一种球体精磨机
技术领域
本发明涉及阀球制造
技术领域
，特指一种球体精磨机。背景技术
为了使球阀达到相应的密封性能要求，通常需要对球阀的球体进行研磨加工。
如中国实用新型专利号为CN201720795551.0公开的球体自动研磨机，包括有对球体进行固定的转向机构、驱动转向机构在水平方向往复摆动的摆动机构以及对球体进行研磨的磨头机构，磨头机构和转向机构呈交错布置，摆动机构连接纵向轨道板，驱使纵向轨道板绕回转轴座往复摆动，使得夹磨头能够对球体的各个不同角度进行研磨。
在实际工作过程中，由于纵向轨道板上安装有转向机构、球体、尾架等部件，由于这些部件的重量都比较重，不仅电机需要的运行功率较大，而且纵向轨道板的运动也比较笨重，从而造成加工精度低，因此还需对该装置进一步改进；同时，磨头机构的夹爪为刚性接触，容易产生工件碰撞导致工件磨损等现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种球体精磨机，通过摆动机构带动研磨机构往复摆动对球体进行研磨；另外，采用柔性夹爪夹持阀座，使其与球体接触时实现柔性接触，避免刚性碰撞，提升加工精度。
本发明的目的是这样实现的：
一种球体精磨机，包括
转向机构，用于连接球体,并提供球体转动的动力；
研磨机构，用于对球体进行研磨，并与所述转向机构呈交错布置；
安装座，其上转动设置有转动座，所述研磨机构安装在转动座上；
摆动机构，其与所述转动座连接，用于带动转动座进行往复摆动；
所述研磨机构包括对称设置在转动座两侧的研磨组件，研磨组件包括第一动力源、第一动力头及柔性夹爪，柔性夹爪通过第一动力头与第一动力源相连，柔性夹爪上设有与所述球体贴合的阀座，通过阀座与球体接触进行研磨。
进一步设置为，所述柔性夹爪包括
卡盘，其用于夹持所述阀座；
芯轴，其通过连接盘与所述卡盘相连并带动卡盘进行前后移动；
推杆，推杆一端连接至所述第一动力头，另一端通过轴套与所述芯轴相连；
所述轴套内设有弹性件，弹性件压设在轴套与芯轴之间。
进一步设置为，所述轴套外周一端成型有螺纹段，螺纹段上螺纹连接有固定套，所述固定套远离轴套的一端套设在所述芯轴的外周，且成型有限位挡圈，所述芯轴一端成型有限位凸台，限位凸台的一侧设有所述弹性件。
进一步设置为，所述轴套内设有第一安装腔和第二安装腔，所述第一安装腔与第二安装腔之间设有隔板，所述弹性件位于第二安装腔内，所述芯轴一端伸入所述第二安装腔，且所述弹性件压设在所述芯轴与隔板之间。
进一步设置为，所述摆动机构包括固定设置在所述安装座一侧的第二动力源，第二动力源的输出端安装有圆盘，圆盘上偏心设有第一连接杆，所述转动座一端设有连接座，连接座内通过轴承设有第二连接杆，第一连接杆与第二连接杆之间通过连杆相连。
进一步设置为，所述转向机构包括设置在所述安装座两侧的固定座，两个固定座上分别设置有第二动力头和第三动力头，第二动力头和第三动力头上分别设有第一顶针和第二顶针，第一顶针和第二顶针之间夹设有转动杆，转动杆中部通过内胀夹具设有所述球体。
进一步设置为，所述安装座的下方安装有直线滑动单元，所述直线滑动单元包括固定在机座上的直线导轨，直线导轨上可滑动设置有滑块，滑块的上端设有所述安装座。
进一步设置为，所述转动座通过转动组件与所述安装座相连，所述转动组件包括主轴、连接套和轴承组，主轴上端与所述转动座相连，主轴外周通过轴承组与连接套相连，连接套固定在所述安装座上。
进一步设置为，所述轴承组包括第一轴承和第二轴承，所述连接套内侧设有用于安装第一轴承和第二轴承的卡台；
所述第一轴承包括内圈、外圈以及若干分布在内圈与外圈之间的圆锥滚子，所述内圈的顶端高于外圈的顶端设置；所述主轴靠近所述转动座的一端成型有抵挡圈，所述第一内圈的顶端与抵挡圈紧贴，所述外圈的底端与所述卡台的顶端面紧贴。
