CN209521178U - 一种绝缘子去毛刺修边装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种绝缘子去毛刺修边装置，该装置包括用于驱动工件转动的驱动机构、用于轴向夹紧工件的夹紧机构，工件一端通过电机连接轴与驱动机构相连，另一端通过压紧头机构与夹紧机构相连；工件的一侧设置用于切断毛刺与工件伞裙结构间连接的第一切割机构和用于切断毛刺与工件的圆柱体表面间连接的第二切割机构，工件的另一侧设置用于对工件表面进行光滑修边的修边机构。通过不同进刀方向的两个切割机构可以将毛刺与工件间的连接切断。

Description

一种绝缘子去毛刺修边装置

技术领域

本实用新型涉及一种绝缘子去毛刺修边装置，具体的说是一种针对模压成型制造的带伞裙结构的硅橡胶材质的绝缘子去毛刺修边装置。

背景技术

绝缘子由棒芯、伞盘及金属端头铁帽三个部分组成，是一种用来支撑导线的绝缘体，常用于电网系统中。伞形的绝缘子因其结构形状简单，造价低，得到了广泛使用。硅橡胶材质的绝缘子相比陶瓷材质或玻璃材质的绝缘子体积质量更小、比强度更高，具有优异的机械性能。目前大多采用模压成型的工艺制造绝缘子，伞裙结构在模具中一次成型，简化了加工工序。

由于绝缘子制造工艺所使用的模具间存在无法完全避免的缝隙，导致模具内腔的硅橡胶往往会从缝隙处挤出，在两个模具的贴合面处形成片状毛刺，由于绝缘子伞裙结构为弧面，受到形状的限制，一般的车削加工无法切到伞裙弧面内的毛刺，目前大多依靠人工切掉伞裙间的毛刺，再对切除毛刺后的绝缘子进行修边光滑加工，存在加工质量不稳定，效率低的局限。基于此，本实用新型提出了一种绝缘子去毛刺修边装置，可以对模压成型后的硅橡胶绝缘子进行去毛刺和外形修边加工，实现自动化，提高效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种绝缘子去毛刺修边装置，通过液压缸的夹紧机构将绝缘子固定在夹紧机构和驱动机构之间，通过滑台模组和电动推杆组成的两个不同加工方向的切割机构切除伞裙间的片状毛刺；当切除片状毛刺后通过驱动机构带动绝缘子转动，由可在平面移动的刀头的修边机构沿着绝缘子表面轮廓进行光滑修边处理，进一步去除小的毛刺。特别地，针对片状毛刺与工件伞裙结构和圆柱体表面连接的情况，将切除片状毛刺的加工过程通过沿伞裙方向切断毛刺的第一切割机构和沿轴向切断与工件圆柱体表面的第二切割机构实现，在不损伤伞裙结构的前提下将伞裙间的片状毛刺切下来时，实现绝缘子自动化去毛刺和修边，提高生产效率。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种绝缘子去毛刺修边装置，包括用于驱动工件转动的驱动机构、用于轴向夹紧工件的夹紧机构，工件一端通过电机连接轴与驱动机构相连，另一端通过压紧头机构与夹紧机构相连；工件的一侧设置用于切断毛刺与工件伞裙结构间连接的第一切割机构和用于切断毛刺与工件的圆柱体表面间连接的第二切割机构，工件的另一侧设置用于对工件表面进行光滑修边的修边机构。

进一步的，所述第一切割机构的进刀方向与工件轴心在同一水平面上，沿着伞裙进刀；第二切割机构的进刀方向与工件轴心在水平面上和竖直面上均存在夹角，修边机构的进刀方向与工件的轴心在同一水平面上。

进一步的，所述驱动机构包括第一底座、伺服电机和轴承座，伺服电机固定在第一底座上，轴承座固接在第一底座上，连接轴旋转固接在轴承座内，连接轴一端与电机输出轴相连，另一端接触工件端面圆心处的工艺孔。

