CN117260529A - 一种阀芯研磨机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阀芯研磨机，属于球阀加工领域。其包括用于进行支撑的机座、用于进行支撑和旋转摆动的转台支架、用于对阀芯进行卡紧固定并旋转阀芯的阀芯定位装置、用于阀芯在所述阀芯定位装置上进行上料和下料的阀芯上下料装置、用于阀芯进行研磨加工的研磨装置以及用于对研磨装置进行修正的修正装置，转台支架设置于基座上，阀芯定位装置安装于转台支架上，阀芯上下料装置安装于转台支架上并与阀芯定位装置相邻设置，研磨装置设置于阀芯定位装置的侧方，修正装置设置于研磨装置的侧方。与现有技术相比，本发明具有阀芯快速卡紧和定位精准的功能，同时采用自动化进行上下料，在研磨砂轮磨损后还能自行修正，无需拆卸，保证阀芯的加工精度。

Description

一种阀芯研磨机

技术领域

本发明属于球阀加工领域，具体而言，涉及一种阀芯研磨机。

背景技术

球阀是阀体的一种，通常用于流体的调节与控制，球阀中形状如球体的启闭件又称为阀芯，球阀工作时阀芯由阀杆带动，并绕阀芯轴线做旋转运动来实现启闭，在球阀的生产过程中，阀芯的加工是至关重要的一环，其加工精度直接关系到球阀的功能。

阀芯在进行加工时，通常是利用球体中间的孔将阀芯固定后，然后利用仿形砂轮进行研磨。专利号为CN208556033U的中国发明专利公开了一种V形及L形球阀阀芯的加工工装，该专利适于一种V形及L形球阀阀芯的外球面加工加工工装，球阀内孔开口端一侧设置有锁紧部件，锁紧部件包括芯轴、套接在芯轴上的弹性部件，套接在芯轴上的可移动部件。使用时，转动可移动部件，使其沿轴向向弹性部件施压，弹性部件受压膨胀，与孔内壁紧贴，使锁紧部件与球阀单向胀紧，将锁紧部件与机床的卡盘夹紧，即可快速实现对球阀的找正、定位、卡固，车削完成后，取下带有锁紧部件的工件，无需更换装夹装置，即可继续装夹到磨床上，以及研磨设备上，进行磨削和研磨，研磨1-2小时就能够达要求。

上述发明代表目前常规的球阀加工设备，其虽然有装卸、找正方便、装夹固定的特点，但仍存在以下缺陷：一是上料主要通过人工进行，上料速度较慢；二是现有的阀芯卡紧结构复杂，联动结构多，反应时间长，不利于快速卡紧；三是在卡紧过程中阀芯的不易找正，导致在卡紧过程中球面未对准球心基准面，导致研磨出现误差，最终导致阀芯不合格；四是现有的球阀加工设备的研磨砂轮在研磨一段时间后会磨损，磨损后需要拆卸进行修复，修复不方便。鉴于此，本发明提供一种阀芯研磨机。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种阀芯研磨机，其具有阀芯快速卡紧和定位精准的功能，同时采用自动化进行上下料，设备本身设置有一体修正结构，在研磨砂轮使用一段时间磨损后还能通过设备本身进行修正，无需拆卸，保证阀芯的加工精度。

本发明通过下述技术方案实现：

一种阀芯研磨机，包括

机座，用于进行支撑；

转台支架，设置于所述基座上，用于进行支撑和旋转摆动；

阀芯定位装置，安装于所述转台支架上，用于对阀芯进行卡紧固定并旋转阀芯；

阀芯上下料装置，安装于所述转台支架上并与所述阀芯定位装置相邻设置，用于阀芯在所述阀芯定位装置上进行上料和下料；

研磨装置，设置于所述阀芯定位装置的侧方，用于阀芯进行研磨加工；

修正装置，设置于所述研磨装置的侧方，用于对所述研磨装置进行修正。

作为一种优选的技术方案，所述阀芯上下料装置包括定位气缸、活动支架、上料主轴、上料驱动电机以及上料摆臂，所述定位气缸固定于所述转台支架上，所述活动支架与所述定位气缸的活动端固定连接，所述上料驱动电机、上料主轴以及上料摆臂均安装于所述活动支架上，所述上料摆臂通过上料主轴与所述上料驱动电机传动连接，所述上料摆臂上设置有上料工位和下料工位，所述上料工位处设置有用于阀芯进行上料的电磁线圈，所述下料工位处设置有用于阀芯进行下料的电磁线圈。