进一步设置为，所述转动座上设有接料盘。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
1、本发明中的研磨机构采用第一动力源驱动柔性夹爪进行阀座移动的方式来配合球体进行研磨，在整个柔性夹爪被驱动移动的过程中，当被夹住的阀座与球体接触时，会受到阻力，柔性夹爪能够向后运动，避免阀座与球体发生硬性碰撞导致磨损，将刚性碰触转变为柔性碰触，延长工件使用寿命。
2、本发明中的摆动机构与研磨机构连接，并在加工过程中，用于带动研磨机构往复摆动，使研磨机构能够对球体表面的各个不同角度进行研磨，实现了全球面的均匀自动研磨，因此，提高了生产效率，研磨机构的重量相比较转向机构和其上夹持的球体重量更加轻，因此摆动机构也能够比较轻松带动研磨机构摆动，不需要使用太大功率的电机。
3、本发明的摆动机构采用第二动力源来带动连杆偏心转动从而带动转动座进行摆动，连杆与转动座之间的连接方式采用轴承和第二连接杆的连接方式，轴承的使用一方面具有较好的承载力，另一方面转动座在往复摆动时很流畅，不会有卡顿等现象，保证加工效果，能够提高加工精度，避免产品报废。
4、本发明的夹持机构、研磨机构以及转向机构均是直接通过动力头来驱动，结构简单且驱动效果好。
5、本发明转动座通过转动组件与安装座相连，转动组件包括第一轴承和第二轴承，其中，第一轴承为圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承具有较好的荷载能力，再加上第二轴承的承载力，明显大幅提高整个转动座的负载能力，避免转动座因长时间的使用而导致损坏。
6、本发明在转动座上设有接料盘，接料盘位于球体下方，可以承接球体研磨过程中产生的碎屑以及掉落的研磨膏，方便集中处理或回收，避免碎屑四处掉落。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明研磨组件的结构示意图。
图3为本发明柔性夹爪的结构示意图。
图4为本发明柔性夹爪的截面剖视图。
图5为本发明柔性夹爪的结构爆炸图。
图6为本发明研磨组件的截面剖视图。
图7为本发明摆动机构安装结构示意图。
图8为本发明摆动机构的立体结构示意图。
图9为本发明摆动机构的俯视结构示意图。
图10为图9中A-A处的结构剖视示意图。
图11为图9中B-B处的结构剖视示意图。
图12为图10的C处局部放大图。
图13为图10的D处局部放大图。
图14为图11的E处局部放大图。
图15为本发明摆动机构的连杆安装结构示意图。
图16为本发明研磨机构的结构示意图。
图17为本发明安装座的安装结构示意图。
图18为本发明研磨机构的结构剖视示意图。
附图标记：1-转向机构；11-固定座；12-第二动力头；13-第三动力头；14-第一顶针；15-第二顶针；16-转动杆；17-内胀夹具；2-研磨机构；21-第一动力源；22-第一动力头；23-柔性夹爪；231-卡盘；232-芯轴；233-连接盘；234-推杆；235-轴套；236-弹性件；24-阀座；3-安装座；4-转动座；41-连接座；42-轴承；5-摆动机构；51-第二动力源；52-圆盘；53-第一连接杆；54-第二连接杆；55-连杆；61-直线导轨；62-滑块；71-主轴；711-抵挡圈；72-连接套；721-卡台；73-第一轴承；731-内圈；732-外圈；74-第二轴承；8-接料盘；9-机架；91-机座；10-球体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，参见图1-图18。
如图1所示，一种球体精磨机，包括机架9，机架顶部设置有机座91，机座91上安装有用于对球体10进行固定并转动的转向机构1、用于对球体10进行研磨的研磨机构2以及摆动机构5，研磨机构2与转向机构1呈交错布置。机座9上移动设置有安装座3，安装座3上转动设置有转动座4，所述研磨机构2安装在转动座4上；所述摆动机构5与所述转动座4连接，用于带动转动座4进行往复摆动。
