CN117444671B - 一种用于异形阀芯车削的自动夹持装置 - Google Patents

Abstract

一种用于异形阀芯车削的自动夹持装置，包括：阀芯夹持机构、阀芯活动机构和阀芯翻转机构；将阀芯夹持、阀芯活动和阀芯翻转等功能集于一体，设备在工作时，所述阀芯夹持机构的靠近阀芯翻转机构的夹持机构夹住阀芯，当在车削时，需要阀芯移动配合车刀，所述阀芯活动机构动作，带动夹持爪A夹紧的阀芯转动，达到配合车刀进行车削的目的，当阀芯较长时，需要另一组夹持机构配合夹取阀芯，当车刀对阀芯的车削操作完成后，阀芯被阀芯夹持机构夹住的部分还没有进行加工，此时，阀芯翻转机构动作，将阀芯翻转，通过阀芯夹持机构将已车削好的一端夹住，然后车削未加工侧阀芯。

Description

一种用于异形阀芯车削的自动夹持装置

技术领域

本发明涉及阀门夹具技术领域，特别涉及一种用于异形阀芯车削的自动夹持装置。

背景技术

流体阀的控制离不开阀芯，与壳体相比，阀芯通常体积比较小，加工的精度要求高，部分阀芯上含有孔、槽、螺纹等结构，需要对应的机床进行车削，为了避免阀芯在加工时的移动，需要对应的工装进行阀芯的定位与固定，现有技术中，多采用卡盘或者压板等进行阀芯的固定；

如公开号为：CN202120817064.6的中国发明专利提供了阀门零件阀芯用数控机床工件夹持装置，包括机床本体，所述机床本体内开设有空腔，所述空腔内横向设置有两个螺纹杆，每个所述螺纹杆的两端均转动连接在机床本体的内壁上，两个所述螺纹杆的右端均贯穿机床本体的右侧壁并分别固定安装有一号主动轮和一号从动轮，所述一号从动轮和一号主动轮之间通过一号传动带传动连接。本实用新型，两个螺纹杆同向转动，进而使得两个螺纹块相对的运动，两个螺纹块会带动滑动板上的夹板相对的运动，灵活调节两个夹板之间的距离，可以对中间的不同型号的阀芯进行夹持固定，快捷方便；

通过对上述阀门零件阀芯用数控机床工件夹持装置进行研究，发现该专利尽管实现了对阀芯的夹持功能，但在阀芯进行加工的时候不能对阀芯进行转动操作，且被夹持的地方也无法进行加工，导致工作效率低；

因此，我们急需发明一种用于异形阀芯车削的自动夹持装置，设置的阀芯翻转机构可对阀芯进行转动操作，进而加工被夹持的地方，提高阀体加工效率，有效避免返工。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于异形阀芯车削的自动夹持装置，通过设置阀芯夹持机构、阀芯活动机构和阀芯翻转机构，将阀芯夹持、阀芯活动和阀芯翻转等功能集于一体，设备在工作时，所述阀芯夹持机构的靠近阀芯翻转机构的夹持机构夹住阀芯，当在车削时，需要阀芯移动配合车刀，所述阀芯活动机构动作，带动夹持爪A夹紧的阀芯转动，达到配合车刀进行车削的目的，当阀芯较长时，需要另一组夹持机构配合夹取阀芯，当车刀对阀芯的车削操作完成后，阀芯被阀芯夹持机构夹住的部分还没有进行加工，此时，阀芯翻转机构动作，将阀芯翻转，通过阀芯夹持机构将已车削好的一端夹住，然后车削未加工侧阀芯。

