一种用于大尺寸直管件打磨辅助设备的制作方法

本实用新型涉及金属材料加工技术领域,具体涉及一种用于大尺寸直管件打磨辅助设备。

背景技术：

管体作为一种导流设备，广泛应用在工业和生活中。管体的表面质量是管体质量评定的一个重要参照。因此，管体的加工十分重要。

目前，管体打磨分为机械和人工两种，人工打磨费时费力，效率低，效果较差；机械打磨分为单管体打磨和多管体打磨两种，单管体打磨效率较低，多管体打磨多通过管体滚动实现，品质难以保证。

然而，对于大尺寸直管件来说，加工时需要借助机床使直管件高速转动，由于管件在机床主轴的作用下会发生转动，直管件的轴心线发生倾斜现象，从而影响直管件的抛光质量。在打磨过程中直管件常常会因为辅助支撑不稳而导致质量难以保证，而且由于大尺寸直管件的长度较长、直径较大，在上料和下料的过程中存在操作不便，定位不准的问题。综上所述，现有的大尺寸直管件在打磨过程中存在直管件的轴心线易发生倾斜现象，导致抛光质量难以保证，且由于直管件的长度较长、直径较大，不便于上料和下料的问题。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有的大尺寸直管件在打磨过程中存在直管件的轴心线易发生倾斜现象，导致抛光质量难以保证，且由于直管件的长度较长、直径较大，不便于上料和下料的问题，进而提供一种用于大尺寸直管件打磨辅助设备。

本实用新型的技术方案是：

一种用于大尺寸直管件打磨辅助设备，它包括架体、辅助吊装夹持机构、定位支撑机构和辅助转移装置，

架体是由两两垂直连接的横梁和纵梁组成的矩形框架，架体的横梁上设有架体滑轨，所述架体滑轨上设有架体滑块；

辅助吊装夹持机构包括吊装气缸、吊装夹具座、吊装夹具电机、吊装夹具电机安装架、第一丝杠副、第二丝杠副、丝杠安装架、第一吊装夹爪、第二吊装夹爪和吊装平衡机构，吊装气缸的伸缩杆竖直向下设置，吊装夹具座水平设置，吊装气缸的伸缩杆与吊装夹具座的上端面中部固接，吊装气缸的上部与架体滑块固接，吊装夹具电机的输出轴、第一丝杠副的丝杠和第二丝杠副的丝杠沿水平方向依次连接，吊装夹具电机通过吊装夹具电机安装架固定在吊装夹具座的下部，第一丝杠副和第二丝杠副分别通过丝杠安装架固定在吊装夹具座的下部，第一丝杠副的螺母与第一吊装夹爪连接，第二丝杠副的螺母与第二吊装夹爪连接，第一丝杠副的丝杠螺纹与第二丝杠副的丝杠螺纹方向相反；

定位支撑机构包括支撑底座、左支撑板、左连接耳、左压杆、右支撑板、右连接耳、右压杆、水平定位支撑滑轨、水平楔块、楔块推送气缸、竖直定位支撑滑轨、竖直滑块、滑块导轮、压杆连接弹簧和四个压杆导轮，

支撑底座水平设置，左支撑板和右支撑板相对设置在支撑底座的上端面上，左压杆和右压杆相对设置在左支撑板和右支撑板之间，左压杆的中部通过左连接耳与左支撑板的上部转动连接，右压杆的中部通过右连接耳与右支撑板的上部转动连接，左压杆的首端和末端分别设有一个压杆导轮，右压杆的首端和末端分别设有一个压杆导轮，

水平定位支撑滑轨和楔块推送气缸均设置在支撑底座的上端面上，水平定位支撑滑轨位于左支撑板和右支撑板之间，水平楔块的下部与水平定位支撑滑轨滑动连接，楔块推送气缸的活塞杆水平设置，楔块推送气缸的活塞杆与水平楔块的一端固接，水平楔块的上部设有与竖直滑块配合的第一斜面，

