[发明专利]一种用于PE球芯抛光的运动装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于扭矩控制的PE球芯自动抛光系统及控制方法。解决现有技术中的PE球芯抛光设备结构复杂，操作要求高，以及适用性不广的问题。系统包括支撑框架，支撑框架内部设置有夹持PE球芯的球芯旋转机构，支撑框架上部设置有二自由度运动机构；二自由度运动机构包括第一运动组件和第二运动组件，第一运动组件通过球芯定位机构滑动设置在支撑框架上；抛光机构设置在第二运动组件上，抛光机构包括抛光布轮，抛光布轮沿PE球芯表面做圆弧运动。抛光按照球芯夹持、球芯定位、参数设定、球芯抛光和停止复位顺序进行。本发明自动完成对PE球芯的抛光，操作简单，对操作人员操作经验和技术水平要求低，且适用性范围广，保证高抛光精度。

技术领域

本发明涉及抛光技术领域，尤其是涉及一种用于PE球芯抛光的运动装置及控制方法。

背景技术

传统的天然气管道部件（包括管道、阀门、转换接头、法兰、螺栓、螺母垫片等）通常都是采用金属材料加工而成，由于金属材料易受腐蚀的特点，导致天然气管道部件经常需要做防腐处理和日常维护。近年来，使用不易腐蚀的聚乙烯（PE）材料制作天然气管道部件越来越成为一种趋势。其中，PE球阀（聚乙烯球阀）已被我国各大燃气公司普遍采用。

PE球阀主要由PE球芯与PE管件组成，其产品性能（气密性、流量特性、开关扭力、开度稳定性）等受PE球芯圆度及表面粗糙度的直接影响：圆度误差及表面粗糙度越小，PE球芯越容易与PE管件配合，因此PE球阀的性能也就越好。

抛光是保证PE球芯圆度及表面粗糙度的最后一道工序，也是最重要的一道工序。传统的PE球芯抛光，通常采用人工手动方式（先用砂皮纸手工打磨，然后用手持电机带动抛光布轮细磨）。手工抛光方式对操作工人的经验和水平要求极高，特别是抛光过程中要保持抛光轮与球芯之间的压力恒定，以此保证整个球芯的表面粗糙度一致性。因此，手工抛光方式往往费时费力，效率低下，且成本较高。针对PE球芯手工抛光的缺点，产业界急需研发PE球芯自动抛光设备。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中的PE球芯抛光设采用人工手动方式，对操作工人经验水平高，效率低下，承包较高的问题，提供了一种基于扭矩控制的PE球芯自动抛光系统及控制方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种用于PE球芯抛光的运动装置，其特征在于：包括

径向导轨机构，连接有对PE球芯抛光的抛光机构，带动抛光机构做径向运动；

圆弧导轨机构，其上设置所述径向导轨机构，带动径向导轨机构做圆周运动，圆弧导轨机构设置在球芯定位机构上；

球芯定位机构，包括移动圆弧导轨机构的寻心移动组件、激光距离传感器；

抛光机构，设有抛光布轮，抛光布轮沿PE球芯表面做圆弧运动，抛光布轮两侧分别设置有检测PE球芯表面粗糙度的第一激光传感器和第二激光传感器；

控制器，控制激光距离传感器做水平扫描，获取PE球芯球心点位，控制球芯定位机构移动完成圆周运动圆心与球芯圆心定位，获取抛光前和抛光后球芯表面粗糙度信息，根据表面粗糙度调节抛光布轮运动速度。