一种杆状物外表面抛光装置的制作方法

1.本实用新型属于抛光机械领域，具体地说，涉及一种杆状物外表面抛光装置。


背景技术：

2.在石油化工行业，法兰的螺柱在无任何保护措施的情况下，经长期在户外雨淋，螺柱腐蚀严重，为法兰拆卸检修带来了很大困扰；拆卸下来的螺柱为了可以再次使用，需对其外表面进行除锈、抛光处理，使其表面光亮无锈无毛刺，连接顺畅无卡顿。
3.现有技术在对螺柱的表面除锈时，通常需要通过卡爪装置夹持一侧，待清洗好未夹持一端的表面后，需换向夹持另一端，再次清洗剩余部分的表面，其操作工序复杂，清洗效率低；在往复换向清洗时，为保证螺柱的卡接牢固，卡爪装置夹持在螺柱的螺纹上施力容易造成螺纹损伤，甚至变形及断裂，导致螺柱在除锈过程中报废，无法再次使用。
4.有鉴于此特提出本实用新型。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种无需两次及以上装卡，直接放在导轨上一次性完成清洗的抛光清洗装置，该装置具有高效率，高光洁度，适于批量生产加工的特点。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：一种杆状物外表面抛光装置，包括工作台，抛光轮机构，导向轮机构，上料机构；
7.所述的抛光轮机构位于工作台之上，所述的抛光轮机构包括抛光轮和驱动所述抛光轮旋转的第一驱动单元。
8.所述的导向轮机构位于工作台之上，所述的导向轮机构包括导向轮和驱动所述导向轮与所述抛光轮同向旋转的第二驱动单元，所述导向轮与所述抛光轮的位置相匹配。
9.所述的上料机构位于导向轮机构和抛光轮机构之间，所述上料机构包括托架，所述托架用于支撑工件。
10.还包括：
11.上料调节机构，与所述托架连接，用于调节托架的高度以使工件的重心高于所述抛光轮的中心；还用于调节托架与水平方向之间的角度。
12.由上所述可知，一种杆状物外表面抛光装置，在工作台上设置了抛光轮机构，导向轮机构，上料机构；通过抛光轮机构、导向轮机构和上料机构形成的夹持空间，实现对工件的定位并给与工件合适的夹持力，不再需要额外设定夹持机构夹持定位。这样既简化了抛光装置的结构组成，又有利于保护工件的外表面光洁度，防止在抛光过程中工件的外表面被划伤或夹持损伤。
13.进一步地，所述的上料调节机构包括：
14.支座，设置在所述托架的下方，所述支座上部设有长条形通孔。
15.连接杆，一端与托架相连接，另一端穿过所述通孔，并相对所述通孔滑动和转动。
16.第一定位件：与所述连接杆的另一端紧固连接。
17.由上所述可知，通过设置上料调节机构，可以调节托架与抛光轮和导向轮之间的距离，可以使该抛光装置适应更多尺寸外径的工件，降低用户为解决多种尺寸外径的工件抛光问题，采购多台抛光装置的采购成本。通过调整托架的角度，使导向轮带动工件进给运动的速度可调节，间接的控制抛光质量。
18.进一步地，水平调节机构，与所述导向轮机构和上料调节机构固定连接，用于调节导向轮机构和上料调节机构与所述抛光轮之间的轴向距离和径向距离。
19.由上所述可知，由于工件防置在所述上料机构上，所述上料机构通过上料调节机构与水平调节机构相连接，通过设置水平调节机构，可以间接对工件和抛光轮的径向接触距离进行调整，控制工件表面的抛光质量。
20.对于工件较短，通过调节导向轮机构和上料调节机构与所述抛光轮之间的轴向距离实现一次抛光完成加工。
21.所述水平调节机构包括：
22.底座，分别与导向轮机构和支座固定连接。
23.轴向螺杆，与底座螺纹连接，轴向螺杆上设置有轴向操作手轮，用于调节底座沿轴向运动的距离。
24.径向螺杆，与底座螺纹连接，径向螺杆上设置有径向操作手轮，用于调节底座沿径向运动的距离。
25.由上所述可知，所述水平调节机构通过设置在轴向螺杆上的轴向操作手轮和径向螺杆上的径向操作手轮驱动安装在底座上的导向轮机构和支座分别进行轴向位移和径向位移，实现导向轮、抛光轮和工件间距离的调整，方便快捷。
