CN110000655B - 一种阀套研磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀套研磨装置，包括：框架、用于抓取阀套并将阀套换向的阀套定位抓手、用于安装研磨棒并带动研磨棒沿其轴线旋转的自动换刀电主轴、以及向自动换刀电主轴上安装的研磨棒涂抹研磨膏的自动涂研磨膏机构，阀套定位抓手用于将抓取的阀套沿其中心孔套在研磨棒的外周，阀套定位抓手可活动的设置于框架上，自动换刀电主轴设置于框架上，自动涂研磨膏机构可活动的安装于框架上。对同一阀套可进行多次研磨以提高研磨精度以提高研磨效率；此外，阀套定位抓手可活动的设置于框架上，换刀电主轴设置于框架上，自动涂研磨膏机构可活动的安装于框架上可减少占用空间。

Description

一种阀套研磨装置

技术领域

本发明涉及阀套内孔研磨技术领域，更具体地说，涉及一种阀套研磨装置。

背景技术

随着自动化加工技术的发展越来越完善，高精密自动化加工已广泛应用于航空、航天、汽车和高铁等领域各类高精密零部件的加工，并逐渐取代传统人工作业方式，实现高精密零部件自动化生产，大大提升了加工的质量和效率。目前，阀套研磨工作大多为人工作业，由于采用人工研磨，会导致研磨不均匀，且耗时耗力，加工精度和效率都比较低，难以满足航空、航天等高精密项目的零件加工需求。

综上所述，如何提高阀套研磨的精度以提高研磨效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种阀套研磨装置，利用该装置对阀套进行研磨可提高阀套研磨的精度以提高研磨效率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种阀套研磨装置，包括：框架、用于抓取阀套并将阀套换向的阀套定位抓手、用于安装研磨棒并带动研磨棒沿其轴线旋转的自动换刀电主轴、以及向所述自动换刀电主轴上安装的研磨棒涂抹研磨膏的自动涂研磨膏机构，所述阀套定位抓手用于将抓取的阀套沿其中心孔套在研磨棒的外周，所述阀套定位抓手可活动的设置于所述框架上，所述自动换刀电主轴设置于所述框架上，所述自动涂研磨膏机构可活动的安装于所述框架上。

优选地，所述自动涂研磨膏机构包括可升降的设置于所述框架上的升降滑移平台，所述升降滑移平台上安装挤研磨膏机构，所述挤研磨膏机构的研磨膏筒的顶部设有与研磨棒外周相适配的条形孔，设置于所述研磨膏筒底部的驱动装置用于推动筒内活塞以由所述条形孔推出所述研磨膏筒内的研磨膏。

优选地，所述框架上设有研磨棒自动装卸机构，所述研磨棒自动装卸机构用于安装研磨棒于所述换刀电主轴上且用于拆卸所述换刀电主轴上的研磨棒。

优选地，所述研磨棒自动装卸机构包括安装于所述框架上的双位置气缸，所述双位置气缸的驱动轴连接于滑移平台，所述滑移平台上可活动的设有气动夹爪。

优选地，所述气动夹爪可转动的安装于第二转台气缸上，所述第二转台气缸可直线移动的设置于所述滑移平台上。

优选地，所述框架上设有用于向所述研磨棒自动装卸机构供给研磨棒的研磨棒自动供料机构。

优选地，所述研磨棒自动供料机构包括安装于所述框架上的研磨棒容器，所述研磨棒容器的一端设有第一顶升机构，所述第一顶升机构包括第一顶升气缸和用于顶起研磨棒的第一顶料装置，所述第一顶升气缸用于带动所述第一顶料装置上下移动至所述气动夹爪的取料位置，所述研磨棒容器上设有用于检测所述顶升机构上是否有研磨棒的第一光电传感器。

