管材壁厚外圆砂带修磨方法

摘要

本发明公开了一种管材壁厚外圆砂带修磨方法，包括床身以及安装在床身上的直线导轨，在所述直线导轨上安装有磨头机构，所述床身的两端还分别设置有上料机构和下料机构，在所述磨头机构的下方设置有辅助托轮机构和定位夹紧机构，该辅助托轮机构和定位夹紧机构均安装在床身上，并且在所述磨头机构上还安装有壁厚测量机构。本发明能够对管材的外圆壁厚在同一台机床上进行检测和修磨，不仅结构简单，操作方便，而且修磨精度和效率高，稳定性和可靠性好，保证了管件壁厚的均匀性。

主权项

一种管材壁厚外圆砂带修磨方法，其特征在于包括以下步骤：1)将工件放在上料机构(A)上，上料机构包括底座(3)和设置在底座(3)上的多个“V”形托轮(4)，所述“V”形托轮(4)沿底座(3)的长度方向布置，多个该“V”形托轮(4)由连接轴(57)同轴串连，且该连接轴(57)由安装在底座(3)上的送料电机(58)驱动；所述底座(3)上还设置有多个沿底座(3)长度方向并排布置的堆料架(5)，多个该堆料架(5)靠近“V”形托轮(4)的一端均铰接在底座(3)；所述底座(3)上还安装有横管(9)，该横管(9)沿底座(3)长度方向布置，且该横管(9)通过轴承座(10)安装在底座(3)上；在所述横管(9)上并排固套有多个上料爪(8)，每个该上料爪(8)与每个堆料架(5)和“V”形托轮(4)错开布置，且每个该上料爪(8)一端均位于两个“V”形托轮(4)之间，另一端均位于两个堆料架(5)之间；所述横管(9)上还连接有杠杆(12)，该杠杆(12)的一端固套在横管(9)上，另一端与翻料气缸(11)的活塞杆顶端相铰接，所述翻料气缸(11)下端安装在底座(3)上，该翻料气缸(11)的活塞杆竖向布置；加工时，将工件放置在翻料架(5)上靠近上料爪(8)的一端，并且倚靠在上料爪(8)上，然后驱动翻料气缸(11)的活塞下移使工件滑动到上料爪(8)上，再驱动翻料气缸(11)的活塞上移，由于上料爪(8)的中部铰接，工件沿上料爪(8)的上表面滑动到“V”形托轮(4)上，“V”形托轮(4)由送料电机(58)带动连接轴(57) 转动旋转起来，旋转起来的“V”形托轮(4)带动工件平移，最后当工件离开上料机构后，上料爪(8)恢复到原来的位置，“V”形托轮(4)停止运动；2)在所述上料机构(A)的一端端头处设置有床身(1)，在床身(1)上安装有该辅助托轮机构(D)，该辅助托轮机构(D)包括设置在床身(1)上的多个“V”形托轮(4)，所述“V”形托轮(4)沿床身(1)的长度方向布置，多个该“V”形托轮(4)之间由中间轴同轴串连，且该中间轴与连接轴(57)同轴相连；所述床身(1)上还固定有导柱(13)，且两根导柱(13)分别位于床身(1)长度方向的两端，两根导柱(13)上均活套有升降台(14)，两个所述升降台(14)之间共同连接有横梁(15)，该横梁(15)上沿长度方向并排安装有多个托轮组件(G)，且该托轮组件(G)位于磨头机构的下方；所述横梁(15)的下方还设置有升降气缸(16)，所述升降气缸(16)安装在床身(1)上，该升降气缸(16)的活塞杆竖向朝上与托轮组件(G)固定相连；工件从上料机构(A)的“V”形托轮(4)移动到床身的“V”形托轮(4)上，当工件移动到合适的位置时，升降气缸(16)向上托起横梁(15)，从而带动横梁(15)上的托轮组件(G)上移，然后使托轮组件(G)托起工件上移，最后使工件停在指定位置；3)在工件的两端端头分别设置有工件旋转电机(18)和夹紧气缸(19)，所述工件旋转电机(18)和夹紧气缸(19)均安装在床身(1)上，该工件旋转电机(18)的中心线和夹紧气缸(19)的中心线位于同一条直线上，且该工件旋转电机(18)的中心线和夹紧气缸(19)的中心线位于托轮组件(G)的正上 