该左侧的第三支架3上的下部升降让位夹具7上升到预定高度，并适配到U肋100的内侧槽口，对U肋100的中部进行换位支撑。在下部升降让位夹具7完成换位支撑后，该左侧的第三支架3上的上部升降让位夹具8上升让位，为外侧除氧化层装置9在经过该左侧第三支架3处时提供通行空间。在外侧除氧化层装置9沿着U肋的长度方向，对整个U肋的外表面进行处理后，该外侧除氧化层装置9沿原路复位并重新固定在第二支架2上。自此，内侧除氧化层装置5和外侧除氧化层装置9可异步分时实现在U肋100的内外表面进行整体表面的氧化层去除。在内外侧表面氧化层去除完毕后，然后第一支架1和第二支架2上的上部升降旋转夹具6分别夹取于U肋的两端外侧表面，并纵向移动，将加工后的U肋送至成品堆码处，实现了高效自动化的U肋表面氧化层去除。

可以理解的是，在本发明的实施例中，也可以是先由外侧除氧化层装置9对U肋的外表面进行氧化层去除，然后再由内侧除氧化层装置5对U肋的内表面进行氧化层去除。

进一步地，在本发明的优选实施例中，如图1、图2和图3所示，第一支架1的支撑柱上设有第一升降座11和第一固定座12，其下部升降夹具4固定在第一升降座11上，第一固定座12上设有第一倒转装置121，内侧除氧化层装置5通过电磁吸连接在第一倒转装置121上。第二支架2的支撑柱上设有第二升降座21和第二固定座22，其下部升降夹具4固定在第二升降座21上，第二固定座22上设有第二倒转装置221，外侧除氧化层装置9通过电磁吸连接在第二倒转装置221上。第三支架3的支撑柱上设有第三升降座31和第三固定座32，其中，下部升降让位夹具7固定在第三升降座31上，上部升降让位夹具8连接在第三支架3的支撑柱顶端。在本发明的实施例中，第一支架1、第二支架2以及第三支架3的结构均相同，包括底部的行走小车以及固定在行走小车上的支撑柱，第一升降座11、第二升降座21以及第三升降座31的结构均相同，第一固定座12、第二固定座22以及第三固定座32的结构均相同，第一倒转装置121和第二倒转装置221的结构均相同。以图2所示的第一支架1为例进行说明，其中，第一支架1的支撑柱一侧设有齿条，第一升降座11上设有步进电机，步进电机通过传动齿轮与齿条啮合，通过步进电机的驱动实现第一升降座11在第一支架1上的升降调节。如图2所示，第一升降座11上还设有第一平板111，下部升降夹具4固定在该第一平板111上，第一固定座12固定在第一支架1的支撑柱上部。

其中，在本发明的实施例中，第一倒转装置121和第二倒转装置221均为一旋转气缸，其旋转端盖分别与内侧除氧化层装置5和外侧除氧化层装置9通过电磁吸可脱离地连接固定。在待加工的U肋以开口朝上的方式进行堆码时，第一倒转装置121和第二倒转装置221均倒转180度，使磁吸连接在其上的内侧除氧化层装置5和外侧除氧化层装置9分别倒转180度，以便在待加工的U肋以开口朝上的方式进行堆码时，该设备仍然可以适用于U肋的表面加工。如图6和图10所示，该状态下的内侧除氧化层装置5和外侧除氧化层装置9此时开口朝下，适用于图1所示的U肋开口朝下的情形。在待加工的U肋以开口朝上的方式进行堆码时，此时需要通过第一倒转装置121和第二倒转装置221将内侧除氧化层装置5和外侧除氧化层装置9倒装至开口朝上的方向，即图6和图10的垂直镜像。

