电极回转半径自适应阀门除屑整形机械手

文档序号:917552 发布日期:2021-03-02 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 电极回转半径自适应阀门除屑整形机械手 (Electrode turning radius self-adaptive valve scrap removing and shaping manipulator ) 是由 秦群 于 2020-10-12 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种电极回转半径自适应阀门除屑整形机械手,包括机架、Y轴位移装置、旋转卡紧装置、X轴位移装置、Z轴位移装置和除屑整形装置;Y轴位移装置安装在机架的竖直侧面上,旋转卡紧装置安装在Y轴位移装置的输出端上,X轴位移装置安装在机架的顶端,X轴位移装置安装在X轴位移装置的输出端上,除屑整形装置安装在Z轴位移装置的输出端上;除屑整形装置包括除屑整形连接座、旋转整形电机、电机安装座、定心电推杆、推杆安装座、定心基座、三个摆臂、拉杆、呈U形的变径驱动块、U形的间隙调整支架、变径导向轨、间隙电推杆、变径滑块、电极连接块和除屑整形电极;本发明能自适应匹配不同规格的孔径,提高阀门的除屑整形作业的效率。(The invention discloses an electrode turning radius self-adaptive valve chip removing and shaping manipulator which comprises a rack, a Y-axis displacement device, a rotary clamping device, an X-axis displacement device, a Z-axis displacement device and a chip removing and shaping device, wherein the Y-axis displacement device is connected with the X-axis displacement device; the X-axis displacement device is arranged at the output end of the X-axis displacement device, and the scrap removing and shaping device is arranged at the output end of the Z-axis displacement device; the scrap removing and shaping device comprises a scrap removing and shaping connecting seat, a rotary shaping motor, a motor mounting seat, a centering electric push rod, a push rod mounting seat, a centering base, three swing arms, a pull rod, a U-shaped reducing driving block, a U-shaped gap adjusting support, a reducing guide rail, a gap electric push rod, a reducing sliding block, an electrode connecting block and a scrap removing and shaping electrode; the invention can adaptively match the apertures with different specifications and improve the efficiency of the chip removing and shaping operation of the valve.)

电极回转半径自适应阀门除屑整形机械手

技术领域

本发明涉及一种电极回转半径自适应阀门除屑整形机械手。

背景技术

阀门在管道输送气体或液体等物质中主要起到控制作用,阀门在进行生产加工时经常需对其进行打孔作业,而阀门内腔与孔的内边缘连接交线处(即孔交线)容易积存少许粘连的碎屑,需要对碎屑进行清除,以及内孔口一般不做工艺处理,导致内孔口一般为锐角,影响阀门内物质流经内孔口的通过阻力,需要对内孔口进行整形处理,而阀门上有时会加工出多种规格的孔,从而导致了阀门碎屑清除以及整形作业时需要更换不同规格的工具,效率低下。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点,提供一种电极回转半径自适应阀门除屑整形机械手。

为实现上述目的,本发明的具体方案如下:

一种电极回转半径自适应阀门除屑整形机械手,包括机架、Y轴位移装置、旋转卡紧装置、X轴位移装置、Z轴位移装置和除屑整形装置;所述Y轴位移装置安装在机架的竖直侧面上,所述旋转卡紧装置安装在Y轴位移装置的输出端上,所述X轴位移装置安装在机架的顶端,所述X轴位移装置安装在X轴位移装置的输出端上,所述除屑整形装置安装在Z轴位移装置的输出端上;

所述除屑整形装置包括除屑整形连接座、旋转整形电机、电机安装座、定心电推杆、推杆安装座、定心基座、三个摆臂、拉杆、呈U形的变径驱动块、U形的间隙调整支架、变径导向轨、间隙电推杆、变径滑块、电极连接块和除屑整形电极;所述除屑整形连接座固定在Z轴位移装置的输出端上,所述电机安装座固定在除屑整形连接座上,所述旋转整形电极固定在电机安装座上,所述推杆安装座转动连接在电机安装座上并与旋转整形电极的输出端连接,所述定心电推杆固定在推杆安装座内,所述定心基座固定在推杆安装座的底部,三个所述摆臂等间隔分布,三个所述摆臂的中部均铰接在定心基座上,三个所述摆臂的一端均转动连接有定心滚轮,所述定心滚轮的表面为球面结构,所述拉杆的一端活动伸入定心基座内,所述拉杆的一端一一对应三个摆臂分别设置有条形孔,三个所述摆臂的另一端分别铰接在条形孔上,所述间隙调整支架的两端均固定在定心基座上,所述变径驱动块位于间隙调整支架的开口处,所述变径驱动块的两端分别设置有斜导向孔,所述拉杆通过变径销轴与变径驱动块两端的斜导向孔连接,所述间隙电推杆固定在间隙调整支架的底端,所述变径导向轨位于间隙调整支架内,所述变径导向轨的一端与间隙电推杆的输出端连接,所述拉杆的另一端依次活动贯穿变径导向轨、间隙调整支架的底端,所述变径滑块滑动连接在变径导向轨的另一端,所述变径滑块的顶面向上凸设有连接柱,所述连接柱活动贯穿于变径驱动块的底端,所述电极连接块固定在变径滑块上,所述除屑整形电极固定在电极连接块上。

