CN118893525B - 一种球体研磨机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及研磨机的领域，尤其是涉及一种球体研磨机，其包括基座，所述基座上设置有支架连接部件与顶杆部件，所述支架连接部件包括用于穿过球体的穿杆，所述穿杆上设置有内胀件，所述内胀件用于抵紧在球体内壁上以进行固定，所述顶杆部件包括设置在所述基座上的丝杆驱动件以及滑动设置在所述基座上用于抵紧在穿杆上的顶杆组件，所述丝杆驱动件转动轴上设置有丝杆，所述丝杆螺纹连接在所述顶杆组件上。本申请具有减小设备整体长度的效果。

Description

一种球体研磨机

技术领域

本申请涉及研磨机的领域，尤其是涉及一种球体研磨机。

背景技术

球阀是一种常用的阀门，球阀通过转动来对流体的通断进行控制，而球阀用于转动的部件为球体，为了减小转动摩擦，需要对球体的表面进行研磨光滑。

在对球体进行研磨时，需要一组限位机构对球体进行定位，限位机构通常包括位于球体一侧的支架连接部，支架连接部从球体内穿过，而后通过内胀夹具对球体进行固定，球体通过支架连接部进行稳定，另一侧设置顶杆部件对支架连接部进行配合以稳定球体，通过支架连接部与顶杆部件固定球体的位置而后进行转动，配合研磨盘对球体外表面进行研磨。

顶杆部件通常采用油缸来实现顶杆的移动，顶杆移动与支架连接部配合稳定球体，而油缸的长度较长，油缸的长度通常大于伸缩杆能够伸出的最大行程，导致设备的整体长度偏大。

发明内容

为了改善设备长度偏长的问题，本申请提供一种球体研磨机。

本申请提供的一种球体研磨机，采用如下的技术方案：

一种球体研磨机，包括基座，所述基座上设置有支架连接部件与顶杆部件，所述支架连接部件包括用于穿过球体的穿杆，所述穿杆上设置有内胀件，所述内胀件用于抵紧在球体内壁上以进行固定，所述顶杆部件包括设置在所述基座上的丝杆驱动件以及滑动设置在所述基座上用于抵紧在穿杆上的顶杆组件，所述丝杆驱动件转动轴上设置有丝杆，所述丝杆螺纹连接在所述顶杆组件上。

通过采用上述技术方案，通过丝杆加丝杆驱动件代替原先的油缸，从而缩短了一半的长度，大大减小了设备的整体长度。

可选的，所述顶杆部件包括滑动设置在所述基座上的底座，所述底座与所述丝杆螺纹连接，所述底座上滑动设置有顶座，所述底座上设置有用于驱动所述顶座滑动的移动驱动件，所述顶杆组件设置在所述顶座上。

通过采用上述技术方案，通过同构移动驱动件与丝杆驱动件实现双层的分段式推进，使得能够适配更多不同尺寸的球体，降低因球体尺寸过大，而导致底座先于顶杆组件与球体抵触，或是顶杆组件过于伸出至底座顶座外导致中心不稳的概率，提高适配性，提高稳定性。

可选的，所述顶杆组件包括转动设置在所述顶座上的轴承件，所述轴承件上设置有用于顶动在所述穿杆上的顶环，所述穿杆上设置有用于插入至所述顶环内的卡接杆，所述卡接杆上伸缩滑动设置有多个卡接块，所述顶环内壁上开设有多个用于供所述卡接块插入的卡接槽，所述卡接块插入所述卡接槽以对所述穿杆的滑动与转动进行限位，所述穿杆内设置有多个复位件，所述复位件用于将所述卡接块朝所述穿杆内拉动。