本发明所使用的技术方案是：一种用于异形阀芯车削的自动夹持装置包括：阀芯夹持机构、阀芯活动机构和阀芯翻转机构；

所述阀芯夹持机构由两个夹持机构组成，靠近阀芯翻转机构的夹持机构通过丝杠A、推板和圆杆组与阀芯活动机构的夹持架C连接，另一侧的夹持机构通过螺杆和圆环架滑动安装在设备支撑座上，所述阀芯活动机构通过滑槽架滑动安装在设备支撑座上的滑槽上，所述阀芯翻转机构置于阀芯夹持机构的两个夹持机构中间，且通过两侧的支撑架与设备支撑座固定，所述阀芯夹持机构的靠近阀芯翻转机构的夹持机构夹住阀芯，当在车削时，需要阀芯移动配合车刀，所述阀芯活动机构动作，带动夹持爪A夹紧的阀芯转动，达到配合车刀进行车削的目的，当阀芯较长时，需要另一组夹持机构配合夹取阀芯，当车刀对阀芯的车削操作完成后，阀芯被阀芯夹持机构夹住的部分还没有进行加工，此时，阀芯翻转机构动作，将阀芯翻转，通过阀芯夹持机构将已车削好的一端夹住，然后车削未加工侧阀芯。

进一步的，所述阀芯夹持机构包括：夹持爪A、夹持架A、推进环、连接块、电缸A、圆弧架、电机A、丝杠A、推板、圆杆组、夹持爪B、滚轮、螺杆、圆环架和夹持架B；

所述夹持爪A滑动安装在夹持架A内部，所述夹持爪A上固定安装有弹簧，弹簧的另一端与夹持架A固定连接，所述夹持架A内部设有斜面，所述推进环上设有推进条，推进条的一端为斜面，所述推进环通过推进条滑动安装在夹持架A上，推进条的斜面与夹持爪A的斜面接触，其中连接块与电缸A的伸缩杆固定连接，所述连接块转动滑动安装在圆弧架上，所述圆弧架转动安装在夹持架A上，所述电机A固定安装在夹持架A伸出的放置板上，所述丝杠A与电机A的轴固定连接，且穿过夹持架A与推板转动连接，所述圆杆组将夹持架A与夹持架C上的圆板固定连接，所述夹持爪B滑动安装在夹持架B内部，所述滚轮转动安装在夹持爪B上，所述螺杆转动安装在设备支撑座上，所述圆环架转动连接在螺杆上，所述夹持架B固定在圆环架的圆环内。

进一步的，所述阀芯活动机构包括：夹持架C、滑槽架、转杆、电机B和电机C；

所述夹持架C转动安装在滑槽架上的两个圆孔内，所述滑槽架滑动安装在设备支撑座的两个滑槽内，所述转杆底部转动安装在设备支撑座圆孔内，且与电机C的轴固定，所述转杆上部的圆杆与滑槽架的长孔槽滑动连接，所述电机B固定安装在滑槽架的竖板上，且通过轴与夹持架C固定，所述电机C固定安装在设备支撑座下面的托板上。

进一步的，所述电机B和电机C均为步进电机。

进一步的，所述阀芯翻转机构包括：丝杠B、电机D、升降块、拔芯架、翻转夹、拉伸弹簧、电缸B、推杆、电机E和支撑架；

所述丝杠B有两个，均转动安装在设备支撑座上，在底座的下部分丝杠B由传动带连接，所述电机D固定安装在设备支撑座下方的托板上，且通过轴与其中一个丝杠B固定连接，所述升降块有两个，分别与丝杠B和支撑架上的滑槽转动和滑动连接，所述拔芯架通过两侧斜杆与升降块上的斜槽滑动连接，且拔芯架竖杆在支撑架上部的滑槽内滑动连接，所述翻转夹与拔芯架中间的固定板转动连接，所述拉伸弹簧有两个，用与连接升降块和拔芯架的斜杆，所述电缸B固定在拔芯架中间的固定板上，所述推杆固定在电缸B的缸体伸出端，且三角斜面与翻转夹上的滚动轮接触，所述电机E固定安装在拔芯架上端中心，且通过轴与下面的固定板固定连接，所述支撑架有两个，固定安装在设备支撑座上。

进一步的，所述翻转夹两侧转动安装有滚动轮，所述推杆下侧转动安装有滚动轮，当翻转夹向下移动时，所述翻转夹上的滚动轮配合固定板上的转轴，可以夹取不同直径的阀芯。

进一步的，所述翻转夹和推杆上的滚动轮采用高铬钢制作而成。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

