CN117984112A - 一种用于地源热泵双u管件排气槽加工装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置及方法，包括固定底架、翻转平台、U管加工支撑架、环形槽加工机构、侧面支撑架和横向槽加工机构，U管加工支撑架由左固定盘、右固定盘和连接导向柱组成，连接导向柱将左固定盘与右固定盘连接为整体，左固定盘上设置有接头固定机构，接头固定机构包括外齿回转轴承、接头固定座、接头定位柱、接头固定环、导向螺杆和顶紧弹簧，接头固定座与外齿回转轴承的外齿圈固定连接，接头定位柱的一端固定在接头固定座上；该装置将开槽和打磨交叉进行，利用该装置可以一次性完成排气槽的加工，有效节省加工工序和减少设备的投入，而且提高产品的生产效率和加工质量。

Description

一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置及方法

技术领域

本发明涉及热泵双U管件加工技术领域，具体为一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置及方法。

背景技术

地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源(如电能)实现由低品位热能向高品位热能转移的装置。冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环系统，实现节能减排的功能。

双U管件是地源热泵中一个组成部件，双U管件一端焊接有管路，将双U管件的下端一般设置为锥形，便于下井，通过双U管件改变水的流向，实现热量循环，现有技术中的地源热泵双U管件多为方形体，而且在下井时不能有效的减小管件在井内受到的阻力问题，为此公司将双U管件设置为圆形结构，并在外表面开设有排气槽，排气槽有横向槽和环形槽组成，横向槽和环形槽连通，横向槽对称布置，在下降的时候能够起到排气和排水的作用，例如浙江爱康实业有限公司申请的专利，授权公告号CN218096685U，公开了一种地源热泵双U管件；但是该排气槽在加工的时候，存在效率低，工序复杂，对人员依赖程度高。

虽然解决了双U管件排气和排水的问题，却给双U管件的开槽带来了问题，以至于现有的排气槽加工需要两个开槽装置才能完成，并且还需要单独进行刨光作业，通过工装将双U管件固定，然后手动推动开槽机移动对管件进行横向开槽，然后松动双U管件，手动对双U管件转动180度，进行另一侧开槽，然后取出双U管件固定在另一个开槽设备的旋转工装上，手动转动开槽机，使开槽刀贴向双U管件的表面，取出开槽后的双U管件，然后进行抛光作业；通过手持抛光机对排气槽进行打磨抛光，或者手持双U管件贴向抛光机的抛光轮；由于工序复杂，每个工序都需要人工操作，而且需要多种设备的配合，才能完成排气槽加工，现有的这种方式存在的问题是，由于对人工的依赖程度高，开槽质量差，存在开槽的位置不固定，开槽深度不一和横向槽不对称的问题，而且打磨质量低，排气槽的表面粗糙，导致产品质量差，生产工序复杂，严重制约着企业的生产效率。

现有的开槽机结构简单，一般都是由机架、导轨、电机和开槽轮组成，例如中国专利申请号202220612042.0公开了一种开槽机，开槽机构沿水平方向滑动设在工作台上，通过驱动电机驱动开槽轮对墙面进行开槽；滑动驱动机构驱动开槽机构靠近或者远离墙面，该装置无法满足对双U管件排气槽加工；同样打磨装置也是由电机驱动打磨轮或者打磨带对工件进行抛光，完全依赖人工；针对现有装置对双U管件排气槽加工存在的问题，提出了一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置及方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置及方法，该装置将开槽和打磨交叉进行，利用该装置可以一次性完成排气槽的加工，有效节省加工工序和减少设备的投入，自动化程度高，降低对人工的依赖程度，而且提高产品的生产效率和加工质量，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置及方法，包括固定底架、翻转平台、U管加工支撑架、环形槽加工机构、侧面支撑架和横向槽加工机构，U管加工支撑架由左固定盘、右固定盘和连接导向柱组成，连接导向柱将左固定盘与右固定盘连接为整体，左固定盘上设置有接头固定机构，接头固定机构包括外齿回转轴承、接头固定座、接头定位柱、接头固定环、导向螺杆和顶紧弹簧，接头固定座与外齿回转轴承的外齿圈固定连接，接头定位柱的一端固定在接头固定座上，接头固定环与接头定位柱滑动连接，顶紧弹簧设置在接头固定环与接头固定座之间，导向螺杆穿在顶紧弹簧中，导向螺杆的一端与接头固定环固定连接，导向螺杆另一端的螺纹部穿至接头固定座的外侧，右固定盘上设置有尾部夹紧机构，尾部夹紧机构包括导环、无齿回转轴承和定位夹紧头，导环两侧分别设置有导向支臂，导向支臂与连接导向柱滑动连接，无齿回转轴承的外圈与导环固定连接，定位夹紧头与无齿回转轴承的内圈固定连接，右固定盘上固定有夹紧气缸，夹紧气缸的伸缩端与夹紧机构固定连接，翻转平台与固定底架铰接，U管加工支撑架设置在翻转平台的上方，且U管加工支撑架与翻转平台固定连接，翻转平台的上方设置有横向槽加工机构，横向槽加工机构包括横向槽切割机和横向抛光机，横向槽切割机包括开槽滑架，开槽滑架上设置有横向开槽刀，横向抛光机包括抛光滑架，抛光滑架上设置有横向抛光轮，横向抛光轮与横向开槽刀在同一直线上，侧面支撑架设置在U管加工支撑架的侧面，侧面支撑架上设置有环形槽加工机构，环形槽加工机构包括弧形臂和环形抛光架，环形抛光架与弧形臂的一端铰接，弧形臂上设置有环形抛光轮，弧形臂上设置有环形开槽刀。

