一種方形球閥自動裝配工作臺的氣動控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及方形球閥的裝配技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種方形球閥自動裝配工作臺的氣動控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]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。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，方形球閥的裝配過程主要有三個大步驟，分別在三個工作臺上依靠人工進行裝配。在第一個工作臺上，工人通過手工分別將閥旋鈕、閥芯、密封圈和閥蓋依次裝入閥體中。完成的半成品運送到下一個工作臺上，通過手動轉(zhuǎn)動夾具實現(xiàn)對方形球閥的加緊，人工手動或輔助工具輔助進行閥蓋安裝，同時需要手動扳手往復(fù)旋轉(zhuǎn)方形球閥的閥門旋鈕，感受裝配松緊程度。閥蓋安裝較松時，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，同時對密封件的損害也非常大。由于是工作人員根據(jù)自身經(jīng)驗判斷安裝是否符合要求，存在很大的誤差，而且對工人的熟練程度要求較高。此外，需要對裝配后的方形閥體進行氣密性檢驗。方形球閥的氣密性實驗在第三個工作臺上進行，氣密性檢測采用對方形球閥一端出口封堵，從另一端進口通入高壓氣體。充氣一段時間后，壓力達到預(yù)定壓力時關(guān)閉閥門，將方形球閥置入水中，觀察是否有漏氣現(xiàn)象進而進行氣密性檢測。在這一裝配工序中，不管是對方形球閥出口的封堵，還是關(guān)閉閥門和將方形球閥置入水中，均通過工人手動操作，勞動強度很大，工作效率很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種方形球閥的自動裝配控制系統(tǒng)及方法，通過少量的人工輔助，可實現(xiàn)方形球閥的自動裝配及氣密性檢測，提高方形閥裝配效率、減少工人的勞動強度，確保了同一批方形球閥質(zhì)量的穩(wěn)定性和統(tǒng)一性，克服了現(xiàn)有技術(shù)上的諸多不足。
[0004]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種方形球閥自動裝配工作臺的氣動控制系統(tǒng)，包括機架；其特征在于:包括氣源、控制器、閥體夾緊控制系統(tǒng)、閥蓋旋緊控制系統(tǒng)、閥芯充氣控制系統(tǒng)和拆卸控制系統(tǒng)；
[0005]閥體夾緊控制系統(tǒng)包括氣動馬達一、三位四通電磁換向閥一、流量傳感器一和四爪卡盤；所述的流量傳感器一布置于氣動馬達一的主氣路上，所述的氣動馬達一為雙向氣動馬達，氣動馬達一驅(qū)動四爪卡盤夾緊與卸荷；
[0006]閥蓋旋緊控制系統(tǒng)包括電機、主傳動連接頭和扭力傳感器；
[0007]閥芯充氣控制系統(tǒng)包括壓緊控制系統(tǒng)、充氣控制系統(tǒng)和閥芯轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)；壓緊控制系統(tǒng)包括氣缸、壓板、流量傳感器二和三位四通電磁換向閥二；充氣控制系統(tǒng)包括二位二通電磁換向閥一和氣動單向閥；閥芯轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)包括氣動馬達二、流量傳感器三和二位二通電磁換向閥二。
[0008]所述氣缸對稱垂直固定在機架平行的兩側(cè)，所述壓板兩端分別連接氣缸活塞桿頂部；壓板中間有一個通孔；壓板一側(cè)設(shè)置有固定在機架頂端平面的支架，該支架上固定有電機，電機下方依次連接有扭力傳感器和主傳動連接頭；所述主傳動連接頭通過壓板中間的通孔連接到方形球閥的閥蓋；所述方形球閥位于四爪卡盤中。
[0009]進一步的，所述的流量傳感器二布置于氣缸無桿腔進氣管路上，所述的流量傳感器三布置于氣動馬達二的進氣管路上。
[0010]—種方形球閥自動裝配工作臺的氣動控制方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0011]閥體夾緊控制系統(tǒng)依靠氣源提供高壓氣體帶動氣動馬達一的正轉(zhuǎn)，同時驅(qū)動四爪卡盤實現(xiàn)對方形球閥閥體的夾緊；通過流量傳感器一向控制器傳送閥體夾緊完畢的信號，進一步控制器控制三位四通電磁換向閥一換向，實現(xiàn)泄壓；此時氣動馬達一停止轉(zhuǎn)動，同時控制器發(fā)出閥蓋旋緊控制系統(tǒng)的啟動信號；
[0012]閥蓋旋緊控制系統(tǒng)依靠電機帶動主傳動連接頭轉(zhuǎn)動實現(xiàn)對閥蓋的旋緊，扭矩傳感器實現(xiàn)對旋緊過程的監(jiān)測并作為系統(tǒng)對電機停止轉(zhuǎn)動的控制信號，扭矩傳感器同時也作為閥芯充氣控制系統(tǒng)的啟動信號；