作为一种优选的技术方案，所述转台支架上于所述定位气缸的前端还设置有用于对定位气缸行程进行限位的气缸行程限位块。

作为一种优选的技术方案，所述阀芯定位装置包括锁紧气缸、零件旋转主轴、膨胀套以及零件主轴驱动电机，所述锁紧气缸和膨胀套设置于所述零件旋转主轴上，所述零件旋转主轴内设置有膨胀锁芯，所述锁紧气缸通过膨胀套锁芯与所述膨胀套传动连接，所述零件旋转主轴上设置有主轴旋转驱动轮，所述主轴旋转驱动轮通过传动皮带与所述零件主轴驱动电机传动连接。

作为一种优选的技术方案，所述零件旋转主轴的前端还设置有用于对阀芯上料进行位置找正的压缩弹簧套。

作为一种优选的技术方案，所述转台支架的下方还设置有用于所述转台支架进行旋转摆动的转台驱动电机。

作为一种优选的技术方案，所述研磨装置包括研磨驱动电机、砂轮主轴以及仿形砂轮，所述仿形砂轮设置于所述膨胀套的侧方，所述研磨驱动电机通过研磨传动皮带与所述砂轮主轴传动连接，所述仿形砂轮与所述砂轮主轴固定连接。

作为一种优选的技术方案，所述研磨装置还包括精密直线滑动模组，所述精密直线滑动模组包括直线滑动电机、丝杆、直线滑动板以及导轨，所述直线滑动电机和导轨均设置于所述机座上，所述丝杆与所述直线滑动电机连接，所述直线滑动板与所述导轨滑动连接并与所述丝杆螺纹连接，所述研磨驱动电机和砂轮主轴安装于所述直线滑动板上。

作为一种优选的技术方案，所述修正装置包括仿形修整电机、修正轮主轴和仿形修整轮，所述仿形修整电机与所述修正轮主轴传动连接，所述仿形修整轮与所述修正轮主轴固定连接，所述仿形修整轮设置于所述仿形砂轮的侧方。

作为一种优选的技术方案，还包括用于集中控制的控制器。

有益效果：

1、本发明通过阀芯定位装置对阀芯进行固定，并设置有阀芯上下料装置，阀芯上下料装置通过电磁线圈在工位上吸附或松开阀芯并结合定位气缸的作用来进行阀芯定位装置处的阀芯进行上下料，相对于传统的人工上料，具有上料更加精准和高效的特点。

2、本发明的阀芯在阀芯定位装置上通过锁紧气缸、膨胀锁芯以及膨胀套来进行锁紧，通过锁紧气缸控制膨胀锁芯进而控制膨胀套的撑开或收拢来对阀芯进行固定，反应时间快，利于锁芯进行快速卡紧。

3、本发明在零件旋转主轴的前端还设置有用于对阀芯上料进行位置找正的压缩弹簧套，通过压缩弹簧套的作用能对上料的阀芯进行快速位置找正，防止电磁线圈在电磁吸过程中没有使球面贴紧球心基准面，提高研磨的精准度。

4、本发明通过在转台支架底部设置有转台驱动电机，转台驱动电机配合转台支架进行圆周摇摆，与零件旋转主轴配合便于阀芯要研磨过程中更加流畅和精准。

5、本发明的研磨砂轮可以通过精密直线滑动模组来进行前后移动，便于协调进行上下料，自动化程度高，同时机身还设置有修正装置，无需拆卸砂轮即可进行定期和定量修正，保证阀芯的加工精度。

附图说明

图1为一种阀芯研磨机的结构图；

图2为图1中研磨装置、修正装置以及阀芯定位装置在直线上的俯视图；

图3为图1中转台支架、阀芯定位装置和阀芯上下料装置的位置关系图；

图4为图3中阀芯定位装置和阀芯上下料装置的详细结构图；

图5为图4中阀芯定位装置处的内部结构剖视图；

图6为图1中研磨装置的结构图；

图7为6另一视角的结构图；

图8为修正装置的结构图。

图中：

100、机座；1、转台支架；2、阀芯定位装置；3、阀芯上下料装置；4、研磨装置；5、修正装置；6、精密直线滑动模组；11、转台驱动电机；21、锁紧气缸；22、零件旋转主轴；23、膨胀套；24、主轴驱动电机；25、膨胀锁芯；26、主轴旋转驱动轮；27、传动皮带；28、压缩弹簧套；31、定位气缸；32、活动支架；33、上料主轴；34、上料驱动电机；35、上料摆臂；36、下料工位；37、上料工位；38、电磁线圈；39、气缸行程限位块，41、研磨驱动电机；42、砂轮主轴；43、仿形砂轮；51、仿形修整电机；52、修正轮主轴；53、仿形修整轮；61、直线滑动电机；62、丝杆；63、直线滑动板；64、导轨。

