一种污水净化系统用多通阀的加工设备的制作方法

本发明涉及机械加工设备技术领域，具体涉及一种污水净化系统用多通阀的专用钻孔加工设备。

背景技术：

随着工业化的进一步深入，以及城市的逐步扩大，产生的各种污水也随之增加，为了保护环境，实现可待续发展，其污水净化已成为人们生产生活中必不可少的一个重要环节。近年来，我国污水处理行业突飞猛进，整体发展处于快速增长期，主要表现在污水处理设备设施越来越多样化、污水处理能力迅速扩张、污水处理率稳步提高、污水处理量快速增长等方面。城镇污水处理设施建设推动了环保产业发展，到2020年城市污水处理率将不低于90％，在对生产污水和生活污水进行过滤净化处理的过程中，产生了多种多样的污水净化设施设备及净化系统。在较复杂的污水净化处理设备及系统中，经常需要用到多通进水阀，在污水净化处理设备或系统的前端设置多通进水阀，以收集多路需要处理的污水，使之多路污水均汇集进入污水处理系统中进行净化处理,如专利号为2016201262839的中国实用新型专利文献所公开的一种用于水净化系统的五通阀；也有一些工业污水净化处理设备，在对污水进行净化处理的后端设置有多通水阀，以将净化处理后的水源分多路送去需要用水之处，一般是根据其净化处理过程中所处理的等级不同，将净化后的不同纯净度的污水分多路输送至各种具有不同使用需求之处。

在这些较大型或较复杂的污水净化系统中使用的多通水阀，其阀体的外形通常均呈轴向状或柱向状，在其圆周上需要开设多个过水孔，这种在轴状阀体的圆周上开设多个过孔，对于钢质或铜质的阀体，其目前的加工方法是在通用加工设备上装夹阀体，在阀体外圆周上逐一进行钻孔，每钻一个孔，需取下阀体重新换位再进行装夹，其加工效率较低，且多次换位装夹，也容易导致在阀体外圆周上钻孔的定位精度较低。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种针对多通阀的专用钻孔加工设备，以对污水净化系统或设备中用到的多通水阀进行自动钻孔加工，在一次装夹过程中，即可加工完阀体圆周上全部的过水孔，其在自动化程度、定位精度和加工效率等方面，均优于现有的通用钻孔加工设备。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下:

一种污水净化系统用多通阀的加工设备，其包括：

一床体，所述的床体水平设置；

一控制装置，所述的控制装置设置于床体长度方向上一端侧；

一操作装置，所述的操作装置设置于床体长度方向的另一端侧，上述的床体设置于控制装置与操作装置之间，所述的控制装置、床体以及操作装置之间形成用于加工工件的工作区；

一自动钻孔装置，所述的自动钻孔装置沿床体的长度方向活动设置于上述的工作区内；

其中，所述的控制装置可接收人工编程，并向自动钻孔装置发送控制信号，所述的自动钻孔装置可接收并识别控制装置发送的控制信号，并对工件进行钻孔作业；

作为本发明的进一步改进，所述的控制装置包括竖直布置于地面上的控制台以及设置于控制台与操作装置之间的丝杆组件；所述的丝杆组件包括第一丝杆、第二丝杆，其中第一丝杆、第二丝杆呈上下布置，所述的第一丝杆、第二丝杆的中心轴线相互平行，并且均与床体的长度方向平行，所述的控制台内还设置有驱动第一丝杆绕自身轴线转动的动力供应装置，所述的第一丝杆的驱动端安装有第一皮带轮，所述的第二丝杆的驱动端安装有与第一皮带轮等径的第二皮带轮，所述的第一皮带轮与第二皮带轮之间通过同步带传动；上述的自动钻孔装置沿第一丝杆的长度方向活动设置于丝杆组件上。

