CN103240582B - 一种球阀自动组装机的阀杆装入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种球阀自动组装机的阀杆装入装置，属于机械技术领域。它解决了现有球阀靠手工组装，组装效率低和人力成本高等问题。本球阀自动组装机的阀杆装入装置，球阀自动组装机包括工作台，工作台上固连有模座，模座随工作台一起移动，本阀杆装入装置包括支架一和振动料盘，支架一的顶部固连有水平导轨，水平导轨上活动连接有机械手，水平导轨的一端固连有水平气缸，另一端固连有顶杆气缸一，水平气缸的活塞杆与机械手相固连，振动料盘的出料口处具有接料槽，机械手能将接料槽处的阀杆输送至模座处的阀体内，顶杆气缸一推动机械手使阀杆安装到阀体的阀杆孔内。本阀杆装入装置具有自动化程度高，能提高球阀的组装效率等优点。

Description

一种球阀自动组装机的阀杆装入装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种球阀自动组装机，特别涉及一种球阀自动组装机的阀杆装入装置。

背景技术

随着社会经济的迅速发展，劳动力密集型阀门企业的竞争力越来越弱，目前东部沿海地区普遍存在招工难的问题，这就迫使企业往生产自动化、半自动化方向发展，以提高生产效率，降低劳动力成本。

现在的阀门企业，在生产组装球阀时，基本上都是手工组装，以一片式球阀为例，其包括阀体、O形圈、阀杆、阀球、卡簧或者具有外螺纹的螺母等。组装时，通过手工将O形圈放入到阀体内，手工将阀杆从阀体的内部放入到阀杆孔内，转动调整阀杆的位置，调整阀球上方的阀杆槽的朝向，使阀杆槽与阀杆底部的连接部正对设置，手工将阀球装入阀体内，再手工装入O形圈，根据产品的不同，选择卡簧或者具有外螺纹的螺母，装入阀体内，对阀球、O形圈等进行定位，完成一个球阀的组装。

现有的手工组装球阀的方式，即使是熟练工人，在开始装配时，速度较快，但随着时间的推移，装配速度会下降，整体速度较慢，装配效率低。而且在一个大的阀门企业中，一年中球阀的产量一般都较大，就需要招收大量的装配工人来组装球阀，大量的劳动力就需要大量的劳动力成本，经济效益不高，而且目前企业都存在招工难的问题，有时候招不到足够多的工人进行组装生产，导致产品加工延期。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种球阀自动组装机的阀杆装入装置，将阀杆自动、精准、快速的组装到位，自动化程度高，提高球阀的组装效率。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种球阀自动组装机的阀杆装入装置，球阀自动组装机包括工作台，所述的工作台上固连有模座，所述的模座随工作台一起移动，本阀杆装入装置设置于工作台的侧边，其特征在于，本阀杆装入装置包括支架一和振动料盘，所述支架一的顶部固连有水平导轨，所述的水平导轨上活动连接有机械手，所述水平导轨的一端固连有水平气缸，另一端固连有顶杆气缸一，所述水平气缸的活塞杆与机械手相固连，所述振动料盘的出料口处具有接料槽，上述的机械手能将接料槽处的阀杆输送至模座处的阀体内，上述的顶杆气缸一推动机械手使阀杆安装到阀体的阀杆孔内。

将阀杆倒入振动料盘内，经振动、筛选后，阀杆与阀球相连的一端朝上出来，第一个阀杆移动到接料槽内，机械手夹取该阀杆，且沿水平导轨移动后将阀杆输送到阀体内，顶杆气缸一活塞杆撞击机械手，使机械手产生微量的移动，从而将阀杆装入到阀体的阀杆孔内。本阀杆装入装置是球阀自动组装机的一部分，通过振动料盘和机械手将阀杆输送至阀体内，再通过顶杆气缸一使阀杆安装到阀体的阀杆孔内，代替以往的手工造作，自动化程度高，装配精度高，装配效率高。