进一步的，接头固定机构和尾部夹紧机构的中心在同一直线上，且接头固定机构和尾部夹紧机构的中心分别设置为中空结构，定位夹紧头设置为凸形中空结构，且定位夹紧头的一端内侧面设置有倒角，左固定盘的外侧设置有外环，外环与左固定盘之间沿圆周方向设置有连接柱，外齿回转轴承设置在外环与左固定盘之间，左固定盘与外齿回转轴承的内圈固定连接，接头固定座设置为中空结构，外环上设置有回转驱动电机，回转驱动电机的输出轴穿至外环的内侧，回转驱动电机的输出轴连接有小齿轮，小齿轮与外齿回转轴承的外齿圈啮合。

进一步的，接头固定机构与尾部夹紧机构之间设置有卸料机构，尾部夹紧机构包括卸料气缸Ⅰ、橡胶头Ⅰ、卸料气缸Ⅱ和橡胶头Ⅱ，导环的外侧设置有中心圆板，中心圆板与导环之间通过支腿固定连接，夹紧气缸的伸缩端与中心圆板外侧面固定连接，卸料气缸Ⅰ固定在中心圆板的内侧面，卸料气缸Ⅰ的伸缩端与橡胶头Ⅰ固定连接，接头固定座的外侧通过螺栓固定连接有中心定位支架，中心定位支架上设置有卸料气缸Ⅱ，卸料气缸Ⅱ的伸缩端连接有橡胶头Ⅱ，橡胶头Ⅰ与橡胶头Ⅱ在同一直线上。

进一步的，翻转平台的上方设置有微调支撑架，微调支撑架的下表面四角设置有导柱Ⅰ，导柱Ⅰ穿至翻转平台的下方，微调支撑架与翻转平台之间设置有垫板，垫板的厚度设置为1-3mm，垫板上开设有开口，开口卡在导柱Ⅰ上，翻转平台的下表面中心设置有调节气缸，调节气缸的伸缩端穿至翻转平台的上方与微调支撑架固定连接，微调支撑架上设置有丝杠Ⅰ，丝杠Ⅰ的两侧设置有导柱Ⅱ，抛光滑架和开槽滑架分别与导柱Ⅱ滑动连接，开槽滑架的下表面与丝杠Ⅰ的螺母固定连接，丝杠Ⅰ的下方设置有抛光气缸，抛光滑架的下表面设置有镂空框架，丝杠Ⅰ穿过镂空框架，抛光气缸的伸缩端与镂空框架固定连接。

进一步的，侧面支撑架的下表面设置有斜支撑板，斜支撑板等间距设置，斜支撑板的下端与翻转平台的下表面固定连接，固定底架上设置有翻转气缸，翻转气缸的固定端与固定底架铰接，斜支撑板上设置有固定轴，翻转气缸的伸缩端与固定轴转动连接。

进一步的，侧面支撑架上滑动连接有L形调节台，侧面支撑架上设置有丝杠Ⅱ，L形调节台的下表面与丝杠Ⅱ上的螺母固定连接，弧形臂的下端与L形调节台铰接，L形调节台的竖直面上转动连接有一段气缸，一段气缸的伸缩端与弧形臂铰接，弧形臂的侧面设置有用于驱动环形开槽刀转动的环形开槽电机。

进一步的，竖直端板的侧面铰接有二段气缸，二段气缸的伸缩端铰接有活动板，活动板与环形抛光架之间设置有自适应弹簧，环形抛光架上设置有导柱Ⅲ，导柱Ⅲ穿过自适应弹簧至活动板的外侧，环形抛光架的侧面设置有环形抛光电机，环形抛光架的前侧设置有防溅挡板。

进一步的，翻转气缸设置为两个，翻转气缸设置在固定底架的左右两侧，固定底架上设置有限位柱。

进一步的，弧形臂上设置有支撑筋，支撑筋上固定有顶部防护罩，左固定盘与右固定盘之间设置有侧面防护罩，该侧面防护罩位于连接导向柱的两侧， U管加工支撑架的两端设置有通槽，该通槽与横向槽加工机构对应。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该结构设计巧妙、紧凑，对空间进行了利用，节省车间场地，该装置作为整体装置，只需放置双U管件接口，并通过尾部夹紧机构自动夹紧双U管件，整个打磨过程无需人工参与，自动化程度高，有效节省加工工序和减少设备的投入，该装置能够将开槽和打磨交叉进行，利用该装置可以一次性完成排气槽的加工，降低对人工的依赖程度，而且提高产品的生产效率和加工质量。