其中,所述除屑整形装置还包括滑动导向架,所述滑动导向架活动连接在定心基座上,所述变径驱动块与滑动导向架固定连接。

其中,所述滑动导向架朝向定心基座延伸有两个导向杆,两个所述导向杆活动贯穿定心基座。

其中,所述变径导向轨的另一端设有U形缺口,所述U形缺口的两端分别设有滑槽,所述变径滑块的两端分别对应滑动连接在U形缺口两端的滑槽上。

其中,所述拉杆的一端一一对应三个摆臂向外延伸有三个连接耳,三个所述连接耳上分别开设有条形孔,三个所述摆臂的另一端一一对应通过条形孔与三个连接耳铰接。

其中,所述Y轴位移装置包括底座、Y轴驱动电机、螺杆、螺母和滑动板,所述底座固定在机架上,所述Y轴驱动电机固定在底座的一端上,所述螺杆的两端分别转动连接在底座上,所述Y轴驱动电机的一端与螺杆的一端传动连接,所述滑动板滑动连接在底座上,所述螺母螺纹连接在螺杆上并与滑动板固定连接。

其中,所述旋转卡紧装置包括旋转卡紧驱动电机和旋转夹头,所述旋转卡紧驱动电机固定在滑动板的底面,所述旋转夹头转动连接在滑动板的顶面并与旋转卡紧驱动电机传动连接。

本发明的有益效果为:与现有技术相比,本发明利用拉杆与变径驱动块的斜导向孔联动配合,使得三个摆臂上的定心滚轮与孔壁接触配合实现定心的同时驱动除屑整形电极实现变径,从而自适应匹配不同规格的孔径,无需更换不同规格的工具,提高整个除屑整形装置的定位和调整速度以及工作精度,通用性强,然后通过电弧放电原理对孔交线进行除屑作业以及对孔口进行整形倒钝处理,大大提高阀门的除屑整形作业的效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图;

图2是本发明的除屑整形装置的结构示意图;

图3是本发明的除屑整形装置的一剖面示意图;

图4是本发明的除屑整形装置的分解示意图;

图5是本发明的除屑整形装置中摆臂处于水平状态时的结构示意图;

图6是本发明的Y轴位移装置的结构示意图;

图7是本发明的旋转卡紧装置的结构示意图;

附图标记说明:1-机架;2-Y轴位移装置;2a-底座;2b-Y轴驱动电机;2c-螺杆;2d-螺母;2e-滑动板;3-旋转卡紧装置;3a-旋转卡紧驱动电机;3b-旋转夹头;4-X轴位移装置;5-Z轴位移装置;6-除屑整形装置;6a-除屑整形连接座;6b-旋转整形电机;6c-电机安装座;6d-定心电推杆;6e-推杆安装座;6f-定心基座;6g-摆臂;6h-拉杆;6h1-条形孔;6i-变径驱动块;6i1-斜导向孔;6j-间隙调整支架;6k-变径导向轨;6l-间隙电推杆;6m-变径滑块;6n-电极连接块;6p-除屑整形电极;6r-定心滚轮;6s-滑动导向架;6t-变径销轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明,并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至图7所示,本实施例所述的一种电极回转半径自适应阀门除屑整形机械手,包括机架1、Y轴位移装置2、旋转卡紧装置3、X轴位移装置4、Z轴位移装置5和除屑整形装置6;所述Y轴位移装置2安装在机架1的竖直侧面上,所述旋转卡紧装置3安装在Y轴位移装置2的输出端上,所述X轴位移装置4安装在机架1的顶端,所述X轴位移装置4安装在X轴位移装置4的输出端上,所述除屑整形装置6安装在Z轴位移装置5的输出端上;

