一种钢制管法兰加工系统及其加工工艺的制作方法

1.本发明涉及法兰加工技术领域，特别是涉及一种钢制管法兰加工系统及其加工工艺。


背景技术：

2.法兰（flange）又叫法兰盘或突缘。法兰是使管子与管子及和阀门相互连接的零件，连接于管端。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法兰及卡套法兰。法兰在制造过程中因为采用的都是钢板硬性材料，在加工制造过程中可能会使法兰产生裂纹而影响法兰的使用。
3.公开号（cn202011569744.7）公开了一种大型法兰的现场加工工艺及其加工装置，属于机械加工技术领域。它解决了原有大法兰加工中技术、检测方式及精度的问题。包括以下加工工艺步骤；s5，调平铣削机床后加工第一区段，铣密封面及燕尾槽；s6，移动至下一区段调整水平后固定铣削机床，电脑通过数据拟合出这一区段燕尾槽加工路径；s7，使用法兰密封面磨削机对铣削机床移动后的上一区段进行磨削处理；s8，使用激光跟踪仪对加工完平面进行z值的测量，找出z平面的整体趋势，确定下一段加工的z值，并输入控制铣削机床的电脑中；s9，电脑根据三维测头及输入的z值确定出铣削机床最终的加工路径，重复s6、s7、s8、s9步骤直至加工完成。
4.其在使用的过程中会有以下问题；（1）现有的设备需要安装并调试好待加工的大型法兰后，使用激光跟踪仪和电子水平仪配合找出大型法兰圆，这样每次对法兰加工前需要进行测量，降低法兰的加工效率；（2）现有的设备在使用的时候，法兰底座垫块环绕设置在大型法兰下端用于支撑和固定大型法兰，而在实际使用的时候，只是通过法兰底座垫块对法兰进行支撑，法兰在进行加工的时候，法兰容易产生振动，这样法兰会在法兰底座垫块上出现位移的情况，导致法兰在加工的时候出现质量的问题。
5.因此，现在亟需设计一种能解决上述一个或者多个问题的技术方案。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中存在的一个或者多个问题，本发明提供了一种钢制管法兰加工系统及其加工工艺。
7.本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：一种钢制管法兰加工系统，包括输送组件，所述输送组件外壁设置有固定架，固定架中心设置有推动气缸；驱动组件，所述驱动组件设置在推动气缸的输出端，所述驱动组件的下方设置有悬挂架；工件限位组件，所述工件限位组件设置在悬挂架的下方；加工组件，所述加工组件与驱动组件相连接；其中，所述工件限位组件包括外套环、内置转动环和工件固定组件，所述内置转动
环转动设置在外套环的内侧，所述转环组件的内侧设置有工件固定组件，所述工件固定组件包括五个工件固定座，五个所述工件固定座的外壁均固定有固定座铰接片，固定座铰接片的外壁铰接有移动片，移动片的外侧铰接有支撑杆，所述支撑杆的一端固定在外套环的内侧底部，所述移动片的上端铰接有移动推杆，移动推杆的另一端铰接设置在外套环的内侧，所述工件固定座的内部设置有加固组件。
8.优选的，所述驱动组件包括驱动箱的内部设置有伺服电机，所述伺服电机输出端连接有控制电缸，所述控制电缸输出端与加工组件相连接。
9.优选的，所述加工组件包括双头丝杆轨道，所述双头丝杆轨道内部设置有双头丝杆，所述双头丝杆外部滑动设置有两个加工组件。
10.优选的，所述输送组件包括输送架和输送带支撑板，所述输送架的内侧设置有滚轴，所述滚轴的外部套设有输送带，所述输送带支撑板的上端面为光面，且输送带支撑板的上端面贴合在输送带的内侧，所述输送带支撑板位于工件限位组件的正下方。
11.优选的，所述加固组件包括顶块，所述顶块的外部为圆柱形，所述工件固定座的外部为弧形，且工件固定座的内部开设有压液容纳腔，工件固定座弧形内侧开设有与顶块外部形状相匹配的通孔，所述顶块插设在工件固定座弧形内侧的通孔内，所述顶块的一端连接有限位弹簧，限位弹簧的一端固定在压液容纳腔内壁上。
