一种基于工业机器人的玻璃钢管道相贯线铣削平台
阅读说明：本技术 一种基于工业机器人的玻璃钢管道相贯线铣削平台 (Glass steel pipeline intersecting line milling platform based on industrial robot ) 是由 高伟 刘文叶 倪庆婷 崔昊远 刘伟 张�杰 汤嘉立 徐海洋 岳永海 于 2021-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于工业机器人的玻璃钢管道相贯线铣削平台,包括支撑机构、风冷降温机构、履带、限位机构、玻璃管稳定机构和相贯线定位机构,所述支撑机构由于控制玻璃管件切削作业时的稳定性,所述风冷降温机构,包括悬空状态的导气外管以及内置于所述导气外管内腔的冷却内管,所述履带联动于所述风冷降温机构。通过设置约束件,且在约束件内部活动安装齿杆,并利用约束件内侧的凸起滑块活动连接的齿轮对管件的限位约束,同时在约束件的内侧设置可保持管件稳定的辅助组合,当管件需要进行圆周旋转并切削处理时,操作人员可以旋转齿杆外端的摇杆,利用齿杆上的齿轮传动齿轮,以此来控制管件的整体圆周旋转,从而能够使得管件的外部能够被全方位钻孔处理。(The invention discloses an industrial robot-based FRP pipe intersecting line milling platform which comprises a supporting mechanism, an air cooling mechanism, a crawler belt, a limiting mechanism, a FRP pipe stabilizing mechanism and an intersecting line positioning mechanism, wherein the supporting mechanism controls the stability of glass pipe fittings during cutting operation, the air cooling mechanism comprises an air guide outer pipe in a suspended state and a cooling inner pipe arranged in the inner cavity of the air guide outer pipe, and the crawler belt is linked with the air cooling mechanism. Through setting up the restraint part, and at restraint part inside movable mounting ratch, and utilize the spacing restraint of the inboard protruding slider swing joint's of restraint part gear to the pipe fitting, set up the supplementary combination that can keep the pipe fitting stable in the inboard of restraint part simultaneously, when the pipe fitting need carry out the circumference rotation and cut processing, operating personnel can rotate the rocker of ratch outer end, utilize gear drive gear on the ratch, with this whole circumference rotation of controlling the pipe fitting, thereby can make the outside of pipe fitting can be handled by all-round drilling.)
技术领域
本发明涉及玻璃钢管道加工技术领域，具体为一种基于工业机器人的玻璃钢管道相贯线铣削平台。
背景技术
玻璃钢管也称为玻璃纤维缠绕夹砂管，其主要以玻璃纤维及其制品为增强材料，以高分子成分的不饱和聚酯树脂、环氧树脂等为基本材料，以石英砂及碳酸钙等无机非金属为填料作为主要原料，其制作方法有定长缠绕工艺、离心浇铸工艺以及连续缠绕工艺三种，根据其物理特性，玻璃钢管具有玻璃的硬度、耐高温、抗腐蚀且又具备铁的硬度，其广泛应用于砽、电力、化工、造纸、城市排水、工厂污水处理以及海水淡化等等，
