CN114851003B - 基于钢管加工用焊缝去除整形设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于钢管加工用焊缝去除整形设备，第一支撑板和第二支撑板之间安装有电推杆，电推杆的外周设置有若干个呈等角度均匀分布的侧支撑板，侧支撑板的一端转动连接有第一支撑杆，侧支撑板的另一侧转动连接有第二支撑杆，第一支撑杆与第一支撑板转动连接，第二支撑板与第二支撑板转动连接，第一支撑板的另一侧的中部安装有伺服电机，伺服电机的驱动轴端部固定连接有调节螺杆，调节螺杆上分别螺纹穿设有传动套杆和传动板，调节螺杆的外周一侧设置有打磨组件，打磨滚轮以焊缝作为轨迹进行循迹，打磨组件在打磨整平时获得足够的支撑力保持平稳，进一步提高了工作质量。
Description
技术领域
本发明涉及焊缝整形技术领域，具体涉及一种基于钢管加工用焊缝去除整形设备。
背景技术
随着优质带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步，焊缝质量不断提高，焊接钢管的品种规格日益增多，并在越来越多的领域代替了无缝钢管，焊接钢管比无缝钢管成本低、生产效率高。
公开号为CN106903466A的专利文件公开了一种焊接钢管焊缝内整形装置及工艺，包括导热板和导热板支架，所述的导热板支架包括导热板支架固定单元和导热板支架可移动单元，所述的导热板支架可移动单元上设有弹性调节***，所述的导热板支架固定单元和导热板支架可移动单元之间通过弹性调节***连接；所述的导热板设于导热板支架固定单元上，所述的导热板的上表面设有导热板沟槽，上述专利的有益效果是，具有工艺操作简单、维修更换方便且不需要每种管径配备不同装置的特点。
现有的设备在工作时常常有以下不足，在加工大型焊接钢管的焊缝时，常常采用人工打磨，对焊缝的打磨程度无法精确控制，容易造成局部的打磨效果出现大幅度波动，且对于超长的焊接钢管内侧壁焊缝，人工的打磨效率低，且现有的设备不能适用于不同直径的钢管，对于一些超长但小直径的钢管，现有设备的打磨效果差，打磨效率低，并且容易造成颗粒物污染，清理的效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的问题和不足，提供一种基于钢管加工用焊缝去除整形设备，提升了整体的工作效率。
本发明所解决的技术问题为：
(1)现有的设备在加工大型焊接钢管的焊缝时，常常采用人工打磨，对焊缝的打磨程度无法精确控制；
(2)现有的设备对于超长的焊接钢管内侧壁焊缝打磨效率低，不能适用于不同直径的钢管；
(3)现有的设备对于一些超长但小直径的钢管，现有设备的打磨效果差，打磨效率低，并且容易造成颗粒物污染。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：基于钢管加工用焊缝去除整形设备，包括第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板和第二支撑板之间安装有电推杆，电推杆的外周设置有若干个呈等角度均匀分布的侧支撑板，侧支撑板的一端转动连接有第一支撑杆，侧支撑板的另一侧转动连接有第二支撑杆，第一支撑杆与第一支撑板转动连接，第二支撑杆与第二支撑板转动连接，第一支撑板上安装有第一步进电机，第一步进电机的驱动轴端部安装有第三支撑板，第三支撑板的中部安装有伺服电机，伺服电机的驱动轴端部固定连接有调节螺杆，调节螺杆上分别螺纹穿设有传动杆套和传动板，调节螺杆的外周一侧设置有打磨组件，调节螺杆的外周另一侧设置有顶推架，侧支撑板的外侧面两端均安装有用于在钢管内进行移动的动力滚轴。