进一步地，在本发明的优选实施例中，如图2所示，该第一倒转装置121的旋转端盖为永磁吸盘，其端面磁吸固定有横截面与U肋100相适配的第一U型连接件122，其中，内侧除氧化层装置5连接在第一U型连接件122中。在U肋100的该侧端部对位于第一U型连接件122时，内侧除氧化层装置5移动嵌入在U肋100的槽中，并沿U肋长度方向移动，对U肋的内侧表面进行氧化层处理。如图3所示，第二倒转装置221的旋转端盖为永磁吸盘，其端面磁吸固定有横截面与U肋100相适配的第二U型连接件222，外侧除氧化层装置9连接在第二U型连接件222上，在U肋100的该侧端部对位于第二U型连接件222时，外侧除氧化层装置9跨设在U肋100的外侧，并沿U肋长度方向移动，对U肋的外侧表面进行氧化层处理。其中，第一U型连接件122和第二U型连接件222与待加工的U肋100的规格相同，可实现端部的对位连接，便于内侧除氧化层装置5移动嵌入至U肋100的槽中，以及外侧除氧化层装置9跨设在U肋100的外侧。根据不同批次U肋的截面，可选择相应合适的第一U型连接件122和第二U型连接件222，以匹配当前规格的U肋。由于第一U型连接件122和第二U型连接件222是通过永磁吸盘的旋转端盖进行磁吸固定，故对第一U型连接件122和第二U型连接件222的更换也较为方便。

进一步地，在本发明的优选实施例中，如图4至图7所示，该内侧除氧化层装置5包括第一载板51，其中，第一载板51的四角处分别铰接有与U肋100的两侧开口沿磁吸滚动连接的第一行走机构57，相应侧的两第一行走机构57之间连接有第一侧板55，相对的两第一侧板55之间设有第一下部双向伸缩缸56，相对的两第一行走机构57的底部之间设有第一上部双向驱动机构。在第一载板51和两第一侧板55的外表面分别设有喷口向外的第一喷砂机构58，其中，第一喷砂机构58的两侧设有第一除尘机构59，第一载板51的外表面在其两端处设有第一磁块53。其中，第一下部双向伸缩缸56与第一上部双向驱动机构配合可以调整该内侧除氧化层装置5的两侧张开角度以及相对间距，即，使得该内侧除氧化层装置5能更好地适配于不同开口大小的U肋件。其中，三面喷口向外的第一喷砂机构58通过高速的喷砂对U肋100的内侧表面进行氧化层的去除，喷砂产生的灰尘、氧化层破碎物及砂砾进入到第一除尘机构59中带走。在内侧除氧化层装置5固定于第一支架1上时，其第一载板51外表面的第一磁块53通过磁悬浮固定于第一U型连接件122的内侧表面，防止其在第一U型连接件122开口朝下时掉落。在内侧除氧化层装置5沿开口朝下的U肋的内侧表面移动时，其第一载板51外表面的第一磁块53通过磁悬浮固定在U肋的内侧，避免在其移动过程中从开口朝下的U肋中掉落。

进一步地，在本发明的优选实施例中，如图7所示，第一上部双向驱动机构包括设在第一载板51两端的第一导轨座52、设在第一导轨座52中的第一上部双向伸缩缸521，以及设在第一导轨座52两端的第一滑移座54。其中，该第一上部双向伸缩缸521的两伸缩端分别与相应第一导轨座52两端的第一滑移座54连接，第一行走机构57的底部可转动地铰接在第一滑移座54上。通过第一上部双向伸缩缸521两端的伸缩端的同步伸缩，可以控制两端第一滑移座54在第一导轨座52上相向靠近或相对远离，通过第一下部双向伸缩缸56可以控制相对两第一侧板55之间的倾斜角度。如图7所示，第一侧板55上成型有第一支撑板551，第一载板51的内表面成型有滑槽511，该第一支撑板551的下端可滑动地适配在滑槽511中。

