本发明涉及但不限于打磨工具的,尤其涉及一种钢管内外焊缝打磨工具。
背景技术:
1、随着工业的发展,工业机器人应用于打磨行业也逐渐增多,从油田开发、石油炼制到油品运输等环节都需要用到输油管道,同样化工生产过程中需要用到大量的化工原料、中间体和产品,而这些物质的输送也离不开输油管道。
2、其中直缝钢管是一种通过钢板或钢带经过辊压成型焊接而成的钢管,通常用于输送液体或气体,其优点包括生产成本相对较低、生产工艺简单等特点,在将直缝钢管与其他管道或设备连接时,需要确保连接的密封性和质量,对于连接的端口部分,需要进行内外壁的打磨,以去除锈蚀、氧化物、污垢等,确保平整的密封表面。
3、焊接直缝钢管后会产生焊渣,焊渣通常需要在打磨前进行去除,如果没有将焊渣去除,在打磨过程中会导致焊渣在钢管表面扩散,可能会损坏打磨工具并产生划痕。
4、目前传统的钢管焊缝打磨工具,多采用树脂砂轮或cbn砂轮,故在打磨过程中,需要人工设定机器人的打磨位置,以确保机器人能够准确地在焊缝上进行打磨,人工设定打磨位置容易受到操作人员技术水平和经验的影响,从而可能导致打磨位置不够准确,影响打磨质量和效率,此外,钢管焊缝打磨和焊渣处理是焊接后的必要工序,但是现有的大多数钢管焊缝打磨工具,通常需要将二者分开使用,难以将其二者结合在一起,这容易引入额外的等待和停机时间,造成生产线上的卡阻,降低生产效率。
技术实现思路
1、鉴于现有技术存在的人工设定打磨位置容易受到操作人员技术水平和经验的影响,以及现有的钢管焊缝打磨工具难以将钢管焊缝打磨和焊渣处理结合在一起的问题,提出了一种钢管内外焊缝打磨工具。
2、本技术的一方面,提供了一种钢管内外焊缝打磨工具,其目的在于:将钢管内外壁打磨机与焊渣处理装置集成为一体的自动化装置,实现内外壁打磨和焊渣处理的连续作业,提高生产效率,并确保一致的打磨和处理质量。
3、本发明的技术方案为:一种钢管内外焊缝打磨工具,包括连接臂、设置于连接臂一侧的第一法兰盘和设置于连接臂外壁的第二法兰盘,连接臂远离第一法兰盘的一侧设置有伺服电机,伺服电机的外壁设置有驱动箱,驱动箱的外壁设置有驱动胶轮,驱动箱的外壁设置有接触胶轮,驱动箱的外壁设置有张紧轮,驱动箱的内部设置有减速机,伺服电机的输出轴通过减速机与驱动胶轮的轴向端连接,驱动箱的外壁设置有防偏限位轮组,张紧轮的外壁可拆卸安装有砂带,且砂带位于驱动胶轮、接触胶轮和防偏限位轮组的外壁;
4、连接臂的外壁设置有线缆护罩,线缆护罩远离连接臂的一侧设置有用于检测焊缝的检测机构,检测机构包括设置于线缆护罩远离连接臂一侧的检测盒、设置于检测盒外壁的防尘罩、设置于检测盒内部的焊缝扫描仪、设置于检测盒内部的点激光传感器,以及设置于检测盒外壁的罩子开闭气缸;
5、检测盒远离线缆护罩的一侧设置有用于处理焊渣的清理部件,清理部件包括设置于检测盒外壁的清扫组件。
6、采用上述方案,通过自动化打磨技术可以实现精准的轨迹控制和一致的打磨质量,有利于提高产品质量的稳定性和一致性,相较于人工打磨,使用自动化打磨技术可以显著提高打磨的效率和精度,缩短工作时间,减少人力资源的消耗和成本。
7、进一步的,驱动箱的外壁设置有滑动座,滑动座的内部设置有安装座,且张紧轮转动安装在安装座的内壁,驱动箱的外壁设置有凸轮,且凸轮的端部与滑动座的外壁相抵触,安装座的外壁套设有弹簧片,且弹簧片的一端与安装座的外壁固定连接,弹簧片的另一端与滑动座的内壁固定连接。