2、通过该装置能够对开槽的深度进行调节，并在开槽后自动进行打磨，满足使用需求，通过卸料机构将加工好的管件推出，配合翻转气缸推动翻转平台翻转，实现双U管件卸料工序，无需人工手动卸料。

3、松动或者拧紧导向螺杆上的螺母，可以改变顶紧弹簧的弹力，从而改变接头固定环在接头定位柱的位置，从而适应不同规格双U管件的接头管插入深度，顶紧弹簧还起到另一个作用是，使得接头固定环具有一定的弹性，在横向开槽过程中，避免与横向开槽刀硬性接触，起到保护横向开槽刀的作用。

4、在U管加工支撑架上即可完成排气槽的加工和打磨工作，抛光气缸的伸缩带动抛光滑架在导柱Ⅱ上左右移动，在完成横向开槽后，通过抛光滑架上的横向抛光轮对槽进行抛光作业，由于该横向槽加工机构设置在 U管加工支撑架的下方，在开槽的过程中，可以有效的防止碎屑的飞溅，保证车间环境干净。

附图说明

图1为本发明加装防护罩结构示意图；

图2为本发明去除防护罩结构示意图；

图3为本发明后视轴测图；

图4为本发明左视轴测图；

图5为本发明A处放大结构示意图；

图6为本发明横向槽加工机构结构示意图；

图7为本发明右视结构示意图；

图8为本发明环形槽加工机构结构示意图；

图9为本发明环形槽加工机构正视结构示意图；

图10为本发明U头定位组件结构示意图；

图11为本发明尾部夹紧机构结构示意图；

图12为本发明尾部夹紧机构轴测图；

图13为本发明接头固定机构正视结构示意图；

图14为本发明接头固定机构左视轴测图；

图15为本发明接头固定机构右视轴测图。

图中：1固定底架、2微调支撑架、3翻转平台、4 U管加工支撑架、5侧面防护罩、6顶部防护罩、7左固定盘、8接头固定机构、9连接导向柱、10环形槽加工机构、11右固定盘、12横向槽切割机、13尾部夹紧机构、14横向抛光机、15外环、16支撑筋、17 L形调节台、18侧面支撑架、19斜支撑板、20翻转气缸、21固定轴、22镂空框架、23调节气缸、24抛光气缸、25垫板、26导柱Ⅰ、27开口、28抛光滑架、29横向抛光轮、30导柱Ⅱ、31横向开槽刀、32开槽滑架、33丝杠Ⅰ、34限位柱、35通槽、36自适应弹簧、37导柱Ⅲ、38活动板、39二段气缸、40竖直端板、41环形开槽刀、42弧形臂、43一段气缸、44环形抛光轮、45环形抛光电机、46环形抛光架、47环形开槽电机、48丝杠Ⅱ、49夹紧气缸、50中心圆板、51支腿、52导环、53无齿回转轴承、54定位夹紧头、55导向支臂、56卸料气缸Ⅰ、57橡胶头Ⅰ、58倒角、59接头定位柱、60导向螺杆、61顶紧弹簧、62小齿轮、63回转驱动电机、64外齿回转轴承、65接头固定环、66橡胶头Ⅱ、67连接柱、68卸料气缸Ⅱ、69中心定位支架、70接头固定座、71防溅挡板。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或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。