所述的控制装置还包括设置于控制台上的编程系统，所述的编程系统可接受操作人员的编译，并且向上述动力供应装置以及自动钻孔装置发出控制信号。

作为本发明的进一步改进，所述的操作装置包括竖直布置的操作台，上述的丝杆组件转动设置于控制台与操作台之间，所述的操作台上开设有与上述工作区连通的进料口，所述的进料口呈圆形，所述的操作台上还设置有对工件进行夹紧的夹紧机构，所述的夹紧机构沿进料口的径向活动安装于进料口上，所述的夹紧机构采用全自动控制，所述的操作台上设置有与夹紧机构匹配的控制开关，所述的控制开关可接收外力的触发，并实现夹紧机构在夹紧状态和释放状态之间的切换。

作为本发明的进一步改进，上述的控制台上还设置有辅助定位夹紧结构，所述的控制台与操作台相对的端面上还开设有定位夹槽，其中定位夹槽的深度方向与第一丝杆的长度方向平行，所述的定位夹槽呈圆锥状，并且定位夹槽的槽口沿其深度方向逐渐变小，所述的定位夹槽与上述的进料口同轴布置。

作为本发明的进一步改进，所述的自动钻孔装置包括沿第一丝杆的长度方向活动设置于丝杆组件上的平移机构，所述的平移机构可在丝杆组件的驱动下沿第一丝杆的长度方向做往复运动；所述的平移机构包括与上述进料口同轴布置的平移轮圈以及设置于平移轮圈，所述的平移轮圈上环设有与其同轴布置的卡槽，上述的环动机构活动安装于所述的卡槽内，所述的平移机构还包括设置于丝杆组件与平移轮圈之间的传动元件，所述的传动元件包括与平移轮圈内圈固定连接的安装块以及设置于安装块与丝杆组件之间的连接元件，所述的连接元件上开设有与丝杆组件匹配的螺纹孔，丝杆组件在绕自身轴线转动时，可驱动平移轮圈沿着平行第一丝杆的长度方向做往复运动；

所述的自动钻孔装置还包括环动机构，所述的环动机构沿平移轮圈的圆周方向活动安装于平移轮圈上，并且所述的环动机构可沿着平移轮圈的圆周方向进行360度的旋转运动，所述的环动机构包括沿平移轮圈圆周方向与卡槽构成滑动导向配合的卡接元件、安装于卡接元件上且用于驱动卡接元件沿平移轮圈圆周方向运动的电机一以及设置于卡接元件与平移机构之间且用于传动驱动力的传动组件；

所述的传动组件包括同轴环设于平移轮圈外圆面的齿圈、转动设置于卡接元件上并且与齿圈啮合的齿轮，所述的齿轮位于齿圈与卡接元件之间，其中，所述的齿轮的旋转轴线与平移轮圈的中心轴线平行布置，所述的齿轮的输入端通过联轴器与上述的电机一联接；所述的电机一上还安装有用于接收并处理编程系统发送的控制信号的控制传感器一，所述的控制传感器一可控制电机一在工作状态以及停止状态之间的切换，同时，所述的控制传感器一可控制电机一在正转和反转之间的切换。

作为本发明的进一步改进，所述的卡接元件与卡槽配合的端面还安装有可绕自身轴线转动的滑辊，其中滑辊的中心轴线与平移轮圈的中心轴线平行布置。

作为本发明的进一步改进，所述的自动钻孔装还包括伸缩机构，所述的伸缩机构安装于所述的环动机构上，并且可沿平移轮圈的径向做往复运动，所述的伸缩机构包括第三丝杆以及驱动第三丝杆绕自身轴线转动的电机二，其中，所述的第三丝杆的中心轴线沿平移轮圈的径向布置，所述的伸缩机构与上述的传动元件沿平移轮圈的轴向分置于平移轮圈一侧，所述的卡接元件上设置有水平布置的安装板，所述的第三丝杆转动设置于安装板上，所述的电机二固定设置于安装板上，并且所述的电机二的输出轴端通过联轴器与第三丝杆的驱动端联结，所述的安装板上还设置有用于接收并处上述理编程系统发送的控制信号的控制传感器二，所述的控制传感器二可控制电机二在工作状态以及停止状态之间的切换，同时，所述的控制传感器二可控制电机二在正转和反转之间的切换。