26.进一步地，所述托架的横截面为v形，包括第一托架板和第二托架板；所述第一托架板靠近所述抛光轮的一端设置有与所述抛光轮对应的第一缺口；所述第二托架板靠近所述导向轮的一端设置与所述导向轮对应的第二缺口。
27.所述的托架作为工件的支撑机构，提供给工件一个支撑定位，v形结构更有利于对工件形成稳定的支撑体，使工件稳稳的放置在托架上；所述的托架端部设置缺口，对于直径小的细长工件，为保证实现工件外表面的清洗抛光，可以使抛光轮和导向轮探入托架内一部分，实现与工件外表面的接触。
28.进一步地，第一缺口的宽度大于所述水平调节机构的轴向调节距离。
29.由上所述可知，第一缺口的宽度大于所述水平调节机构的轴向调节距离时，调节水平调节机构的轴向进给，完成对较短的工件一次抛光完成；这对于加工较短的工件是十分有利的，且不必使抛光轮的轮体太厚，占用空间。
30.进一步地，所述托架与水平面之间存在倾斜角度α，0＜α＜20
°
。
31.由上所述可知，该角度的合理设置可以给与工件一个适度的夹持力，使工件无需任何夹持工具也能稳稳的沿着托架向前滑行运动，不会随意翘起，造成加工事故；同时，也调节了导向轮与工件贴合的角度，使工件具有合理的进给线速度向前方运行。
32.进一步地，所述上料机构还包括托架宽度调节机构，设置在托架上，包括：
33.第一通孔，设置在所述第一托架板上远离所述抛光轮的一端；
34.第二通孔，设置在所述第二托架板上远离所述导向轮的一端；
35.伸缩螺杆，与第一通孔和第二通孔插接，用于驱动第二托架板径向方向远离或靠近第一托架板；
36.第二定位件，与伸缩螺杆螺纹连接。
37.所述的托架由两块托架板组成，通过托架宽度调节机构实现对托架径向宽度的调节，这样可以适应更广泛的直径的杆状工件放置于其上，使该装置的适用性更广泛。调整好的托架宽度通过第二定位件的紧固作用实现工件在托架上找到合适的重心位置，实现对托架宽度的定位。
38.进一步地，所述第二驱动单元为调速电机。
39.由上所述可知，第二驱动单元设置调速电机，使导向轮的速度为适应不同材质和外径的工件的抛光要求而做调整，达到较好的抛光质量。
40.进一步地，所述托架的倾斜角度α可以手动调节，所述倾斜角度α确定后，由第二定位件进行固定。
41.采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
42.1、本抛光装置可以实现对工件无需装卡工具夹持，保持工件表面不被夹持损伤；
43.2、本抛光装置可以实现对工件无需装卡工具夹持，无需对工件进行二次夹持和基准校核，节省了装卡时间和校核时间，提高了工作效率。
44.3、本抛光装置对工件进行调节的步骤简单，易于操作，后期可以流水线式放入工件自动抛光清洗，其自动化性能显著；
45.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
46.附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：
47.图1是本实用新型三维结构组成示意图；
48.图2是图1中托架和托架调节部三维结构组成的放大示意图；
49.图中：
50.1、工作台；2、抛光轮机构；3、导向轮机构；4、水平调节机构；5、上料机构；
51.6、上料调节机构；7、电气控制机构；
52.21、抛光轮；22、第一驱动单元；
53.31、导向轮；32、第二驱动单元；
54.41、底座；42、轴向螺杆；43、径向螺杆；44、轴向操作手轮；45、径向操作手轮；
55.51、托架；52、宽度调节机构；
56.61、支座；62、连接杆；63、第一定位件；
57.511、第一托架板；512、第二托架板；513、第一缺口；514、第二缺口；
58.515、第一通孔；516、第二通孔；
59.521、伸缩螺杆；522、第二定位件。
60.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思
范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