竖直定位支撑滑轨位于左压杆和右压杆之间，竖直定位支撑滑轨安装在支撑滑轨上，竖直滑块的背部与竖直定位支撑滑轨滑动连接，竖直滑块的下部设有与水平楔块的第一斜面配合的第二斜面，竖直滑块的一侧设有与左压杆末端的压杆导轮相配合的第三斜面，竖直滑块的另一侧设有与右压杆末端的压杆导轮相配合的第四斜面，第三斜面和第四斜面沿竖直方向相对称设置，滑块导轮设置在竖直滑块的上部中间位置,压杆连接弹簧的一端与左压杆的末端连接，压杆连接弹簧的另一端与右压杆的末端连接；

辅助转移装置包括转移底座、横向转移滑块、横向转移气缸、纵向转移滑道、纵向转移滑板、纵向转移气缸和转移夹持机构，

转移装置底座的上端面上设有与横向转移滑块相配合的滑道，横向转移滑块滑动安装在转移装置底座上，横向转移气缸的活塞杆水平设置，横向转移气缸安装在转移装置底座的上端面上，横向转移气缸的活塞杆与横向转移滑块固接，纵向转移滑道沿竖直方向固定在横向转移滑块的上端面上，纵向转移滑板的后端面滑动安装在纵向转移滑道上，纵向转移气缸的活塞杆竖直向上设置，纵向转移气缸的下端与横向转移滑块的上端面固接，纵向转移气缸的活塞杆与纵向转移滑板的下端中部固接，转移夹持机构设置在纵向转移滑板的前端面上。

进一步地，辅助吊装夹持机构的吊装平衡机构包括吊装平衡板和两个吊装伸缩单元，吊装平衡板水平设置，吊装平衡板的中部与吊装气缸的外壁固接，两个吊装伸缩单元竖直设置在吊装气缸的两侧，

每个吊装伸缩单元包括吊装外滑轨和吊装内滑轨，吊装内滑轨的一端与吊装外滑轨的一端滑动连接，吊装内滑轨的另一端与吊装夹具座的上端面固接，吊装外滑轨的另一端与吊装平衡板的端部固接。

进一步地，吊装夹具电机的输出轴、第一丝杠副的丝杠和第二丝杠副的丝杠同轴设置。

进一步地，辅助吊装夹持机构还包括第一夹爪滑道、第一夹爪滑块、第二夹爪滑道和第二夹爪滑块，第一夹爪滑道和第二夹爪滑道沿吊装夹具座的长度方向固定在吊装夹具座的下端面上，第一夹爪滑道与第一丝杠副对应设置，第一夹爪滑道上设有第一夹爪滑块，第一夹爪滑块与第一吊装夹爪的上部固接，第二夹爪滑道与第二丝杠副对应设置，第二夹爪滑道上设有第二夹爪滑块，第二夹爪滑道与第二吊装夹爪的上部固接。

进一步地，定位支撑机构还包括四个定位支撑机构行走轮，四个定位支撑机构行走轮均匀设置在支撑底座的底部。

进一步地，转移夹持机构包括夹持气缸、夹持气缸安装架、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆和第六连杆，

夹持气缸的活塞杆水平设置，夹持气缸通过夹持气缸安装架固定在纵向转移滑板的前端面上，第一连杆和第六连杆位于夹持气缸的上下两侧，第一连杆的一端与纵向转移滑板转动连接，第一连杆的另一端设有向上延伸的第一凸台，第二连杆的一端与第一连杆的中部固接，第三连杆的一端与第二连杆的另一端转动连接，第三连杆的另一端与夹持气缸的活塞杆连接；

第六连杆的一端与纵向转移滑板转动连接，第六连杆的另一端设有向下延伸的第二凸台，第五连杆的一端与第六连杆的中部固接，第四连杆的一端与第五连杆的的另一端转动连接，第四连杆的另一端与夹持气缸的活塞杆连接，第三连杆的另一端和第四连杆的另一端相铰接。

进一步地，辅助转移装置还包括四个转移装置行走轮，四个转移装置行走轮均匀设置在转移底座的底部。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