通过采用上述技术方案，通过顶环与穿杆端部抵紧实现对穿杆高度位置的固定，使得穿杆保持在此高度位置上带动球体转动研磨，此时卡接杆直接插入顶环内，卡接块未与卡接槽对齐，在穿杆的转动作用下，卡接块在离心力的作用下甩出抵触在顶环内壁上，进一步增大顶环与穿杆之间的摩擦力，而若是因穿杆与顶环之间因长时间使用而未维护，导致摩擦力下降，从而导致打滑导致不稳，则卡接块在顶环内位移，直至卡接块与卡接槽对齐，卡接块将会在离心力的作用下插入至卡接槽内，从而使得穿杆难以继续滑动，实现了自动触发的进一步位置限定，方便快捷且有效，结构简单可靠，当转速降低时，通过复位件将卡接块拉回卡接杆内实现复位，接触顶环与卡接杆之间的卡接，实现自动复位，方便快捷。

可选的，所述支架连接部件包括转速检测件，所述转速检测件用于检测所述穿杆的转速，得到主动转速数据；所述卡接槽内壁上设置有压力检测件，所述压力检测件用于检测所述卡接块是否抵紧在所述卡接槽底壁上，得到插入压力数据；包括数据处理模块，接收所述主动转速数据与所述插入压力数据并进行数据处理，得到处理信号并输出。

通过采用上述技术方案，通过检测转速以及压力，自动判断并计算打滑造成的影响，而后通过控制穿杆驱动源来实现矫正，方便快捷，提高产品质量，降低打滑所造成的研磨不均匀的影响。

本申请提供的一种研磨校正方法，采用如下的技术方案：

一种研磨校正方法，包括：

获取所述主动转速数据，获取所述插入压力数据，获取时间数据；

通过所述主动转速数据、所述时间数据、预设的高频检测阈值确定临时存储数据；

通过所述插入压力数据、所述主动转速数据、预设的插入压力阈值、所述时间数据确定错位判断数据；

通过所述临时存储数据、所述错位判断数据确定波动转速数据；

通过所述波动转速数据、所述临时存储数据确定转速差值数据；

通过所述转速差值数据、所述波动转速数据、所述临时存储数据确定波动位置区间；

通过所述波动位置区间、所述转速差值数据、所述临时存储数据确定波动位置矫正转速数据并输出，所述处理信号包含波动位置矫正转速数据。

通过采用上述技术方案，自动计算所需要矫正的数据，并输出进行控制，同时提醒用户，方便快捷，提高加工效率，提高产品质量。

可选的，包括：

通过所述波动位置区间、预设的整体位置区间确定未波动位置区间；

通过所述波动转速数据、所述波动位置区间确定加速度位置区间；

通过未波动位置区间、所述转速差值数据、所述加速度位置区间、所述临时存储数据确定反矫正转速数据并输出，所述处理信号包含反矫正转速数据。

通过采用上述技术方案，根据影响的位置以及影响所造成的转速变化，自动计算在什么时候进行怎么样的速度变化来实现矫正，方便快捷。

可选的，包括：

通过所述错位判断数据、所述时间数据、预设的时间区间阈值确定过期数据；

通过所述过期数据、原先的所述临时存储数据确定新的所述临时存储数据，并替换原先的所述临时存储数据以参与所述处理信号的计算。

通过采用上述技术方案，由于高频率的存储数据占用的存储空间较大，自动删除过期无用的临时存储数据，节省存储空间。

本申请提供的一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行研磨校正方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案，通过计算机可读存储介质对计算机程序进行存储。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