12.优选的，所述顶块均匀分布在工件固定座的弧形内侧，所述压液容纳腔的内部设置有压液。
13.优选的，所述内置转动环的外壁开设有若干个弧形的通孔，且内置转动环外壁通孔内设置有转动环限位杆，所述转动环限位杆的一端固定在外套环的内壁上。
14.优选的，所述外套环的外壁设置有控制组件，所述控制组件包括控制壳，所述控制壳固定在外套环的外壁，所述控制壳内部设置有往复驱动组件，所述往复驱动组件上设置有滑块，所述滑块铰接有控制杆，控制杆的另一端铰接有转动环控制块，所述转动环控制块固定在内置转动环上。
15.优选的，所述外套环的侧面开设有与控制杆位置相对应的通孔。
16.一种钢制管法兰加工工艺，包括上述的钢制管法兰加工系统，其加工工艺步骤如下：s1：通过输送带将工件移动到输送带支撑板的位置；s2：通过推动气缸控制悬挂架朝下移动，使工件固定座移动到工件的外侧；s3：启动往复驱动组件，往复驱动组件驱动控制杆和转动环控制块推动内置转动环进行转动，内置转动环会带动移动推杆进行移动，移动推杆的另一端会推动固定座铰接片和工件固定座进行移动，工件固定座会顶在工件的外侧；s4：工件固定座顶在工件外侧的时候，工件固定座弧形内侧的顶块会顶在工件的外侧，顶块会缩回到压液容纳腔内，压液容纳腔内部的压液会将其他的顶块顶出，使所有的顶块能够顶到工件的表面，所有的顶块会缩回到压液容纳腔内，如果工件外圈有凸起的时候，顶块能够根据凸起进行调节，将工件能够准确地移动到加工组件的下方，同时能够将工件夹住；s5：启动控制电缸推动双头丝杆轨道朝下移动；s6：通过双头丝杆轨道控制加工组件进行移动，使加工组件能够贴合在工件的上
端；s7：启动伺服电机，通过伺服电机带动双头丝杆轨道进行转动，使双头丝杆轨道带动加工组件进行转动，通过转动的加工组件对工件上端进行打磨。
17.本发明的有益效果是：（1）本发明设置有工件限位组件，工件限位组件中设置有工件固定座，外套环在转动的时候通过移动推杆推动固定座铰接片和工件固定座进行移动，使工件固定座能够推动输送带上的工件进行移动，这样工件能够被推到加工组件的下方，能够快速地对工件进行位置矫正的工作，提高加工的效率，同时对工件进行固定的工作，避免工件在加工的过程中出现晃动位移的情况；（2）本发明工件固定座内侧设置有顶块，顶块能够根据工件表面形状进行分布固定，能够有效的将工件外圈固定住，提高工件的固定效果；（3）本发明驱动组件用于驱动加工组件的作用，能够使加工组件中的双头丝杆轨道移动到工件的上方，同时双头丝杆轨道在转动的时候会带动加工组件进行转动，通过加工组件对工件进行加工；（4）本发明控制组件用于驱动内置转动环的作用，能够推动内置转动环在外套环的内侧进行转动，使内置转动环带动移动推杆进行移动，使移动推杆能够推动工件固定座和固定座铰接片进行移动，对工件进行夹持的工作。
附图说明
18.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的俯视图；图3为本发明的侧视图；图4为本发明的图2中a-a处剖视图；图5为本发明的图3中b-b处剖视图；图6为本发明的图5中c处放大结构示意图；图7为本发明的图5中d处放大结构示意图；图8为本发明的图2中e处放大结构示意图。
19.附图标记：1、输送架，2、输送带，3、固定架，4、推动气缸，5、驱动箱，6、悬挂架，7、外套环，8、内置转动环，9、控制组件，901、控制壳，902、往复驱动组件，903、控制杆，904、转动环控制块，10、双头丝杆轨道，11、加工组件，12、移动片，13、支撑杆，14、移动推杆，15、工件固定座，16、固定座铰接片，17、转动环限位杆，18、输送带支撑板，19、伺服电机，20、控制电缸，21、顶块，22、压液容纳腔，23、限位弹簧，24、滚轴。
具体实施方式
