CN200977611Y - 自动寻迹修磨机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种对棒材表面缺陷进行修磨处理的修磨设备，具体是一种自动寻迹修磨机，解决了现有对棒材局部缺陷的修磨方式存在工人劳动强度大、处理效率低、且无法保证修磨处理质量的问题，包括上料机构、下料机构和修磨机构，所述修磨机构包括磨削台架、至少一个固定于磨削台架的探伤检测装置、通过机架固定于磨削台架上方的修磨主机、以及控制探伤检测装置检测和磨削台架、修磨主机工作的电气控制机构；本实用新型结构合理，使用方便，自动化控制，对棒材表面的缺陷检测精度高、修磨处理效率高，具有良好的高质量保证。

Description

自动寻迹修磨机

技术领域

本实用新型涉及一种对棒材和管材表面缺陷进行探伤检测并局部修磨处理的修磨设备，具体是一种对各种形式的棒材和管材表面缺陷(如裂纹、折叠、划痕、凹坑、凸块、轧制耳子等)自动探伤检测、信号处理并对缺陷进行磨削处理和长条缺陷纵向修磨的自动寻迹修磨机。

背景技术

目前，针对棒材和管材的表面缺陷往往是先采用探伤设备进行探测，如果缺陷较大，就采用专门设备对棒材进行全扒皮处理(通常降规格处理)；如果仅是局部存在缺陷，采用手工方式对棒材局部的缺陷进行处理，但由于探伤信号无法明确传达到工人，人工处理时经常很费力或无法找到缺陷位置，因此无法保证修磨质量，致使下道工序加工时造成大量废品的产生，严重影响了生产效率和成品合格率，而且原工艺工人劳动强度大，生产效率低。

发明内容

本实用新型为了解决现有对棒管材局部缺陷的处理方式存在人工无法接收探伤设备信息，因而无法保证修磨质量，且人工劳动强度大、生产效率低的问题，提供了一种自动寻迹修磨机。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：一种自动寻迹修磨机，包括上料机构、下料机构和修磨机构，所述修磨机构包括磨削台架、至少一个固定于磨削台架的探伤检测装置、通过机架固定于磨削台架上方的修磨主机、以及控制探伤检测装置检测和磨削台架、修磨主机工作的电气控制机构：

所述磨削台架包括托持机构、夹紧机构和走行旋转机构：托持机构包括至少一组支承体，支承体上表面为倾斜面，并设置有万向球；夹紧机构包括至少一组夹紧单元，每组夹紧单元包含一对通过连杆由液压油缸驱动的夹紧臂，且夹紧臂的夹紧头处镶有可旋转小球；走行旋转机构包括其上设置有导轨的台架、由电机驱动沿导轨移动的滑台、以及固定于滑台上的带有夹持头的夹持旋动装置；

所述修磨主机包括含有由电机驱动的修磨砂轮和用于固定修磨砂轮的支撑体的修磨机构、以及驱动支撑体移动的走行机构：走行机构包括支撑固定于机架上的走行支撑架，走行支撑架上设有齿条，支撑体上设有与齿条配合的、由电机驱动的齿轮；修磨砂轮与支撑体之间设置有砂轮升降机构，砂轮升降机构包括固定于支撑体下方的导套支撑体、下方固定修磨砂轮的导套，导套支撑体下端设有限位孔，导套中间设置有油缸，油缸的活动端与导套支撑体固定连接，另一端与导套固定连接，导套内油缸两侧设置有穿过导套支撑体下端限位孔的导柱，限位孔内设有直线滚动轴承。