大大减小了设备的整体长度。

提高适配性，提高稳定性，提高顶环与穿杆之间的稳定性。

自动计算所需要矫正的数据，并输出进行控制，同时提醒用户，方便快捷，提高加工效率，提高产品质量。

附图说明

图1是本申请实施例1中一种球体研磨机的整体结构示意图。

图2是凸显部分的顶杆组件的放大示意图。

图3是本申请实施例2中凸显顶环的放大结构示意图。

图4是沿图3中A-A线的剖面示意图。

图5是本申请实施例2中一种球体研磨机的模块示意图。

图6是本申请实施例2中一种研磨校正方法的流程示意图。

图7是步骤S2-步骤S22的流程示意图。

图8是步骤S3-步骤S31的流程示意图。

附图标记说明：1、支架连接部件；11、穿杆；111、基座；112、第一轨道；113、第二轨道；12、内胀件；13、卡接杆；131、伸缩槽；14、卡接块；15、复位件；2、顶杆部件；21、丝杆驱动件；22、丝杆；23、底座；24、顶座；25、移动驱动件；3、顶杆组件；31、轴承件；32、顶环；33、卡接槽；4、转速检测件；41、压力检测件；42、数据处理模块。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例1公开一种球体研磨机。参照图1，球体研磨机包括基座111，基座111上安装有支架连接部件1与顶杆部件2，支架连接部件1包括用于穿过球体的穿杆11以及驱动电机，穿杆11固定连接在驱动电机转动轴上，驱动电机以带动穿杆11转动。穿杆11上安装有内胀件12，内胀件12受到控制后向外膨胀，内胀件12用于抵紧在球体内壁上，膨胀以对球体与穿杆11进行固定，从而使得穿杆11转动带动球体转动。顶杆部件2包括固定连接在基座111上的丝杆驱动件21以及滑动在基座111上用于抵紧在穿杆11上的顶杆组件3，丝杆驱动件21采用电机，丝杆驱动件21转动轴上固定连接有丝杆22，丝杆22与丝杆驱动件21转动轴的长度方向均沿穿杆11的长度方向延伸，丝杆22螺纹连接在顶杆组件3上。基座111上安装有用于打磨球体表面的研磨机构，研磨机构位于穿杆11上的内胀件12的两侧，用于对内胀件12抵紧的球体外表面进行转动研磨，而穿杆11转动以实现球体与研磨机构接触研磨位置的改变，在初始状态时穿杆11转速较慢，而当球体表面越光滑，穿杆11转速越快。

参照图2与图3，顶杆部件2包括滑动在基座111上的底座23，基座111上安装有用于限位底座23滑动方向的第一轨道112，底座23套设夹持滑动在第一轨道112上，第一轨道112的延伸方向平行于丝杆22的延伸方向，底座23与丝杆22螺纹连接，丝杆22转动带动底座23在基座111上朝靠近或远离穿杆11的方向滑动。底座23上端面上安装有第二轨道113，第二轨道113的延伸方向平行于第一轨道112，第二轨道113上限位滑动有顶座24，底座23上端面上固定连接有用于驱动顶座24滑动的移动驱动件25，移动驱动件25可采用油缸，移动驱动件25的伸缩杆连接在顶座24上，移动驱动件25伸缩杆的伸缩方向平行于第二轨道113的延伸方向，顶杆组件3安装在顶座24上。

本申请实施例一种球体研磨机的实施原理为：当需要对球体表面进行打磨时，先将球体穿在穿杆11上，通过内胀件12抵紧在球体内壁上，然后通过丝杆驱动件21带动丝杆22转动，从而带动顶杆组件3抵紧在穿杆11端部上，再将研磨盘抵触在球体外表面上即可进行打磨。

实施例

与实施例1不同的是，本申请实施例2公开一种球体研磨机。参照图3与图4，球体研磨机包括：顶杆组件3包括嵌设转动在顶座24内的轴承件31，轴承件31呈环状，轴承件31内圈侧壁上固定连接有顶环32，顶环32突出于轴承件31外，以用于顶动在穿杆11端部上，穿杆11的截面直径大于顶环32的截面直径。穿杆11用于抵触在顶环32的端部上固定连接有卡接杆13，卡接杆13用于插入至顶环32内，且卡接杆13外圈侧壁与顶环32贴合。卡接杆13外圈侧壁上开设有多个伸缩槽131，多个伸缩槽131沿卡接杆13外圈侧壁的周边均匀分布，伸缩槽131内滑动有卡接块14，卡接块14朝滑入滑出伸缩槽131的方向滑动。顶环32内圈侧壁上开设有多个用于供卡接块14插入的卡接槽33，卡接块14插入卡接槽33以对穿杆11的滑动与转动进行限位。伸缩槽131内安装有复位件15，复位件15可采用弹簧，复位件15的一端固定连接在伸缩槽131底壁上，复位件15的另一端固定连接在卡接块14深入伸缩槽131的端部上，复位件15沿将卡接块14朝穿杆11内拉动的方向伸缩，初始状态下，卡接块14外侧壁与伸缩槽131开口面平齐，即卡接块14与卡接杆13外侧壁平齐。