具体实施方式

为进一步对本发明的技术方案进行公开说明，下面结合附图对一种阀芯研磨机进行清楚、完整的说明。

需要说明的是，本说明书中所引用的如“内”、“中”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴，合先叙明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参照图1至8，具体参照附图1，本发明提供一种阀芯研磨机，包括用于进行支撑的机座100、用于进行支撑和旋转摆动的转台支架1、用于对阀芯进行卡紧固定并旋转阀芯的阀芯定位装置2、用于阀芯在所述阀芯定位装置2上进行上料和下料的阀芯上下料装置3、用于阀芯进行研磨加工的研磨装置4以及用于对研磨装置4进行修正的修正装置5，转台支架1设置于基座上，阀芯定位装置2安装于转台支架1支架上，阀芯上下料装置3安装于转台支架1上并与阀芯定位装置2相邻设置，研磨装置4设置于阀芯定位装置2的侧方，修正装置5设置于研磨装置4的侧方。

工作时，研磨装置4远离阀芯定位装置2，人工在阀芯上下料装置3处上料后，由阀芯上下料装置3进行上料，阀芯上下料装置3将阀芯在阀芯定位装置2上上料后，由阀芯定位装置2对阀芯进行阀芯定位和锁紧，锁紧后研磨装置4靠近阀芯，阀芯定位装置2带动阀芯转动并配合转台支架1进行圆周摆动，配合研磨装置4进行研磨，研磨好后由阀芯上下料装置3进行下料和下一个工序的阀芯上料，研磨装置4的定期定量修正由修正装置5进行。

具体地，请参照附图3、附图4和附图5，所述阀芯上下料装置3包括定位气缸31、活动支架32、上料主轴33、上料驱动电机34以及上料摆臂35，所述定位气缸31固定于所述转台支架1上，所述活动支架32与所述定位气缸31的活动端固定连接，所述上料驱动电机34、上料主轴33以及上料摆臂35均安装于所述活动支架32上，所述上料摆臂35通过上料主轴33与所述上料驱动电机34传动连接，所述上料摆臂35上设置有上料工位37和下料工位36，定位气缸31可将活动支架32整体推动向前或向后，上料驱动电机34驱动上料主轴33进行上料摆臂35的转动，由上料摆臂35上的上料工位37对准阀芯定位装置2上的膨胀套23进行上料，下料工位36对准阀芯定位装置2的膨胀套23进行下料，所述上料工位37处设置有用于阀芯进行上料的电磁线圈38，所述下料工位36处设置有用于阀芯进行下料的电磁线圈38，电磁线圈38均用于上料固定阀芯或下料松开阀芯。

工作时，由伺服电机定位对准膨胀套23，定位气缸31推入阀芯，锁紧气缸21锁死阀芯。

具体上料过程如下：

请参照附图4，上料驱动电机34驱动上料摆臂35摆动至人工上料工位37，由人工在上下料区手动上料，上料工位37放置阀芯后由电磁线圈38吸紧，上料驱动电机34驱动上料主轴33进而驱动上料摆臂35旋转到上料位与阀芯定位装置2上的膨胀套23对准，定位气缸31带动活动支架32将整体顶出，带动上料摆臂35使阀芯推入膨胀锁进行锁紧，弹簧压紧阀芯，再由锁紧气缸21锁死阀芯，电磁线圈38松开阀芯，定位气缸31带动整体活动支架32收缩，上料旋转回到人工上下料区。

具体下料过程如下：

请参照附图4，上料驱动电机34驱动上料主轴33带动上料摆臂35转到卸料位，下料工位36对准膨胀套23，由定位气缸31推到定位位置，即与膨胀套23上研磨好的阀芯对位，然后由锁紧气缸21松开膨胀套23，电磁线圈38吸住阀芯，定位气缸31退回，上料驱动电机34转到人工上下料位，电磁线圈38松开取下阀芯。

需要说明的是，上述上料和下料过程可以进行协调，即在一个阀芯研磨完成后进行下料的过程中同时完成下一个阀芯的上料。

通过阀芯定位装置2对阀芯进行固定，并设置有阀芯上下料装置3，阀芯上下料装置3通过电磁线圈38在工位上吸附或松开阀芯并结合定位气缸31的作用来进行阀芯定位装置2处的阀芯进行上下料，相对于传统的人工上料，具有上料更加精准和高效的特点。

