CN219336151U - 止口加工机构及托辊加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种止口加工机构及托辊加工设备，止口加工机构用于加工托辊的止口，止口加工机构包括：两组定位组件，两组定位组件相对设置，以分别用于对托辊的两端进行定位，其中，定位组件上设有多个夹紧工装，多个夹紧工装分别用于定位不同型号的托辊；两个驱动单元，两个驱动单元与两个定位组件对应的设置，其中，驱动单元和定位组件相对可移动地设置，以与定位组件上相应地夹紧工装配合对托辊进行定位。本实用新型的止口加工机构解决了现有技术中的止口加工机构加工效率低、成本高的问题。

Description

止口加工机构及托辊加工设备

技术领域

本实用新型涉及托辊制造技术领域，具体而言，涉及一种止口加工机构及托辊加工设备。

背景技术

目前市场上关于托辊止口加工的主要方式为两端车削或两端镗孔，但无论哪种加工方式都需要将钢管夹紧后方可进行后续加工，夹紧钢管就需要专用的夹紧工装，而且针对每种直径的钢管均需配备不同的夹紧定位工装，工装储备量大，而且加工过程中更换托辊型号时需停产更换夹紧定位工装，每次更换工装约2个小时，极大地降低加工效率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种止口加工机构及托辊加工设备，以解决现有技术中的止口加工机构加工效率低、成本高的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种止口加工机构，用于加工托辊的止口，止口加工机构包括：两组定位组件，两组定位组件相对设置，以分别用于对托辊的两端进行定位，其中，定位组件上设有多个夹紧工装，多个夹紧工装分别用于定位不同型号的托辊；两个驱动单元，两个驱动单元与两个定位组件对应的设置，其中，驱动单元和定位组件相对可移动地设置，以与定位组件上相应地夹紧工装配合对托辊进行定位。

进一步地，夹紧工装包括定位孔，多个夹紧工装上的定位孔的直径均不相同。

进一步地，两组定位组件沿预设方向间隔地设置，其中，多个夹紧工装沿垂直于预设方向的方向依次设置。

进一步地，止口加工机构还包括：导轨组件，两组定位组件分别可移动地设置在导轨组件上，以相互靠近或远离。

进一步地，止口加工机构还包括：两个滑动座，两个滑动座分别与导轨组件可移动地连接，两个定位组件一一对应地设置在两个滑动座上，两个驱动单元分别设置在两个定位组件相互远离的一侧。

进一步地，止口加工机构还包括：伺服电机；传动丝杠，传动丝杠设置在导轨组件上并沿导轨组件的方向延伸，其中，传动丝杠具有两个螺纹相反的螺纹段，两个滑动座分别与两个螺纹段驱动连接，伺服电机与传动丝杠驱动连接，以通过驱动传动丝杠转动同时控制两个滑动座相互靠近或远离移动。

进一步地，定位组件固定设置在滑动座上，驱动单元沿垂直于导轨组件导向方向的方向可移动地设置在滑动座上。

进一步地，多个夹紧工装环绕设置在定位组件上。

进一步地，定位组件包括圆盘，圆盘可转动地设置，其中，多个夹紧工装环绕设置在圆盘上。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种托辊加工设备，包括沿预设方向依次设置地切割机构，切割机构对钢管进行切割；止口加工机构，止口加工机构用于对切割机构切割后的钢管进行止口加工；穿轴机构，穿轴机构用于对切割后的钢管进行穿轴；加工***，加工***包括沿预设方向依次设置地轴承座安装机构、轴承安装机构、内卡簧安装机构和密封机构，其中，加工***为多个，多个加工***并排设置，穿轴机构可选择的向多个加工***中的一个输送穿轴后的钢管。

应用本实用新型的技术方案的止口加工机构，主要用于加工托辊的止口，止口加工机构包括两组定位组件和两个驱动单元，两组定位组件相对设置，以分别用于对托辊的两端进行定位，为了提高更换夹紧工装的效率，本实用新型在定位组件上设有多个夹紧工装，多个夹紧工装分别用于定位不同型号的托辊的外侧；两个驱动单元与两个定位组件对应的设置，其中，驱动单元上设有定位轴，用于定位托辊的内侧，驱动单元和定位组件相对可移动地设置，以与定位组件上相应地夹紧工装配合对托辊进行定位。

