申请/专利权人：新兴河北工程技术有限公司

申请日：2018-01-10

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN108161622B

主分类号：B24B9/00

分类号：B24B9/00;B24B9/04;B24B41/02;B24B47/14;B24B47/12;B24B49/12;B24B41/06;B24B41/04;B24D5/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2018.07.13#实质审查的生效;2018.06.15#公开

摘要：本发明公开了一种自动倒角及端面磨削装置，包括托轮、磨头、摆臂、皮带轮、活动底座、中间架、行走电机和固定机架，所述中间架上安装有托轮和一对直线滑轨，托轮的底部安装有举升气缸，一对位置相对的托轮用于对小口径挠曲球铁管进行托举支承，直线滑轨上设有与其滑动配合的活动底座，所述中间架在对应活动底座的两侧位置分别设有固定死挡和活动死挡，固定死挡用于对活动底座的运动进行限位，本发明的有益效果是：可同时磨削倒角和端面，提高了生产效率，结构简单可靠，实现了自动化和无人化操作，依靠重力实现磨削进给，进给力稳定，实现了柔性磨削。

主权项：1.一种自动倒角及端面磨削装置，包括托轮（3）、磨头（5）、摆臂（7）、皮带轮（10）、活动底座（11）、中间架（14）、行走电机（16）和固定机架（20），其特征在于，所述中间架（14）上安装有托轮（3）和一对直线滑轨（12），托轮（3）的底部安装有举升气缸（4），一对位置相对的托轮（3）用于对小口径挠曲球铁管（1）进行托举支承，直线滑轨（12）上设有与其滑动配合的活动底座（11），所述中间架（14）在对应活动底座（11）的两侧位置分别设有固定死挡（8）和活动死挡（15），固定死挡（8）用于对活动底座（11）的运动进行限位，所述活动死挡（15）通过压紧弹簧（13）与活动底座（11）的端部连接；所述活动底座（11）上铰接安装有摆臂（7），摆臂（7）的主动端与摆动气缸（21）连接，摆动气缸（21）安装在活动底座（11）上，摆臂（7）的从动端安装有磨头电机（9），磨头电机（9）的输出端安装有皮带轮（10），磨头电机（9）通过皮带轮（10）和皮带带动磨头轴（6）转动，磨头轴（6）的轴端安装有对球铁管（1）进行倒角和磨削的磨头（5）；所述固定机架（20）内安装有行走电机（16），行走电机（16）的输出端通过联轴器（17）与丝杠（19），丝杠（19）通过轴承座（18）安装在固定机架（20）内，所述中间架（14）的底部设有螺纹孔，丝杠（19）穿过中间架（14）底部的螺纹孔，形成螺旋副传动，所述磨头（5）包括金属基体（54），所述金属基体（54）的表面通过电镀工艺固结有倒角磨料层（51）、端面磨料层（52）和过渡磨料层（53），所述摆动气缸（21）内置有位移编码器。

