CN114986168A - 球阀阀盖镗铣装置及其镗铣方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀盖加工领域，具体涉及一种球阀阀盖镗铣装置及其镗铣方法，包括机床和分别设置在机床上的用于阀盖铣面的第一铣面单元和第二铣面单元以及用于阀盖镗孔的镗孔单元，机床内还设置有转运单元，转运单元包括转架机构、支撑台和翻转齿条，转架机构包括至少两组夹座和转架，夹座用于将阀盖夹持在其上，夹座转动在转架上，且夹座上固定有锥齿；本发明将阀盖夹持固定在夹座上，并当夹座的公转而使得锥齿与翻转齿条啮合时，使得夹座进行自转，实现将阀盖自动翻转180°，从而不需手动繁琐的翻转，同时通过夹座的的公转而使得阀盖依次经过第一铣面单元、第二铣面单元、镗孔单元，实现对阀盖自动镗铣，进而提高阀盖整体镗铣效率。

Description

球阀阀盖镗铣装置及其镗铣方法

技术领域

本发明涉及阀盖加工领域，具体涉及一种球阀阀盖镗铣装置及其镗铣方法。

背景技术

阀盖是装有阀杆密封件的阀零件，且用于连接或是支撑执行机构。通常球阀阀盖通过浇筑模具得到阀盖铸件，再通过镗铣床，对阀盖铸件进行镗铣。

通常对阀盖的镗铣包括镗孔以及铣面，如图2，镗孔即对阀盖上进行开孔或将阀盖上的预留孔扩大，形成用于固定的固定孔（7），铣面即分别对阀盖的顶端面（8）和底端面（9）进行铣平，从而使得阀盖贴合阀体和密封圈。

目前，对阀盖进行镗铣时，当其中一端面铣面完后，需要手动将阀盖翻转180°，再固定在夹座上，再对另一端面进行铣面，从而操作繁琐，且使得阀盖整体镗铣效率低。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种球阀阀盖镗铣装置及其镗铣方法，能够有效地解决现有技术操作繁琐，且使得阀盖整体镗铣效率低的问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种球阀阀盖镗铣装置，包括机床和分别设置在机床上的用于阀盖铣面的第一铣面单元和第二铣面单元以及用于阀盖镗孔的镗孔单元，所述机床内还设置有转运单元，所述转运单元包括转架机构、支撑台和翻转齿条，所述转架机构包括至少两组夹座和转架，所述夹座用于将阀盖夹持在其上，夹座转动在转架上，且夹座上固定有锥齿，所述转架以间歇式转动带动夹座进行公转且分别移动至第一铣面单元、第二铣面单元和镗孔单元，所述支撑台用于支撑阀盖且限制阀盖的翻转，支撑台上开设有用于阀盖翻转的避让口，所述翻转齿条位于避让口处，其中，当转架带动夹座转动过程中经过避让口处时，锥齿与翻转齿条啮合，使夹座进行自转而翻转。

更进一步地，所述避让口设置有两组，且每组避让口处均设置有翻转齿条，使阀盖翻转两次而回正。

更进一步地，所述夹座包括座环和转动在座环内的转环，所述座环内沿其径向滑动有多组夹块，所述夹块与转环配合，当转环转动时，夹块沿座环径向移动并夹持在阀盖的外凹环中。

更进一步地，所述座环侧壁还滑动连接有齿板和导向件，所述转环侧壁固定有与之同轴的凸环，所述凸环与齿板啮合，所述导向件沿转架径向滑动，所述转运单元还包括导向机构，所述导向机构包括导向环槽，所述导向件与导向环槽导向配合，当夹座公转时，导向件驱使齿板移动。

更进一步地，所述座环外侧壁固定安装有与转架转动的内轴，所述内轴上滑动有滑套，所述滑套上固定有驱使齿板移动的连接件，所述导向件转动在滑套上。

更进一步地，所述导向环槽由外弧槽和内弧槽围成的环形槽，所述导向件端部沿导向环槽滑动，所述内轴上套设有对滑套弹性作用的第一弹性件。

更进一步地，所述连接件包括弯折架与弯折架固定的支杆，当滑套移动时，使支杆带动齿板移动。

更进一步地，所述齿板上分别开设有调节滑口和限位滑口，所述支杆杆端转动有与调节滑口滑动配合的调节滑块，所述座环侧壁固定有与限位滑口滑动配合的限位滑块，座环侧壁还设置有对齿板弹性作用的第二弹性件。

