管道内翻边变径切磨机构及机器人的制作方法

本发明涉及电缆工程施工，尤其涉及一种管道内翻边变径切磨机构及机器人。

背景技术：

1、在电缆工程及各类塑胶管道（如mpp管）施工中，管道通常通过热熔焊接进行接长。该焊接过程会在管道内部接缝处产生形状不规则的坚硬内翻边。在后续展放电缆或使用过程中，这些凸起的内翻边容易划伤线缆外护层，因此必须将其切除并打磨平整。

2、目前，针对管道内翻边的去除作业，通常采用带有固定尺寸刀头的切削装置或简易的手动扩张切削工具。然而，现有的切削装置在实际工程应用中存在以下局限性：首先，现有刀具机构往往无法根据管道实际内径的变化以及内翻边的不规则形态进行自动、精准的径向变径调节，导致进刀深度难以控制，容易出现切削不彻底或过度切削破坏管壁本体的风险；其次，由于受限于管道内部狭小的圆柱形空间，现有的切削装置通常难以在一个紧凑的结构模块内同时实现平稳的切削旋转与精准的径向进刀控制，其旋转动力与伸缩动力之间容易发生机械干涉，导致动力传递效率低、切削作业的稳定性与加工精度不足。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种管道内翻边变径切磨机构及机器人。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、本发明提供了一种管道内翻边变径切磨机构，包括驱动组件和刀具组件；所述刀具组件包括伸缩刀具机构、刀盘旋转机构、传动机构以及切削驱动机构；所述切削驱动机构与所述刀盘旋转机构传动连接，用于为所述刀盘旋转机构提供旋转动力；所述伸缩刀具机构设置于所述刀盘旋转机构上，用于随所述刀盘旋转机构同步旋转；所述传动机构连接于所述驱动组件与所述伸缩刀具机构之间，用于将所述驱动组件输出的轴向动力转换为驱动所述伸缩刀具机构进行径向伸缩的推力，以改变有效切割半径并对管道内翻边进行切削与打磨作业。

4、可选地，所述驱动组件包括电动推杆；所述电动推杆的动力输出端与所述传动机构传动连接，以提供所述径向伸缩的轴向驱动力。

5、可选地，所述切削驱动机构包括切削驱动电机与一级小齿轮；所述切削驱动电机的动力输出轴与所述一级小齿轮固定连接，用于输出高速旋转动力。

6、可选地，所述刀盘旋转机构包括可变径刀盘、二级大齿轮、角接触球轴承以及深沟球轴承；所述可变径刀盘的旋转主轴由所述角接触球轴承与所述深沟球轴承协同支撑承载；所述二级大齿轮集成设置于所述可变径刀盘的背部，且与所述切削驱动机构的一级小齿轮内啮合传动，以带动所述可变径刀盘旋转。

7、可选地，所述传动机构包括棘轮套筒、变径内棘轮、变径棘爪和变径锥；所述棘轮套筒固定套设于中心轴线上，所述变径内棘轮与所述变径棘爪轴向配合安装于所述棘轮套筒内；所述变径内棘轮的后端与所述驱动组件的动力输出端传动连接；所述变径锥同轴固定连接于所述变径棘爪的前端，其外周面形成有锥形外斜面，在所述驱动组件的驱动下，所述变径锥随棘轮部件同步产生轴向移动。

8、可选地，所述伸缩刀具机构包括滑动导轨、刀盘底座、可伸缩刀杆、接触轮、切磨刀具、刀具限位轮、直线轴承和刀杆限位压簧；所述滑动导轨沿径向固定设置于所述刀盘旋转机构的端面上，所述刀盘底座滑动嵌合于其中；所述可伸缩刀杆的底部固定于所述刀盘底座上，所述切磨刀具为切磨一体刀头，固定安装于所述可伸缩刀杆的径向顶端部。

9、可选地，所述接触轮转动安装于所述可伸缩刀杆底部的内侧末端，且滚动抵接于所述变径锥锥形外斜面上；所述变径锥的轴向移动迫使该接触轮沿斜面向外滑动，从而将轴向推力转化为所述可伸缩刀杆的径向推力。

10、可选地，所述刀具限位轮安装于所述可伸缩刀杆的顶端紧邻切磨刀具处，用于滚动抵接管壁以限制切割深度；所述直线轴承套设于所述可伸缩刀杆外部，配合所述刀杆限位压簧，为所述可伸缩刀杆的径向伸缩及管壁贴合提供导向与浮动调节阻力。

11、可选地，所述刀具组件还包括保护机构，所述保护机构罩设于所述刀盘旋转机构的外部，用于提供安全防护；所述保护机构包括刀盘保护外壳和复位压簧；所述刀盘保护外壳设置在所述刀盘旋转机构的前端并且两者之间设置所述复位压簧。

12、实施本发明实施例，将至少具有如下有益效果：

13、本发明通过设置传动机构将驱动组件的轴向动力转换为伸缩刀具机构的径向推力，实现了刀盘切割半径的动态调整；并且将切削旋转动力与径向伸缩动力解耦，由切削驱动机构和驱动组件分别独立提供，实现了进刀深度与切削转速的互不干涉；整体结构不仅能够自适应不同内径的管道，通过限位轮限制切割深度防止损伤管壁，还能利用保护机构提供防撞缓冲，有效提升了管道内翻边切除作业的尺寸准确性与设备运行的安全性。

1.一种管道内翻边变径切磨机构，其特征在于，包括驱动组件（1）和刀具组件（2）；

2.如权利要求1所述的管道内翻边变径切磨机构，其特征在于，所述驱动组件（1）包括电动推杆（11）；

3.如权利要求1所述的管道内翻边变径切磨机构，其特征在于，所述切削驱动机构（6）包括切削驱动电机（61）与一级小齿轮（62）；

4.如权利要求3所述的管道内翻边变径切磨机构，其特征在于，所述刀盘旋转机构（4）包括可变径刀盘（41）、二级大齿轮（42）、角接触球轴承（43）以及深沟球轴承（44）；

5.如权利要求1所述的管道内翻边变径切磨机构，其特征在于，所述传动机构（5）包括棘轮套筒（51）、变径内棘轮（52）、变径棘爪（53）和变径锥（54）；

6.如权利要求5所述的管道内翻边变径切磨机构，其特征在于，所述伸缩刀具机构（3）包括滑动导轨（31）、刀盘底座（32）、可伸缩刀杆（33）、接触轮（34）、切磨刀具（35）、刀具限位轮（36）、直线轴承（37）和刀杆限位压簧（38）；

7.如权利要求6所述的管道内翻边变径切磨机构，其特征在于：

8.如权利要求6所述的管道内翻边变径切磨机构，其特征在于：

9.如权利要求1所述的管道内翻边变径切磨机构，其特征在于，所述刀具组件（2）还包括保护机构（7），所述保护机构（7）罩设于所述刀盘旋转机构（4）的外部，用于提供安全防护；

10.一种管道内翻边变径切磨机器人，其特征在于，包括移动载体、以及设置在移动载体上的如权利要求1-9任意一项所述的管道内翻边变径切磨机构。