[0001] 本发明涉及管件打磨设备技术领域，特别涉及一种基于曲臂运动的偏心机构的内壁仿形恒力磨抛设备。

[0002] 目前，大多数管件内壁打磨机的打磨器，一般是采用直杆连接打磨头和动力输出机，由动力输出机驱动打磨头深入待加工的管件内部，对管件内壁进行打磨。在一些加工对
象为弯管时，弯管内部空间狭小，很难将打磨工具送达所有需要处理的表面。由于弯管形状
不规则，很难在所有区域施加均匀的打磨、抛光力度，容易出现过度打磨或打磨不足的情
况。

[0003] 故需对此作出改进。

[0030] 下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

[0031] 通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、
“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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的限制。此外，术语“第一”、“第二”
仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的
数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特
征。在本申请的描述中，“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的
限定。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术
语应做广义理解，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，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请
中的具体含义。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之
“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通
过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第
一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特
征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅
表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0032] 如图1‑10所示，提供了一种基于曲臂运动的偏心机构的内壁仿形恒力磨抛设备，包括：工作台1，所述工作台1用于安装机械部件；第一活动平台2，所述第一活动平台2安装
在所述工作台1上，所述第一活动平台2包括至少一对安装在所述工作台1上的第一光轴组
件3以及安装在所述第一光轴组件3上的第一活动板4，所述第一活动板4可沿所述第一光轴
组件3Y向移动；第二活动平台5，所述第二活动平台5安装在所述第一活动平台2上，所述第
二活动平台5包括安装在所述第一活动板4上的第二光轴组件6以及安装在所述第二光轴组
件6上的第二活动板7，所述第二活动板7可沿所述第二光轴组件6X向移动；电机组件8，所述
电机组件8安装在所述工作台1下部，所述电机组件8驱动产生动力；传动组件9，所述传动组
件9包括与所述电机组件8传动连接的第一齿轮10，与所述第一齿轮10连接的传动轴11以及
与所述传动轴11另一端连接的旋转平台12；调整组件13，所述调整组件13设置在所述旋转
平台12上，所述调整组件13包括铰接在所述旋转平台12上的连杆14，设置在所述连杆14另
一端的连杆轴15以及安装在所述旋转平台12上且伸缩端与所述连杆轴15连接的气缸16；其
中，所述连杆轴15与第二活动板7连接；打磨组件17，所述打磨组件17安装在所述第二活动
平台5上，所述打磨组件17用于对弯管内壁打磨；弯管夹持装置18，所述弯管夹持装置18用
于对弯管夹持；控制系统19，所述控制系统19用于接受以及输出控制信号。

[0033] 鉴于背景技术所记载的技术问题，提出了一种基于曲臂运动的偏心机构的内壁仿形恒力磨抛设备。

[0034] 参考图4‑7，在上述技术方案中，第一活动平台2可采用包括一对第一光轴组件3以及第一活动板4，第一活动板4中部位置设计开口，便于传动组件9等部件安装，一对光轴组
件呈平行设置，第一活动板4能够在相对于第一光轴21组件3在Y方向上移动。

[0035] 第二活动平台5可采用包括一对第二光轴组件6以及第二活动板7，第二光轴组件6呈平行设置，第二活动板7能够相对第二光轴组件6在X方向上移动。

[0036] 电机组件8作为动力输出，驱使机械部件运动。电机组件8将动力传递至传动组件9。在实施中，传动组件9包括第一齿轮10、传动轴11以及旋转平台12，第一齿轮10与电机组
件8啮合传动，转动轴用于传递动力，在转动轴的另一端连接旋转平台12，在该结构下，驱动
旋转平台12进行圆周转动。

[0037] 参考图10，为实现对管件的恒力控制，在旋转平台12上设置调整组件13，调整组件13的作用用于调节打磨组件17与管件内壁的距离，从而控制打磨头32与管件内壁的接触
力。具体地，调整组件13包括气缸16、连杆14以及连杆轴15，连杆14的一端铰接在旋转平台
12上，气缸16安装在旋转平台12上，气缸16与连杆14之间形成夹角，气缸16的伸缩端与连杆
14均连接在连杆轴15上，而连杆轴15与第二活动板7进行连接。由于打磨组件17安装在第二
活动平台5上，当气缸16驱动连杆轴15移动时，连杆轴15带动第二活动板7移动，由于打磨组
件17安装在第二活动板7上，进而控制打磨组件17的打磨头32与管件内壁的接触力，由于其
接触力为恒力，在恒力的打磨下，可以保证打磨效果的一致性和均匀性，提高产品质量。

[0038] 弯管夹持装置18为独立装置形式，弯管夹持装置18用于对管件夹持固定。

[0039] 在实际使用时，将待打磨的管件安装在弯管夹持装置18上，控制系统19根据规划的接触力，驱动调整组件13工作，气缸16伸出带动第二活动板7移动，带动第二活动板7上的
打磨组件17，使得打磨组件17的打磨头32与管件的内壁接触，提供恒定的接触力。电机组件
8驱动，带动传动组件9的旋转平台12转动，由于推出后的连杆轴15与旋转平台12偏心设置，
连杆轴15和第二活动板7连接，在第一活动平台2和第二活动平台5协同在X向和Y向移动，从
而实现打磨组件17组件的打磨头32在管件的内壁进行圆周打磨操作。