进一步地，在本发明的优选实施例中，如图8至图11所示，外侧除氧化层装置9包括第二载板91，其中，第二载板91的四角处分别铰接有与U肋100的两侧开口沿磁吸滚动连接的第二行走机构97。相应侧的两第二行走机构97之间连接有第二侧板95，第二载板91的两侧沿设有向外延伸的延伸支架911，相应侧的第二侧板95与延伸支架911之间设有第二下部双向伸缩缸96，相对的两第二行走机构97的底部之间设有第二上部双向驱动机构。在第二载板91和两第二侧板95的内表面分别设有喷口向内的第二喷砂机构98，第二喷砂机构98的两侧设有第二除尘机构99，第二载板91的外表面在其两端处设有第二磁块93。其中，第二下部双向伸缩缸96与第二上部双向驱动机构配合可以调整该外侧除氧化层装置9的两侧张开角度以及相对间距，即，使得该外侧除氧化层装置9能更好地适配于不同开口大小的U肋件。其中，三面喷口向内的第二喷砂机构98通过高速的喷砂对U肋100的外侧表面进行氧化层的去除，喷砂产生的灰尘、氧化层破碎物及砂进入到第二除尘机构99中带走。

在本发明的实施例中，如图11所示，第二上部双向驱动机构包括设在第二载板91两端的第二导轨座92、设在第二导轨座92中的第二上部双向伸缩缸921，以及设在第二导轨座92两端的第二滑移座94。其中，该第二上部双向伸缩缸921的两伸缩端分别与相应第二导轨座92两端的第二滑移座94连接，第二行走机构97的底部可转动地铰接在第二滑移座94上。通过第二上部双向伸缩缸921两端的伸缩端的同步伸缩，可以控制两端第二滑移座94在第二导轨座92上相向靠近或相对远离，通过第二下部双向伸缩缸96可以控制相对两第二侧板95之间的倾斜角度。

进一步地，在本发明的优选实施例中，如图1和图2所示，该第一支架1的支撑柱顶端设有可上下升降的第一回转机构13，其中，第一回转机构13连接有第一延伸回转机构131，第一支架1上的上部升降旋转夹具6与第一延伸回转机构131连接。通过第一延伸回转机构131和第一回转机构13的协同配合，可以改变上部升降旋转夹具6的指向方向，在需要夹取堆码上的U肋时，第一延伸回转机构131和第一回转机构13的协同配合转动，使上部升降旋转夹具6指向于一侧，如图2所示，在该指向位置处，可由上部升降旋转夹具6夹取堆码上的U肋的两端，从而完成对U肋的夹取。同理，对加工成品件的码垛也由第一延伸回转机构131和第一回转机构13协同配合改变上部升降旋转夹具6的指向来完成。第一回转机构13通过一升降柱连接在第一支架1的支撑柱上端，升降柱上设有齿条，第一固定座12中设有步进电机，步进电机通过齿轮与升降柱上的齿条传动啮合，通过第一固定座12中的步进电机带动第一回转机构13、第一延伸回转机构131以及其上的上部升降旋转夹具6整体实现预定高度的升降调节。如图1和图3所示，第二支架2的支撑柱顶端设有可上下升降的第二回转机构23，第二回转机构23连接有第二延伸回转机构231，第二支架2上的上部升降旋转夹具6与第二延伸回转机构231连接。其中，第二支架2上的该第二回转机构23及第二延伸回转机构231的结构及工作原理与第一支架1上的第一回转机构13和第一延伸回转机构131的结构及原理相同。第二支架2上的上部升降旋转夹具6的升降调节与上述第一支架1上的上部升降旋转夹具6的升降调节结构以及原理均相同，第三支架3上端的上部升降让位夹具8通过一回转机构升降连接在第三支架3上，其结构和原理与上述第一支架1上的上部升降旋转夹具6的升降调节相同，上述第二支架2上的上部升降旋转夹具6以及第三支架3上的上部升降让位夹具8的升降调节结构在此不再赘述。