在上述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置中，所述的阀杆装入装置还包括安装架、回转气缸和夹持气缸一，所述的安装架位于工作台和振动料盘之间，所述的回转气缸固定在安装架上，所述的夹持气缸一固定在回转气缸的活塞杆上，上述的夹持气缸一夹取接料槽处的阀杆后，回转气缸转动将阀杆移动至机械手的下方。回转气缸回转的角度是90°，该种结构通过夹持气缸一的夹取，再通过回转气缸回转90°，使原本处于竖直方向的阀杆变成水平方向，方便阀杆装入到阀体的阀杆孔内，方便机械手的夹取，机械手的结构可以相对简单。

在上述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置中，所述回转气缸的活塞杆上固连有安装板，上述的夹持气缸一固定在安装板上。安装板使回转气缸与夹持气缸一之间的线接触连接变成面接触连接，夹持气缸一安装的牢固程度高。

在上述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置中，所述的阀杆装入装置还包括支架二、升降气缸一、顶杆气缸二和顶杆，所述的支架二位于支架一的一侧，所述的升降气缸一固定在支架二的顶部，所述的顶杆气缸二固定在支架二的中部，所述的顶杆呈L形，且顶杆的折弯处铰接在升降气缸一活塞杆的端部，所述的顶杆气缸二能推动顶杆绕铰接处转动。升降气缸一活塞杆伸出，顶杆的一端进入阀体内，顶杆气缸二活塞杆伸出，推动顶杆的另一端上移，使顶杆绕其与升降气缸一活塞杆的铰接处转动，顶杆位于阀体内的一端抵在阀杆上，将未安装到位的阀杆压入到阀体阀杆孔内，并压紧，顶杆气缸二的活塞杆缩回，升降气缸一活塞杆缩回，完成一个阀杆的压紧，该结构保证每个阀杆均安装到位，方便下道工序的组装，故障率低。

在上述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置中，所述的接料槽包括底板和定位板，所述的底板固定在安装架上，所述的定位板呈L形，且定位板上具有定位卡口，所述的定位卡口与振动料盘的出料口正对设置。接料槽只有三个面，包括底板的底面以及定位板的顶面和靠近工作台的侧面，两侧是空的，方便夹持气缸一夹取阀杆，顶面上具有定位卡口，定位卡口与阀杆用于与阀球连接的连接部的形状相匹配，即阀杆移动到定位槽内后，阀杆的连接部嵌入到定位卡口中，使阀杆定位。

在上述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置中，所述振动料盘的端口处具有升降气缸二，所述的升降气缸二固定在安装架上，所述升降气缸二活塞杆的端部处固连有呈L形的阻断板，上述的定位板通过连接杆与阻断板相铰接。该种结构，升降气缸二的活塞杆伸出，阻断板位于振动料盘出料口处的上方，定位板与底板垂直设置，对阀杆进行定位；升降气缸二的活塞杆回缩，阻断板下移，阻断板压在第二个阀杆上，使该阀杆以及该阀杆之后的阀杆停止移动，同时定位板由于升降气缸二的活塞杆回缩而绕铰接点旋转，定位卡口朝远离振动料盘处转动，不在定位阀杆，使夹持气缸一能夹取阀杆。

在上述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置中，所述阻断板的下表面具有凸头。凸头凸出于阻断板的下表面，阻断板下降时，凸头压在阀杆用于与阀球相连的连接部，压紧方便。

在上述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置中，所述的振动料盘与接料槽之间具有直线送料器，所述直线送料器的一端与振动料盘的出料口相连，另一端与定位板的定位卡口正对设置，上述的升降气缸二固定在直线送料器的出料口处。直线送料器使从振动料盘里振动、筛选出来的阀杆进行直线传送，阀杆整齐的排列，起到一定的缓冲作用，保证每次均有一个阀杆移动到接料槽内，接料槽的定位卡口对阀杆进行定位。

在上述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置中，所述的机械手包括滑板、升降气缸三和夹持气缸二，所述的滑板与水平导轨活动相连，所述的升降气缸三固定在滑板上，所述升降气缸三的活塞杆上固连有夹持气缸二，上述的水平气缸活塞杆与滑板相固连。水平气缸推动机械手沿水平导轨左右平移，升降气缸三活塞杆的伸缩带动夹持气缸二上下升降，夹持气缸二用于夹取、松开阀杆，通过机械手的升降、平移和夹取三个基本动作实现阀杆的输送、安装，机械手的升降可以通过升降电机来实现。