8、采用上述方案,通过握住滑动座的长手柄,然后转动凸轮,使凸轮不再对滑动座的外壁进行抵触,继而放开滑动座的长手柄,能够使张紧轮缩回,更换砂带,相反,通过再次转动凸轮,凸轮将滑动座推出,能够使张紧轮伸出,张紧砂带。
9、进一步的,清扫组件包括设置于检测盒远离线缆护罩一侧的支撑盒、设置于支撑盒内部的活动板、设置于活动板一侧面的钢丝刷,以及设置于活动板远离钢丝刷一侧面的清洁擦。
10、采用上述方案,在本打磨工具在进入到钢管内部时,由钢丝刷刷除钢管内壁上的焊渣,在本打磨工具从钢管内部退出时,由清洁擦擦拭钢管内壁上的焊渣和打磨粉尘,使焊缝表面平整、光滑,提高焊缝的质量和外观。
11、进一步的,清扫组件还包括设置于支撑盒内壁的固定板、设置于支撑盒内部的安装架、设置于安装架顶面的第一t形块、开设于支撑盒内壁供第一t形块滑动的滑动槽、设置于活动板外壁的第一固定杆、设置于活动板外壁的第二固定杆、设置于安装架外壁的第一挡板、开设于固定板外壁供第一挡板插设的第一通槽、设置于安装架外壁的第二挡板、开设于固定板外壁供第二挡板插设的第二通槽、设置于支撑盒内壁的吊环、开设于活动板顶面的第二滑槽、设置于第二滑槽内部的滑块、设置于滑块外壁的转动块,以及设置于吊环和转动块之间的第二弹性件,且第二弹性件的一端与吊环的外壁滑动连接,第二弹性件的另一端与转动块的外壁固定连接。
12、采用上述方案,通过在打磨前清理钢管表面的焊渣可以有效地减少打磨时焊渣对磨具和工件的损伤,从而提高打磨的效率和质量,在打磨结束后将钢管内部的焊渣带出,可以使钢管内部表面更加平整,有利于提高钢管内部的质量和加工精度。
13、进一步的,清扫组件还包括设置于检测盒外壁的触发板、设置于触发板底面的第一齿条、设置于第一固定杆杆壁的第一扇形齿轮、设置于触发板底面的第二齿条、设置于第二固定杆杆壁的第二扇形齿轮、设置于触发板顶面的推动块,以及设置于安装架底面的连动板。
14、采用上述方案,通过触发板、第一齿条、第一扇形齿轮、第二齿条、第二扇形齿轮、推动块,以及连动板之间的配合,能够为钢丝刷和清洁擦之间的转换提供动力。
15、进一步的,清扫组件还包括设置于检测盒外壁的第一t形杆、开设于支撑盒的内部供第一t形杆滑动的第一滑槽,以及套设于第一t形杆外壁的第一弹性件,且第一弹性件的一端与检测盒的外壁固定连接,第一弹性件的另一端与支撑盒的外壁固定连接。
16、采用上述方案,当本打磨工具将钢管内壁端部打磨完成后,机器人手臂停止检测盒移动,通过第一弹性件的弹力,能够带动支撑盒前进一段距离,能够使清洁擦在伸出时,能够越过焊渣,方便清洁擦反向将焊渣和打磨粉尘往钢管外部推出。
17、进一步的,清理部件还包括设置于清扫组件上的摩擦力提升组件。
18、采用上述方案,通过设置的摩擦力提升组件,能够使本打磨工具在退出钢管时可以更加稳定地脱离,减少对钢管内壁的摩擦和擦痕,有助于保护钢管的表面质量,避免因脱离时的摩擦而损坏钢管。
19、进一步的,摩擦力提升组件包括设置于支撑盒外壁的固定套筒、设置于固定套筒内部的第二t形杆、开设于第二t形杆端部的凹槽、设置于凹槽内部的阻力杆、设置于阻力杆端部的弹片,以及设置于固定套筒内部的第三弹性件,且第三弹性件的一端与支撑盒的外壁固定连接,第三弹性件的另一端与第二t形杆的外壁固定连接。