进一步地，在本发明的优选实施例中，如图14至图18所示，该上部升降旋转夹具6包括连接板61，连接板61上固定有水平横置的双向伸缩缸62和居中竖直设置的伸缩臂67。其中，双向伸缩缸62两端的伸缩座621上设有水平旋转气缸63，水平旋转气缸63的旋转端盖连接有竖直设置的连接臂64，连接臂64的下端通过球头连接装置65连接有电磁吸夹爪66，伸缩臂67的下端设有中间电磁吸盘68。如图22所示，为上部升降旋转夹具6与开口朝上的U肋100的连接状态图，在该连接状态下，上部升降旋转夹具6两侧的电磁吸夹爪66磁吸夹取于U肋100的侧板110（内侧壁），中间电磁吸盘68处于缩回状态，且端部磁吸连接于U肋100的中间平板120（内侧壁），在球头连接装置65的提供的角度调节下，电磁吸夹爪66可以适应于U肋100具有倾角度的侧板，使电磁吸夹爪66与U肋100的侧板110更好地贴合磁吸固定。在本发明的实施例中，通过球头连接装置65连接电磁吸夹爪66，可以使得电磁吸夹爪66具有自适应可调整的倾斜面，方便与侧部具有不同倾斜角度的U肋100进行磁吸贴合。如图23所示，为下部升降让位夹具7与开口朝下的U肋100的连接状态图，在该连接状态下，下部升降让位夹具7两侧的电磁吸夹爪磁吸夹取于U肋100的侧板110（内侧壁），其中间电磁吸盘处于伸长状态，且端部磁吸连接于U肋100的中间平板120（内侧壁）。同时，在其球头连接装置的提供的角度调节下，其电磁吸夹爪可以适应于U肋100具有倾角度的侧板，使电磁吸夹爪与U肋100的侧板更好地贴合磁吸固定。在上部升降旋转夹具6夹取于U肋100的外侧面时（此时U肋为开口向下），该上部升降旋转夹具6的状态如图14和图15所示，此时球头连接装置65位于相对的连接臂64的内侧，两侧磁吸夹爪66分别磁吸于U肋100的两侧壁的外表面，伸缩臂67则处于缩回状态，中间电磁吸盘68磁吸于U肋100的中间平板外表面。在上部升降旋转夹具6夹取于U肋100的内侧面时（此时U肋为开口向上），该上部升降旋转夹具6的状态如图18所示，与U肋100的连接状态如图22所示，此时，通过水平旋转气缸63的旋转端盖带动竖直设置的连接臂64转动180度，使球头连接装置65位于相对的连接臂64的外侧，两侧磁吸夹爪66分别磁吸于U肋100的两侧板110的内表面，伸缩臂67则处于伸出状态，中间电磁吸盘68磁吸于U肋100的中间平板120的内表面，即U肋100的槽底部。

为了防止该上部升降旋转夹具6在夹取堆码上的U肋时同时夹取到两个U肋，如图14和图16所示，中间电磁吸盘68在远离U肋100端部的一侧设有用于将堆码最上层的一U肋进行分离夹取的防卡机构69。具体地，如图17所示，该防卡机构69包括一水平设置的悬臂691以及固定在悬臂691下表面气缸支架692上的推杆气缸693，其中，该悬臂691位于中间电磁吸盘68的外侧沿，下表面与中间电磁吸盘68的下表面平齐。推杆气缸693的推杆上连接有用于分离待夹取的U肋的楔形块694，该楔形块694的上表面与悬臂691的下表面之间成型有可容纳一个U肋的中间平板的间隙695。在通过两端的上部升降旋转夹具6磁吸住堆码上的U肋后，通过推杆气缸693将楔形块694伸出，使楔形块694伸出插入被吸住的U肋底部和相邻U肋上部，楔形块694放置在上下两相邻U肋之间卡住，如此即可将堆码上的最上层的一个U肋分离，可避免多个U肋被上部升降旋转夹具6吸取上来。

在本发明的实施例中，下部升降夹具4、下部升降让位夹具7以及上部升降让位夹具8的结构与上部升降旋转夹具6的结构相同，区别在于，下部升降夹具4、下部升降让位夹具7以及上部升降让位夹具8上不设置防卡机构69。