玻璃钢管在使用前需要进行多个管道的预对接，当玻璃钢管被应用于城市排水以及造纸污水处理中，由于城市污水和造纸污水中存在大量污染源以及不可降解的垃圾，因此玻璃管道预对接是检测管道组装后是否存在漏水的关键步骤，为了避免相邻管道对接端口上预钻孔洞出现偏差造成管道密封效果降低的问题，所以在对玻璃钢管进行削切钻孔的过程中就需要利用多个立体基面相贯线的方法进行切削处理，但是现今玻璃管道放在切削工作台上后，受到管道自身影响，其外侧很难以相贯线方法进行环形钻孔切削初拉力。
根据上述所示，如何对放置在工作台上的玻璃钢管进行环形切削钻孔处理，即为本发明人所需要解决的技术难点。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明所采用的技术方案为：
一种基于工业机器人的玻璃钢管道相贯线铣削平台，包括支撑机构、风冷降温机构、履带、限位机构、玻璃管稳定机构和相贯线定位机构，所述支撑机构由于控制玻璃管件切削作业时的稳定性，所述风冷降温机构，包括悬空状态的导气外管以及内置于所述导气外管内腔的冷却内管，所述履带联动于所述风冷降温机构，所述限位机构用于适配不同直径的玻璃管件，且所述限位机构安装在所述支撑机构上，所述玻璃管稳定机构包括管件旋转组合，所述管件旋转组合包括约束件、可活动连接在所述管件旋转组合约束件内的齿杆以及插接在所述管件旋转组合约束件内侧滑槽中的齿轮，所述相贯线定位机构包括可与玻璃管件外表面形成交互面的定位件以及用于定位测距的标尺。
通过采用上述技术方案，在使用时，操作人员需要根据管件的直径来选择齿轮的尺寸，接着将选定好的齿轮活动安装在约束件内侧的滑槽中，并将风冷降温机构的内端整体悬空贯穿至管件的内腔，从而来实现管件切削过程中热量的快速释放。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑机构包括底座、安装在所述底座内侧顶部的滑轨以及可活动连接在所述滑轨顶部滑道中的滑件。
通过采用上述技术方案，利用设置滑件，并将滑件固定安装在外板的底部，利用滑件利来控制外板横移的稳定，从而能够使得该装置使用时的稳定性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述风冷降温机构还包括连接在所述导气外管外端的气罩以及连接在所述气罩内腔中心位置的传动扇叶组件。
通过采用上述技术方案，利用在所述导气外管的外端开设螺纹，并在所述传动扇叶组件内侧开设螺纹凹槽，利用传动扇叶组件与导气外管的适配连接，从而能够方便操作人员对该装置风冷降温机构的快速组装。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述履带可传动连接在两个传动扇叶组件外端的轴承上。
通过采用上述技术方案，利用在所述传动扇叶组件外端轴承上连接履带，利用外置的驱动设备来带动履带，从而能够方便多组传动扇叶组件进行同步运行。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述限位机构包括支架组合以及安装在多个支架组合上的转杆。
通过采用上述技术方案，利用设置可沿水平方向进行伸展收缩的支架组合，利用调节转杆的旋转来控制支架组合对不同直径的管件进行适配，极大的方便了操作人员的使用。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支架组合还包括安装在滑件顶部的外板、插接在所述外板内腔的插件以及安装在所述外板内侧的紧震件。
通过采用上述技术方案，利用设置L形的外板，并在底部的两侧安装U字形支架，利用U字形支架上的定位件对转杆内轴杆的限位，从而能够使得转杆旋转期间的平衡。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述玻璃管稳定机构还包括辅助组合，且所述辅助组合的数量为两组，用于对管件施加稳定。
通过采用上述技术方案，利用设置多个辅助组合，利用多个辅助组合位于两组管件旋转组合的内侧，从而能够使得管件整体重心得到有效的支撑。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述辅助组合还包括贴合管件外壁的垫件以及安装在所述垫件内侧的垫片。
通过采用上述技术方案，利用设置两组垫件，并在所述垫件的内侧安装，利用垫片对管件的防护，从而能够使得管件在切削钻孔时能够保持稳定。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述相贯线定位机构还包括安装在约束件和垫件顶部的滑板、插接在所述滑板顶部滑槽内的提升件以及安装在所述定位件内的指示杆。
通过采用上述技术方案，利用将所述定位件安装在所述提升件的顶端，利用提升件可沿着滑板顶部滑槽进行横移，从而方便了定位件水平的移动。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外板整体呈L形，且所述外板的底部安装有条形齿条。
通过采用上述技术方案，利用在所述外板底部的中心位置设置条形齿条，利用所述外板底部的齿条与转杆的啮合，从而能够方便了操作人员对外板水平横移的控制。