使用时，由上料机构将需要检测修磨的棒材上到磨削台架的支承体上(支承体上设有万向球，以减少棒材旋转时的摩擦力)，固定有夹持旋动装置的滑台由电机驱动沿导轨快速接近棒材，夹持旋动装置驱动其夹持头夹紧棒材端部，准备探伤检测和修磨：首先进行探伤检测，夹持旋动装置的夹持头在电机的驱动下带动棒材旋转，固定于磨削台架上的探伤检测装置对棒材表面的缺陷进行检测，并将所检出缺陷的确切位置和深度传输至电气控制机构记录，然后夹持旋动装置将棒材复位，等待修磨处理；在电气控制机构的指令下，夹持旋动装置将棒材上的缺陷旋转到最上点，同时夹紧机构的夹紧臂将棒材夹紧定位，避免在砂轮修磨时棒材发生移动，夹紧臂夹紧棒材后，夹持头松开棒材，移动滑台使夹持旋动装置退回原位；修磨砂轮快速移动到缺陷位置上方，下降对棒材表面的缺陷进行修磨，修磨完毕后，夹紧臂松开，对于其它剩余缺陷处理方式同上，直至棒材表面的所有缺陷修磨完毕，将棒材拨入下料机构，经由下料机构将修磨后的棒材输出，至此对棒材的缺陷修磨处理完毕。所述实现上述功能的控制探伤检测装置检测和磨削台架、修磨主机工作的电气控制机构是本技术领域的技术人员很容易实现的，且具有多种电路结构变型，因此在说明书中未作叙述。所述探伤检测装置和夹持旋动装置是现有公知产品。与现有技术相比，本实用新型合理地设置磨削台架、修磨主机，配备探伤检测装置，首次把对管棒材料的探伤和修磨结合起来，直接对管棒材料进行探伤、然后进行计算机信号处理、然后在线对检测缺陷进行自动处理，替代现有的探伤和人工处理工艺，解决了现有对棒管材局部缺陷的处理方式存在人工无法接收探伤设备信息，因而无法保证修磨质量，且人工劳动强度大、生产效率低的问题，实现对棒材表面的裂纹、折叠、划痕、凹坑进行自动检测和修磨处理，在保证检测质量和修磨质量的前提下，实现连贯性高质量作业。

本实用新型结构合理，使用方便，自动化控制，对棒材表面的缺陷检测精度高、修磨处理效率高，具有良好的高质量保证。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图的一部分；

图2为本实用新型结构示意图的另一部分；

图3为图1的侧视图；

图4为走行旋转机构的主视图；

图5为图4的俯视图；

图6为图4的侧视图；

图7为图2的A-A视图(夹紧机构的结构示意图)；

图8为图2的B-B视图(压紧机构的结构示意图)；

图9为图2的C-C视图(下料及接料机构的结构示意图)；

图10为图2的D-D视图；

图11为砂轮升降机构的结构示意图；

图12为图11的侧视图；

图13为升降机构的结构示意图；

图14为升降机构蜗轮箱结构示意图；

图15为图1的E处剖面图(砂轮旋转机构的结构示意图)；

图16为本实用新型的电气控制方框图；

图中：1-机架；2、3-探伤检测装置；4-支承体；5-万向球；6-连杆；7-夹紧臂；8-液压油缸；9-台架；10-导轨；11-滑台；12-电机；13-夹持旋转装置；14-夹持头；15-电机；16-修磨砂轮；17-支撑体；18-走行支撑体；19-齿轮；20-齿条；21-电机；22-压紧臂；23-油缸；24-连杆；25-下料臂；26-接料臂；27-升降面板；28-蜗轮箱；29-旋转杆；30-导套支撑体；31-导套；32-导柱；33-限位孔；34-直线滚动轴承；35-油缸；36-旋转球；37-导柱；38-导套；39、40-液压油缸；41-低速电机；42-电机。

具体实施方式

一种自动寻迹修磨机，包括上料机构、下料机构和修磨机构，所述修磨机构包括磨削台架、至少一个固定于磨削台架的探伤检测装置2、3、通过机架1固定于磨削台架上方的修磨主机、以及控制探伤检测装置检测和磨削台架、修磨主机工作的电气控制机构：