优选地，所述框架上设有用于向所述阀套定位抓手供给阀套的阀套自动供料机构。

优选地，所述阀套自动供料机构包括安装于所述框架上的阀套容器，所述阀套容器的一端设有第二顶升机构，所述第二顶升机构包括第二顶升气缸和用于顶起阀套的第二顶料装置，所述第二顶升气缸用于带动所述第二顶料装置上下移动至所述阀套定位抓手的取料位置，所述阀套容器上设有用于检测所述第二顶升机构上是否有阀套的第二光电传感器。

优选地，所述框架上设有成品下料盒，所述成品下料盒用于盛放所述阀套定位抓手抓取的研磨后的阀套。

本发明提供的一种阀套研磨装置，包括：框架、用于抓取阀套并将阀套换向的阀套定位抓手、用于安装研磨棒并带动研磨棒沿其轴线旋转的自动换刀电主轴、以及向自动换刀电主轴上安装的研磨棒涂抹研磨膏的自动涂研磨膏机构，阀套定位抓手用于将抓取的阀套沿其中心孔套在研磨棒的外周，阀套定位抓手可活动的设置于框架上，自动换刀电主轴设置于框架上，自动涂研磨膏机构可活动的安装于框架上。

研磨棒由自动换刀电主轴夹持并驱动转动，作为研磨棒研磨转动的动力装置，自动涂研磨膏机构自动向自动换刀电主轴上夹持的研磨棒的外周涂抹研磨膏，阀套定位抓手抓取阀套移动，移动至阀套的中心对准自动换刀电主轴上夹持的研磨棒，并进行移动直至阀套套在研磨棒的外周，阀套定位抓手停止移动，自动换刀电主轴驱动研磨棒进行转动，对阀套的内部进行研磨，由于阀套定位抓手可带动阀套进行换向，可将阀套旋转180度并使阀套的中心孔再次对准自动换刀电主轴上夹持的研磨棒，继续研磨工作，同一阀套可进行多次研磨以提高研磨精度以提高研磨效率；此外，阀套定位抓手可活动的设置于框架上，换刀电主轴设置于框架上，自动涂研磨膏机构可活动的安装于框架上可减少占用空间。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的阀套研磨装置的示意图；

图2为本发明所提供的阀套定位抓手的示意图；

图3为本发明所提供的自动涂研磨膏机构的示意图；

图4为本发明所提供的挤研磨膏机构的剖面图；

图5为本发明所提供的研磨棒自动装卸机构的示意图；

图6为本发明所提供的研磨棒自动供料机构的示意图；

图7为本发明所提供的阀套自动供料机构的示意图。

图1-7中：

1-桁架机器人、2-自动换刀电主轴、3-六轴机器人、4-阀套定位抓手、5-阀套自动供料机构、6-成品下料盒、7-研磨棒自动装卸机构、8-研磨棒自动供料机构、9-自动涂研磨膏机构、10-连接板、11-第一转台气缸、12-机械夹爪气缸、13-夹爪、14-阀套、15-挤研磨膏机构、16-升降滑移平台、17-气缸、18-筒盖、19-搭扣、20-研磨膏筒、21-活塞、22-连接件、23-步进电机、24-夹爪气缸、25-第二转台气缸、26-滑移平台、27-双位置气缸、28-研磨棒容器、29-第一顶升机构、30-第一顶升气缸、31-第一顶料装置、32-第一光电传感器、33-阀套容器、34-第二顶升机构、35-第二光电传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种阀套研磨装置，利用该装置对阀套进行研磨可提高阀套研磨的精度以提高研磨效率。

请参考图1～7，图1为本发明所提供的阀套研磨装置的示意图；图2为本发明所提供的阀套定位抓手的示意图；图3为本发明所提供的自动涂研磨膏机构的示意图；图4为本发明所提供的研磨膏筒的剖面图；图5为本发明所提供的研磨棒自动装卸机构的示意图；图6为本发明所提供的研磨棒自动供料机构的示意图；图7为本发明所提供的阀套自动供料机构的示意图。