1、本实用新型的用于大尺寸管件打磨辅助设备能够实现大尺寸管件的上料、打磨、下料。辅助吊装夹持机构为丝杠长尺寸夹具机构，能适用于较长尺寸管件的夹持和吊装，精准度较高，便于控制。定位支撑机构为重载型支撑机构，三个压力点均匀分布，且压力大小相同，能够实现三个压力同步实施。而且在运动过程中能够实现自锁，安全性高，使用寿命长。辅助转移装置采用气缸的驱动方式与滑轨滑块机构相结合，能够实现两个自由度的运动。辅助转移装置的转移夹持机构采用气缸的驱动方式与连杆机构相结合，通过夹持气缸活塞杆的伸缩实现第一连杆和第六连杆的收放，进而实现管件的固定及转移。

附图说明

图1是本实用新型的用于大尺寸管件打磨辅助设备加工管件的结构示意图；

图2是本实用新型的定位支撑机构支撑管件时的结构示意图；

图3是本实用新型的辅助转移装置夹持管件时的结构示意图；

图4是本实用新型的辅助吊装夹持机构的主视图；

图5是本实用新型的定位支撑机构夹紧管件状态图；

图6是本实用新型的定位支撑机构松开管件状态图；

图7是本实用新型的辅助转移装置的结构示意图；

图8是图7在A处的局部放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式的一种用于大尺寸直管件打磨辅助设备，它包括架体1、辅助吊装夹持机构2、定位支撑机构3和辅助转移装置4，

架体1是由两两垂直连接的横梁1-1和纵梁1-2组成的矩形框架，架体1的横梁1-1上设有架体滑轨1-3，所述架体滑轨1-3上设有架体滑块1-4；

辅助吊装夹持机构2包括吊装气缸2-1、吊装夹具座2-2、吊装夹具电机2-3、吊装夹具电机安装架2-4、第一丝杠副2-5、第二丝杠副2-6、丝杠安装架2-7、第一吊装夹爪2-8、第二吊装夹爪2-9和吊装平衡机构，

吊装气缸2-1的伸缩杆竖直向下设置，吊装夹具座2-2水平设置，吊装气缸2-1的伸缩杆与吊装夹具座2-2的上端面中部固接，吊装气缸2-1的上部与架体滑块1-4固接，吊装夹具电机2-3的输出轴、第一丝杠副2-5的丝杠和第二丝杠副2-6的丝杠沿水平方向依次连接，吊装夹具电机2-3通过吊装夹具电机安装架2-4固定在吊装夹具座2-2的下部，第一丝杠副2-5和第二丝杠副2-6分别通过丝杠安装架2-7固定在吊装夹具座2-2的下部，第一丝杠副2-5的螺母与第一吊装夹爪2-8连接，第二丝杠副2-6的螺母与第二吊装夹爪2-9连接，第一丝杠副2-5的丝杠螺纹与第二丝杠副2-6的丝杠螺纹方向相反；

定位支撑机构3包括支撑底座3-1、左支撑板3-2、左连接耳3-3、左压杆3-4、右支撑板3-5、右连接耳3-6、右压杆3-7、水平定位支撑滑轨3-8、水平楔块3-9、楔块推送气缸3-10、竖直定位支撑滑轨3-11、竖直滑块3-12、滑块导轮3-13、压杆连接弹簧3-14和四个压杆导轮3-15，

支撑底座3-1水平设置，左支撑板3-2和右支撑板3-5相对设置在支撑底座3-1的上端面上，左压杆3-4和右压杆3-7相对设置在左支撑板3-2和右支撑板3-5之间，左压杆3-4的中部通过左连接耳3-3与左支撑板3-2的上部转动连接，右压杆3-7的中部通过右连接耳3-6与右支撑板3-5的上部转动连接，左压杆3-4的首端和末端分别设有一个压杆导轮3-15，右压杆3-7的首端和末端分别设有一个压杆导轮3-15，

水平定位支撑滑轨3-8和楔块推送气缸3-10均设置在支撑底座3-1的上端面上，水平定位支撑滑轨3-8位于左支撑板3-2和右支撑板3-5之间，水平楔块3-9的下部与水平定位支撑滑轨3-8滑动连接，楔块推送气缸3-10的活塞杆水平设置，楔块推送气缸3-10的活塞杆与水平楔块3-9的一端固接，水平楔块3-9的上部设有与竖直滑块3-12配合的第一斜面，