全文数据：一种自动倒角及端面磨削装置技术领域[0001]本发明涉及一种机械加工装置，具体是一种自动倒角及端面磨削装置。背景技术[0002]为了球铁管安装的顺利、快捷，要求对球铁管插口端进行倒角，进行该工序的设备叫倒角机，如CN201520582286.9公开的一种管子插口自动倒角所示。该设备虽然实现了电气自动控制，但还需人工操作。倒角车行走往往采用液压缸驱动，即无论倒角车是否移动，液压站都要运转，对节约能源不利。该设备无法对球铁管端面的飞边进行处理。对小口径挠曲管磨削，由于托轮距插口端距离远倒角效果不好。[0003]同时，随着等离子切割倒角新工艺的应用，现有设备无法满足新工艺的需求，亟待需要推出可同时实现倒角和端面磨削的装置。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种自动倒角及端面磨削装置，以解决上述背景技术中提出的问题。[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动倒角及端面磨削装置，包括托轮、磨头、摆臂、皮带轮、活动底座、中间架、行走电机和固定机架，所述中间架上安装有托轮和一对直线滑轨，托轮的底部安装有举升气缸，一对位置相对的托轮用于对小口径挠曲球铁管进行托举支承，直线滑轨上设有与其滑动配合的活动底座，所述中间架在对应活动底座的两侧位置分别设有固定死挡和活动死挡，固定死挡用于对活动底座的运动进行限位，所述活动死挡通过压紧弹簧与活动底座的端部连接;所述活动底座上铰接安装有摆臂，摆臂的主动端摆动气缸连接，摆动气缸安装在活动底座上，摆臂的从动端安装有磨头电机，磨头电机的输出端安装有皮带轮，磨头电机通过皮带轮和皮带带动磨头轴转动，磨头轴的轴端安装有对球铁管进行倒角和磨削的磨头;所述固定机架内安装有行走电机，行走电机的输出端通过联轴器与丝杠，丝杠通过轴承座安装在固定机架内，所述中间架的底部设有螺纹孔，丝杠穿过中间架底部的螺纹孔，形成螺旋副传动。[0006]作为本发明进一步的方案:所述于中间架上还安装有光栅识别器，用于对球铁管进行插口端定位及规格识别，指示行走电机驱动中间架行走到特定位置。[0007]作为本发明再进一步的方案:所述磨头包括金属基体，所述金属基体的表面通过电镀工艺固结有倒角磨料层、端面磨料层和过渡磨料层，所述倒角磨料层与磨头轴的轴线夹角为18.4端面磨料层与磨头轴的轴线夹角为90。，过渡磨料层为小角度斜面。[0008]作为本发明再进一步的方案:所述固定机架的顶部还设有对中间架运动进行导向的导轨。[0009]作为本发0月再进-步的方案:所述摆动气缸内置有健编码器。[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果是：可同时磨削倒角和端面，提高了生产效率，光栅识别器可进行插口端定位及球铁管规格识别，指示行走电机行走到特定位置，采用举升气缸与托轮机构可以有效减小托轮和磨头的距离，提高烧曲管磨削质量，采用端面磨除的方式去除端面飞边，减少或不用插口内磨，行走采用电机丝杠方式，与液压行走相比，有利于节能，本发明结构简单可靠，实现了自动化和无人化操作，依靠重力实现磨削进给，进给力稳定，实现了柔性磨削。附图说明[0011]图1是本发明主视图；图2是本发明右视图待工作状态）；图3是本发明右视图（磨削状态）；图4是本发明磨头的剖视图。[0012]图中：卜球铁管，2-光栅识别器，3-托轮，4-举升气缸，5-磨头，5卜倒角磨料层，52-端面磨料层，53-过渡磨料层，54-金属基体，6-磨头轴，7-摆臂，8-固定死挡，9-磨头电机，10-皮带轮，11-活动底座，12-直线滑轨，13-压紧弹簧，14_中间架，15-活动死挡，16-行走电机，17-联轴器，18-轴承座，19-丝杠，20-固定机架，21-摆动气缸。具体实施方式[0013]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0014]请参阅图1〜4,本发明实施例中，一种自动倒角及端面磨削装置，包括托轮3、磨头5、摆臂7、皮带轮10、活动底座11、中间架14、行走电机ie和固定机架20,所述中间架14上安装有托轮3和一对直线滑轨12，托轮3的底部安装有举升气缸4，可以由举升气缸4实现托轮3的高度调节，一对位置相对的托轮3用于对小口径挠曲球铁管1进行托举支承，直线滑轨12上设有与其滑动配合的活动底座11，所述中间架14在对应活动底座11的两侧位置分别设有固定死挡8和活动死挡15,固定死挡8用于对活动底座11的运动进行限位，所述活动死挡15通过压紧弹簧13与活动底座11的端部连接，实际操作时，可以通过调节活动死挡15的位置来改变压紧弹簧（13的压紧力;所述活动底座11上铰接安装有摆臂7,摆臂7的主动端摆动气缸21连接，摆动气缸21安装在活动底座11上，摆臂7的从动端安装有磨头电机9,磨头电机9的输出端安装有皮带轮10,磨头电机9通过皮带轮10和皮带带动磨头轴6转动，磨头轴6的轴端安装有对球铁管1进行倒角和磨削的磨头5,在启动摆动气缸21时，通过摆臂7的作用，可以实现磨头5的摆动磨削;所述固定机架20内安装有行走电机16,行走电机16的输出端通过联轴器1与丝杠17,丝杠17通过轴承座18安装在固定机架20内，用于承受丝杠19传递的轴向载荷和径向载荷，所述中间架14的底部设有螺纹孔，丝杠17穿过中间架14底部的螺纹孔，形成螺旋副传动，丝杠17可以驱动活动底座11的运动，实现位置的调节。[0015]所述于中间架14上还安装有光栅识别器2,用于对球铁管1进行插口端定位及规格识别，指示行走电机16驱动中间架14行走到特定位置。[0016]所述磨头5包括金属基体54,所述金属基体54的表面通过电镀工艺固结有倒角磨料层51、_囱磨料层52和过渡磨料层53,所述倒角磨料层与磨头轴6的轴线夹角为18.4。，实现插口倒角成型磨削，端面磨料层52与磨头轴6的轴线夹角为90。，实现插口端面的磨削及插口飞边的去除，过渡磨料层53为小角度斜面，实现磨头让刀摆动进给。[0017]所述固定机架20的顶部还设有对中间架14运动进行导向的导轨，定位准确高，摩擦阻力小。[0018]所述摆动气缸21内置有位移编码器，用于实现磨头5的精确摆动磨削。[0019]本发明的工作原理是:一般情况下，工位的挡轮和托轮可检测有无球铁管丨，并当球铁管1碰触挡轮后，向倒角端面磨削装置发出工作指令图中未示出），此时摆动油缸2丄有杆腔充气，摆臂7处于图2所示位置，倒角端面磨削装置收到工作指令后，行走电机16得电行走，当光栅识别器2触碰球铁管1插口端后进行管端定位和规格识别，随后行走电机16中间架14行走到特定位置后，锁死固定，磨头电机9启动，带动磨头5高速旋转，摆动气缸，21无杆腔和有杆腔与大气相同，摆臂7在磨头电机9侧重力作用下，逆时针摆动，首先磨头5的过渡磨料层53与^铁管1的插口接触，在过渡磨料层53小锥度的作用下带动活动底座^向右移动如图1所示），压紧弹簧13受到压缩，从而让刀摆进，随后，端面磨料层52替代过渡磨料层53进入端面磨削，同时去除倒角飞边，继续摆进，倒角磨料层51进入倒角磨削，当摆动气缸21行进到指定行程，即倒角已达到规定尺寸，无杆腔和有杆腔同时通气将摆臂7柔性锁死，待倒角和端面磨好后，有杆腔充气，将摆臂，7拽回到图2所示位置，行走电机，16得电反向旋转，带动磨削装置回到初始位置，进入下一个循环。[0020]特殊情况，基于球铁管1的MES制造执行系统，当遇到小口径挠曲管时，采用举升气缸4加托轮3的方式减小磨头和插口之间的距离，减小球铁管1旋转中的摆动。[0021]特殊情况，基于球铁管的ffiS制造执行系统，管子全长差值小于某一特定值时，行走电机ie可以不动作，而只是摆臂7摆动，实现插口倒角和端面的磨削。这样可以节省中间环节，提高生产效率。[0022]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。[0023]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

