一种焊缝预打磨装置

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体为一种焊缝预打磨装置。

背景技术

桥梁面底板上需要组装较多的横肋，在装配前需要对焊缝位置进行预打磨处理，打磨总长度长，工作量大，采用人工手动磨光机速度慢，工作效率低下，且打磨不均匀，会影响肋板的焊接质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种焊缝预打磨装置，代替了人工手动磨光机，可以实现自动化打磨，提高了工作效率，保证了打磨效果和肋板的焊接质量，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种焊缝预打磨装置，包括移动装置，所述移动装置的上表面设置有固定座，所述固定座的侧表面开设有滑槽，滑槽内滑动设置有滑动架，所述固定座的侧表面固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴穿入滑槽内并通过联轴器与驱动螺杆连接，驱动螺杆与滑动架侧表面开设的螺杆孔螺纹连接；所述滑动架包括圆柱状的中部和三个端部，其中一个端部在固定座的滑槽内滑动设置，该端部位于滑槽外侧的部分设置有砂筒安装机构，与砂筒安装机构在同一水平线上的另一端设置有拆装机构，位于滑动架上侧的端部为上端，上端设置有砂筒卸下机构；滑动架上圆柱状中部的侧表面安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴穿过滑动架并通过联轴器与主轴连接，主轴的端部固定设置有转盘，转盘的周侧表面均匀设置有四个固定架，每个固定架的端部远离主轴的一侧表面均安装有一个第三伺服电机，第三伺服电机的输出轴穿过固定架并通过联轴器与打磨轴连接，所述打磨轴上套接有打磨砂筒，打磨轴的侧表面开设有螺孔，螺孔内螺纹连接有用于固定打磨砂筒的固定螺栓。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定螺栓的外侧表面开设有铁性卡槽，所述拆装机构包括固定设置在滑动架端部的第一电动推杆，第一电动推杆的活动端内部安装有驱动电机，驱动电机的输出轴穿出第一电动推杆的活动端侧表面并与磁性卡柱固定连接，磁性卡柱与铁性卡槽相匹配。

作为本发明的一种优选技术方案，所述砂筒卸下机构包括安装在滑动架上端侧表面的第二电动推杆，第二电动推杆的活动端固定设置有用于夹紧打磨砂筒的夹具。

作为本发明的一种优选技术方案，所述夹具包括固定设置在第二电动推杆活动端的固定板，固定板的侧表面对称开设有两个滑槽，两个滑槽内分别滑动设置有一个滑板，固定板的侧表面安装有第四伺服电机，第四伺服电机的输出轴穿入滑槽内并通过联轴器与驱动螺杆连接，驱动螺杆与滑板侧表面开设的螺孔螺纹连接，且驱动螺杆在两个滑槽内的两段螺纹方向相反。

作为本发明的一种优选技术方案，所述滑动架的上端侧表面安装有收集箱，收集箱设置在第二电动推杆的正下方。

作为本发明的一种优选技术方案，所述滑动架的上端侧表面设置有两个固定杆，两个固定杆对称地设置在第二电动推杆的上下两侧。

作为本发明的一种优选技术方案，位于上侧的固定杆的底面略高于固定板顶面的高度，位于下侧的固定杆的顶面略低于固定板底面的高度，上下两个固定杆的间距大于打磨砂筒的内径且小于打磨砂筒的外径。

作为本发明的一种优选技术方案，所述砂筒安装机构包括设置在滑动架上的L形的安装架，安装架顶板的下表面固定安装有两个L形的砂筒储存导杆，砂筒储存导杆的拐角处为弧形过渡，砂筒储存导杆的水平段与打磨砂筒的位置对应；所述滑动架的端部侧表面设置有若干个第三电动推杆，第三电动推杆均匀设置在砂筒储存导杆水平段的外侧，且每个第三电动推杆的活动端均对应打磨砂筒的端面部分。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过移动装置带动预打磨装置沿长度方向移动，通过第一伺服电机带动滑动架前后移动，转盘下侧的打磨砂筒对桥梁面底板上的横肋焊接处进行预打磨，代替了人工手动磨光机，可以实现自动化打磨，提高了工作效率，保证了打磨效果和肋板的焊接质量；通过滑动架上的拆装机构拆卸和安装用于固定打磨砂筒的固定螺栓，通过砂筒卸下机构可以将需要更换的打磨砂筒卸下，通过砂筒安装机构可以将新的打磨砂筒安装到打磨轴上，能够在打磨过程中实现全自动化的打磨、拆卸和更换操作，将移动装置放置到桥梁面底板处后并设置相应程序后即可自动化无人工作，降低了人力成本，减少了劳动量，有利于提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为本发明的侧视结构示意图；