20、采用上述方案,当本打磨工具要从钢管内部撤出时,由于弹片与钢管内壁的抵触,能够带动阻力杆进行复位,使得支撑盒与钢管内壁之间的摩擦力能够进一步提升。
21、本发明的有益效果:
22、1、通过机器人手臂带动本打磨工具伸到钢管位置,通过打磨工具上的点激光传感器定位钢管管端位置,通过打磨工具上焊缝扫描仪识别焊缝特征并将数据上传至外部工业机器人的控制系统,控制系统带动本打磨工具工作自动形成打磨轨迹,并由控制系统控制伺服电机的输出轴转动,伺服电机通过减速机带动驱动胶轮转动,驱动胶轮带动砂带在接触胶轮、张紧轮盒防偏限位轮组表面转动,接触胶轮表面的砂带对钢管内外壁的焊缝进行打磨,焊缝打磨后,焊缝扫描仪二次扫描焊缝余高,并将数据传送至外部工业机器人的控制系统,从而通过自动化打磨技术可以实现精准的轨迹控制和一致的打磨质量,有利于提高产品质量的稳定性和一致性,相较于人工打磨,使用自动化打磨技术可以显著提高打磨的效率和精度,缩短工作时间,减少人力资源的消耗和成本。
23、2、通过检测盒与清扫组件之间的配合,在机器人手臂带动检测盒移动时,能够带动钢丝刷与清洁擦之间的转换,在打磨前能够清理钢管表面的焊渣,可以有效地减少打磨时焊渣对磨具和工件的损伤,从而提高打磨的效率和质量,在打磨结束后,能够将钢管内部的焊渣和打磨余料带出,可以使钢管内部表面更加平整,有利于提高钢管内部的质量和加工精度,钢丝刷能够有效去除钢管表面的焊渣和其他杂质,使得打磨前的钢管表面更加清洁,为后续的打磨工作提供清晰的操作表面,清洁擦能够将钢管内部的焊渣和打磨余料清理干净,确保钢管内部表面的平整度和清洁度,有利于确保最终产品的质量。
24、3、通过检测盒、清扫组件与摩擦力提升组件之间的配合,当本打磨工具要从钢管内部撤出时,由于弹片与钢管内壁的抵触,能够带动阻力杆进行复位,这使得支撑盒与钢管内壁之间的摩擦力进一步提升,从而能够使本打磨工具在退出钢管时可以更加稳定地脱离,减少对钢管内壁的摩擦和擦痕,有助于保护钢管的表面质量,避免因脱离时的摩擦而损坏钢管。
1.一种钢管内外焊缝打磨工具,包括连接臂(1)、设置于连接臂(1)一侧的第一法兰盘(2)和设置于连接臂(1)外壁的第二法兰盘(3),其特征在于:所述连接臂(1)远离第一法兰盘(2)的一侧设置有伺服电机(4),所述伺服电机(4)的外壁设置有驱动箱(5),所述驱动箱(5)的外壁设置有驱动胶轮(6),所述驱动箱(5)的外壁设置有接触胶轮(7),所述驱动箱(5)的外壁设置有张紧轮(8),所述驱动箱(5)的内部设置有减速机,所述伺服电机(4)的输出轴通过减速机与驱动胶轮(6)的轴向端连接,所述驱动箱(5)的外壁设置有防偏限位轮组(9),所述张紧轮(8)的外壁可拆卸安装有砂带(10),且砂带(10)位于驱动胶轮(6)、接触胶轮(7)和防偏限位轮组(9)的外壁;
2.根据权利要求1所述的钢管内外焊缝打磨工具,其特征在于:所述驱动箱(5)的外壁设置有滑动座(19),所述滑动座(19)的内部设置有安装座(20),且张紧轮(8)转动安装在安装座(20)的内壁,所述驱动箱(5)的外壁设置有凸轮(18),且凸轮(18)的端部与滑动座(19)的外壁相抵触,所述安装座(20)的外壁套设有弹簧片(21),且弹簧片(21)的一端与安装座(20)的外壁固定连接,弹簧片(21)的另一端与滑动座(19)的内壁固定连接。
