CN218194097U - 一种法兰立面加工装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及建筑施工的技术领域，尤其是涉及一种法兰立面加工装置，其包括加工机构和定位机构，其中，加工机构包括：龙门架，由两根竖向杆和一根横向杆组成，两根竖向杆沿竖直方向设置，横向杆设置于两根竖向杆顶端之间；加工机器人，设置在龙门架上，加工机器人端部设置有刀头，用于对门体法兰进行加工；定位机构包括：第一靶标，设置在待加工的门体法兰上；第二靶标，设置在加工机器人端部；激光跟踪仪，与加工机器人电连接，激光跟踪仪用于与第一靶标和第二靶标配合以进行位置测量。本申请具有方便地在分体焊接的门体法兰因变形而导致不平滑的端面进行加工的效果。

Description

一种法兰立面加工装置

技术领域

本申请涉及建筑施工的技术领域，尤其是涉及一种法兰立面加工装置。

背景技术

在一些罐体上需要使用法兰进行各部件之间的连接，其中就包括用于连接罐体门的门体法兰，而往往在大型的罐体上所需要的门体法兰的尺寸很大，故需要在生产时就采用分体生产的方法，并在安装时将法兰的各个分体进行焊接成型。

而在将分体进行现场组焊时，法兰会出现一定的变形，而焊接时的变形会使得分体法兰之间的端面的平整度较差，故在对法兰进行组焊后需要对法兰进行二次精加工，以使法兰的端面更加平整光滑。

在对门体法兰进行二次加工时，因罐体上的门体法兰整体处于与地面垂直的立式状态，故需要在门体法兰的立面上进行加工，整体加工难度较大。

实用新型内容

为了方便地在分体焊接的门体法兰因变形而导致不平滑的端面进行加工，本申请提供一种法兰立面加工装置。

本申请提供的一种法兰立面加工装置，采用如下的技术方案：

一种法兰立面加工装置，包括加工机构和定位机构，其中，所述加工机构包括：

龙门架，由两根竖向杆和一根横向杆组成，两根所述竖向杆沿竖直方向设置，所述横向杆设置于两根所述竖向杆顶端之间；

加工机器人，设置在所述龙门架上，所述加工机器人端部设置有刀头，用于对门体法兰进行加工；

所述定位机构包括：

第一靶标，设置在待加工的门体法兰上；

第二靶标，设置在所述刀头上；

激光跟踪仪，与所述加工机器人电连接，所述激光跟踪仪用于与所述第一靶标和所述第二靶标配合以进行位置测量。

通过采用上述技术方案，通过激光跟踪仪确定激光跟踪仪、门体法兰、加工机器人的位置，且激光跟踪仪根据实际的距离发出触发信号至加工机器人以确定加工机器人进行加工时的加工动作及位置，操作人员将加工机器人放置在龙门架上的相应位置，使得加工机器人对待加工区域进行加工；

以此通过定位和加工机器人，解决了对较大体积的立式罐体的门体法兰进行加工时加工难度较大的问题，实现智能化地二次精加工，对分体的门体法兰进行焊接后因发生变形而导致不平滑的端面进行加工。

优选的，所述加工机器人还包括底座、第一转动座、第一支撑臂、第二支撑臂和第二转动座，所述底座设置在所述龙门架上，所述第一转动座转动连接于所述底座上，所述第一支撑臂端部铰接于所述第一转动座远离所述底座的一端，所述第二支撑臂铰接于所述第一支撑臂远离所述第一转动座的一端，所述第二转动座铰接于所述第二支撑臂远离所述第一支撑臂的一端，所述刀头转动连接与所述第二转动座上。

通过采用上述技术方案，第一转动座在底座上沿360度进行转动，且第一支撑臂和第二支撑臂进行铰接配合带动第二转动臂移动至相关的位置，且通过第二转动座的转动带动刀头处于合适的位置和角度以进行精加工工作。以此使得加工时灵活。

优选的，所述第一靶标至少设置有三个。

优选的，所述龙门架上沿间隔设置有若干第一安装座，所述第一安装座与所述龙门架垂直设置，所述底座可拆连接于所述第一安装座上。

通过采用上述技术方案，在对不同区域的门体法兰进行加工时，可以将加工机器人在不同位置上的第一安装座上进行拆卸和安装，以此实现对不同位置的门体法兰进行加工。

优选的，所述竖向杆上沿竖直方向开设有滑移槽，所述滑移槽两侧还沿竖直方向开设有滑轮槽，所述竖向杆上设置有滑移机构，所述滑移机构包括电动葫芦、滑轮组件、挂环、第二安装座，其中，