所述磨削台架包括托持机构、夹紧机构和走行旋转机构：托持机构包括至少一组支承体4，支承体4上表面为倾斜面，并设置有万向球5；夹紧机构包括至少一组夹紧单元(如图7所示)，每组夹紧单元包含一对通过连杆6由液压油缸8驱动的夹紧臂7，且夹紧臂7的夹紧头处镶有可旋转小球；液压油缸8通过连杆6使每对夹紧臂7夹紧/展开，实现对放于支承体4上的棒管材的夹紧。走行旋转机构包括其上设置有导轨的台架9、由电机12驱动沿导轨10移动的滑台11、以及固定于滑台11上的带有夹持头14的夹持旋动装置13；夹持头14在电机12和夹持旋动装置13的共同作用下，夹住棒材的端部，带动棒材旋转，并沿导轨10的方向前后移动，以便对棒材表面缺陷进行检测和修磨。

所述修磨主机包括含有由电机15驱动的修磨砂轮16和用于固定修磨砂轮16的支撑体17的修磨机构、以及驱动支撑体17移动的走行机构：走行机构包括支撑固定于机架1上的走行支撑架18，走行支撑架上设有齿条20，支撑体17上设有与齿条20配合的、由电机21驱动的齿轮19；电机21通过驱动齿轮齿条副，使固定修磨砂轮16的支撑体17沿走行支撑架18移动。修磨砂轮16与支撑体17之间设置有砂轮升降机构(如图11、12所示)，砂轮升降机构包括固定于支撑体17下方的导套支撑体30、下方固定修磨砂轮16的导套31，导套支撑体30下端设有限位孔33，导套31中间设置有油缸35，油缸35的活动端与导套支撑体30固定连接，另一端与导套31固定连接，导套31内油缸35两侧设置有穿过导套支撑体30下端限位孔33的导柱32，限位孔33内设有直线滚动轴承34，在油缸35的驱动下，导套31内的导柱32沿导套支撑体30的限位孔33上下移动，使导套31以及固定于导套31下方修磨砂轮16实现升降的目的。

具体实施时，所述探伤检测装置2、3采用涡流探伤装置，或者漏磁探伤装置，或者同时采用；为了适应不同规格的棒材，磨削台架的支承体4下方设置有升降机构，如图13、14所示，所述升降机构包括用于固定支承体4的升降面板27、设置于升降面板27下方的由电机42驱动控制升降面板27升降的蜗轮箱28；探伤检测装置2、3亦固定于升降面板27上。为保证升降面板27垂直上下移动，升降面板27下方对角处设有导套38，以及与导套38配合的导柱37，电机42驱动蜗轮箱28内的蜗轮蜗杆副，实现升降面板27的升降，并设置有导套38和导柱37进行移动限位。修磨主机还设置有砂轮旋转机构，如图15所示，所述砂轮旋转机构包括设置于支撑体17内的与砂轮升降机构的导套支撑体30连接的旋转杆29，旋转杆29顶端设有由低速电机41驱动的蜗轮蜗杆副，在低速电机41的驱动下，通过蜗轮蜗杆副使旋转杆29旋转，从而带动旋转杆下端固定的导套支撑体30旋转，最终使修磨砂轮16旋转。这样，在砂轮旋转机构的驱动下，可使修磨砂轮16的修磨面与被修磨棒材纵长方向的夹角可以在10-40度之间变化，保证棒材表面修磨处光滑过渡无棱角。

为了在探伤过程中，避免棒材在夹持旋转装置的夹持旋转行进中发生弹跳，而影响检测数据的情况，所述磨削台架还设置有压紧机构，如图8所示，所述压紧机构包括至少一组压紧单元，每组压紧单元包含一对通过连杆24由液压油缸23驱动的压紧臂22，且压紧臂22端部设有镶有旋转球36的压紧头；这样，在探伤过程中，油缸23通过连杆24驱动压紧臂22将棒材压紧，从根本上避免棒材弹跳。另外，所述夹紧机构和压紧机构的组成单元的两个夹紧/压紧棒材的施力臂是对称设置的，各夹紧/压紧单元每一侧施力臂(夹紧臂/压紧臂)皆同轴固定连接，以便快速夹紧/压紧棒材。