1）本设备设置了阀芯夹持机构，由两组不同的夹持机构组成，通过配合可夹取较长的阀芯，极大的提高了设备的实用性；

2）本装置的阀芯活动机构可以对阀芯夹持机构夹取的阀芯进行推动和转动，方便车削，提高工作效率；

3）本装置的阀芯翻转机构可对阀芯进行转动操作，进而加工被夹持的地方，提高阀芯加工效率，有效避免返工和二次再加工，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2-4为本发明的阀芯夹持机构示意图；

图5为本发明的阀芯活动机构示意图；

图6-7为本发明的阀芯翻转机构示意图；

附图标号：1-阀芯夹持机构；2-阀芯活动机构；3-阀芯翻转机构；101-夹持爪A；102-夹持架A；103-推进环；104-连接块；105-电缸A；106-圆弧架；107-电机A；108-丝杠A；109-推板；110-圆杆组；111-夹持爪B；112-滚轮；113-螺杆；114-圆环架；115-夹持架B；201-夹持架C；202-滑槽架；203-转杆；204-电机B；205-电机C；301-丝杠B；302-电机D；303-升降块；304-拔芯架；305-翻转夹；306-拉伸弹簧；307-电缸B；308-推杆；309-电机E；310-支撑架。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

实施例，如图1-7所示，一种用于异形阀芯车削的自动夹持装置，其特征在于，包括：阀芯夹持机构1、阀芯活动机构2和阀芯翻转机构3；

阀芯夹持机构1由两个夹持机构组成，靠近阀芯翻转机构3的夹持机构通过丝杠A108、推板109和圆杆组110与阀芯活动机构2的夹持架C201连接，另一侧的夹持机构通过螺杆113和圆环架114滑动安装在设备支撑座上，阀芯活动机构2通过滑槽架202滑动安装在设备支撑座上的滑槽上，阀芯翻转机构3置于阀芯夹持机构1的两个夹持机构中间，且通过两侧的支撑架310与设备支撑座固定，设备在工作时，阀芯夹持机构1的靠近阀芯翻转机构3的夹持机构夹住阀芯，当在车削时，需要阀芯移动配合车刀，阀芯活动机构2动作，带动夹持爪A101夹紧的阀芯转动，达到配合车刀进行车削的目的，当阀芯较长时，需要另一组夹持机构配合夹取阀芯，当车刀对阀芯的车削操作完成后，阀芯被阀芯夹持机构1夹住的部分还没有进行加工，此时，阀芯翻转机构3动作，将阀芯翻转，通过阀芯夹持机构1将已车削好的一端夹住，然后车削未加工侧阀芯。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图2-4所示，阀芯夹持机构1包括：夹持爪A101、夹持架A102、推进环103、连接块104、电缸A105、圆弧架106、电机A107、丝杠A108、推板109、圆杆组110、夹持爪B111、滚轮112、螺杆113、圆环架114和夹持架B115；

夹持爪A101滑动安装在夹持架A102内部，夹持爪A101上固定安装有弹簧，弹簧的另一端与夹持架A102固定连接，夹持架A102内部设有斜面，推进环103上设有推进条，推进条的一端为斜面，推进环103通过推进条滑动安装在夹持架A102上，推进条的斜面与夹持爪A101的斜面接触，其中连接块104与电缸A105的伸缩杆固定连接，连接块104转动滑动安装在圆弧架106上，圆弧架106转动安装在夹持架A102上，电机A107固定安装在夹持架A102伸出的放置板上，丝杠A108与电机A107的轴固定连接，且穿过夹持架A102与推板109转动连接，圆杆组110将夹持架A102与夹持架C201上的圆板固定连接，夹持爪B111滑动安装在夹持架B115内部，滚轮112转动安装在夹持爪B111上，螺杆113转动安装在设备支撑座上，圆环架114转动连接在螺杆113上，夹持架B115固定在圆环架114的圆环内；

