CN110549237A - 液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置 - Google Patents

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赵文峰
张东清
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Abstract

本发明公开了一种液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置，其中，自动化配研磨设备中，阀套自动供料机构将阀套输送至定位槽中，机械手用于夹持并定位定位槽中的阀套；研磨棒自动供料机构将研磨棒顶起，研磨棒自动装/卸载机构将研磨棒取走，自动涂研磨膏机构用于将挤出研磨膏涂抹于研磨棒上；电主轴夹紧研磨棒，机械手将阀套套上研磨棒研磨至预设尺寸；自动化装配设备中，精密位移微调平台将研磨后的阀套进行固定并调节，导轨滑台上带动阀芯进行直线运动，并与阀套进行装配，测力计检测装配过程中的力。通过本发明的技术方案，保障研磨时运动平稳，采用高分辨率的测力计准确检测装配中的反馈力数据，从而得到配研磨质量高、一致性好的产品。

Description

液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置
技术领域
本发明涉及研磨装配技术领域，尤其涉及一种液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置。
背景技术
液控阀阀芯与阀孔的间隙值通常只有千分之几毫米，很难直接通过零件加工保证，因此其装配是一个配研磨和反复试装的过程。阀芯与阀孔的间隙大小对其性能具有很大的影响。间隙过小会导致运动副卡滞甚至抱死以及摩擦磨损加剧等现象的发生，磨损产生的多余物会对系统造成污染，影响产品工作效率，导致性能下降甚至功能失效；间隙过大则会增大航空液压油的内漏，导致消耗电流异常升高、发热加剧等现象。同时，运动副装配过程中装配对象的精确定位对运动副的性能也具有很大的影响，在插孔装配过程中，极小的错位或震动常造成过大的装配接触力，从而导致装配零件卡滞、楔紧、擦伤，甚至报废损坏。这都会极大的影响伺服阀的稳定性。
现有的装配工艺需要工人手持零件进行研磨并进行反复多次手工试装，通过试装时的手感判断是否配研磨到位。该工艺方法依赖于工人操作技术和手感，未对零件外形尺寸进行精确考核，很容易造成圆柱度不满足要求等问题，导致零件一致性差、合格率低，同时由于无法量化考核，也没有制定合格标准，使得产品随机性高、一致性差。
发明内容
针对上述问题中的至少之一，本发明提供了一种液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置，通过自动化配研磨设备及自动化装配设备的配合使用，通过机器人等自动化手段代替人工，保障研磨时运动平稳，采用高分辨率的测力计准确检测装配中的反馈力数据，从而得到配研磨质量高、一致性好的产品。
为实现上述目的，本发明提供了一种液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置，包括：自动化配研磨设备和自动化装配设备；所述自动化配研磨设备包括机器人、电主轴、阀套自动供料机构、研磨棒自动供料机构、研磨棒自动装/卸载机构和自动涂研磨膏机构，所述阀套自动供料机构将阀套输送至定位槽中，所述机器人装载有机械手，所述机械手用于夹持并定位所述定位槽中的所述阀套；所述研磨棒自动供料机构设置有顶料装置，所述顶料装置在顶升气缸带动下将研磨棒顶起，所述研磨棒自动装/卸载机构将所述研磨棒取走，所述顶料装置在所述顶升气缸带动下缩回至原位置；所述自动涂研磨膏机构用于挤出研磨膏，并将挤出研磨膏涂抹于所述研磨棒自动装/卸载机构取走的所述研磨棒上；所述电主轴夹紧所述研磨棒自动装/卸载机构的所述研磨棒，所述机械手将所述阀套套上所述研磨棒，所述电主轴带动所述研磨棒转动以将所述阀套研磨至预设尺寸；所述自动化装配设备包括精密位移微调平台、导轨滑台、测力计和控制器，所述精密位移微调平台将研磨后的所述阀套进行固定并调节，所述导轨滑台上设置电机带动阀芯沿所述导轨滑台进行直线运动，并与所述精密位移微调平台上的所述阀套进行装配，所述测力计设置于所述导轨滑台上，所述测力计检测装配过程中的力，所述控制器分别与所述测力计和所述直线位移传感器相连接。
