一种PVC球阀手柄拔取装置的制作方法

一种pvc球阀手柄拔取装置
技术领域
1.本实用新型涉及pvc球阀回收设备领域，更具体地，涉及一种pvc球阀手柄拔取装置。


背景技术：

2.pvc球阀是一种pvc材质的阀门，主要用于截断或接通管路中的介质，亦可用于流体的调节与控制；其主要结构包括球阀主体、阀芯、o型圈、胶圈和手柄。
3.目前市场上缺少pvc球阀拆解回收的自动化生产设备，一般采用冲压爆破方法进行物料回收，这种方式使得各零件物料破碎不规则，分拣回收各材料需耗费较大的人工，难以实现自动化作业；如果要回收到较为完整的材质，就考虑对pvc球阀进行各结构的拆解回收，而对pvc球阀拆解回收，首先要将球阀主体的手柄拔取之后进行回收，在工业回收过程中，如果能够实现球阀手柄的自动化拔取回收，则能够明显提高pvc球阀的回收效率；但目前技术手段中没有专门用于pvc球阀手柄拔取的自动化装置或设备。
4.中国专利cn207509137u公开了一种节流孔管液压拔取工具，包括套管、套爪、设在套管前端内侧的第一油缸以及设在第一油缸后方并可驱动所述第一油缸沿套管运动的第二油缸，所述第一油缸包括设在所述套管内的活塞套，所述活塞套的前端形成套爪腔，后端形成第一活塞腔，第一活塞腔内设有第一活塞，所述套爪的前端具有至少两个爪齿，所述爪齿的前端外扩，所述第一活塞通过牵引轴与套爪的后端连接，并可驱动套爪缩入套爪腔而使各爪齿收拢实现夹紧。但是中国专利cn207509137u没有公开专门用于pvc球阀手柄拔取的自动化装置或设备。


技术实现要素：

5.本实用新型为克服上述背景技术中所述的目前技术中没有专门用于pvc球阀手柄拔取的自动化装置或设备的问题，提供一种pvc球阀手柄拔取装置。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种pvc球阀手柄拔取装置，包括支架、设于所述支架上的球阀夹具和电气控制系统，所述支架上设有分别与所述电气控制系统独立连接的伸缩气缸和移动气缸，所述移动气缸的缸筒固定在所述支架的顶面上，所述移动气缸的活塞杆连接在所述伸缩气缸的缸筒上，所述伸缩气缸的活塞杆与所述移动气缸的活塞杆垂直，所述伸缩气缸的活塞杆杆头连接有与所述球阀手柄匹配的抓取机构。这样，在球阀手柄拔取工序中，先将待处理球阀输送到球阀夹具中，球阀夹具中设置定位插销将待处理球阀固定住，电气控制系统分别控制移动气缸和伸缩气缸活塞杆的伸缩，移动气缸的活塞杆在横向伸出时，带动前端伸缩气缸和抓取机构横向移动，到达指定位置时，抓取机构对准下方的球阀夹具以及球阀夹具中的待处理球阀；接着伸缩气缸作用，其活塞杆伸出，推动抓取机构下行，到达球阀夹具处，抓取机构与球阀配合，将球阀的手柄夹紧；之后伸缩气缸复位，带动抓取机构将球阀手柄拔出；移动气缸复位，带动伸缩气缸和抓取机构到达形程末端，抓取机构将已经拔出的球阀手柄松开落下后，即完成一轮作业；之后等待
下一作业指令。本技术方案通过电气控制系统和移动气缸、伸缩气缸、抓取机构的配合使用，实现球阀手柄抓取的自动化，减少人力的消耗，明显提高球阀回收的效率。
7.进一步的，所述抓取机构包括预紧气缸、连接杆以及2个与球阀手柄匹配的偏心轮自紧夹，所述伸缩气缸的活塞杆连接在所述预紧气缸的缸筒的侧壁上，所述2个偏心轮自紧夹铰接在所述连接杆的两端，所述2个偏心轮自紧夹相对设置，所述预紧气缸的活塞杆垂直连接在所述连接杆的中部。这样，偏心轮自紧夹又可以叫偏心凸轮夹紧机构，能够在外力的作用下产生良好的增力和自锁性能，广泛地用于夹紧或锁紧装置，具有结构简单、动作迅速、操作方便等优点；本技术方案中采用预紧气缸带动偏心轮自紧夹的方式实现夹紧，预紧气缸的活塞杆从横向连接在连接杆的中点处时是最佳方案，连接杆的两端向下连接有偏心轮自紧夹，当抓取机构与球阀手柄对准的时候，初始位置下，预紧气缸的活塞杆处于伸出状态，之后电气控制系统控制所述预紧气缸动作，预紧气缸的活塞杆缩回，给予偏心轮自紧夹一个外力，偏心轮自紧夹预紧手柄，2个偏心轮自紧夹在手柄的两端一边一个对称夹紧，伸缩气缸带动抓取机构向上将手柄拔取，由于手柄在拔取时的给到偏心轮一个向下的回复力，回复力越大，偏心轮自紧夹的夹紧力越大，这是偏心轮自紧夹自身的结构特性所致，2个偏心轮自紧夹在手柄的两端向上施加两个平行的力，所以在向上拔取过程中不容易发生由于夹紧力不够而导致抓空脱落的情况。