当需要对用于车削的阀芯进行夹持时，电缸A105伸长带动连接块104在圆弧架106的滑槽上移动，连接块104带动圆弧架106的上半部分向远离夹持爪A101的一侧移动，圆弧架106的下半部分则向靠近夹持爪A101的一侧移动，圆弧架106的下半部分推动推进环103向靠近夹持爪A101的一侧移动，推进环103上的推进条通过斜面使夹持爪A101向夹持架A102的圆心移动，此时夹持爪A101上的弹簧被拉伸，完成对阀芯的夹持；当不需要夹持阀芯时，电缸A105收缩，带动推进环103移动到原位，夹持爪A101内由于弹簧的拉力，弹簧进行收缩使夹持爪A101向远离夹持架A102的圆心的方向移动，完成复位；当需要改变阀芯的夹持位置时，夹持爪A101稍微松开，然后电机A107带动丝杠A108转动，丝杠A108带动推板109在圆杆组110上滑动，使推板109向左推动阀芯，当推动到一定位置后，夹持爪A101将阀芯夹紧；

当阀芯比较长时，仅通过夹住一端，无法保证阀芯的稳定性，此时需要有另一个夹持机构夹住阀芯另一端，夹持爪B111上转动安装有滚轮112；电机带动螺杆113转动，螺杆113带动圆环架114在滑槽内移动，从而使另一个夹持机构与前一个夹持机构同心，然后通过第二个夹持机构将阀芯的另一端夹住，其中夹持架B115转动安装在圆环架114上，确保当第一个夹持机构带动阀芯转动时，通过阀芯与滚轮112的摩擦可以使夹持架B115在圆环架114内转动，夹持爪B111上的滚轮112可以确保当第一个夹持机构带动阀芯水平移动时，阀芯可以在第二个夹持机构的夹持爪B111上移动。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图5所示，阀芯活动机构2包括：夹持架C201、滑槽架202、转杆203、电机B204和电机C205；

夹持架C201转动安装在滑槽架202上的两个圆孔内，滑槽架202滑动安装在设备支撑座的两个滑槽内，转杆203底部转动安装在设备支撑座圆孔内，且与电机C205的轴固定，转杆203上部的圆杆与滑槽架202的长孔槽滑动连接，电机B204固定安装在滑槽架202的竖板上，且通过轴与夹持架C201固定，电机C205固定安装在设备支撑座下面的托板上；

夹持架C201转动安装在滑槽架202上，滑槽架202滑动安装在设备架上，滑槽架202的一端设有条形滑槽，转杆203一端的圆形凸起滑动安装在滑槽架202的条形滑槽内，转杆203的另一端转动安装在设备架上；当在车削时，需要阀芯移动配合车刀，电机C205带动转杆203转动，转杆203带动滑槽架202向靠近车刀的一方移动，滑槽架202带动阀芯夹持机构1上的阀芯移动，电机B204带动夹持架C201转动，从而带动夹持架A102上被夹持爪A101夹紧的阀芯转动，达到配合车刀进行车削的目的。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图6-7所示，阀芯翻转机构3包括：丝杠B301、电机D302、升降块303、拔芯架304、翻转夹305、拉伸弹簧306、电缸B307、推杆308、电机E309和支撑架310；

丝杠B301有两个，均转动安装在设备支撑座上，在底座的下部分丝杠B301由传动带连接，电机D302固定安装在设备支撑座下方的托板上，且通过轴与其中一个丝杠B301固定连接，升降块303有两个，分别与丝杠B301和支撑架310上的滑槽转动和滑动连接，拔芯架304通过两侧斜杆与升降块303上的斜槽滑动连接，且拔芯架304竖杆在支撑架310上部的滑槽内滑动连接，翻转夹305与拔芯架304中间的固定板转动连接，拉伸弹簧306有两个，用与连接升降块303和拔芯架304的斜杆，电缸B307固定在拔芯架304中间的固定板上，推杆308固定在电缸B307的缸体伸出端，且三角斜面与翻转夹305上的滚动轮接触，电机E309固定安装在拔芯架304上端中心，且通过轴与下面的固定板固定连接，支撑架310有两个，固定安装在设备支撑座上；