作为本发明的进一步改进，所述的自动钻孔装置还包括安装于伸缩机构上的钻孔机构，所述的钻孔机构包括设置于第三丝杆上的驱动板，所述的驱动板上安装有与第三丝杆匹配的丝母，第三丝杆绕自身轴线转动可推动驱动板沿平行于第三丝杆的方向做往复运动，所述的钻孔机构还包括安装于驱动板上的电机三，其中电机三的输出轴轴线与第一丝杆的中心轴线平行布置，所述的电机三上还安装有用于接收并处上述理编程系统发送的控制信号的控制传感器四，所述的控制传感器四可控制电机三在工作状态以及停止状态之间的切换，同时，所述的控制传感器四可控制电机三在正转和反转之间的切换；

所述的钻孔机构还包括设置于电机三输出端的钻体，所述的钻体包括固定板，所述的固定板安装于电机三上，所述的钻体还包括与固定板可拆卸连接的钻体本体，其中设置于钻体本体上的钻头的旋转轴线与第三丝杆的中心轴线平行布置，所述的钻体本体上还匹配安装有用于接收并处上述理编程系统发送的控制信号的控制传感器三，所述的控制传感器三可控制钻体本体在工作状态以及停止状态之间的切换。

作为本发明的进一步改进，上述的伸缩机构中还设置有导向组件，所述的导向组件包括固定设置于安装板上并且与第三丝杆平行间隔布置的导向滑杆，所述的第三丝杆与导向滑杆的悬置端共面布置，并且在该端部匹配安装有端板，所述的驱动板上匹配开始有与导向滑杆构成滑动导向配合的滑孔。

作为本发明的进一步改进，所述的进料口处配备有安全门，所述的控制装置上还安装有与安全门匹配的警示系统，所述的警示系统在安全门处于开启状态时，提供红色警示显示，在安全门处于闭合锁紧状态时，提供绿色灯光显示。

本发明与现有技术相比，取得的进步以及优点在于本发明的自动化程度较高，且具有很好的安全性，并适应大批量的工件加工，具有生产效率高、加工精度高、钻孔的定位精度高等有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明进料口的布置示意图。

图3为本发明的内部结构示意图。

图4为本发明自动钻孔装置的布置示意图。

图5为本发明自动钻孔装置的结构示意图。

图6为本发明的平移机构、环动机构、伸缩机构以及钻孔机构之间的配合示意图。

图7为本发明的平移机构、环动机构以及伸缩机构之间的配合示意图。

图8为本发明平移机构的结构示意图。

图9为本发明环动机构与伸缩机构之间的配合示意图。

图10为本发明环动机构的内部结构示意图。

图11为本发明环动机构的外部结构示意图。

图12为本发明的环动机构、伸缩机构以及钻孔机构之间的配合示意图。

图13为本发明钻孔机构的结构示意图。

图中标示为：

100、床体；

200、控制装置；210、第一丝杆；220、第二丝杆；230、编程系统；240、警示灯；250、定位夹槽；

300、操作装置；310、操作台；311、进料口；312、夹紧机构；313、控制开关；320、安全门；

400、自动钻孔装置；410、平移机构；411、平移轮圈；412、卡槽；413、齿圈；415、传动元件；415a、安装块；415b、连接元件；415bb、螺纹孔；420、环动机构；421、卡接元件；421a、滑辊；422、齿轮；423、电机一；424、控制传感器一；430、伸缩机构；431、第三丝杆；432、电机二；433、控制传感器二；434、安装板；435、导向滑杆；436、端板；440、钻孔机构；441、驱动板；442、钻体；442a、控制传感器三；443、电机三。

