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一种钢管内壁毛刺处理装置及方法
申请号	CN202310634287.2	申请日	2023-05-31	公开(公告)号	CN116604105A	公开(公告)日	2023-08-18
申请人	淮阴工学院;			发明人	许衡; 徐群莹; 陈宽杰; 汪通悦; 许兆美; 郭啸栋;
摘要	本发明公开了一种钢管内壁毛刺处理装置及方法，包括：支撑架，位于支撑架外侧的打磨锉刀，以及位于打磨锉刀和支撑架之间的膨胀连接件；膨胀连接件包括：位于支撑架外侧的若干内板，位于内板外侧的外板，以及位于内板与外板之间的气囊；内板固定在支撑架的外侧，内板的内侧开设有与气囊连通的通气管，若干通气管的内侧设有环形管，且通气管与环形管相互连通，打磨锉刀固定安装在外板的外侧；支撑架的上方位置设有驱动支撑架下移，并往复摆动的驱动组件；本发明通过相机对需要打磨的圆管零件的横切面进行拍照，并检测，控制对气囊进气量和出气量，驱动打磨锉刀可以贴合不同管径的圆管零件，实现可以对不同管径的圆管零件的内壁进行毛刺打磨。
权利要求	1.一种钢管内壁毛刺处理装置，包括：支撑架，位于所述支撑架外侧的打磨锉刀，以及位于所述打磨锉刀和支撑架之间的膨胀连接件；其特征在于：所述膨胀连接件包括：位于所述支撑架外侧的若干内板，位于所述内板外侧的外板，以及位于所述内板与外板之间的气囊；所述内板的内侧开设有与气囊连通的通气管，若干所述通气管的内侧设有环形管，且所述通气管与环形管相互连通，所述环形管的上方位置连通有连接管，所述连接管外接气压泵连接；所述打磨锉刀固定安装在外板的外侧；位于所述支撑架的一侧设有对圆管零件进行扫描的相机，所述相机与外接的控制装置连接，且外接的控制装置控制气压泵的输送或排放气体的量；所述支撑架的上方位置设有驱动支撑架下移，并往复摆动的驱动组件。 2.根据权利要求1所述的一种钢管内壁毛刺处理装置，其特征在于：支撑架包括：固定轴，以及均匀分布在所述固定轴外侧的加强杆；所述加强杆的一端与固定轴外壁固定连接，另一端与内板的内壁固定连接。 3.根据权利要求1所述的一种钢管内壁毛刺处理装置，其特征在于：所述驱动组件包括：支撑座，安装在所述支撑座一侧的液压缸，安装在所述液压缸输出端的液压杆，以及套设有在所述液压杆外侧的驱动套；所述驱动套与支撑座之间固定连接有固定杆，所述驱动套内设有转动块，所述转动块的一端与液压杆转动连接，另一端与固定轴固定连接；还包括配合驱动所述支撑架往复摆动的驱动部。 4.根据权利要求3所述的一种钢管内壁毛刺处理装置，其特征在于：所述驱动部包括：对称固定在所述转动块外壁的驱动块，以及开设在所述驱动套内壁的驱动槽；所述驱动块位于驱动槽内，并与驱动槽配合驱动旋转。 5.根据权利要求4所述的一种钢管内壁毛刺处理装置，其特征在于：所述驱动槽包括：整列设置的若干顺槽，与所述顺槽连通的连接槽，以及以所述连接槽对称设置的逆槽；所述逆槽与连接槽连通。 6.根据权利要求1所述的一种钢管内壁毛刺处理装置，其特征在于：所述内板和外板之间上下对称设有支撑件，所述支撑件位于气囊的外侧。 7.根据权利要求6所述的一种钢管内壁毛刺处理装置，其特征在于：所述支撑件包括：与所述内板外壁固定连接的套管，以及与所述外板内壁固定连接的套杆；所述套杆位于套管内，并与套管滑动连接。 8.根据权利要求1所述的一种钢管内壁毛刺处理装置，其特征在于：所述相机固定安装在液压缸一侧的支撑座上。 9.基于权利要求1所述的钢管内壁毛刺处理装置的操作方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、相机会对内壁需要进行毛刺打磨的圆管零件进行拍照识别，将拍照成像的圆管零件切面图像传递到控制装置上； S2、控制装置会根据图像中圆管零件的管径大小，计算出所要去除毛刺的厚度和控制气压泵对气囊中充入气体的总量，让打磨锉刀在进入圆管零件内部可以贴合圆管零件的内壁； S3、控制液压杆，带动支撑架向着圆管零件的内部进行移动，配合驱动组件驱动支撑架进行往复摆动，对圆管零件的管壁内的毛刺进行打磨。
