CN204381556U - 一种球阀阀芯加工机床 - Google Patents

Abstract

本新型提供了一种球阀阀芯加工机床，在加工时，利用上料机械手将待加工阀芯夹上主转轴上，通过主转轴的三瓣状端部将待加工阀芯固定，然后利用驱动件三推动推板沿纵导轨滑动使拖板上的刀具座位于加工位置，驱动电机通过带动主转动齿轮转动，即可带动转盘及转盘上的刀具座移动，刀具随刀具座划过弧形加工轨迹对待加工的阀芯进行球状表面的加工由于主传动齿轮正、反旋转时，通过与两组中间齿轮啮合相反的齿面来带动从动齿轮，消除了齿轮传动的间隙，克服了传统技术中因采用两个齿轮啮合出现的技术问题，加工效率高、精度高、稳定性好且使用寿命长。

Description

一种球阀阀芯加工机床

技术领域

本实用新型涉及一种加工机床，尤其涉及一种球阀阀芯的加工机床。

背景技术

阀门是现代工业、农业、能源、化工、冶金、热力及日 常生活必不可少的易耗产品，主要用于工艺管道介质(如物料、水、蒸汽、空气和油品等)的切断、节流、调压和改变流向等。球阀作为阀门的重要种类， 其应用更是随处可见。目前国内相当多的企业采用通用机床加工球阀阀芯，各种类型的阀芯都在该通用机床上进行加工。由于机床的应用广，必然导致加工精度不高，使产品的精度、稳定性不能得到很好的保证。同时，使用通用机床加工阀门对操作者的技术水平要求高，而且一个阀芯通常不能在一台机床上加工下来，需要多台机床共同完成，导致生产效率低、精度低。

为了克服这个技术问题，现已有人提供一种自动化程度高的阀芯加工机床，这种加工机床是通过旋转机构带动转盘旋转，转盘旋转再带动刀具座移动，虽实现了对阀芯的整套加工；但是，这种加工机床的旋转机构是通过在转盘的轴向设置以中心轴，中心轴上设置一齿轮，电机输出轴设置齿轮，通过两个齿轮的啮合实现电机带动转盘的转动，这种结构虽然简单易实施，但是刀具在对阀芯进行加工时，阀芯对于刀具的反作用力会通过转盘集中传递到转盘中心轴和两个齿轮上，长期使用下来，会导致齿轮上的部分齿被磨损，使旋转机构响应慢，提高加工时长，而且部分齿被磨损后，会导致刀具无法到达预设位置，即影响到阀芯的加工尺寸，另外，由于齿轮传动的局限，两啮合的齿轮总有一侧存在齿间间隙，当主动齿轮需要做正、反向回转运动时，齿间间隙会降低传递旋转的精度和稳定性，即会进一步对阀芯的加工精度造成影响。

发明内容

为了克服上述问题，本实用新型提供了一种自动化程度高、加工精度高、且生产效率高的球阀阀芯加工机床。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种球阀阀芯加工机床，包括床身及设于床身上的主轴箱、刀具组件、上料机构和用于拨落加工好的阀芯的下料机构；所述上料机构包括堆料台、上料机械手和轨道；所述轨道设于堆料台和床身上方，上料机械手可移动的设置在轨道上；所述主轴箱上设有用于紧固待加工阀芯并带动待加工阀芯转动的主转轴，主轴箱内设有PLC控制器，所述的上料机构、刀具组件、主转轴和下料机构均与PLC控制器连接；所述刀具组件包括设于拖板、转盘及旋转机构；所述转盘固定在拖板上，转盘上固定连接有刀具座，转盘的中心设有中心轴；所述旋转机构包括设于电机输出轴上的主传动齿轮、位于主传动齿轮两侧的两中间齿轴和设于转盘中心轴上的从动齿轮；在所述主传动齿轮左侧的中间齿轴上设有一级中间齿轮和二级中间齿轮，右侧的中间齿轴上设有一级中间齿轮和二级中间齿轮，主传动齿轮的正向工作齿面与左侧的中间齿轴上的一级中间齿轮的正向工作齿面啮合，一级中间齿轮同轴的二级中间齿轮的反向工作齿面与从动齿轮的反向工作齿面相啮合；所述主传动齿轮的反向工作齿面与右侧的中间齿轴上的一级中间齿轮的反向工作齿面相啮合，一级中间齿轮同轴的二级中间齿轮的正向工作齿面与从动齿轮的正向工作齿面相啮合。