61.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
62.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
63.在本实用新型的描述中，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
64.如图1和图2所示，本实用新型提供一种杆状物外表面抛光装置，包括工作台1，抛光轮机构2，导向轮机构3，上料机构5。
65.还包括：
66.上料调节机构6，与所述托架51连接，用于调节托架51的高度以使工件的重心高于所述抛光轮21的中心；还用于调节托架51与水平方向之间的角度。
67.所述的上料调节机构6与托架51相连接，包括：
68.支座61，所述支座61上部设有长条形通孔。
69.连接杆62，一端与托架51相连接，另一端嵌入通孔，沿着通孔滑动。
70.所述连接杆62还可以在通孔内转动。
71.第一定位件63：位于连接杆62上，用于固定连接杆62。
72.水平调节机构4，与所述导向轮机构3和上料调节机构6固定连接，用于调节导向轮机构3和上料调节机构6与所述抛光轮21之间的轴向距离和径向距离。
73.所述水平调节机构4包括：
74.底座41，分别与导向轮机构3和支座61固定连接。
75.轴向螺杆42，与底座41相连接，用于调节底座41沿轴向运动的距离。
76.径向螺杆43，与底座41相连接，用于调节底座41沿径向运动的距离。
77.轴向操作手轮44，位于轴向螺杆42的末端，与轴向螺杆42同速旋转。
78.径向操作手轮45，位于径向螺杆43的末端，与径向螺杆43同速旋转。
79.所述上料机构5还包括宽度调节机构52，设置在托架51上，包括：
80.伸缩螺杆521，位于第一托架板511和第二托架板512上，用于驱动第二托架板512径向方向远离或靠近第一托架板511，调节托架51的宽度。
81.第二定位件522：位于伸缩螺杆521上，用于固定调整好的第一托架板511、第二托架板512的距离。
82.如图1所示，本实施例所述的一种杆状物外表面抛光装置，包括工作台1，抛光轮机
构2，导向轮机构3，水平调节机构4，上料机构5，上料调节机构6和电气控制机构7。
83.所述的抛光轮机构2位于工作台1之上；所述的抛光轮机构2布置在工作台1的一侧。所述的抛光轮机构2包括抛光轮21和驱动所述抛光轮21旋转的第一驱动单元22；所述第一驱动单元22包括传动机构，主动力电机；所述的传动机构位于工作台1上，传动机构具有一根主轴，主轴的一侧与所述抛光轮21中心相连接，传动机构的另一侧通过传动皮带与主动力电机相连接。
84.所述的主动力电机设置在工作台1内部，通过工作台1外罩隐藏起来，对主动力电机进行防尘保护。工作时，所述的主动力电机带动所述的抛光轮21进行高速运转。
85.所述的抛光轮21位于工作台1的外侧，使抛光后的工件的锈迹及杂质等从工件上剥离落在地面，防止沾染在工作台1的表面，弄脏工作台1。所述的抛光轮21有多种材质，可以根据工件的材料的硬度不同进行选择；所述的抛光轮21有不同型号供选择，具有可互换性，以便适应尺寸大小不一的工件。
86.所述的水平调节机构4也位于工作台1之上，布置在抛光轮机构2的对侧；所述的水平调节机构4包括：底座41，轴向螺杆42，径向螺杆43，轴向操作手轮44，径向操作手轮45。
87.所述底座41位于工作台1上，具有双层可移动结构，一层安装轴向螺杆42，实现随着轴向螺杆42做轴向运动；另一层安装径向螺杆43，实现随着径向螺杆43做径向运动。
88.在轴向螺杆42的末端，设置有便于驱动底座41做轴向运动的轴向操作手轮44，通过摇动轴向操作手轮44，实现将轴向操作手轮44的转动转化为底座41的导向滑动运动。
89.同样的，在径向螺杆43的末端，设置有便于驱动底座41做径向运动的径向操作手轮45，通过摇动径向操作手轮45，实现将径向操作手轮45的转动转化为底座41的导向滑动运动。
