本發(fā)明涉及一種用于球閥裝配的工作臺。

背景技術(shù)：

在我國，球閥在管道工程上應(yīng)用廣泛，在石油煉制、長輸管線、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，其密封性直接影響著整個管路的順利運行，因此密封性是球閥設(shè)計和生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵質(zhì)量點之一，而并帽安裝是影響球閥密封性的一個關(guān)鍵工序。

現(xiàn)有的球閥裝配過程是人工手動安裝，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)驗進行裝配，依靠感覺判斷旋合螺紋長度的多少，這樣裝配出來的球閥質(zhì)量差，在后續(xù)的球閥密封性實驗中不合格產(chǎn)品較多，另外工人勞動強度大，生產(chǎn)效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種機電氣一體化的用于球閥裝配的工作臺，以解決現(xiàn)有技術(shù)中球閥裝配質(zhì)量差，勞動強度大，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的第一種技術(shù)方案為：一種用于球閥裝配的工作臺，包括臺架，臺架上設(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)動部分、控制部分和輸出部分，所述驅(qū)動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的第一種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述驅(qū)動部分包括伺服電機。

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的第二種技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述伺服電機與輸出部分之間設(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動開關(guān)，所述控制器為能夠控制輸出部分點動轉(zhuǎn)動角度或點動轉(zhuǎn)動結(jié)束時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包括臺架，臺架上設(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)動部分、控制部分和輸出部分，驅(qū)動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，在進行球閥裝配的過程中，對于并帽的旋緊安裝就可以實現(xiàn)機、電、氣一體化控制，保證了球閥裝配的質(zhì)量，同時降低了工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。

進一步地，驅(qū)動部分包括伺服電機，驅(qū)動簡單，易于操作。

進一步地，減速器可以使得伺服電機不局限于高速電機，降低了生產(chǎn)成本。

進一步地，控制部分包括扭矩傳感器，扭矩傳感器設(shè)于所述驅(qū)動部分與輸出部分之間，可以使扭矩傳感器遠離工件，保護扭矩傳感器。

進一步地，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。

進一步地，控制部分包括用于控制輸出部分的點動開關(guān)，所述控制器為能夠控制輸出部分點動轉(zhuǎn)動角度或點動轉(zhuǎn)動結(jié)束時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，可以利用點動功能測量目標(biāo)旋緊力，同時也避免了一次性旋轉(zhuǎn)角度過大導(dǎo)致密封圈損壞。

進一步地，閥體夾緊裝置為氣動卡盤，可用氣缸控制球閥的松緊，便于操作。

進一步地，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，操作簡單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的用于球閥裝配的工作臺的實施例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的實施例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；6.伺服電機；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。

具體實施方式

本發(fā)明的球閥裝配工作臺的實施例1如圖1~3所示，包括臺架，臺架上設(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)動部分、控制部分和輸出部分。臺架包括底座1和固定在底座1上的立柱2以及一端支撐驅(qū)動部分、另一端和立柱2配合連接的支撐平臺5，該支撐平臺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)的傳動螺紋，傳動螺紋上設(shè)置有回轉(zhuǎn)把手3，支撐平臺5放置于回轉(zhuǎn)把手3的上表面，支撐平臺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的氣動卡盤16。

驅(qū)動部分從上至下依次包括伺服電機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6和減速器7通過螺栓連接，減速器7和支撐平臺的上表面通過螺栓連接；聯(lián)軸器8的一端和支撐平臺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、信號放大器和電機控制器。觸摸屏和plc連接，信號放大器的一端連接扭矩傳感器、另一端連接plc，電機控制器的一端連接電機、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，“最大保護力”指球閥的最大旋緊扭矩，“零點漂移”對扭矩傳感器的零漂現(xiàn)象進行差補?！包c動力度”指在電動開關(guān)模式中，伺服電機旋轉(zhuǎn)一次的目標(biāo)力矩值，“點動角度”指在電動開關(guān)模式中，伺服電機旋轉(zhuǎn)一次的轉(zhuǎn)動角度?！包c動力度”和“點動角度”不能同時存在非零數(shù)值。“實時力矩”顯示當(dāng)前扭矩傳感器采集到的實時力矩值，程序運行結(jié)束時，實時力矩后方框中存留運轉(zhuǎn)過程中的最大扭矩值。

本發(fā)明的球閥裝配工作臺在使用時，對程序主界面的各項參數(shù)進行設(shè)定，參數(shù)設(shè)定完成后，將球閥放進氣動卡盤中，轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)把手使支撐平臺沿鍵槽上下滑動，調(diào)整支撐平臺的高度使之配合球閥的尺寸型號，旋緊第一鎖緊螺釘固定支撐平臺，再通過調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)腰型孔調(diào)節(jié)兩個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行安裝工序；點擊程序主界面上的“卡盤夾緊”，此時“卡盤夾緊”上方顯示燈亮起，氣動卡盤將球閥夾緊，“卡緊力指示燈”表示卡盤夾緊工序完成，點擊“電機開關(guān)”其上方指示燈亮起，電機控制器控制伺服電機帶動主軸旋轉(zhuǎn)，通過旋緊夾具帶動并帽按照“目標(biāo)旋緊力”設(shè)定的扭矩值對并帽進行旋緊，旋緊工序完成后伺服電機掉電停止同時“電機開關(guān)”上方指示燈熄滅，點擊“卡盤松開”，氣動卡盤松開，向上移動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。

更換不同型號的球閥時，除了利用升降結(jié)構(gòu)調(diào)整支撐平臺的高度和利用調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)整定位裝置的間距之外，還需要重新測算“目標(biāo)旋緊力”，此時有兩種測算方法，一種是“點動力度”，按照設(shè)定的點動力度扭矩值進行梯度旋緊，一種是“點動角度”，按照設(shè)定的點動角度值進行梯度旋緊，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)定的點動力度扭矩值或電動角度值（調(diào)整的電動力度扭矩值或電動角度值依次減小），然后繼續(xù)測試球閥的氣密性，待球閥氣密性合格時，此時根據(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的實施例2，與實施例1的區(qū)別僅在于：所述的旋緊夾具的定位裝置為傳動接頭。

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