更进一步地，所述弯折架上固定有螺套，所述支杆与螺套螺纹固定。

一种球阀阀盖的镗铣方法，所述镗铣方法适用于上述的一种球阀阀盖镗铣装置，其特征在于，所述镗铣方法包括如下步骤：

S1、旋转支杆，将夹座的夹持尺寸与阀盖的外凹环匹配；

S2、将阀盖穿过座环，并放置在支撑台上；

S3、转架转动带动夹座公转，使导向件端部沿导向环槽滑动，将阀盖夹持固定在夹座上；

S4、随着夹座公转至第一铣面单元，对阀盖其中一端面进行铣面；

S5、夹座公转经过避让口处，夹座进行自转而翻转，之后随着夹座公转，使阀盖移动至第二铣面单元和镗孔单元，分别对阀盖进行镗孔并对其另一端面进行铣面；

S6、夹座再次经过避让口处，夹座再次翻转，使阀盖回正后，取下阀盖。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明将阀盖夹持固定在夹座上，并当夹座的公转而使得锥齿与翻转齿条啮合时，使得夹座进行自转，实现将阀盖自动翻转180°，从而不需手动繁琐的翻转，同时通过夹座的的公转而使得阀盖依次经过第一铣面单元、第二铣面单元、镗孔单元，实现对阀盖自动镗铣，进而提高阀盖整体镗铣效率。

2、本发明通过旋转支杆，调节调节滑块与调节滑口的接触距离，从而调节夹块夹持尺寸，使夹座适用不同尺寸阀盖的夹持。

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。

图1为本发明的使用方法流程图；

图2为现有阀盖截面示意图；

图3为本发明的整体结构示意图；

图4为本发明的转运单元爆炸结构示意图；

图5为本发明的夹座第一视角结构示意图；

图6为本发明的夹座第二视角结构示意图；

图7为本发明的夹座爆炸结构示意图；

图8为本发明的转架结构示意图；

图9为本发明的导向盘截面结构示意图；

图中的标号分别代表：1、支撑台；101、避让口；102、支撑轮；2、翻转齿条；3、夹座；301、锥齿；302、座环；303、转环；304、夹块；305、齿板；306、导向件；307、凸环；308、内轴；309、滑套；310、第一弹性件；311、弯折架；312、支杆；313、调节滑口；314、限位滑口；315、调节滑块；316、限位滑块；317、第二弹性件；318、螺套；319、底槽；320、径向滑口；321、导杆；322、外轴；323、轴承轮；324、弧形滑口；325、环盘；326、滑环；327、滑杆；328、滑槽；329、限位螺母；330、滚轮；331、连接架；4、转架；401、转盘；402、环架；403、盘槽；5、导向机构；501、外弧槽；502、内弧槽；503、导向盘；6、环罩；7、固定孔；8、顶端面；9、底端面；10、外凹环；100、机床；200、第一铣面单元；300、第二铣面单元；400、镗孔单元；500、转运单元；a、第一铣面工位；b镗孔工位；c、第二铣面工位；d、取放工位。

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作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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例

本实施例的一种球阀阀盖镗铣装置，参照图2-9：包括机床100，机床100内设置有转运单元500，且机床100上还围绕转运单元500顺时针依次设置有第一铣面工位a、镗孔工位b、第二铣面工位c、取放工位d，第一铣面工位a处设置有用于对阀盖其中一端铣面的第一铣面单元200，镗孔工位b处设置有用于阀盖镗孔的镗孔单元400，第二铣面工位c处设置有用于阀盖另一端铣面的第二铣面单元300。

具体的，第一铣面单元200和第二铣面单元300均包括铣面刀、驱动铣面刀转动的铣面电机以及驱使铣面电机沿三轴移动的XYZ三轴铣面电动导轨，镗孔单元400包括镗孔刀、驱动镗孔刀转动的镗孔电机以及驱使镗孔电机沿三轴移动的XYZ三轴镗孔电动导轨，其具体工作原理为本领域技术人员公知常识，在此不在进行详细阐述。

转运单元500包括转架机构、支撑台1和翻转齿条2，转架机构包括至少两组夹座3和转架4，其中，本技术方案选择四组夹座3，且等角度转动连接在转架4上。

具体的，转架4包括转盘401和同轴固定在转盘401外侧的环架402，夹座3分别转动连接在转盘401和环架402之间；其中，在机床100内还架设有驱动转盘401以间歇方式进行转动的驱动机构，本技术方案中，驱动机构一般选用步进电机，通过步进电机，使得转架4以间歇方式带动夹座3进行公转。