另外，为了下料方便，以及在上料过程中不将托持机构支承体的万向球砸坏，所述磨削台架还设置有下料接料机构，如图9、10所示，所述下料接料机构包括至少一组下料臂25和接料臂26，各组下料臂25之间、接料臂26之间同轴固定连接，至少一组下料臂25和接料臂26下方设置有驱动其转动的液压油缸40、39。下料时，液压油缸40顶起下料臂25，即可将棒材拨下磨削台架；而接料臂26在向修磨台架上料时，由液压油缸39顶起(高于支承体4上的万向球5)，接到料后，在液压油缸39作用下，接料臂26放下，使棒材放于支承体4的万向球5上方，最终避免将万向球砸坏。

使用时，由上料机构将需要检测修磨的棒材上到磨削台架的支承体4上，固定有夹持旋动装置13的滑台11由电机12驱动沿导轨10快速接近棒材，夹持旋动装置13驱动其夹持头14夹紧棒材端部，准备探伤检测和修磨：首先进行探伤检测，油缸23驱动压紧臂22将棒材压紧，夹持旋动装置13的夹持头14在电机12和夹持旋动装置13的驱动下带动棒材旋转和前后移动，固定于磨削台架上的探伤检测装置2、3对棒材表面的缺陷进行检测，并将所检出缺陷的确切位置和深度传输至电气控制机构记录，然后夹持旋动装置13将棒材复位，压紧臂22将棒材松开，等待修磨处理；在电气控制机构的指令下，夹持旋动装置13将棒材上的缺陷旋转到最上点，同时夹紧机构的夹紧臂7将棒材夹紧定位，避免在砂轮修磨时棒材发生移动，夹紧臂7夹紧棒材后，夹持头14松开棒材，移动滑台11使夹持旋动装置13退回原位；同时在电气控制机构的指令下，修磨砂轮16快速移动到缺陷位置上方，下降对棒材表面的缺陷进行修磨，修磨完毕后，夹紧臂7松开，对于其它剩余缺陷处理方式同上，直至棒材表面的所有缺陷修磨完毕，通过下料臂26将棒材拨入下料机构，经由下料机构将修磨后的棒材输出，至此对棒材的缺陷修磨处理完毕。

另外，为了对本实用新型的电气控制机构有一定了解，给出了电气控制机构方框图(如附图16所示)，探伤检测装置以及相关传感器的检测数据(如：棒材表面的缺陷位置、长度、深度、滑台的移动距离、砂轮的旋转角度等等)经由计算机的处理分析，通过可编程控制器PLC分别通过交流伺服控制/步进控制、液压伺服控制、以及电磁阀对电机(棒材旋转电机、砂轮纵向进给电机、棒材纵向移动电机)、油缸进行控制，从而实现整个修磨机的自动检测与修磨，另外，本实用新型运用CCD视频监控系统对棒材表面的凸块和轧制耳子或其他无法通过探伤检测装置进行定位的缺陷，这样，操作工可通过CCD视频监控系统的显示器观察棒材表面的凸块和轧制耳子，然后人工操作砂轮对观察到的缺陷进行修磨，实现自动、手动操作功能。

Claims (10)

1、一种自动寻迹修磨机，包括上料机构、下料机构和修磨机构，其特征在于所述修磨机构包括磨削台架、至少一个固定于磨削台架的探伤检测装置(2、3)、通过机架(1)固定于磨削台架上方的修磨主机、以及控制探伤检测装置检测和磨削台架、修磨主机工作的电气控制机构：

所述磨削台架包括托持机构、夹紧机构和走行旋转机构：托持机构包括至少一组支承体(4)，支承体(4)上表面为倾斜面，并设置有万向球(5)；夹紧机构包括至少一组夹紧单元，每组夹紧单元包含一对通过连杆(6)由液压油缸(8)驱动的夹紧臂(7)，且夹紧臂(7)的夹紧头处镶有可旋转小球；走行旋转机构包括其上设置有导轨的台架(9)、由电机(12)驱动沿导轨(10)移动的滑台(11)、以及固定于滑台(11)上的带有夹持头(14)的夹持旋动装置(13)；

