一種方形球閥自動(dòng)裝配系統(tǒng)的機(jī)械裝置及裝配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種方形球閥自動(dòng)裝配系統(tǒng)的機(jī)械裝置及裝配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]方形球閥因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠，在石油行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。方形球閥結(jié)構(gòu)主要包括閥體、閥芯、閥蓋、閥旋鈕和密封圈。方形球閥在裝配過程中，閥蓋安裝的松緊程度對(duì)方形球閥的裝配質(zhì)量至關(guān)重要。當(dāng)閥蓋安裝較松時(shí)，方形球閥的密封件因未承受一定安裝預(yù)緊力，導(dǎo)致工作過程中出現(xiàn)漏油現(xiàn)象；若閥蓋安裝過緊，安裝預(yù)緊力過大，閥門的啟閉非常困難，同時(shí)對(duì)密封件的損害也非常大。因此，在方形球閥的安裝過程中對(duì)方形球閥安裝的預(yù)緊力要求非常嚴(yán)格，需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格控制。此外，為了進(jìn)一步檢驗(yàn)裝配后方形閥體的氣密性，需要對(duì)方形閥體進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)。
[0003]目前，方形球閥的安裝主要依靠人工進(jìn)行方形閥體的組裝，安裝工人需要利用手動(dòng)扳手往復(fù)旋轉(zhuǎn)方形球閥的閥門旋鈕，感受裝配松緊程度，根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)判斷安裝是否符合要求。此外，為了檢驗(yàn)裝配后的方形閥門氣密性，需要對(duì)閥門進(jìn)行氣密性檢測(cè)。氣密性檢測(cè)采用對(duì)方形球閥一出口進(jìn)行封堵，從另一端對(duì)閥門進(jìn)行高壓氣體填充。充氣一段時(shí)間后，壓力達(dá)到預(yù)定壓力時(shí)關(guān)閉閥門，以使得方形球閥芯內(nèi)部充有高壓氣體，將方形球閥置入水中，觀察是否有漏氣現(xiàn)象進(jìn)而進(jìn)行氣密性檢測(cè)。由此可見，方形球閥的安裝過程包括安裝及充氣兩個(gè)工序，且均依靠人工完成，安裝過程中存在以下幾點(diǎn)不足:1、方形閥裝配及充氣工序分散，影響整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期；2、形閥的裝配及充氣過程均為人工操作，裝配效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大；3、產(chǎn)品的裝配質(zhì)量受工人的技能、經(jīng)驗(yàn)影響，難以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和均一性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種方形球閥自動(dòng)裝配系統(tǒng)的機(jī)械裝置及裝配方法，實(shí)現(xiàn)方形球閥自動(dòng)裝配、自動(dòng)充氣工序一體化，達(dá)到提高方形球閥裝配效率、穩(wěn)定產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量、減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度的效果。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:一種方形球閥自動(dòng)裝配系統(tǒng)的機(jī)械裝置，包括氣缸、氣動(dòng)馬達(dá)一、四爪卡盤、氣缸壓板、電機(jī)、橡膠墊、氣動(dòng)馬達(dá)二、傳動(dòng)套筒和氣動(dòng)單向閥；
[0006]四爪卡盤與氣動(dòng)馬達(dá)一相連，四爪卡盤上方設(shè)置橡膠墊，橡膠墊的下表面設(shè)有與方形球閥的閥蓋的型面孔相匹配的型面凸起，氣缸壓板設(shè)置在橡膠墊上方，電機(jī)通過聯(lián)軸器與主傳動(dòng)連接頭的頂部相連，聯(lián)軸器設(shè)有扭矩傳感器，主傳動(dòng)連接頭的底部穿過氣缸壓板并與橡膠墊相連，四爪卡盤的側(cè)面設(shè)置氣缸和氣動(dòng)馬達(dá)二，氣缸與氣缸壓板相連，氣動(dòng)馬達(dá)二與傳動(dòng)套筒的一端相連，傳動(dòng)套筒的另一端設(shè)有與方形球閥的旋鈕上的方形塊向匹配的方形孔，四爪卡盤下方設(shè)置氣動(dòng)單向閥，氣動(dòng)單向閥與外部高壓氣源相連。
[0007]進(jìn)一步的，所述聯(lián)軸器與主傳動(dòng)連接頭為花鍵連接，并且聯(lián)軸器與主傳動(dòng)連接頭之間為間隙配合，所述主傳動(dòng)連接頭與橡膠墊為型面連接，主傳動(dòng)連接頭的底部設(shè)有型面軸，橡膠墊的上表面設(shè)有與主傳動(dòng)連接頭的型面軸相匹配的型面孔。
[0008]進(jìn)一步的，所述氣動(dòng)馬達(dá)二與傳動(dòng)套筒為花鍵連接，并且氣動(dòng)馬達(dá)二與傳動(dòng)套筒之間為間隙配合。
[0009]進(jìn)一步的，所述氣缸、氣動(dòng)馬達(dá)一、四爪卡盤、電機(jī)、氣動(dòng)馬達(dá)二和氣動(dòng)單向閥均固定在機(jī)架上。
[0010]根據(jù)上述機(jī)械裝置的一種方形球閥自動(dòng)裝配系統(tǒng)的裝配方法，包括閥體夾緊、閥蓋旋緊、閥芯充氣和裝配完畢拆卸四個(gè)步驟；