所述第二安装座滑移设置在所述滑移槽内，所述挂环固定连接在所述第二安装座顶端，所述底座设置在所述第二安装座顶端；

所述滑轮组件分别设置在所述第二安装座两侧，且滑移设置在所述滑轮槽内；

所述电动葫芦上设置有挂钩，所述挂钩用于钩挂连接所述挂环。

通过采用上述技术方案，使得当操作人员将加工机器人安装在第二安装座后，通过电动葫芦对第二安装座进行沿竖直方向上的拉拽，使得第二安装座可以带动电动机器人沿竖直方向上下移动，实现对加工机器人的自动化移动，以此避免在加工不同区域时，对加工机器人反复拆卸安装；横向滑轮和纵向滑轮可以使得第二安装座在移动时更加顺滑。

优选的，两侧的所述竖向杆上皆竖直方向开设有所述滑移槽和所述滑轮槽，且皆设置有滑移机构。

优选的，所述滑轮组件包括横向滑轮和纵向滑轮，所述横向滑轮和纵向滑轮皆通过安装件固定于所述第二安装座侧端,所述横向滑轮和所述纵向滑轮的轴向互相垂直，且皆与所述滑轮槽间隙配合。

通过采用上述技术方案，横向滑轮因与滑轮槽间隙配合，能限制加工机器人工作时第二安装座发生前后摇晃而影响加工效果，纵向滑轮因与滑轮槽间隙配合，能限制加工机器人工作时第二安装座发生左右摇晃而影响加工效果。

优选的，所述横向杆上固定连接有若干第二安装座。

通过采用上述技术方案，方便加工机器人对门体法兰的顶部加工

优选的，所述底座可拆连接于所述第二安装座上。

通过采用上述技术方案，方便在如加工机器人发生故障等必要情况对加工机器人进行维修或更换

优选的，所述定位机构还包括电子水平仪，所述电子水平仪用于对所述加工机器人进行调平。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过激光跟踪仪确定激光跟踪仪、门体法兰、加工机器人的位置，且激光跟踪仪根据实际的距离发出触发信号至加工机器人以确定加工机器人进行加工时的加工动作及位置，操作人员将加工机器人放置在龙门架上的相应位置，使得加工机器人对待加工区域进行加工；以此通过定位和加工机器人，解决了对较大体积的立式罐体的门体法兰进行加工时加工难度较大的问题，实现智能化地二次精加工，对分体的门体法兰进行焊接后因发生变形而导致不平滑的端面进行加工；

2.在对不同区域的门体法兰进行加工时，可以将加工机器人在不同位置上的第一安装座上进行拆卸和安装，以此实现对不同位置的门体法兰进行加工；

3.使得当操作人员将加工机器人安装在第二安装座后，通过电动葫芦对第二安装座进行沿竖直方向上的拉拽，使得第二安装座可以带动电动机器人沿竖直方向上下移动，实现对加工机器人的自动化移动，以此避免在加工不同区域时，对加工机器人反复拆卸安装；横向滑轮和纵向滑轮可以使得第二安装座在移动时更加顺滑。

附图说明

图1是本申请实施例中通过第一安装座对加工机器人进行可拆连接时的整体结构示意图；

图2是本申请实施例中通过移动机构对加工机器人进行移动时的整体结构示意图；

图3是本申请实施例中第二安装座和滑轮组件的整体结构示意图；

图4是本申请实施例中竖向杆沿竖直方向的截面示意图。

附图标记说明：1、加工机构；11、龙门架；111、竖向杆；112、横向杆；12、加工机器人；121、底座；122、第一转动座；123、第一支撑臂；124、第二支撑臂；125、第二转动座；126、刀头；2、定位机构；21、第一靶标；22、第二靶标；23、激光跟踪仪；3、第一安装座；4、滑移机构；41、电动葫芦；411、挂钩；42、滑轮组件；421、横向滑轮；422、纵向滑轮；423、安装件；43、挂环；5、第二安装座；7、门体法兰；8、滑移槽；9、滑轮槽。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种法兰立面加工装置。