作为发明进一步的方案，传动板的外周转动连接有两个第二连接杆，第三支撑板的外周转动连接有两个呈对称设置的第一连接杆，第一连接杆与第二连接杆一一对应，其中一侧的第一连接杆和第二连接杆均与打磨组件相连，另一侧的第一连接杆和第二连接杆均与顶推架转动连接。
作为发明进一步的方案，第二支撑板的一侧安装有第二步进电机，第二步进电机的驱动轴端部安装有支撑架，支撑架上安装有转轴，且支撑架通过扭簧轴与转轴铰接，转轴的中部安装有吸尘器，吸尘器的输入端安装有吸尘罩。
作为发明进一步的方案，侧支撑板的内侧面两端均安装有一对限位架，侧支撑板的内侧面的中部设置有两个调节组件，每个调节组件包括两个尾尾相连的电滑台，电滑台的端部与限位架转动连接，相邻两个侧支撑板之间均设置有剪叉架，每个剪叉架分别与四个电滑台相互对应，剪叉架的一个活动端与一个对应的电滑台的滑块转动连接。
作为发明进一步的方案，第三支撑板上靠近伺服电机的外周固定连接有四个呈等角度均匀分布的限位滑杆，限位滑杆活动贯穿传动板。
作为发明进一步的方案，顶推架上转动连接有顶推轴，顶推轴的中部活动套接有两个顶推滚轮，顶推滚轮与打磨组件关于调节螺杆对称。
作为发明进一步的方案，打磨组件包括传动架，传动架的一侧分别与第一连接杆以及第二连接杆的端部转动连接，传动架的另一侧固定连接有安装板，安装板的一端安装有安装架，安装板的另一端安装有打磨电机，安装架的中部安装有打磨滚轮，打磨滚轮的中心穿设有传动轴，传动轴的两端分别贯穿安装架的两侧且与安装架转动连接，传动轴的两端均固定套接有从动轮，打磨电机为双轴电机，且打磨电机的两个驱动轴端部均固定套接有主传动轮，主传动轮通过传动链与从动轮进行传动。
作为发明进一步的方案，安装板的另一端靠近打磨电机的一侧安装有用于对焊缝毛刺进行探测寻迹的检测探头。
本发明的有益效果：
(1)通过启动伺服电机，转动调节螺杆，推动传动杆套，移动传动板，转动第一连接杆和第二连接杆，并启动第一步进电机，将打磨组件与焊缝相贴紧，从而通过打磨组件对焊缝上的毛刺进行打磨，当电推杆收缩时，侧支撑板沿径向朝外侧不断移动，同时电滑台移动剪叉架的活动端，并将剪叉架的活动端朝聚拢方向移动，从而通过剪叉架的支撑使得侧支撑板保持稳定，使得动力滚轴与钢管内壁的抵接保持稳定，提高装置在工作时的稳定性，避免打磨组件在工作时出现晃动，提高打磨组件的工作效果，并提升整体的打磨精度，使得钢管内的焊缝进行整形，消除毛刺，保持钢管内侧面的光滑和平整，使得焊缝毛刺的打磨精度得到精确控制；
(2)将调节螺杆的端部先放入钢管的一端内侧，随后将侧支撑板放入，最后将吸尘器和吸尘罩放入钢管内侧，随后收缩电推杆，聚拢第一支撑板和第二支撑板，转动第一支撑杆和第二支撑杆，将各个侧支撑板向靠近钢管内侧壁的方向推进，并最终使得动力滚轴与钢管内侧壁抵接，从而通过动力滚轴的驱动，使本装置能够沿着钢管进行灵活移动，通过检测探头的探测寻迹，使得第一步进电机进行转动，调整打磨组件的位置，使得打磨组件的打磨滚轮与焊缝毛刺相抵接，当动力滚轴推动侧支撑板，从而推动整个装置时，检测探头始终进行探测寻迹，并通过第一步进电机调整打磨组件，使得打磨滚轮以焊缝作为轨迹进行循迹，同时在打磨电机的驱动下，通过主传动轮和传动链带动从动轮，带动传动轴转动，进而带动打磨滚轮，对焊缝毛刺进行打磨，消除焊缝毛刺，并进行循迹除毛刺，从而对超长的焊接钢管内侧壁焊缝进行高效打磨，并适用于不同直径的钢管；