在上述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置中，所述的安装架上还安装有检测器，所述的检测器位于接料槽的侧部。检测器用于检测接料槽内是否存在阀杆。

与现有技术相比，本发明提供的阀杆装入装置是球阀自动组装机的其中一道工序，其具有以下优点：

1、本阀杆装入装置通过振动料盘振动筛料，回转气缸、夹持气缸一以及机械手平移、升降和抓取三个基本动作进行阀杆的输送，最后通过顶杆气缸一将阀杆装入到阀体的阀杆孔内，组装效率高，自动化程度高。

2、本阀杆装入装置通过顶杆气缸二、顶杆和升降气缸一相配合保证每个阀杆均安装到位，组装机装配精度高，故障率低。

3、本阀杆装入装置通过接料槽定位板上的定位卡口对阀杆进行定位，使阀杆用于与阀球相连的一字型连接部沿工作台的径向设置，与工作台模座内的阀体相匹配，组装精度高，故障率低。

4、本阀杆装入装置的接料槽两侧无挡板，方便夹持气缸一夹取阀杆，且定位板通过连接杆与阻断板相铰接，阻断板压住第二个阀杆的同时定位板旋转不在定位第一个阀杆，设计巧妙。

5、本阀杆装入装置通过回转气缸旋转90°，使阀杆从竖直方向变为水平方向，方便阀杆的安装，设计巧妙。

附图说明

图1是本球阀自动组装机的整体结构俯视图。

图2是本球阀自动组装机阀杆装入装置的结构示意图。

图3是本球阀自动组装机阀杆装入装置压紧装置的结构示意图。

图4是本阀杆装入装置接料槽的结构示意图。

图5是本阀杆装入装置阻断板的俯视图。

图6是本阀杆装入装置图2A区域的放大图。

图中，1、工作台；2、模座；3、支架一；4、振动料盘；5、水平导轨；6、机械手；6a、滑板；6b、升降气缸三；6c、夹持气缸二；7、水平气缸；8、顶杆气缸一；9、接料槽；9a、底板；9b、定位板；9b1、定位卡口；10、安装架；11、回转气缸；12、夹持气缸一；13、安装板；14、支架二；15、升降气缸一；16、顶杆气缸二；17、顶杆；18、升降气缸二；19、阻断板；19a、凸头；20、连接杆；21、直线送料器；22、检测器。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本阀杆装入装置是球阀自动组装机的一部分，组装机包括呈圆盘状且能绕其轴心旋转的工作台1，工作台1沿其圆周方向等间距设有十个模座2，模座2通过螺栓固定在工作台1上，模座2上具有固定阀体的固定槽，本阀杆装入装置位于工作台11的侧边。

如图1、图2、图3所示，本阀杆装入装置包括支架一3、振动料盘4、安装架10，回转气缸11、夹持气缸一12、机械手6、直线输料器、水平导轨5、接料槽9和压紧装置。

工作台1的侧边上设有支架一3，支架一3的顶部固连有水平导轨5，水平导轨5上活动连接有机械手6，机械手6包括滑板6a、升降气缸三6b和夹持气缸二6c，滑板6a与水平导轨5相连，升降气缸三6b固定在滑板6a上，升降气缸三6b的活塞杆上固连有夹持气缸二6c，夹持气缸二6c具有一对用于夹持阀杆的卡爪二。水平导轨5的一端固连有水平气缸7，另一端固连有顶杆气缸一8，水平气缸7的活塞杆与滑板6a相固连，水平气缸7活塞杆的伸缩能使机械手6沿水平导轨5平移，顶杆气缸一8撞击滑板6a，能使机械手6沿水平导轨5产生微量的偏移。