说明书全文	一种钢管内壁毛刺处理装置及方法技术领域 [0001] 本发明涉及一种毛刺打磨技术领域，尤其涉及一种钢管内壁毛刺处理装置及方法。背景技术 [0002] 完成机械加工后的圆管零件均有不同程度的毛刺存在，毛刺会影响后续精加工的安装定位，进而直接影响零件的加工质量，另外进入装配的零件也必须清除毛刺和洁净零件； [0003] 中国专利CN107052469B公开了一种圆形管状工件内孔孔口去毛刺机，包括机架，机架上固定安装有中空短轴，中空短轴与兼具皮带轮功能的圆形工作台固连；中空短轴内孔间隙安装有台阶长轴；台阶长轴上安装有偏心驱动轮和第一皮带轮；兼具皮带轮功能的圆形工作台直径方向上安装有2个去毛刺刮刀；第一皮带轮通过第一传动带与第二皮带轮相连；兼具皮带轮功能的圆形工作台通过第二传动带与第三皮带轮相连；第二皮带轮、第三皮带轮上安装有电机驱动动力输入轴；电机驱动动力输入轴与电机相连； [0004] 该装置结构简单、成本低、操作方便，可以高效地去除毛刺而不损伤孔，但是，因机械加工中会有不同管径的圆管零件需要进行打磨去刺，而该装置无法根据圆管零件管径的大小自适应与圆管零件的内壁贴合，则无法有效的打磨去刺。 [0005] 因此，有必要对现有技术中的不足进行改进，以解决上述问题。发明内容 [0006] 本发明克服了现有技术的不足，提供一种钢管内壁毛刺处理装置及方法。 [0007] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种钢管内壁毛刺处理装置及方法，包括：支撑架，位于所述支撑架外侧的打磨锉刀，以及位于所述打磨锉刀和支撑架之间的膨胀连接件； [0008] 所述膨胀连接件包括：位于所述支撑架外侧的若干内板，位于所述内板外侧的外板，以及位于所述内板与外板之间的气囊；所述内板固定在支撑架的外侧，所述内板的内侧开设有与气囊连通的通气管，若干所述通气管的内侧设有环形管，且所述通气管与环形管相互连通，所述环形管的上方位置连通有连接管，所述连接管外接气压泵连接； [0009] 所述打磨锉刀固定安装在外板的外侧； [0010] 位于所述支撑架的一侧设有对圆管零件进行扫描的相机，所述相机与外接的控制装置连接，且外接的控制装置控制气压泵的输送或排放气体的量； [0011] 所述支撑架的上方位置设有驱动支撑架下移，并往复摆动的驱动组件。 [0012] 本发明一个较佳实施例中，支撑架包括：固定轴，以及均匀分布在所述固定轴外侧的加强杆；所述加强杆的一端与固定轴外壁固定连接，另一端与内板的内壁固定连接。 [0013] 本发明一个较佳实施例中，所述驱动组件包括：支撑座，安装在所述支撑座一侧的液压缸，安装在所述液压缸输出端的液压杆，以及套设有在所述液压杆外侧的驱动套；所述驱动套与支撑座之间固定连接有固定杆，所述驱动套内设有转动块，所述转动块的一端与液压杆转动连接，另一端与固定轴固定连接； [0014] 还包括配合驱动支撑架往复摆动的驱动部。 [0015] 本发明一个较佳实施例中，所述驱动部包括：对称固定在所述转动块外壁的驱动块，以及开设在所述驱动套内壁的驱动槽；所述驱动块位于驱动槽内，并与驱动槽配合驱动旋转。 [0016] 本发明一个较佳实施例中，所述驱动槽包括：整列设置的若干顺槽，与所述顺槽连通的连接槽，以及以所述连接槽对称设置的逆槽；所述逆槽与连接槽连通。 [0017] 本发明一个较佳实施例中，所述内板和外板之间上下对称设有支撑件，所述支撑件位于气囊的外侧。 [0018] 本发明一个较佳实施例中，所述支撑件包括：与所述内板外壁固定连接的套管，以及与所述外板内壁固定连接的套杆；所述套杆位于套管内，并与套管滑动连接。 [0019] 本发明一个较佳实施例中，所述相机固定安装在液压缸一侧的支撑座上。 [0020] 本发明提供了一种钢管内壁毛刺处理装置的操作方法，包括以下步骤： [0021] S1、相机会对内壁需要进行毛刺打磨的圆管零件进行拍照识别，将拍照成像的圆管零件切面图像传递到控制装置上； [0022] S2、控制装置会根据图像中圆管零件的管径大小，计算出所要去除毛刺的厚度和控制气压泵对气囊中充入气体的总量，让打磨锉刀在进入圆管零件内部可以贴合圆管零件的内壁； [0023] S3、控制液压杆，带动支撑架向着圆管零件的内部进行移动，配合驱动组件驱动支撑架进行往复摆动，对圆管零件的管壁内的毛刺进行打磨。 [0024] 本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果： [0025] (1)本发明通过气囊进气量与出气量的控制，驱动外板靠近或者远离内板，可以自动贴合圆管零件内壁，从而实现可以对不同管径的圆管零件的内壁进行毛刺打磨。 [0026] (2)本发明通过设置驱动槽、驱动块和转动块，在液压杆带动支撑架向着圆管零件移动，转动块在驱动槽内移动，转动块两侧的驱动块与驱动槽内壁中的驱动槽配合，从而带动支撑架进行往复摆动，对圆管零件内壁中的毛刺进行更好的打磨。 [0027] (3)本发明通过设置相机，通过相机检测将要打磨的圆管零件的管径，控制压力泵对气囊的进气量，以达到驱动打磨锉刀可以对管壁内的毛刺进行打磨的效果。 [0028] (4)本发明通过将气囊设为控制打磨锉刀与圆管零件管壁贴合的驱动件，使打磨锉刀可以拥有一定的弹性动量，能将毛刺逐渐打磨，附图说明 [0029] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图； [0030] 图1是本发明的优选实施例的立体结构图； [0031] 图2是本发明的优选实施例的固定架与膨胀连接件结构配合示意图； [0032] 图3是本发明的优选实施例的内板与外板结构分解示意图； [0033] 图4是本发明的优选实施例的驱动槽的结构示意图。 [0034] 图中：1、打磨锉刀；2、内板；3、外板；4、气囊；5、环形管；6、通气管；7、连接管；8、固定轴；9、加强杆；10、支撑座；11、液压缸；12、液压杆；13、驱动套；14、固定杆；15、转动块；16、驱动块；17、驱动槽；18、顺槽；19、连接槽；20、逆槽；21、套管；22、套杆；23、相机。具体实施方式 [0035] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0036] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。 [0037] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。 [0038] 在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。 [0039] 如图1和图2所示，一种钢管内壁毛刺处理装置及方法，包括：支撑架，位于支撑架外侧的打磨锉刀1，以及位于打磨锉刀1和支撑架之间的膨胀连接件； [0040] 膨胀连接件包括：位于支撑架外侧的若干内板2，位于内板2外侧的外板3，以及位于内板2与外板3之间的气囊4；内板2固定在支撑架的外侧，内板2的内侧开设有与气囊4连通的通气管6，若干通气管6的内侧设有环形管5，且通气管6与环形管5相互连通，环形管5的上方位置连通有连接管7，连接管7外接气压泵连接； [0041] 打磨锉刀1固定安装在外板3的外侧； [0042] 位于所述支撑架的一侧设有对圆管零件进行扫描的相机23，所述相机23与外接的控制装置连接，且外接的控制装置控制气压泵的输送或排放气体的量； [0043] 支撑架的上方位置设有驱动支撑架下移，并往复摆动的驱动组件。 [0044] 需要说明的是，考虑到在对圆管零件进行加工后，圆管零件的内壁会出现许多毛刺，在后续生产中，毛刺会影响后续精加工的安装定位，进而直接影响零件的加工质量，所以设置膨胀连件，以便可以对不同管径的圆管零件进行毛刺打磨； [0045] 为了控制气囊4进气量，使打磨锉刀1可以适应后续的圆管零件内壁，所以设置相机23； [0046] 为了对圆管零件内壁进行充分的打磨，所以设置驱动组件，在支撑架向下移动对圆管零件内壁进行打磨时，支撑架可以进行往复摆动，带动打磨锉刀1在管壁内进行往复摆动打磨； [0047] 通过将驱动外板3移动的连接件为气囊4设置，因气囊4拥有一定弹性，可以让外板3在受到挤压时，会向着内板2移动，从而让打磨锉刀1将毛刺从凸点位置到其底部进行逐步打磨，使打磨的更加圆滑； [0048] 在需要圆管零件内壁的毛刺进行打磨时，相机23会先对位于其正下方位置圆管零件的横切面进行拍照，拍照成像的圆管零件切面图像传递到控制装置上，控制装置会根据图像中圆管零件的管径大小，计算出所要去除毛刺的厚度和控制气压泵对气囊4充入气体的总量； [0049] 通过向着气囊4中输入空气，气囊4进行膨胀，因气囊4位于内板2和外板3之间，内板2与支撑架固定，所以，在气囊4膨胀后，外板3会向着远离内板2的方向移动，使打磨锉刀1 可以贴合圆管零件的内壁，圆管零件内壁凸出的毛刺便会被打磨； [0050] 随后，通过欠驱动组件驱动支撑架向着下方位置的圆管零件移动，直至支撑架从圆管零件的顶部移动到其的底部，在此过程中，驱动组件会带动支撑架进行往复的摆动，对圆管零件的内壁进行更充分的打磨。 [0051] 本发明一个较佳实施例中，支撑架包括：固定轴8，以及均匀分布在固定轴8外侧的加强杆9；加强杆9的一端与固定轴8外壁固定连接，另一端与内板2的内壁固定连接。 [0052] 需要说明的是，为了加强内壁与支撑架之间的结构，所以设置加强杆9。 [0053] 如图3和图4所示，本发明一个较佳实施例中，驱动组件包括：支撑座10，安装在支撑座10一侧的液压缸11，安装在液压缸11输出端的液压杆12，以及套设有在液压杆12外侧的驱动套13；驱动套13与支撑座10之间固定连接有固定杆14，驱动套13内设有转动块15，转动块15的一端与液压杆12转动连接，另一端与固定轴8固定连接； [0054] 还包括配合驱动支撑架往复摆动的驱动部。 [0055] 本发明一个较佳实施例中，驱动部包括：对称固定在转动块15外壁的驱动块16，以及开设在驱动套13内壁的驱动槽17；驱动块16位于驱动槽17内，并与驱动槽17配合驱动旋转。 [0056] 本发明一个较佳实施例中，驱动槽17包括：整列设置的若干顺槽18，与顺槽18连通的连接槽19，以及以连接槽19对称设置的逆槽20；逆槽20与连接槽19连通。 [0057] 需要说明的是，为了让支撑架在移动的同时，可以进行往复摆动，所以设置驱动槽17，驱动槽17中的顺槽18为顺时针旋转的螺旋槽，逆槽20为逆时针旋转的螺旋槽，且圈数优选位置四分之一圈设置； [0058] 当需要对圆管零件的内壁进行打磨时，通过控制液压缸11，带动液压杆12向下移动，因转动块15与液压杆12的端部同轴转动，与固定轴8固定连接，所以转动块15在驱动套 13内向下移动，转动块15两侧的驱动块16会在驱动槽17中进行移动，因驱动套13通过固定杆14固定在支撑座10上，所以驱动套13的位置不变，液压杆12不进行旋转，固定轴8与转动块15进行同步旋转，从而带动支撑架进行旋转，对圆管零件内壁中的毛刺进行往复打磨。 [0059] 本发明一个较佳实施例中，内板2和外板3之间上下对称设有支撑件，支撑件位于气囊4的外侧。 [0060] 本发明一个较佳实施例中，支撑件包括：与内板2外壁固定连接的套管21，以及与外板3内壁固定连接的套杆22；套杆22位于套管21内，并与套管21滑动连接。 [0061] 需要说明的是，考虑到外板3与内板2之间的支撑连接件是气囊4，所以，为了加强外板3与内板2之间的强度，所以设置支撑件，既加强了内板2和外板3之间的强度，同时可以跟随外板3的移动而变化移动； [0062] 当外板3向着远离内板2方向移动时，套杆22在套管21内滑动，从而继续给内板2和外板3进行支撑。 [0063] 本发明一个较佳实施例中，相机23定安装在液压缸一侧的支撑座上。 [0064] 本发明提供了一种钢管内壁毛刺处理装置的操作方法，包括以下步骤： [0065] S1、相机23会对内壁需要进行毛刺打磨的圆管零件进行拍照识别，将拍照成像的圆管零件切面图像传递到控制装置上； [0066] S2、控制装置会根据图像中圆管零件的管径大小，计算出所要去除毛刺的厚度和控制气压泵对气囊4中充入气体的总量，让打磨锉刀1在进入圆管零件内部可以贴合圆管零件的内壁； [0067] S3、控制液压杆12，带动支撑架向着圆管零件的内部进行移动，配合驱动组件驱动支撑架进行往复摆动，对圆管零件的管壁内的毛刺进行打磨。 [0068] 本发明使用时，将圆管零件固定放置到位于打磨装置正下方的输送带上，相机23会先对位于其正下方位置圆管零件的横切面进行拍照，拍照成像的圆管零件切面图像传递到控制装置上，控制装置会根据图像中圆管零件的管径大小，计算出所要去除毛刺的厚度和控制气压泵对气囊4充入气体的总量； [0069] 气囊4膨胀，位于气囊4外侧的外板3会向着远离内板2的方向进行移动，带动与其固定的打磨锉刀1同步移动，直至移动可以贴合所要打磨的圆管零件内壁，在此过程中，拍照后的圆管零件通过输送带移动至支撑架的正下方，控制液压缸11，驱动液压杆12向下移动，支撑架会从圆管零件的顶部移动至底部，在此过程中，转动块15两侧的驱动块16在驱动槽17内往复摆动，带动与之同轴固定的固定轴8摆动，支撑架进行往复摆动，带动打磨锉刀1 在向下移动的同时，进行往复摆动，对圆管零件内壁的毛刺进行充分的打磨； [0070] 当液压缸11驱动支撑架从圆管零件的底部移动至顶部这一过程中，支撑架会重复上方操作；同时，相机23对下一个需要进行毛刺打磨的圆管零件的横切面进行拍照，重复上方操作。 [0071] 以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

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