一种阀套研磨装置，包括：框架、用于抓取阀套14并将阀套14换向的阀套定位抓手4、用于安装研磨棒并带动研磨棒沿其轴线旋转的自动换刀电主轴2、以及向自动换刀电主轴2上安装的研磨棒涂抹研磨膏的自动涂研磨膏机构9，阀套定位抓手4用于将抓取的阀套14沿其中心孔套在研磨棒的外周，阀套定位抓手4可活动的设置于框架上，自动换刀电主轴2设置于框架上，自动涂研磨膏机构9可活动的安装于框架上。

需要说明的是，框架可以采用长方体框架，在长方体框架上设有横纵梁作为支撑，阀套定位抓手4可通过设置于框架上的桁架机器人1进行移动，桁架机器人1具有横轴纵轴和竖轴，横轴纵轴可带动阀套定位抓手4在水平面内运动，竖轴可带动阀套定位抓手4上下移动，从而实现阀套定位抓手4在框架上方的空间内任意一点的移动。

自动换刀电主轴2设置于框架上，由于阀套定位抓手4可移动，所以自动换刀电主轴2固定安装于框架上即可，或者采用可拆卸的方式安装于框架上即可。

自动涂研磨膏机构9由于需要对自动换刀电主轴2上夹持的研磨棒进行研磨膏的涂抹，所以需要自动涂研磨膏机构9可活动的设置于框架上，此处可以将自动涂研磨膏机构9可竖直移动的设置于框架上，在需要进行研磨膏涂抹时，自动涂研磨膏机构9上升直至可涂抹的位置停止进行涂抹，涂抹完毕后下降至原始位置。

研磨棒由自动换刀电主轴2夹持并驱动转动，作为研磨棒研磨转动的动力装置，自动涂研磨膏机构9自动向自动换刀电主轴2上夹持的研磨棒的外周涂抹研磨膏，阀套定位抓手4抓取阀套14移动，移动至阀套14的中心对准自动换刀电主轴2上夹持的研磨棒，并进行移动直至阀套14套在研磨棒的外周，阀套定位抓手4停止移动，自动换刀电主轴2驱动研磨棒进行转动，对阀套14的内部进行研磨，由于阀套定位抓手4可带动阀套14进行换向，可将阀套14旋转180°并使阀套14的中心孔再次对准自动换刀电主轴2上夹持的研磨棒，继续研磨工作，同一阀套14可进行多次研磨以提高研磨精度以提高研磨效率，一般可对同一阀套14进行三级研磨，即阀套14正向反向各打磨三次。

阀套定位抓手4包括连接板10、第一转台气缸11、机械夹爪气缸12和夹爪13，第一转台气缸11安装于连接板10上，机械夹爪气缸12安装于第一转台气缸11上，夹爪13安装于机械夹爪气缸12上，第一转台气缸11的作用是将机械夹爪气缸12转动180°，以将阀套14旋转180°，夹爪13的作用是夹持定位阀套14。

在上述实施例的基础上，自动涂研磨膏机构9包括可升降的设置于框架上的升降滑移平台16，升降滑移平台16上安装挤研磨膏机构15，挤研磨膏机构15的研磨膏筒20的顶部设有与研磨棒外周相适配的条形孔，设置于研磨膏筒20底部的驱动装置用于推动筒内活塞21以由条形孔推出研磨膏筒20内的研磨膏。

需要说明的是，研磨膏筒20安装于升降滑移平台16上，驱动装置用于驱动升降滑移平台16上升和下降，优选地，驱动装置采用气缸17，气缸17的缸杆的端部连接于升降滑移平台16，气缸17的钢筒连接于框架，气缸17的缸杆向下设置，当需要将升降滑移平台16提升时，控制缸杆收缩，当需要将升降滑移平台16下降时，控制缸杆伸出。