竖直定位支撑滑轨3-11位于左压杆3-4和右压杆3-7之间，竖直定位支撑滑轨3-11安装在支撑滑轨3-8上，竖直滑块3-12的背部与竖直定位支撑滑轨3-11滑动连接，竖直滑块3-12的下部设有与水平楔块3-9的第一斜面配合的第二斜面，竖直滑块3-12的一侧设有与左压杆3-4末端的压杆导轮3-15相配合的第三斜面，竖直滑块3-12的另一侧设有与右压杆3-7末端的压杆导轮3-15相配合的第四斜面，第三斜面和第四斜面沿竖直方向相对称设置，滑块导轮3-13设置在竖直滑块3-12的上部中间位置，压杆连接弹簧3-14的一端与左压杆3-4的末端连接，压杆连接弹簧3-14的另一端与右压杆3-7的末端连接；

辅助转移装置4包括转移底座4-1、横向转移滑块4-2、横向转移气缸4-3、纵向转移滑道4-4、纵向转移滑板4-5、纵向转移气缸4-6和转移夹持机构，

转移装置底座4-1的上端面上设有与横向转移滑块4-2相配合的滑道，横向转移滑块4-2滑动安装在转移装置底座4-1上，横向转移气缸4-3的活塞杆水平设置，横向转移气缸4-3安装在转移装置底座4-1的上端面上，横向转移气缸4-3的活塞杆与横向转移滑块4-2固接，纵向转移滑道4-4沿竖直方向固定在横向转移滑块4-2的上端面上，纵向转移滑板4-5的后端面滑动安装在纵向转移滑道4-4上，纵向转移气缸4-6的活塞杆竖直向上设置，纵向转移气缸4-6的下端与横向转移滑块4-2的上端面固接，纵向转移气缸4-6的活塞杆与纵向转移滑板4-5的下端中部固接，转移夹持机构设置在纵向转移滑板4-5的前端面上。

具体实施方式二：结合图4说明本实施方式，本实施方式的辅助吊装夹持机构2的吊装平衡机构包括吊装平衡板2-10和两个吊装伸缩单元，吊装平衡板2-10水平设置，吊装平衡板2-10的中部与吊装气缸2-1的外壁固接，两个吊装伸缩单元竖直设置在吊装气缸2-1的两侧，

每个吊装伸缩单元包括吊装外滑轨2-11和吊装内滑轨2-12，吊装内滑轨2-12的一端与吊装外滑轨2-11的一端滑动连接，吊装内滑轨2-12的另一端与吊装夹具座2-2的上端面固接，吊装外滑轨2-11的另一端与吊装平衡板2-10的端部固接。如此设置，两个吊装伸缩单元对吊装夹具座2-2起到保护和平衡的作用，保证吊装夹具座2-2在运动的过程中始终处于水平状态。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图4说明本实施方式，本实施方式的吊装夹具电机2-3的输出轴、第一丝杠副2-5的丝杠和第二丝杠副2-6的丝杠同轴设置。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式的辅助吊装夹持机构2还包括第一夹爪滑道2-13、第一夹爪滑块2-15、第二夹爪滑道2-14和第二夹爪滑块2-16，第一夹爪滑道2-13和第二夹爪滑道2-14沿吊装夹具座2-2的长度方向固定在吊装夹具座2-2的下端面上，第一夹爪滑道2-13与第一丝杠副2-5对应设置，第一夹爪滑道2-13上设有第一夹爪滑块2-15，第一夹爪滑块2-15与第一吊装夹爪2-8的上部固接，第二夹爪滑道2-14与第二丝杠副2-6对应设置，第二夹爪滑道2-14上设有第二夹爪滑块2-16，第二夹爪滑道2-14与第二吊装夹爪2-9的上部固接。如此设置，辅助吊装夹持机构2对第一吊装夹爪2-8和第二吊装夹爪2-9起到保护和平衡的作用，保证第一吊装夹爪2-8和第二吊装夹爪2-9运动的稳定性。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图5说明本实施方式，本实施方式的定位支撑机构3还包括四个定位支撑机构行走轮3-16，四个定位支撑机构行走轮3-16均匀设置在支撑底座3-1的底部。如此设置，便于定位支撑机构3的转移。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图7和图8说明本实施方式，本实施方式的转移夹持机构包括夹持气缸4-7、夹持气缸安装架4-8、第一连杆4-9、第二连杆4-10、第三连杆4-11、第四连杆4-12、第五连杆4-13和第六连杆4-14，