20.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加浅显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。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。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
21.实施例1
如图1-8所示，本发明提供了所述的钢制管法兰加工系统，包括输送组件、驱动组件、工件限位组件以及加工组件；输送组件外壁设置有固定架3，固定架3中心设置有推动气缸4；驱动组件设置在推动气缸4的输出端，驱动组件的下方设置有悬挂架6；工件限位组件设置在悬挂架6的下方；加工组件与驱动组件相连接。
22.其中，工件限位组件包括外套环7、内置转动环8和工件固定组件；内置转动环8转动设置在外套环7的内侧，转环组件的内侧设置有工件固定组件；工件固定组件包括五个工件固定座15，五个工件固定座15的外壁均固定有固定座铰接片16，固定座铰接片16的外壁铰接有移动片12，移动片12的外侧铰接有支撑杆13，支撑杆13的一端固定在外套环7的内侧底部，移动片12的上端铰接有移动推杆14，移动推杆14的另一端铰接设置在外套环7的内侧，工件固定座15的内部设置有加固组件。
23.推动气缸4用于带动驱动组件和悬挂架6进行上下移动，使工件限位组件能够移动到输送带2上工件的外侧，同时内置转动环8在转动的时候，内置转动环8能够带动移动推杆14进行移动，移动推杆14能够推动移动片12进行移动，而移动片12会推动固定座铰接片16和工件固定座15移动到工件的外侧，同时工件固定座15能够通过固定座铰接片16进行转动，使工件固定座15能够固定在不同直径的工件外侧，对工件进行固定的工作，避免工件在加工的时候出现晃动的情况，同时能够对工件进行推动的工作，将工件准确地推动到加工组件的下方，对工件进行限位的工作，提高加工的效率。
24.驱动组件包括驱动箱5的内部设置有伺服电机19，伺服电机19输出端连接有控制电缸20，控制电缸20输出端与加工组件相连接。驱动箱5起到固定伺服电机19的作用，伺服电机19能够带动控制电缸20和加工组件进行转动，这样能够带动加工组件沿着工件的上端进行转动，对工件进行加工。
25.加工组件包括双头丝杆轨道10，双头丝杆轨道10内部设置有双头丝杆，双头丝杆外部滑动设置有两个加工组件11。双头丝杆轨道10用于驱动加工组件11的作用，使加工组件11能够准确地移动到工件的上方，对工件进行加工。
26.输送组件包括输送架1和输送带支撑板18，输送架1的内侧设置有滚轴24，滚轴24的外部套设有输送带2，输送带支撑板18的上端面为光面，且输送带支撑板18的上端面贴合在输送带2的内侧，输送带支撑板18位于工件限位组件的正下方。滚轴24带动输送带2进行移动，使输送带2能够带动工件移动到加工组件的位置，加工组件在对工件进行加工的时候，支撑板18将输送带2的内侧支撑住，避免工件出现晃动的情况，提高工件的加工效果。
27.加固组件包括顶块21，顶块21的外部为圆柱形，工件固定座15的外部为弧形，且工件固定座15的内部开设有压液容纳腔22，工件固定座15弧形内侧开设有与顶块21外部形状相匹配的通孔，顶块21插设在工件固定座15弧形内侧的通孔内，顶块21的一端连接有限位弹簧23，限位弹簧23的一端固定在压液容纳腔22内壁上。
28.顶块21设置在工件固定座15的内侧，工件固定座15顶在工件外侧的时候，顶块21能够顶在工件的外侧，同时顶块21能够根据工件的表面进行设置，而顶块21会缩回到压液容纳腔22内，顶块21对压液容纳腔22内部的压液进行压缩，同时液压会对其他的顶块21进行挤压，使顶块21能够牢牢的将工件顶住。顶块21均匀分布在工件固定座15的弧形内侧，压液容纳腔22的内部设置有压液。
