本發(fā)明涉及一種用于球閥裝配的工作臺(tái)。

背景技術(shù)：

在我國(guó)，球閥在管道工程上應(yīng)用廣泛，在石油煉制、長(zhǎng)輸管線、化工、造紙、制藥、水利、電力、市政、鋼鐵等行業(yè)中球閥占有舉足輕重的地位。球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)，其密封性直接影響著整個(gè)管路的順利運(yùn)行，因此密封性是球閥設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵質(zhì)量點(diǎn)之一，而并帽安裝是影響球閥密封性的一個(gè)關(guān)鍵工序。

現(xiàn)有的球閥裝配過程是人工手動(dòng)安裝，將閥體固定之后依次裝入密封圈、閥芯和旋鈕，然后用專用把手插入并帽頂端的定位孔進(jìn)行并帽安裝，通過并帽和閥體上的螺紋連接將閥芯和密封圈壓緊以保證球閥的密封性。當(dāng)并帽和閥體的旋合螺紋長(zhǎng)度過少，閥芯和密封圈配合過松，導(dǎo)致密封不嚴(yán)；當(dāng)并帽和閥體的旋合螺紋長(zhǎng)度過多，閥芯和密封圈配合過緊，使得球閥內(nèi)部密封圈壓潰，導(dǎo)致密封失效。在現(xiàn)有的裝配過程中，工人憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行裝配，依靠感覺判斷旋合螺紋長(zhǎng)度的多少，這樣裝配出來的球閥質(zhì)量差，在后續(xù)的球閥密封性實(shí)驗(yàn)中不合格產(chǎn)品較多，另外工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)電氣一體化的用于球閥裝配的工作臺(tái)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中球閥裝配質(zhì)量差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的用于球閥裝配的工作臺(tái)的第一種技術(shù)方案為：一種用于球閥裝配的工作臺(tái)，包括臺(tái)架，臺(tái)架上設(shè)有閥體夾緊裝置和并帽旋擰裝置，所述并帽旋擰裝置包括驅(qū)動(dòng)部分、控制部分和輸出部分，所述驅(qū)動(dòng)部分與控制部分形成閉環(huán)而使得并帽旋擰裝置構(gòu)成定扭矩旋擰裝置。

本發(fā)明的第二種技術(shù)方案為：在本發(fā)明的用于球閥裝配的工作臺(tái)的第一種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述驅(qū)動(dòng)部分包括伺服電機(jī)。

本發(fā)明的第三種技術(shù)方案為：在本發(fā)明的用于球閥裝配的工作臺(tái)的第二種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述伺服電機(jī)與輸出部分之間設(shè)有減速器。

本發(fā)明的第四種技術(shù)方案為：在本發(fā)明的用于球閥裝配的工作臺(tái)的第一、二、三種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述控制部分包括扭矩傳感器，扭矩傳感器設(shè)于所述驅(qū)動(dòng)部分與輸出部分之間。

本發(fā)明的第五種技術(shù)方案為：在本發(fā)明的用于球閥裝配的工作臺(tái)的第一、二、三種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述控制部分包括控制面板，所述控制面板為觸屏式面板。

本發(fā)明的第六種技術(shù)方案為：在本發(fā)明的用于球閥裝配的工作臺(tái)的第一、二、三種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述控制部分包括用于控制輸出部分的點(diǎn)動(dòng)開關(guān)，所述控制器為能夠控制輸出部分點(diǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度或點(diǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束時(shí)的扭矩的可編程控制器。

本發(fā)明的第七種技術(shù)方案為：在本發(fā)明的用于球閥裝配的工作臺(tái)的第一、二、三種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述閥體夾緊裝置為氣動(dòng)卡盤。

本發(fā)明的第八種技術(shù)方案為：在本發(fā)明的用于球閥裝配的工作臺(tái)的第一、二、三種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述輸出部分包括輸出夾具，所述輸出夾具包括夾具體和設(shè)置在夾具體上的定位裝置，所述夾具體上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)定位裝置間距的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的第九種技術(shù)方案為：在本發(fā)明的用于球閥裝配的工作臺(tái)的第八種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)為設(shè)置在夾具體上的腰型孔，所述定位裝置和夾具體通過腰型孔插裝連接。

本發(fā)明的第十種技術(shù)方案為：在本發(fā)明的用于球閥裝配的工作臺(tái)的第八種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述的定位裝置為帶有緊固螺母的定位銷。