具体实施方式

如图1至图13所示，一种污水净化系统用多通阀的加工设备，主要应用于对污水净化系统内设的多通阀的阀体上的径向孔进行钻孔加工，具体是在其呈圆轴状的阀体的圆周上进行钻孔，该加工设备具体包括：

一床体100，所述的床体100水平设置于地面上；

一控制装置200，所述的控制装置200设置于床体100长度方向上的一端侧；

一操作装置300，所述的操作装置300设置于床体100长度方向的另一端侧，上述的床体100设置于控制装置200与操作装置300之间，所述的控制装置200、床体100以及操作装置300之间形成用于加工工件的工作区；

一自动钻孔装置400，所述的自动钻孔装置400沿床体100的长度方向活动设置于上述的工作区内；

其中，所述的控制装置200可接收人工编程，并向自动钻孔装置400发送控制信号，所述的自动钻孔装置400可接收并识别控制装置200发送的控制信号，并对工件进行钻孔作业。

具体地，如图3、4所示，所述的控制装置200包括竖直布置的控制台以及设置于控制台与操作装置300之间的丝杆组件；所述的丝杆组件包括第一丝杆210、第二丝杆220，其中第一丝杆210、第二丝杆220呈上下布置，所述的第一丝杆210、第二丝杆220的中心轴线相互平行，并且均与床体100的长度方向平行，所述的控制台内还设置有驱动第一丝杆210绕自身轴线转动的动力供应装置，为了保证第一丝杆210和第二丝杆220转动的同步性，本实施例采用一个动力源同时驱动第一丝杆210、第二丝杆220运动的方案，具体的，所述的第一丝杆210的驱动端安装有第一皮带轮，所述的第二丝杆220的驱动端安装有与第一皮带轮等径的第二皮带轮，所述的第一皮带轮与第二皮带轮之间通过同步带传动；上述的自动钻孔装置400沿第一丝杆210的长度方向设置于丝杆组件上，在自动钻孔装置400的上下两端，设置有分别与第一丝杆210和第二丝杆220相匹配的螺纹孔，通过第一丝杆210和第二丝杆220的转动，能驱动自动钻孔装置400在第一丝杆210和第二丝杆220上面进行左右移动。

当然，第一丝杆210、第二丝杆220这两根杆，也可以采用其中一根是丝杆，另一根是光杆的结构，当采用其一根是丝杆，另一根是光杆的结构时，则只需上面的丝杆旋转，下面的光杆固定而不转动。只是采用一根丝杆、另一根光杆的传统结构，会使自动钻孔装置400左右移动的定位精度变差。而采用上下两根都为丝杆的创新结构，只要第一丝杆210和第二丝杆220的旋转同步，同样能驱动自动钻孔装置400在丝杆上的左右移动，且其移动的定位精度会比一光杆、一丝杆的移动精度显著提高，从而能显著提升在工件上钻孔的位置精度。

所述的控制装置200还包括设置于控制台上的编程系统230，所述的编程系统230可接受操作人员的编译，并且可分别向上述的动力供应装置以及自动钻孔装置400发出控制信号。

所述的操作装置300包括竖直布置的操作台310，上述的丝杆组件转动设置于控制台与操作台310之间，所述的操作台310上开设有与上述工作区连通的进料口311，优选的，所述的进料口311呈圆形，所述的操作台310上还设置有对工件进行夹紧的夹紧机构312，具体的，所述的夹紧机构312沿进料口的径向活动安装于进料口311上，为了提高操作的安全性，保护工人的安全，所述的夹紧机构312采用全自动控制，所述的操作台310上设置有与夹紧机构312匹配的控制开关313，所述的控制开关313可接收外力的触发，并实现夹紧机构312在夹紧状态和释放状态之间的切换。