在本发明的优选实施例中，如图19至图20所示，第一行走机构57包括一“L”型支架571，“L”型支架571的铰接端通过铰接轴572连接在第一滑移座54上，“L”型支架571的水平架体上设有两个前后排列的滚轮座574，滚轮座574上设有磁铁滚轮575，“L”型支架571上设有与磁铁滚轮575传动连接的行走电机。“L”型支架571的竖直架体的内侧设有两个前后排列的侧部支撑轮573。在图1所示的U肋开口朝下的情形下，U肋100的两侧开口沿分别磁吸在第一行走机构57上的磁铁滚轮575上，在行走电机的驱动下，带动内侧除氧化层装置5在U肋100的槽中移动，并对其内侧表面进行氧化层的喷砂去除。在内侧除氧化层装置5移动的过程中，侧部支撑轮573与U肋100的槽口内侧壁滚动接触，可以降低内侧除氧化层装置5与U肋100之间的摩擦力。在本发明的实施例中，外侧除氧化层装置9上的第二行走机构97与内侧除氧化层装置5上的第一行走机构57的结构相同，区别在于，在该外侧除氧化层装置9中，如图10所示，该第二行走机构97上的磁铁滚轮和侧部支撑轮朝内设置，与图6所示的第一行走机构57上的磁铁滚轮575和侧部支撑轮573朝外设置的方向刚好相反。

进一步地，在本发明的实施例中，如图21所示，第一喷砂机构58包括一机架581，机架581中设有多个并列布置的喷砂筒582，喷砂筒582上设有喷砂嘴5821，喷砂筒582分别连接有高压空气源，通过高压空气喷入使筒内的砂以较高速度喷出，从而对U肋的内侧表面进行氧化层清除。为了方便调整喷砂的角度，机架581的侧部还设有驱动机构，该驱动机构包括同步带和电机，喷砂筒582的端部转动连接在机架581上，并通过轴端的从动轮与同步带连接。通过电机正反转动一定角度，带动喷砂嘴5821也转动一定角度，从而可以使喷砂更加均匀，实现对U肋表面的无死角喷砂。在本发明的实施例中，第二喷砂机构98的结构与工作原理均与第一喷砂机构58相同，此处不再赘述。

进一步地，在本发明的实施例中，如图12和图13所示，第一除尘机构59包括一负压盒591，负压盒591通过固定板594连接在第一载板51上。负压盒591在朝向U肋侧壁的一侧表面成型有条形开口的负压吸尘口5911，负压盒591的一端通过负压接口连接负压装置，为负压盒591提供吸尘的负压。为收集喷砂产生的灰尘、氧化层破碎物及砂，对喷砂作业空间进行围挡，负压盒591在远离第一喷砂机构58的一侧还铰接有围挡板592，围挡板592与负压盒591在该侧的翼板5912之间设有多个蝶形弹簧。其中，为了更好地阻挡喷砂产生的灰尘、氧化层破碎物及砂从负压盒591的侧面溢出，该围挡板592的外沿还设有与U肋100的侧面滚动密贴的密封辊593。作为一种优选的实施方式，密封辊593为转动连接在该围挡板592外沿的辊以及套设在该辊上的橡胶套。在内侧除氧化层装置5行走移动于U肋100的槽中时，围挡板592在蝶形弹簧的作用下可使密封辊593密贴在U肋的内侧表面，从而避免喷砂产生的灰尘、氧化层破碎物及砂从负压盒591的侧沿溢出。为了进一步地增加喷砂空间的密封性，减少灰尘溢出，如图21所示，第一喷砂机构58的机架581在外端还设有防尘挡板。在本发明的实施例中，第二除尘机构99的结构和工作原理与第一除尘机构59相同，此处不再赘述。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内，本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种U肋除氧化层设备，其特征在于，包括可独立行走移动的第一支架（1）、第二支架（2）以及至少两个第三支架（3），所述第一支架（1）和所述第二支架（2）分别对应在U肋（100）的两端，用于夹取待加工的U肋（100）及堆码放置加工后的U肋（100），两所述第三支架（3）对应在U肋（100）的中段位置上，用于对加工中的U肋（100）进行中间定位；