更具体地，所述转台支架1上于所述定位气缸31的前端还设置有用于对定位气缸31行程进行限位的气缸行程限位块39，通过气缸形成限位块进行定位气缸31的形成限位，以保护设备。

具体地，请参照附图3、附图4和附图5，所述阀芯定位装置2包括锁紧气缸21、零件旋转主轴22、膨胀套23以及零件主轴驱动电机24，所述锁紧气缸21和膨胀套23设置于所述零件旋转主轴22上，所述零件旋转主轴22内设置有膨胀锁芯25，所述锁紧气缸21通过膨胀套23锁芯与所述膨胀套23传动连接，通过锁紧气缸21带动膨胀锁芯25撑开，进而带动膨胀套23膨胀，能将阀芯固定，通过锁紧气缸21带动膨胀锁芯25收缩，能使膨胀套23缩回，进而松开阀芯，所述零件旋转主轴22上设置有主轴旋转驱动轮26，所述主轴旋转驱动轮26通过传动皮带27与所述零件主轴驱动电机24传动连接，由零件主轴驱动电机24驱动传动皮带27进而带动零件旋转主轴22转动，由于膨胀套23和锁紧气缸21在零件旋转主轴22上，随之旋转，阀芯固定在膨胀套23上，通过阀芯与主轴锁紧，提供一个高精密度的阀芯锁紧主轴承托着需要加工的零件，在旋转的同时零件与零件旋转主轴22保持相对静止使加工尺寸保持均一性。

工作时，阀芯在阀芯定位装置2上通过锁紧气缸21、膨胀锁芯25以及膨胀套23来进行锁紧，通过锁紧气缸21控制膨胀锁芯25进而控制膨胀套23的撑开或收拢来对阀芯进行固定，反应时间快，利于锁芯进行快速卡紧。

更具体地，所述零件旋转主轴22的前端还设置有用于对阀芯上料进行位置找正的压缩弹簧套28，压缩弹簧套28的作用是用于对上料的阀芯进行找正，通过压缩弹簧套28的作用能对上料的阀芯进行快速位置找正，防止电磁线圈38在电磁吸过程中没有使球面贴紧球心基准面，提高研磨的精准度。

具体地，所述转台支架1的下方还设置有用于所述转台支架1进行旋转摆动的转台驱动电机11，通过在转台支架1底部设置有转台驱动电机11，转台驱动电机11配合转台支架1进行圆周摇摆，与零件旋转主轴22配合便于阀芯要研磨过程中更加流畅和精准。

具体地，请参照附图6，所述研磨装置4包括研磨驱动电机41、砂轮主轴42以及仿形砂轮43，所述仿形砂轮43设置于所述膨胀套23的侧方，所述研磨驱动电机41通过研磨传动皮带27与所述砂轮主轴42传动连接，所述仿形砂轮43与所述砂轮主轴42固定连接，通过研磨驱动电机41带动砂轮主轴42转动进而带动仿形砂轮43转动，能通过仿形砂轮43对阀芯进行研磨。

更具体地，请参照附图6和附图7，所述研磨装置4还包括精密直线滑动模组6，所述精密直线滑动模组6包括直线滑动电机61、丝杆62、直线滑动板63以及导轨64，所述直线滑动电机61和导轨64均设置于所述机座100上，所述丝杆62与所述直线滑动电机61连接，所述直线滑动板63与所述导轨64滑动连接并与所述丝杆62螺纹连接，所述研磨驱动电机41和砂轮主轴42安装于所述直线滑动板63上，通过直线滑动电机61带动丝杆62转动，进而带动直线滑板在导轨64上前进或后退，可以调节仿形砂轮43远离或靠近膨胀套23上的阀芯。

具体地，请参照附图8，所述修正装置5包括仿形修整电机51、修正轮主轴52和仿形修整轮53，所述仿形修整电机51与所述修正轮主轴52传动连接，所述仿形修整轮53与所述修正轮主轴52固定连接，所述仿形修整轮53设置于所述仿形砂轮43的侧方，通过仿形修整电机51带动修正轮主轴52转动，进而带动仿形修整轮53转动，进而对仿形砂轮43进行修正，需要说明的是，仿形修整轮53是用耐磨金刚石按照产品形状做的磨削修正轮，其尺寸、圆度公差在0.008mm以内，当仿形砂轮43使用一段时间后会磨损变形，这是需要仿形修整轮53对工作砂轮进行修复以保证产品尺寸，通过此结构可以定时或定量修正。

