CN115173019A - 波导加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波导加工设备，属于波导制造技术领域，包括相对设置的两个扭转机构，每个扭转机构包括支架、固定筒、转动筒、定位件、波导管夹持组件和驱动转动筒旋转的驱动元件；转动筒、固定筒和定位件依次从外到内同心设置，固定筒固定于支架，转动筒转动支承于固定筒外壁，定位件转动支承于固定筒内壁，定位件设有用于定位波导的定位结构；两扭转机构的支架相对滑动设置，定位件同轴设置，两扭转机构的转动筒相对的一端分别设置所述波导管夹持组件，波导管夹持组件包括两个夹持件和驱动两夹持件相对移动的夹持驱动机构，两夹持件位于定位件两侧且对称设置。扭矩直接作用在波导管上，法兰与定位件一起能够跟随旋转，加工效率高，容易控制。

Description

波导加工设备

技术领域

本发明属于波导制造技术领域，具体涉及一种波导加工设备。

背景技术

波导通常指各种形状的空心金属管，用来传输引导电磁波，将被传输的电磁波限制在金属管内。扭波导属于硬波导，通常由一段扭转的矩形金属管和固定在管体两端的法兰组成，电磁波通过扭波导之后，极化方向改变。在连接波导时，如前后两节波导发生宽边和窄边相对的情况，就需要连接扭波导实现两节波导间的相对扭转连接；还有毫米波等高频系统设备受平台载体限制，波束的传输和极化方向要求各异，亦需将矩形波导进行扭转。

传统多是人工扭转加工成型，扭转前向波导管内填充辅助材料，但完全依靠人工把握扭转，很难控制产品精度，而且对人员要求高，加工效率低。也有个别采用设备进行扭转加工，利用设备通过波导管两端的法兰进行扭转，但存在的共性问题是扭矩通过波导法兰传递到波导管，由于法兰到波导管截面急剧变化，因此在法兰与波导管的连接处出现应力集中，易使法兰与波导管的连接处发生变形和断裂。

发明内容

本发明目的在于提供一种波导加工设备，以解决现有技术存在的通过波导法兰进行扭转而易发生变形和断裂的问题。

本发明所采用的技术方案为：一种波导加工设备，包括相对设置的两个扭转机构，每个扭转机构包括支架、固定筒、转动筒、定位件、波导管夹持组件和驱动转动筒旋转的驱动元件；转动筒、固定筒和定位件依次从外到内同心设置，固定筒固定于支架，转动筒转动支承于固定筒外壁，定位件转动支承于固定筒内壁，定位件设有用于定位波导的定位结构；两扭转机构的支架相对滑动设置，定位件同轴设置，两扭转机构的转动筒相对的一端分别设置所述波导管夹持组件，波导管夹持组件包括两个夹持件和驱动两夹持件相对移动的夹持驱动机构，两夹持件位于定位件两侧且对称设置。

作为进一步地可选方案，所述夹持驱动机构包括平行设置的两个丝杆和同时与两丝杆传动连接的夹持驱动电机，丝杆为双头螺杆，每个丝杆的两端均分别与两个夹持件螺纹配合，两夹持件滑动设置于转动筒。

作为进一步地可选方案，还包括底座，两个扭转机构的支架均滑动设置在底座上，且分别连接有驱动滑台。

作为进一步地可选方案，两个所述扭转机构之间设置有升降台，升降台上设置有多个支撑滚轮和多个定位滚轮，多个支撑滚轮在扭转机构的滑动方向上间隔分布，且中心线呈水平设置，多个定位滚轮分别位于支撑滚轮的两侧，且中心线呈竖直设置，在所有支撑滚轮与定位滚轮的外圆面之间形成波导管放置空间。