所述除屑整形装置6包括除屑整形连接座6a、旋转整形电机6b、电机安装座6c、定心电推杆6d、推杆安装座6e、定心基座6f、三个摆臂6g、拉杆6h、呈U形的变径驱动块6i、U形的间隙调整支架6j、变径导向轨6k、间隙电推杆6l、变径滑块6m、电极连接块6n和除屑整形电极6p;所述除屑整形连接座6a固定在Z轴位移装置5的输出端上,所述电机安装座6c固定在除屑整形连接座6a上,所述旋转整形电极固定在电机安装座6c上,所述推杆安装座6e转动连接在电机安装座6c上并与旋转整形电极的输出端连接,所述定心电推杆6d固定在推杆安装座6e内,所述定心基座6f固定在推杆安装座6e的底部,三个所述摆臂6g等间隔分布,三个所述摆臂6g的中部均铰接在定心基座6f上,三个所述摆臂6g的一端均转动连接有定心滚轮6r,所述定心滚轮6r的表面为球面结构,所述拉杆6h的一端活动伸入定心基座6f内,所述拉杆6h的一端一一对应三个摆臂6g分别设置有条形孔6h1,三个所述摆臂6g的另一端分别铰接在条形孔6h1上,所述间隙调整支架6j的两端均固定在定心基座6f上,所述变径驱动块6i位于间隙调整支架6j的开口处,所述变径驱动块6i的两端分别设置有斜导向孔6i1,所述拉杆6h通过变径销轴6t与变径驱动块6i两端的斜导向孔6i1连接,所述间隙电推杆6l固定在间隙调整支架6j的底端,所述变径导向轨6k位于间隙调整支架6j内,所述变径导向轨6k的一端与间隙电推杆6l的输出端连接,所述拉杆6h的另一端依次活动贯穿变径导向轨6k、间隙调整支架6j的底端,所述变径滑块6m滑动连接在变径导向轨6k的另一端,所述变径滑块6m的顶面向上凸设有连接柱,所述连接柱活动贯穿于变径驱动块6i的底端,所述电极连接块6n固定在变径滑块6m上,所述除屑整形电极6p固定在电极连接块6n上。

本实施例的工作方式是:工作时,将待除屑整形作业的阀门放置在旋转卡紧装置3上,旋转卡紧装置3将阀门旋转并卡紧定位住,然后Y轴位移装置2带动阀门沿Y方向上移,直至阀门与除屑整形装置6相距一定高度后,然后X轴位移装置4带动除屑整形装置6沿X方向移动至阀门的正上方,使得除屑整形装置6对准阀门上的孔,然后Z轴位移装置5带动除屑整形装置6下探,使得除屑整形装置6伸入阀门的孔内,直至除屑整形装置6的除屑整形电极6p超过阀门内腔与孔的内边缘交线处,即除屑整形电极6p已经位于阀门内腔,然后定向电推杆驱动拉杆6h上移,使得三个摆臂6g在拉杆6h驱动下由竖直状态向水平状态摆动,直至摆臂6g上的定心滚轮6r与孔的孔壁接触,以孔壁为定心基准,降低各个位移装置的定位精度要求,同时利于提高除屑整形电极6p对孔口整形的同轴性和均匀性,与此同时,变径销轴6t随着拉杆6h上移过程中,沿着变径驱动块6i上的斜导向孔6i1移动,使得变径驱动块6i向外推出,变径驱动块6i向外推出时会驱动变径滑块6m相对变径导向轨6k滑动,变径滑块6m又会经由电极连接块6n带动除屑整形电极6p伸出,即调整除屑整形电极6p的回转半径,从而使得除屑整形电极6p自适应孔的内径大小,如此完成定心和变径过程,然后间隙电推杆6l经由变径导向轨6k带动除屑整形电极6p进行微调,调整除屑整形电极6p与孔交线之间的间隙(即放电间隙),然后旋转整形电机6b经由推杆安装座6e、定心基座6f带动除屑整形电极6p旋转,然后除屑整形电极6p通电产生电弧对孔交线上的碎屑进行清除作业,然后控制除屑整形电极6p通电大小,对孔口进行倒钝整形处理,如此便完成一个孔位的除屑整形作业,然后定心电推杆6d带动拉杆6h推出,使得三个摆臂6g和除屑整形电极6p回归初始状态,然后在Z轴位移装置5和X轴位移装置4的带动下以及Y轴位移装置2和旋转卡紧装置3的共同协作下,进行阀门下一个孔位的除屑整形作业。

本实施例利用拉杆6h与变径驱动块6i的斜导向孔6i1联动配合,使得三个摆臂6g上的定心滚轮6r与孔壁接触配合实现定心的同时驱动除屑整形电极6p实现变径,从而自适应匹配不同规格的孔径,无需更换不同规格的工具,提高整个除屑整形装置6的定位和调整速度以及工作精度,通用性强,然后通过电弧放电原理对孔交线进行除屑作业以及对孔口进行整形倒钝处理,大大提高阀门的除屑整形作业的效率。