图4为本发明的局部立体结构示意图；

图5为本发明图4的A处结构放大图；

图6为本发明的局部立体结构示意图；

图7为本发明的局部俯视结构示意图；

图8为本发明固定螺栓和磁性卡柱的安装示意图；

图9为本发明打磨轴的内部结构示意图。

图中：1移动装置、2固定座、3第一伺服电机、4滑动架、5螺杆孔、6第二伺服电机、7主轴、8转盘、9固定架、10第三伺服电机、11打磨轴、12固定螺孔、13打磨砂筒、14第一电动推杆、15固定螺栓、16铁性卡槽、17磁性卡柱、18第二电动推杆、19固定板、20滑板、21第四伺服电机、22收集箱、23固定杆、24安装架、25砂筒储存导杆、26第四电动推杆、27卡板、28第三电动推杆、29通槽、30滑块、31支撑块、32挡板槽、33挡板、34弹簧、35工业相机。

具体实施方式

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。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种焊缝预打磨装置，包括移动装置1，所述移动装置1的上表面设置有固定座2，所述固定座2的侧表面开设有滑槽，滑槽内滑动设置有滑动架4，所述固定座2的侧表面固定安装有第一伺服电机3，所述第一伺服电机3的输出轴穿入滑槽内并通过联轴器与驱动螺杆连接，驱动螺杆与滑动架4侧表面开设的螺杆孔5螺纹连接，第一伺服电机3通过驱动螺杆带动滑动架4在固定座2的滑槽内滑动。

滑动架4上圆柱状中部的侧表面安装有第二伺服电机6，所述第二伺服电机6的输出轴穿过滑动架4并通过联轴器与主轴7连接，主轴7的端部固定设置有转盘8，转盘8的周侧表面均匀设置有四个固定架9，每个固定架9的端部远离主轴7的一侧表面均安装有一个第三伺服电机10，第三伺服电机10的输出轴穿过固定架9并通过联轴器与打磨轴11连接，所述打磨轴11上套接有打磨砂筒13，打磨轴11的侧表面开设有螺孔，螺孔内螺纹连接有用于固定打磨砂筒13的固定螺栓15，通过移动装置1带动预打磨装置沿长度方向移动，通过第一伺服电机3带动滑动架4前后移动，转盘8下侧的打磨砂筒13对桥梁面底板上的横肋焊接处进行预打磨，代替了人工手动磨光机，可以实现自动化打磨，提高了工作效率，保证了打磨效果和肋板的焊接质量

所述滑动架4包括圆柱状的中部和三个端部，其中一个端部在固定座2的滑槽内滑动设置，该端部位于滑槽外侧的部分设置有砂筒安装机构，与砂筒安装机构在同一水平线上的另一端设置有拆装机构，位于滑动架4上侧的端部为上端，上端设置有砂筒卸下机构，通过滑动架4上的拆装机构拆卸和安装用于固定打磨砂筒13的固定螺栓15，通过砂筒卸下机构可以将需要更换的打磨砂筒13卸下，通过砂筒安装机构可以将新的打磨砂筒13安装到打磨轴11上，能够在打磨过程中实现全自动化的打磨、拆卸和更换操作，将移动装置1放置到桥梁面底板处后并设置相应程序后即可自动化无人工作，降低了人力成本，减少了劳动量，有利于提高工作效率。

优选的技术方案，所述移动装置1包括主体，主体内部分别设置有内置电池和驱动装置，主体下侧转动设置有与驱动装置连接的滚轮，该驱动装置可以为常用的发动机和驱动轴等组成，通过预设的程序自动驱动滚轮前进或后退来进行自动打磨工作。