作为进一步地可选方案，分别与两扭转机构最靠近的两定位滚轮间的最大距离为D，波导两端的波导法兰相对面之间的距离为L，D<L。

作为进一步地可选方案，两个所述夹持件的相对端分别开设有与波导管对应配合的凹槽。

作为进一步地可选方案，所述定位件与固定筒之间设有套筒，定位件通过套筒转动支承于固定筒内，套筒与定位件周向固定。

作为进一步地可选方案，所述定位件为阶梯轴状，大径段位于套筒外，小径段位于套筒内、且沿周向开设有环状卡槽，套筒的筒壁内设有卡入环状卡槽的柱塞弹簧。

作为进一步地可选方案，两个所述扭转机构中，转动筒的相对端均分别固定有端面板，波导管夹持组件设置于端面板，端面板开设有供定位件露出的避让口。

作为进一步地可选方案，所述定位件的中心开设有与波导管的内孔相适配的通孔。

本发明的有益效果是：通过将波导定位在两扭转机构的定位件之间，波导管夹持组件相对定位件的端面距离是固定的，定位件的端面顶住波导法兰，保证了后续扭转时对波导管夹持的位置准确，避免影响波导功能，再利用转动筒带动波导管夹持组件旋转，进而实现波导管的扭转加工，这样由定位件实现定位和对心，由转动筒带动波导管夹持组件对波导管扭转，使整个工作过程中，扭矩直接作用在波导管上，法兰则与定位件一起能够跟随旋转，避免了波导法兰与波导管连接处出现应力集中而易变形和断裂，加工效率高，容易控制，降低了加工难度，保证了尺寸精度和波导质量。

附图说明

图1是本发明实施例提供的波导加工设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的波导加工设备的扭转机构的剖视图；

图3是本发明实施例提供的波导加工设备的扭转机构的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的波导加工设备的升降台处的正视图；

图5是本发明实施例提供的波导加工设备的升降台处的俯视图；

图中：1-支架，2-固定筒，3-转动筒，4-定位件，5-波导管夹持组件，6-驱动元件，7-定位结构，8-夹持件，9-齿圈，10-齿轮，11-套筒，12-柱塞弹簧，13-通孔，14-端面板，15-避让口，16-丝杆，17-丝杆螺母，18-夹持驱动电机，19-滑轨滑块导向结构，20-支板，21-安装架，22-凹槽，23-驱动滑台，24-升降台，25-支撑滚轮，26-定位滚轮，27-波导管，28-波导法兰。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

图1至图5示出了本发明实施例提供的波导加工设备，包括相对设置的两个扭转机构，每个扭转机构包括支架1、固定筒2、转动筒3、定位件4、波导管夹持组件5和驱动转动筒3旋转的驱动元件6；转动筒3、固定筒2和定位件4依次从外到内同心设置，固定筒2固定于支架1，转动筒3转动支承于固定筒2外壁，定位件4转动支承于固定筒2内壁，定位件4设有用于定位波导的定位结构7；两扭转机构的支架1相对滑动设置，定位件4同轴设置，两扭转机构的转动筒3相对的一端分别设置所述波导管夹持组件5，波导管夹持组件5包括两个夹持件8和驱动两夹持件8相对移动的夹持驱动机构，两夹持件8位于定位件4两侧且对称设置。

两扭转机构的支架1相对滑动，将波导顶在两定位件4之间，利用定位件4上的定位结构7进行定位，定位结构7可为销孔定位结构7，具体可以是在定位件4上设置定位销或定位孔，相应的，波导法兰上对应有定位孔或定位销，因波导本身的安装需要，其波导法兰上需安装定位销，本设备可直接利用波导法兰上的定位销或是销孔。定位好后，波导管夹持组件5的两个夹持件8即对应位于波导管27的两侧，夹持件8到定位件4端面的距离决定了夹持件8夹紧波导管27的位置，定位件4的更换可以改变对不同波导加工时的不同夹持位置，满足不同产品的加工。两夹持件8向波导管27移动将其夹紧，驱动元件6带动转动筒3旋转，进而带动波导管夹持组件5旋转，即分别带动波导管27两端向相反方向旋转即可完成扭转，扭转后可人工或机械手拾取，待两扭转机构相对滑动，定位件4离开波导即可将加工好的波导取走。两扭转机构的旋转方向相反，具体通过驱动元件6实现，驱动元件6可采用伺服电机，转动筒3外固定有齿圈9，驱动元件6的输出端固定有与齿圈9相啮合的齿轮10。转动筒3和定位件4分别通过轴承转动支承于固定筒2外壁和内壁。

夹持驱动机构包括平行设置的两个丝杆16和同时与两丝杆16传动连接的夹持驱动电机18，丝杆16为双头螺杆，每个丝杆16的两端均分别与两个夹持件8螺纹配合，两夹持件8滑动设置于转动筒3，这样在夹紧过程中保证了自锁，避免在扭转过程中发生夹持件8让位而影响扭转效果，夹持驱动电机18采用伺服电机，双头螺杆即两端的螺纹的旋向相反。具体可以是，一夹持件8固定有两个分别与两丝杆16的正螺纹配合的丝杆螺母17，另一夹持件8固定有两个分别与两丝杆16的反螺纹配合的丝杆螺母17，每个夹持件8均由两丝杆16带动平移，实现对波导管27的夹紧和松开，夹持件8与转动筒3之间设置滑轨滑块导向结构19，对夹持件8的移动进行导向限位。