所述上料机械手包括底座；所述底座的一端设置有与其垂直的支座，支座外端安装有支撑板，支撑板上设有滑轨，滑轨上安装有支撑架，支撑架上安装有第一气缸，第一气缸的输出端连接连杆，第一气缸与PLC控制器连接，连杆穿过导向块与手爪安装座铰接，手爪安装座上安装手爪；所述支撑板上还设置有第二气缸，第二气缸的输出端与支撑架连接。

在所述床身上还设有纵导轨；所述拖板活动设置在纵导轨上，拖板还固定连接有驱动件三，拖板上固定连接有下料滑槽。

所述驱动件三设有油缸，油缸与PLC控制器连接；所述油缸的活塞杆固定连接有定位杆，定位杆伸出油缸的后端，定位杆上螺纹连接有定位块。

所述主轴箱内设有推动气缸和驱动电机，推动气缸的活塞杆与驱动电机固定连接，主轴箱还穿设有主转轴，主转轴的一端伸出主轴箱，且伸出的一端呈圆锥状均分为三瓣，主转轴的内部中空，驱动电机的输出轴穿入主转轴且输出轴的端部能抵触到主转轴外端均分为三瓣的位置，驱动电机的输出轴的周身与主转轴通过键连接。

所述的下料机构包括驱动件一；所述驱动件一设有气缸，气缸的活塞杆固定连接有安装板，安装板通过螺钉固定连接有位于主轴侧部用于拨落加工好的阀芯的下料件，下料件设有一呈V状的活动夹，活动夹的夹口包围于主转轴的端部；所述驱动件一的活塞杆上安装板还固定连接有沿主转轴径向方向设置的驱动件二，驱动件二设有气缸，该气缸的活塞杆顶端焊接有用于将待加工的阀芯压紧在主转轴端部的顶压块。

在所述活动夹的夹身上固定连接有能调节活动夹的夹口大小的调节条，调节条设有一排调节孔，调节条通过螺钉穿过调节孔将调节条固定连接活动夹上。

上述技术方案的有益之处在于：

1、本新型提供了一种球阀阀芯的加工机床，在加工时，利用上料机械手将待加工阀芯夹上主转轴上，通过主转轴的三瓣状端部将待加工阀芯固定，然后利用驱动件三推动推板沿纵导轨滑动使拖板上的刀具座位于加工位置，驱动电机通过带动主转动齿轮转动，即可带动转盘及转盘上的刀具座移动，刀具随刀具座划过弧形加工轨迹对待加工的阀芯进行球状表面的加工由于主传动齿轮正、反旋转时，通过与两组中间齿轮啮合相反的齿面来带动从动齿轮，消除了齿轮传动的间隙，克服了传统技术中因采用两个齿轮啮合出现的技术问题，加工效率高、精度高、稳定性好且使用寿命长。

2、本新型通过上料机械手将堆料台上的待加工阀芯加上主转轴上，使用方便灵活，抓取工件稳定，可以大大的提高加工效率，降低人工成本。

3、本新型通过在定位杆上螺纹连接有定位块，通过调节定位块在定位杆上的位置，即可以调整油缸在定位杆上的最大行程，避免该油缸因行程过大而使拖板脱离纵导轨，保证机床加工的稳定性。

4、本新型将主转轴的一端设置为三瓣状，利用推动气缸的活塞杆将驱动电机的输出轴顶触在主转轴三瓣状处，即可实现将主转轴上的待加工阀芯稳稳的固定在主转轴上，防止阀芯在加工时脱离主转轴。

5、本新型通过驱动件一的活塞杆连接下料件，利用活塞杆的伸缩实现将主转轴上已加工完成的阀芯拨落在拖板的下料滑槽内，操作简单，效率高；而且利用驱动件二的顶压块，可以将刚放在主转轴上的阀芯压住，以防止驱动电机输出轴伸出时将阀芯顶落。