在上述技术方案中，优选地，所述自动化配研磨设备的运动分辨率不低于0.001毫米，角度旋转精度不低于0.01°。
在上述技术方案中，优选地，所述自动化装配设备的反馈力检测精度不低于0.001N。
在上述技术方案中，优选地，通过气动量仪对经所述研磨棒研磨后的所述阀套的尺寸进行测量，直至所述研磨棒将所述阀套研磨至预设尺寸。
在上述技术方案中，优选地，所述自动涂研磨膏机构包括气缸和步进电机，所述气缸顶起后所述步进电机旋转预设角度，使得所述气缸的活塞向上移动以将研磨膏挤出，从而将所述研磨膏涂抹于所述研磨棒上。
在上述技术方案中，优选地，所述自动化装配设备还包括直线位移传感器，所述直线位移传感器与所述导轨滑台相连接，用于检测装配过程中的位移。
在上述技术方案中，优选地，所述机器人包括六轴机器人和桁架机器人，所述六轴机器人用于夹持所述轴套进行一级研磨，所述桁架机器人用于夹持所述轴套进行二级研磨和三级研磨。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过自动化配研磨设备及自动化装配设备的配合使用，通过机器人等自动化手段代替人工，保障研磨时运动平稳，采用高分辨率的测力计准确检测装配中的反馈力数据，从而得到配研磨质量高、一致性好的产品。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的自动化配研磨设备的结构示意图；
图2为本发明一种实施例公开的自动化装配设备的结构示意图；
图3为本发明一种实施例公开的液控阀阀芯和阀孔的自动化装配流程示意图。
图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：
1.自动化配研磨设备，11.桁架机器人，12.六轴机器人，13.电主轴，14.机械手，15.阀套自动供料结构，16.研磨棒自动供料机构，17.研磨棒自动装/卸载机构，18.自动涂研磨膏机构，19.成品下料盒，2.自动化装配设备，21.精密位移微调平台，22.直线位移传感器，23.导轨滑台，24.控制器，25.测力计。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1和图2所示，根据本发明提供的一种液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置，包括：自动化配研磨设备1和自动化装配设备2；自动化配研磨设备1包括机器人、电主轴13、阀套自动供料机构15、研磨棒自动供料机构16、研磨棒自动装/卸载机构17和自动涂研磨膏机构18，阀套自动供料机构15将阀套输送至定位槽中，机器人装载有机械手14，机械手14用于夹持并定位定位槽中的阀套；研磨棒自动供料机构16设置有顶料装置，顶料装置在顶升气缸带动下将研磨棒顶起，研磨棒自动装/卸载机构17将研磨棒取走，顶料装置在顶升气缸带动下缩回至原位置；自动涂研磨膏机构18用于挤出研磨膏，并将挤出研磨膏涂抹于研磨棒自动装/卸载机构17取走的研磨棒上；电主轴13夹紧研磨棒自动装/卸载机构17的研磨棒，机械手14将阀套套上研磨棒，电主轴13带动研磨棒转动以将阀套研磨至预设尺寸；自动化装配设备2包括精密位移微调平台21、导轨滑台23、测力计25和控制器24，精密位移微调平台21将研磨后的阀套进行固定并调节，导轨滑台23上设置电机带动阀芯沿导轨滑台23进行直线运动，并与精密位移微调平台21上的阀套进行装配，测力计25设置于导轨滑台23上，测力计25检测装配过程中的力，控制器24分别与测力计25和直线位移传感器相连接。
如图3所示，在该实施例中，对阀套进行研磨时，将自动化配研磨设备1的研磨棒供料自动供料机构及阀套自动供料机构15上满足够的料，按下启动按钮。研磨棒自动装/卸载机构17取料，同时机器人上的机械手14取料，等待研磨工作。研磨棒自动装/卸载机构17将研磨棒送入电主轴13的夹头中，电主轴13夹紧，研磨棒自动装/卸载机构17回到原始位置。自动涂抹研磨膏机构升起，涂抹研磨棒。优选地，自动涂研磨膏机构18包括气缸和步进电机，气缸顶起后步进电机旋转预设角度，使得气缸的活塞向上移动以将研磨膏挤出，从而将研磨膏涂抹于研磨棒上。涂抹完毕，自动涂抹研磨膏机构下降至原位。电主轴13开始工作，机械手14将阀套套进研磨棒，正反向研磨，三级研磨后，机械手14将阀套放入成品下料盒。研磨棒使用多次报废后，研磨棒自动装/卸载机构17将废研磨棒从电主轴13夹头中取出，并自动放入废研磨棒下料盒。