当车刀对阀芯的车削操作完成后，阀芯被阀芯夹持机构1夹住的部分还没有进行加工，此时，夹持机构带动阀芯移动使阀芯位于阀芯翻转机构3的下方，丝杠B301下端的电机D302带动丝杠B301转动，丝杠B301带动升降块303向下移动，升降块303带动拔芯架304向下移动，拔芯架304带动翻转夹305下移使阀芯位于翻转夹305的中间，此时拔芯架304的横板与支撑架310接触，升降块303继续下移，由于拔芯架304的斜杆滑动安装在升降块303的斜槽内，且拔芯架304的横板与支撑架310接触，拔芯架304无法继续下移，从而使拔芯架304的斜杆在升降块303的斜槽内向靠近夹持机构的一端移动，拉伸弹簧306被拉伸；然后电缸B307推动推杆308，推杆308下移，推杆308上端的斜面带动翻转夹305的下端向圆心移动，从而使推杆308的端部和翻转夹305的端部将阀芯夹紧，夹持机构将阀芯松开；

当电机E309反转带动滑块上升时，拉伸弹簧306恢复，带动拔芯架304的斜杆在升降块303的斜槽内向夹持机构的一端移动，拔芯架304带动翻转夹305和阀芯移动，将阀芯从阀芯夹持机构1内抽出；拉伸弹簧306恢复后，滑块继续上升，上升到一定高度后，固定在拔芯架304上的电机E309带动翻转夹305固定板转动半圈，从而使翻转夹305带动阀芯转动半圈；丝杠B301下端的电机D302带动丝杠B301转动，丝杠B301带动升降块303向下移动，升降块303带动拔芯架304向下移动，拔芯架304带动翻转夹305上的阀芯移动至阀芯夹持架A102的前方，此时拔芯架304的横板与支撑架310接触，升降块303继续下移，由于拔芯架304的斜杆滑动安装在升降块303的斜槽内，且拔芯架304的横板与支撑架310接触，拔芯架304无法继续下移，从而使拔芯架304的斜杆在升降块303的斜槽内向靠近夹持机构的一端移动将阀芯插入阀芯夹持机构1，阀芯夹持机构1将阀芯夹持住，翻转夹305将阀芯松开，电机D302再控制丝杠B301将翻转夹305送回上方，然后通过阀芯活动机构2带动阀芯与车刀接触，使阀芯转动，对上一次被夹持的地方进行加工。

Claims (4)

1.一种用于异形阀芯车削的自动夹持装置，其特征在于，包括：阀芯夹持机构（1）、阀芯活动机构（2）和阀芯翻转机构（3）；

所述阀芯夹持机构（1）由两个夹持机构组成，靠近阀芯翻转机构（3）的夹持机构通过丝杠A（108）、推板（109）和圆杆组（110）与阀芯活动机构（2）的夹持架C（201）连接，另一侧的夹持机构通过螺杆（113）和圆环架（114）滑动安装在设备支撑座上，所述阀芯活动机构（2）通过滑槽架（202）滑动安装在设备支撑座上的滑槽上，所述阀芯翻转机构（3）置于阀芯夹持机构（1）的两个夹持机构中间，且通过两侧的支撑架（310）与设备支撑座固定，设备在工作时，所述阀芯夹持机构（1）的靠近阀芯翻转机构（3）的夹持机构夹住阀芯，当在车削时，需要阀芯移动配合车刀，所述阀芯活动机构（2）动作，带动夹持爪A（101）夹紧的阀芯转动，达到配合车刀进行车削的目的，当阀芯较长时，需要另一组夹持机构配合夹取阀芯，当车刀对阀芯的车削操作完成后，阀芯被阀芯夹持机构（1）夹住的部分还没有进行加工，此时，阀芯翻转机构（3）动作，将阀芯翻转，通过阀芯夹持机构（1）将已车削好的一端夹住，然后车削未加工侧阀芯；

所述阀芯夹持机构（1）包括：夹持爪A（101）、夹持架A（102）、推进环（103）、连接块（104）、电缸A（105）、圆弧架（106）、电机A（107）、丝杠A（108）、推板（109）、圆杆组（110）、夹持爪B（111）、滚轮（112）、螺杆（113）、圆环架（114）和夹持架B（115）；