下面结合附图和具体实施例对本新型作进一步的说明。

附图说明

图1为本新型结构示意图；

图2、3为本新型旋转机构的结构示意图；

图4为本新型下料机构的结构放大图；

图5为本新型上料机构的结构放大图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的一种球阀阀芯加工机床，包括床身1、主轴箱2、主转轴3、刀具组件4、上料机构5和下料机构6；所述主轴箱2设于床身1的侧部，主轴箱2内设有推动气缸和驱动电机，推动气缸的活塞杆与驱动电机固定连接，主轴箱还穿设有主转轴3，主转轴3的一端伸出主轴箱2，且伸出的一端呈圆锥状均分为三瓣，主转轴3的内部中空，驱动电机的输出轴穿入主转轴且输出轴的端部能抵触到主转轴外端均分为三瓣的位置，驱动电机的输出轴的周身与主转轴3通过键连接。

所述刀具组件4设于床身1上，刀具组件4包括床身1上设有的纵导轨40、位于纵导轨40上的拖板41和与床身1固定连接的驱动件三42，驱动件三42为油缸，油缸42的活塞杆与拖板41固定连接，如图1所示，油缸42还具有与油缸42的活塞杆内端固定连接的定位杆43，定位杆43伸出油缸42的后端，定位杆43上螺纹连接有定位块430，通过调节定位块430在定位杆43上的位置，即可以调整油缸42在定位杆430上的最大行程，避免该油缸42因行程过大而使拖板41脱离纵导轨40。

如图2和3所示，在所述拖板41上固定连接有下料滑槽60，拖板41上还设有转盘44，转盘44上通过螺钉固定连接有刀具座45，刀具座45上固定连接有刀具，转盘44还连接有能带动转盘44转动的旋转机构46；如图2、3所示，所述旋转机构46包括设于电机输出轴上的主传动齿轮460、位于主传动齿轮460两侧的两中间齿轴461、462和设于转盘中心轴上的从动齿轮463；在主传动齿轮460左侧的中间齿轴461上设有一级中间齿轮4610和二级中间齿轮4611，右侧的中间齿轴462上设有一级中间齿轮4620和二级中间齿轮4621，主传动齿轮460的正向工作齿面与一级中间齿轮4610的正向工作齿面啮合，一级中间齿轮4610同轴的二级中间齿轮4611的反向工作齿面与从动齿轮463的反向工作齿面相啮合；主传动齿轮460的反向工作齿面与一级中间齿轮4620的反向工作齿面相啮合，一级中间齿轮4620同轴的二级中间齿轮4621的正向工作齿面与从动齿轮463的正向工作齿面相啮合。

主传动齿轮460顺时针旋转时，主传动齿轮460的正向工作齿面与一级中间齿轮 4610的正向工作齿面相啮合，带动一级中间齿轮4610和同轴的二级中间齿轮 4611 逆时针旋转，二级中间齿轮 4611的反向工作齿面与从动齿轮463的反向工作齿面啮合，带动从动齿轮463顺时针旋转，此时一级中间齿轮4620和二级中间齿轮4621作随动旋转；当主传动齿轮460逆时针旋转时，主传动齿轮460的反向工作齿面与一级中间齿轮4620的反向工作齿面相啮合，带动一级中间齿轮 4620和同轴的二级中间齿轮4621顺时针旋转，同轴的二级中间齿轮4621的正向工作齿面与从动齿轮463的正向工作齿面啮合，带动从动齿轮463逆时针旋转，此时一级中间齿轮4610和二级中间齿轮4611作随动旋转。

如图1、5所示，所述上料机构5包括堆料台50、上料机械手51和轨道52；所述的上料机械手51包括底座510，底座510的一端设置有与其垂直的支座511，支座511外端安装有支撑板512，支撑板512上设有滑轨513，滑轨513上安装有支撑架514，支撑架514上安装有第一气缸515，第一气缸515的输出端连接连杆516，连杆516穿过导向块517与手爪安装座518铰接，手爪安装座518上安装手爪5180；所述支撑板512上还设置有第二气缸519，第二气缸519的输出端与支撑架514连接。所述轨道52设于堆料台50和床身1上方，在上料机械手51的底座上安装有滚轮及滚轮的驱动电机，底座通过滚轮可移动的设置在轨道52上，实现上料机械手51在床身和堆料台50上方移动。