[0013]閥芯充氣控制系統(tǒng)中的壓緊控制依靠氣源提供氣壓帶動氣缸的收縮，通過壓板實現(xiàn)對橡膠墊的壓緊；通過流量傳感器二向控制器傳送壓緊完畢的信號，進一步控制器控制三位四通電磁換向閥二換向，實現(xiàn)泄壓，氣缸停止收縮；同時控制器會發(fā)出充氣控制系統(tǒng)的啟動信號，充氣控制系統(tǒng)依靠氣源通過氣動單向閥實現(xiàn)對方形球閥的充氣，充氣時間通過控制器定時來控制二位二通電磁換向閥一的換向；進一步閥芯轉(zhuǎn)動依靠氣源提供高壓氣體帶動氣動馬達二的轉(zhuǎn)動，通過套筒與方形球閥的旋鈕連接，實現(xiàn)閥芯的關(guān)閉，閥芯內(nèi)部充有高壓氣體，用于方形球閥的氣密性檢驗，通過流量傳感器三向控制器傳送閥芯關(guān)閉完成的信號，控制器控制二位二通電磁換向閥二換向，氣動馬達二停止轉(zhuǎn)動；
[0014]裝配完成后的拆卸控制系統(tǒng)依靠三位四通電磁換向閥二的換向?qū)崿F(xiàn)氣缸的伸出，卸除壓板對橡膠墊的壓緊載荷；之后通過三位四通電磁換向閥一的換向帶動氣動馬達一的反轉(zhuǎn)，氣動馬達一的反轉(zhuǎn)驅(qū)動四爪卡盤的卡爪實現(xiàn)對閥體夾緊力的卸荷，完成方形球閥的拆卸工作。
[0015]有益效果:
[0016]1、采用氣動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了方形球閥裝配及氣密性檢測的連貫性，簡化了方形球閥的裝配流程；
[0017]2、該系統(tǒng)可實現(xiàn)方形球閥的自動裝配，提高方形球閥的裝配效率，減少工人的勞動強度；
[0018]3、該系統(tǒng)避免了人工裝配過程中經(jīng)驗、體力等對裝配效果的影響，確保了同一批方形球閥質(zhì)量的穩(wěn)定性和統(tǒng)一性。該裝配系統(tǒng)的氣動控制系統(tǒng)和方法克服了現(xiàn)有方形閥裝配過程中存在的諸多不足。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的方形球閥的爆炸視圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的方形球閥自動裝配系統(tǒng)機械裝置等軸側(cè)視圖；
[0021]圖3是本發(fā)明的方形球閥自動裝配系統(tǒng)機械裝置等軸主視圖；
[0022]圖4是本發(fā)明的方形球閥自動裝配氣動控制系統(tǒng)原理圖。
[0023]圖中:1-機架，2-氣缸，3-氣動馬達一，4-四爪卡盤，5-壓板，6-主傳動連接頭，7-扭矩傳感器，8-電機，9-方形球閥，10-橡膠墊，11-氣動馬達二，12-傳動套筒，13-氣動單向閥，14-控制器，15流量傳感器一，16- 二位二通電磁換向閥一，17-流量傳感器三，18- 二位二通電磁換向閥二，19-氣源，20-三位四通電磁換向閥一，21-流量傳感器二，22-三位四通電磁換向閥二，901-旋鈕，902-閥體，903-閥芯，904-閥蓋。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0025]如圖1所示，所述的用于裝配的方形球閥9包括旋鈕901、閥體902、閥芯903和閥蓋 904。
[0026]如圖2至3所示，本發(fā)明的方形球閥自動裝配系統(tǒng)的機械裝置包括機架1、氣缸2、氣動馬達一 3、四爪卡盤4、氣缸壓板5、主傳動連接頭6、扭矩傳感器7、電機8、橡膠墊10、氣動馬達二 11、傳動套筒12和氣動單向閥13。
[0027]如圖4所示，本發(fā)明的方形球閥自動裝配工作臺的氣動控制系統(tǒng)及方法，該氣動控制系統(tǒng)包括氣源19、控制器14、閥體902夾緊控制系統(tǒng)、閥蓋904旋緊控制系統(tǒng)、閥芯903充氣控制系統(tǒng)和拆卸控制系統(tǒng)；閥體902夾緊系統(tǒng)包括氣動馬達一 3、三位四通電磁換向閥一20和流量傳感器一 15，閥蓋904旋緊控制系統(tǒng)包括電機8、主傳動連接頭6和扭力傳感器7，閥芯903充氣控制系統(tǒng)包括壓緊控制系統(tǒng)、充氣控制系統(tǒng)和閥芯903轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)，壓緊控制系統(tǒng)又包括氣缸2、壓板5、流量傳感器二 21和三位四通電磁換向閥二 22，充氣控制系統(tǒng)包括二位二通電磁換向閥一 16和氣動單向閥13，閥芯903轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)包括氣動馬達二11、流量傳感器三17和二位二通電磁換向閥二 18。
[0028]所述的流量傳感器一 15布置于氣動馬達一 3的主氣路上，所