更为优化地，为了进一步提高工件的稳定性，从而提高钻孔的精度，上述的控制台上还设置有辅助定位夹紧结构，具体的，所述的控制台与操作台310相对的端面上还开设有定位夹槽250，其中定位夹槽250的深度方向与第一丝杆210的长度方向平行，所述的定位夹槽250呈圆锥状，并且定位夹槽250的槽口沿其深度方向逐渐变小，这样设计的有益效果在于，利用圆锥面的特殊物理特性对圆管类工件进行定位夹紧；尤为重要的是，所述的定位夹槽250与上述的进料口311同轴布置。

如图3至图7所示，所述的自动钻孔装置400包括沿第一丝杆210的长度方向活动设置于丝杆组件上的平移机构410和环动机构420，所述的平移机构410可在丝杆组件的驱动下沿第一丝杆210的长度方向做往复运动；具体的，所述的平移机构410包括与上述进料口311同轴布置的平移轮圈411以及设置于平移轮圈411外圆周面上的齿圈413，所述的平移轮圈411上环设有与其同轴布置的卡槽412，上述的环动机构420活动安装于所述的卡槽412内，所述的平移机构410还包括设置于丝杆组件与平移轮圈411之间的传动元件415，具体的，所述的传动元件415包括与平移轮圈411内圈固定连接的安装块415a以及设置于安装块415a与丝杆组件之间的连接元件415b，所述的连接元件415b上开设有与丝杆组件匹配的螺纹孔415bb，丝杆组件在绕自身轴线转动时，可驱动平移轮圈411沿着平行第一丝杆210的长度方向做往复运动。

所述的环动机构420沿平移轮圈411的圆周方向活动的安装于平移轮圈411上，并且所述的环动机构420可沿着平移轮圈411的圆周方向进行360度的旋转运动，具体的，所述的环动机构420包括沿平移轮圈411圆周方向与卡槽412构成滑动导向配合的卡接元件421、安装于卡接元件421上且用于驱动卡接元件421沿平移轮圈411圆周方向运动的电机一423以及设置于卡接元件421与平移机构410之间且用于传动驱动力的传动组件。

更为具体地，所述的传动组件包括同轴环设于平移轮圈411外圆面的齿圈413、转动设置于卡接元件421上并且与齿圈413啮合的齿轮422，所述的齿轮422位于齿圈413与卡接元件421之间，其中优选的方案是所述的齿轮422的旋转轴线与平移轮圈421的中心轴线平行布置，所述的齿轮422的输入端通过联轴器与上述的电机一423的旋转轴联接；所述的电机一423上还安装有用于接收并处理编程系统230发送的控制信号的控制传感器一424，所述的控制传感器一424可控制电机一423在工作状态以及停止状态之间的切换，同时，所述的控制传感器一424可控制电机一423在正转和反转之间的切换。

更为优化地，为了减小卡接元件421与卡槽412之间的摩擦力，所述的卡接元件421与卡槽412配合的端面还安装有可绕自身轴线转动的滑辊421a，其中滑辊421a的中心轴线与平移轮圈411的中心轴线平行布置。

所述的自动钻孔装置400还包括伸缩机构430，所述的伸缩机构430安装于所述的环动机构420上，并且可沿平移轮圈411的径向做往复运动，从而可以对不同管径的工件以及不同深度要求的工件进行钻孔作业，具体的，所述的伸缩机构430包括第三丝杆431以及驱动第三丝杆431绕自身轴线转动的电机二432，其中，所述的第三丝杆431的中心轴线沿平移轮圈411的径向布置，更为具体的，所述的伸缩机构430与上述的传动元件415沿平移轮圈411的轴向分置于平移轮圈411一侧，所述的卡接元件421上设置有水平布置的安装板434，所述的第三丝杆431转动设置于安装板434上，所述的电机二432固定设置于安装板434上，并且所述的电机二432的输出轴端通过联轴器与第三丝杆431的驱动端联结，所述的安装板434上还设置有用于接收并处理上述理编程系统230发送的控制信号的控制传感器二433，所述的控制传感器二433可控制电机二432在工作状态以及停止状态之间的切换，同时，所述的控制传感器二433可控制电机二432在正转和反转之间的切换。

