CN114378765B - 球阀阀体智能装配工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能制造领域的球阀阀体智能装配工装，包括执行元件，执行元件包括一组间距可调节的机械横臂，机械横臂的内表面带有接触球阀的转轮，转轮朝向球阀的一面带有若干橡胶凸起，橡胶凸起沿转轮的中点围成矩形矩阵，且相邻橡胶凸起的间距小于橡胶凸起的半径，利用转轮进行阀体执行器的夹持，在夹持过程中转轮的橡胶凸起被阀体的执行器逐渐扁平化，由于相邻橡胶凸起的间距小于橡胶凸起的半径，因此而扁平化的橡胶凸起逐渐合拢，合拢后形成碗兜的形状，从而在不断挤压中形成负压，此时负压将阀体的执行器进行稳固，避免了转轮带动球阀的执行器旋转过程中产生滑落的现象。

Description

球阀阀体智能装配工装

技术领域

本发明属于智能制造领域，具体是球阀阀体智能装配工装。

背景技术

随着时代的发展，阀门的运用越来越多，阀门制造行业得到了前所未有的发展。我国的阀门制造行业，经过了长期的发展，专业化程度越来越高，包括球阀、高压阀、防爆阀、调节阀、减压阀等，科技含量越来越高，竞争强度也越发激烈。因此每个企业都要提高自己的生产技术，这样才在市场上占有竞争力。

在我国的球阀生产企业中，大多数球阀的生产企业都是采用流水线人工组装球阀的，而球阀在装配的过程中，需要装配大量的螺栓，而且必须保证螺栓的装配到位，否则会对球阀的品质造成影响，严重的会造成安全事故。而由于球阀本身呈球形结构，在安装过程中需要利用旋转进行多面的安装调节，而现有的工装在旋转时往往会产生滑落现象，导致球阀坠落，损坏待加工件，因此亟需一种提升夹持稳定性的工装以满足球阀的旋转装配安装需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种提升夹持稳定性的球阀阀体智能装配工装。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：球阀阀体智能装配工装包括执行元件，执行元件包括一组间距可调节的机械横臂，机械横臂的内表面带有接触球阀的转轮，转轮朝向球阀的一面带有若干橡胶凸起，橡胶凸起沿转轮的中点围成矩形矩阵，且相邻橡胶凸起的间距小于橡胶凸起的半径。

采用上述方案后实现了以下有益效果：1、相对于采用转轮夹持的现有技术，本技术方案在使用过程中首先将阀体的执行器通过机械横臂取出，随后调节机械横臂之间的间距，利用转轮进行阀体执行器的夹持，在夹持过程中转轮的橡胶凸起被阀体的执行器逐渐扁平化，由于相邻橡胶凸起的间距小于橡胶凸起的半径，因此而扁平化的橡胶凸起逐渐合拢，合拢后形成碗兜的形状，从而在不断挤压中形成负压，此时负压将阀体的执行器进行稳固，避免了转轮带动球阀的执行器旋转过程中产生滑落的现象。

2、相对于避免球阀的执行器产生滑落现象的技术方案，本技术中通过橡胶凸起加大摩擦，而且在夹持过程中阀体的执行器先挤压橡胶凸起，而非直接接触机械横臂，由于橡胶凸起带有弹性，而且橡胶凸起的硬度小于金属硬度，所以此时对夹持过程中进行缓冲，避免夹紧的机械横臂在球阀的执行器表面产生夹痕。

进一步，转轮背向球阀的一面带有转柱，转柱的表面带有径向的开口，开口连通于转轮的中心处，且开口内夹持有中空的铰杆。

有益效果：1、在设计结构时，可以将铰杆表面粘接密封垫，此时密封垫可以堵塞转柱的开口，同时也便于铰杆旋转时不产生挣脱现象。相对于避免产生夹痕的现有技术，本技术方案中需要解除负压时，仅需利用中空的铰杆插入开口处，此时人工对着铰杆进行吹气将负压进行补足，从而解除负压。

2、相对于吹气解除负压的现有技术，本技术方案中可以利用铰杆形成杠杆，促使转轮进行省力旋转。

进一步，还包括支架元件，所述支架元件，支架元件包括位于上方的矩形框体，矩形框体的四周连接有竖向支架，矩形框体之间滑动连接有横向的第一滑轨，第一滑轨滑动连接于执行元件。

有益效果：本技术方案使用时主要对y轴方向进行调节，调节过程如下，控制第一滑轨在矩形框体中滑移，滑移的方向为上下滑移，此时便于矩形框体连接的执行元件在y轴上进行校准，相对于采用省力旋转的现有技术，本技术方案中利用第一滑轨进行前后滑移，便于对准相应的工位。

进一步，执行元件还包括由上到下依次连接的第一伸缩电机、滑动板、升缩杆和横向的第二滑轨，滑动板滑动连接于第一滑轨内，滑动板的上方放置第一伸缩电机，滑动板的下方竖向连接升缩杆，升缩杆的末端连接第二滑轨，第二滑轨与机械横臂滑动连接。

