一种单向阀精密制造设备及其控制方法与流程

本发明涉及单向阀制造设备，尤其是涉及一种单向阀精密制造设备及其控制方法。

背景技术：

1、单向阀是流体控制系统中防止介质倒流的关键部件，其阀体与阀座的焊接质量直接决定阀门密封性、承压能力及使用寿命。焊缝的均匀性、同心度和表面质量是保障单向阀在高压、腐蚀等严苛工况下可靠运行的核心指标，而焊接与焊后打磨是决定上述质量的基础工序。

2、现有的单向阀精密制造设备包括夹紧机构、对接机构、密封机构以及焊接枪。工作时，操作人员将阀体以及阀座放置在对应的夹紧机构中，然后启动夹紧机构将阀座与阀体进行固定，随后启动对接机构将阀体与阀座对接在一起，然后启动密封机构将对接在一起的阀体和阀座进行密封，最后通过焊接枪对阀体与阀座的对接处完成一圈焊接。

3、上述结构中，由于阀体与阀座在焊接过程中会产生大量的焊渣碎屑飞溅，此时无法对飞溅的焊渣碎屑进行有效的吸收，从而导致飞溅的焊渣易附着在阀体表面，进而大幅降低产品外观质量。

技术实现思路

1、为了防止焊接时产生的焊渣碎屑飞溅附着在阀体表面影响产品外观质量，本发明提供一种单向阀精密制造设备及其控制方法。

2、第一方面，本发明提供一种单向阀精密制造设备，采用如下的技术方案：

3、一种单向阀精密制造设备，包括工作台、用于将阀体进行夹紧的阀体夹紧机构、用于将阀座进行夹紧的阀座夹紧机构、用于驱使阀体与阀座对接的对接机构、用于对阀体与阀座对接处进行焊接的焊接机构以及用于在焊接时对阀体与阀座进行密封的密封机构，还包括安装在所述工作台上用于驱使阀体与阀座同步进行转动，并在转动的同时对焊渣碎屑进行吸附的旋转吸附机构；

4、所述旋转吸附机构包括转动安装在工作台上并与所述阀座夹紧机构连接的第一螺纹杆、安装在所述工作台上并用于驱使所述第一螺纹杆进行转动的第一电机、安装在所述第一螺纹杆上并在所述第一螺纹杆转动时对焊渣碎屑进行吸附的吸附组件以及安装在所述工作台上并用于对所述吸附组件吸收的焊渣碎屑进行收集的收集箱。

5、通过采用上述技术方案，第一电机带动第一螺纹杆转动，第一螺纹杆转动时一方面驱动阀体与阀座同步转动以实现周向均匀焊接，另一方面驱使吸附组件进行工作，从而产生负压，进而实时吸附并收集焊接过程中产生的焊渣碎屑，有效防止焊渣碎屑飞溅附着于阀体表面，从而大幅提升了产品外观质量。

6、可选的，所述工作台的内部开设有空腔，所述空腔内部安装有支撑架，所述支撑架将所述空腔分为输风腔与驱动腔；所述吸附组件安装在所述输风腔中，所述第一螺纹杆与所述第一电机安装在所述驱动腔中；

7、所述吸附组件包括安装在所述输风腔内部的第二螺纹杆、螺纹连接在所述第一螺纹杆上并在所述第一螺纹杆转动时驱使所述第二螺纹杆同步转动的驱动板以及安装在所述第二螺纹杆上并在所述第二螺纹杆转动时产生风力的旋转扇圈。

8、通过采用上述技术方案，在工作台内部分隔出输风腔与驱动腔，并将第二螺纹杆、驱动板及旋转扇圈设于输风腔中。第一螺纹杆转动时，驱动板同步带动第二螺纹杆旋转，进而使旋转扇圈产生吸附风力将焊接产生的焊渣碎屑进行吸附。

9、可选的，所述工作台的顶部开设有掉落孔，所述掉落孔与所述输风腔连通，所述输风腔的出气口连通有出气管；所述收集箱位于所述输风腔中，且所述收集箱内部开设有透气孔，所述旋转扇圈位于所述透气孔的正下方；

10、所述掉落孔的孔径尺寸比所述透气孔的孔径尺寸大以便焊渣碎屑通过所述掉落孔掉落至所述收集箱中并通过所述透气孔进行阻拦；

11、所述旋转扇圈转动时产生的吸附气流自所述掉落孔进入，并且穿过所述透气孔、输风腔并由出气管排出以在所述掉落孔处形成向下的吸附力将焊渣碎屑吸附至所述收集箱中进行收集。