29.内置转动环8的外壁开设有若干个弧形的通孔，且内置转动环8外壁通孔内设置有
转动环限位杆17，转动环限位杆17的一端固定在外套环7的内壁上；内置转动环8外壁的通孔起到容纳转动环限位杆17作用，通过转动环限位杆17将内置转动环8的位置限制住，避免内置转动环8从外套环7内侧脱离，同时能够将内置转动环8的移动路径限制住，避免内置转动环8出现外形的情况。
30.外套环7的外壁设置有控制组件9，控制组件9包括控制壳901，控制壳901固定在外套环7的外壁，控制壳901内部设置有往复驱动组件902，往复驱动组件902上设置有滑块，滑块铰接有控制杆903，控制杆903的另一端铰接有转动环控制块904，转动环控制块904固定在内置转动环8上。
31.外套环7的侧面开设有与控制杆903位置相对应的通孔。控制壳901起到固定往复驱动组件902位置的作用，往复驱动组件902能够驱动控制杆903进行移动，外套环7侧面通孔起到容纳控制杆903的作用，这样控制杆903能够推动内置转动环8进行转动，用于驱动内置转动环8的作用。
32.工作原理：首先将输送架1设置在合适的地方，通过输送带2将工件移动到输送带支撑板18的位置，然后通过推动气缸4控制悬挂架6朝下移动，使工件固定座15移动到工件的外侧，之后启动往复驱动组件902，往复驱动组件902驱动控制杆903和转动环控制块904推动内置转动环8进行转动，内置转动环8会带动移动推杆14进行移动，移动推杆14的另一端会推动固定座铰接片16和工件固定座15进行移动，工件固定座15会顶在工件的外侧，工件固定座15顶在工件外侧的时候，工件固定座15弧形内侧的顶块21会顶在工件的外侧，顶块21会缩回到压液容纳腔22内，压液容纳腔22内部的压液会将其他的顶块21顶出，使所有的顶块21能够顶到工件的表面，所有的顶块21会缩回到压液容纳腔22内，如果工件外圈有凸起的时候，顶块21能够根据凸起进行调节，将工件能够准确地移动到加工组件的下方，同时能够将工件夹住，再启动控制电缸20推动双头丝杆轨道10朝下移动，通过双头丝杆轨道10控制加工组件11进行移动，使加工组件11能够贴合在工件的上端，启动伺服电机19，通过伺服电机19带动双头丝杆轨道10进行转动，使双头丝杆轨道10带动加工组件11进行转动，通过转动的加工组件11对工件上端进行打磨，最后通过工件限位组件松开工件，然后通过输送带2将工件移动到预定的位置。
33.实施例2一种钢制管法兰加工工艺，包括实施例1中的钢制管法兰加工系统，其加工工艺步骤如下：s1：通过输送带2将工件移动到输送带支撑板18的位置；s2：通过推动气缸4控制悬挂架6朝下移动，使工件固定座15移动到工件的外侧；s3：启动往复驱动组件902，往复驱动组件902驱动控制杆903和转动环控制块904推动内置转动环8进行转动，内置转动环8会带动移动推杆14进行移动，移动推杆14的另一端会推动固定座铰接片16和工件固定座15进行移动，工件固定座15会顶在工件的外侧；s4：工件固定座15顶在工件外侧的时候，工件固定座15弧形内侧的顶块21会顶在工件的外侧，顶块21会缩回到压液容纳腔22内，压液容纳腔22内部的压液会将其他的顶块21顶出，使所有的顶块21能够顶到工件的表面，所有的顶块21会缩回到压液容纳腔22内，如果工件外圈有凸起的时候，顶块21能够根据凸起进行调节，将工件能够准确地移动到加工组件的下方，同时能够将工件夹住；
s5：启动控制电缸20推动双头丝杆轨道10朝下移动；s6：通过双头丝杆轨道10控制加工组件11进行移动，使加工组件11能够贴合在工件的上端；s7：启动伺服电机19，通过伺服电机19带动双头丝杆轨道10进行转动，使双头丝杆轨道10带动加工组件11进行转动，通过转动的加工组件11对工件上端进行打磨。
34.以上所述实施例仅表达了本发明的一种或者多种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。