进一步的，所述夹紧机构包括第二底座、液压缸和压紧头机构，液压缸固接在第二底座上上，压紧头机构安装在液压缸的杆端前部。

进一步的，所述压紧头机构包括阶梯轴和外筒，阶梯轴通过轴承支撑在外筒内，阶梯轴的一端液压缸的杆端前部相连，外筒抵压住工件。

进一步的，所述压紧头机构还包括第一角接触轴承、第二角接触轴承、外筒固定块、螺母、套筒；阶梯轴直径大的一端圆心处开有螺纹孔，用于与液压缸的杆端螺纹固接；第二角接触轴承的内圈与阶梯轴的中径轴端过盈配合，内圈的一端与轴肩接触，另一端接触套筒的一端，实现第二角接触轴承的轴向定位；第一角接触轴承的内圈与阶梯轴的中径轴端过盈配合，一端与螺母接触，另一端与套筒的另一端接触，实现轴向定位；阶梯轴的小径轴端加工出外螺纹，用于螺纹固接螺母螺纹；外筒为一空心圆筒结构，内部通孔为阶梯孔，内壁与第一角接触轴承和第二角接触轴承的外圈均过盈配合安装；外筒固定块为空心圆柱体结构，外筒与外筒固定块螺钉固接；第一角接触轴承外圈端面与外筒的阶梯孔接触，第二角接触轴承外圈端面与外筒固定块接触。

进一步的，所述第一切割机构包括第三底座、第一直线滑台模组、第一电动推杆、第一安装块、第一刀片机构，第一直线滑台模组固接在第三底座上，第一直线滑台模组的滑台上固接第一安装块，第一电动推杆安装在第一安装块上，第一刀片机构安装在第一电动推杆的推杆端，第一直线滑台模组的直线运动方向与工件的轴心平行，第一电动推杆安装面位于水平面上，伸缩方向与工件的伞裙斜面平行。

进一步的，所述第二切割机构包括第四底座、第二直线滑台模组、第二电动推杆、第二安装块、第二刀片机构，第二直线滑台模组固接在第四底座上，第二直线滑台模组的滑台上固接第二安装块，第二电动推杆安装在第二安装块上，第二刀片机构安装在第二电动推杆的推杆端，第二直线滑台模组的运动方向与工件的轴心平行，第二电动推杆的伸缩方向在水平面和竖直面上均倾斜于工件。

进一步的，所述修边机构包括第五底座、第一直线电机、第二直线电机、修边刀安装块、修边刀，第一直线电机固定在第五底座上，其运动方向与工件的轴线平行，第二直线电机固定在第一直线电机的上表面，运动方向与第一直线电机垂直，修边刀安装块固接在第二直线电机的上表面，修边刀安装在修边刀安装块上。

本实用新型的有益效果是：通过不同进刀方向的两个切割机构可以将毛刺与工件间的连接切断。针对不同尺寸的绝缘子工件，通过控制电动推杆的伸长长度可以适应不同直径的绝缘子工件。目前常见的沿着工件径向进刀的切割装置存在无法切除伞裙内的毛刺的局限，本装置刀片沿着伞裙弧面斜切进刀的设计，可以去除伞裙弧面内的毛刺。修边机构的刀头直径大于刀杆直径，在对工件伞裙弧面内修边时，相较一般的车刀而言，可以在不碰触到伞裙结构的情况对伞裙弧面内进行修边。整体去毛刺装置结构简单，操作简便。

