一种用于铸管切环倒角的自动化设备的制作方法

本发明属于机械设备领域，涉及铸管的切环和倒角设备，具体的涉及一种用于铸管切环倒角的自动化设备。

背景技术：

目前，球墨铸铁管在中低压管网中已应用非常广泛，主要应用在输气、供水、排水等方面，球墨铸铁管具有运行安全可靠，破损率低，施工维修方便，快捷，防腐性能优异，可适用于非开挖施工，诸多优点使得球墨铸铁管近年来发展迅猛，普及越来越广。

在球墨铸铁管整个生产线中，在退火炉之后整涂之前部分铸管需要切环，全部铸管需要倒角，现有铸管生产线采用专用设备完成上述工作，分两个工位完成，两个工位分别放切环机和倒角机，完成切环和倒角工作。切环机和倒角机都是人为操控，工作量较大，工作环境恶劣，特别是切环时火花四射，极易引起人员伤害。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术问题。提供了一种设计巧妙、加工精确的用于铸管切环倒角的自动化设备。

本发明采用的技术方案为：一种用于铸管切环倒角的自动化设备，包括切环倒角装置、铸管插口端面检测装置、铸管支撑装置、铸管定位装置和控制器；所述切环倒角装置包括六自由度机械手、切割电机、磨头和切割片，所述切割电机与六自由度机械手的T轴转动连接，所述切割电机的两端均设有输出轴，所述切割电机一端的输出轴与磨头固定连接、另一端的输出轴与切割片固定连接；所述铸管插口端面检测装置包括支架和光栅，所述光栅固定在支架上；所述光栅位于铸管的切割端、所述铸管支撑装置位于铸管下方，所述铸管定位装置位于铸管承口端；所述切割电机、六自由度机械手和光栅均与控制器电连接。

进一步的，所述铸管支撑装置包括主动托轮组和从动托轮组，所述主动托轮组包括电机减速机、主动托轮底座、第一托轮和第二托轮，所述第一托轮和第二托轮的中心穿置有轮轴、且轮轴两端设置有轴承，所述轴承固定在主动托轮底座上，且第一托轮和第二托轮沿铸管垂直方向并排设置；所述第一托轮轮轴的一端与电机减速机的转轴固定连接，所述电机减速机与控制器相连；所述从动托轮组包括从动托轮底座、第三托轮和第四托轮，所述第三托轮和第四托轮的中心穿置有轮轴、且轮轴两端设置有轴承，所述轴承固定在从动托轮底座上，且第三托轮和第四托轮沿铸管垂直方向并排设置。

进一步的，所述铸管定位装置包括定位底座和挡轮，所述挡轮借助转轴与定位底座固定连接。

进一步的，所述铸管切环倒角的自动化设备还包括铸管运输装置，所述铸管运输装置包括带车轮的车体、升降装置和驱动机构，所述升降装置包括举升机构、空气弹簧和支撑板；所述驱动机构位于车体上驱动车轮运转，所述举升机构的底部固定在车体上、顶部与支撑板下表面的中央固定连接；所述支撑板上表面设有V型托、下表面的四周与空气弹簧一端固定连接，所述空气弹簧的另一端固定在车体上。

进一步的，所述空气弹簧借助气管与气源相连接，所述驱动机构借助电缆与电源相连；所述车体上还设有拖链，所述气管和电缆穿置在拖链中。

进一步的，所述升降装置为并排的两组。

进一步的，所述举升机构为剪刀撑。

本发明获得的有益效果为：本发明既能完成对铸管的切环，又能完成切环后的倒角，实现从铸管进入该工位到离开该工位整个过程的无人化作业。机械手根据工艺要求切割铸管插口长短和倒角，六自由度机械手能够达到各种姿态，光栅定位准确，保证了一机两用的功能，自动化程度明显提高；铸管运输装置的升降装置为并排的两组，两个工位既可单独控制，也可整体控制，空气弹簧结构简单、成本低，剪刀撑起导向作用，保证铸管垂直举升和降落；主动托轮组和从动托轮组起切环和倒角时起支撑作用，当进行倒角时，铸管需要旋转，主动托轮组带有驱动电机，可带动铸管转动，从动托轮组起到辅助支撑的作用，整个转动过程更加平稳；当进行插口倒角时，挡轮机构可防止铸管轴向蹿动。

