一种球阀阀体全自动加工设备及方法技术

本发明专利技术公开一种球阀阀体全自动加工设备及方法，用装有可控仓门的料仓控制上料过程，待阀体进入振动盘后依靠振动盘内限高杆和挡块实现阀体自动定向排序，排列整齐的阀体通过侧拉直线送料器、限位装置和输送装置传递给机械手，保证了传送精度和送料效率，球阀阀体专用夹具相互垂直且装有弹簧的双V形块设计，保障了夹具柔性、定位精度和加工便利性，各刀具依靠各自本身的动力头实现进给，加工灵活性大且可同时实现多工位加工，阀体加工专用机床在关键工位设置冷却液管，即时精准冷却，进一步保障加工精度；实现了上料、排序、送料、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、冷却等过程的一次性连续加工，自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种球阀阀体全自动加工设备及方法
本专利技术涉及机械加工制造领域，具体是球阀阀体的加工设备及方法，实现球阀阀体的全自动加工。
技术介绍
球阀在流体系统中用来控制流体的方向、压力、流量等，用于需要迅速截断或者全开全关的管道上，主要包括阀体、阀杆、阀球等，阀体是其重要的部件。现有球阀阀体一般在专用机床上加工，例如，中国专利公开号为CN203266224U、名称为“阀体加工专用机床”的文献中公开的机床，在转盘上设置四个工位，阀体固定在四个工位的夹具上旋转加工，转盘的侧部设有能够加工工件的刀具组件，刀具组件与底座之间设有能够带动刀具组件沿着转盘的轴向方向往复平移的驱动机构，其存在的问题是：一、自动化程度不高，仅能实现自动钻孔，不能实现自动上料、自动排列、自动送料和自动卸料。二、夹具为半球形，对球阀阀体定位的精度低，且仅能够定位特定型号的阀体，可见柔性小。三、钻头依靠公共底板的液压缸进给，所有钻头必须和底板一起运动，灵活性较差，不能实现预期的同时多工位加工。四、只能钻球阀阀体端面的孔，对阀体顶部孔则不能加工。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有球阀阀体加工存在的自动化程度低、冷却困难、柔性低、精度不高、多工位同时加工困难及各功能机构分散、结构刚性差等问题，提供一种球阀阀体上料、排序、送料、加工、冷却和卸料的全自动加工设备及其加工方法。本专利技术一种球阀阀体全自动加工设备采用的技术方案是：其包括料仓及设置在料仓出料口的振动盘，振动盘的出料口处放置直线送料装置，直线送料装置包括侧拉直线送料器和顶部的送料槽，送料槽的进料口与振动盘的出料口对接，送料槽出料口处上方设有限位气缸和光敏传感器；输送气缸在送料槽出料口下方且与送料槽的布置方向一致，输送气缸的输送推杆固连夹持机构；限位气缸的上方设有机械手，机械手的旁侧是球阀阀体加工专用机床；球阀阀体加工专用机床包括床身和主轴，主轴中央同轴连接工作台，主轴还连接有分度盘；工作台有五个独立的工位，每个工位处装有一个球阀阀体加工专用夹具；一号工位处设有卸料杆，卸料杆下方设有卸料槽；二号工位处设有第一动力头和装在第一动力头上的第一钻头、第二动力头和装于第二动力头上的第二钻头，三号工位处设有第四动力头和装在第四动力头上的第四钻头，四号工位处设有第五动力头和装在第五动力头上的第五钻头、第六动力头和装在第六动力头上的第六钻头，五号工位处设有第七动力头和装在第七动力头上的第一丝锥，第八动力头和装在第八动力头上的第二丝锥。本专利技术一种球阀阀体全自动加工设备的加工方法采用的技术方案是包括以下步骤：步骤A：球阀阀体经料仓后落入振动盘内，球阀主体水平朝正前方且顶孔朝正上方的位姿从振动盘出料口进入送料槽，当球阀阀体前行至夹持机构上，夹持机构夹持住球阀阀体，光敏传感器检测到球阀阀体，输送气缸驱动输送推杆伸出将所夹持的球阀阀体送出；步骤B：机械手靠近球阀阀体并夹紧其外侧，摆动到球阀阀体加工专用机床处，将球阀阀体放置到工作台的一号工位上的球阀阀体加工专用夹具上，球阀阀体加工专用夹具固定球阀阀体；步骤C：主轴第一次带动工作台转动72度，第一钻头在第一动力头的驱动下实现球阀顶孔钻孔，第二钻头在第二动力头的驱动下实现球阀主体前端面孔的扩孔；主轴第二次驱动工作台转动72度，第三钻头在第三动力头的驱动下实现球阀主体的前端面孔的扩孔，第四钻头在第四动力头的驱动下实现球阀顶孔的铰孔；主轴第三次驱动工作台转动72度，第五钻头在第五动力头的驱动下实现球阀主体前端面扩孔，第五六钻头在第六动力头的驱动下实现球阀主体后端面钻孔；主轴第四次驱动工作台转动72度，第一丝锥在第七动力头的驱动下实现球阀主体前端面孔的攻螺纹，第二丝锥在第八动力头的驱动下实现球阀主体后端面孔的攻螺纹；主轴第五次驱动工作台转动72度，卸料杆推动球阀阀体滑落到卸料槽。