所述夹持爪A（101）滑动安装在夹持架A（102）内部，所述夹持爪A（101）上固定安装有弹簧，弹簧的另一端与夹持架A（102）固定连接，所述夹持架A（102）内部设有斜面，所述推进环（103）上设有推进条，推进条的一端为斜面，所述推进环（103）通过推进条滑动安装在夹持架A（102）上，推进条的斜面与夹持爪A（101）的斜面接触，其中连接块（104）与电缸A（105）的伸缩杆固定连接，所述连接块（104）转动滑动安装在圆弧架（106）上，所述圆弧架（106）转动安装在夹持架A（102）上，所述电机A（107）固定安装在夹持架A（102）伸出的放置板上，所述丝杠A（108）与电机A（107）的轴固定连接，且穿过夹持架A（102）与推板（109）转动连接，所述圆杆组（110）将夹持架A（102）与夹持架C（201）上的圆板固定连接，所述夹持爪B（111）滑动安装在夹持架B（115）内部，所述滚轮（112）转动安装在夹持爪B（111）上，所述螺杆（113）转动安装在设备支撑座上，所述圆环架（114）转动连接在螺杆（113）上，所述夹持架B（115）固定在圆环架（114）的圆环内；

所述阀芯活动机构（2）包括：夹持架C（201）、滑槽架（202）、转杆（203）、电机B（204）和电机C（205）；

所述夹持架C（201）转动安装在滑槽架（202）上的两个圆孔内，所述滑槽架（202）滑动安装在设备支撑座的两个滑槽内，所述转杆（203）底部转动安装在设备支撑座圆孔内，且与电机C（205）的轴固定，所述转杆（203）上部的圆杆与滑槽架（202）的长孔槽滑动连接，所述电机B（204）固定安装在滑槽架（202）的竖板上，且通过轴与夹持架C（201）固定，所述电机C（205）固定安装在设备支撑座下面的托板上；

所述阀芯翻转机构（3）包括：丝杠B（301）、电机D（302）、升降块（303）、拔芯架（304）、翻转夹（305）、拉伸弹簧（306）、电缸B（307）、推杆（308）、电机E（309）和支撑架（310）；

所述丝杠B（301）有两个，均转动安装在设备支撑座上，在底座的下部分丝杠B（301）由传动带连接，所述电机D（302）固定安装在设备支撑座下方的托板上，且通过轴与其中一个丝杠B（301）固定连接，所述升降块（303）有两个，分别与丝杠B（301）和支撑架（310）上的滑槽转动和滑动连接，所述拔芯架（304）通过两侧斜杆与升降块（303）上的斜槽滑动连接，且拔芯架（304）竖杆在支撑架（310）上部的滑槽内滑动连接，所述翻转夹（305）与拔芯架（304）中间的固定板转动连接，所述拉伸弹簧（306）有两个，用与连接升降块（303）和拔芯架（304）的斜杆，所述电缸B（307）固定在拔芯架（304）中间的固定板上，所述推杆（308）固定在电缸B（307）的缸体伸出端，且三角斜面与翻转夹（305）上的滚动轮接触，所述电机E（309）固定安装在拔芯架（304）上端中心，且通过轴与下面的固定板固定连接，所述支撑架（310）有两个，固定安装在设备支撑座上。

2.根据权利要求1所述一种用于异形阀芯车削的自动夹持装置，其特征在于，所述电机B（204）和电机C（205））均为步进电机。

3.根据权利要求1或2所述一种用于异形阀芯车削的自动夹持装置，其特征在于，所述翻转夹（305）两侧转动安装有滚动轮，所述推杆（308）下侧转动安装有滚动轮，当翻转夹（305）向下移动时，所述翻转夹（305）上的滚动轮配合固定板上的转轴，可以夹取不同直径的阀芯。

4.根据权利要求3所述一种用于异形阀芯车削的自动夹持装置，其特征在于，所述翻转夹（305）和推杆（308）上的滚动轮采用高铬钢制作而成。