附图说明

图1为本发明切环倒角工位整体结构示意图；

图2为本发明切环倒角装置的俯视图；

图3为本发明主动托轮组的侧面结构示意图；

图4为本发明从动托轮组的侧面结构示意图；

图5为本发明铸管定位装置结构示意图；

图6为本发明铸管运输装置的侧面结构示意图。

其中1代表六自由度机械手、2代表光栅、3代表铸管、4代表电机减速机、5代表主动托轮底座、6代表第一托轮、7代表第二托轮、8代表从动托轮底座、9代表磨头、10代表切割电机、11代表切割片、12代表支架、13代表第三托轮、14代表第四托轮、15代表定位底座、16代表挡轮、17代表车轮、18代表车体、19代表驱动机构、20代表举升机构、21代表空气弹簧、22代表支撑板、23代表V型托、24代表拖链。

具体实施方式

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

如图1-2所示，一种用于铸管切环倒角的自动化设备，包括切环倒角装置、铸管插口端面检测装置、铸管支撑装置、铸管定位装置和控制器；所述切环倒角装置包括六自由度机械手1、切割电机10、磨头9和切割片11，所述切割电机10与六自由度机械手1的T轴转动连接，所述切割电机10的两端均设有输出轴，所述切割电机10一端的输出轴与磨头9固定连接、另一端的输出轴与切割片11固定连接；所述铸管插口端面检测装置包括支架12和光栅2，所述光栅2固定在支架12上；所述光栅2位于铸管3的切割端、所述铸管支撑装置位于铸管3下方，所述铸管定位装置位于铸管3承口端；所述切割电机10、六自由度机械手1和光栅2均与控制器电连接。

如图3-4所示，所述铸管支撑装置包括主动托轮组和从动托轮组，所述主动托轮组包括电机减速机4、主动托轮底座5、第一托轮6和第二托轮7，所述第一托轮6和第二托轮7的中心穿置有轮轴、且轮轴两端设置有轴承，所述轴承固定在主动托轮底座5上，且第一托轮6和第二托轮7沿铸管3垂直方向并排设置；所述第一托轮6轮轴的一端与电机减速机4的转轴固定连接，所述电机减速机4与控制器相连；所述从动托轮组包括从动托轮底座8、第三托轮13和第四托轮14，所述第三托轮13和第四托轮14的中心穿置有轮轴、且轮轴两端设置有轴承，所述轴承固定在从动托轮底座8上，且第三托轮13和第四托轮14沿铸管3垂直方向并排设置。

如图5所示，所述铸管定位装置包括定位底座15和挡轮16，所述挡轮16借助转轴与定位底座15固定连接。

如图6所示，所述铸管切环倒角的自动化设备还包括铸管运输装置，所述铸管运输装置包括带车轮17的车体18、并排的两组升降装置和驱动机构19，所述升降装置包括剪刀撑举升机构20空气弹簧21和支撑板22；所述驱动机构19位于车体18上驱动车轮运转，所述举升机构20的底部固定在车体18上、顶部与支撑板22下表面的中央固定连接；所述支撑板22上表面设有V型托23、下表面的四周与空气弹簧21一端固定连接，所述空气弹簧21的另一端固定在车体18上。所述空气弹簧21借助气管与气源相连接，所述驱动机构借助电缆与电源相连；所述车体18上还设有拖链24，所述气管和电缆穿置在拖链24中。

具体实施时：以铸管DN100-300为例，对铸管DN100-300进行切环倒角。整个切环倒角装置准备就绪后，铸管运输装置将位于其V型托23上的铸管3运至该工位，气源对空气弹簧21进行充气，剪刀撑开始收缩，将铸管3举起；然后车体18运行到主动轮组和从动轮组中间，气源通过气管对空气弹簧21进行放气，剪刀撑开始伸展为自然状态，将铸管3下放到主动轮组的第一托轮6和第二托轮7和从动轮组的第三托轮13和第四托轮14上，从动托轮组和主动托轮组将铸管3支撑起来；铸管插口端面检测装置中的光栅2检测铸管3插口端面位置，信号传递给控制器，控制器再控制六自由度机械手1上的切割电机10带动切割片11转动，根据工艺要求切割插口环大小。对于切环完的铸管3或者不需切环的铸管3进行倒角，当铸管3到切环工位后，控制器控制主动托轮组的电机减速机4运转，带动铸管3旋转，保证铸管3有向承口端蹿动趋势，当铸管3承口紧挨铸管定位装置中的挡轮16时，铸管3仅旋转，而不会有轴向蹿动，铸管插口端面检测装置中的光栅2检测铸管3插口端面位置，信号传递给控制器，控制器再控制六自由度机械手1上的切割电机10带动磨头9转动，完成铸管3插口倒角工艺。从而整个切环和倒角工位实现自动化。铸管运输装置的升降装置为并排的两组，两个工位既可单独控制，也可整体控制。