在上述实施例中，优选地，机器人包括六轴机器人12和桁架机器人11，六轴机器人12用于夹持轴套进行一级研磨，桁架机器人11用于夹持轴套进行二级研磨和三级研磨。六轴机器人12夹持轴套完成一级研磨后，桁架机器人11夹持轴套进行二级研磨和三级研磨，研磨完成后采用气动量仪对经研磨棒研磨后的阀套的尺寸进行测量，使得研磨棒将阀套研磨至预设尺寸。
研磨完成后的阀套装载于自动化装配设备2的精密位移微调平台21，导轨滑台23带动阀芯产生轴向运动，当阀芯运动至装配点时，调节导轨滑台23并由人工干预使得阀套稍微含住阀芯，起到一定引导作用，再由伺服系统带动阀芯完成装配过程。优选地，自动化装配设备2还包括直线位移传感器22，直线位移传感器22与导轨滑台23相连接，用于检测装配过程中的位移。
装配过程中，控制器24记录由测力计25采集到的装配全过程中的反馈力，以及直线位移传感器22采集到的位置信息，并将数据进行整理分析。通过装配过程中反馈力的大小判断阀芯与阀套的间隙是否合格。若反馈力处于预设范围内，则间隙合格，说明间隙合适，该装配完成。若反馈未处于预设范围内，则间隙不合格，需要重新对阀套进行研磨和装配，直至反馈力合格。
在上述实施例中，优选地，自动化配研磨设备1的运动分辨率不低于0.001毫米，角度旋转精度不低于0.01°，自动化装配设备2的反馈力检测精度不低于0.001N，以保证配研磨和装配过程的精度。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置，其特征在于，包括：自动化配研磨设备和自动化装配设备；
所述自动化配研磨设备包括机器人、电主轴、阀套自动供料机构、研磨棒自动供料机构、研磨棒自动装/卸载机构和自动涂研磨膏机构，
所述阀套自动供料机构将阀套输送至定位槽中，所述机器人装载有机械手，所述机械手用于夹持并定位所述定位槽中的所述阀套；
所述研磨棒自动供料机构设置有顶料装置，所述顶料装置在顶升气缸带动下将研磨棒顶起，所述研磨棒自动装/卸载机构将所述研磨棒取走，所述顶料装置在所述顶升气缸带动下缩回至原位置；
所述自动涂研磨膏机构用于挤出研磨膏，并将挤出研磨膏涂抹于所述研磨棒自动装/卸载机构取走的所述研磨棒上；
所述电主轴夹紧所述研磨棒自动装/卸载机构的所述研磨棒，所述机械手将所述阀套套上所述研磨棒，所述电主轴带动所述研磨棒转动以将所述阀套研磨至预设尺寸；
所述自动化装配设备包括精密位移微调平台、导轨滑台、测力计和控制器，所述精密位移微调平台将研磨后的所述阀套进行固定并调节，所述导轨滑台上设置电机带动阀芯沿所述导轨滑台进行直线运动，并与所述精密位移微调平台上的所述阀套进行装配，所述测力计设置于所述导轨滑台上，所述测力计检测装配过程中的力，所述控制器分别与所述测力计和所述直线位移传感器相连接。
2.根据权利要求1所述的液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置，其特征在于，所述自动化配研磨设备的运动分辨率不低于0.001毫米，角度旋转精度不低于0.01°。
3.根据权利要求1所述的液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置，其特征在于，所述自动化装配设备的反馈力检测精度不低于0.001N。
4.根据权利要求1所述的液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置，其特征在于，通过气动量仪对经所述研磨棒研磨后的所述阀套的尺寸进行测量，直至所述研磨棒将所述阀套研磨至预设尺寸。
5.根据权利要求1所述的液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置，其特征在于，所述自动涂研磨膏机构包括气缸和步进电机，所述气缸顶起后所述步进电机旋转预设角度，使得所述气缸的活塞向上移动以将研磨膏挤出，从而将所述研磨膏涂抹于所述研磨棒上。
6.根据权利要求1所述的液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置，其特征在于，所述自动化装配设备还包括直线位移传感器，所述直线位移传感器与所述导轨滑台相连接，用于检测装配过程中的位移。
7.根据权利要求1所述的液控阀的阀芯和阀套智能配研磨装置，其特征在于，所述机器人包括六轴机器人和桁架机器人，所述六轴机器人用于夹持所述轴套进行一级研磨，所述桁架机器人用于夹持所述轴套进行二级研磨和三级研磨。
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