(3)当打磨组件在对钢管内侧壁上的焊缝毛刺进行打磨整平时，顶推滚轮与钢管内侧壁相抵接，从而使得打磨组件在打磨整平时获得足够的支撑力保持平稳，避免出现上下振动，影响打磨效果，同时在伺服电机的调节下，传动板逐渐向第一支撑板靠拢，使得打磨组件随着毛刺的磨平而不断向钢管内壁移动，从而将焊缝毛刺彻底清除，同时顶推滚轮随着打磨组件的移动而移动，使得在打磨组件进行打磨时，顶推滚轮始终与钢管相抵接，在装置沿着焊缝不断前进并对焊缝进行毛刺去除和整形的过程中，吸尘器在扭簧轴的弹力作用下，吸尘器的端部与钢管的内侧壁始终抵接，且吸尘罩始终罩设在吸尘器的吸尘口处，使得吸尘器对钢管内侧壁上的铁屑等颗粒物进行吸收和储存，同时通过第二步进电机转动吸尘器，使得吸尘器能够对钢管内部各处均进行吸引，保持钢管内部的干净，通过第二步进电机不断调整吸尘器的位置，从而提高钢管内壁的清洁效果，并对超长但小直径的钢管进行精细打磨，进一步提高了工作质量。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明传动板的整体结构侧视图；
图3为本发明第一支撑板的整体结构侧视图；
图4为图1中A区域的放大示意图；
图5为图1中B区域的放大示意图；
图中：1、第一支撑板；2、电推杆；3、第二支撑板；4、第一步进电机；5、第一支撑杆；6、侧支撑板；7、动力滚轴；8、第二支撑杆；9、第二步进电机；10、支撑架；11、吸尘器；12、扭簧轴；13、转轴；14、吸尘罩；15、第三支撑板；16、第一连接杆；17、顶推架；18、第二连接杆；19、传动杆套；20、限位滑杆；21、调节螺杆；22、传动板；23、伺服电机；24、顶推轴；25、顶推滚轮；26、传动架；27、安装架；28、打磨滚轮；29、传动轴；30、打磨电机；31、主传动轮；32、从动轮；33、传动链；34、限位架；35、电滑台；36、剪叉架；37、检测探头；38、安装板。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1-5所示：基于钢管加工用焊缝去除整形设备，包括第一支撑板1和第二支撑板3，第二支撑板3设置在第一支撑板1的一侧，第一支撑板1和第二支撑板3之间安装有电推杆2，电推杆2的外周设置有若干个呈等角度均匀分布的侧支撑板6，侧支撑板6的一端转动连接有第一支撑杆5，侧支撑板6的另一侧转动连接有第二支撑杆8，第一支撑杆5与第一支撑板1转动连接，第二支撑杆8与第二支撑板3转动连接，第一支撑板1上安装有第一步进电机4，第一步进电机4的驱动轴端部安装有第三支撑板15，第三支撑板15的中部安装有伺服电机23，伺服电机23的驱动轴端部固定连接有调节螺杆21，调节螺杆21上分别螺纹穿设有传动杆套19和传动板22，且传动杆套19的端部与传动板22固定连接，调节螺杆21的外周一侧设置有打磨组件，调节螺杆21的外周另一侧设置有顶推架17，侧支撑板6的外侧面两端均安装有用于在钢管内进行移动的动力滚轴7。
传动板22的外周转动连接有两个呈对称设置的第二连接杆18，第三支撑板15的外周转动连接有两个呈对称设置的第一连接杆16，第一连接杆16与第二连接杆18一一对应，其中一侧的第一连接杆16和第二连接杆18均与打磨组件相连，另一侧的第一连接杆16和第二连接杆18均与顶推架17转动连接，第二支撑板3远离第二支撑杆8的另一侧安装有第二步进电机9，第二步进电机9的驱动轴端部安装有支撑架10，支撑架10上安装有转轴13，且支撑架10通过扭簧轴12与转轴13铰接，转轴13的中部安装有吸尘器11，吸尘器11的输入端安装有用于将金属碎屑等颗粒物包裹聚拢并将吸尘器11的吸收气流进行导流的吸尘罩14；