本發(fā)明的有益效果在于：由于本發(fā)明的一種用于球閥裝配的工作臺(tái)包括臺(tái)架，臺(tái)架上設(shè)有閥體夾緊裝置和并帽旋擰裝置，并帽旋擰裝置包括驅(qū)動(dòng)部分、控制部分和輸出部分，驅(qū)動(dòng)部分與控制部分形成閉環(huán)而使得并帽旋擰裝置構(gòu)成定扭矩旋擰裝置，在進(jìn)行球閥裝配的過程中，對(duì)于并帽的旋緊安裝就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)、電、氣一體化控制，保證了球閥裝配的質(zhì)量，同時(shí)降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。

進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)部分包括伺服電機(jī)，驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，易于操作。

進(jìn)一步地，減速器可以使得伺服電機(jī)不局限于高速電機(jī)，降低了生產(chǎn)成本。

進(jìn)一步地，控制部分包括扭矩傳感器，扭矩傳感器設(shè)于所述驅(qū)動(dòng)部分與輸出部分之間，可以使扭矩傳感器遠(yuǎn)離工件，保護(hù)扭矩傳感器。

進(jìn)一步地，控制部分包括控制面板，所述控制面板為觸屏式面板，結(jié)構(gòu)美觀并且易于操作。

進(jìn)一步地，控制部分包括用于控制輸出部分的點(diǎn)動(dòng)開關(guān)，所述控制器為能夠控制輸出部分點(diǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度或點(diǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束時(shí)的扭矩的可編程控制器，在不知道并帽的目標(biāo)旋緊力的情況下，可以利用點(diǎn)動(dòng)功能測(cè)量目標(biāo)旋緊力，同時(shí)也避免了一次性旋轉(zhuǎn)角度過大導(dǎo)致密封圈損壞。

進(jìn)一步地，閥體夾緊裝置為氣動(dòng)卡盤，可用氣缸控制球閥的松緊，便于操作。

進(jìn)一步地，輸出部分包括輸出夾具，所述輸出夾具包括夾具體和設(shè)置在夾具體上的定位裝置，所述夾具體上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)定位裝置間距的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)球閥規(guī)格的不同調(diào)整夾具的定位裝置的間距。

進(jìn)一步地，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)為設(shè)置在夾具體上的腰型孔，所述定位裝置和夾具體通過腰型孔插裝連接，操作簡(jiǎn)單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的用于球閥裝配的工作臺(tái)的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的用于球閥裝配的工作臺(tái)的實(shí)施例1的旋緊夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為plc程序主界面圖。

圖中各標(biāo)記：1.底座；2.立柱；3.回轉(zhuǎn)把手；4.第一鎖緊螺釘；5.支撐平臺(tái)；6.伺服電機(jī)；7.減速器；8.聯(lián)軸器；9.過渡法蘭；10.扭矩傳感器；11.套筒；12.第二鎖緊螺釘；13.主軸；14.旋緊夾具；15.球閥；16.氣動(dòng)卡盤；17.夾具體；18.定位裝置；19.調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)；20.氣壓馬達(dá)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的球閥裝配工作臺(tái)的實(shí)施例1如圖1~3所示，包括臺(tái)架，臺(tái)架上設(shè)有閥體夾緊裝置和并帽旋擰裝置，并帽旋擰裝置包括驅(qū)動(dòng)部分、控制部分和輸出部分。臺(tái)架包括底座1和固定在底座1上的立柱2以及一端支撐驅(qū)動(dòng)部分、另一端和立柱2配合連接的支撐平臺(tái)5，該支撐平臺(tái)5與立柱2的配合端開設(shè)有上下貫穿的配合孔，該配合孔內(nèi)部固定有豎直的平鍵，立柱2的頂端開設(shè)有與所述平鍵配合的鍵槽以及被鍵槽隔斷的不連續(xù)的傳動(dòng)螺紋，傳動(dòng)螺紋上設(shè)置有回轉(zhuǎn)把手3，支撐平臺(tái)5放置于回轉(zhuǎn)把手3的上表面，支撐平臺(tái)5的配合孔端外表面設(shè)置有第一鎖緊螺釘4。

閥體夾緊裝置包括底座1和與底座1螺栓連接的用于安裝并夾緊球閥15的氣動(dòng)卡盤16。

驅(qū)動(dòng)部分從上至下依次包括伺服電機(jī)6、減速器7、聯(lián)軸器8、過渡法蘭9、扭矩傳感器10、套筒11、第二鎖緊螺釘12、主軸13。伺服電機(jī)6和減速器7通過螺栓連接，減速器7和支撐平臺(tái)的上表面通過螺栓連接；聯(lián)軸器8的一端和支撐平臺(tái)的下表面通過螺栓連接，另一端依次和過渡法蘭9、扭矩傳感器10以及套筒11通過螺栓連接；套筒外側(cè)筒壁設(shè)置有第二鎖緊螺釘12，主軸13的一端和套筒11花鍵配合、另一端通過螺栓和旋緊夾具14固定連接。