如图1所示，一种法兰立面加工装置包括加工机构1和定位机构2。

其中，加工机构1包括龙门架11和加工机器人12。

龙门架11包括两根竖向杆111和一根横向杆112。两根竖向杆111皆沿竖直方向设置，两根竖向杆111互相平行，横向杆112设置在两根竖向杆111之间，且与两根竖向杆111皆垂直。两根竖向杆111和一根横向杆112形成一矩形的门型结构，且位于门体法兰7周围，大小大于门体法兰7的大小。

加工机器人12设置在龙门架11上，加工机器人12的端部设置有刀头126，通过加工机器人12的刀头126可以对分体的门体法兰7经过焊接后不平整的位置进行二次精加工。其中，刀头126包括铣削刀头126、开槽刀等专业道具，且刀头126可以根据实际应用而进行相应的拆卸更换。

定位机构2包括第一靶标21、第二靶标22和激光跟踪仪23。第一靶标21设置在待加工的门体法兰7上，第二靶标22设置在加工机器人12的刀头126上，激光跟踪仪23可以放置在需要的地面或其他位置，激光跟踪仪23与加工机器人12电连接，且可以发出激光以与第一靶标21和第二靶标22进行配合以进行位置测量。

通过激光跟踪仪23发出激光与门体法兰7上的第一靶标21进行配合以测量门体法兰7上待加工区域的位置，通过与加工机器人12上的第二靶标22进行配合以测量加工机器人12所在的位置，且激光跟踪仪23自身的位置也可以通过对自身测量得到，以此确定激光跟踪仪23、门体法兰7、加工机器人12的位置，且激光跟踪仪23根据实际的距离发出触发信号至加工机器人12以确定加工机器人12进行加工时的加工动作及位置，操作人员将加工机器人12放置在龙门架11上的相应位置，使得加工机器人12对待加工区域进行加工。

以此通过定位和加工机器人12，解决了对较大体积的立式罐体的门体法兰7进行加工时加工难度较大的问题，实现智能化地二次精加工，对分体的门体法兰7进行焊接后因发生变形而导致不平滑的端面进行加工。

如图1所示，其中，为了提高测量效果，第一靶标21至少设置有三个，本实施例中设置有三个第一靶标21，且三个第一靶标21分别位于门体法兰7下端两个角点和上端任意一个角点上。第一靶标21和第二靶标22皆为实体化的配合部件。

本实施例中，具体的测量方法为：

先在预设位置安装激光跟踪器，并将至少三个第一靶标21设置在门体法兰7，激光跟踪仪23处于水平位置，利用激光水准仪调整门体法兰7处于垂直位置（垂直面为基准面），在法兰面上测量均布的若干点拟合平面，与基准面比较从而获取平面度，以此确定待加工面。以拟合平面最高点和最低点在理想基准平面法向上的距离与预留量（保证加工到实际最低点）之和为加工量。

整个测量加工过程涉及到三个坐标系相互转换，测量坐标系O1（由激光跟踪仪23测量自身坐标系获得）、工件坐标系O2（即固定坐标系，由布置至少三个第一靶标21确定）和机器人坐标系O3（通过加工机器人12主轴顶部的第二靶标22在加工机器人12进给下移动，并在不同位置测量至少三个点获得），其中机器人坐标系O3随着加工机器人12的移动而不断的变化。在加工机器人12移动后，每次加工之前需要重新使用激光跟踪仪23确定机器人坐标系O3和工件坐标系O2之间的关系，以获得该段加工区域在机器人坐标系O3中的方向。加工起始点由加工机器人12上对刀装置测量上一段加工区域末端确定，以保证加工的区域拼接处的平滑程度。

根据加工机器人12的行程范围及法兰面的宽度，进行横纵走刀铣削，保证平面度每米优于0.15mm。对平面进行削磨至法兰面平度面1.5mm，每米内平面度0.12mm，粗糙度Ra0.8。门体法兰7上的密封槽需要加工时，可利用专用的开槽刀对现有刀头126进行更换以完成密封槽的加工。

如图1所示，具体的，加工机器人12为机械臂结构的加工机器人12，还包括底座121、第一转动座122、第一支撑臂123、第二支撑臂124和第二转动座125。底座121设置在龙门上，第一转动座122转动连接于底座121上，第一支撑臂123端部铰接于第一转动座122远离底座121的一端，第二支撑臂124铰接于第一支撑臂123远离第一转动座122的一端，第二转动座125铰接于第二支撑臂124远离第一支撑臂123的一端，刀头126转动连接于第二转动座125上。