回转气缸11固定在安装架10上，回转气缸11的活塞杆上固连有安装板13，夹持气缸一12固定在安装板13上。如图4所示，接料槽9只有三面，包括底板9a的地面和定位板9b的顶面以及一个侧面，定位板9b呈L形，定位板9b的顶面上具有定位卡口9b1，定位卡口9b1的形状与阀杆用于插入阀球阀杆槽的连接部相匹配，两侧均无挡板，方便夹持气缸一12的卡爪一的夹取。振动料盘4通过直线送料器21与接料槽9相连，直线送料器21的一端与振动料盘4的出料口相连，另一端与接料槽9定位板9b上的定位卡口9b1正对设置，接料槽9的侧部设有检测器22，检测器22固定在安装架10上。升降气缸二18固定在安装架10上，且位于直线送料器21与接料槽9交接处的侧部，如图5、图6所示，升降气缸二18的活塞杆上固连有呈L形的阻断板19，阻断板19的一边位于直线送料器21出料口端部的正上方，阻断板19的一端具有凸头19a，凸头19a用于压住阀杆，接料槽9的定位板9b通过连接杆20与阻断板19相铰接，即定位板9b能绕铰接处转动。

如图2所示，阀杆装入装置的压紧装置包括支架二14、升降气缸一15、顶杆气缸二16和顶杆17，升降气缸一15固定在支架二14的顶部，顶杆气缸二16固定在支架二14的中部，顶杆17呈L形，顶杆17的折弯处铰接在升降气缸一15活塞杆的端部，顶杆17的一端位于顶杆气缸二16活塞杆的正上方，顶杆17能绕铰接处转动。