[0011]閥體夾緊:將旋鈕、閥芯、閥蓋置于閥體中，閥體放置在四爪卡盤的中心位置，氣動(dòng)馬達(dá)一驅(qū)動(dòng)四爪卡盤對(duì)閥體夾緊到位；
[0012]閥蓋旋緊:電機(jī)通過主傳動(dòng)連接頭帶動(dòng)橡膠墊旋轉(zhuǎn)，橡膠墊與閥蓋型面配合，進(jìn)而帶動(dòng)閥蓋與閥體旋緊，設(shè)置在電機(jī)和主傳動(dòng)連接頭之間的扭矩傳感器對(duì)電機(jī)輸出扭矩進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)扭矩達(dá)到設(shè)定值時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0013]閥芯充氣:氣缸向下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)氣缸壓板對(duì)橡膠墊進(jìn)行壓緊，當(dāng)氣缸無法繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，停止對(duì)氣缸供氣，同時(shí)，外部高壓氣源經(jīng)氣動(dòng)單向閥對(duì)方形球閥的閥芯充氣，一定時(shí)間后氣源停止供氣，拉動(dòng)傳動(dòng)套筒，使傳動(dòng)套筒的方形孔與旋鈕上的方形塊相配合，氣動(dòng)馬達(dá)二啟動(dòng)通過旋鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)使閥芯處于關(guān)閉狀態(tài)；
[0014]裝配完畢拆卸:氣缸向上運(yùn)動(dòng)，氣缸壓板對(duì)橡膠墊施加的載荷被卸除，進(jìn)而氣動(dòng)馬達(dá)一反向轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)四爪卡盤卸除其卡爪施加在閥體上的夾緊力，拉動(dòng)傳動(dòng)套筒，卸除傳動(dòng)套筒和旋鈕的配合，最終將方形球閥卸下，裝配完畢，進(jìn)入下一個(gè)裝配循環(huán)過程。
[0015]有益效果:1、實(shí)現(xiàn)了方形閥裝配與充氣工序的一體化，簡(jiǎn)化了方形閥裝配及檢測(cè)的工藝流程；2、系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)方形閥的自動(dòng)裝配，提高方形閥裝配效率；3、相對(duì)于人工裝配過程中工人技能和經(jīng)驗(yàn)影響產(chǎn)品裝配質(zhì)量，自動(dòng)裝配系統(tǒng)可以較好地穩(wěn)定產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)同一批次產(chǎn)品裝配質(zhì)量的均一性；4、系統(tǒng)僅需要較少的人工輔助，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了裝配勞動(dòng)力。該裝配系統(tǒng)的機(jī)械裝置及裝配方法克服了現(xiàn)有方形閥裝配過程中存在的諸多不足。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的方形球閥的爆炸視圖；
[0017]圖2是本發(fā)明的方形球閥自動(dòng)裝配系統(tǒng)機(jī)械裝置等軸側(cè)視圖；
[0018]圖3是本發(fā)明的方形球閥自動(dòng)裝配系統(tǒng)機(jī)械裝置等軸主視圖；
[0019]圖4是本發(fā)明的橡膠墊主視圖；
[0020]圖5是本發(fā)明的橡膠墊左視圖；
[0021]圖6是本發(fā)明的主傳動(dòng)連接頭、氣缸壓板、橡膠墊和閥蓋等軸測(cè)視圖；
[0022]圖7是本發(fā)明的傳動(dòng)軸與球閥旋鈕等軸測(cè)圖。
[0023]圖中:1-機(jī)架，2-氣缸，3-氣動(dòng)馬達(dá)一，4-四爪卡盤，5-氣缸壓板，6-主傳動(dòng)連接頭，7-聯(lián)軸器，8-電機(jī)，9-方形球閥，10-橡膠墊，11-氣動(dòng)馬達(dá)二，12-傳動(dòng)套筒，13-氣動(dòng)單向閥，901-旋鈕，902-閥體，903-閥芯，904-閥蓋?！揪唧w實(shí)施方式】:
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
[0025]如圖1至7所示，一種方形球閥自動(dòng)裝配系統(tǒng)的機(jī)械裝置包括氣缸2、氣動(dòng)馬達(dá)一3、四爪卡盤4、氣缸壓板5、電機(jī)8、橡膠墊10、氣動(dòng)馬達(dá)二 11、傳動(dòng)套筒12和氣動(dòng)單向閥13。
[0026]四爪卡盤4與氣動(dòng)馬達(dá)一 3相連，夾緊和拆卸過程中，依靠氣動(dòng)馬達(dá)一 3對(duì)四爪卡盤4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，四爪卡盤4上方設(shè)置橡膠墊10，橡膠墊10的下表面設(shè)有與閥蓋904的型面孔相匹配的型面凸起，氣缸壓板5設(shè)置在橡膠墊10上方，電機(jī)8通過聯(lián)軸器7與主傳動(dòng)連接頭6的頂部相連，聯(lián)軸器7設(shè)有扭矩傳感器，主傳動(dòng)連接頭6的底部穿過氣缸壓板5并與橡膠墊10相連，四爪卡盤4的側(cè)面設(shè)置氣缸2和氣動(dòng)馬達(dá)二 11，氣缸2與氣缸壓板5相連，氣缸壓板5在氣缸2的帶動(dòng)下對(duì)橡膠墊10進(jìn)行壓緊，氣動(dòng)馬達(dá)二 11與傳動(dòng)套筒12的一端相連，對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)套筒12的另一端設(shè)有與旋鈕901上的方形塊