方，所述工件旋转电机(18)的输出端端头和夹紧气缸(19)的活塞端端头相向布置，在工件旋转电机(18)的输出端端头安装有锥形旋转顶尖(20)，夹紧气缸(19)的活塞端端头安装有锥形夹紧顶尖(21)；当工件上升到指定的位置后，锥形夹紧顶尖(21)在夹紧气缸(19)的推力作用下推动工件向锥形旋转顶尖(20)靠近，最后通过锥形旋转顶尖(20)和锥形夹紧顶尖(21)共同夹紧工件，然后工件旋转电机(18)带动锥形旋转顶尖(20)旋转，从而带动工件旋转；4)在所述床身(1)沿床身(1)长度方向安装有直线导轨(2)，该直线导轨(2)上设置有磨头机构(C)，所述磨头机构(C)包括滑车(25)，该滑车(25)安装在直线导轨(2)上，在所述滑车(25)上固定连接有伺服电机(26)，该伺服电机(26)的输出端与减速机(27)的输入端相连，该减速机(27)的输出轴竖直向下伸出滑车(25)的下表面，所述减速机(27)的输出轴位于滑车(25)下表面的下端固套有齿轮(28)，该齿轮(28)与齿条(29)相啮合，所述齿条(29)沿直线导轨(2)方向布置在床身(1)上；在所述滑车(25)上还竖向设置有立柱(59)，该立柱(59)的顶端水平连接有底板(63)，且在该底板(63)上安装有电机(60)，所述立柱(59)上还安装有砂带磨头，所述砂带磨头包括第一同步轮(65)、第二同步轮(66)、第三同步轮(67)和压紧轮(68)，所述第一同步轮(65)通过第一同步带(69)与电机(60)的输出轴相连；所述第一同步轮(65)固套在传动轴(70)的一端，该传动轴(70)的另一端固套有第二同步轮(66)，且该传动轴(70)的中部活套在磨头机构支座(71)内，所述磨头机构支座(71)固定连接在立柱(59)上，且该磨头机构支座(71) 位于底板(63)的下方；所述第二同步轮(66)通过第二同步带(72)与第三同步轮(67)相连，在第二同步轮(66)和第三同步轮(67)的四周设置有盖板(73)，该盖板(73)的一侧固定连接有回转套(74)，所述回转套(74)活套在磨头机构支座(71)内，该回转套(74)内活套有传动轴(70)，所述第三同步轮(67)固套在主轴(73)上，该主轴(73)活套在盖板(73)上，且该主轴(73)的一端从盖板(73)的一侧伸出，在主轴(73)伸出盖板(73)的部分固套有砂带轮(77)，在所述砂带轮(77)上缠绕有砂带(80)；当工件夹紧后，砂带轮(77)上的砂带(80)以一定的浮动压力与工件接触，然后伺服电机(26)通过减速机(27)带动齿轮(28)旋转，齿轮(28)与安装在床身上的齿条(29)啮合并带动滑车(25)水平移动，从而使安装在滑车(28)上的磨头机构(C)沿工件方向水平移动，同时电机(60)通过第一同步带(69)带动第一同步轮(65)旋转，再通过传动轴(70)带动第二同步轮(66)旋转，第二同步轮(66)通过第二同步带(72)带动第三同步轮(67)旋转，再通过主轴(73)带动砂带轮(77)上的砂带(80)磨削工件表面，直至整根工件外表面抛光完毕；5)在所述底板(63)的底部还安装有防水壳(81)，该防水壳(81)的上端固定连接在底板(63)上，该防水壳(81)的下端向立柱(59)方向倾斜且与立柱(59)的下端相连，所述防水壳(81)的侧板上安装有壁厚测量机构(F)，所述壁厚测量机构(F)包括滑座(31)，该滑板(32)与滑杆座(33)相固定，在滑杆座(33)中通过滑动轴承(34)支承有滑杆(35)，该滑杆(35)的上端与气缸(36)的活塞杆相固定，气缸(36)安装于滑杆座(33)的顶部，滑杆(35)的下端与双铰链座(37)的顶部固定连接，所述双铰链座(37)的底部 