所述第一支架（1）和所述第二支架（2）的支撑柱上自下而上分别依次设有下部升降夹具（4）和上部升降旋转夹具（6），所述第一支架（1）的支撑柱上在其所述下部升降夹具（4）和所述上部升降旋转夹具（6）之间设有可脱离所述第一支架（1），并沿U肋（100）的长度方向在U肋内侧表面移动的内侧除氧化层装置（5），所述第二支架（2）的支撑柱上在其所述下部升降夹具（4）和所述上部升降旋转夹具（6）之间设有可脱离所述第二支架（2），并沿U肋（100）的长度方向在U肋外侧表面移动的外侧除氧化层装置（9），所述第三支架（3）的支撑柱上自下而上依次设有便于所述内侧除氧化层装置（5）和所述外侧除氧化层装置（9）异步分时完成U肋（100）的内外整体表面氧化层去除的下部升降让位夹具（7）和上部升降让位夹具（8）；

其中，所述内侧除氧化层装置（5）和所述外侧除氧化层装置（9）均为可适应不同型号截面U肋（100）的可变截面结构，在U肋（100）的内外侧表面氧化层去除完毕后，所述第一支架（1）和所述第二支架（2）上的上部升降旋转夹具（6）分别夹取于U肋（100）的两端外侧表面，并纵向移动，将加工后的U肋送至成品堆码处。

2.根据权利要求1所述的U肋除氧化层设备，其特征在于，所述第一支架（1）的支撑柱上设有第一升降座（11）和第一固定座（12），其所述下部升降夹具（4）固定在所述第一升降座（11）上，所述第一固定座（12）上设有第一倒转装置（121），所述内侧除氧化层装置（5）通过电磁吸连接在所述第一倒转装置（121）上，所述第二支架（2）的支撑柱上设有第二升降座（21）和第二固定座（22），其所述下部升降夹具（4）固定在所述第二升降座（21）上，所述第二固定座（22）上设有第二倒转装置（221），所述外侧除氧化层装置（9）通过电磁吸连接在所述第二倒转装置（221）上。

3.根据权利要求2所述的U肋除氧化层设备，其特征在于，所述第一倒转装置（121）的旋转端盖为永磁吸盘，磁吸固定有横截面与U肋（100）相适配的第一U型连接件（122），所述内侧除氧化层装置（5）连接在所述第一U型连接件（122）中，在U肋（100）对应所述第一U型连接件（122）的一侧端部对位于所述第一U型连接件（122）时，所述内侧除氧化层装置（5）嵌入在U肋（100）的槽中，并沿U肋长度方向移动，对U肋的内侧表面进行氧化层处理；所述第二倒转装置（221）的旋转端盖为永磁吸盘，磁吸固定有横截面与U肋（100）相适配的第二U型连接件（222），所述外侧除氧化层装置（9）连接在所述第二U型连接件（222）上，在U肋（100）对应所述第二U型连接件（222）的一侧端部对位于所述第二U型连接件（222）时，所述外侧除氧化层装置（9）跨设在U肋（100）的外侧，并沿U肋长度方向移动，对U肋的外侧表面进行氧化层处理。

4.根据权利要求1所述的U肋除氧化层设备，其特征在于，所述内侧除氧化层装置（5）包括第一载板（51），所述第一载板（51）的四角处分别铰接有与U肋（100）的两侧开口沿磁吸滚动连接的第一行走机构（57），相应侧的两所述第一行走机构（57）之间连接有第一侧板（55），相对的两所述第一侧板（55）之间设有第一下部双向伸缩缸（56），相对的两所述第一行走机构（57）的底部之间设有第一上部双向驱动机构，在所述第一载板（51）和两所述第一侧板（55）的外表面分别设有喷口向外的第一喷砂机构（58），所述第一喷砂机构（58）的两侧设有第一除尘机构（59），所述第一载板（51）的外表面在其两端处设有第一磁块（53）。