所述修磨主机包括含有由电机(15)驱动的修磨砂轮(16)和用于固定修磨砂轮(16)的支撑体(17)的修磨机构、以及驱动支撑体(17)移动的走行机构：走行机构包括支撑固定于机架(1)上的走行支撑架(18)，走行支撑架上设有齿条(20)，支撑体(17)上设有与齿条(20)配合的、由电机(21)驱动的齿轮(19)；修磨砂轮(16)与支撑体(17)之间设置有砂轮升降机构，砂轮升降机构包括固定于支撑体(17)下方的导套支撑体(30)、下方固定修磨砂轮(16)的导套(31)，导套支撑体(30)下端设有限位孔(33)，导套(31)中间设置有油缸(35)，油缸(35)的活动端与导套支撑体(30)固定连接，另一端与导套(31)固定连接，导套(31)内油缸(35)两侧设置有穿过导套支撑体(30)下端限位孔(33)的导柱(32)，限位孔(33)内设有直线滚动轴承(34)。

2、根据权利要求1所述的自动寻迹修磨机，其特征在于磨削台架的支承体(4)下方设置有升降机构，所述升降机构包括用于固定支承体(4)的升降面板(27)、设置于升降面板(27)下方的由电机(42)驱动控制升降面板(27)升降的蜗轮箱(28)；探伤检测装置(2、3)亦固定于升降面板(27)上；升降面板(27)下方对角处设有导套(38)，以及与导套(38)配合的导柱(37)。

3、根据权利要求1或2所述的自动寻迹修磨机，其特征在于修磨主机还设置有砂轮旋转机构，所述砂轮旋转机构包括设置于支撑体(17)内的与砂轮升降机构的导套支撑体(30)连接的旋转杆(29)，旋转杆(29)顶端设有由低速电机(41)驱动的蜗轮蜗杆副。

4、根据权利要求1或2所述的自动寻迹修磨机，其特征在于所述磨削台架还设置有压紧机构，所述压紧机构包括至少一组压紧单元，每组压紧单元包含一对通过连杆(24)由液压油缸(23)驱动的压紧臂(22)，且压紧臂(22)端部设有镶有旋转球(36)的压紧头。

5、根据权利要求3所述的自动寻迹修磨机，其特征在于所述磨削台架还设置有压紧机构，所述压紧机构包括至少一组压紧单元，每组压紧单元包含一对通过连杆(24)由液压油缸(23)驱动的压紧臂(22)，且压紧臂(22)端部设有镶有旋转球(36)的压紧头。

6、根据权利要求1或2或5所述的自动寻迹修磨机，其特征在于所述磨削台架还设置有下料接料机构，所述下料接料机构包括至少一组下料臂(25)和接料臂(26)，下料臂(25)之间、接料臂(26)之间同轴固定连接，至少一组下料臂(25)和接料臂(26)下方设置有驱动其转动的液压油缸(40、39)。

7、根据权利要求3所述的自动寻迹修磨机，其特征在于所述磨削台架还设置有下料接料机构，所述下料接料机构包括至少一组下料臂(25)和接料臂(26)，下料臂(25)之间、接料臂(26)之间同轴固定连接，至少一组下料臂(25)和接料臂(26)下方设置有驱动其转动的液压油缸(40、39)。

8、根据权利要求4所述的自动寻迹修磨机，其特征在于所述磨削台架还设置有下料接料机构，所述下料接料机构包括至少一组下料臂(25)和接料臂(26)，下料臂(25)之间、接料臂(26)之间同轴固定连接，至少一组下料臂(25)和接料臂(26)下方设置有驱动其转动的液压油缸(40、39)。

9、根据权利要求1或2所述的自动寻迹修磨机，其特征在于所述探伤检测装置(2、3)采用涡流探伤装置，或者漏磁探伤装置。

10、根据权利要求8所述的自动寻迹修磨机，其特征在于所述探伤检测装置(2、3)采用涡流探伤装置，或者漏磁探伤装置。

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