8.进一步的，所述偏心轮自紧夹包括偏心轮机构和固定齿纹片，所述固定齿纹片固定在所述支架上，所述偏心轮机构与所述固定齿纹片形成能够夹紧或松开球阀手柄的咬合口。这样，偏心轮机构属于偏心轮自紧夹夹紧动作时的增力结构，是偏心凸轮夹紧机构的主要结构，固定齿纹片是与偏心轮结构的配合结构，固定齿纹片的表面具有齿纹槽，能够增加夹紧时候的摩擦力，不容易打滑，当需要夹紧的时候，偏心轮机构受气缸的作用发生动作，使得咬合口的间距逐渐变小而咬紧该球阀手柄；当需要松开时，偏心轮机构受气缸的作用发生复位动作，使得咬合口的间距逐渐变大而松开该球阀手柄。
9.进一步的，所述偏心轮机构包括偏心轮、偏心轮把手和固定在所述支架上的回转轴，所述回转轴活动穿设在所述偏心轮的回转中心处，所述偏心轮把手一端连接在所述偏心轮最大回转半径所在的圆周上、另一端与所述连接杆铰接。这样，偏心轮机构是偏心凸轮夹紧机构的主要结构，其偏心轮的回转中心不在圆的几何中心处，偏心轮绕回转中心处的转轴转动，能够发生回转半径的变化，因此也就能够发生力的变化；在布局设置上，一般偏心轮把手位于上方，回转中心和转轴位于下方，咬合口的开口朝下，可以正对着咬紧球阀手柄，当预紧气缸的活塞杆伸出时，偏心轮绕着回转轴转动，偏心轮与固定齿片之间的间距越来越大，也就是咬合口松开；当预紧气缸的活塞杆回缩时，偏心轮绕着回转轴转动，偏心轮与固定齿片之间的间距越来越小，就能起到夹紧的功能。
10.进一步的，所述偏心轮的周向外壁上设有防滑齿纹槽。这样，防滑齿纹槽能够增加偏心轮与被夹紧的球阀手柄之间的摩擦力，与固定齿纹上的齿纹槽配合使得夹紧更加稳定，不容易打滑。
11.进一步的，所述移动气缸行程的首端对应位置下设置所述球阀夹具，所述移动气缸行程的首端对应位置下设有球阀手柄下料料斗。这样，移动气缸的功能是带动整个抓取机构在两个点分别完成抓手柄和脱手柄的动作，移动气缸在一定行程内做往复运动，在其行程的首端下方设置该球阀夹具，当移动气缸的活塞杆伸出到行程首端时，伸缩气缸的活
塞杆伸出，带动抓取机构朝手柄移动，进而抓取手柄；抓取手柄完成之后，伸缩气缸复位，移动气缸复位到达其行程的末端，其行程的末端设置了一个球阀手柄下料料斗，抓取机构到达球阀手柄下料料斗上方时，抓取机构松开，球阀手柄落下，收集到球阀手柄下料料斗中。
12.进一步的，所述球阀手柄下料料斗呈斜坡状。这样，球阀手柄落下之后可以下滑一定的距离，可以延长球阀手柄的回收线，更加远离气动机构，保护作业人员的安全。
13.进一步的，所述支架上沿所述伸缩气缸活塞杆的伸缩方向设有导柱，所述伸缩气缸的活塞杆杆头通过一连接支座连接在所述预紧气缸缸筒的侧壁上，所述连接支座套设在所述导柱上，所述伸缩气缸的活塞杆与所述预紧气缸的活塞杆垂直。这样，伸缩气缸可以通过连接支座沿着固定的导柱移动，导柱正对着球阀夹具，使得抓取机构的上下移动具有一个导向作用，能够使得移动方向更加准确，结构更加稳定。
14.进一步的，所述支架的顶面上设置有与所述移动气缸的活塞杆平行的直线滑轨，所述伸缩气缸的缸筒上设有与所述直线滑轨配合使用的滑动座，所述伸缩气缸的通过所述滑动座设于所述直线滑轨上。这样，使得伸缩气缸能够沿固定的直线滑轨滑动，不会因为移动气缸活塞杆的晃动而改变移动方向，并能够减少移动气缸活塞杆所需要支撑伸缩气缸的支撑力；对移动气缸的活塞杆起到保护作用。
15.优选的，所述支架由不锈钢材质制成。这样，由于支架上的各个气缸都需要较大的支撑力，所以支架一般需要用强度较大的材质制成，强度较大的不锈钢材质是一种不错的选择，还能够防锈，起到延长设备使用寿命的作用。
16.与现有技术相比，有益效果是：
17.1.本实用新型通过电气控制系统和移动气缸、伸缩气缸、抓取机构的配合使用，实现球阀手柄抓取的自动化，减少人力的消耗，明显提高球阀回收的效率。