90.所述的导向轮机构3安装在水平调节机构4的底座41上，可以随着水平调节机构4的移动而移动。所述的导向轮机构3包括导向轮31和驱动所述导向轮31与所述抛光轮21同向旋转的第二驱动单元32。
91.所述导向轮31的中心安装在第二驱动单元32的旋转轴上，其径向方向与所述抛光轮21的位置相匹配；所述的导向轮31也有不同种类和规格，以便满足不同工件的材质需求和外形尺寸。
92.所述第二驱动单元32包括：减速传动机构和导向电机。
93.所述导向电机为调速电机，其转速根据需要可调节。
94.优选的，所述的导向电机采用直流电机，保证在运行过程中具有良好的启动特性和调速特性。根据工件的材质的不同，可以调节所述的导向轮机构3转动速度，获得使用户满意的清洗质量。
95.所述导向轮31的转速要低于抛光轮21，因为导向轮31通过低速运转，增加自身表面和工件表面的摩擦力，使导向轮31的速度等同于工件的旋转速度，带动工件进行与之相反的反向运动。这样，实现抛光轮21可以打磨到工件的整个表面，并通过抛光轮21的高速旋转，达到客户要求的表面光洁度。
96.同时，导向轮31的转动还是工件沿着轴线自动进行进给运动的动力之源。这时，需要调整上料机构5和水平面之间的角度来配合实现。
97.如图2所示，所述的上料机构5位于导向轮机构3和抛光轮机构2之间，通过与上料
调节机构6连接，布置在水平调节机构4上，实现上料机构5沿着轴向和/或径向运动。
98.所述上料机构5包括托架51，所述托架51用于支撑工件。
99.所述托架51的横截面为v形，包括第一托架板511和第二托架板512；所述第一托架板511靠近所述抛光轮21的一端设置有与所述抛光轮21对应的第一缺口513，另一端设置第一通孔515；所述第二托架板512靠近所述导向轮31的一端设置与所述导向轮31对应的第二缺口514，另一端设置第二通孔516。这样，通过抛光轮21、导向轮31和托架51三点的夹持，使工件在托架51上被稳稳地限制住，不需要其他夹持工具也能实现对工件的定位。
100.所述第一缺口513的宽度大于所述水平调节机构4的轴向调节距离。
101.对于较短的工件，为达到其表面的高光洁度，可以通过调节水平调节机构4的轴向调节的运动，保证工件整个长度稳稳的通过抛光轮21的抛光动作，实现一次加工即可达到客户要求的高光洁度标准。
102.所述上料机构5还包括一宽度调节机构52，用于调节所述第一托架板511和第二托架板512之间的距离。
103.所述宽度调节机构52，包括：伸缩螺杆521和第二定位件522。
104.所述伸缩螺杆521，位于第一托架板511和第二托架板512上，用于驱动第二托架板512径向方向远离或靠近第一托架板511，调节托架51的宽度。
105.这种调节方式适合比较粗大的直径的工件放置在托架51上时，通过增加托架51板之间的宽度也来降低工件的重心，实现对工件在清洗过程中稳稳地定位在托架51上，防止翘起，打滑等不良现象的发生。
106.这种设计还扩大了本装置对工件尺寸的适用范围，减少用户额外采购大尺寸抛光机的成本费用。
107.所述第二定位件522，位于伸缩螺杆521上，用于固定调整好的第一托架板511、第二托架板512的距离。
108.所述上料调节机构6，与所述托架51连接，用于调节托架51的高度以使工件的重心高于所述抛光轮21的中心；还用于调节托架51与水平方向之间的角度。
109.所述的上料调节机构6与托架51相连接，包括：支座61，连接杆62和第一定位件63。
110.所述支座61设置在所述托架51的下方，上部设有长条形通孔；所述连接杆62，一端与托架51相连接，另一端嵌入通孔，沿着通孔滑动，以便进一步调节工件与抛光轮21和导向轮31在高度方向的距离。
111.通过设置该上料调节机构6，可以在抛光轮21，导向轮31和托架51之间的空间内容纳较大直径的工件，增强本装置对工件尺寸范围的适用性。
112.所述连接杆62还可以在通孔内转动。
113.通过调节连接杆62在通孔内的转动的角度，带动托架51轴线与水平面形成合适的倾斜角度。所述托架51的中轴线与水平面之间存在倾斜角度α，0＜α＜20