进一步优选的，主体内还分别设置有内置电池和控制器等，通过其供电和控制各部件的开关。

转盘8上的四个固定架，按其所在位置从下侧开始顺时针排列依次分为打磨位、螺栓拆装位、砂筒卸下位和砂筒安装位，每个固定架在第二伺服电机6和主轴的带动下移动到相应位置即进行相应操作。

优选的技术方案，所述固定螺栓15的外侧表面开设有铁性卡槽16，所述拆装机构包括固定设置在滑动架4端部的第一电动推杆14，第一电动推杆14的活动端内部安装有驱动电机，驱动电机可选为常用的伺服电机，驱动电机的输出轴穿出第一电动推杆14的活动端侧表面并与磁性卡柱17固定连接，磁性卡柱17与铁性卡槽16相匹配，磁性卡柱17可以为钕铁硼强力磁铁，在拆卸固定螺栓15时，通过第一电动推杆14带动磁性卡柱17插入到固定螺栓15的铁性卡槽16内，然后通过驱动电机带动磁性卡柱17转动，同时第一电动推杆14向外移动，将固定螺栓15旋出并吸附固定到磁性卡柱17上，之后第二伺服电机6通过主轴7带动转盘8转动，使拆卸下固定螺栓15的固定架9移动到上端的砂筒卸下机构处进行卸下操作，然后再转动到砂筒安装机构处进行新砂筒的安装操作，安装好新砂筒后，该固定架再次转动到拆装机构处，通过第一电动推杆14带动固定螺栓15进入到打磨轴的固定螺孔12内，同时驱动电机带动磁性卡柱17转动，将固定螺栓15旋紧到固定螺孔12中，然后再由第一电动推杆14带动磁性卡柱17脱离固定螺栓15，即可完成螺栓的安装操作，固定好打磨砂筒。

进一步优选的技术方案，所述铁性卡槽16的深度为固定螺栓15长度的三分之一到二分之一，保证磁性卡柱17将固定螺栓15取出时其吸附长度足够，避免在拆卸和安装打磨砂筒13的过程中固定螺栓15掉落而影响施工进度。

优选的技术方案，所述砂筒卸下机构包括安装在滑动架4上端侧表面的第二电动推杆18，第二电动推杆18的活动端固定设置有用于夹紧打磨砂筒13的夹具，具体的，所述夹具包括固定设置在第二电动推杆18活动端的固定板19，固定板19的侧表面对称开设有两个滑槽，两个滑槽内分别滑动设置有一个滑板20，固定板19的侧表面安装有第四伺服电机21，第四伺服电机21的输出轴穿入滑槽内并通过联轴器与驱动螺杆连接，驱动螺杆与滑板20侧表面开设的螺孔螺纹连接，且驱动螺杆在两个滑槽内的两段螺纹方向相反，在拆下砂筒时，通过第二电动推杆18带动夹具移动到砂筒外侧，两个滑板20在第四伺服电机21和驱动螺杆的带动下相向移动，将砂筒夹紧，然后第二电动推杆18带动夹具收缩，将砂筒从打磨轴11上取下，即可完成砂筒的卸下工作。

两个滑板20相对的侧表面设置有防滑垫，用于提高摩擦力，防止中途自动掉落。

进一步优选的技术方案，所述滑动架4的上端侧表面安装有收集箱22，收集箱22设置在第二电动推杆18的正下方，第二电动推杆18通过夹具带动砂筒移动到收集箱22处后，两个滑板20在第四伺服电机21和驱动螺杆的带动下相离移动，将砂筒松开，使其掉落到收集箱内，便于收集和集中处理等。

可选的技术方案，所述滑动架4的上端侧表面设置有两个固定杆23，两个固定杆23对称地设置在第二电动推杆18的上下两侧，第二电动推杆18通过夹具将砂筒带动收集箱22上方后，砂筒可以被固定杆23抵住，从而与夹具脱离，避免砂筒被夹具夹紧形变后不易脱落而影响后续的砂筒卸下工作。

进一步可选的，位于上侧的固定杆23的底面略高于固定板19顶面的高度，位于下侧的固定杆23的顶面略低于固定板19底面的高度，上下两个固定杆23的间距大于打磨砂筒13的内径且小于打磨砂筒13的外径，即定位杆23端部对准打磨砂筒13的端面，有利于打磨砂筒13与夹具间的快速脱离。