工作时，将调节螺杆21的端部先放入钢管的一端内侧，随后将侧支撑板6放入，最后将吸尘器11和吸尘罩14放入钢管内侧，随后收缩电推杆2，聚拢第一支撑板1和第二支撑板3，转动第一支撑杆5和第二支撑杆8，将各个侧支撑板6向靠近钢管内侧壁的方向推进，并最终使得动力滚轴7与钢管内侧壁抵接，从而通过动力滚轴7的驱动，使本装置能够沿着钢管进行灵活移动，随后通过启动伺服电机23，转动调节螺杆21，推动传动杆套19，移动传动板22，转动第一连接杆16和第二连接杆18，并启动第一步进电机4，将打磨组件与焊缝相贴紧，从而通过打磨组件对焊缝上的毛刺进行打磨，使得钢管内的焊缝进行整形，消除毛刺，保持钢管内侧面的光滑和平整，同时在装置沿着焊缝不断前进并对焊缝进行毛刺去除和整形的过程中，吸尘器11在扭簧轴12的弹力作用下，吸尘器11的端部与钢管的内侧壁始终抵接，且吸尘罩14始终罩设在吸尘器11的吸尘口处，使得吸尘器11对钢管内侧壁上的铁屑等颗粒物进行吸收和储存，同时通过第二步进电机9转动吸尘器11，使得吸尘器11能够对钢管内部各处均进行吸引，保持钢管内部的干净，通过第二步进电机9不断调整吸尘器11的位置，从而提高钢管内壁的清洁效果，降低钢管内壁的残留物的数量。
侧支撑板6的内侧面两端均安装有一对限位架34，侧支撑板6的内侧面的中部设置有两个调节组件，每个调节组件包括两个尾尾相连的电滑台35，电滑台35的端部与限位架34转动连接，相邻两个侧支撑板6之间均设置有剪叉架36，每个剪叉架36分别与四个电滑台35相互对应，剪叉架36的一个活动端与一个对应的电滑台35的滑块转动连接；
当电推杆2收缩时，侧支撑板6沿径向朝外侧不断移动，同时电滑台35移动剪叉架36的活动端，并将剪叉架36的活动端朝聚拢方向移动，从而通过剪叉架36的支撑使得侧支撑板6保持稳定，使得动力滚轴7与钢管内壁的抵接保持稳定，提高装置在工作时的稳定性，避免打磨组件在工作时出现晃动，提高打磨组件的工作效果，并提升整体的打磨精度。
第三支撑板15上靠近伺服电机23的外周固定连接有四个呈等角度均匀分布的限位滑杆20，限位滑杆20活动贯穿传动板22，顶推架17上转动连接有顶推轴24，顶推轴24的中部活动套接有两个顶推滚轮25，且顶推滚轮25与顶推轴24转动连接，顶推滚轮25与打磨组件关于调节螺杆21对称，当打磨组件在对钢管内侧壁上的焊缝毛刺进行打磨整平时，顶推滚轮25与钢管内侧壁相抵接，从而使得打磨组件在打磨整平时获得足够的支撑力保持平稳，避免出现上下振动，影响打磨效果，同时在伺服电机23的调节下，传动板22逐渐向第一支撑板1靠拢，使得打磨组件随着毛刺的磨平而不断向钢管内壁移动，从而将焊缝毛刺彻底清除，同时顶推滚轮25随着打磨组件的移动而移动，使得在打磨组件进行打磨时，顶推滚轮25始终与钢管相抵接，从而进一步提高了工作质量。
打磨组件包括传动架26，传动架26的一侧分别与第一连接杆16以及第二连接杆18的端部转动连接，传动架26的另一侧固定连接有安装板38，安装板38的一端安装有安装架27，安装板38的另一端安装有打磨电机30，安装板38的另一端靠近打磨电机30的一侧安装有用于对焊缝毛刺进行探测寻迹的检测探头37，安装架27的中部安装有打磨滚轮28，打磨滚轮28的中心穿设有传动轴29，传动轴29的两端分别贯穿安装架27的两侧且与安装架27转动连接，传动轴29的两端均固定套接有从动轮32，打磨电机30为双轴电机，且打磨电机30的两个驱动轴端部均固定套接有主传动轮31，主传动轮31通过传动链33与从动轮32进行传动；
