一种缠绕结构壁管插口切削装置及方法

文档序号:1824851 发布日期:2021-11-12 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种缠绕结构壁管插口切削装置及方法 (Winding structure wall pipe socket cutting device and method ) 是由 周茂振 赵忠磊 于 2021-08-18 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种缠绕结构壁管插口切削装置及方法,包括:承托机构:用于驱动待加工缠绕结构壁管及其内部的模具转动;旋转支架:设有切削机构,旋转支架一端与固定设置的转轴转动连接以使得切削机构能够朝向待加工缠绕结构壁管运动,旋转支架与转动驱动件连接;还包括固定在旋转支架的壳体,壳体内转动连接限位件,限位件与驱动机构连接,限位件螺纹连接有限位丝杠,限位丝杠与壳体滑动连接,限位丝杠的端部能够与模具伸出至缠绕结构壁管插口端外部的部分接触,采用本发明的切削装置降低了劳动强度,保证了制品的精度。(The invention relates to a winding structure wall pipe socket cutting device and a method, comprising the following steps: the supporting mechanism: the device is used for driving the wall pipe of the winding structure to be processed and the mould inside the wall pipe to rotate; rotating the support: the cutting machine is provided with a cutting mechanism, one end of a rotating bracket is rotationally connected with a rotating shaft which is fixedly arranged so that the cutting mechanism can move towards a wall pipe of a winding structure to be processed, and the rotating bracket is connected with a rotating driving piece; the cutting device also comprises a shell fixed on the rotating support, the shell is rotatably connected with a limiting part, the limiting part is connected with the driving mechanism, the limiting part is in threaded connection with a limiting lead screw, the limiting lead screw is in sliding connection with the shell, and the end part of the limiting lead screw can be in contact with the part of the mold extending out of the socket end of the wall pipe of the winding structure.)

一种缠绕结构壁管插口切削装置及方法

技术领域

本发明涉及机械加工设备技术领域,具体涉及一种缠绕结构壁管插口切削装置及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的

背景技术

,而不必然地构成现有技术。

如图1所示,缠绕结构壁管生产时需要在两端做好连接用的承口1和插口2结构,承口的内尺寸由钢制辊筒模具决定,而插口的外形尺寸需要在缠绕成型时留有足够的余量,在缠绕结束时,用切刀加工,使插口外尺寸与承口内尺寸匹配。

目前主要方法是制作一个能在缠绕横杠上移动的切削架,用切削架上的安装的切刀来切削缠绕结构壁管的插口。

发明人发现,现有技术存在的问题和缺点:如果切削架将切刀到直接顶在管壁上,会因为吃刀量太大憋死电机。目前的缠绕结构壁管插口切削装置为避免憋死电机,如图2所示,在切削架上安装了一个限位块3,限位块上连接一个丝杠4,使得气缸伸出长度受到限制,然后慢慢的转动手轮5使得气缸缓慢伸出,切刀逐渐的靠近模具方向,缓慢的增加吃刀量,需要操作人员不停的转动手轮,手轮每转动1圈,吃刀量就增加螺距的倍数,这样的操作太过繁琐。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足,提供了一种缠绕结构壁管插口切削装置,降低工人的劳动强度,增进设备的自动化程度;不需要人工测量切削深度,通过设备自动控制,提高了制品精度。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

第一方面,本发明的实施例提供了一种缠绕结构壁管插口切削装置,包括:

承托机构:用于驱动待加工缠绕结构壁管及其内部的模具转动;

旋转支架:设有切削机构,旋转支架一端与固定设置的转轴转动连接以使得切削机构能够朝向待加工缠绕结构壁管运动,旋转支架与转动驱动件连接;

还包括固定在旋转支架的壳体,壳体内转动连接限位件,限位件与驱动机构连接,限位件螺纹连接有限位丝杠,限位丝杠与壳体滑动连接,限位丝杠的端部能够与模具伸出至缠绕结构壁管插口端外部的部分接触。

可选的,所述驱动机构包括与壳体固定的驱动件,所述驱动件的输出轴通过齿轮传动机构与限位件连接,能够通过齿轮传动机构带动限位件转动。

可选的,所述限位丝杠开设有沿其轴线方向设置的键槽,所述壳体上固定有导向键,所述导向键嵌入所述键槽中,且键槽的长度大于导向键的长度以实现限位丝杠与壳体滑动连接。

可选的,所述限位丝杠伸出至壳体外部的端部设置有限位轴承,限位丝杠通过限位轴承与模具伸出至缠绕结构壁管插口端外部的部分接触。

可选的,所述限位丝杠一端用于与模具接触,另一端固定有位于壳体外部的位置检测块,壳体通过安装板固定有第一接近开关和第二接近开关,限位丝杠伸出壳体至位置检测块与第一接近开关达到设定距离后,第一接近开关能够发出停止信号,限位丝杠收入壳体至位置检测块与第二接近开关达到设定距离后,第二接近开关能够发出停止信号。