权利要求：1.一种自动倒角及端面磨削装置，包括托轮3、磨头5、摆臂（7、皮带轮（10、活动底座（11、中间架（14、行走电机（16和固定机架20，其特征在于，所述中间架（14上安装有托轮3和一对直线滑轨（12，托轮3的底部安装有举升气缸4，一对位置相对的托轮3用于对小口径挠曲球铁管（1进行托举支承，直线滑轨（12上设有与其滑动配合的活动底座（11，所述中间架（14在对应活动底座（11的两侧位置分别设有固定死挡⑻和活动死挡（15，固定死挡8用于对活动底座11的运动进行限位，所述活动死挡15通过压紧弹簧（13与活动底座（11的端部连接;所述活动底座（11上铰接安装有摆臂7，摆臂7的主动端摆动气缸21连接，摆动气缸21安装在活动底座（11上，摆臂（7的从动端安装有磨头电机9，磨头电机9的输出端安装有皮带轮（10，磨头电机9通过皮带轮10和皮带带动磨头轴6转动，磨头轴6的轴端安装有对球铁管（1进行倒角和磨削的磨头5;所述固定机架20内安装有行走电机（16，行走电机（16的输出端通过联轴器1与丝杠（17，丝杠（17通过轴承座（18安装在固定机架20内，所述中间架（14的底部设有螺纹孔，丝杠17穿过中间架14底部的螺纹孔，形成螺旋副传动。2.根据权利要求1所述的一种自动倒角及端面磨削装置，其特征在于，所述于中间架14上还安装有光栅识别器2，用于对球铁管（1进行插口端定位及规格识别，指示行走电机16驱动中间架14行走到特定位置。3.根据权利要求2所述的一种自动倒角及端面磨削装置，其特征在于，所述磨头5包括金属基体54，所述金属基体54的表面通过电镀工艺固结有倒角磨料层51、端面磨料层52和过渡磨料层53，所述倒角磨料层与磨头轴6的轴线夹角为18.4°，端面磨料层52与磨头轴6的轴线夹角为90°，过渡磨料层53为小角度斜面。4.根据权利要求3所述的一种自动倒角及端面磨削装置，其特征在于，所述固定机架20的顶部还设有对中间架14运动进行导向的导轨。5.根据权利要求1-4任一所述的一种自动倒角及端面磨削装置，其特征在于，所述摆动气缸21内置有位移编码器。

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