夹座3包括座环302和转动在座环302内的转环303；其中，座环302底侧（以图3为参考方向，下同）设置有底槽319，转环303转动在底槽319内，并在座环302底侧壁固定安装有环盘325，用于对转环303的限位，从而实现转环303转动安装在座环302内。

座环302顶侧壁开设有有多组与底槽319相通的径向滑口320，本技术方案选择3组等角度排列的径向滑口320，每组径向滑口320内均滑动连接有夹块304，夹块304底侧均固定有导杆321，转环303上开设有与导杆321一一对应且滑动配合的弧形滑口324；当转环303转动时，通过径向滑口320与弧形滑口324分别对夹块304的滑动配合，从而实现夹块304沿座环302径向移动，并实现夹块304夹持在阀盖的外凹环10中，进而实现将阀盖夹持固定在座环302。

座环302外侧壁均固定安装有沿转架4径向的内轴308和外轴322；具体的，在转盘401底侧分别开设有与夹座3一一对应的盘槽403，内轴308轴端转动在盘槽403，外轴322与环架402上的轴承转动连接，从而实现夹座3转动连接在转架4上。其中，外轴322穿出环架402一端固定安装有锥齿301，锥齿301与翻转齿条2能啮合。

机床100内固定有与转架4同轴的环罩6，翻转齿条2固定在环罩6顶侧边，当夹座3进行公转经过翻转齿条2时，锥齿301与翻转齿条2啮合，从而使得夹座3围绕内轴308进行自转而翻转180°，从而实现自动将阀盖翻转180°。

支撑台1固定在机床100内，且与转架4同轴，支撑台1且位于翻转齿条2处开设有避让口101，用于避让阀盖的翻转，支撑台1顶部转动连接有多组支撑轮102，减少阀盖与支撑台1之间的摩擦，便于阀盖随转架4的移动，同时通过支撑台1，不仅提高阀盖进行镗铣过程中的稳定性，而且当阀盖在支撑台1上移动时，使得阀盖无法进行，即实现对阀盖的翻转限制。

该装置将阀盖夹持固定在夹座3上，并当夹座3的公转而使得锥齿301与翻转齿条2啮合时，使得夹座3进行自转，实现将阀盖自动翻转180°，从而不需手动繁琐的翻转，同时通过夹座3的的公转而使得阀盖依次经过第一铣面单元200、第二铣面单元300、镗孔单元400，实现对阀盖自动镗铣，进而提高阀盖整体镗铣效率。

本技术方案中，避让口101设置有两组，每组避让口101处均设置有翻转齿条2，避让口101分别设置在镗孔工位b与第二铣面工位c之间和第二铣面工位c与取放工位d，使阀盖翻转两次而回正，便于将镗铣后的阀盖取下。

转环303底侧固定有之同轴的凸环307，座环302底侧滑动连接有与凸环307啮合的齿板305；具体的，环盘325侧壁通过连接架331固定有两组对称的滑环326，齿板305两端均固定安装有与滑环326滑动配合的滑杆327，从而实现齿板305滑动安装在转环303底侧，金额通过移动齿板305，即可使得转环303转动，继而使夹块304向转环303轴心移动而实现将阀盖夹持，或使夹块304向远离转环303轴心移动而实现将阀盖解除夹持。

为实现夹座3随转架4转动而进行自动夹持或解除夹持，转运单元500还包括导向机构5，同时内轴308上滑动有导向件306，通过导向机构5与导向件306的配合，当夹座3公转时，导向件306驱使齿板305移动。

具体的，内轴308上还滑动连接有滑套309，其中，内轴308侧壁开设有滑槽328，滑套309内壁固定有与滑槽328滑动配合的滑条，从而使得滑套309随内轴308的转动而转动，在导向件306顶端套设在滑套309上，并通过限位螺母329进行限位，从而实现导向件306与滑套309的转动连接，同时实现导向件306沿内轴308轴向滑动。

导向机构5包括与转架4同轴固定在机床100内的导向盘503，导向盘503圆周侧壁开设有导向环槽，导向环槽由外弧槽501和内弧槽502围成的环形槽。

其中，在导向件306底端转动连接有与导向环槽滚动配合的滚轮330，且在内轴308外侧套设有位于座环302与滑套309之间且对滑套309弹性作用的第一弹性件310，第一弹性件310优选弹簧。