参照图1与图5，支架连接部件1包括转速检测件4，转速检测件4可采用轮速传感器或其他具备检测转动速度的传感器，转速检测件4用于检测穿杆11的转速，得到主动转速数据。卡接槽33底壁内嵌设有压力检测件41，压力检测件41用于检测卡接块14是否抵紧在卡接槽33底壁上，即检测卡接槽33底壁是否受到压力，从而得到插入压力数据。

参照图5，还包括数据处理模块42，接收主动转速数据与插入压力数据并进行数据处理，得到处理信号并输出。数据处理模块42包括处理器与数据库，数据库用于存储各种阈值数据，例如高频检测阈值、插入压力阈值等，而处理器用于进行数据计算，接收主动转速数据与插入压力数据，然后从数据库中读取相应的阈值数据，而后进行对比计算得到处理信号，然后将此处理信号输出给穿杆11的驱动源或用户。

处理器可以包括CPU或MPU等中央处理部件或以CPU或MPU为核心所构建的主机系统，包括硬件或软件。计量器具有了处理器后，人们利用编程便可自由控制计量器具，使之按照人们的意愿运行。处理器可以通过内部协议控制本地量传、远程量传、远程通信等。内部协议泛指同一计量器具内或同一系统内实现相互通信或链接的一切协议，包括：人机交互协议、软/硬件(接口)协议、片总线(C-Bus)协议、内部总线(I-Bus)协议等的部分或全部协议。随着集成电路技术的发展，某些属于外部总线(E-Bus)协议的也随着外部总线(E-Bus)集成至芯片内后也归于内部协议。

本申请实施例2公开一种研磨校正方法。参照图6，研磨校正方法包括以下步骤：

S1、获取主动转速数据，获取插入压力数据，获取时间数据；

S11、通过主动转速数据、时间数据、预设的高频检测阈值确定临时存储数据；

S12、通过插入压力数据、主动转速数据、预设的插入压力阈值、时间数据确定错位判断数据；

S13、通过临时存储数据、错位判断数据确定波动转速数据；

S14、通过波动转速数据、临时存储数据确定转速差值数据；

S15、通过转速差值数据、波动转速数据、临时存储数据确定波动位置区间；

S16、通过波动位置区间、转速差值数据、临时存储数据确定波动位置矫正转速数据并输出，处理信号包含波动位置矫正转速数据。

详细的：高频检测阈值为记录主动转速数据的频率，设高频检测阈值为[50hz, 5s]，则表示一秒钟平均记录50次主动转速数据，即每0.02秒记录一次，总共记录的时间为 5s，而记录的时间则是根据时间数据进行记录，而将连续的5s内的主动转速数据记录下来， 共250个主动转速数据形成临时存储数据；插入压力阈值为与主动转速数据相关的系数，设 插入压力阈值为x，若主动转速数据为y，若插入压力数据为1200N时，若是1200>x*y，则判断 卡接块14插入卡接槽33，输出表示发生了顶环32与穿杆11的相对转动的错位判断数据，而 若是插入压力数据小于x*y，即小于1000N，输出未插入的错位判断数据，即顶环32与穿杆11 未发生相对转动，此压力可能由于转动产生的离心力所带来的，而转速越高，计算得到的x* y中的y越大，离心力越大，用于与插入压力数据对比的阈值也就越大，以排除离心力的干 扰；若是错位判断数据为发生相对转动，则根据时间数据判断相对转动发生的时间，若插入 压力数据超过x*y的时间数据为第3.02s，则读取临时存储数据中3.02s附近的时间数据对 应的主动转速数据，若早0.5s的时间数据内，主动转速数据从1r/s降至0.8r/s，而后0.5s的 时间数据内，又从0.8r/s升回1r/s，那么波动转速数据则为+0.4与-0.4，转速 差值数据为0.2r/s与-0.2r/s，受影响的时间数据为2.52s-3.52s，若初始位置为A，则在 2.52s时，与研磨盘接触的位置为转了两圈后的0.52圈的位置上，此作为起点，在后续1s的 时间内从1r/s降至0.8r/s又升回1r/s，受到影响的位置为0.52圈到0.52+0.9=1.42圈的位 置此即波动位置区间，而根据波动位置区间与转速差值数据得到矫正转速数据输出给穿杆 11的驱动源，后续对波动位置区间对应的位置进行研磨补偿。