有益效果：1、此处对于x轴的调节，操作人员带动滑动板(此处调节方式包括但不限于利用电机驱动)在第一滑轨内滑动，此时滑动板和第一滑轨之间进行左右滑移，便于x轴方向的调节。

2、随后操作人员控制第一伸缩电机便于第一伸缩电机带动伸缩杆上行或下放，从而实现高度调节。

进一步，伸缩杆由上至下分为第一节伸缩杆和第二节伸缩杆，第二节伸缩杆与滑动板之间连接有第二伸缩电机，且第二节伸缩杆和第一节伸缩杆的连接处带有把手。

有益效果：此时通过第二伸缩电机实现第二节伸缩杆的调节，便于操作人员在进行工装的装配过程中保持坐姿，降低操作人员安转的疲劳感。

进一步，第二滑轨的上方承载有滑动电机，滑动电机用于控制机械横臂沿第二滑轨滑动。

进一步，第一节伸缩杆和第二节伸缩杆之间旋转连接，把手位于第二伸缩杆表面，且把手的径向两侧带有回形扶手。

有益效果：通过回形扶手带动第二节伸缩杆旋转，此时回形扶手便于提升操作人员的握持范围，同时回形扶手本身的高度以限制第二节伸缩杆的缩回行程，当第二节伸缩杆缩短至最短距离时，回形扶手与第一节伸缩杆冒出第二节伸缩杆体积处碰撞，从而产出声响，以提醒操作人员注意。

进一步，还包括输送元件所述输送元件包括接触球阀阀体的传送带和位于传送带表面的托盘。

进一步，传送带运行过程中接触有迫使托盘停止运行的挡停器，挡停器一侧带有读取托盘编码的射频识别装置。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图；

图2为支架元件与执行元件的连接关系图；

图3为执行元件的轴侧图；

图4为橡胶凸起在转轮表面受挤压后的平面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：输送元件1、传送带101、托盘102、支架元件2、矩形框体201、竖向支架202、第一滑轨203、第一伸缩电机204、滑动板205、第二滑轨206、第一节伸缩杆207、第二节伸缩杆208、第二伸缩电机209、把手210、回形扶手211、执行元件3、机械横臂301、转轮302、橡胶凸起303、转柱304、开口305、铰杆306。

实施例基本如附图1所示：球阀阀体智能装配工装包括输送元件1、支架元件2和执行元件3，输送元件1包括接触球阀阀体的传送带101和位于传送带101表面的托盘102，传送带101运行过程中接触有迫使托盘102停止运行的挡停器，挡停器一侧带有读取托盘102编码的射频识别装置。

请参考图2和图3，执行元件3包括一组间距可调节的机械横臂301，机械横臂301的内表面带有接触球阀的转轮302，转轮302朝向球阀的一面带有若干橡胶凸起303，橡胶凸起303沿转轮302的中点围成矩形矩阵，且相邻橡胶凸起303的间距小于橡胶凸起303的半径。

转轮302背向球阀的一面带有转柱304，转柱304的表面带有径向的开口305，开口305连通于转轮302的中心处，且开口305内夹持有中空的铰杆306，支架元件2包括位于上方的矩形框体201，矩形框体201的四周连接有竖向支架202，矩形框体201之间滑动连接有横向的第一滑轨203，第一滑轨203滑动连接于执行元件3。

执行元件3还包括由上到下依次连接的第一伸缩电机204、滑动板205、升缩杆和横向的第二滑轨206，滑动板205滑动连接于第一滑轨203内，滑动板205的上方放置第一伸缩电机204，滑动板205的下方竖向连接升缩杆，升缩杆的末端连接第二滑轨206，第二滑轨206与机械横臂301滑动连接。

伸缩杆由上至下分为第一节伸缩杆207和第二节伸缩杆208，第二节伸缩杆208与滑动板205之间连接有第二伸缩电机209，第二滑轨206的上方承载有滑动电机，滑动电机用于控制机械横臂301沿第二滑轨206滑动，且第二节伸缩杆208和第一节伸缩杆207的连接处带有把手210，第一节伸缩杆207和第二节伸缩杆208之间旋转连接，把手210位于第二伸缩杆表面，且把手210的径向两侧带有回形扶手211。

具体实施过程如下：本技术方案主要进行执行器和阀体之间的装配，因此将承载有阀体的托盘102进行传送带101输送，当托盘102运动至挡停器时，托盘102被挡停器阻挡，射频识别装置读取托盘102编码，随后进行装配工装的调节，以便于待加工件的取出和放置。

调节过程：首先对于y轴方向的调节是第一滑轨203和矩形框体201完成，调节过程如下，控制第一滑轨203在矩形框体201中滑移，滑移的方向为上下滑移，此时便于矩形框体201连接的执行元件3在y轴上进行校准。