如图12、13所示，所述的自动钻孔装置400还包括安装于伸缩机构430上的钻孔机构440，具体的，所述的钻孔机构440包括设置于第三丝杆431上的驱动板441，所述的驱动板441上安装有与第三丝杆431匹配的丝母，第三丝杆431绕自身轴线转动，可推动驱动板441沿平行于第三丝杆431的方向做往复运动，所述的钻孔机构440还包括安装于驱动板441上的电机三443，其中电机三443的输出轴轴线与第一丝杆210的中心轴线平行布置，所述的电机三443上还安装有用于接收并处上述理编程系统230发送的控制信号的控制传感器四，所述的控制传感器四可控制电机三443在工作状态以及停止状态之间的切换，同时，所述的控制传感器四可控制电机三443在正转和反转之间的切换。

所述的钻孔机构440还包括设置于电机三443输出端的钻体442，具体的，所述的钻体442包括固定板，所述固定板安装于电机三443上，在钻体442内设置有锥齿轮传动机构，通过钻体442能将电机三443中的电机轴的旋转运动转化为钻体442中的钻头的旋转运动。所述的钻体442还包括与固定板可拆卸连接的钻体本体，其中设置于钻体本体上的钻头的旋转轴线与第三丝杆431的中心轴线平行布置，所述的钻体本体上还匹配安装有用于接收并处理上述理编程系统230发送的控制信号的控制传感器三442a，所述的控制传感器三442a可控制钻体本体在工作状态以及停止状态之间的切换。

更为优化地，为了提高钻孔机构440沿平移轮圈411径向运动的平稳性，上述的伸缩机构430中还设置有导向组件，具体的，所述的导向组件包括固定设置于安装板434上并且与第三丝杆431平行间隔布置的导向滑杆，所述的第三丝杆431与导向滑杆435的悬置端共面布置，并且在该端部匹配安装有端板436，所述的驱动板441上匹配开设有与导向滑杆435构成滑动导向配合的滑孔。

更为完善地，为了进一步提高生产的安全性，所述的进料口311处配备有安全门320，所述的控制装置200上还安装有与安全门320匹配的警示系统240，所述的警示系统240在安全门320处于开启状态时，提供红色警示显示，在安全门320处于闭合锁紧状态时，提供绿色灯光显示。

工作原理：实际工作时，操作人员将安全门320打开，并将待加工的工件与进料口311处于同轴状态，操作人员对工件施加平行于第一丝杆210且由进料口311指向定位夹槽250的推力，该推力推动工件依次穿过进料口311、平移轮圈411后进入床体100内，直至工件远离手部的端侧进入定位夹槽250并与定位夹槽250抵实接触为止，此时，撤去外力，在自身重力的作用下工件靠近进料口311的端侧与夹紧机构312接触，操作人员通过控制开关，使得夹紧机构312由释放状态完成向夹紧状态的切换，操作人员将安全门320关闭并锁紧，操作人员将工件的相关定位/定形尺寸(长度、直径等)输入编程系统230中，并同时将需要在工件上进行钻孔的相关尺寸(位置、角度等)输入编程系统230中，编程系统230控制钻孔装置400按照操作人员输入的钻孔数据对工件进行自动、精确的钻孔作业，加工结束后，操作人员将安全门320钻孔，并通过控制开关313使得夹紧机构312由夹紧状态向释放状态切换，随后，操作人员将工件从床体100内取出，并放入新的待加工工件，如此反复进行。

作为对本发明实施方式应用范围的进一步拓展，本实施方式提出的加工设备，另外还可以用于其他需要在轴状圆周上进行钻孔加工的工件，比如对锁芯上的排孔进行钻孔加工，或用于对管腔类音乐乐器上排孔的加工，如笛子上面的排孔、单簧管上面的排孔加工等。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅是为了便于描述。