研磨机构：
所述研磨机构2包括对称设置在转动座4两侧的研磨组件，研磨组件包括第一动力源21、第一动力头22及柔性夹爪23，如图2所示，柔性夹爪23通过第一动力头22与第一动力源21相连，柔性夹爪23上设有与所述球体10贴合的阀座24，通过阀座24与球体10接触进行研磨。
如图3-图5所示，所述柔性夹爪23包括卡盘231、芯轴232和轴套235，卡盘231用于夹持工件，芯轴232通过连接盘233与所述卡盘231相连，轴套235用于连接至动力源；所述轴套235内设有弹性件236，弹性件236压设在轴套235与芯轴232之间。弹性件236选用弹簧，在整个柔性夹爪被驱动移动的过程中，当被夹住的工件与另一工件或物体接触时，若受到阻力，弹簧会产生一定的弹力，避免工件与另一工件或物体发生硬性碰撞导致磨损。将刚性碰触转变为柔性碰触，延长工件使用寿命。
所述轴套235外周一端成型有螺纹段2351，螺纹段2351上螺纹连接有固定套237，所述固定套237远离轴套235的一端套设在所述芯轴232的外周，且成型有限位挡圈2371，所述芯轴232一端成型有限位凸台2321，限位凸台2321的一侧设有所述弹性件236。限位凸台与限位挡圈的配合限制了限位凸台的移动，避免移动过度导致两者脱离。
所述连接盘233的一端面向内凹陷形成安装凹槽2331，安装凹槽2331内开设有分别与所述卡盘231及芯轴232相连的连接孔2332以及沉孔2333，所述卡盘231一侧成型有嵌入所述安装凹槽2331的安装凸台2311。安装凸台2311与安装凹槽的配合使得卡盘与连接盘之间的连接更加紧密，同时，沉孔的设计使得连接盘与芯轴的连接不会凸出，而影响连接盘与卡盘的连接。
所述卡盘231为三爪卡盘，包括盘体2312，盘体2312一侧成型有所述安装凸台2311，另一侧周向均匀布置有三个卡槽2313，每个卡槽2313内均安装有一个卡爪2314，所述卡爪2314外端成型有卡台2315，三个卡台2315之间形成用于夹持工件的区域2316。
所述轴套235内设有第一安装腔2354和第二安装腔2352，所述第一安装腔2354与第二安装腔2352之间设有隔板2353，所述弹性件236位于第二安装腔2352内，所述芯轴232一端伸入所述第二安装腔2352，且所述弹性件236压设在所述芯轴232与隔板2353之间。第一安装腔2354用于安装动力源的推杆234，促使动力源与柔性夹爪相连以驱动柔性夹爪进行工作。
所述芯轴232与轴套235空心设置，节省材料，使结构轻量化。
所述第一动力源21为电机，如图6所示，第一动力头22内移动设有推杆221，推杆221外端延伸出所述第一动力头22连接至所述轴套235，推杆221的内端通过皮带传动装置连接至所述电机的输出轴。
所述第一动力头22包括壳体222和推动组件，所述壳体222内设置有芯杆223，所述推动组件包括设置在所述壳体222外侧的导杆224、驱动气缸225以及移动设置在导杆224上的滑块226，滑块226一端延伸至所述壳体222内部与所述芯杆223相连，芯杆223内安装有所述推杆221。所述壳体222上开设有供所述滑块226伸入的开孔227。当驱动气缸225带动滑块226在导杆224上进行移动时，能够带动导杆224进行移动，从而推动所述柔性夹爪进行移动。
摆动机构：