第一转动座122在底座121上沿360度进行转动，且第一支撑臂123和第二支撑臂124进行铰接配合带动第二转动臂移动至相关的位置，且通过第二转动座125的转动带动刀头126处于合适的位置和角度以进行精加工工作。以此使得加工时灵活。

如图1所示，在其中一个实施例中，龙门架11上沿间隔设置有若干第一安装座3，第一安装座3与龙门架11垂直设置，底座121可拆连接于第一安装座3上。

第一安装座3是用于承载加工机器人12的载体，为了使得加工机器人12对任意位置进行加工时，其机械臂的行程都能满足加工需求，故第一安装座3沿一定的间隔均匀设置在竖向杆111和横向杆112上，以此实现根据实际情况将加工机器人12安装在合适的第一安装座3上。

其中可拆设置可以使用相关技术中的螺栓固定、插接固定、磁吸固定等等，只需满足本申请中的效果即可。

如图2和图4所示，在另一个实施例中，为了方便加工机器人12加工不同位置时的移动，避免对加工机器人12反复拆卸安装所需要的精力，两侧的竖向杆111上皆沿竖直方向开设有滑移槽8，滑移槽8的两侧还沿竖直方向开设有滑轮槽9，滑轮槽9的开设大小小于滑移槽8，且两侧的竖向杆111上皆设置有滑移机构4，滑移机构4包括电动葫芦41、滑轮组件42、挂环43、第二安装座5。

第二安装座5滑移设置在滑移槽8内，可以沿竖直方向进行滑移，挂环43为金属材质的强度较高的环形物，固定连接在第二安装座5顶端，且加工机器人12的底座121可拆连接在第二安装座顶端。

如图3和图4所示，滑轮组件42包括横向滑轮421和纵向滑轮422，横向滑轮421和纵向滑轮422的轴向互相垂直，横向滑轮421和纵向滑轮422通过安装件423固定连接于第二安装座5的侧端，且第二安装座5的两侧皆设置有一个横向滑轮421和一个纵向滑轮422。

横向滑轮421的两侧与滑轮槽9抵接，纵向滑轮422的最外端与滑轮槽9抵接，横向滑轮421和纵向滑轮422皆与滑轮槽9间隙配合。

电动葫芦41上设置有挂钩411，挂钩411用于钩挂连接挂环43。

通过这种设置，使得当操作人员将加工机器人12安装在第二安装座5后，通过电动葫芦41对第二安装座5进行沿竖直方向上的拉拽，使得第二安装座5可以带动电动机器人12沿竖直方向上下移动，实现对加工机器人12的自动化移动，以此避免在加工不同区域时，对加工机器人12反复拆卸安装。

同时，横向滑轮421和纵向滑轮422一方面可以使得第二安装座5在移动时更加顺滑，另一方面，横向滑轮421因与滑轮槽9间隙配合，能限制加工机器人12工作时第二安装座5发生前后摇晃而影响加工效果，纵向滑轮422因与滑轮槽9间隙配合，能限制加工机器人12工作时第二安装座5发生左右摇晃而影响加工效果。

进一步的，为了方便加工机器人12对门体法兰7的顶部加工，横向杆112上固定连接有若干第二安装座5，以此在加工机器人12对门体法兰7的顶部加工时，可以将加工机器人12拆下并安装在横向杆112上的第二安装座5上。

如图1和图2所示，进一步的，为了方便在如加工机器人12发生故障等必要情况对加工机器人12进行维修或更换，加工机器人12的底座121可拆连接与第二安装座5上，其中可拆连接方式可以根据实际情况进行选择。

进一步的，定位机构2还包括电子水平仪，电子水平仪用于对加工机器人12的水平位置进行调平。每次将加工机器人12进行拆卸安装时，需要先通过电子水平仪进行调平后在固定机器人，以此减少因加工机器人12放置偏差而造成加工出现瑕疵的情况，且每次对加工机器人12进行移动时，也可以通过电子水平仪对加工机器人12进行调平。

实施原理为：

通过激光跟踪仪23确定激光跟踪仪23、门体法兰7、加工机器人12的位置，且激光跟踪仪23根据实际的距离发出触发信号至加工机器人12以确定加工机器人12进行加工时的加工动作及位置，操作人员将加工机器人12放置在龙门架11上的相应位置，使得加工机器人12对待加工区域进行加工。