可选的,所述安装板上还固定有第一限位开关和第二限位开关,分别用于限制限位丝杠伸出及收入壳体的最大距离。

可选的,所述限位丝杠位于壳体内部的一端固定有连接螺杆,所述连接螺杆伸出至壳体外部并固定有位置检测块,所述位置检测块能够与第一限位开关和第二限位开关接触。

可选的,所述转轴上还设有能够沿待加工缠绕结构壁管轴线方向运动的固定支架,固定支架与旋转支架接触,固定支架能够带动旋转支架沿待加工缠绕结构壁管的轴线方向运动。

可选的,所述转动驱动件采用气缸,气缸的缸体与固定支架铰接,气缸的活塞杆与旋转支架铰接。

第二方面,本发明的实施例提供了一种缠绕结构壁管插口切削装置的工作方法:限位丝杠伸出至壳体第一设定距离,使得转动驱动件带动旋转支架绕转轴转动至限位丝杠端部与模具伸出至待加工缠绕结构壁管插口端的部分接触后,切削机构与待加工缠绕结构壁管具有第二设定距离,切削机构启动,驱动机构通过限位件带动限位丝杠运动,限位丝杠收回壳体内部的同时,转动驱动件带动旋转支架运动,切削机构朝向待加工缠绕结构壁管运动,对待加工缠绕结构壁管的插口端进行切削,待切削至缠绕结构壁管插口端达到设定尺寸后,驱动机构停止工作,伸缩件带动旋转支架转动复位。

本发明的有益效果:

1.本发明的切削装置,限位丝杠的端部能够与模具伸出至缠绕结构壁管插口端外部的部分接触,且限位丝杠能够利用驱动机构自动回收至壳体,与伸缩件配合,使得切削机构能够实现自动慢速进给,避免了憋死切削机构电机的现象,同时,限位丝杠利用驱动机构自动工作,无需人工操作,降低了工作人员的劳动强度。

2.本发明的切削装置,具有第一接近开关、第二接近开关、第一限位开关和第二限位开关,能够对限位丝杠伸出和收回壳体的距离进行精准限制,进而使得切削深度能够得到精准控制,保证了制品的加工精度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的限定。

图1为现有缠绕结构壁管承口插口示意图;

图2为现有缠绕结构壁管插口切削装置结构示意图;

图3为本发明实施例1整体结构侧视图;

图4为本发明实施例1整体结构主视图;

图5为本发明实施例1限位机构结构示意图;

图6为本发明实施例1限位机构剖视示意图一;

图7为本发明实施例1限位机构剖视示意图二;

其中,1.承口,2.插口,3.限位块,4.丝杠,5.手轮,6.缠绕结构壁管,7.模具,8.滚轮,9.滚轮架,10.转轴,11.旋转支架,12.固定支架,13.气缸,14.切刀支座,15.切刀,16.驱动电机,17.限位机构,18.行走轮;

17-1.壳体,17-2.连接板,17-3.限位螺母,17-4.第一齿轮,17-5.第二齿轮,17-6.驱动机构外壳,17-7.驱动件,17-8.限位丝杠,17-9.导向键,17-10.安装板,17-11.连接螺杆,17-12.位置检测块,17-13.第一接近开关,17-14.第二接近开关,17-15.第一限位开关,17-16.第二限位开关。

具体实施方式

实施例1

本实施例公开了一种缠绕结构壁管插口切削装置,如图3-图4所示,包括承托机构、旋转支架、固定支架、转轴、切削机构等。

所述承托机构用于带动待加工的缠绕结构壁管6及其内部的模具7转动,本实施例中,所述待加工的缠绕结构壁管同轴套在模具外周,缠绕结构壁管的内侧面与模具的外侧面贴合,并且模具的两端分别伸出至缠绕结构壁管承口和插口的外部。