本实施例利用电弧放电能量密度高、工作效率高以及电极形状与孔口吻合的特点,使得孔口倒钝均匀、无毛刺,且能够通过控制除屑整形电极6p在调整到位前电路断开,避免了对阀门内腔造成损伤,更安全、可靠;同时利用间隙电推杆6l调整放电间隙以及通过调节电流大小,可精确控制孔口倒钝尺寸规格,结构灵活。

另外,本实施例采用从阀门的孔内伸入进行作业,还能以便观察除屑整形装置6的工作。

本实施例中,所述X轴位移装置4为直线电机运动机构,Z轴位移装置5通过一个转接架安装在直线电机运动机构的输出端上,所述Z轴位移装置5包括电动推杆和升降架,电动推杆安装在转接架上,升降架通过直线轴承活动贯穿转接架,电动推杆的输出端与升降架固定连接,除屑整形装置6固定在升降架上,如此通过电动推杆带动升降架移动,从而实现除屑整形装置6在Z方向的位置调整。

如图2、图4和图5所示,基于上述实施例的基础上,进一步地,所述除屑整形装置6还包括滑动导向架6s,所述滑动导向架6s活动连接在定心基座6f上,所述变径驱动块6i与滑动导向架6s固定连接。如此设置,使得变径驱动块6i连接在定心基座6f上,从而变径驱动块6i移动更平稳,保障除屑整形电极6p的回转半径的调整精度。

如图2、图4和图5所示,基于上述实施例的基础上,进一步地,所述滑动导向架6s朝向定心基座6f延伸有两个导向杆,两个所述导向杆活动贯穿定心基座6f。通过设置导向杆,使得滑动导向架6s相对定心基座6f移动时稳定、可靠,确保变径驱动块6i移动平稳。

基于上述实施例的基础上,进一步地,所述变径导向轨6k的另一端设有U形缺口,所述U形缺口的两端分别设有滑槽,所述变径滑块6m的两端分别对应滑动连接在U形缺口两端的滑槽上。工作时,变径滑块6m通过滑槽相对变径导向轨6k滑动,从而实现除屑整形电极6p的回转半径的自适应调整,结构也更紧凑,以便伸入孔内。

基于上述实施例的基础上,进一步地,所述拉杆6h的一端一一对应三个摆臂6g向外延伸有三个连接耳,三个所述连接耳上分别开设有条形孔6h1,三个所述摆臂6g的另一端一一对应通过条形孔6h1与三个连接耳铰接。当拉杆6h上下移动时,拉杆6h通过连接耳推动摆臂6g以摆臂6g与定心基座6f之间的铰接点为支点进行摆动,从而实现摆臂6g与拉杆6h之间的联动,同时连接耳上设置条形孔6h1使得摆臂6g的另一端活动铰接在拉杆6h上,以抵消拉杆6h上下移动产生的高度差。

如图6所示,基于上述实施例的基础上,进一步地,所述Y轴位移装置2包括底座2a、Y轴驱动电机2B、螺杆2c、螺母2d和滑动板2e,所述底座2a固定在机架1上,所述Y轴驱动电机2B固定在底座2a的一端上,所述螺杆2c的两端分别转动连接在底座2a上,所述Y轴驱动电机2B的一端与螺杆2c的一端传动连接,所述滑动板2e滑动连接在底座2a上,所述螺母2d螺纹连接在螺杆2c上并与滑动板2e固定连接。具体地,滑动板2e底面的两侧分别通过直线导轨与滑动块配合与底座2a滑动连接,使得滑动板2e沿Y方向移动过程中稳定、可靠,工作时,Y轴驱动电机2B经由螺杆2c、螺母2d配合带动滑动板2e沿Y方向移动,滑动板2e带动旋转卡紧装置3移动,从而带动卡紧在旋转卡紧装置3上的阀门沿Y方向调整位置。

如图7所示,基于上述实施例的基础上,进一步地,所述旋转卡紧装置3包括旋转卡紧驱动电机3a和旋转夹头3b,所述旋转卡紧驱动电机3a固定在滑动板2e的底面,所述旋转夹头3b转动连接在滑动板2e的顶面并与旋转卡紧驱动电机3a传动连接。工作时,将待除屑整形作业的阀门放置在旋转夹头3b上,然后旋转卡紧驱动电机3a带动旋转夹头3b转动,使得旋转夹头3b逐渐将阀门卡紧定位住,然后在Y轴位移装置2的带动下沿Y方向移动,同时在需要对不同位置的孔位进行作业时,同样旋转卡紧驱动电机3a驱动旋转夹头3b带动阀门旋转运动,来调整阀门的位置,使得需要进行除屑整形作业的孔位于除屑整形装置6正对,而旋转卡紧驱动电机3a带动旋转夹头3b反向旋转运动时,即可松开阀门,以便卸料。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,包含在本发明专利申请的保护范围内。

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