滑套309通过连接件与齿板305连接，如图9，当夹座3位于取放工位d时，此时在第一弹性件310作用下，滚轮330位于内弧槽502的中间处，且此时夹块304均处于未夹持位置，将阀盖穿过座环302放置在支撑台1上，此时阀盖顶端面8朝上，底端面9朝下并与支撑台1的支撑轮102接触。

当夹座3从取放工位d向第一铣面工位a移动过程中，滚轮330从内弧槽502移出并进入外弧槽501内，从而使得导向件306沿内轴308轴向向靠近座环302方向移动，进而通过连接件，带动齿板305移动，使得转环303转动，继而实现夹块304相向移动，而将阀盖夹持固定在座环302上。其中，导向件306顶端滑动在转盘401底侧的盘槽403内，用于对导向件306的转动限制。

当夹座3移动至第一铣面工位a时，第一铣面单元200对阀盖的顶端面8进行铣面，并当夹座3移动至镗孔工位b时，镗孔单元400对阀盖进行镗孔。

当夹座3从镗孔工位b向第二铣面工位c移动过程中，锥齿301与翻转齿条2啮合，从而实现夹座3的翻转，使得阀盖翻转180°。

当夹座3移动至第二铣面工位c时，第二铣面单元300对阀盖的底端面9进行铣面。

当夹座3从第二铣面工位c向取放工位d移动过程中，锥齿301再次与翻转齿条2啮合，使得阀盖再次翻转180°而回正；并当锥齿301脱离翻转齿条2后，滚轮330滚动至内弧槽502与外弧槽501之间的相通处。

当夹座3再次移动至取放工位d处时，此时滚轮330再次位于内弧槽502的中间处，则使得夹块304解除对阀盖的夹持，并使得阀盖从座环302上取下。

其中，连接件包括弯折架311与弯折架311固定的支杆312，支杆312与齿板305连接。

为使夹座3适用不同尺寸阀盖的夹持，支杆312与弯折架311螺纹固定；具体的，弯折架311上固定有螺套318，支杆312螺纹贯穿螺套318，支杆312端部转动连接有调节滑块315，在环盘325底侧固定有限位滑块316，齿板305上分别开设有与调节滑块315和限位滑块316滑动配合的调节滑口313和限位滑口314，同时在滑杆327上还套设有位于滑环326和齿板305之间的第二弹性件317，第二弹性件317优选弹簧。

通过旋转支杆312，对调节滑块315位于调节滑口313内的位置进行调节，即调节调节滑块315与调节滑口313靠近第二弹性件317一端之间的距离（该距离称为接触距离），使得当导向件306的滚轮330从内弧槽502移动限至外弧槽501时，调节滑块315先在调节滑口313移动一段距离后，再与调节滑口313靠近第二弹性件317一端接触，并带动齿板305移动，从而改变转环303转动角度，即实现调节夹块304夹持尺寸；当导向件306的滚轮330从外弧槽501移动至内弧槽502中间时，此时调节滑块315向转架4方向移动，在第二弹性件317作用下，使得齿板305复位，并当调节滑块315脱离调节滑口313靠近第二弹性件317一端后，限位滑块316对齿板305进行限位，同时调节滑块315继续向转架4方向移动而复位。

通过旋转支杆312，调节调节滑块315与调节滑口313的接触距离，从而调节夹块304夹持尺寸，使夹座3适用不同尺寸阀盖的夹持。

一种球阀阀盖的镗铣方法，镗铣方法适用于上述的一种球阀阀盖镗铣装置，其特征在于，镗铣方法包括如下步骤：

S1、旋转支杆312，将夹座3的夹持尺寸与阀盖的外凹环10匹配；

S2、将阀盖穿过座环302，并放置在支撑台1上；

S3、转架4转动带动夹座3公转，使导向件306端部沿导向环槽滑动，将阀盖夹持固定在夹座3上；

S4、随着夹座3公转至第一铣面单元200，对阀盖其中一端面进行铣面；

S5、夹座3公转经过避让口101处，夹座3进行自转而翻转，之后随着夹座3公转，使阀盖移动至第二铣面单元300和镗孔单元400，分别对阀盖进行镗孔并对其另一端面进行铣面；