对于x轴的调节过程中通过滑动板205和第一滑轨203完成，操作人员带动滑动板205在第一滑轨203内滑动，此时滑动板205和第一滑轨203之间进行左右滑移，便于x轴方向的调节。

对于z方向的调节过程主要利用第一节伸缩杆207和第二节伸缩杆208完成，操作人员控制第一伸缩电机204便于第一伸缩电机204带动伸缩杆上行或下放，从而实现高度调节，第二伸缩电机209实现第二节伸缩杆208的调节，便于操作人员在进行工装的装配过程中保持坐姿，降低操作人员安转的疲劳感。

旋转方向的调节过程通过回形扶手211带动第二节伸缩杆208旋转，此时回形扶手211便于提升操作人员的握持范围，同时回形扶手211本身的高度以限制第二节伸缩杆208的缩回行程，当第二节伸缩杆208缩短至最短距离时，回形扶手211与第一节伸缩杆207冒出第二节伸缩杆208体积处碰撞，从而产出声响，以提醒操作人员注意。

夹持过程：本技术方案在使用过程中首先将阀体的执行器通过机械横臂301取出，随后调节机械横臂301之间的间距，利用转轮302进行阀体执行器的夹持，在夹持过程中转轮302的橡胶凸起303被阀体的执行器逐渐扁平化，由于相邻橡胶凸起303的间距小于橡胶凸起303的半径，因此而扁平化的橡胶凸起303逐渐合拢，合拢后形成碗兜的形状，从而在不断挤压中形成负压，此时负压将阀体的执行器进行稳固，避免了转轮302带动球阀的执行器旋转过程中产生滑落的现象放到工作台上。橡胶凸起303加大摩擦，请参考图4，而且在夹持过程中阀体的执行器先挤压橡胶凸起303，而非直接接触机械横臂301，由于橡胶凸起303带有弹性，而且橡胶凸起303的硬度小于金属硬度，所以此时对夹持过程中进行缓冲，避免夹紧的机械横臂301在球阀的执行器表面产生夹痕。

需要解除负压时，仅需利用中空的铰杆306插入开口305处，此时人工对着铰杆306进行吹气将负压进行补足，从而解除负压。

收尾过程：人工从料箱中取出零件，装配至执行器。人工利用助力臂将阀体从托盘102取出，阀体倒置到执行器上，并螺栓紧固；空托盘102和空料箱进入传送带101进行回流。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.球阀阀体智能装配工装，其特征在于：包括执行元件，执行元件包括一组间距可调节的机械横臂，机械横臂的内表面带有接触球阀的转轮，转轮朝向球阀的一面带有若干橡胶凸起，橡胶凸起沿转轮的中点围成矩形矩阵，且相邻橡胶凸起的间距小于橡胶凸起的半径；在夹持过程中转轮的橡胶凸起被阀体的执行器逐渐扁平化，扁平化的橡胶凸起逐渐合拢，合拢后形成碗兜的形状，在不断挤压中形成将阀体的执行器进行稳固的负压。

2.根据权利要求1所述的球阀阀体智能装配工装，其特征在于：转轮背向球阀的一面带有转柱，转柱的表面带有径向的开口，开口连通于转轮的中心处，且开口内夹持有中空的铰杆。

3.根据权利要求1所述的球阀阀体智能装配工装，其特征在于：还包括支架元件，所述支架元件包括位于上方的矩形框体，矩形框体的四周连接有竖向支架，矩形框体之间滑动连接有横向的第一滑轨，第一滑轨滑动连接于执行元件。

4.根据权利要求3所述的球阀阀体智能装配工装，其特征在于：执行元件还包括由上到下依次连接的第一伸缩电机、滑动板、升缩杆和横向的第二滑轨，滑动板滑动连接于第一滑轨内，滑动板的上方放置第一伸缩电机，滑动板的下方竖向连接升缩杆，升缩杆的末端连接第二滑轨，第二滑轨与机械横臂滑动连接。

5.根据权利要求4所述的球阀阀体智能装配工装，其特征在于：伸缩杆由上至下分为第一节伸缩杆和第二节伸缩杆，第二节伸缩杆与滑动板之间连接有第二伸缩电机，且第二节伸缩杆和第一节伸缩杆的连接处带有把手。

6.根据权利要求4所述的球阀阀体智能装配工装，其特征在于：第二滑轨的上方承载有滑动电机，滑动电机用于控制机械横臂沿第二滑轨滑动。

7.根据权利要求1所述的球阀阀体智能装配工装，其特征在于：第一节伸缩杆和第二节伸缩杆之间旋转连接，把手位于第二伸缩杆表面，且把手的径向两侧带有回形扶手。

8.根据权利要求1所述的球阀阀体智能装配工装，其特征在于：还包括输送元件，所述输送元件包括接触球阀阀体的传送带和位于传送带表面的托盘。

9.根据权利要求8所述的球阀阀体智能装配工装，其特征在于：传送带运行过程中接触有迫使托盘停止运行的挡停器，挡停器一侧带有读取托盘编码的射频识别装置。