附图说明

图1为整体装置结构俯视图；

图2为切割机构与修边机构的位置示意图；

图3为压紧头机构结构剖视图；

图4为第一刀片机构立体图；

图5为第二切割机构结构剖视图；

图中：驱动机构1、夹紧机构2、第一切割机构3、第二切割机构4、修边机构5、工件6、第一底座11、伺服电机12、联轴器13、连接轴14、轴承座15、第二底座21、液压缸22、后固定座23、前固定座24、压紧头机构25、阶梯轴251、第一角接触轴承252、第二角接触轴承253、外筒254、外筒固定块255、螺母256、套筒257、第三底座31、第一直线滑台模组32、第一电动推杆33、第一安装块34、第一刀片机构35、第四底座41、第二直线滑台模组42、第二电动推杆43、第二安装块44、第二刀片机构45、第五底座51、第一直线电机52、第二直线电机53、修边刀安装块54、修边刀55。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型具体实施方式。

结合附图1，本实用新型提供的一种绝缘子去毛刺修边装置，包括用于驱动工件6转动的驱动机构1、用于轴向夹紧工件6的夹紧机构2，工件6一端通过电机连接轴14与驱动机构1相连，另一端通过压紧头机构25与夹紧机构2相连。工件6的一侧设置用于切断毛刺与工件6伞裙结构间连接的第一切割机构3和用于切断毛刺与工件6的圆柱体表面间连接的第二切割机构4，工件6的另一侧设置用于对工件表面进行光滑修边的修边机构5。

结合附图1和附图2，第一切割机构3设置在工件6的一侧，进刀方向与工件6轴心在同一水平面上，沿着伞裙进刀。第二切割机构4设置位于工件一侧的下方，进刀方向与工件6轴心在水平面上和竖直面上均存在夹角，修边机构5设置在工件6的另一侧，进刀方向与工件6的轴心在同一水平面上。各机构均通过底座安装在同一水平面上。

结合附图1，驱动机构1包括第一底座11、伺服电机12、联轴器13、连接轴14和轴承座15，伺服电机12固定在第一底座11上，提供工件6进行修边加工时的驱动驱动力。轴承座15固接在第一底座11上，连接轴14旋转固接在轴承座15内，相对轴承座15可作周向转动，连接轴14的轴心与伺服电机12的输出轴位于同一轴线上。连接轴14一端与电机输出轴通过联轴器13固接，另一端接触工件6端面圆心处的工艺孔，避免电机输出轴直接受到工件6的轴向力作用。工件6的两端面圆心处均开有阶梯孔，阶梯孔深处为螺纹孔，用于安装零件，浅处孔为圆形工艺孔，便于去毛刺和修边加工时的固定。

结合附图1，夹紧机构2包括第二底座21、液压缸22、后固定座23、前固定座24和压紧头机构25，液压缸22为伸缩式液压缸，后固定座24和前固定座23分别套入液压缸后用紧定螺母轴向固定，后固定座24和前固定座23螺纹固接在第二底座上21上，实现液压缸22的固定，液压缸22与相应的控制系统和管道连接，实现杆端的伸缩；压紧头机构25安装在液压缸22的杆端前部。

结合附图3，压紧头机构25包括阶梯轴251、第一角接触轴承252、第二角接触轴承253、外筒254、外筒固定块255、螺母256、套筒257。压紧头机构25可以随着工件6一起作周向旋转运动。阶梯轴251直径大的一端圆心处开有螺纹孔，用于与液压缸22的杆端螺纹固接。第二角接触轴承252的内圈与阶梯轴251的中径轴端过盈配合，内圈的一端与轴肩接触，另一端接触套筒257的一端，实现第二角接触轴承252的轴向定位。第一角接触轴承252的内圈与阶梯轴251的中径轴端过盈配合，一端与螺母256接触，另一端与套筒257的另一端接触，实现轴向定位。两个角接触轴承成对安装在阶梯轴251上，形成轴承组件可以承受轴向力。阶梯轴251的小径轴端加工出外螺纹，用于螺纹固接螺母256螺纹，考虑到压紧头机构25夹紧工件6时受到的轴向力方向为小径端指向大径端，螺母不需承受太大轴向力，主要用于对轴承组件的轴向定位。外筒254为一空心圆筒结构，内部通孔为阶梯孔，内壁与第一角接触轴承252和第二角接触轴承253的外圈均过盈配合安装。外筒固定块255为空心圆柱体结构，外筒254与外筒固定块255螺钉固接。第一角接触轴承252外圈端面与外筒254的阶梯孔接触，第二角接触轴承253外圈端面与外筒固定块255接触，通过轴承组件实现外筒254的轴向定位，使外筒相对于阶梯轴251仅发生周向转动。压紧头机构25连接在液压缸22的杆子前端，杆子伸出时通过压紧头机构25将工件6压在驱动机构1和夹紧机构2之间，外筒254可随工件6作相对液压缸22的旋转运动，减小了缸体受工件旋转运动时动载荷的影响，同时通过更换不同外径的外筒254可以适应不同工艺孔尺寸的工件6。