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实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的止口加工机构的实施例的主视图；

图2示出了本实用新型的止口加工机构的实施例的侧视图；

图3示出了本实用新型的托辊加工设备的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、切割机构；11、送料机构；20、穿轴机构；31、轴承座安装机构；311、轴承座压装装置；312、轴承座焊接装置；32、轴承安装机构；33、内卡簧安装机构；34、密封机构；35、动平衡检测机构；36、托辊检测机构；40、止口加工机构；41、定位组件；411、夹紧工装；42、驱动单元；43、导轨组件；44、滑动座；45、传动丝杠；50、清理机构；60、转运机器人；70、控制器；80、打标机；90、码垛机器人。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了解决现有技术中的止口加工机构加工效率低、成本高的问题，本实用新型提供了一种止口加工机构。

请参考图1至图3，本实用新型提供了一种止口加工机构，主要用于加工托辊的止口，止口加工机构包括两组定位组件41和两个驱动单元42，两组定位组件41相对设置，以分别用于对托辊的两端进行定位，为了提高更换夹紧工装411的效率，本实用新型在定位组件41上设有多个夹紧工装411，多个夹紧工装411分别用于定位不同型号的托辊的外侧；两个驱动单元42与两个定位组件41对应的设置，其中，驱动单元42上设有定位轴，用于定位托辊的内侧，驱动单元42和定位组件41相对可移动地设置，以与定位组件41上相应地夹紧工装411配合对托辊进行定位。

根据一种实施方式，定位组件41可以采用一个安装盘，两个定位组件41的安装盘平行地设置，多个夹紧工装411均布在安装盘上，在使用时，将相应型号的托辊与夹紧工装411匹配即可，本实用新型可以采用定位组件41移动，驱动单元42固定的形式，也可以采用定位组件41固定，驱动单元42相对定位组件41移动的形式，例如：

定位组件41固定设置在滑动座44上，驱动单元42沿垂直于导轨组件43导向方向的方向可移动地设置在滑动座44上，此外，驱动单元42还能够沿着预设方向移动，托辊移动至定位组件41上匹配的夹紧工装411的位置，驱动单元42先沿垂直于预设方向的方向移动至于该夹紧工装411对应的位置，然后驱动单元42在沿预设方向移动，使驱动单元42上的定位轴***夹紧工装411定位孔的中心，从而实现对托辊的定位。

夹紧工装411包括定位孔，多个夹紧工装411上的定位孔的直径均不相同。两组定位组件41沿预设方向间隔地设置，其中，多个夹紧工装411沿垂直于预设方向的方向依次设置。

为了方便定位孔的布置和调节，多个定位孔沿预设方向的直径依次变大或变小，通过调节定位组件41的位置或调节托辊的位置与对应的定位孔匹配以实现对托辊钢管的固定。

止口加工机构还包括：导轨组件43和两个滑动座44，两组定位组件41分别可移动地设置在导轨组件43上，以相互靠近或远离。两个滑动座44分别与导轨组件43可移动地连接，两个定位组件41一一对应地设置在两个滑动座44上，两个驱动单元42分别设置在两个定位组件41相互远离的一侧。止口加工机构还包括伺服电机和传动丝杠45，传动丝杠45设置在导轨组件43上并沿导轨组件43的方向延伸，其中，传动丝杠45具有两个螺纹相反的螺纹段，两个滑动座44分别与两个螺纹段驱动连接，伺服电机与传动丝杠45驱动连接，以通过驱动传动丝杠45转动同时控制两个滑动座44相互靠近或远离移动。

本实用新型的导轨组件43包括两条平行设置地导轨，滑动座44可移动地设置在两条导轨上，滑动座44通过丝杠螺母与传动丝杠45连接，伺服电机根据托辊钢管的型号驱动两个滑动座44相对移动，传动丝杠45采用双丝杠。

根据另一种定位组件41的设置方式，多个夹紧工装411环绕设置在定位组件41上。定位组件41包括圆盘，圆盘可转动地设置，其中，多个夹紧工装411环绕设置在圆盘上。驱动电机驱动圆盘转动，以将与托辊匹配的夹紧工装411转动至加工位置，此时，驱动单元42只需要沿着预设方向移动即可。