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果是：本专利技术先用装有可控仓门的料仓控制上料过程，待阀体进入振动盘后依靠振动盘内限高杆和挡块实现阀体自动定向排序，避免振动盘零件过分堆积和人工分拣排列的效率低下；排列整齐的阀体通过侧拉直线送料器、限位装置和输送装置传递给机械手，保证了传送精度和送料效率；阀体加工专用机床用装有刀具的两根上横梁与床身形成闭合结构，提高了整机刚性和加工范围；球阀阀体专用夹具相互垂直且装有弹簧的双V形块设计，保障了夹具柔性、定位精度和加工便利性；各刀具依靠各自本身的动力头实现进给，加工灵活性大且可同时实现多工位加工；阀体加工专用机床在关键工位设置冷却液管，即时精准冷却，进一步保障加工精度；生产线实现了上料、排序、送料、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、冷却等过程的一次性连续加工，结构高度集成，自动化程度高，可有效提高生产效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为加工对象球阀阀体的结构示意图；图2为本专利技术一种球阀阀体全自动加工设备的结构示意图；图3为图2中料仓结构放大图；图4为图2中振动盘结构放大图；图5为图2中直线送料装置结构放大图；图6为图2中机械手结构放大图；图7为图2中球阀阀体加工专用机床的正视轴测放大图；图8为图7的后视轴测图；图9为图7中工作台、动力头和钻头等部件的加工工位结构示意图；图10为图7中单个球阀阀体加工专用夹具的立体结构放大图。图中：100-料仓；101-料仓底座；102-料仓体；103-锥形料槽；104-滑槽；111-料仓门；112-液压缸；113-滑轨；114-支撑架；200-振动盘；201-振动盘支脚；202-振动台；203-振动盘料斗；204-螺旋轨道；205-限高杆；206-挡块；207-调整槽；300-直线送料装置；301-直线送料装置底座；302-侧拉直线送料器；303-支撑架；304-送料槽；310-限位装置；311-限位气缸；312-光敏传感器；320-输送装置；321-夹持机构；322-输送推杆；323-输送气缸；400-机械手；401-滑块；402-滑轨；403-手臂；404-抓手；500-球阀阀体加工专用机床；501-减震脚；502-床身；503-主轴；504-工作台；505-横梁；506-第一动力头；507-第一钻头；508-第一冷却液管；509-第二钻头；510-第二动力头；511-第四钻头；512-第四动力头；513-第二冷却液管；514-第五钻头；515-第五动力头；516-第六钻头；517-第六动力头；518-第三冷却液管；519-第七钻头；520-第七动力头；521-第八钻头；522-第八动力头；523-第四冷却液管；524-卸料杆；525-卸料槽；526-废屑槽；527-第三钻头；528-第三动力头；530-球阀阀体加工专用夹具；530-球阀阀体加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球阀阀体全自动加工设备，包括料仓（100）及设置在料仓出料口的振动盘（200），其特征是：振动盘（200）的出料口处放置直线送料装置（300），直线送料装置（300）包括侧拉直线送料器（302）和其顶部的送料槽（304），送料槽（304）的进料口与振动盘（200）的出料口对接，送料槽（304）出料口处上方设有限位气缸（311）和光敏传感器（312）；输送气缸（323）在送料槽（304）出料口下方且与送料槽（304）的布置方向一致，输送气缸（323）的输送推杆（322）固连夹持机构（321）；限位气缸（311）的上方设有机械手（400），机械手（400）的旁侧是球阀阀体加工专用机床（500）；球阀阀体加工专用机床（500）包括床身（502）和主轴（503），主轴（503）中央同轴连接工作台（504），主轴（503）还连接有分度盘；工作台（504）有五个独立的工位，每个工位处装