参照图7，还包括以下步骤：

S2、通过波动位置区间、预设的整体位置区间确定未波动位置区间；

S21、通过波动转速数据、波动位置区间确定加速度位置区间；

S22、通过未波动位置区间、转速差值数据、加速度位置区间、临时存储数据确定反矫正转速数据并输出，处理信号包含反矫正转速数据。

详细的：若波动位置区间为[0.52圈,1.42圈]，整体位置区间为[0,1圈]，从而得到未波动位置区间为[0.42圈,0.52圈]，加速度位置区间为受到影响时加速或减速的位置区间，而在本实施例的举例中，加速度位置区间为[0.52圈,0.92圈]在减速，[0.92圈,1.42圈]在加速，即在[0.52圈,0.92圈]的位置区间内，球体受到从1r/s降至0.8r/s的转速状态下的研磨，而在[0.92圈,1.42圈]的位置区间内，球体受到从0.8r/s升至1r/s的转速状态下的研磨，而剩余的[0.42圈,0.52圈]的位置区间内，球体受到1r/s的转速状态下的研磨，而若是需要补偿将球体表面受到同等程度的研磨，则输出相应的包含矫正转速数据的处理信号给穿杆11的驱动源，此时存在两种计算方法：

第一种：使球体后续在[0.52圈,0.92圈]的位置区间内，球体受到从0.8r/s升至1r/s的转速状态下的研磨，而在[0.92圈,1.42圈]的位置区间内，球体受到从1r/s降至0.8r/s的转速状态下的研磨，而剩余的[0.42圈,0.52圈]的位置区间内，球体受到0.8r/s的转速状态下的研磨，此时通过后一圈的校正，使得这两圈的转动将球体整体表面的研磨程度统一至1.8圈的研磨，即0.9r/s；

第二种：使球体后续在[0.52圈,0.92圈]的位置区间内，球体受到从1r/s升至1.2r/s的转速状态下的研磨，而在[0.92圈,1.42圈]的位置区间内，球体受到从1.2r/s降至1r/s的转速状态下的研磨，而剩余的[0.42圈,0.52圈]的位置区间内，球体受到1r/s的转速状态下的研磨，此时通过后一圈的校正，使得这两圈的转动将球体整体表面的研磨程度统一至2圈的研磨，即1r/s。

参照图8，还包括以下步骤：

S3、通过错位判断数据、时间数据、预设的时间区间阈值确定过期数据；

S31、通过过期数据、原先的临时存储数据确定新的临时存储数据，并替换原先的临时存储数据以参与处理信号的计算。

详细的：若错位判断数据为未发生相对转动，设时间区间阈值以为4s，则在记录下5s的主动转速数据形成临时存储数据过后4s，则将此临时存储数据确定为过期数据进行删除，举例：第0秒-第5秒的主动转速数据均为1r/s，则形成相应的临时存储数据，第5秒-第10秒的主动转速数据形成为下一个临时存储数据，而在第9秒的时候，将第0秒-第5秒形成的临时存储数据判断为过期数据进行删除。