请参阅图1-15，本发明提供一种技术方案：一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置及方法，包括固定底架1、翻转平台3、U管加工支撑架4、环形槽加工机构10、侧面支撑架18和横向槽加工机构，U管加工支撑架4由左固定盘7、右固定盘11和连接导向柱9组成，连接导向柱9将左固定盘7与右固定盘11连接为整体，连接导向柱9设置在固定盘的下半部，上部为开口用于放置双U管件，双U管件从连接导向柱9的上方放入，连接导向柱9对双U管件的下部支撑，连接导向柱9呈半圆布置，且最底部未设置连接导向柱9，左固定盘7上设置有接头固定机构8，接头固定机构8包括外齿回转轴承64、接头固定座70、接头定位柱59、接头固定环65、导向螺杆60和顶紧弹簧61，接头固定座70与外齿回转轴承64的外齿圈固定连接，接头定位柱59的一端固定在接头固定座70上，该接头定位柱59与双U管件的接头管一一对应，且接头定位柱59的一端设置为锥形结构，便于双U管件的接头管插入至接头定位柱59上，起到定位作用，接头固定环65与接头定位柱59滑动连接，接头固定环65用于限制接头管的插入深度，顶紧弹簧61设置在接头固定环65与接头固定座70之间，导向螺杆60穿在顶紧弹簧61中，导向螺杆60的一端与接头固定环65固定连接，导向螺杆60另一端的螺纹部穿至接头固定座70的外侧，通过松动或者拧紧导向螺杆60上的螺母，可以改变顶紧弹簧61的弹力，从而改变接头固定环65在接头定位柱59的位置，从而适应不同规格双U管件的接头管插入深度，满足使用需求，顶紧弹簧61还起到另一个作用是，使得接头固定环65具有一定的弹性，在横向开槽过程中，当横向开槽刀31转速不够时，避免与横向开槽刀31硬性接触，起到保护横向开槽刀31的作用，右固定盘11上设置有尾部夹紧机构13，尾部夹紧机构13包括导环52、无齿回转轴承53和定位夹紧头54，导环52两侧分别设置有导向支臂55，导向支臂55与连接导向柱9滑动连接，连接导向柱9起到对导环52导向和支撑的作用，无齿回转轴承53的外圈与导环52固定连接，定位夹紧头54与无齿回转轴承53的内圈固定连接，定位夹紧头54用于抵触在双U管件锥形头的一端，通过定位夹紧头54对双U管件施压，无齿回转轴承53能够使得定位夹紧头54自由转动，在施压夹紧的过程中，不影响双U管件的转动，以便于下一步对双U管件进行环形槽加工，右固定盘11上固定有夹紧气缸49，夹紧气缸49的伸缩端与夹紧机构13固定连接，夹紧气缸49推动夹紧机构13在连接导向柱9上滑动，连接导向柱9不仅起到将U管加工支撑架4连接为整体的作用，在夹紧过程中，还起到对夹紧机构13导线的作用，从而确保了夹紧机构13与接头固定机构8同心，夹紧机构13与接头固定机构8相互配合，从而将双U管件夹紧，翻转平台3与固定底架1铰接，U管加工支撑架4设置在翻转平台3的上方，且U管加工支撑架4与翻转平台3固定连接，翻转平台3的上方设置有横向槽加工机构，横向槽加工机构包括横向槽切割机12和横向抛光机14，横向槽切割机12包括开槽滑架32，开槽滑架32上设置有横向开槽刀31，横向抛光机14包括抛光滑架28，抛光滑架28上设置有横向抛光轮29，横向抛光轮29与横向开槽刀31在同一直线上，通过横向开槽刀31对横向排气槽进行开槽作业，横向抛光轮29用于横向排气槽的抛光作业，使得横向排气槽表面光滑，提高产品质量和排气效率，侧面支撑架18设置在U管加工支撑架4的侧面，侧面支撑架18上设置有环形槽加工机构10，环形槽加工机构10包括弧形臂42和环形抛光架46，环形抛光架46与弧形臂42的一端铰接，弧形臂42上设置有环形抛光轮44，弧形臂42上设置有环形开槽刀41。

接头固定机构8和尾部夹紧机构13的中心在同一直线上，且接头固定机构8和尾部夹紧机构13的中心分别设置为中空结构，定位夹紧头54设置为凸形中空结构，且定位夹紧头54的一端内侧面设置有倒角58，左固定盘7的外侧设置有外环15，外环15与左固定盘7之间沿圆周方向设置有连接柱67，通过连接柱67将外环15与左固定盘7连接为整体，外齿回转轴承64设置在外环15与左固定盘7之间，左固定盘7与外齿回转轴承64的内圈固定连接，接头固定座70设置为中空结构，外环15上设置有回转驱动电机63，回转驱动电机63的输出轴穿至外环15的内侧，回转驱动电机63的输出轴连接有小齿轮62，小齿轮62与外齿回转轴承64的外齿圈啮合，通过回转驱动电机63能够驱动外齿回转轴承64的外齿圈转动，进而带动双U管件转动。

接头固定机构8与尾部夹紧机构13之间设置有卸料机构，尾部夹紧机构13包括卸料气缸Ⅰ56、橡胶头Ⅰ57、卸料气缸Ⅱ68和橡胶头Ⅱ66，导环52的外侧设置有中心圆板50，中心圆板50与导环52之间通过支腿51固定连接，夹紧气缸49的伸缩端与中心圆板50外侧面固定连接，卸料气缸Ⅰ56固定在中心圆板50的内侧面，卸料气缸Ⅰ56的伸缩端与橡胶头Ⅰ57固定连接，通过卸料气缸Ⅰ56伸出能够将双U管件从定位夹紧头54顶出，接头固定座70的外侧通过螺栓固定连接有中心定位支架69，中心定位支架69上设置有卸料气缸Ⅱ68，卸料气缸Ⅱ68的伸缩端连接有橡胶头Ⅱ66，橡胶头Ⅰ57与橡胶头Ⅱ66在同一直线上，当完成环形槽和横向排气槽加工时，通过卸料气缸Ⅰ56和卸料气缸Ⅱ68同时伸出，将完成加工的双U管件顶出，双U管件被顶至 U管加工支撑架4的中部。