通过采用上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：
1.本发明中，根据上述所示，当玻璃钢管被应用于城市排水以及造纸污水处理等含有大量污染源的水处理时，为了提高相互对接的玻璃钢管形成密闭的管路，所以对玻璃钢管安装前的切削钻孔是必要的，按照立体相交基面形成的相贯线来达到钻孔的精确度，因此，通过设置约束件，且在约束件内部活动安装齿杆，并利用约束件内侧的凸起滑块活动连接的齿轮对管件的限位约束，同时在约束件的内侧设置可保持管件稳定的辅助组合，当管件需要进行圆周旋转并切削处理时，操作人员可以旋转齿杆外端的摇杆，利用齿杆上的齿轮传动齿轮，以此来控制管件的整体圆周旋转，从而能够使得管件的外部能够被全方位钻孔处理。
2.本发明中，根据上述所示，由于上述管件整体可以在同一位置进行圆周旋转，但是考虑到另两个立体基面相交才能产生相交线，为了方便管件可独立进行相交线的切削处理，因此，通过设置安装在约束件和垫件顶部的滑板和标尺，且在滑板顶部的滑槽中活动安装提升件，利用提升件顶端安装的定位件，与管件外侧基面产生贴合，当定位件内侧槽口与管件表面产生切削端点时，机械钻孔钻头和沿着定位件内侧孔洞对准管件的表面进行切削处理，同时在哎标尺的指示下，能够方便操作人员进行及时的观测。
3.本发明中，根据上述所示，由于管件是以玻璃纤维及其制品为增强材料，以高分子成分的不饱和聚酯树脂、环氧树脂等为基本材料，以石英砂及碳酸钙等无机非金属为填料作为主要原料，所以现有机械钻孔的钻头在管件内持续高速旋转左腋下，管件上会产生大量的高温，为了减小对钻头干扰的情况下来实现对管件的降温，因此，通过设置可贯穿悬空在管件内腔的导气外管，且在导气外管的内部安装冷却内管，利用冷却内管的两端安装在导气外管内腔的了两段中心位置，以此确保冷却内管处于悬空状态，同时在气罩内活动安装可向内排气的传动扇叶组件，利用外置驱动设备带动履带进而传动传动扇叶组件，从而能够使得冷却内管的冷气体输送至管件内腔中，从而提高管件的降温速度。
附图说明
图1为本发明一个实施例的示意图；
图2为本发明一个实施例的侧面俯视示意图；
图3为本发明一个实施例图2的分散示意图；
图4为本发明一个实施例图3的局部分散示意图；
图5为本发明一个实施例图3的局部俯视示意图；
图6为本发明一个实施例图5的局部仰视示意图；
图7为本发明一个实施例图6的内部分散示意图；
图8为本发明一个实施例图7的局部分散示意图；
图9为本发明一个实施例图7的分散示意图；
图10为本发明一个实施例图8的分散示意图；
图11为本发明一个实施例图10的内部分散示意图。
附图标记：
100、支撑机构；110、底座；120、滑轨；130、滑件；
200、风冷降温机构；210、导气外管；220、冷却内管；230、气罩；240、传动扇叶组件；
300、履带；
400、限位机构；410、支架组合；420、转杆；411、外板；412、插件；413、紧震件；
500、玻璃管稳定机构；510、管件旋转组合；511、约束件；512、齿杆；513、齿轮；520、辅助组合；521、垫件；522、垫片；530、管件；
600、相贯线定位机构；610、滑板；620、提升件；630、定位件；640、指示杆；650、标尺。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种基于工业机器人的玻璃钢管道相贯线铣削平台。
实施例一：
结合图4、8、9、10、和11所示，本发明提供的一种基于工业机器人的玻璃钢管道相贯线铣削平台包括支撑机构100、风冷降温机构200、履带300、限位机构400、玻璃管稳定机构500以及相贯线定位机构600，风冷降温机构200安装在支撑机构100上，履带300传动连接在风冷降温机构200上，限位机构400安装在支撑机构100上，玻璃管稳定机构500安装在限位机构400内，相贯线定位机构600连接在玻璃管稳定机构500上。
支撑机构100包括底座110、滑轨120和滑件130，风冷降温机构200包括导气外管210、冷却内管220、气罩230和传动扇叶组件240，限位机构400包括支架组合410和转杆420，且支架组合410还包括外板411、插件412和紧震件413，玻璃管稳定机构500包括管件旋转组合510、辅助组合520和管件530，且管件旋转组合510哈包括约束件511、齿杆512和齿轮513，辅助组合520还包括垫件521和垫片522，相贯线定位机构600包括滑板610、提升件620、定位件630、指示杆640以及标尺650。