根据一种实施例，将5种管径的夹紧工装411整合到一套对称的定位组件41上，如图1所示，由绝对值伺服电机控制驱动单元42前后移动。加工过程中需要更换托辊规格时，启动绝对值伺服电机将驱动单元42移动至相应管径夹紧工装411的加工中心线上即可。同时，在电控***中预设自动纠偏功能，当平行盘发生前后偏移时，绝对值伺服电机自动启动进行纠偏。

本实用新型的定位组件41将所有规格夹紧工装411整合到一套定位组件41的安装盘上，解决了因加工制造过程中更换工装造成的产能损失，极大地提高了托辊的加工效率。利用激光红外线检测止口深度、止口挡距。配置AI视觉识别***，判断切削质量，检测结果反馈车止口设备，并修订切割参数。

设备根据目标型号自动切换工装位置，实现不停产柔性换装，提高自动换生产线加工效率，解决了因换型造成的产能损失。

可以有效的减少不同类型夹紧定位工装的储备数量。

生产过程中自动检测监测本工序加工质量，从而提高成品托辊质量。

此外，本实用新型还可以用液压***代替绝对值伺服电机驱动安装盘的前后移动。

本实用新型还提供了一种托辊加工设备，包括沿预设方向依次设置地切割机构、止口加工机构、穿轴机构和加工***，切割机构对钢管进行切割；止口加工机构用于对切割机构切割后的钢管进行止口加工；穿轴机构用于对切割后的钢管进行穿轴；加工***包括沿预设方向依次设置地轴承座安装机构、轴承安装机构、内卡簧安装机构和密封机构，其中，加工***为多个，多个加工***并排设置，穿轴机构可选择的向多个加工***中的一个输送穿轴后的钢管。

本实用新型还提供了的托辊生产设备，请参考图3，包括沿预设方向依次设置地切割机构10、穿轴机构20和两个加工***，切割机构10用于切割钢管；穿轴机构20用于对切割后的钢管进行穿轴；两个加工***沿与预设方向垂直的方向间隔设置，加工***包括沿预设方向依次设置地轴承座安装机构31、轴承安装机构32、内卡簧安装机构33和密封机构34；其中，穿轴机构20可选择的向两个加工***中的一个输送穿轴后的钢管。

本实用新型的托辊生产设备设置了两个加工***，两个加工***上根据加工托辊的型号不同配备了多个工装，切割完的钢管在穿轴后根据选择进入到相应的加工***进行加工，克服了不同型号托辊换线的不便，此外，当一条加工***的生产线进行维护修理时，可以随时切换到另一条加工***，大大提高了生产效率。

托辊生产设备还包括设置在切割机构前面的送料机构11，送料机构11采用自动上料，以给切割机构进行供料。

此外，本实用新型的切割机构10包括激光切割装置，以能够对不同型号的钢管进行切割，激光切割不受钢管型号的影响，能够对不同型号的钢管进行切割。

托辊生产设备还包括：第一检测组件和止口加工机构40，第一检测组件用于检测切割机构10切割后的钢管的结构，以在检测到切割后的钢管的结构损伤后发出信号；止口加工机构40设置在切割机构10和穿轴机构20之间，以对切割机构10切割的钢管进行加工。

通过设置第一检测组件来检查切割机构10切割完的钢管是否合格，不合格的产品及时挑出，以避免浪费后续的加工过程，第一检测机构可以采用视觉检测***，对钢管进行拍照检测以检查钢管外观和形状，或采用激光检测，检测钢管内部是否受损。

托辊生产设备还包括清理机构50和第二检测组件，清理机构50设置在止口加工机构40和穿轴机构20之间以清理止口加工机构40加工完的钢管；第二检测组件用于检测止口加工机构40加工后的钢管的止口结构，以在检测到钢管的止口结构损伤后发出信号。

通过设置第二检测组件来检查止口加工机构40加工完的止口是否合格，不合格的产品及时挑出，以避免浪费后续的加工过程，第二检测机构可以采用视觉检测***，对钢管进行拍照检测以检查钢管止口的外观和形状，或采用激光检测，检测钢管止口内部是否受损。