如图7所示，所述摆动机构5包括固定设置在所述安装座3一侧的第二动力源51，第二动力源51的输出端安装有圆盘52，圆盘52上偏心设有第一连接杆53，所述转动座4靠近第二动力源51的一端设有连接座41，连接座41内通过轴承42设有第二连接杆54，第一连接杆53与第二连接杆54之间通过连杆55相连。如图8-图12所示，所述圆盘52上偏心设置有所述第一连接杆53，所述轴承42内圈内设置有所述第二连接杆54，所述连杆55两端分别与第一连接杆53及第二连接杆54相连。所述第二动力源51为电机，电机输出端通过减速器511与所述圆盘52相连，在电机的驱动下，带动圆盘52进行转动，由于第一连接杆53偏心设置在圆盘52上，使其通过连杆55拉动转动座4进行来回往复摆动。第二连接杆54通过轴承42安装在连接座41上，轴承42滚动流畅，使得连杆在拉动转动座能够进行流畅地摆动，避免在方向调整时产生卡顿而影响后续精磨机对球体的研磨。
所述连杆55与第一连接杆53相连的一端设有连接头56，连接头56内开设有供所述第一连接杆53穿过的通孔一；所述第二连接杆54下端伸入所述轴承51的内圈，上端延伸出所述连接座41并开设有通孔二，所述连杆55穿过通孔二设置，采用此种方式设置连杆，结构简单，方便连杆被带动进行移动。如图13和图15所示，所述圆盘52上开设有一开口延伸至圆盘52边缘的卡槽521，卡槽521内卡设有连接块522，所述第一连接杆53插设在连接块522内，卡槽521开口直通边缘，方便连接块522嵌入安装在卡槽521内进行安装。
所述转动座4通过转动组件与所述安装座3相连，所述转动组件包括主轴71、连接套72和轴承组，主轴71上端与所述转动座4相连，主轴71外周通过轴承组与连接套72相连，连接套72固定在所述安装座3上。所述轴承组包括第一轴承73和第二轴承74，所述连接套72内侧设有用于安装第一轴承73和第二轴承74的卡台721。
如图11和图14所示，所述第一轴承73为圆锥滚子轴承，包括内圈731、外圈732以及若干分布在内圈731与外圈732之间的圆锥滚子，所述内圈731的顶端高于外圈732的顶端设置；所述主轴71靠近所述转动座4的一端成型有抵挡圈711，所述第一内圈731的顶端与抵挡圈711紧贴，所述外圈732的底端与所述卡台721的顶端面紧贴。在实际使用中，在转动座上需要安装质量较重的研磨机构，对转动座的承重能力以及转动顺畅度具有较大的要求，因此，采用双轴承的结构来设置转动组件，不仅具有较好的承载能力，还具备流畅转动的优点。
所述转动座4上设有接料盘8，用于承接球体研磨过程中产生的碎屑以及研磨膏，方便回收与处理。
转向机构：
如图16所示，所述转向机构1包括设置在所述安装座3两侧的固定座11，两个固定座11上分别设置有第二动力头12和第三动力头13，第二动力头12和第三动力头13上分别设有第一顶针14和第二顶针15，第一顶针14和第二顶针15之间夹设有转动杆16，转动杆16中部通过内胀夹具17设有所述球体10。
如图18所示，所述第二动力头12一端通过皮带传输机构与电机18相连，在电机18的驱动下进行运行，所述第二动力头12包括壳体121，壳体内设有转轴122，转轴一端与所述皮带传输机构相连，另一端延伸出所述壳体121与所述第一顶针14相连，在电机18的驱动下，转轴122带动第一顶针14进行转动，从而带动转动杆16进行转动。
如图17所示，所述安装座3的下方安装有直线滑动单元，所述直线滑动单元包括固定在机座91上的直线导轨61，直线导轨61上可滑动设置有滑块62，滑块62的上端设有所述安装座3。
本发明的工作原理：
首先调整好直线滑动单元，固定安装座的位置，然后将待研磨的球体通过转动杆安装在第一顶针和第二顶针之间，使得球体位于接料盘的上方，然后将与对应的球体相适配的阀座通过柔性夹爪安装至研磨机构，如图1所示，球体两侧均设置有一阀座，完成球体的安装，并在球体表面刷上研磨膏。
工作时，转动机构带动球体进行转动，摆动机构带动转动座及其上的研磨机构进行左右小幅度的摆动，在球体转动及阀座的摆动过程中，通过阀座与球体的不断接触实现球体研磨。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