18.2.伸缩气缸带动抓取机构向上将手柄拔取，由于手柄在拔取时的给到偏心轮一个向下的回复力，回复力越大，偏心轮自紧夹的夹紧力越大，这是偏心轮自紧夹自身的结构特性所致，2个偏心轮自紧夹在手柄的两端向上施加两个平行的力，所以在向上拔取过程中不容易发生由于夹紧力不够而导致抓空脱落的情况，偏心轮自紧夹结构简单、动作迅速、操作方便，能够使得夹紧更加稳定。
附图说明
19.图1是本实用新型的整体结构示意图。
20.图2是本实用新型中偏心轮机构与预紧气缸连接的结构示意图。
21.图3是本实用新型中预紧机构的结构示意图。
具体实施方式
22.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
23.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位
置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
24.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：
25.如图1至图3所示，为一种pvc球阀手柄拔取装置，包括不锈钢材质制成的支架401、设于支架401上的球阀夹具(图中未画出)和电气控制系统(图中未画出)，支架401上设有分别与电气控制系统独立连接的伸缩气缸405和移动气缸402，移动气缸402的缸筒固定在支架401的顶面上，移动气缸402的活塞杆连接在伸缩气缸405的缸筒上，伸缩气缸405的活塞杆与移动气缸402的活塞杆垂直，伸缩气缸405的活塞杆杆头连接有与球阀夹具配合使用的抓取机构；支架401的顶面上设置有与移动气缸402平行的直线滑轨403，伸缩气缸405缸筒上设有与直线滑轨403配合使用的滑动座404，伸缩气缸405的通过滑动座404设于直线滑轨403上；支架401上沿伸缩气缸405活塞杆的伸缩方向设有导柱，伸缩气缸405的活塞杆杆头通过一连接支座连接在预紧气缸406缸筒的侧壁上，连接支座套设在导柱上，伸缩气缸405的活塞杆与预紧气缸406的活塞杆垂直；电气控制系统控制移动气缸402在一定行程范围内做往复运动，移动气缸402行程的首端对应位置下设置球阀夹具，移动气缸402行程的首端对应位置下设有呈斜坡状的球阀手柄下料料斗409。
26.本实施例中，抓取机构包括预紧气缸406、连接杆414以及2个与球阀手柄匹配的偏心轮自紧夹408，伸缩气缸405的活塞杆连接在预紧气缸406的缸筒的侧壁上，2个偏心轮自紧夹408铰接在连接杆414的两端，2个偏心轮自紧夹408相对设置，预紧气缸406的活塞杆垂直连接在连接杆414的中部；偏心轮自紧夹408包括偏心轮机构410和固定齿纹片416，固定齿纹片416固定在支架401上，偏心轮机构410与固定齿纹片416形成能够夹紧或松开球阀手柄的咬合口；偏心轮机构410包括偏心轮412、偏心轮把手413和固定在支架401上的回转轴411，回转轴411活动穿设在偏心轮412的回转中心处，偏心轮把手413一端连接在偏心轮412最大回转半径所在的圆周上、另一端与连接杆414铰接；偏心轮412的周向外壁上设有防滑齿纹槽415。
27.由于支架401上的各个气缸都需要较大的支撑力，所以支架401一般需要用强度较大的材质制成，强度较大的不锈钢材质是一种不错的选择，还能够防锈，起到延长设备使用寿命的作用；移动滑轨的设置使得伸缩气缸405能够沿固定的直线滑轨403滑动，不会因为移动气缸402活塞杆的晃动而改变移动方向，并能够减少移动气缸402活塞杆所需要支撑伸缩气缸405的支撑力；对移动气缸402的活塞杆起到保护作用。伸缩气缸405可以通过连接支座沿着固定的导柱移动，导柱正对着球阀夹具，使得抓取机构的上下移动具有一个导向作用，能够使得移动方向更加准确，结构更加稳定；移动气缸402的主要功能是带动整个抓取机构在两个点分别完成抓手柄和脱手柄的动作，移动气缸402在一定行程内做往复运动，在其行程的首端下方设置该球阀夹具，当移动气缸402的活塞杆伸出到行程首端时，伸缩气缸405的活塞杆伸出，带动抓取机构朝手柄移动，进而抓取手柄；抓取手柄完成之后，伸缩气缸405复位，移动气缸402复位到达其行程的末端，其行程的末端设置了一个球阀手柄下料料斗409，抓取机构到达球阀手柄下料料斗409上方时，抓取机构松开，球阀手柄落下，收集到