具体的，支撑机构100由于控制玻璃管件切削作业时的稳定性，风冷降温机构200，包括悬空状态的导气外管210以及内置于导气外管210内腔的冷却内管220，履带300联动于风冷降温机构200，限位机构400用于适配不同直径的玻璃管件，且限位机构400安装在支撑机构100上，玻璃管稳定机构500包括管件旋转组合510，管件旋转组合510包括约束件511、可活动连接在管件旋转组合约束件511内的齿杆512以及插接在管件旋转组合约束件511内侧滑槽中的齿轮513，相贯线定位机构600包括可与玻璃管件外表面形成交互面的定位件630以及用于定位测距的标尺650，根据管件530的直径来选择齿轮513的尺寸，接着将选定好的齿轮513活动安装在约束件511内侧的滑槽中，并将风冷降温机构200的内端整体悬空贯穿至管件530的内腔，从而来实现管件530切削过程中热量的快速释放。
实施例二：
结合图4所示，在实施例一的基础上，通过将滑件130固定安装在外板411的底部，利用滑件130利来控制外板411横移的稳定，从而能够使得该装置使用时的稳定性，支撑机构100包括底座110、安装在底座110内侧顶部的滑轨120以及可活动连接在滑轨120顶部滑道中的滑件130。
实施例三：
结合图8所示，在上述实施例中，通过在传动扇叶组件240内侧开设螺纹凹槽，利用传动扇叶组件240与导气外管210的适配连接，从而能够方便操作人员对该装置风冷降温机构200的快速组装，风冷降温机构200还包括连接在导气外管210外端的气罩230以及连接在气罩230内腔中心位置的传动扇叶组件240。
实施例四：
结合图1所示，在上述实施例中，通过利用外置的驱动设备来带动履带300，从而能够方便多组传动扇叶组件240进行同步运行，履带300可传动连接在两个传动扇叶组件240外端的轴承上。
实施例五：
结合图11所示，在上述实施例中，通过利用调节转杆420的旋转来控制支架组合410对不同直径的管件530进行适配，极大的方便了操作人员的使用，并在外板411底部的两侧安装U字形支架，利用U字形支架上的定位件对转杆420内轴杆的限位，从而能够使得转杆420旋转期间的平衡，利用外板411底部的齿条与转杆420的啮合，从而能够方便了操作人员对外板411水平横移的控制，限位机构400包括支架组合410以及安装在多个支架组合410上的转杆420，支架组合410还包括安装在滑件130顶部的外板411、插接在外板411内腔的插件412以及安装在外板411内侧的紧震件413，外板411整体呈L形，且外板411的底部安装有条形齿条。
实施例六：
结合图9所示，在上述实施例中，通过利用多个辅助组合520位于两组管件旋转组合510的内侧，从而能够使得管件530整体重心得到有效的支撑，并在垫件521的内侧安装垫片522，利用垫片522对管件530的防护，从而能够使得管件530在切削钻孔时能够保持稳定，玻璃管稳定机构500还包括辅助组合520，且辅助组合520的数量为两组，用于对管件530施加稳定，辅助组合520还包括贴合管件530外壁的垫件521以及安装在垫件521内侧的垫片522。
实施例七：
结合图10和11所示，在上述实施例中，通过利用提升件620沿着滑板610顶部滑槽进行横移，以方便了定位件630水平的移动，相贯线定位机构600还包括安装在约束件511和垫件521顶部的滑板610、插接在滑板610顶部滑槽内的提升件620以及安装在定位件630内的指示杆640。
本发明的工作原理及使用流程：
使用前：由于现今玻璃钢管应用范围广泛，当玻璃钢管被用于城市污水排放或造纸污水处理时，为了确保污水不会外泄导致污水中的污染源流入土壤内，造成土壤产生污染，所以在安装对接玻璃钢管前需要对相互对接的管道进行预对接检测，同时为了提高相邻另两个玻璃钢管对接时，玻璃管道上切削的孔洞不会出现误差，而导致管道密封性降低的问题，因此在对玻璃管道进行预切削钻孔处理时，为了实现玻璃管道外壁形成相贯线焦点，受到玻璃管道的硬度影响，对着相贯线焦点进行钻孔处理时也需要控制钻头的稳定，所以，通过设置可与管件530外部进行快速产生相贯线焦点的定位件630，利用定位件630的弧形形状对管件530的外壁的贴合，当外置钻头需要对管件530进行钻孔时，受到定位件630内相贯线焦点孔洞的约束，能够使得外置钻头在对管件530钻孔时达到稳定；
使用时：操作人员需要根据管件530的直径来选择齿轮513的尺寸，接着将齿轮513活动安装在齿轮513的内侧滑槽中，同时旋转转杆420，利用转杆420控制相邻的两组支架组合410和管件旋转组合510以及辅助组合520向外伸展，以此来调节该装置对不同直径的管件530的快速适配固定，与此同时，当管件530插入齿轮513内侧的一瞬间，导气外管210和冷却内管220需要贯穿至管件530的内腔，同时需要确保风冷降温机构200位于管件530内腔的中部并悬空，然后操作人员需要根据相邻两个管件530对接时需要的孔洞来旋转齿杆512，以此来控制齿轮513带动管件530整体进行旋转，从而方便钻头对管件530的切削作业，同时根据管件530上需要孔洞的数量来控制钻头带动定位件630沿着管件530的表面进行横移即可。
在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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