3.根据权利要求2所述的钢管内外焊缝打磨工具,其特征在于:所述清扫组件(22)包括设置于检测盒(12)远离线缆护罩(11)一侧的支撑盒(23)、设置于支撑盒(23)内部的活动板(27)、设置于活动板(27)一侧面的钢丝刷(28),以及设置于活动板(27)远离钢丝刷(28)一侧面的清洁擦(29)。
4.根据权利要求3所述的钢管内外焊缝打磨工具,其特征在于:所述清扫组件(22)还包括设置于支撑盒(23)内壁的固定板(30)、设置于支撑盒(23)内部的安装架(31)、设置于安装架(31)顶面的第一t形块(32)、开设于支撑盒(23)内壁供第一t形块(32)滑动的滑动槽、设置于活动板(27)外壁的第一固定杆(38)、设置于活动板(27)外壁的第二固定杆(41)、设置于安装架(31)外壁的第一挡板(33)、开设于固定板(30)外壁供第一挡板(33)插设的第一通槽(35)、设置于安装架(31)外壁的第二挡板(34)、开设于固定板(30)外壁供第二挡板(34)插设的第二通槽(36)、设置于支撑盒(23)内壁的吊环(45)、开设于活动板(27)顶面的第二滑槽(47)、设置于第二滑槽(47)内部的滑块(46)、设置于滑块(46)外壁的转动块(48),以及设置于吊环(45)和转动块(48)之间的第二弹性件(49),且第二弹性件(49)的一端与吊环(45)的外壁滑动连接,第二弹性件(49)的另一端与转动块(48)的外壁固定连接。
5.根据权利要求4所述的钢管内外焊缝打磨工具,其特征在于:所述清扫组件(22)还包括设置于检测盒(12)外壁的触发板(50)、设置于触发板(50)底面的第一齿条(40)、设置于第一固定杆(38)杆壁的第一扇形齿轮(39)、设置于触发板(50)底面的第二齿条(43)、设置于第二固定杆(41)杆壁的第二扇形齿轮(42)、设置于触发板(50)顶面的推动块(44),以及设置于安装架(31)底面的连动板(37)。
6.根据权利要求5所述的钢管内外焊缝打磨工具,其特征在于:所述清扫组件(22)还包括设置于检测盒(12)外壁的第一t形杆(24)、开设于支撑盒(23)的内部供第一t形杆(24)滑动的第一滑槽(25),以及套设于第一t形杆(24)外壁的第一弹性件(26),且第一弹性件(26)的一端与检测盒(12)的外壁固定连接,第一弹性件(26)的另一端与支撑盒(23)的外壁固定连接。
7.根据权利要求6所述的钢管内外焊缝打磨工具,其特征在于:所述清理部件还包括设置于清扫组件(22)上的摩擦力提升组件(17)。
8.根据权利要求7所述的钢管内外焊缝打磨工具,其特征在于:所述摩擦力提升组件(17)包括设置于支撑盒(23)外壁的固定套筒(51)、设置于固定套筒(51)内部的第二t形杆(52)、开设于第二t形杆(52)端部的凹槽(53)、设置于凹槽(53)内部的阻力杆(54)、设置于阻力杆(54)端部的弹片(55),以及设置于固定套筒(51)内部的第三弹性件(56),且第三弹性件(56)的一端与支撑盒(23)的外壁固定连接,第三弹性件(56)的另一端与第二t形杆(52)的外壁固定连接。