结合附图1，第一切割机构3包括第三底座31、第一直线滑台模组32、第一电动推杆33、第一安装块34、第一刀片机构35。第一切割机构3用于切断工件6伞裙结构与片状毛刺的连接。第一直线滑台模组32固接在第三底座31上，第一直线滑台模组32的滑台上螺钉固接第一安装块34。第一安装块34为一上表面有两支座的长方体，两支座中心均开有通孔。第一电动推杆33的底端有用安装推杆的突出圆柱体，圆柱体上开有通孔。将第一电动推杆33底端的圆柱体装入两支座后，用螺栓依次穿过一支座上的通孔、圆柱体上的通孔、另一个支座上的通孔，通过螺栓固接将第一电动推杆33固定在第一安装块34上。

结合附图1和附图4，第一刀片机构35包括第一刀片安装块351和第一刀片352，第一刀片安装块351的一端中心开有螺纹孔，与第一电动推杆33的伸缩杆端螺纹固接，另一端中心线处开有凹槽，用于安装第一刀片351。第一刀片安装块35在垂直于第一刀片352的侧面上开有通孔，通过螺栓连接的形式固定第一刀片351。第一电动推杆33安装在面位于水平面，伸缩方向与工件6的伞裙斜面平行，可以实现沿着工件6伞裙结构斜进刀，进而切断伞裙表面与片状毛刺的连接。第一直线滑台模组32的直线运动方向与工件6的轴心平行，通过调节滑台位置改变进刀的初始位置。相较于沿工件径向直接进刀，斜进刀的加工路线能彻底地切断工件被伞裙结构内外两面阻碍的片状毛刺，同时不会损伤工件伞裙结构，改变伸长距离可以适应不同直径的工件6。

结合图1、附图2和附图5，第二切割机构4包括第四底座41、第二直线滑台模组42、第二电动推杆43、第二安装块44、第二刀片机构45，用于切断毛刺与工件6圆柱体表面的连接；工件上的毛刺分别与伞裙内外两面和圆柱体表面连接，当切断两种连接时毛刺即被去除。第二切割机构4的总体结构上与第一切割机构3类似，考虑到切割位置不同，第二电动推杆43的安装方向和固定方式与第一切割机构3存在区别，第二切割机构4设置在工件6侧面的下方，第二电动推杆43的伸缩方向在水平面和竖直面上均倾斜于工件6，第二直线滑台模组42的运动方向与工件6的轴心平行。第二安装块44为一长方体结构，螺钉固接在第二直线滑台模组42的滑台上。第二直线滑台模组42的表面加工出第二电动推杆43贴合的凹槽，侧面开有通孔，将第二电动推杆43装入后，通过螺栓依次穿过第二安装块44的通孔、第二推杆43的通孔、第二安装块44的另一侧通孔，进而将第二电动推杆43螺栓固定在第二安装块44上，第二刀片机构45朝向工件6的圆柱体表面与片状毛刺的连接处，当推杆伸出时可以切开连接处。