翻转平台3的上方设置有微调支撑架2，微调支撑架2的下表面四角设置有导柱Ⅰ26，导柱Ⅰ26穿至翻转平台3的下方，微调支撑架2与翻转平台3之间设置有垫板25，垫板25的厚度设置为1-3mm，垫板25上开设有开口27，开口27卡在导柱Ⅰ26上，导柱Ⅰ26不仅起到导向支撑的作用，通过导柱还可以确定垫板25的位置，也能够防止垫板25发生位移，确保结构稳定，翻转平台3的下表面中心设置有调节气缸23，调节气缸23的伸缩端穿至翻转平台3的上方与微调支撑架2固定连接，通过调节气缸23能够将微调支撑架2顶起，然后放置垫板25，操作方便，节省人工，使垫板25卡在导柱Ⅰ26上，然后调节气缸23带动微调支撑架2下降，使微调支撑架2落在垫板25上，通过更改垫板25的数量，可以改变微调支撑架2的高度，进而改变了开槽的深度，微调支撑架2上设置有丝杠Ⅰ33，丝杠Ⅰ33的两侧设置有导柱Ⅱ30，抛光滑架28和开槽滑架32分别与导柱Ⅱ30滑动连接，开槽滑架32的下表面与丝杠Ⅰ33的螺母固定连接，通过丝杠Ⅰ33能够驱动开槽滑架32在导柱Ⅱ30左右移动，进而实现了对双U管件的开槽工作，丝杠Ⅰ33的下方设置有抛光气缸24，抛光滑架28的下表面设置有镂空框架22，丝杠Ⅰ33穿过镂空框架22，从而丝杠Ⅰ33不会影响抛光滑架28左右滑动，抛光气缸24的伸缩端与镂空框架22固定连接，通过抛光气缸24的伸缩带动抛光滑架28在导柱Ⅱ30上左右移动，在完成横向开槽后，通过抛光滑架28上的横向抛光轮29对槽进行抛光作业，由于该横向槽加工机构设置在 U管加工支撑架4的下方，在开槽的过程中，可以有效的防止碎屑的飞溅，保证车间环境干净，抛光滑架28上和开槽滑架32上分别设置有驱动机构，驱动机构包括电机、带轮和皮带，该驱动结构为现有技术，在这里就不在详细描述。

侧面支撑架18的下表面设置有斜支撑板19，斜支撑板19等间距设置，斜支撑板19的下端与翻转平台3的下表面固定连接，通过斜支撑板19将侧面支撑架18与翻转平台3连接为整体，实现了侧面支撑架18与翻转平台3同步翻转，固定底架1上设置有翻转气缸20，翻转气缸20的固定端与固定底架1铰接，斜支撑板19上设置有固定轴21，翻转气缸20的伸缩端与固定轴21转动连接，通过翻转气缸20能够推动翻转平台3翻转，将双U管件卸掉，双U管件被送到收集箱中。

侧面支撑架18上滑动连接有L形调节台17，侧面支撑架18上设置有丝杠Ⅱ48，L形调节台17的下表面与丝杠Ⅱ48上的螺母固定连接，通过丝杠Ⅱ48驱动L形调节台17在侧面支撑架18上左右滑动，实现对弧形臂42的调节，进而可以调节环形槽的开槽位置，满足使用需求，弧形臂42的下端与L形调节台17铰接，L形调节台17的竖直面上转动连接有一段气缸43，一段气缸43的伸缩端与弧形臂42铰接，弧形臂42的侧面设置有用于驱动环形开槽刀41转动的环形开槽电机47，通过一段气缸43的伸缩能够带动弧形臂42转动，使环形开槽刀41贴向双U管件或远离双U管件，不进行环形槽加工时，一段气缸43处于收缩状态，环形槽加工机构远离双U管件，侧面支撑架18上设置有限位块，限位块位于弧形臂42下端与侧面支撑架18之间，限位块能够限制弧形臂42的转动角度，进而限制开槽深度，改变限位块的高度，即可改变开槽的深度。

竖直端板40的侧面铰接有二段气缸39，二段气缸39的伸缩端铰接有活动板38，活动板38与环形抛光架46之间设置有自适应弹簧36，自适应弹簧36能够使得环形抛光架46具有一定的弹性，二段气缸39推动环形抛光架46上的环形抛光轮44贴向环形槽，避免环形抛光轮44与环形槽硬性接触，二段气缸39的伸缩能够调节环形抛光轮44与环形槽的接触力，提高抛光效果，双U管件外表面的槽越光滑，排气效果越好，大大提高了产品的质量，环形抛光架46上设置有导柱Ⅲ37，导柱Ⅲ37穿过自适应弹簧36至活动板38的外侧，环形抛光架46的侧面设置有环形抛光电机45，通过环形抛光电机45驱动环形抛光架46高速转动，对环形槽进行抛光作业，环形抛光架46的前侧设置有防溅挡板71，防溅挡板71起到最碎屑阻挡的作用，在环形开槽刀41开始工作的时候，环形抛光轮44不与环形槽接触，当完成抛光时，二段气缸39带动环形抛光轮44贴向环形槽，对环形槽进行抛光作业。