托辊生产设备还包括转运机器人60，转运机器人60设置在穿轴机构20和两个加工***之间，以将穿轴机构20加工后的钢管输送至两个加工***中的一个加工***上。

该转运机器人60在抓取钢管时具有多个状态，根据一种状态，根据选定的程序抓取钢管朝向两组加工***中的一组移动，如果该组加工***出现故障，则调整程序控制转运机器人60抓取钢管移动至另一个加工***中；根据另一种状态，转运机器人60可以交替向两个加工***上移送钢管，两个加工***同时对钢管进行加工，提高了托辊后续的加工效率。

托辊生产设备还包括：第三检测组件和控制器70，第三检测组件采用视觉检测设备来检测钢管的规格；控制器70分别与转运机器人60和两个加工***控制连接，以根据第三检测组件的检测结果控制加工***更换相应的加工工装，并控制转运机器人60将钢管输送至相应的加工***。

轴承座安装机构31包括沿预设方向依次设置地轴承座压装装置311和轴承座焊接装置312，轴承座压装装置311用于对钢管的两端分别压装轴承座，轴承座焊接装置312用于将压装后的轴承座焊接固定在钢管上。

加工***还包括动平衡检测机构35，动平衡检测机构35设置在轴承座安装机构31和轴承安装机构32之间，以对安装轴承座后的钢管进行检测，通过动平衡检测机构35检测托辊转起来的均衡性。

加工***还包括托辊检测机构36，托辊检测机构36设置在密封机构34远离内卡簧安装机构33的一侧，以检测托辊的跳动指标、防护性能和旋转助力的大小。

托辊生产设备还包括：打标机80和码垛机器人90，打标机80设置在加工***沿预设方向的后方以对加工***加工完的托辊进行编码打标；码垛机器人90设置在打标机80的一侧，以根据打标机80的编码信息将托辊移走并码垛。

本实用新型的托辊生产设备采用如下工艺流程：

钢管切断-车止口-钢管内部清屑-自动穿轴-自动压装轴承座-自动焊接轴承座-动平衡检测及自动补偿-自动压装轴承-内卡簧自动安装-密封组件自动压装-托辊性能检测-托辊激光打标-机器人码垛，以上工艺流程全部自动化实现。

托辊辊壳即钢管的切断采用激光切割的方式，更改托辊型号时无需更换工装，托辊止口加工机构40采用一键快速换装的方式。自动穿轴工序后的设备分为两条并列的加工***，更换托辊型号或设备检修时一键切换自动转换。各工序配置自动检测及加工参数自我修复***。同时***配备自动钢管储料***，各工位配置智能料仓，智能料仓布局在并列两线的外侧，两条加工***内侧配置双线独立分段式物流***。生产线设备分段式就地监控，数据实时上传集控中心。

配置集中控制中心、就地控制平台、PC终端和手机终端，实现多点多方式的同步全面的信息化、自动化、数字化和监控管理。集中控制中心控制整条生产线的自动控制和管理功能。同时具备对整线***控制、数据采集、数据显示、***管理、故障判断、故障分析等功能。***具有根据故障等级、质量问题等条件设定，自动执行报警和停机。

集中控制中心具有就地和远程控制功能：可独立设定加工参数和生产指令，就地控制平台接收指令后，实现整条生产线就地自动化生产功能；同时其可接收上级管理***下发的生产指令，对不同规格产品进行参数自动调节和修正，执行生产任务。集控平台设置在生产现场，配操作室。集中控制中心可存储一个月以上***数据，检测周期不大于1秒。

两条加工***中的一条线自动生产的同时，另一条线可根据生产计划中不同产品规格对设备参数自动调节和修正，一条线生产计划完成时***自动切换至另一条线进行生产，无需人工干预，实现全过程的自动化生产。

整线分岗位配置智能料仓，智能料仓用于轴承座、轴承、密封组件的预置存放，满足此生产线加工范围内不同规格的物料预置存放。各料仓有计数功能，可设定料仓最少储料数量，当达到该数值，自动报警提醒有补料需求。