輸出部分如圖2所示，包括旋緊夾具14，旋緊夾具14包括夾具體17和設(shè)置在夾具體17上的定位裝置18，夾具體17上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)定位裝置18間距的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)19，在該實(shí)施例中，定位裝置18為定位銷，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)19為設(shè)置在夾具體上的腰型孔。

控制部分如圖3所示，包括plc、觸摸屏、信號(hào)放大器和電機(jī)控制器。觸摸屏和plc連接，信號(hào)放大器的一端連接扭矩傳感器、另一端連接plc，電機(jī)控制器的一端連接電機(jī)、另一端連接plc。plc程序主界面中，“目標(biāo)旋緊力”指球閥的額定旋緊扭矩，“最大保護(hù)力”指球閥的最大旋緊扭矩，“零點(diǎn)漂移”對(duì)扭矩傳感器的零漂現(xiàn)象進(jìn)行差補(bǔ)?！包c(diǎn)動(dòng)力度”指在電動(dòng)開關(guān)模式中，伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)一次的目標(biāo)力矩值，“點(diǎn)動(dòng)角度”指在電動(dòng)開關(guān)模式中，伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)一次的轉(zhuǎn)動(dòng)角度?！包c(diǎn)動(dòng)力度”和“點(diǎn)動(dòng)角度”不能同時(shí)存在非零數(shù)值?！皩?shí)時(shí)力矩”顯示當(dāng)前扭矩傳感器采集到的實(shí)時(shí)力矩值，程序運(yùn)行結(jié)束時(shí)，實(shí)時(shí)力矩后方框中存留運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的最大扭矩值。

本發(fā)明的球閥裝配工作臺(tái)在使用時(shí)，對(duì)程序主界面的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，參數(shù)設(shè)定完成后，將球閥放進(jìn)氣動(dòng)卡盤中，轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)把手使支撐平臺(tái)沿鍵槽上下滑動(dòng)，調(diào)整支撐平臺(tái)的高度使之配合球閥的尺寸型號(hào)，旋緊第一鎖緊螺釘固定支撐平臺(tái)，再通過調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)腰型孔調(diào)節(jié)兩個(gè)定位銷之間的間距使之配合并帽上的定位孔以方便之后進(jìn)行安裝工序；點(diǎn)擊程序主界面上的“卡盤夾緊”，此時(shí)“卡盤夾緊”上方顯示燈亮起，氣動(dòng)卡盤將球閥夾緊，“卡緊力指示燈”表示卡盤夾緊工序完成，點(diǎn)擊“電機(jī)開關(guān)”其上方指示燈亮起，電機(jī)控制器控制伺服電機(jī)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，通過旋緊夾具帶動(dòng)并帽按照“目標(biāo)旋緊力”設(shè)定的扭矩值對(duì)并帽進(jìn)行旋緊，旋緊工序完成后伺服電機(jī)掉電停止同時(shí)“電機(jī)開關(guān)”上方指示燈熄滅，點(diǎn)擊“卡盤松開”，氣動(dòng)卡盤松開，向上移動(dòng)主軸用第二鎖緊螺釘固定主軸并取出球閥，球閥裝配工序完成。

更換不同型號(hào)的球閥時(shí)，除了利用升降結(jié)構(gòu)調(diào)整支撐平臺(tái)的高度和利用調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)整定位裝置的間距之外，還需要重新測(cè)算“目標(biāo)旋緊力”，此時(shí)有兩種測(cè)算方法，一種是“點(diǎn)動(dòng)力度”，按照設(shè)定的點(diǎn)動(dòng)力度扭矩值進(jìn)行梯度旋緊，一種是“點(diǎn)動(dòng)角度”，按照設(shè)定的點(diǎn)動(dòng)角度值進(jìn)行梯度旋緊，根據(jù)并帽旋緊的情況判斷并帽的松緊，取下球閥判斷球閥的氣密性是否合格，若球閥的氣密性不合格，調(diào)整設(shè)定的點(diǎn)動(dòng)力度扭矩值或電動(dòng)角度值（調(diào)整的電動(dòng)力度扭矩值或電動(dòng)角度值依次減?。缓罄^續(xù)測(cè)試球閥的氣密性，待球閥氣密性合格時(shí)，此時(shí)根據(jù)扭矩傳感器反饋的數(shù)值即可得出該球閥的目標(biāo)旋緊力。

本發(fā)明的球閥裝配工作臺(tái)的實(shí)施例2，與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于：所述的旋緊夾具的定位裝置為傳動(dòng)接頭。

本發(fā)明的球閥裝配工作臺(tái)的實(shí)施例3，與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于：所述的旋緊夾具的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的橫桿，所述定位裝置固定在橫桿的端部。