研磨膏筒20的顶部设有筒盖18，筒盖18的顶部设有与研磨棒外周相适配的条形孔，筒盖18与研磨膏筒20通过搭扣19进行可开闭的连接，研磨膏筒20内设有活塞21，活塞21的上部空间用于储存研磨膏，研磨膏筒20底部设有连接件22，步进电机23通过连接件22与研磨膏筒20连接，步进电机23的驱动轴用于驱动活塞21上下移动。

工作状态时，气缸17将升降滑移平台16拉起，步进电机23旋转一定角度，使活塞21向上移动一定距离，将研磨膏挤出，涂抹在研磨棒上。涂抹完成后，气缸17推动升降滑移平台16下降至原位。

本实施例所提供的自动涂研磨膏机构9可对自动换刀电主轴2夹持的研磨棒进行研磨膏的涂抹，并且结构简单，便于安装。

在上述实施例的基础上，框架上设有研磨棒自动装卸机构7，研磨棒自动装卸机构7用于安装研磨棒于换刀电主轴上且用于拆卸换刀电主轴上的研磨棒。

需要说明的是，研磨棒自动装卸机构7可将研磨棒自动安装于自动换刀电主轴2上，在研磨棒研磨一段时间或者一定次数后，研磨棒自动装卸机构7还可将报废的研磨棒由自动换刀电主轴2上拆下。优选地，研磨棒自动装卸机构7包括安装于框架上的双位置气缸27，双位置气缸27的驱动轴连接于滑移平台26，滑移平台26上可活动的设有气动夹爪。双位置气缸27可以带动滑移平台26移动，可在其他位置放置研磨棒，双位置气缸27控制滑移平台26带动气动夹爪移动到放置研磨棒的位置，夹爪气缸24驱动气动夹爪夹起研磨棒，双位置气缸27控制滑移平台26带动气动夹爪移动到安装研磨棒于自动换刀电主轴2的位置。

优选地，气动夹爪可转动的安装于第二转台气缸25上，第二转台气缸25可直线移动的设置于滑移平台26上。

需要说明的是，双位置气缸27控制滑移平台26带动气动夹爪移动到安装研磨棒于自动换刀电主轴2的位置后，第二转台气缸25通过直线移动微调气动夹爪的位置，第二转台气缸25通过转动气动夹爪调整研磨棒的角度，以实现研磨棒自动安装于自动换刀电主轴2上。

在上述实施例的基础上，框架上设有用于向研磨棒自动装卸机构7供给研磨棒的研磨棒自动供料机构8。

需要说明的是，研磨棒自动供料机构8可以存放研磨棒还可以将研磨棒传递至相应的位置，相应的位置为气动夹爪可夹取研磨棒的位置，实现研磨棒的自动供料，研磨棒自动供料机构8上的研磨棒可由工作人员进行补充。

优选地，研磨棒自动供料机构8包括安装于框架上的研磨棒容器28，研磨棒容器28的一端设有第一顶升机构29，第一顶升机构29包括第一顶升气缸30和用于顶起研磨棒的第一顶料装置31，第一顶升气缸30用于带动第一顶料装置31上下移动至气动夹爪的取料位置，研磨棒容器28上设有用于检测第一顶升机构29上是否有研磨棒的第一光电传感器32。

需要说明的是，研磨棒容器28安装于第一顶升机构29上，第一光电传感器32安装于第一顶升机构29上，研磨棒自动装卸机构7将研磨棒取走后，第一顶升气缸30通过直线滑轨将第一顶料装置31顶起，第一顶料装置31会带动一个研磨棒随之升起，然后第一顶升气缸30缩回，第一顶料装置31降回到原始位置，研磨棒则自动滑入定位块槽中。最上面一根研磨棒由第一光电传感器32检测有无。本实施例通过以上结构可以实现研磨棒的存放和自动供给，可带动研磨棒移动到气动夹爪可夹取研磨棒的位置。