本申请实施例2公开一种计算机可读存储介质。参照图1，计算机可读存储介质存储有能够被处理器加载并执行研磨校正方法的计算机程序。

计算机可读存储介质例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种球体研磨机，其特征在于：包括基座（111），所述基座（111）上设置有支架连接部件（1）与顶杆部件（2），所述支架连接部件（1）包括用于穿过球体的穿杆（11），所述穿杆（11）上设置有内胀件（12），所述内胀件（12）用于抵紧在球体内壁上以进行固定，所述顶杆部件（2）包括设置在所述基座（111）上的丝杆驱动件（21）以及滑动设置在所述基座（111）上用于抵紧在穿杆（11）上的顶杆组件（3），所述丝杆驱动件（21）转动轴上设置有丝杆（22），所述丝杆（22）螺纹连接在所述顶杆组件（3）上；

所述顶杆部件（2）包括滑动设置在所述基座（111）上的底座（23），所述底座（23）与所述丝杆（22）螺纹连接，所述底座（23）上滑动设置有顶座（24），所述底座（23）上设置有用于驱动所述顶座（24）滑动的移动驱动件（25），所述顶杆组件（3）设置在所述顶座（24）上；

所述顶杆组件（3）包括转动设置在所述顶座（24）上的轴承件（31），所述轴承件（31）上设置有用于顶动在所述穿杆（11）上的顶环（32），所述穿杆（11）上设置有用于插入至所述顶环（32）内的卡接杆（13），所述卡接杆（13）上伸缩滑动设置有多个卡接块（14），所述顶环（32）内壁上开设有多个用于供所述卡接块（14）插入的卡接槽（33），所述卡接块（14）插入所述卡接槽（33）以对所述穿杆（11）的滑动与转动进行限位，所述穿杆（11）内设置有多个复位件（15），所述复位件（15）用于将所述卡接块（14）朝所述穿杆（11）内拉动。

2.根据权利要求1所述的一种球体研磨机，其特征在于：所述支架连接部件（1）包括转速检测件（4），所述转速检测件（4）用于检测所述穿杆（11）的转速，得到主动转速数据；所述卡接槽（33）内壁上设置有压力检测件（41），所述压力检测件（41）用于检测所述卡接块（14）是否抵紧在所述卡接槽（33）底壁上，得到插入压力数据；包括数据处理模块（42），接收所述主动转速数据与所述插入压力数据并进行数据处理，得到处理信号并输出。

3.一种研磨校正方法，根据权利要求2所述的一种球体研磨机，其特征在于，包括：

获取所述主动转速数据，获取所述插入压力数据，获取时间数据；

通过所述主动转速数据、所述时间数据、预设的高频检测阈值确定临时存储数据；

通过所述插入压力数据、所述主动转速数据、预设的插入压力阈值、所述时间数据确定错位判断数据；

通过所述临时存储数据、所述错位判断数据确定波动转速数据；

通过所述波动转速数据、所述临时存储数据确定转速差值数据；

通过所述转速差值数据、所述波动转速数据、所述临时存储数据确定波动位置区间；

通过所述波动位置区间、所述转速差值数据、所述临时存储数据确定波动位置矫正转速数据并输出，所述处理信号包含波动位置矫正转速数据。

4.根据权利要求3所述的一种研磨校正方法，其特征在于，包括：

通过所述波动位置区间、预设的整体位置区间确定未波动位置区间；

通过所述波动转速数据、所述波动位置区间确定加速度位置区间；

通过未波动位置区间、所述转速差值数据、所述加速度位置区间、所述临时存储数据确定反矫正转速数据并输出，所述处理信号包含反矫正转速数据。

5.根据权利要求3所述的一种研磨校正方法，其特征在于，包括：

通过所述错位判断数据、所述时间数据、预设的时间区间阈值确定过期数据；

通过所述过期数据、原先的所述临时存储数据确定新的所述临时存储数据，并替换原先的所述临时存储数据以参与所述处理信号的计算。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求3至5任一种研磨校正方法的计算机程序。