5.根据权利要求4所述的U肋除氧化层设备，其特征在于，所述第一上部双向驱动机构包括设在所述第一载板（51）两端的第一导轨座（52）、设在所述第一导轨座（52）中的第一上部双向伸缩缸（521），以及设在所述第一导轨座（52）两端的第一滑移座（54），所述第一上部双向伸缩缸（521）的两伸缩端分别与相应所述第一导轨座（52）两端的所述第一滑移座（54）连接，所述第一行走机构（57）的底部可转动地铰接在所述第一滑移座（54）上。

6.根据权利要求4所述的U肋除氧化层设备，其特征在于，所述第一侧板（55）上成型有第一支撑板（551），所述第一载板（51）的内表面成型有滑槽（511），所述第一支撑板（551）的下端可滑动地适配在所述滑槽（511）中。

7.根据权利要求1所述的U肋除氧化层设备，其特征在于，所述外侧除氧化层装置（9）包括第二载板（91），所述第二载板（91）的四角处分别铰接有与U肋（100）的两侧开口沿磁吸滚动连接的第二行走机构（97），相应侧的两所述第二行走机构（97）之间连接有第二侧板（95），所述第二载板（91）的两侧沿设有向外延伸的延伸支架（911），相应侧的所述第二侧板（95）与所述延伸支架（911）之间设有第二下部双向伸缩缸（96），相对的两所述第二行走机构（97）的底部之间设有第二上部双向驱动机构，在所述第二载板（91）和两所述第二侧板（95）的内表面分别设有喷口向内的第二喷砂机构（98），所述第二喷砂机构（98）的两侧设有第二除尘机构（99），所述第二载板（91）的外表面在其两端处设有第二磁块（93）。

8.根据权利要求1所述的U肋除氧化层设备，其特征在于，所述第一支架（1）的支撑柱顶端设有可上下升降的第一回转机构（13），所述第一回转机构（13）连接有第一延伸回转机构（131），所述第一支架（1）上的上部升降旋转夹具（6）与所述第一延伸回转机构（131）连接，所述第二支架（2）的支撑柱顶端设有可上下升降的第二回转机构（23），所述第二回转机构（23）连接有第二延伸回转机构（231），所述第二支架（2）上的上部升降旋转夹具（6）与所述第二延伸回转机构（231）连接。

9.根据权利要求1所述的U肋除氧化层设备，其特征在于，所述上部升降旋转夹具（6）包括连接板（61），所述连接板（61）上固定有水平横置的双向伸缩缸（62）和居中竖直设置的伸缩臂（67），所述双向伸缩缸（62）两端的伸缩座（621）上设有水平旋转气缸（63），所述水平旋转气缸（63）的旋转端盖连接有竖直设置的连接臂（64），所述连接臂（64）的下端通过球头连接装置（65）连接有电磁吸夹爪（66），所述伸缩臂（67）的下端设有中间电磁吸盘（68），所述中间电磁吸盘（68）在远离U肋（100）端部的一侧设有用于将堆码最上层的一U肋进行分离夹取的防卡机构（69）。

10.根据权利要求9所述的U肋除氧化层设备，其特征在于，所述防卡机构（69）包括一水平设置的悬臂（691）以及固定在所述悬臂（691）下表面一侧的推杆气缸（693），所述悬臂（691）位于所述中间电磁吸盘（68）的外侧沿，下表面与所述中间电磁吸盘（68）的下表面平齐，所述推杆气缸（693）的推杆上连接有用于分离待夹取的U肋的楔形块（694），所述楔形块（694）的上表面与所述悬臂（691）的下表面之间成型有可容纳一个U肋的中间平板的间隙（695）。