当第一光电传感器32检测第一顶升机构29上没有研磨棒时，将信号传递给第一顶升气缸，第一顶升气缸接收信号并带动第一顶料装置31运动以将研磨棒送入定位块槽中。

在上述实施例的基础上，框架上设有用于向阀套定位抓手4供给阀套14的阀套自动供料机构5。

需要说明的是，阀套自动供料机构5上的阀套14可由工作人员进行补充，优选地，在框架上设置六轴机器人3，六轴机器人3可实现多方位移动，在六轴机器人3上设有机械爪，机械爪可以将放置在某一位置的阀套14取出放在阀套自动供料机构5上，阀套自动供料机构5可自动向阀套定位抓手4供给阀套14，实现阀套定位抓手4的阀套14自动补给。

优选地，阀套自动供料机构5包括安装于框架上的阀套容器33，阀套容器33的一端设有第二顶升机构34，第二顶升机构34包括第二顶升气缸和用于顶起阀套14的第二顶料装置，第二顶升气缸用于带动第二顶料装置上下移动至阀套定位抓手4的取料位置，阀套容器33上设有用于检测第二顶升机构34上是否有阀套14的第二光电传感器35。

需要说明的是，阀套容器33内可存放三排阀套14，阀套容器33安装于第二顶升机构34上，第二光电传感器35安装于第二顶升机构34上，阀套自动供料机构5每一次动作，可同时将三个阀套14分别送入各自的定位槽中，并被第二光电传感器35检测到，等待六轴机器人3抓取，六轴机器人3分别将三个阀套14取走后，供料机构再次动作，依次循环，实现了阀套14的自动供给。当第二光电传感器35检测第二顶升机构34上没有阀套14时，将信号传递给第二顶升气缸，第二顶升气缸接收信号并带动第二顶料装置运动以将阀套14送入定位槽中。

在上述实施例的基础上，框架上设有成品下料盒6，成品下料盒6用于盛放阀套定位抓手4抓取的研磨后的阀套14。在阀套14研磨完毕后，阀套定位抓手4将研磨后的阀套14放置于成品下料盒6中，通过设置于框架上的成品下料盒6进行收集，节省了人工操作。

由于研磨棒具有使用寿命，研磨棒使用多次报废后，研磨棒自动装卸机构7将废研磨棒从电主轴夹头中取出，并自动放入废研磨棒下料盒，废研磨棒下料盒可以设置于框架上。

本发明通过自动研磨阀套14可使阀套14内孔研磨得更均匀，精度更高，研磨质量大大提高。此外，由于阀套研磨装置可以采用六轴机器人3、阀套定位抓手4、阀套自动供料机构5、研磨棒自动装卸机构7、研磨棒自动供料机构8以及自动涂研磨膏机构9配合工作进行自动上下料，操作方便，省时省力，并且可同时研磨三个阀套14，极大的提高了工作效率。本装置结构紧凑，且易于维护，对于降低人力成本和提高加工效率具有显著的实用性和经济型。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的阀套研磨装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种阀套研磨装置，其特征在于，包括：框架、用于抓取阀套(14)并将阀套(14)换向的阀套定位抓手(4)、用于安装研磨棒并带动研磨棒沿其轴线旋转的自动换刀电主轴(2)、以及向所述自动换刀电主轴(2)上安装的研磨棒涂抹研磨膏的自动涂研磨膏机构(9)，所述阀套定位抓手(4)用于将抓取的阀套(14)沿其中心孔套在研磨棒的外周，所述阀套定位抓手(4)可活动的设置于所述框架上，所述自动换刀电主轴(2)设置于所述框架上，所述自动涂研磨膏机构(9)可活动的安装于所述框架上；

所述阀套定位抓手(4)通过桁架机器人(1)可移动的设置于所述框架上，所述桁架机器人(1)具有横轴、纵轴和竖轴，所述横轴、所述纵轴可带动所述阀套定位抓手(4)在水平面内运动，所述竖轴可带动所述阀套定位抓手(4)上下移动，以实现所述阀套定位抓手(4)在所述框架上方的空间内任意一点的移动；