结合附图1、附图2和附图5，第二直线滑台模组42调整第二电动推杆43至进刀位置后杆端伸长，到达毛刺与工件6圆柱体表面的连接处，第二直线滑台模组42通过直线运动带动第二刀片机构45沿着工件表面轴向运动，进而切开毛刺和工件6圆柱体表面的连接，直至抵达伞裙结构处停止轴向运动缩回第二电动推杆43，重复以上加工步骤直至切断所有片状毛刺与工件6圆柱体表面的连接。第一切割机构3和第二切割机构4分别用于切开毛刺与伞裙的连接处，毛刺与圆柱体表面的连接处，当两个连接处均切开时片状毛刺即被切掉。

结合附图1，修边机构5包括第五底座51、第一直线电机52、第二直线电机53、修边刀安装块54、修边刀55。第一直线电机52固定在第五底座51上，其运动方向与工件6的轴线平行。第二直线电机53固定在第一直线电机52的上表面，运动方向与第一直线电机52垂直，两个直线电机组合可以实现刀头在两轴方向上的任意调节。修边刀安装块54螺钉固接在第二直线电机53的上表面，修边刀55安装块的侧壁上开有螺纹孔，修边刀55的杆端为螺纹杆，与修边刀安装块54螺纹固接。修边刀55的刀头为圆盘形状，刀头直径大于杆端，可以实现在不被工件6伞裙阻碍的情况下对伞裙曲面内侧进行光滑修边处理。

本实用新型提出的去毛刺修边装置对绝缘子工件的具体加工步骤如下：

1)将工件6的一端工艺孔套入驱动机构1的电机连接轴14，套入时工件6的片状毛刺处于水平面，伞裙结构的方向与第一切割机构的运动方向平行，通过液压缸22的杆端伸出，杆端前部的压紧头机构25将工件6固定在驱动机构1和夹紧机构2之间待加工；

2)启动第一切割机构3的第一直线滑台模组32，调节第一电动推杆33上的第一刀片机构35位于工件6伞裙与片状毛刺连接处。第一电动推杆33伸出，第一刀片机构35沿着工件6伞裙斜进刀，直到接触到工件6的圆柱体表面后，第一电动推杆33缩回；

3)重复步骤2)直至切断工件6的伞裙结构与毛刺之间的所有连接；

4)启动第二切割机构4的第二直线滑台模组42，调节第二电动推杆43至待加工位置后停下；第二电动推杆43伸出，第二刀片机构45接触到片状毛刺与工件6圆柱体表面连接处的一端，启动第二直线滑台模组42，带动第二刀片机构45沿工件6的轴线方向朝着另一端作直线运动，便可切开片状毛刺与工件6圆柱体表面的连接；

5)重复步骤4)直至切开工件6的圆柱体表面与片状毛刺间的所有连接，当片状毛刺与工件6的伞裙结构和圆柱体表面均切开时，工件6上的片状毛刺便被去除；

6)夹紧机构2带动压紧头机构25缩回，将工件6的另一侧毛刺朝向切割机构放置后重新固定；

7)重复步骤2)-步骤5)去除掉另一侧的毛刺；

8)启动旋转机构1的伺服电机12带动工件6旋转，修边机构5的直线电机模组(由第一直线电机52和第二直线电机53构成)控制修边刀53沿着工件6表面轮廓移动，对工件6进行表面光滑修边加工；

9)修边加工好后，夹紧机构1的液压缸22杆缩回，取下加工好的工件6。

Claims (9)

1.一种绝缘子去毛刺修边装置，其特征在于，包括用于驱动工件转动的驱动机构、用于轴向夹紧工件的夹紧机构，工件一端通过电机连接轴与驱动机构相连，另一端通过压紧头机构与夹紧机构相连；工件的一侧设置用于切断毛刺与工件伞裙结构间连接的第一切割机构和用于切断毛刺与工件的圆柱体表面间连接的第二切割机构，工件的另一侧设置用于对工件表面进行光滑修边的修边机构。