本发明的研磨砂轮可以通过精密直线滑动模组6来进行前后移动，便于协调进行上下料，自动化程度高，同时机身还设置有修正装置5，无需拆卸砂轮即可进行定期和定量修正。

更具体地，本发明还包括用于集中控制的控制器。

通过上述结构，使得本发明具有阀芯快速卡紧和定位精准的功能，同时采用自动化进行上下料，设备本身设置有一体修正结构，在研磨砂轮使用一段时间磨损后还能通过设备本身进行修正，无需拆卸，保证阀芯的加工精度。

本发明并不局限于上述实施形式，如果本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明权利要求和等同技术范围内，本发明也包括这些变形和改动。

Claims (10)

1.一种阀芯研磨机，其特征在于：包括

机座，用于进行支撑；

转台支架，设置于所述基座上，用于进行支撑和旋转摆动；

阀芯定位装置，安装于所述转台支架上，用于对阀芯进行卡紧固定并旋转阀芯；

阀芯上下料装置，安装于所述转台支架上并与所述阀芯定位装置相邻设置，用于阀芯在所述阀芯定位装置上进行上料和下料；

研磨装置，设置于所述阀芯定位装置的侧方，用于阀芯进行研磨加工；

修正装置，设置于所述研磨装置的侧方，用于对所述研磨装置进行修正。

2.根据权利要求1所述的阀芯研磨机，其特征在于：所述阀芯上下料装置包括定位气缸、活动支架、上料主轴、上料驱动电机以及上料摆臂，所述定位气缸固定于所述转台支架上，所述活动支架与所述定位气缸的活动端固定连接，所述上料驱动电机、上料主轴以及上料摆臂均安装于所述活动支架上，所述上料摆臂通过上料主轴与所述上料驱动电机传动连接，所述上料摆臂上设置有上料工位和下料工位，所述上料工位处设置有用于阀芯进行上料的电磁线圈，所述下料工位处设置有用于阀芯进行下料的电磁线圈。

3.根据权利要求2所述的阀芯研磨机，其特征在于：所述转台支架上于所述定位气缸的前端还设置有用于对定位气缸行程进行限位的气缸行程限位块。

4.根据权利要求1所述的阀芯研磨机，其特征在于：所述阀芯定位装置包括锁紧气缸、零件旋转主轴、膨胀套以及零件主轴驱动电机，所述锁紧气缸和膨胀套设置于所述零件旋转主轴上，所述零件旋转主轴内设置有膨胀锁芯，所述锁紧气缸通过膨胀锁芯与所述膨胀套传动连接，所述零件旋转主轴上设置有主轴旋转驱动轮，所述主轴旋转驱动轮通过传动皮带与所述零件主轴驱动电机传动连接。

5.根据权利要求4所述的阀芯研磨机，其特征在于：所述零件旋转主轴的前端还设置有用于对阀芯上料进行位置找正的压缩弹簧套。

6.根据权利要求1所述的阀芯研磨机，其特征在于：所述转台支架的下方还设置有用于所述转台支架进行旋转摆动的转台驱动电机。

7.根据权利要求4所述的阀芯研磨机，其特征在于：所述研磨装置包括研磨驱动电机、砂轮主轴以及仿形砂轮，所述仿形砂轮设置于所述膨胀套的侧方，所述研磨驱动电机通过研磨传动皮带与所述砂轮主轴传动连接，所述仿形砂轮与所述砂轮主轴固定连接。

8.根据权利要求7所述的阀芯研磨机，其特征在于：所述研磨装置还包括精密直线滑动模组，所述精密直线滑动模组包括直线滑动电机、丝杆、直线滑动板以及导轨，所述直线滑动电机和导轨均设置于所述机座上，所述丝杆与所述直线滑动电机连接，所述直线滑动板与所述导轨滑动连接并与所述丝杆螺纹连接，所述研磨驱动电机和砂轮主轴安装于所述直线滑动板上。

9.根据权利要求7所述的阀芯研磨机，其特征在于：所述修正装置包括仿形修整电机、修正轮主轴和仿形修整轮，所述仿形修整电机与所述修正轮主轴传动连接，所述仿形修整轮与所述修正轮主轴固定连接，所述仿形修整轮设置于所述仿形砂轮的侧方。

10.根据权利要求1所述的阀芯研磨机，其特征在于：还包括用于集中控制的控制器。