球阀手柄下料料斗409；斜坡状的球阀手柄落下之后可以下滑一定的距离，可以延长球阀手柄的回收线，更加远离气动机构，保护作业人员的安全。
28.在球阀手柄拔取工序中，先将待处理球阀输送到球阀夹具中，球阀夹具中设置定位插销将待处理球阀固定住，电气控制系统分别控制移动气缸402和伸缩气缸405活塞杆的伸缩，移动气缸402的活塞杆在横向伸出时，带动前端伸缩气缸405和抓取机构横向移动，到达指定位置时，抓取机构对准下方的球阀夹具以及球阀夹具中的待处理球阀；接着伸缩气缸405作用，其活塞杆伸出，推动抓取机构下行，到达球阀夹具处，抓取机构与球阀配合，将球阀的手柄夹紧；之后伸缩气缸405复位，带动抓取机构将球阀手柄拔出；移动气缸402复位，带动伸缩气缸405和抓取机构到达形程末端，抓取机构将已经拔出的球阀手柄拔出，即完成一轮作业；之后等待下一作业指令。
29.本实施例采用偏心轮自紧夹408作为抓取机构的主要结构，偏心轮自紧夹408又可以叫偏心凸轮夹紧机构，能够在外力的作用下产生良好的增力和自锁性能，广泛地用于夹紧或锁紧装置，具有结构简单、动作迅速、操作方便等优点；本实施例中采用预紧气缸406带动偏心轮自紧夹408的方式实现夹紧，预紧气缸406的活塞杆从横向连接在连接杆414的中点处时是最佳方案，连接杆414的两端向下连接有偏心轮自紧夹408，当抓取机构与球阀手柄对准的时候，初始位置下，预紧气缸406的活塞杆处于伸出状态，之后电气控制系统控制所述预紧气缸406动作，预紧气缸406的活塞杆缩回，给予偏心轮自紧夹408一个外力，偏心轮自紧夹408预紧手柄，2个偏心轮自紧夹408在手柄的两端一边一个对称夹紧，伸缩气缸405带动抓取机构向上将手柄拔取，由于手柄在拔取时的给到偏心轮412一个向下的回复力，回复力越大，偏心轮自紧夹408的夹紧力越大，这是偏心轮自紧夹408自身的结构特性所致，2个偏心轮自紧夹408在手柄的两端向上施加两个平行的力，所以在向上拔取过程中不容易发生由于夹紧力不够而导致抓空脱落的情况。
30.偏心轮机构410属于偏心轮自紧夹408夹紧动作时的增力结构，是偏心凸轮夹紧机构的主要结构，固定齿纹片416是与偏心轮412结构的配合结构，固定齿纹片416的表面具有齿纹槽415，能够增加夹紧时候的摩擦力，不容易打滑；且偏心轮412周向外壁的防滑齿纹槽415也能够增加偏心轮412与被夹紧的球阀手柄之间的摩擦力，与固定齿纹上的齿纹槽415配合使得夹紧更加稳定，不容易打滑。当需要夹紧的时候，偏心轮机构410受气缸的作用发生动作，使得咬合口的间距逐渐变小而咬紧该球阀手柄；当需要松开时，偏心轮机构410受气缸的作用发生复位动作，使得咬合口的间距逐渐变大而松开该球阀手柄；偏心轮机构410中的偏心轮412的回转中心不在圆的几何中心处，偏心轮412绕回转中心处的转轴转动，能够发生回转半径的变化，因此也就能够发生力的变化；在布局设置上，偏心轮把手413位于上方，回转中心和转轴位于下方，咬合口的开口朝下，可以正对着咬紧球阀手柄，当预紧气缸406的活塞杆伸出时，偏心轮412绕着回转轴411转动，偏心轮412与固定齿片416之间的间距越来越大，也就是咬合口松开；当预紧气缸406的活塞杆回缩时，偏心轮412绕着回转轴411转动，偏心轮412与固定齿片416之间的间距越来越小，就能起到夹紧的功能。
31.本实施例通过电气控制系统和移动气缸402、伸缩气缸405、抓取机构的配合使用，实现球阀手柄抓取的自动化，减少人力的消耗，明显提高球阀回收的效率。
32.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明
的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。