2.根据权利要求1所述的一种绝缘子去毛刺修边装置，其特征在于，所述第一切割机构的进刀方向与工件轴心在同一水平面上，沿着伞裙进刀；第二切割机构的进刀方向与工件轴心在水平面上和竖直面上均存在夹角，修边机构的进刀方向与工件的轴心在同一水平面上。

3.根据权利要求1所述的一种绝缘子去毛刺修边装置，其特征在于，所述驱动机构包括第一底座、伺服电机和轴承座，伺服电机固定在第一底座上，轴承座固接在第一底座上，连接轴旋转固接在轴承座内，连接轴一端与电机输出轴相连，另一端接触工件端面圆心处的工艺孔。

4.根据权利要求1所述的一种绝缘子去毛刺修边装置，其特征在于，所述夹紧机构包括第二底座、液压缸和压紧头机构，液压缸固接在第二底座上，压紧头机构安装在液压缸的杆端前部。

5.根据权利要求4所述的一种绝缘子去毛刺修边装置，其特征在于，所述压紧头机构包括阶梯轴和外筒，阶梯轴通过轴承支撑在外筒内，阶梯轴的一端液压缸的杆端前部相连，外筒抵压住工件。

6.根据权利要求5所述的一种绝缘子去毛刺修边装置，其特征在于，所述压紧头机构还包括第一角接触轴承、第二角接触轴承、外筒固定块、螺母、套筒；阶梯轴直径大的一端圆心处开有螺纹孔，用于与液压缸的杆端螺纹固接；第二角接触轴承的内圈与阶梯轴的中径轴端过盈配合，内圈的一端与轴肩接触，另一端接触套筒的一端，实现第二角接触轴承的轴向定位；第一角接触轴承的内圈与阶梯轴的中径轴端过盈配合，一端与螺母接触，另一端与套筒的另一端接触，实现轴向定位；阶梯轴的小径轴端加工出外螺纹，用于螺纹固接螺母螺纹；外筒为一空心圆筒结构，内部通孔为阶梯孔，内壁与第一角接触轴承和第二角接触轴承的外圈均过盈配合安装；外筒固定块为空心圆柱体结构，外筒与外筒固定块螺钉固接；第一角接触轴承外圈端面与外筒的阶梯孔接触，第二角接触轴承外圈端面与外筒固定块接触。

7.根据权利要求4所述的一种绝缘子去毛刺修边装置，其特征在于，所述第一切割机构包括第三底座、第一直线滑台模组、第一电动推杆、第一安装块、第一刀片机构，第一直线滑台模组固接在第三底座上，第一直线滑台模组的滑台上固接第一安装块，第一电动推杆安装在第一安装块上，第一刀片机构安装在第一电动推杆的推杆端，第一直线滑台模组的直线运动方向与工件的轴心平行，第一电动推杆安装面位于水平面上，伸缩方向与工件的伞裙斜面平行。

8.根据权利要求7所述的一种绝缘子去毛刺修边装置，其特征在于，所述第二切割机构包括第四底座、第二直线滑台模组、第二电动推杆、第二安装块、第二刀片机构，第二直线滑台模组固接在第四底座上，第二直线滑台模组的滑台上固接第二安装块，第二电动推杆安装在第二安装块上，第二刀片机构安装在第二电动推杆的推杆端，第二直线滑台模组的运动方向与工件的轴心平行，第二电动推杆的伸缩方向在水平面和竖直面上均倾斜于工件。

9.根据权利要求8所述的一种绝缘子去毛刺修边装置，其特征在于，所述修边机构包括第五底座、第一直线电机、第二直线电机、修边刀安装块、修边刀，第一直线电机固定在第五底座上，其运动方向与工件的轴线平行，第二直线电机固定在第一直线电机的上表面，运动方向与第一直线电机垂直，修边刀安装块固接在第二直线电机的上表面，修边刀安装在修边刀安装块上。