夹持气缸4-7的活塞杆水平设置，夹持气缸4-7通过夹持气缸安装架4-8固定在纵向转移滑板4-5的前端面上，第一连杆4-9和第六连杆4-14位于夹持气缸4-7的上下两侧，第一连杆4-9的一端与纵向转移滑板4-5转动连接，第一连杆4-9的另一端设有向上延伸的第一凸台，第二连杆4-10的一端与第一连杆4-9的中部固接，第三连杆4-11的一端与第二连杆4-10的另一端转动连接，第三连杆4-11的另一端与夹持气缸4-7的活塞杆连接；

第六连杆4-14的一端与纵向转移滑板4-5转动连接，第六连杆4-14的另一端设有向下延伸的第二凸台，第五连杆4-13的一端与第六连杆4-14的中部固接，第四连杆4-12的一端与第五连杆4-13的的另一端转动连接，第四连杆4-12的另一端与夹持气缸4-7的活塞杆连接，第三连杆4-11的另一端和第四连杆4-12的另一端相铰接。如此设置，第一连杆4-9另一端设有向上延伸的第一凸台，第六连杆4-14另一端设有向下延伸的第二凸台，当夹持气缸4-7活塞杆收缩时，第一连杆4-9的第一凸台和第六连杆4-14的第二凸台向与关键内圆柱面相抵，实现管件的固定。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图7和图8说明本实施方式，本实施方式的辅助转移装置4还包括四个转移装置行走轮4-15，四个转移装置行走轮4-15均匀设置在转移底座4-1的底部。如此设置，便于辅助转移装置4的转移。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

工作原理

本实用新型的用于大尺寸管件打磨辅助设备能够实现大尺寸管件的上料、打磨、下料。

(一)管件上料的工作过程：

将两个定位支撑机构3并列设置在机床主轴的侧方，两个定位支撑机构3的管件夹持部与机床的三爪卡盘相对应(如图3所示)，此时两个定位支撑机构3的管件夹持部处于张开状态(如图6所示)，辅助吊装夹持机构2夹持管件，驱动辅助吊装夹持机构2沿架体滑轨1-3移动至两个定位支撑机构3的正上方，吊装气缸2-1驱动吊装夹具座2-2向下运动至两个定位支撑机构3处，吊装夹具电机2-3反转，第一吊装夹爪2-8和第二吊装夹爪2-9向两侧移动将管件放置在两个定位支撑机构3的管件夹持部(如图2所示)，此时两个定位支撑机构3的管件夹持部处于夹紧状态(如图5所示)。

纵向转移气缸4-6驱动纵向转移滑板4-5沿竖直方向运动至与管件持平，横向转移气缸4-3驱动横向转移滑块4-2沿水平方向运动至管件端部，通过辅助转移装置4的转移夹持机构将管件内径固定，撤走一个定位支撑机构3(此时，管件的一端由辅助转移装置4支撑，管件的另一端由另一定位支撑机构3支撑)，横向转移气缸4-3继续向前驱动横向转移滑块4-2运动，直至管件的端部与机床三爪前盘配合，辅助转移装置4的转移夹持机构松开管件，恢复至初始位置，至此，完成了管件的上料(如图1所示)。

(二)管件下料的工作过程：

当管件完成打磨加工后，辅助转移装置4将管件移动至两个定位支撑机构3上(如图2所示)，辅助吊装夹持机构2通过第一吊装夹爪2-8和第二吊装夹爪2-9将两个定位支撑机构3上的管件夹持，运送至下一工序，至此，完成了管件的下料。下料过程中的具体步骤参照管件上料的工作过程。