分岗位建立工装模具自动存储库，设计模具电子码，根据生产计划自动选取匹配型号模具，保证模具出库、入库过程准确无误。建立刀头自动存储库，形成刀头电子档案，根据生产技术自动选取匹配型号刀头。

托辊生产线按照图3中的布置示意图布置，一线生产、一线备用换装，实现不停产、不同类型托辊加工的即时转换的功能。

整线设备为纵向布置，实现加工附件单侧喂料的功能。

整线配备自检测、自修复***，实现产品质量的在线自检测、自修复的功能。

整线细分为若干个就地控制单元，就地控制单元与集控中心数据实时共享，实现可单独生产也可联动生产的功能。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种止口加工机构，用于加工托辊的止口，其特征在于，所述止口加工机构包括：

两组定位组件(41)，两组所述定位组件(41)相对设置，以分别用于对托辊的两端进行定位，其中，所述定位组件(41)上设有多个夹紧工装(411)，多个所述夹紧工装(411)分别用于定位不同型号的托辊；

两个驱动单元(42)，两个所述驱动单元(42)与两个所述定位组件(41)对应的设置，其中，所述驱动单元(42)和所述定位组件(41)相对可移动地设置，以与所述定位组件(41)上相应地所述夹紧工装(411)配合对所述托辊进行定位。

2.根据权利要求1所述的止口加工机构，其特征在于，所述夹紧工装(411)包括定位孔，多个所述夹紧工装(411)上的所述定位孔的直径均不相同。

3.根据权利要求1所述的止口加工机构，其特征在于，两组所述定位组件(41)沿预设方向间隔地设置，其中，所述多个所述夹紧工装(411)沿垂直于所述预设方向的方向依次设置。

4.根据权利要求1所述的止口加工机构，其特征在于，所述止口加工机构还包括：

导轨组件(43)，两组所述定位组件(41)分别可移动地设置在所述导轨组件(43)上，以相互靠近或远离。

5.根据权利要求4所述的止口加工机构，其特征在于，所述止口加工机构还包括：

两个滑动座(44)，两个所述滑动座(44)分别与所述导轨组件(43)可移动地连接，两个所述定位组件(41)一一对应地设置在两个所述滑动座(44)上，两个所述驱动单元(42)分别设置在所述两组定位组件(41)相互远离的一侧。

6.根据权利要求5所述的止口加工机构，其特征在于，所述止口加工机构还包括：

伺服电机；

传动丝杠(45)，所述传动丝杠(45)设置在所述导轨组件(43)上并沿所述导轨组件(43)的方向延伸，其中，所述传动丝杠(45)具有两个螺纹相反的螺纹段，两个所述滑动座(44)分别与两个所述螺纹段驱动连接，所述伺服电机与所述传动丝杠(45)驱动连接，以通过驱动所述传动丝杠(45)转动同时控制两个所述滑动座(44)相互靠近或远离移动。

7.根据权利要求5所述的止口加工机构，其特征在于，所述定位组件(41)固定设置在所述滑动座(44)上，所述驱动单元(42)沿垂直于所述导轨组件(43)导向方向的方向可移动地设置在所述滑动座(44)上。

8.根据权利要求1所述的止口加工机构，其特征在于，多个所述夹紧工装(411)环绕设置在所述定位组件(41)上。

9.根据权利要求8所述的止口加工机构，其特征在于，所述定位组件(41)包括圆盘，所述圆盘可转动地设置，其中，多个所述夹紧工装(411)环绕设置在所述圆盘上。

10.一种托辊加工设备，其特征在于，包括沿预设方向依次设置地

切割机构(10)，所述切割机构(10)对钢管进行切割；

止口加工机构(40)，所述止口加工机构(40)用于对所述切割机构(10)切割后的钢管进行止口加工；

穿轴机构(20)，所述穿轴机构(20)用于对切割后的钢管进行穿轴；

加工***，所述加工***包括沿所述预设方向依次设置地轴承座安装机构(31)、轴承安装机构(32)、内卡簧安装机构(33)和密封机构(34)，其中，所述加工***为多个，多个所述加工***并排设置，所述穿轴机构(20)可选择的向多个所述加工***中的一个输送穿轴后的钢管。

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