12、通过采用上述技术方案，在工作台顶部开设掉落孔，并将掉落孔与输风腔、收集箱及出气管连通，且掉落孔孔径大于收集箱透气孔孔径，因此当旋转扇圈转动时形成向下吸附气流时，焊渣碎屑会经掉落孔落入收集箱并被透气孔拦截，气流则经出气管排出，从而实现焊渣碎屑的集中收集。

13、可选的，所述工作台上安装有连接架，所述密封机构安装在所述连接架上；

14、所述密封机构包括滑移安装在所述工作台上的密封半框、安装在所述密封半框上并滑移安装在所述连接架上的滑动板、安装在所述连接架上并用于驱使所述滑动板进行移动的第三螺纹杆、安装在所述连接架上并用于驱使所述第三螺纹杆进行转动的双轴电机以及安装在所述密封半框上并用于对阀体与阀座焊接处进行打磨的打磨半环。

15、通过采用上述技术方案，双轴电机驱动第三螺纹杆转动，带动滑动板相向移动，从而实现密封半框的精准闭合，进而形成完整密封腔室，从而有效防止焊渣碎屑向外飞溅。同时，密封半框上集成打磨半环，在密封半框闭合时可形成完整的打磨环，从而可在焊接完成后通过打磨环对焊接处进行打磨，从而提高焊接处的表面质量。

16、可选的，所述对接机构安装在所述连接架上；

17、所述对接机构包括升降安装在所述连接架上的升降板、安装在所述连接架上并用于驱使所述升降板进行升降的液压缸以及安装在所述升降板与所述连接架之间并在所述升降板升降时进行限位导向的限位伸缩柱。

18、通过采用上述技术方案，液压缸驱动升降板沿限位伸缩柱竖直升降，从而实现阀体夹紧机构整体平稳下移，使得阀体与阀座接口精准对接，并且在升降时通过限位伸缩柱提供导向与限位功能，保证对接过程无偏斜，从而提高了对接的精度。

19、可选的，所述阀体夹紧机构转动安装在所述升降板上；

20、所述阀体夹紧机构包括转动安装在所述升降板上的转动台、安装在所述转动台上的第四螺纹杆、安装在所述转动台上并用于驱使所述第四螺纹杆进行转动的第二电机、螺纹连接在所述第四螺纹杆上的驱动盘、滑移安装在所述转动台上并用于将阀体进行夹紧固定的阀体夹紧板以及连接在所述驱动盘与所述阀体夹紧板之间的驱动杆。

21、通过采用上述技术方案，第二电机驱动第四螺纹杆转动，第四螺纹杆转动时带动与之螺纹连接的驱动盘进行移动，驱动盘移动时带动驱动杆进行转动，驱动杆转动时带动阀体夹紧板进行移动并向阀体靠近，从而实现阀体的自动对中夹紧，并且转动台转动安装于升降板上，可随旋转吸附机构同步转动，从而便于进行周向焊接。

22、可选的，所述密封半框为两组且对称设置于所述工作台，两个所述密封半框上均开设有半环密封孔，两个所述半环密封孔合并形成完整的密封孔并与所述转动台的尺寸相匹配以在阀体与阀座密封时形成完整的密封腔室；

23、所述焊接机构为两组并安装在对应的所述密封半框上，所述焊接机构包括安装在所述密封半框上的固定架以及安装在所述固定架上的焊接枪；所述焊接枪穿设所述密封半框以便在密封情况下对阀体与阀座对接处进行焊接。

24、通过采用上述技术方案，两组对称设置的密封半框合拢后形成与转动台尺寸匹配的完整密封孔，从而形成完整的密闭焊接腔室，进而有效防止焊接碎屑飞溅。同时，焊接枪穿设密封半框，可在密封状态下对阀体与阀座对接处进行焊接，从而保证了焊接质量与焊接环境的安全性。

25、可选的，所述工作台上开设有阀座孔，所述阀座孔与所述输风腔连通，所述阀座夹紧机构安装在所述阀座孔内以便进行密封；

26、所述阀座夹紧机构包括转动安装在所述支撑架上的驱动台、安装在所述驱动台内的旋转轴、安装在所述驱动台内并用于驱使所述旋转轴进行转动的第三电机、安装在所述旋转轴上的旋转盘、滑移安装在所述驱动台上并用于对阀座进行夹紧的阀座夹紧板、铰接在所述旋转盘上的第一连杆以及连接在所述第一连杆与所述阀座夹紧板之间的第二连杆。

27、通过采用上述技术方案，第三电机驱动旋转轴进行转动，旋转轴转动时带动旋转盘转动，旋转盘转动时通过第一连杆及第二连杆带动阀座夹紧板向靠近阀座的方向移动，从而实现阀座的自动对中夹紧，并且驱动台转动安装于支撑架上，可随旋转吸附机构同步转动，从而便于进行周向焊接。