所述承托机构包括两组滚轮8,两组滚轮分别设置在待加工缠绕结构壁管承口端和插口端两侧,分别用于支撑模具伸出至缠绕结构壁管伸出至承口端和插口端外部的部分。

每组包括两个滚轮,利用两个滚轮对模具进行支撑,滚轮与滚轮架9转动连接,滚轮架固定在支撑架体上,所述支撑架体固定在地面基础上,两组的四个滚轮中,其中至少一个滚轮与滚轮驱动机构连接,滚轮驱动机构能够带动滚轮转动,进而通过摩擦力带动模具和缠绕结构壁管转动。

所述滚轮驱动机构采用电机,电机固定在地面接触上或滚轮架上,所述电机的输出轴与滚轮连接,能够带动滚轮转动。

在其他一些实施方式中,所述承托机构可采用两个夹紧件,两个夹紧件分别通过模具两端夹紧模具,其中一个夹紧件与转动驱动件连接,所述转动驱动件可采用电机,转动驱动件能够通过夹紧件带动缠绕结构壁管和模具的转动。

所述承托机构的一侧设置有转轴10,转轴设置在承托机构两组滚轮连接的一侧,所述转轴的轴线与两组滚轮之间的连线平行,使得转轴的轴线能够平行于放置在承托机构的模具和缠绕结构壁管的轴线。

所述转轴固定设置,本实施例中,转轴的两端固定在转轴架体上,所述转轴架体固定在地面基础上。

所述转轴与旋转支架11的一端转动连接,具体的,所述旋转支架的一端设置有两个转动耳板,所述转轴穿过所述转动耳板并与转动耳板间隙配合,旋转支架能够绕转轴转动。

两个转动耳板之间设置有固定支架12,所述固定支架采用L型结构,包括第一固定支架部和第二固定支架部,第一固定支架部的一端与转轴滑动连接,第一固定支架部与转动耳板接触,能够带动旋转支架沿转轴的轴线方向运动。

进一步的,为了保证旋转支架沿转轴轴线运动的平稳性,所述第二固定支架部的端部设有行走轮18,所述行走轮与地面基础接触。

所述第二固定支架部的上表面设有伸缩件,所述伸缩件与旋转支架连接,能够带动旋转支架绕转轴转动。

本实施例中,所述伸缩件采用气缸13,所述气缸的缸体铰接在第二固定支架部上,所述气缸的活塞杆与旋转支架铰接,气缸活塞杆的伸缩运动能够带动旋转支架绕转轴的转动。可以理解的是,所述伸缩件也采用液压缸或直线电机,只要能够输出直线运动即可。

所述旋转支架上安装有切削机构,用于对缠绕结构壁管的插口端进行切削,由于旋转支架与转轴转动连接,因此伸缩件能够通过旋转支架带动切削机构运动,使得切削机构做朝向缠绕结构壁管的进给运动或远离缠绕结构壁管的运动。

所述切削机构包括设置在旋转支架靠近承托机构端部上表面的切刀支座14,所述切刀支座上转动连接有切刀15,切刀通过皮带传动机构与设置在旋转支架底面的动力机构连接,所述动力机构采用驱动电机16,所述驱动电机固定在旋转支架的底面,所述驱动电机的输出轴与主动带轮连接,所述切刀与从动带轮连接,主动带轮和从动带轮之间绕接有传动皮带,驱动电机能够通过皮带传动机构带动切刀转动,进而对缠绕结构壁管的插口部位进行切削。

在其他一些实施例中,所述切刀也可直接与驱动电机连接或通过其他类型的传动机构与驱动电机连接。

所述旋转支架靠近承托机构的端部还固定有限位机构17。

如图5-图7所示,所述限位机构包括壳体17-1,所述壳体的顶部设有连接板17-2,壳体通过连接板和螺栓与旋转支架固定连接,

所述壳体内部转动连接有限位件,本实施例中,所述限位件采用限位螺母17-3,优选的,所述限位螺母采用梯形螺母,所述限位螺母与驱动机构连接,驱动机构能够带动限位螺母绕自身轴线转动。

所述驱动机构包括套接固定在限位螺母外周的第一齿轮17-4,所述第一齿轮包括啮合部和连接部,所述连接部通过轴承与壳体转动连接,所述啮合部与第二齿轮17-5相啮合,所述第二齿轮通过轴承与驱动机构外壳17-6转动连接,驱动机构外壳与壳体固定,第二齿轮与驱动件17-7连接,驱动件能够带动第二齿轮转动,所述驱动件采用电机,所述电机的电机壳通过驱动机构外壳与壳体固定,电机的输出轴与第二齿轮连接。

