一种用于加工三偏心蝶阀的智能机械手臂及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工设备领域，具体是一种用于加工三偏心蝶阀的智能机械手臂及其使用方法。
【背景技术】
[0002]目前传统的三偏心蝶阀密封面加工工艺如图3所示。首先把带有角度α的胎具安装到主轴卡盘上，然后把阀板固定在胎具上。把刀具倾斜角度β。加工密封面时，主轴按一定速度V旋转，刀具沿直线进给，对阀板密封面进行切削。
[0003]因为阀板倾斜放置，所以当主轴旋转一圈，刀具与密封面只接触I次或2次。而刀具进给速度很慢，主轴大部分时间都在空转。以DN2000三偏心蝶阀为例，其刀具进给距离为S=I 15.68mm，进给速度V=0.16mm/s。刀具完成一次进给的时间T1=S/V=115.68/0.16=723so加工密封面一般进行2次粗加工，一次精加工，所以完成加工需要总时间为:Τ=?\*3=21698。
[0004]传统的加工方法存在加工效率低下，生产成本高的问题。尤其在批量生产条件下，影响公司效益。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种生产效率高、节约成本的用于加工三偏心蝶阀的智能机械手臂及其使用方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种用于加工三偏心蝶阀的智能机械手臂，包括PLC、滑块、刀杆、支撑座、减速机、伺服电机、导轨座、刀架、底座与防尘盖，刀架的一端设有刀杆，另一端通过螺母连接滚珠丝杠，刀架的上方安装防尘盖，刀架的下方安装固定在导轨座上的滑块，导轨座通过底座连接支撑座，支撑座的一端连接滚珠丝杠，另一端通过减速机连接伺服电机，支撑座上还依次通过挡圈、止动垫圈、圆螺母安装联轴器，PLC还与伺服电机连接。
[0007]所述用于加工三偏心蝶阀的智能机械手臂的使用方法，根据三偏心蝶阀图纸尺寸，计算出主轴旋转时，密封面上的点沿刀架切削方向的速度曲线；把曲线程序输入PLC，从而控制伺服电机带动滚珠丝杠转动，推动螺母和滑块沿导轨座往复运动，实现刀架按规定的速度曲线转动。
[0008]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明解决了现有技术中的生产效率低、成本高的问题。本发明具有生产效率高，节约成本等优点，生产效率提高5.7倍，大幅提高公司生产效益。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明使用不意图； 图3是现有技术对阀板加工工艺示意图；
图4是本发明实施例1每一份内智能机械手臂应进给的距离图；
图5是主轴旋转一转内智能机械手臂刀具的速度曲线图；
图中:1-滑块、2-刀杆、3-螺母、4-滚珠丝杠、5-支撑座、7-挡圈、8-止动垫圈、9-圆螺母、10-减速机、11-伺服电机、12-联轴器、13-导轨座、14-刀架、15-底座、16-防尘盖、17-阀板、18-主轴、19-刀具、20-智能机械手臂。
【具体实施方式】
[0010]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0011]请参阅图1，一种用于加工三偏心蝶阀的智能机械手臂，包括PLC、滑块1、刀杆2、支撑座5、减速机10、伺服电机11、导轨座13、刀架14、底座15与防尘盖16，刀架14的一端设有刀杆2，另一端通过螺母3连接滚珠丝杠4，刀架14的上方安装防尘盖16，刀架14的下方安装固定在导轨座13上的滑块1，导轨座13通过底座15连接支撑座5，支撑座5的一端连接滚珠丝杠4，另一端通过减速机10连接伺服电机11，支撑座5上还依次通过挡圈7、止动垫圈8、圆螺母9安装联轴器12，PLC还与伺服电机11连接。
[0012]根据三偏心蝶阀图纸尺寸，计算出主轴旋转时，密封面上的点沿刀架14切削方向的速度曲线；把曲线程序输入PLC，从而控制伺服电机11带动滚珠丝杠4转动，推动螺母3和滑块I沿导轨座13往复运动，实现刀架14按规定的速度曲线转动。
[0013]把本发明固定在车床原来的刀架上，让刀架带动智能机械手臂，一起完成刀具进给，其中刀架按匀速进给，智能机械手臂按计算出的速度曲线进给，从而实现刀具一直沿密封面对阀体或阀板进行连续切削。具体方案如图2所示。
[0014]以DN2000三偏心蝶阀为例，其刀具进给距离为S=20mm，进给速度V=0.16mm/s。刀具完成一次进给的时间Tl=S/V=20/0.16=125s?加工密封面一般进行2次粗加工，一次精加工，所以完成加工需要总时间为:T=Tl*3=375s。
[0015]实施例1
本发明实施例中，以DN2000三偏心蝶阀为例，将主轴旋转的一圈360°分成30等份，每份为15°，计算出每一份内智能机械手臂应进给的距离。如图4所示。
[0016]设定主轴转速为10转/分，即为6秒/转；可以求得主轴旋转15°的时间为0.2秒。由此可以计算出主轴每旋转15度，刀具进给的平均速度，从而得到主轴旋转一转内智能机械手臂刀具的速度曲线，如图5所示。
[0017]最后把速度曲线写入PLC，在智能机械手臂自动进给的同时，控制车床刀架进行进给，从而实现高效加工。
[0018]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0019]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种用于加工三偏心蝶阀的智能机械手臂，其特征在于，包括PLC、滑块、刀杆、支撑座、减速机、伺服电机、导轨座、刀架、底座与防尘盖，刀架的一端设有刀杆，另一端通过螺母连接滚珠丝杠，刀架的上方安装防尘盖，刀架的下方安装固定在导轨座上的滑块，导轨座通过底座连接支撑座，支撑座的一端连接滚珠丝杠，另一端通过减速机连接伺服电机，支撑座上还依次通过挡圈、止动垫圈、圆螺母安装联轴器，PLC还与伺服电机连接。2.一种如权利要求1所述的用于加工三偏心蝶阀的智能机械手臂的使用方法，其特征在于，根据三偏心蝶阀图纸尺寸，计算出主轴旋转时，密封面上的点沿刀架切削方向的速度曲线；把速度曲线程序输入PLC，从而控制伺服电机带动滚珠丝杠转动，推动螺母和滑块沿导轨座往复运动，实现刀架按规定的速度曲线转动。
【专利摘要】本发明公开了一种用于加工三偏心蝶阀的智能机械手臂及其使用方法，该智能机械手臂包括PLC、滑块、刀杆、支撑座、减速机、伺服电机等，刀架的一端设有刀杆，另一端通过螺母连接滚珠丝杠，刀架的上方安装防尘盖，刀架的下方安装固定在导轨座上的滑块，导轨座通过底座连接支撑座，支撑座的一端连接滚珠丝杠，另一端通过减速机连接伺服电机，支撑座上还依次通过挡圈、止动垫圈、圆螺母安装联轴器，PLC还与伺服电机连接。根据三偏心蝶阀的尺寸，计算出主轴旋转时密封面上的点沿刀架切削方向的速度曲线；把速度曲线程序输入PLC，从而控制伺服电机带动滚珠丝杠转动，实现刀架转动。本发明使生产效率提高5.7倍，具有生产效率高、节约成本等优点。
【IPC分类】B23Q3/02, B23Q5/36, B23Q3/16, B23Q5/40, B23B21/00
【公开号】CN104907589
【申请号】CN201510328803
【发明人】赵庆辉, 张玉涵
【申请人】秦皇岛中青冶金阀门有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月15日