翻转气缸20设置为两个，翻转气缸20设置在固定底架1的左右两侧，固定底架1上设置有限位柱34，该限位柱34用于对翻转平台3限制，同时也起到支撑的作用，在开槽作业时，确保翻转平台3能够起到稳定支撑的作用。

弧形臂42上设置有支撑筋16，支撑筋16上固定有顶部防护罩6，在环形槽加工的时候，通过顶部防护罩6起到对碎屑防护的作用，左固定盘7与右固定盘11之间设置有侧面防护罩5，该侧面防护罩5位于连接导向柱9的两侧， U管加工支撑架4的两端设置有通槽35，该通槽35与横向槽加工机构对应，通槽35不影响横向槽切割机12和横向抛光机14的移动，满足开槽需求。

利用该加工装置的加工方法，包括以下步骤：

S1:双U管件的固定，首先将双U管件放到 U管加工支撑架4上，使双U管件的接头管对应接头定位柱59，定位夹紧头54在夹紧气缸49的带动下抵触在双U管件的锥形头上，夹紧气缸49继续推动尾部夹紧机构13移动，尾部夹紧机构13与接头固定机构8配合将双U管件固定牢固；

在S1中，接头固定机构8的接头固定环65可以通过松紧螺母进行位置调节，从而可以适应双U管件不同长度接头管的定位工作；

S2:横向槽加工，横向开槽刀31在电机的带动下高速转动，丝杠Ⅰ33带动开槽滑架32向左匀速移动，横向开槽刀31对双U管件下部开槽，往复运动一次，开槽滑架32回至初始位置，完成横向槽开槽工作；

S3:横向槽抛光，横向抛光轮29在电机的带动下高速转动，丝杠Ⅰ33带动抛光滑架28向右匀速移动，往复运动一次，抛光滑架28回至初始位置，完成横向槽抛光工作；

横向开槽刀31和横向抛光轮29的移动始终在同一直线上，从而能够在开槽后可以直接进行抛光作业；

S4:双U管件另一侧的横向槽加工，回转驱动电机63驱动外齿回转轴承64转动180度，使双U管件另一侧对应横向槽加工机构，重复S2和S3；

S5:环形槽加工，一段气缸43驱动弧形臂42转动，弧形臂42带动环形槽加工机构10贴向双U管件的表面，在回转驱动电机63驱动下外齿回转轴承64带动接头固定座70匀速转动两圈，在转动的过程中，环形开槽刀41高速旋转，对双U管件完成环形槽开槽工作，然后弧形臂42带动环形开槽刀41与环形槽分离；

S6:环形槽抛光，二段气缸39带动环形抛光架46转动，环形抛光架46带动环形抛光轮44贴向环形槽，在回转驱动电机63驱动下外齿回转轴承64带动接头固定座70匀速转动两圈，在转动的过程中，环形抛光轮44对环形槽抛光，完成抛光后，二段气缸39收缩带动环形抛光架46回至初始状态，一段气缸43驱动弧形臂42回至初始状态；

S7:双U管件卸料，夹紧气缸49带动尾部夹紧机构13回至初始状态；将双U管件松开，卸料气缸Ⅰ56和卸料气缸Ⅱ68同时伸出，将完成加工的双U管件顶出，然后卸料气缸Ⅰ56和卸料气缸Ⅱ68收缩，双U管件被顶至 U管加工支撑架4的中部，翻转气缸20推动翻转平台3翻转，双U管件被倒出至外部收料箱中，然后翻转气缸20带动翻转平台3回至初始状态，进行下一个双U管件的加工工作。

相比原有作业工序，该加工方法节省了人工反复装夹、手动打磨，手动卸料等工序，大大了减少了对人工的依赖，而且只需要一个设备即可完成双U管件的开槽和打磨工作，而且提高了产品质量和生产效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (10)