28、第二方面，本技术提供一种单向阀精密制造设备的控制方法，采用如下的技术方案：

29、一种单向阀精密制造设备的控制方法，应用于一种单向阀精密制造设备，包括：

30、于焊接完成后，向单向阀内部通入预设压力的检测气体，并通过预设的封闭组件对掉落孔进行密封；

31、控制旋转吸附机构带动单向阀以预设的转速匀速转动一周，使单向阀焊接处经过预置于密封腔室内壁的气压传感器；

32、在单向阀转动过程中，实时获取气压传感器采集的实时气压值，并同步获取旋转吸附机构的实时转动角度；

33、将实时气压值与预设的基准气压值进行对比，当实时气压值不大于预设的基准气压值时，定义单向阀密封完全，控制对接机构带动焊接完成的单向阀进行轴向移动，使焊接区域通过打磨环进行打磨；

34、当实时气压值大于预设的基准气压值时，定义单向阀存在泄漏，将实时气压值开始大于预设的基准气压值时对应的实时转动角度作为泄漏起始角度，将实时气压值回落至不大于预设的基准气压值时对应的实时转动角度作为泄漏结束角度；

35、基于泄漏起始角度与泄漏结束角度得到泄漏方位区间，并生成泄漏信号；

36、响应于泄漏信号，控制旋转吸附机构带动单向阀旋转，使得焊接枪对泄漏方位区间进行焊接，并于补焊完成后再次向密封腔室内通入检测气体进行密封性检测。

37、通过采用上述技术方案，在焊接完成后，通过向单向阀内部通入检测气体并密封掉落孔，控制旋转吸附机构带动单向阀匀速转动，利用气压传感器实时监测密封腔室内气压变化，并且当检测到气压异常升高时，自动定位泄漏起始与结束角度，生成泄漏方位区间，并控制焊接枪对泄漏区进行补焊，从而保证了单向阀的加工质量。

38、可选的，单向阀转动的具体方法包括：

39、获取焊接枪在密封腔室内的固定焊接方位角，并将泄漏结束角度作为近端，泄漏起始角度作为远端；

40、当泄漏起始角度大于180°时，控制旋转吸附机构由远端向近端转动；

41、当泄漏起始角度小于180°时，控制旋转吸附机构由近端向远端转动；

42、当泄漏起始角度等于180°时，任选其一进行转向运行；

43、计算泄漏起始角度与固定焊接方位角之间的角度差值作为焊接开始旋转角度；

44、计算泄漏结束角度与固定焊接方位角之间的角度差值作为焊接结束旋转角度；

45、根据泄漏起始角度的大小确定单向阀的旋转方向；

46、控制旋转吸附机构带动单向阀按照旋转方向转动焊接开始旋转角度，使泄漏起始角度与固定焊接方位角重合，并启动焊接枪开始焊接，随后控制旋转吸附机构带动单向阀沿同一旋转方向继续进行转动，直至转动焊接结束角度使得泄漏结束角度转动至与固定焊接方位角重合时停止焊接。

47、通过采用上述技术方案，获取焊接枪固定焊接方位角，并根据泄漏起始角度大小判断最优旋转方向，使单向阀以最短路径将泄漏区间对准焊接枪，同时计算泄漏起始与结束角度相对焊接方位角的角度差值，分别作为焊接开始与结束旋转角度，控制单向阀按确定方向依次完成对位、焊接及停止动作，从而大幅提升了补焊的效率。

48、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

49、1.通过第一电机带动第一螺纹杆转动，第一螺纹杆转动时一方面驱动阀体与阀座同步转动以实现周向均匀焊接，另一方面驱使吸附组件进行工作，从而产生负压，进而实时吸附并收集焊接过程中产生的焊渣碎屑，有效防止焊渣碎屑飞溅附着于阀体表面，从而大幅提升了产品外观质量；

50、2.通过在工作台顶部开设掉落孔，并将掉落孔与输风腔、收集箱及出气管连通，且掉落孔孔径大于收集箱透气孔孔径，因此当旋转扇圈转动时形成向下吸附气流时，焊渣碎屑会经掉落孔落入收集箱并被透气孔拦截，气流则经出气管排出，从而实现焊渣碎屑的集中收集；

51、3.通过双轴电机驱动第三螺纹杆转动，带动滑动板相向移动，从而实现密封半框的精准闭合，进而形成完整密封腔室，从而有效防止焊渣碎屑向外飞溅。同时，密封半框上集成打磨半环，在密封半框闭合时可形成完整的打磨环，从而可在焊接完成后通过打磨环对焊接处进行打磨，从而提高焊接处的表面质量。