通过检测探头37的探测寻迹，使得第一步进电机4进行转动，调整打磨组件的位置，使得打磨组件的打磨滚轮28与焊缝毛刺相抵接，当动力滚轴7推动侧支撑板6，从而推动整个装置时，检测探头37始终进行探测寻迹，并通过第一步进电机4调整打磨组件，使得打磨滚轮28以焊缝作为轨迹进行循迹，同时在打磨电机30的驱动下，通过主传动轮31和传动链33带动从动轮32，带动传动轴29转动，进而带动打磨滚轮28，对焊缝毛刺进行打磨，消除焊缝毛刺，并进行循迹除毛刺，提高整体的打磨效率和打磨效果。
本发明在使用过程中，将调节螺杆21的端部先放入钢管的一端内侧，随后将侧支撑板6放入，最后将吸尘器11和吸尘罩14放入钢管内侧，随后收缩电推杆2，聚拢第一支撑板1和第二支撑板3，转动第一支撑杆5和第二支撑杆8，将各个侧支撑板6向靠近钢管内侧壁的方向推进，并最终使得动力滚轴7与钢管内侧壁抵接，从而通过动力滚轴7的驱动，使本装置能够沿着钢管进行灵活移动，随后通过启动伺服电机23，转动调节螺杆21，推动传动杆套19，移动传动板22，转动第一连接杆16和第二连接杆18，并启动第一步进电机4，将打磨组件与焊缝相贴紧，从而通过打磨组件对焊缝上的毛刺进行打磨，使得钢管内的焊缝进行整形，消除毛刺，保持钢管内侧面的光滑和平整，同时在装置沿着焊缝不断前进并对焊缝进行毛刺去除和整形的过程中，吸尘器11在扭簧轴12的弹力作用下，吸尘器11的端部与钢管的内侧壁始终抵接，且吸尘罩14始终罩设在吸尘器11的吸尘口处，使得吸尘器11对钢管内侧壁上的铁屑等颗粒物进行吸收和储存，同时通过第二步进电机9转动吸尘器11，使得吸尘器11能够对钢管内部各处均进行吸引，保持钢管内部的干净，通过第二步进电机9不断调整吸尘器11的位置，从而提高钢管内壁的清洁效果，降低钢管内壁的残留物的数量；
当电推杆2收缩时，侧支撑板6沿径向朝外侧不断移动，同时电滑台35移动剪叉架36的活动端，并将剪叉架36的活动端朝聚拢方向移动，从而通过剪叉架36的支撑使得侧支撑板6保持稳定，使得动力滚轴7与钢管内壁的抵接保持稳定，提高装置在工作时的稳定性，避免打磨组件在工作时出现晃动，提高打磨组件的工作效果，并提升整体的打磨精度；
当打磨组件在对钢管内侧壁上的焊缝毛刺进行打磨整平时，顶推滚轮25与钢管内侧壁相抵接，从而使得打磨组件在打磨整平时获得足够的支撑力保持平稳，避免出现上下振动，影响打磨效果，同时在伺服电机23的调节下，传动板22逐渐向第一支撑板1靠拢，使得打磨组件随着毛刺的磨平而不断向钢管内壁移动，从而将焊缝毛刺彻底清除，同时顶推滚轮25随着打磨组件的移动而移动，使得在打磨组件进行打磨时，顶推滚轮25始终与钢管相抵接，从而进一步提高了工作质量；
通过检测探头37的探测寻迹，使得第一步进电机4进行转动，调整打磨组件的位置，使得打磨组件的打磨滚轮28与焊缝毛刺相抵接，当动力滚轴7推动侧支撑板6，从而推动整个装置时，检测探头37始终进行探测寻迹，并通过第一步进电机4调整打磨组件，使得打磨滚轮28以焊缝作为轨迹进行循迹，同时在打磨电机30的驱动下，通过主传动轮31和传动链33带动从动轮32，带动传动轴29转动，进而带动打磨滚轮28，对焊缝毛刺进行打磨，消除焊缝毛刺，并进行循迹除毛刺，提高整体的打磨效率和打磨效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.