如图1、4所示，在所述主轴箱2上固定连接有驱动件一61、驱动件一61为气缸，气缸的活塞杆固定连接有安装板，安装板通过螺钉固定连接有位于主轴侧部用于拨落加工好的阀芯的下料件63，如图4所示，下料件63为一呈V状的活动夹，活动夹63的夹口包围于主转轴3的端部，活动夹63的夹身上固定连接有能调节活动夹63的夹口大小的调节条630，调节条630设有一排调节孔，通过螺钉穿过调节条630的调节孔将调节条630固定连接活动夹63的夹身上，根据待加工的阀芯7直径调节活动夹夹口代大小时，先将活动夹63与安装板固定连接的螺钉拧松，再松开调节条上的螺钉，接着调节好活动夹的夹口大小再拧紧调节条630上的螺钉将活动夹63的夹口大小固定，这样活动夹63能顺利地将加工好的阀芯7从主转轴3的端部拨落。驱动件一61的活塞杆上安装板还固定连接有沿主转轴径向方向设置的驱动件二64，驱动件二64为气缸，该气缸64的活塞杆顶端焊接有用于将待加工的阀芯压紧在主转轴端部的顶压块640。

工作时，PLC控制器控制上料机械手51移动到堆料台50的上方，控制第二气缸519动作，使支撑架514 整体沿着滑轨513向下滑动， 并在第一气缸515的作用下， 推动连杆516向下移动，从而带动手爪安装座518上的手爪5180张开，而后，第一气缸515和第二气缸519分别复位，手爪5180收拾抓起堆料台50上的阀芯7，支撑架514复位，上料机械手51移动到床身1上方，第二气缸519再次控制支撑架514向下滑动，并把阀芯7移动到主转轴3前方，上料机械手51向主转轴3方向移动，把阀芯7扣在主转轴3上，驱动件二64驱动顶压块640压紧待加工的阀芯7，避免待加工的阀芯7从主转轴3的端部脱落，推动气缸推动驱动电机轴向进给，驱动电机的输出轴顶触主转轴3的圆锥状分瓣的端部，主转轴3此端部向外扩张从而张紧固定球阀阀芯7，驱动电机带动主转轴3和待加工的球阀阀芯7一起旋转，驱动件二64复位；驱动件三42推动拖板41沿纵导轨40滑动使拖板41上的刀具座位45于加工位置，刀具座45的刀具抵触自主转轴3端部上的待加工阀芯7的一侧，驱动电机通过带动主转动齿轮460转动，即可带动转盘44及转盘44上的刀具座45移动，刀具随刀具座45划过弧形加工轨迹对待加工的阀芯7进行球状表面的加工，加工好后驱动电机带动转盘44、刀具座45复位；而由于主传动齿轮 460正、反旋转时，通过与两组中间齿轮啮合相反的齿面来带动从动齿轮463，消除了齿轮传动的间隙，可以避免传统技术中因采用两个齿轮啮合传动所带来的技术问题；刀具座45复位后，推动气缸推动驱动电机轴向缩回，驱动电机的输出轴与主转轴3端部脱离，主转轴3端部的圆锥状分瓣在无外力的情况下缩小，驱动件一61运作，驱动件一61带动下料件63沿主转轴3轴向运动将加工好的阀芯7从主转轴3的端部拨落，加工好的阀芯3掉落在下料滑槽60中被收集，驱动件一63复位，这样便完成了一个阀芯7的就加工，之后PLC编程控制器驱动上料机械手51再次运作，开始新的循环加工。

在本实施例中，所述驱动件一、驱动件二、驱动件三、第一气缸、第二气缸及上料机械手底座的滚轮驱动电机均是通过PLC控制器控制，即通过在PLC控制器设置相应参数达到控制驱动件的行程，完成自动化加工，具体编程方式采用现有技术即可，故不再详细描述。