S6、夹座3再次经过避让口101处，夹座3再次翻转，使阀盖回正后，取下阀盖。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种球阀阀盖镗铣装置，包括机床（100）和分别设置在机床（100）上的用于阀盖铣面的第一铣面单元（200）和第二铣面单元（300）以及用于阀盖镗孔的镗孔单元（400），其特征在于：所述机床（100）内还设置有转运单元（500），所述转运单元（500）包括转架机构、支撑台（1）和翻转齿条（2），所述转架机构包括至少两组夹座（3）和转架（4），所述夹座（3）用于将阀盖夹持在其上，夹座（3）转动在转架（4）上，且夹座（3）上固定有锥齿（301），所述转架（4）以间歇式转动带动夹座（3）进行公转且分别移动至第一铣面单元（200）、第二铣面单元（300）和镗孔单元（400），所述支撑台（1）用于支撑阀盖且限制阀盖的翻转，支撑台（1）上开设有用于阀盖翻转的避让口（101），所述翻转齿条（2）位于避让口（101）处，其中，当转架（4）带动夹座（3）转动过程中经过避让口（101）处时，锥齿（301）与翻转齿条（2）啮合，使夹座（3）进行自转而翻转。

2.根据权利要求1所述的一种球阀阀盖镗铣装置，其特征在于，所述避让口（101）设置有两组，且每组避让口（101）处均设置有翻转齿条（2），使阀盖翻转两次而回正。

3.根据权利要求1所述的一种球阀阀盖镗铣装置，其特征在于，所述夹座（3）包括座环（302）和转动在座环（302）内的转环（303），所述座环（302）内沿其径向滑动有多组夹块（304），所述夹块（304）与转环（303）配合，当转环（303）转动时，夹块（304）沿座环（302）径向移动并夹持在阀盖的外凹环（10）中。

4.根据权利要求3所述的一种球阀阀盖镗铣装置，其特征在于，所述座环（302）侧壁还滑动连接有齿板（305）和导向件（306），所述转环（303）侧壁固定有与之同轴的凸环（307），所述凸环（307）与齿板（305）啮合，所述导向件（306）沿转架（4）径向滑动，所述转运单元（500）还包括导向机构（5），所述导向机构（5）包括导向环槽，所述导向件（306）与导向环槽导向配合，当夹座（3）公转时，导向件（306）驱使齿板（305）移动。

5.根据权利要求4所述的一种球阀阀盖镗铣装置，其特征在于，所述座环（302）外侧壁固定安装有与转架（4）转动的内轴（308），所述内轴（308）上滑动有滑套（309），所述滑套（309）上固定有驱使齿板（305）移动的连接件，所述导向件（306）转动在滑套（309）上。

6.根据权利要求5所述的一种球阀阀盖镗铣装置，其特征在于，所述导向环槽由外弧槽（501）和内弧槽（502）围成的环形槽，所述导向件（306）端部沿导向环槽滑动，所述内轴（308）上套设有对滑套（309）弹性作用的第一弹性件（310）。

7.根据权利要求5所述的一种球阀阀盖镗铣装置，其特征在于，所述连接件包括弯折架（311）与弯折架（311）固定的支杆（312），当滑套（309）移动时，使支杆（312）带动齿板（305）移动。

8.根据权利要求7所述的一种球阀阀盖镗铣装置，其特征在于，所述齿板（305）上分别开设有调节滑口（313）和限位滑口（314），所述支杆（312）杆端转动有与调节滑口（313）滑动配合的调节滑块（315），所述座环（302）侧壁固定有与限位滑口（314）滑动配合的限位滑块（316），座环（302）侧壁还设置有对齿板（305）弹性作用的第二弹性件（317）。

9.根据权利要求7所述的一种球阀阀盖镗铣装置，其特征在于，所述弯折架（311）上固定有螺套（318），所述支杆（312）与螺套（318）螺纹固定。

10.一种球阀阀盖的镗铣方法，所述镗铣方法适用于权利要求7所述的一种球阀阀盖镗铣装置，其特征在于，所述镗铣方法包括如下步骤：

S1、旋转支杆（312），将夹座（3）的夹持尺寸与阀盖的外凹环（10）匹配；

S2、将阀盖穿过座环（302），并放置在支撑台（1）上；

S3、转架（4）转动带动夹座（3）公转，使导向件（306）端部沿导向环槽滑动，将阀盖夹持固定在夹座（3）上；

S4、随着夹座（3）公转至第一铣面单元（200），对阀盖其中一端面进行铣面；

S5、夹座（3）公转经过避让口（101）处，夹座（3）进行自转而翻转，之后随着夹座（3）公转，使阀盖移动至第二铣面单元（300）和镗孔单元（400），分别对阀盖进行镗孔并对其另一端面进行铣面；

S6、夹座（3）再次经过避让口（101）处，夹座（3）再次翻转，使阀盖回正后，取下阀盖。

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