电机能够通过齿轮传动机构带动限位螺母绕自身轴线的转动。

所述限位螺母中穿过有限位丝杠17-8,所述限位丝杠与限位螺母螺纹连接。

为了避免限位丝杠对模具的磨损损坏,所述限位丝杠通过壳体顶端伸出至壳体外部的顶端通过轴承架转动连接有限位轴承17-17,限位丝杠的端部能够通过限位轴承与模具伸出至缠绕结构壁管插口端外部的部分接触。

限位螺母转动,能够带动限位丝杠沿其自身轴线方向运动,为了使得限位丝杠只做沿其自身轴线方向的运动,所述壳体通过螺栓固定有多个导向键17-9,与之相匹配的,所述限位丝杠上开设有多个与导向键相匹配的键槽,所述键槽沿限位丝杠的轴线方向设置,所述导向键嵌入所述键槽中,键槽的长度大于导向键的长度,使得导向键能够限制限位丝杠绕自身轴线的转动,同时导向键不会妨碍限位丝杠沿自身轴线方向运动。

所述壳体的底端通过连接螺栓固定有两块安装板17-10,所述限位丝杠的底端固定有连接螺杆17-11,所述连接螺杆穿过壳体底端并伸出至壳体外部,所述连接螺杆的底端通过固定螺母固定有位置检测块17-12。

与之相匹配的,其中一块安装板上固定有第一接近开关17-13和第二接近开关17-14,第一接近开关靠近壳体底端设置,当限位丝杠向壳体外部做伸出运动,运动至位置检测块与第一接近开关达到设定距离时,第一接近开关能够发出信号,控制限位丝杠停止运动,当限位丝杠向壳体内部做收回运动,运动至位置检测块与第二接近开关达到设定距离时,第二接近开关能够发出信号,控制限位丝杠停止运动。

为了保证限位丝杠运动的安全性,需要对限位丝杠向外伸出最大距离和向内回收最大距离进行限制,因此,另一块安装板上设置有第一限位开关17-15和第二限位开关17-16,第一限位开关靠近壳体底端设置,所述第一限位开关和第二限位开关均能够与位置检测块发生触碰。

当限位丝杠伸出至位置检测块与第一限位开关发生触碰时,此时达到限位丝杠的最大伸出距离,第一限位开关发出信号,使得驱动件停止工作,当限位丝杠回收至位置检测块与第二限位开关发生触碰时,此时达到限位丝杠回收的最大距离,第二限位开关发出信号,使得驱动件停止工作,通过第一限位开关和第二限位开关限制了限位丝杠最大的伸出和收回距离。

本实施例中,所述气缸、电机、限位开关及接近开关均与控制系统连接,限位开关和接近开关能够向控制系统发送信号,控制系统能够向气缸及电机发送指令,控制气缸和电机工作。优选的,所述控制系统采用PLC控制系统。

实施例2:

本实施例公开了一种缠绕结构壁管插口切削装置的工作方法,包括以下步骤:

将待加工的缠绕结构壁管及其内部的模具放置在承托机构上,利用滚轮对模具的两端进行支撑。

根据预先设定的程序,控制系统控制驱动件工作,限位螺母绕自身轴线转动,限位丝杠伸出壳体第一设定距离。

控制系统控制气缸工作,气缸的活塞杆伸出,带动旋转支架转动,直至限位丝杠端部的轴承与模具伸出至缠绕结构壁管插口端外部的模具部分接触,此时切刀与缠绕结构壁管具有第二设定距离;

控制系统向动力机构发送指令,动力机构带动切刀转动,同时控制系统向驱动件发送指令,驱动件带动限位螺母反向转动,限位丝杠做缓慢收入壳体的运动,限位丝杠运动的同时,在气缸的作用下,旋转支架进一步转动,使得切刀靠近缠绕结构壁管,直至与缠绕结构壁管接触对缠绕结构壁管的插口端进行切削。

当限位丝杠的位置检测块运动至与第二接近开关达到设定距离,即缠绕结构壁管的切削深度达到设定尺寸后,第二接近开关向控制系统发送信号,控制系统停止驱动件工作,限位丝杠停止运动。

控制系统控制与气缸连接的电磁阀动作,使得气缸的活塞杆缩回,同时控制系统控制限位丝杠自动复位,动力机构停止工作。

本实施例中,所述旋转支架能够沿转轴轴线方向滑动,满足不同规格缠绕结构壁管插口切削需求,切削前,需要将旋转支架沿转轴移动至缠绕结构壁管对应的设定位置处,然后开始切削工作。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

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