基于钢管加工用焊缝去除整形设备，其特征在于，包括第一支撑板(1)和第二支撑板(3)，所述第一支撑板(1)和第二支撑板(3)之间安装有电推杆(2)，所述电推杆(2)的外周设置有若干个呈等角度均匀分布的侧支撑板(6)，侧支撑板(6)的一端转动连接有第一支撑杆(5)，侧支撑板(6)的另一侧转动连接有第二支撑杆(8)，第一支撑杆(5)与第一支撑板(1)转动连接，第二支撑杆(8)与第二支撑板(3)转动连接，所述第一支撑板(1)上安装有第一步进电机(4)，所述第一步进电机(4)的驱动轴端部安装有第三支撑板(15)，所述第三支撑板(15)的中部安装有伺服电机(23)，所述伺服电机(23)的驱动轴端部固定连接有调节螺杆(21)，所述调节螺杆(21)上分别螺纹穿设有传动杆套(19)和传动板(22)，所述调节螺杆(21)的外周一侧设置有打磨组件，调节螺杆(21)的外周另一侧设置有顶推架(17)，所述侧支撑板(6)的外侧面两端均安装有用于在钢管内进行移动的动力滚轴(7)；
所述传动板(22)的外周转动连接有两个第二连接杆(18)，所述第三支撑板(15)的外周转动连接有两个呈对称设置的第一连接杆(16)，第一连接杆(16)与第二连接杆(18)一一对应，其中一侧的第一连接杆(16)和第二连接杆(18)均与打磨组件相连，另一侧的第一连接杆(16)和第二连接杆(18)均与顶推架(17)转动连接；
所述侧支撑板(6)的内侧面两端均安装有一对限位架(34)，所述侧支撑板(6)的内侧面中部设置有两个调节组件，每个调节组件包括两个尾尾相连的电滑台(35)，电滑台(35)的端部与限位架(34)转动连接，相邻两个侧支撑板(6)之间均设置有剪叉架(36)，每个剪叉架(36)分别与四个电滑台(35)相互对应，剪叉架(36)的一个活动端与一个对应的电滑台(35)的滑块转动连接；
所述第三支撑板(15)上靠近伺服电机(23)的外周固定连接有四个呈等角度均匀分布的限位滑杆(20)，所述限位滑杆(20)活动贯穿传动板(22)；
所述打磨组件包括传动架(26)，所述传动架(26)的一侧分别与第一连接杆(16)以及第二连接杆(18)的端部转动连接，所述传动架(26)的另一侧固定连接有安装板(38)，所述安装板(38)的一端安装有安装架(27)，所述安装板(38)的另一端安装有打磨电机(30)；
所述安装架(27)的中部安装有打磨滚轮(28)，所述打磨滚轮(28)的中心穿设有传动轴(29)，所述传动轴(29)的两端分别贯穿安装架(27)的两侧且与安装架(27)转动连接，所述传动轴(29)的两端均固定套接有从动轮(32)，所述打磨电机(30)的两个驱动轴端部均固定套接有主传动轮(31)，主传动轮(31)通过传动链(33)与从动轮(32)进行传动，所述安装板(38)的另一端靠近打磨电机(30)的一侧安装有用于对焊缝毛刺进行探测寻迹的检测探头(37)；
所述第二支撑板(3)的一侧安装有第二步进电机(9)，第二步进电机(9)的驱动轴端部安装有支撑架(10)，支撑架(10)上安装有转轴(13)，且支撑架(10)通过扭簧轴(12)与转轴(13)铰接，转轴(13)的中部安装有吸尘器(11)，吸尘器(11)的输入端安装有吸尘罩(14)。
2.根据权利要求1所述的基于钢管加工用焊缝去除整形设备，其特征在于，所述顶推架(17)上转动连接有顶推轴(24)，所述顶推轴(24)的中部活动套接有两个顶推滚轮(25)。
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