有一个球阀阀体加工专用夹具（530）；一号工位处设有卸料杆（524），卸料杆（524）下方设有卸料槽（525）；二号工位处设有第一动力头（506）和装在第一动力头（506）上的第一钻头（507）、第二动力头（510）和装于第二动力头（510）上的第二钻头（509），三号工位处设有第四动力头（512）和装在第四动力头（512）上的第四钻头（511），四号工位处设有第五动力头（515）和装在第五动力头（515）上的第五钻头（514）、第六动力头（516）和装在第六动力头（516）上的第六钻头（516），五号工位处设有第七动力头（520）和装在第七动力头（520）上的第一丝锥（519），第八动力头（522）和装在第八动力头（522）上的第二丝锥（521）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种球阀阀体全自动加工设备，包括料仓（100）及设置在料仓出料口的振动盘（200），其特征是：振动盘（200）的出料口处放置直线送料装置（300），直线送料装置（300）包括侧拉直线送料器（302）和其顶部的送料槽（304），送料槽（304）的进料口与振动盘（200）的出料口对接，送料槽（304）出料口处上方设有限位气缸（311）和光敏传感器（312）；输送气缸（323）在送料槽（304）出料口下方且与送料槽（304）的布置方向一致，输送气缸（323）的输送推杆（322）固连夹持机构（321）；限位气缸（311）的上方设有机械手（400），机械手（400）的旁侧是球阀阀体加工专用机床（500）；球阀阀体加工专用机床（500）包括床身（502）和主轴（503），主轴（503）中央同轴连接工作台（504），主轴（503）还连接有分度盘；工作台（504）有五个独立的工位，每个工位处装有一个球阀阀体加工专用夹具（530）；一号工位处设有卸料杆（524），卸料杆（524）下方设有卸料槽（525）；二号工位处设有第一动力头（506）和装在第一动力头（506）上的第一钻头（507）、第二动力头（510）和装于第二动力头（510）上的第二钻头（509），三号工位处设有第四动力头（512）和装在第四动力头（512）上的第四钻头（511），四号工位处设有第五动力头（515）和装在第五动力头（515）上的第五钻头（514）、第六动力头（516）和装在第六动力头（516）上的第六钻头（516），五号工位处设有第七动力头（520）和装在第七动力头（520）上的第一丝锥（519），第八动力头（522）和装在第八动力头（522）上的第二丝锥（521）。


2.根据权利要求1所述的一种球阀阀体全自动加工设备，其特征是：所述的球阀阀体加工专用夹具（530），具有固定连接工作台（504）的夹具底座（531），夹具底座（531）上设有直线导轨（532），直线导轨（532）上面对面设有固定端V形块（536）和移动端V形块（533），固定端V形块（533）固连直线导轨（532），移动端V形块（536）能沿直线导轨（532）移动，移动端V形块（533）顶部经复位弹簧（534）连接第一V形卡爪（535），第二V形卡爪（537）固连在固定端V形块（536）顶部且和第二V形卡爪（537）的V型开口面对面。


3.根据权利要求1所述的一种球阀阀体全自动加工设备，其特征是：所述的料仓（100）包括料仓体（102），料仓体（102）内部设锥形料槽（103），锥形料槽（103）的侧壁设有开口，开口处设有料仓门（111）和垂直的滑轨（113），料仓门（111）能沿滑轨（113）上下滑动，料仓门（111）两侧各设有一个液压缸（112），液压缸（12）的推杆与料仓门（101）底部固连，料仓门（101）下方是滑槽（104），滑槽（104）进料口连接料仓门（101）底部，滑槽（104）出料口在振动盘（200）上方，滑槽（104）从进料口到出料口倾斜布置。


4.根据权利要求1所述的一种球阀阀体全自动加工设备，其特征是：所述的振动盘（200）包括振动盘料斗（203），振动盘料斗（203）内壁上设有螺旋轨道（204），螺旋轨道（204）上段设有卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜文，徐圣昊，程德俊，刘世凡，方喜峰，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32