所述自动涂研磨膏机构(9)可竖直移动的安装于所述框架上，以上升运动至可涂抹的位置或下降至原始位置；

所述阀套定位抓手(4)包括连接板(10)、第一转台气缸(11)、机械夹爪气缸(12)和夹爪(13)，所述第一转台气缸(11)安装于所述连接板(10)上，所述机械夹爪气缸(12)安装于所述第一转台气缸(11)上，所述夹爪(13)安装于所述机械夹爪气缸(12)上，所述第一转台气缸(11)用于将所述机械夹爪气缸(12)转动180°，以将所述阀套(14)旋转180°，所述夹爪(13)用于夹持所述定位阀套(14)；

所述自动换刀电主轴(2)用于夹持并驱动转动所述研磨棒；

所述自动涂研磨膏机构(9)包括可升降的设置于所述框架上的升降滑移平台(16)，所述升降滑移平台(16)上安装挤研磨膏机构(15)，所述挤研磨膏机构(15)的研磨膏筒(20)的顶部设有与研磨棒外周相适配的条形孔，设置于所述研磨膏筒(20)底部的驱动装置用于推动筒内活塞(21)以由所述条形孔推出所述研磨膏筒(20)内的研磨膏。

2.根据权利要求1所述的阀套研磨装置，其特征在于，所述框架上设有研磨棒自动装卸机构(7)，所述研磨棒自动装卸机构(7)用于安装研磨棒于所述换刀电主轴上且用于拆卸所述换刀电主轴上的研磨棒。

3.根据权利要求2所述的阀套研磨装置，其特征在于，所述研磨棒自动装卸机构(7)包括安装于所述框架上的双位置气缸(27)，所述双位置气缸(27)的驱动轴连接于滑移平台(26)，所述滑移平台(26)上可活动的设有气动夹爪。

4.根据权利要求3所述的阀套研磨装置，其特征在于，所述气动夹爪可转动的安装于第二转台气缸(25)上，所述第二转台气缸(25)可直线移动的设置于所述滑移平台(26)上。

5.根据权利要求4所述的阀套研磨装置，其特征在于，所述框架上设有用于向所述研磨棒自动装卸机构(7)供给研磨棒的研磨棒自动供料机构(8)。

6.根据权利要求5所述的阀套研磨装置，其特征在于，所述研磨棒自动供料机构(8)包括安装于所述框架上的研磨棒容器(28)，所述研磨棒容器(28)的一端设有第一顶升机构(29)，所述第一顶升机构(29)包括第一顶升气缸(30)和用于顶起研磨棒的第一顶料装置(31)，所述第一顶升气缸(30)用于带动所述第一顶料装置(31)上下移动至所述气动夹爪的取料位置，所述研磨棒容器(28)上设有用于检测所述顶升机构上是否有研磨棒的第一光电传感器(32)。

7.根据权利要求1所述的阀套研磨装置，其特征在于，所述框架上设有用于向所述阀套定位抓手(4)供给阀套(14)的阀套自动供料机构(5)。

8.根据权利要求7所述的阀套研磨装置，其特征在于，所述阀套自动供料机构(5)包括安装于所述框架上的阀套容器(33)，所述阀套容器(33)的一端设有第二顶升机构(34)，所述第二顶升机构(34)包括第二顶升气缸和用于顶起阀套的第二顶料装置，所述第二顶升气缸用于带动所述第二顶料装置上下移动至所述阀套定位抓手(4)的取料位置，所述阀套容器上设有用于检测所述第二顶升机构(34)上是否有阀套(14)的第二光电传感器(35)。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的阀套研磨装置，其特征在于，所述框架上设有成品下料盒(6)，所述成品下料盒(6)用于盛放所述阀套定位抓手(4)抓取的研磨后的阀套(14)。