°
；所述导向轮31使用此倾斜角与工件接触，引导工件实现进给运动。
114.托架51的倾斜角度可以影响工件与导向轮31同时旋转时工件沿着自身中心轴线做进给运动的速度，进而影响整批产品加工的时间周期和工作效率。调整好托架51的倾斜角度后，对托架51的紧固定位也十分必要，可以通过第一定位件63来实现。
115.所述第一定位件63位于连接杆62上，用于固定连接杆62。
116.所述电气控制机构7设置在工作台1上，位于抛光轮机构2的远离抛光轮21一侧；所述电气控制机构7包括电气控制箱，电气控制面板位于箱体的表面，电气控制面板上设置开关按钮，控制抛光轮21和/或导向轮31的启动和停止；所述电气控制机构7的电气控制面板上还设置转速控制旋钮，可以根据工件的材质和工艺要求调节导向轮31的转速，达到满足用户的表面清洗抛光质量要求。
117.采用电气化控制，可以更准确的控制效果，也有利于节约人力物力，提高效率，使自动化，集成化更适应现代社会的发展需要。
118.本表面抛光装置适用于杆状物的外表面清洗和抛光，在石油化工行业，管道的法兰连接处使用螺柱连接，在无任何保护措施的的情况下，经长期在户外雨淋，螺柱腐蚀严重，为法兰拆卸检修带来了很大困扰；现有技术在对螺柱的表面除锈时，通常需要通过卡爪装置夹持一端，待清洗好未夹持一端的表面后，需换向并再次清洗剩余部分的表面，其操作工序复杂，清洗效率低；在往复换向清洗时，为保证螺柱的卡接牢固，卡爪装置夹持在螺柱的螺纹上施力容易造成螺纹损伤，甚至变形及断裂，导致螺柱在除锈过程中报废，无法再次使用。
119.本抛光装置可以实现对螺柱表面除锈除杂质的效果，经过该抛光装置处理，不但不需要对螺柱的螺纹体夹持，防止加工处理装置对螺柱的螺纹体损伤，还可提高工作效率，使除锈后的螺柱光亮如新，达到客户满意的效果。
120.对螺柱表面的除锈除杂步骤如下：
121.步骤一：将未处理的螺柱放置在托架51上，将螺柱靠近抛光轮21的侧面后，沿着高度方向调整带有螺柱的托架51，使螺柱一端的外表面位于抛光轮21和导向轮31的间隙处。
122.步骤二：调整第一托架板511和第二托架板512之间的宽度，使螺柱的轴线接近托架51的上部水平面，通过第二定位件522固定好托架51的宽度。再次转动螺柱，使其在托架51上可以自由转动；再调整托架51的高度，使螺柱的外表面接触抛光轮21的侧面。
123.步骤三：旋转调整机构的径向操作手轮45，使导向轮机构3的导向轮31外缘贴合住螺柱，这时，沿径向的相反方向摇动径向操作手轮45，使导向轮31的外缘与螺柱的外表面间距约为0.5
‑
2mm。
124.步骤四：再次调整托架51高度，使螺柱的中心轴线沿高度方向抬升0.5
‑
3mm内，通过第一定位件63固定好托架51的高度。
125.步骤五：旋转水平调节机构4的轴向操作手轮44，使导向轮31与抛光轮21的外缘正好可以接触到螺柱的外表面，同时，使导向轮31和抛光轮21与放在托架51上的工件保持适合的倾斜角，再次调节第一定位件63，固定好托架51的角度。
126.步骤六：设置导向轮31的转速，启动抛光装置的开关，试运行一次，查看螺柱的清洗效果；如果不符合清洗效果，则通过轴向操作手轮44和径向操作手轮45稍微调整导向轮31和螺柱的间距，直到达到满意的效果为止。
127.步骤七：启动抛光装置，待前一根螺柱清洗完，脱离托架51后，将待清洗的螺柱逐根放置在托架上，实现自动清洗。
128.经过抛光后的螺柱不仅表面光亮如新，不再有锈迹和杂物，还不损伤螺纹，可以实现螺柱的再利用；且整个过程不需要任何装卡工具和夹具，也省去了现有技术中操作人员的二次装卡时间和校准时间，提高了工作效率。
129.该抛光装置不仅适用于螺柱的外表面除锈，还适用于多种杆状物的外表面抛光清洁；其托架51的可调节宽度的设计，更适用于各种不同直径的杆状物的外表面抛光与清洁，如钢管，圆钢棒料等，具有广泛的应用领域。
130.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。