1.一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置，包括固定底架（1）、翻转平台（3）、U管加工支撑架（4）、环形槽加工机构（10）、侧面支撑架（18）和横向槽加工机构，其特征在于：U管加工支撑架（4）由左固定盘（7）、右固定盘（11）和连接导向柱（9）组成，连接导向柱（9）将左固定盘（7）与右固定盘（11）连接为整体，左固定盘（7）上设置有接头固定机构（8），接头固定机构（8）包括外齿回转轴承（64）、接头固定座（70）、接头定位柱（59）、接头固定环（65）、导向螺杆（60）和顶紧弹簧（61），接头固定座（70）与外齿回转轴承（64）的外齿圈固定连接，接头定位柱（59）的一端固定在接头固定座（70）上，接头固定环（65）与接头定位柱（59）滑动连接，顶紧弹簧（61）设置在接头固定环（65）与接头固定座（70）之间，导向螺杆（60）穿在顶紧弹簧（61）中，导向螺杆（60）的一端与接头固定环（65）固定连接，导向螺杆（60）另一端的螺纹部穿至接头固定座（70）的外侧，右固定盘（11）上设置有尾部夹紧机构（13），尾部夹紧机构（13）包括导环（52）、无齿回转轴承（53）和定位夹紧头（54），导环（52）两侧分别设置有导向支臂（55），导向支臂（55）与连接导向柱（9）滑动连接，无齿回转轴承（53）的外圈与导环（52）固定连接，定位夹紧头（54）与无齿回转轴承（53）的内圈固定连接，右固定盘（11）上固定有夹紧气缸（49），夹紧气缸（49）的伸缩端与夹紧机构（13）固定连接，翻转平台（3）与固定底架（1）铰接，U管加工支撑架（4）设置在翻转平台（3）的上方，且U管加工支撑架（4）与翻转平台（3）固定连接，翻转平台（3）的上方设置有横向槽加工机构，横向槽加工机构包括横向槽切割机（12）和横向抛光机（14），横向槽切割机（12）包括开槽滑架（32），开槽滑架（32）上设置有横向开槽刀（31），横向抛光机（14）包括抛光滑架（28），抛光滑架（28）上设置有横向抛光轮（29），横向抛光轮（29）与横向开槽刀（31）在同一直线上，侧面支撑架（18）设置在U管加工支撑架（4）的侧面，侧面支撑架（18）上设置有环形槽加工机构（10），环形槽加工机构（10）包括弧形臂（42）和环形抛光架（46），环形抛光架（46）与弧形臂（42）的一端铰接，弧形臂（42）上设置有环形抛光轮（44），弧形臂（42）上设置有环形开槽刀（41）。

2.根据权利要求1所述的一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置，其特征在于：接头固定机构（8）和尾部夹紧机构（13）的中心在同一直线上，且接头固定机构（8）和尾部夹紧机构（13）的中心分别设置为中空结构，定位夹紧头（54）设置为凸形中空结构，且定位夹紧头（54）的一端内侧面设置有倒角（58），左固定盘（7）的外侧设置有外环（15），外环（15）与左固定盘（7）之间沿圆周方向设置有连接柱（67），外齿回转轴承（64）设置在外环（15）与左固定盘（7）之间，左固定盘（7）与外齿回转轴承（64）的内圈固定连接，接头固定座（70）设置为中空结构，外环（15）上设置有回转驱动电机（63），回转驱动电机（63）的输出轴穿至外环（15）的内侧，回转驱动电机（63）的输出轴连接有小齿轮（62），小齿轮（62）与外齿回转轴承（64）的外齿圈啮合。

3.根据权利要求2所述的一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置，其特征在于：接头固定机构（8）与尾部夹紧机构（13）之间设置有卸料机构，尾部夹紧机构（13）包括卸料气缸Ⅰ（56）、橡胶头Ⅰ（57）、卸料气缸Ⅱ（68）和橡胶头Ⅱ（66），导环（52）的外侧设置有中心圆板（50），中心圆板（50）与导环（52）之间通过支腿（51）固定连接，夹紧气缸（49）的伸缩端与中心圆板（50）外侧面固定连接，卸料气缸Ⅰ（56）固定在中心圆板（50）的内侧面，卸料气缸Ⅰ（56）的伸缩端与橡胶头Ⅰ（57）固定连接，接头固定座（70）的外侧通过螺栓固定连接有中心定位支架（69），中心定位支架（69）上设置有卸料气缸Ⅱ（68），卸料气缸Ⅱ（68）的伸缩端连接有橡胶头Ⅱ（66），橡胶头Ⅰ（57）与橡胶头Ⅱ（66）在同一直线上。

4.根据权利要求1所述的一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置，其特征在于：翻转平台（3）的上方设置有微调支撑架（2），微调支撑架（2）的下表面四角设置有导柱Ⅰ（26），导柱Ⅰ（26）穿至翻转平台（3）的下方，微调支撑架（2）与翻转平台（3）之间设置有垫板（25），垫板（25）的厚度设置为1-3mm，垫板（25）上开设有开口（27），开口（27）卡在导柱Ⅰ（26）上，翻转平台（3）的下表面中心设置有调节气缸（23），调节气缸（23）的伸缩端穿至翻转平台（3）的上方与微调支撑架（2）固定连接，微调支撑架（2）上设置有丝杠Ⅰ（33），丝杠Ⅰ（33）的两侧设置有导柱Ⅱ（30），抛光滑架（28）和开槽滑架（32）分别与导柱Ⅱ（30）滑动连接，开槽滑架（32）的下表面与丝杠Ⅰ（33）的螺母固定连接，丝杠Ⅰ（33）的下方设置有抛光气缸（24），抛光滑架（28）的下表面设置有镂空框架（22），丝杠Ⅰ（33）穿过镂空框架（22），抛光气缸（24）的伸缩端与镂空框架（22）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置，其特征在于：侧面支撑架（18）的下表面设置有斜支撑板（19），斜支撑板（19）等间距设置，斜支撑板（19）的下端与翻转平台（3）的下表面固定连接，固定底架（1）上设置有翻转气缸（20），翻转气缸（20）的固定端与固定底架（1）铰接，斜支撑板（19）上设置有固定轴（21），翻转气缸（20）的伸缩端与固定轴（21）转动连接。