与连接架(38)铰接，该连接架(38)与探头支撑壳体(39)的上端固定，所述探头支撑壳体(39)的内腔(39a)的上端为扩口，该扩口中装有封盖组件，且封盖组件中穿设有调节杆(44)，该调节杆(44)与封盖组件螺纹配合，且调节杆(44)的下端安装超声波探头(40)，所述探头支撑壳体(39)下端与尼龙块(41)相连，该尼龙块(41)的中心孔(41a)与探头支撑壳体(39)的内腔(39a)连通，并且尼龙块(41)的底部设有圆弧形的通槽(41b)，尼龙块(41)的中心孔(41a)的下孔口在该通槽(41b)的槽底；在所述探头支撑壳体(39)的中部开有一个进液口，探头支撑壳体(39)的上部开有多个出液口，所述进液口和出液口均与探头支撑壳体(39)的内腔(39a)相通；抛光后的工件，开始进入壁厚检测阶段，检测时，我们每隔150mm检测一个截面，每个截面选取15个点，即每隔24°检测一个点，然后驱动气缸(36)动作，使气缸(36)的活塞杆带动滑杆(35)向下移动，悬挂安装在双铰链座(37)上的各部件随滑杆(35)一起下移，直至尼龙块(41)底部的圆弧形通槽(41b)抵接在工件上；通过进液口向探头支撑壳体(39)的内腔(39a)中注入耦合剂，使超声波探头(40)完全淹没在耦合剂中，工件的部分管壁也浸入耦合剂中，多余耦合剂从出液口流出探头支撑壳体(39)外；控制超声波探头(40)发射超声波进行壁厚测量；转动工件，使尼龙块(41)底部的圆弧形通槽(41b)抵接在同一截面的下一个检测点上；重复步骤，直至同一截面上的所有检测点完成壁厚测量；然后通过气缸(36)将尼龙块(41)抬起，使尼龙块(41)移动到工件轴向的下一截面的第一个检测点，然后重复检测步骤，直至所有截面的壁厚测量完成；6)管材经过壁厚检测后，得到各个截面的壁厚数据传递给计算机处理，数据的处理方式为现有技术，在此不作赘述；壁厚数据经过处理后，得到壁厚值 超出规定偏差的部分，把壁厚值超出规定偏差的部分命名为“壁厚值过大处”；7)针对管材“壁厚值过大处”，伺服电机(26)控制滑车(25)移动到工件需要磨削的位置，然后在磨头机构(9)进刀的同时，工件旋转电机(18)把工件的“壁厚值过大处”来回旋转于磨头机构(C)的磨削位置，从而使磨头机构(C)磨削掉“壁厚值过大处”的外表面，直到壁厚值达到规定的要求；8)重复步骤5)，对修磨后的管材进行壁厚检测，检测后若壁厚值达到规定的要求，则壁厚修磨完毕，若壁厚值未达到规定的要求，则重复步骤7)和步骤8)再次生成修磨程序对壁厚进行自动修磨，直到壁厚值达到规定的要求；9)对修磨后壁厚值达到要求的工件重复步骤4)进行整体抛光；10)加工完毕后，松开夹紧气缸(19)，使托轮组件(G)拖住工件，驱动升降气缸(16)的活塞杆下移，使工件下落到床身的“V”形托轮(4)上，然后从床身上的“V”形托轮(4)移动到下料机构(B)的“V”形托轮(4)上，下料机构(B)的机构与上料机构(A)相同，下料过程与步骤1)相反。