[0040] 同时，由于当打磨头32损耗时，推杆会自动推出，补偿掉这个损耗，从而保证均匀的打磨。如果实际接触力小于规划接触力则气缸16自动推出带，以保持规划的接触力；如果
实际接触力大于规划接触力则气缸16自动被反作用力缩回推杆，以保持规划的接触力。装
置做圆周运动的同时，工件绕工件中心轴的圆心往旋转，从而实现完整的内壁打磨过程。

[0041] 通过控制气缸16推杆的推力来实现对打磨接触力的恒力打磨控制。

[0042] 如图4‑7所示，所述第一光轴组件3包括固定在所述工作台1上的第一光轴支架20，安装在所述第一光轴支架20上的第一光轴21以及套设在所述第一光轴21上的第一滑块22，
所述第一滑块22与所述第一活动板4连接。

[0043] 所述第二光轴组件6包括固定在所述第一活动板4上的第二光轴支架23，安装在所述第二光轴支架23上的第二光轴24以及套设在所述第二光轴24上的第二滑块25，所述第二
滑块25与所述第二活动板7连接。

[0044] 优选地，由于在旋转平台12的转动作用下，需带动打磨组件17的打磨头32进行圆周运动，实现对管件内壁的打磨。对此，第一活动板4在X方向和第二活动板7在Y方向上移
动，形成第一活动平台2和第二活动平台5协同形成圆周运动。

[0045] 如图11所示，所述电机组件8包括第一电机26，与所述第一电机26输出端连接的减速机27以及与所述减速机27连接的第二齿轮28，所述第二齿轮28与所述第一齿轮10啮合传
动。

[0046] 在实施中，所述电机组件8包括第一电机26、减速机27以及第二齿轮28，第一电机26可采用伺服电机、步进电机等，优选第一电机26采用伺服电机，第一电机26的输出端设置
减速机27，用于调整扭矩，利用第二齿轮28与减速机27连接，第二齿轮28与第一齿轮10啮
合，当第一电机26驱动时，驱动第一齿轮10转动。

[0047] 参考图12所示，所述打磨组件17包括第二电机29，与所述第二电机29输出端连接的软轴30，供所述软轴30穿过的连接管件31以及与所述软轴30连接的打磨头32；所述第二
电机29驱动所述软轴30带动所述打磨头32转动对管件内壁打磨。

[0048] 打磨组件17用于实现对管件的内壁位置打磨。打磨组件17包括第二电机29、软轴30、连接管件31以及打磨头32，打磨头32用于安装打磨轮或者抛光轮，连接管件31安装在第
二活动板7上，第二电机29安装在第二活动板7上，连接管件31亦设置在第二活动板7上且置
于第二电机29输出端前方，连接管件31为中空结构，连接管件31可以适配1‑3种不同尺寸的
管件，对于不匹配的管件，可通过更换不同弯曲半径的连接管件31，来实现不同尺寸的管件
打磨需求。第二电机29的输出端连接软轴30，软轴30穿过连接管件31，进而在软轴30上安装
打磨头32，在使用时，第二电机29驱动后，驱使打磨头32转动进行打磨。

[0049] 如图13所示，所述弯管夹持装置18包括第三电机33，设置在所述第三电机33上的第三活动板34，安装在所述第三活动板34的第一固定块35以及与所述第一固定块35相对设
置的第二固定块36，所述第一固定块35与所述第二固定块36可移动调节对管件固定；其中，
所述第三电机33驱动所述第三活动板34转动，以带动管件转动对内壁抛光。

[0050] 为实现对管件的完整连续性打磨，避免出现纹路方向不一致，出现纹路不连贯的情况，交叠处容易出现不平整的现象，对此，设计弯管夹持装置18的结构。其具体包括第三
电机33、第三活动板34，第一固定块35和第二固定块36。第一固定块35和第二固定块36主要
用于对管件夹持，第一固定块35和第二固定块36的数量可根据实施情况进行选择，对此不
进行限制。第一固定块35和第二固定块36在第三活动板34为可调节形式，从而满足不同尺
寸的管件加工。将第三电机33的输出端与第三活动板34连接，在控制系统19的作用下，驱动
第三电机33的转动，带动第三活动板34转动。从而实现打磨头32连续对管件内壁打磨，能够
实现，打磨效果的一致性和均匀性，提高产品质量，管件内壁一次性完整打磨，不会出现拼
接处过度打磨，且纹理不一致的情况。

[0051] 参考图14所示，所述控制系统19包括与所述第一电机26电性连接的伺服驱动器37，与所述伺服驱动器37电性连接的可编程控制器38以及与所述气缸16、所述可编程控制
器38连接的比例阀39。

[0052] 在使用中，控制系统19包括伺服驱动器37、可编程控制器38以及比例阀39，通过可编程控制器38控制比例阀39的输出压力，压力通过气缸16推杆传递到装置末端的打磨头
32，即使打磨头32损耗时，气缸16推杆会自动推出，补偿掉这个损耗，从而保证均匀的打磨；
同时，驱动第一电机26旋转，打磨头32会做圆周运动对管件内壁打磨。

[0053] 以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。