转动筒3对应丝杆16的两端分别固定有支板20，丝杆16两端转动支承于支板20。夹持驱动电机18与两丝杆16之间为皮带传动连接，夹持驱动电机18处于两丝杆16之间，夹持驱动电机18可通过安装架21安装至转动筒3的支板20上，安装架21可开设长条孔，用螺钉通过长条孔将安装架21固定至支板20，可调节夹持驱动电机18相对于两丝杆16的位置，从而张紧皮带。

两个夹持件8的相对端分别开设有与波导管27对应配合的凹槽22，在扭转过程中对波导管27起到一定的辅助限定作用，增加可靠性，也可以保证在扭转过程中波导法兰与波导管27不会相对错位，凹槽22的槽口可呈扩口状，方便波导管27对应至凹槽22中，凹槽22的深度小于波导管27宽度的一半，确保两凹槽22的槽底紧贴波导管27的表面将其夹紧。

设备还包括底座，两个扭转机构的支架1均滑动设置在底座上，且分别连接有驱动滑台23。两驱动滑台23安装在底座上，两支架1分别安装在驱动滑台23上，两驱动滑台23分别带动两支架1相对滑动，驱动滑台23可为购买件，例如单轴机器人、KK模组。

两个扭转机构之间设置有升降台24，升降台24上设置有多个支撑滚轮25和多个定位滚轮26，多个支撑滚轮25在扭转机构的滑动方向上间隔分布，且中心线呈水平设置，多个定位滚轮26分别位于支撑滚轮25的两侧，且中心线呈竖直设置，在所有支撑滚轮25与定位滚轮26的外圆面之间形成波导管放置空间，与波导管27之间滚动摩擦，不损伤波导管27外表面，支撑滚轮25用于支撑波导，定位滚轮26在两侧与波导管27的两侧面接触，起到限位作用，以及在两扭转机构相对滑动将波导顶在二者之间过程中的导向限位作用，这样可以方便通过人工或机械手将波导放置到支撑滚轮25上，然后升降台24上升使波导对应至两扭转机构的定位件4之间，两个扭转机构的支架1向升降台24滑动，即可将波导固定在两扭转机构之间，升降台24的升降驱动可采用现有直线驱动元件，例如气缸、伺服电动缸等。支撑滚轮25和定位滚轮26可采用轴承，轴承为方便获取的标准件，而且无须另外再安装轴承以实现滚轮的可转动安装。

升降台24结构设置提供了初始放置波导时的操作空间，空间大，让位更多，更好操作，过程能够实现自动化；同时还能够与两扭转机构相适应，不影响准确定位，具体为：分别与两扭转机构最靠近的两定位滚轮26间的最大距离为D，波导两端的波导法兰相对面之间的距离为L，D<L，以四个定位滚轮26为例，如图4和图5，与两扭转机构最靠近的两定位滚轮26间的最大距离即为二者的中心距加上二者的半径，这样将波导放入时更好放，同时波导法兰与定位滚轮26的外圆面之间具有一定间距，使波导有一定的轴向活动空间，容易放置。在此基础上，两侧的定位滚轮26可设置为相对滑动的，再取放波导管27时，两侧定位滚轮26打开，即两侧定位滚轮26之间的距离变大，便于取放波导管27，取放完成后，再将两侧的定位滚轮26闭合，即两侧定位滚轮26之间的距离变小，使定位滚轮26的外圆面与波导管27的外表面相切。具体可通过夹爪气缸驱动两侧的定位滚轮26相对滑动，也可以是至少一侧的定位滚轮共同连接一个气缸等直线驱动元件，还可以是每个定位滚轮26各连接一个直线驱动元件，以实现两侧定位滚轮26的相对滑动。放置后存在波导法兰到各自同侧的扭转机构间的间距不同的情况，而两个扭转机构的滑动行程是相同的并预先设定好的，滑动过程中当一个扭转机构的定位件4先接触到同侧的波导法兰并定位后，会继续滑动走完设定的行程，在此过程中，波导则跟随滑动，并且可在定位滚轮26的限位导向下滑动，保证了波导的位置，以免影响两扭转机构对波导的定位夹紧。