优选的技术方案，所述砂筒安装机构包括设置在滑动架4上的L形的安装架24，安装架24顶板的下表面固定安装有两个L形的砂筒储存导杆25，砂筒储存导杆25的拐角处为弧形过渡，砂筒储存导杆25的水平段与打磨砂筒13的位置对应；所述滑动架4的端部侧表面设置有2-3个第三电动推杆28，第三电动推杆28均匀设置在砂筒储存导杆25水平段的外侧，且每个第三电动推杆28的活动端均对应打磨砂筒13的端面部分，备用更换的打磨砂筒13套接在砂筒储存导杆25上，在重力作用下向下滑动到砂筒储存导杆25的水平段，然后在第三电动推杆28的带动下套接在打磨轴11上。

可选的技术方案，滑动架4的侧表面设置有上下两个第四电动推杆26，第四电动推杆26的活动端固定设置有与砂筒储存导杆25匹配的卡板27，两个卡板27之间的间距略大于一个打磨砂筒13的长度，位于下侧的卡板27设置在砂筒储存导杆25拐角位置上侧，在放置备用的打磨砂筒13时，将打磨砂筒13沿着砂筒储存导杆25一个一个套在其外侧，并使两个第四电动推杆26带动各自的卡板27卡接到砂筒储存导杆25处，将打磨砂筒13固定住，避免其在重力作用下向下滑落；在安装备用的打磨砂筒13时，打开下侧的第四电动推杆26，两个卡板27之间的打磨砂筒13即在重力作用下向下滑落到砂筒储存导杆25的水平段，然后通过第三电动推杆28将其推出到打磨轴11上，使新的打磨砂筒13套接到打磨轴11上。

可选的技术方案，具体请参阅图9，在打磨轴11的周侧表面均匀设置有2-4个、1-2组的通槽29，通槽29与打磨轴11的固定螺孔12连通，通槽29的内部两侧表面对称开设有两个挡板槽32，通槽29内滑动设置有滑块30，滑块30的顶端设置有与打磨轴11匹配的弧形的支撑块31，通槽29外侧可以为沉孔槽，以放置弧形的支撑块31；滑块30的两侧表面对称设置在挡板槽32内上下滑动设置的挡板33，挡板33与挡板槽32之间设置有弹簧34，在未受力的情况下，各个滑块30均在重力或弹簧压力的作用下收缩在内侧，即上侧的滑块30在重力作用下压在通槽29内，其挡板33在挡板槽32的最下侧；下侧的滑块30在弹簧34向上的压力下压在通槽29内，其挡板33在挡板槽32的最上侧；其他侧面的滑块30也在弹簧35向内的压力下压在各自通槽29内，挡板33在挡板槽32的最内侧。滑块30的内侧表面为斜面，该斜面朝向固定螺孔12的外侧倾斜向上设置，在安装固定螺栓15时，固定螺栓15进入固定螺孔12内，随着固定螺栓15的深入，其挤压各滑块30向外侧移动，从而带动支撑块31向外移动，将打磨砂筒13支撑起来，起到固定打磨砂筒13的作用，大大提高了打磨砂筒13的固定牢固性，同时在取出固定螺栓15后，支撑块31和滑块30在弹簧和重力作用下自动缩回到通槽29内侧，便于将打磨砂筒13取下，更换更加方便。

可选的技术方案，在滑动架4的下表面两端分别设置有一组工业相机35，通过工业相机35拍摄打磨处打磨前后的画面，并与设置在控制器内存中的预设照片进行对比，来智能判断打磨效果是否达到预期，进一步提高了自动化程度和智能化程度。

设置在移动装置1主体内的控制器可以选用常用的PLC控制器或单片机等微处理器，如西门子S7-300系列的PLC控制器，PLC控制器控制本发明中第一伺服电机3、第二伺服电机6、第三伺服电机10、第一电动推杆14、第二电动推杆18、第三电动推杆28、第四电动推杆26、第四伺服电机21、工业相机35和驱动电机等的方式均为现有技术中常用的方法。

本发明中未公开部分均为现有技术，其具体结构、材料及工作原理不再详述。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。