以此通过定位和加工机器人12，解决了对较大体积的立式罐体的门体法兰7进行加工时加工难度较大的问题，实现智能化地二次精加工，对分体的门体法兰7进行焊接后因发生变形而导致不平滑的端面进行加工。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种法兰立面加工装置，其特征在于：包括加工机构（1）和定位机构（2），其中，所述加工机构（1）包括：

龙门架（11），由两根竖向杆（111）和一根横向杆（112）组成，两根所述竖向杆（111）沿竖直方向设置，所述横向杆（112）设置于两根所述竖向杆（111）顶端之间；

加工机器人（12），设置在所述龙门架（11）上，所述加工机器人（12）端部设置有刀头（126），用于对门体法兰（7）进行加工；

所述定位机构（2）包括：

第一靶标（21），设置在待加工的门体法兰（7）上；

第二靶标（22），设置在所述刀头（126）上；

激光跟踪仪（23），与所述加工机器人（12）电连接，所述激光跟踪仪（23）用于与所述第一靶标（21）和所述第二靶标（22）配合以进行位置测量。

2.根据权利要求1所述的一种法兰立面加工装置，其特征在于：所述加工机器人（12）还包括底座（121）、第一转动座（122）、第一支撑臂（123）、第二支撑臂（124）和第二转动座（125），所述底座（121）设置在所述龙门架（11）上，所述第一转动座（122）转动连接于所述底座（121）上，所述第一支撑臂（123）端部铰接于所述第一转动座（122）远离所述底座（121）的一端，所述第二支撑臂（124）铰接于所述第一支撑臂（123）远离所述第一转动座（122）的一端，所述第二转动座（125）铰接于所述第二支撑臂（124）远离所述第一支撑臂（123）的一端，所述刀头（126）转动连接与所述第二转动座（125）上。

3.根据权利要求1所述的一种法兰立面加工装置，其特征在于：所述第一靶标（21）至少设置有三个。

4.根据权利要求2所述的一种法兰立面加工装置，其特征在于：所述龙门架（11）上沿间隔设置有若干第一安装座（3），所述第一安装座（3）与所述龙门架（11）垂直设置，所述底座（121）可拆连接于所述第一安装座（3）上。

5.根据权利要求2所述的一种法兰立面加工装置，其特征在于：所述竖向杆（111）上沿竖直方向开设有滑移槽（8），所述滑移槽（8）两侧还沿竖直方向开设有滑轮槽（9），所述竖向杆（111）上设置有滑移机构（4），所述滑移机构（4）包括电动葫芦（41）、滑轮组件（42）、挂环（43）、第二安装座（5），其中，

所述第二安装座（5）滑移设置在所述滑移槽（8）内，所述挂环（43）固定连接在所述第二安装座（5）顶端，所述底座（121）设置在所述第二安装座（5）顶端；

所述滑轮组件（42）分别设置在所述第二安装座（5）两侧，且滑移设置在所述滑轮槽内（9）；

所述电动葫芦（41）上设置有挂钩（411），所述挂钩（411）用于钩挂连接所述挂环（43）。

6.根据权利要求5所述的一种法兰立面加工装置，其特征在于：两侧的所述竖向杆（111）上皆竖直方向开设有所述滑移槽（8）和所述滑轮槽（9），且皆设置有滑移机构（4）。

7.根据权利要求5所述的一种法兰立面加工装置，其特征在于：所述滑轮组件（42）包括横向滑轮（421）和纵向滑轮（422），所述横向滑轮（421）和纵向滑轮（422）皆通过安装件（423）固定于所述第二安装座（5）侧端,所述横向滑轮（421）和所述纵向滑轮（422）的轴向互相垂直，且皆与所述滑轮槽（9）间隙配合。

8.根据权利要求5所述的一种法兰立面加工装置，其特征在于：所述横向杆（112）上固定连接有若干第二安装座（5）。

9.根据权利要求5所述的一种法兰立面加工装置，其特征在于：所述底座（121）可拆连接于所述第二安装座（5）上。

10.根据权利要求1所述的一种法兰立面加工装置，其特征在于：所述定位机构（2）还包括电子水平仪，所述电子水平仪用于对所述加工机器人（12）进行调平。

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