在上述实施方式的基础之上，升降台24可沿水平方向往复滑动设置，在取放波导管27时，可将升降台移至两扭转机构的外部，从而在两扭转机构外部进行波导管27的取放操作，取放空间更大，若为人工操作，则可不必将人手置于两扭转机构之间，消除安全隐患；并且，可对升降台24的位置进行微调，确保波导管27上的定位销/定位孔准确插入定位件4的定位孔/定位销。

定位件4与固定筒2之间设有套筒11，定位件4通过套筒11转动支承于固定筒2内，套筒11与定位件4周向固定，具体可通过花键结构进行周向固定，实现定位件4的可拆卸，同时保障定位件4的转动支承，使定位件4可更换，以满足不同的波导加工。定位件4为阶梯轴状，大径段位于套筒11外，小径段位于套筒11内、且沿周向开设有环状卡槽，套筒11的筒壁内设有卡入环状卡槽的柱塞弹簧12，柱塞弹簧12为购买件，用于轴向的限位，增强结构稳定性，防止定位件4脱出，也方便拆装，也为人工拆装时提供明显手感。

两个扭转机构中，转动筒3的相对端均分别固定有端面板14，波导管夹持组件5设置于端面板14，端面板14开设有供定位件4露出的避让口15，通过端面板14可遮挡筒内的轴承等零件，还可为波导管夹持组件5提供适宜的安装面，在设置端面板14时，支板20可固定于端面板14。定位件4的中心开设有与波导管27的内孔相适配的通孔13，一般在多数的波导扭转前需向波导内部装入辅助材料，通孔13可用于配合避让其辅助材料，也可用于对辅助材料的封堵等，具体可根据需求情况而定。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.波导加工设备，其特征在于，包括相对设置的两个扭转机构，每个扭转机构包括支架、固定筒、转动筒、定位件、波导管夹持组件和驱动转动筒旋转的驱动元件；转动筒、固定筒和定位件依次从外到内同心设置，固定筒固定于支架，转动筒转动支承于固定筒外壁，定位件转动支承于固定筒内壁，定位件设有用于定位波导的定位结构；两扭转机构的支架相对滑动设置，定位件同轴设置，两扭转机构的转动筒相对的一端分别设置所述波导管夹持组件，波导管夹持组件包括两个夹持件和驱动两夹持件相对移动的夹持驱动机构，两夹持件位于定位件两侧且对称设置。

2.根据权利要求1所述的波导加工设备，其特征在于，所述夹持驱动机构包括平行设置的两个丝杆和同时与两丝杆传动连接的夹持驱动电机，丝杆为双头螺杆，每个丝杆的两端均分别与两个夹持件螺纹配合，两夹持件滑动设置于转动筒。

3.根据权利要求1所述的波导加工设备，其特征在于，还包括底座，两个扭转机构的支架均滑动设置在底座上，且分别连接有驱动滑台。

4.根据权利要求1或3所述的波导加工设备，其特征在于，两个所述扭转机构之间设置有升降台，升降台上设置有多个支撑滚轮和多个定位滚轮，多个支撑滚轮在扭转机构的滑动方向上间隔分布，且中心线呈水平设置，多个定位滚轮分别位于支撑滚轮的两侧，且中心线呈竖直设置，在所有支撑滚轮与定位滚轮的外圆面之间形成波导管放置空间。

5.根据权利要求4所述的波导加工设备，其特征在于，分别与两扭转机构最靠近的两定位滚轮间的最大距离为D，波导两端的波导法兰相对面之间的距离为L，D<L。

6.根据权利要求1所述的波导加工设备，其特征在于，两个所述夹持件的相对端分别开设有与波导管对应配合的凹槽。

7.根据权利要求1所述的波导加工设备，其特征在于，所述定位件与固定筒之间设有套筒，定位件通过套筒转动支承于固定筒内，套筒与定位件周向固定。

8.根据权利要求7所述的波导加工设备，其特征在于，所述定位件为阶梯轴状，大径段位于套筒外，小径段位于套筒内、且沿周向开设有环状卡槽，套筒的筒壁内设有卡入环状卡槽的柱塞弹簧。

9.根据权利要求1所述的波导加工设备，其特征在于，两个所述扭转机构中，转动筒的相对端均分别固定有端面板，波导管夹持组件设置于端面板，端面板开设有供定位件露出的避让口。

10.根据权利要求1所述的波导加工设备，其特征在于，所述定位件的中心开设有与波导管的内孔相适配的通孔。

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