6.根据权利要求3所述的一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置，其特征在于：侧面支撑架（18）上滑动连接有L形调节台（17），侧面支撑架（18）上设置有丝杠Ⅱ（48），L形调节台（17）的下表面与丝杠Ⅱ（48）上的螺母固定连接，弧形臂（42）的下端与L形调节台（17）铰接，L形调节台（17）的竖直面上转动连接有一段气缸（43），一段气缸（43）的伸缩端与弧形臂（42）铰接，弧形臂（42）的侧面设置有用于驱动环形开槽刀（41）转动的环形开槽电机（47）。

7.根据权利要求6所述的一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置，其特征在于：竖直端板（40）的侧面铰接有二段气缸（39），二段气缸（39）的伸缩端铰接有活动板（38），活动板（38）与环形抛光架（46）之间设置有自适应弹簧（36），环形抛光架（46）上设置有导柱Ⅲ（37），导柱Ⅲ（37）穿过自适应弹簧（36）至活动板（38）的外侧，环形抛光架（46）的侧面设置有环形抛光电机（45），环形抛光架（46）的前侧设置有防溅挡板（71）。

8.根据权利要求1所述的一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置，其特征在于：翻转气缸（20）设置为两个，翻转气缸（20）设置在固定底架（1）的左右两侧，固定底架（1）上设置有限位柱（34）。

9.根据权利要求1所述的一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置，其特征在于：弧形臂（42）上设置有支撑筋（16），支撑筋（16）上固定有顶部防护罩（6），左固定盘（7）与右固定盘（11）之间设置有侧面防护罩（5），该侧面防护罩（5）位于连接导向柱（9）的两侧， U管加工支撑架（4）的两端设置有通槽（35），该通槽（35）与横向槽加工机构对应。

10.一种用于地源热泵双U管件排气槽加工方法，其特征在于：采用权利要求7所述的一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置，包括以下步骤：

S1:双U管件的固定，首先将双U管件放到 U管加工支撑架（4）上，使双U管件的接头管对应接头定位柱（59），定位夹紧头（54）在夹紧气缸（49）的带动下抵触在双U管件的锥形头上，夹紧气缸（49）继续推动尾部夹紧机构（13）移动，尾部夹紧机构（13）与接头固定机构（8）配合将双U管件固定牢固；

S2:横向槽加工，横向开槽刀（31）在电机的带动下高速转动，丝杠Ⅰ（33）带动开槽滑架（32）向左匀速移动，横向开槽刀（31）对双U管件下部开槽，往复运动一次，开槽滑架（32）回至初始位置，完成横向槽开槽工作；

S3:横向槽抛光，横向抛光轮（29）在电机的带动下高速转动，丝杠Ⅰ（33）带动抛光滑架（28）向右匀速移动，往复运动一次，抛光滑架（28）回至初始位置，完成横向槽抛光工作；

S4:双U管件另一侧的横向槽加工，回转驱动电机（63）驱动外齿回转轴承（64）转动180度，使双U管件另一侧对应横向槽加工机构，重复S2和S3；

S5:环形槽加工，一段气缸（43）驱动弧形臂（42）转动，弧形臂（42）带动环形槽加工机构（10）贴向双U管件的表面，在回转驱动电机（63）驱动下外齿回转轴承（64）带动接头固定座（70）匀速转动两圈，在转动的过程中，环形开槽刀（41）高速旋转，对双U管件完成环形槽开槽工作，然后弧形臂（42）带动环形开槽刀（41）与环形槽分离；

S6:环形槽抛光，二段气缸（39）带动环形抛光架（46）转动，环形抛光架（46）带动环形抛光轮（44）贴向环形槽，在回转驱动电机（63）驱动下外齿回转轴承（64）带动接头固定座（70）匀速转动两圈，在转动的过程中，环形抛光轮（44）对环形槽抛光，完成抛光后，二段气缸（39）收缩带动环形抛光架（46）回至初始状态，一段气缸（43）驱动弧形臂（42）回至初始状态；

S7:双U管件卸料，夹紧气缸（49）带动尾部夹紧机构（13）回至初始状态；将双U管件松开，卸料气缸Ⅰ（56）和卸料气缸Ⅱ（68）同时伸出，将完成加工的双U管件顶出，然后卸料气缸Ⅰ（56）和卸料气缸Ⅱ（68）收缩，双U管件被顶至 U管加工支撑架（4）的中部，翻转气缸（20）推动翻转平台（3）翻转，双U管件被倒出至外部收料箱中，然后翻转气缸（20）带动翻转平台（3）回至初始状态，进行下一个双U管件的加工工作。