Claims (7)

1.一种球阀阀芯加工机床，包括床身及设于床身上的主轴箱、刀具组件、上料机构和用于拨落加工好的阀芯的下料机构；其特征在于：所述上料机构包括堆料台、上料机械手和轨道；所述轨道设于堆料台和床身上方，上料机械手可移动的设置在轨道上；所述主轴箱上设有用于紧固待加工阀芯并带动待加工阀芯转动的主转轴，主轴箱内设有PLC控制器，所述的上料机构、刀具组件、主转轴和下料机构均与PLC控制器连接；所述刀具组件包括设于拖板、转盘及旋转机构；所述转盘固定在拖板上，转盘上固定连接有刀具座，转盘的中心设有中心轴；所述旋转机构包括设于电机输出轴上的主传动齿轮、位于主传动齿轮两侧的两中间齿轴和设于转盘中心轴上的从动齿轮；在所述主传动齿轮左侧的中间齿轴上设有一级中间齿轮和二级中间齿轮，右侧的中间齿轴上设有一级中间齿轮和二级中间齿轮，主传动齿轮的正向工作齿面与左侧的中间齿轴上的一级中间齿轮的正向工作齿面啮合，一级中间齿轮同轴的二级中间齿轮的反向工作齿面与从动齿轮的反向工作齿面相啮合；所述主传动齿轮的反向工作齿面与右侧的中间齿轴上的一级中间齿轮的反向工作齿面相啮合，一级中间齿轮同轴的二级中间齿轮的正向工作齿面与从动齿轮的正向工作齿面相啮合。

2.如权利要求1所述的一种球阀阀芯加工机床，其特征在于：所述上料机械手包括底座；所述底座的一端设置有与其垂直的支座，支座外端安装有支撑板，支撑板上设有滑轨，滑轨上安装有支撑架，支撑架上安装有第一气缸，第一气缸的输出端连接连杆，第一气缸与PLC控制器连接，连杆穿过导向块与手爪安装座铰接，手爪安装座上安装手爪；所述支撑板上还设置有第二气缸，第二气缸的输出端与支撑架连接。

3.如权利要求1所述的一种球阀阀芯加工机床，其特征在于：在所述床身上还设有纵导轨；所述拖板活动设置在纵导轨上，拖板还固定连接有驱动件三，拖板上固定连接有下料滑槽。

4.如权利要求3所述的一种球阀阀芯加工机床，其特征在于：所述驱动件三设有油缸，油缸与PLC控制器连接；所述油缸的活塞杆固定连接有定位杆，定位杆伸出油缸的后端，定位杆上螺纹连接有定位块。

5.如权利要求1所述的一种球阀阀芯加工机床，其特征在于：所述主轴箱内设有推动气缸和驱动电机，推动气缸的活塞杆与驱动电机固定连接，主轴箱还穿设有主转轴，主转轴的一端伸出主轴箱，且伸出的一端呈圆锥状均分为三瓣，主转轴的内部中空，驱动电机的输出轴穿入主转轴且输出轴的端部能抵触到主转轴外端均分为三瓣的位置，驱动电机的输出轴的周身与主转轴通过键连接。

6.如权利要求1所述的一种球阀阀芯加工机床，其特征在于：所述的下料机构包括驱动件一；所述驱动件一设有气缸，气缸的活塞杆固定连接有安装板，安装板通过螺钉固定连接有位于主轴侧部用于拨落加工好的阀芯的下料件，下料件设有一呈V状的活动夹，活动夹的夹口包围于主转轴的端部；所述驱动件一的活塞杆上安装板还固定连接有沿主转轴径向方向设置的驱动件二，驱动件二设有气缸，该气缸的活塞杆顶端焊接有用于将待加工的阀芯压紧在主转轴端部的顶压块。

7.如权利要求6所述的一种球阀阀芯加工机床，其特征在于：在所述活动夹的夹身上固定连接有能调节活动夹的夹口大小的调节条，调节条设有一排调节孔，调节条通过螺钉穿过调节孔将调节条固定连接活动夹上。