组装时，将阀杆倒入到振动料盘4中，振动料盘4振动筛料，使阀杆用于与阀球相连的连接部朝上，从振动料盘4的出料口输出，直线送料器21的顶部具有一呈直线的滑动槽，阀杆用于与阀球相连的连接部嵌于滑动槽内，沿直线送料器21移动，第一个阀杆通过直线送料器21进入到接料槽9中，阀杆用于与阀球相连的连接部嵌入定位卡口9b1中，定位板9b的定位卡口9b1对第一个阀杆起定位的作用，回转气缸11转动，使夹持气缸一12转动90°，从竖直方向变成水平方向，夹持气缸一12工作，通过卡爪一，穿过接料槽9的两侧夹住阀杆；然后升降气缸二18的活塞杆缩回，带动阻断板19下移，使阻断板19的凸头19a压在第二个阀杆上并压紧，使其停止移动，同时定位板9b在连接杆20、阻断板19移动的作用下，绕铰接点转动，定位板9b上的定位卡口9b1朝远离直线送料器21的方向转动；回转气缸11带动夹持气缸一12旋转，使夹持气缸一12旋至竖直方向，升降气缸二18的活塞杆伸出，使阻断板19上升，同时定位板9b的定位卡口9b1朝靠近直线送料器21的方向转动，回复到初始位置，第二个阀杆被移动至接料槽9内；水平气缸7活塞杆缩回，拉动机械手6，使夹持气缸二6c位于阀杆的正上方，夹持气缸二6c的卡爪二夹住阀杆用于与阀球连接的连接部，水平气缸7活塞杆伸出，推动机械手6至模座2的正方上，机械手6移动的同时，回转气缸11转动，使夹持气缸一12处于水平位置，夹持气缸一12工作，通过卡爪一，穿过接料槽9两侧夹住阀杆，然后升降气缸二18的活塞杆缩回，带动阻断板19下移，使阻断板19的凸头19a压紧下一个阀杆，同时定位板9b在连接杆20、阻断板19的作用下，绕铰接点转动，定位板9b上的定位卡口9b1远离直线送料器21；回转气缸11带动夹持气缸一12旋转，使夹持气缸一12旋至竖直方向，升降气缸二18的活塞杆伸出，使阻断板19上升，同时定位板9b的定位卡口9b1朝靠近直线送料器21转动，回复到初始位置，第三个阀杆被移动至接料槽9内；升降气缸三6b的活塞杆伸出，使阀杆下降到阀体内，顶杆气缸一8推动机械手6沿水平导轨5向水平气缸7的这端微量移动，使阀杆插入到阀体的阀杆孔内，夹持气缸二6c松开，顶杆气缸一8回缩，夹持气缸二6c上移的同时朝顶杆气缸一8这侧微量偏移，水平气缸7拉动机械手6使其夹取夹持气缸一12上的阀杆。在阀杆插入阀杆孔的同时，压紧装置对未安装到位的阀杆进行压紧，当模座2转动到升降气缸一15的正下方时，升降气缸一15带动顶杆17下移，使顶杆17的一端位于阀体内，顶杆气缸二16活塞杆伸出，推动顶杆17的一端上移，使顶杆17绕其与升降气缸一15活塞杆的铰接点处旋转，顶杆17的另一端抵靠在阀杆上，并使阀杆压紧在阀杆孔内，使阀杆安装到位，周而复始，往复循环，完成多个阀杆的装入、压紧到位。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了工作台1、模座2、支架一3、振动料盘4、水平导轨5、机械手6、滑板6a、升降气缸三6b、夹持气缸二6c、水平气缸7、顶杆气缸一8、接料槽9、底板9a、定位板9b、定位卡口9b1、安装架10、回转气缸11、夹持气缸一12、安装板13、支架二14、升降气缸一15、顶杆气缸二16、顶杆17、升降气缸二18、阻断板19、凸头19a、连接杆20、直线送料器21、检测器22等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种球阀自动组装机的阀杆装入装置，球阀自动组装机包括工作台(1)，所述的工作台(1)上固连有模座(2)，所述的模座(2)随工作台(1)一起移动，本阀杆装入装置设置于工作台(1)的侧边，其特征在于，本阀杆装入装置包括支架一(3)和振动料盘(4)，所述支架一(3)的顶部固连有水平导轨(5)，所述的水平导轨(5)上活动连接有机械手(6)，所述水平导轨(5)的一端固连有水平气缸(7)，另一端固连有顶杆气缸一(8)，所述水平气缸(7)的活塞杆与机械手(6)相固连，所述振动料盘(4)的出料口处具有接料槽(9)，上述的机械手(6)能将接料槽(9)处的阀杆输送至模座(2)处的阀体内，上述的顶杆气缸一(8)推动机械手(6)使阀杆安装到阀体的阀杆孔内，所述的阀杆装入装置还包括支架二(14)、升降气缸一(15)、顶杆气缸二(16)和顶杆(17)，所述的支架二(14)位于支架一(3)的一侧，所述的升降气缸一(15)固定在支架二(14)的顶部，所述的顶杆气缸二(16)固定在支架二(14)的中部，所述的顶杆(17)呈L形，且顶杆(17)的折弯处铰接在升降气缸一(15)活塞杆的端部，所述的顶杆气缸二(16)能推动顶杆(17)绕铰接处转动。

2.根据权利要求1所述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置，其特征在于，所述的阀杆装入装置还包括安装架(10)、回转气缸(11)和夹持气缸一(12)，所述的安装架(10)位于工作台(1)和振动料盘(4)之间，所述的回转气缸(11)固定在安装架(10)上，所述的夹持气缸一(12)固定在回转气缸(11)的活塞杆上，上述的夹持气缸一(12)夹取接料槽(9)处的阀杆后，回转气缸(11)转动将阀杆移动至机械手(6)的下方。

3.根据权利要求2所述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置，其特征在于，所述回转气缸(11)的活塞杆上固连有安装板(13)，上述的夹持气缸一(12)固定在安装板(13)上。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置，其特征在于，所述的接料槽(9)包括底板(9a)和定位板(9b)，所述的底板(9a)固定在安装架(10)上，所述的定位板(9b)呈L形，且定位板(9b)上具有定位卡口(9b1)，所述的定位卡口(9b1)与振动料盘(4)的出料口正对设置。

5.根据权利要求4所述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置，其特征在于，所述振动料盘(4)的端口处具有升降气缸二(18)，所述的升降气缸二(18)固定在安装架(10)上，所述升降气缸二(18)活塞杆的端部处固连有呈L形的阻断板(19)，上述的定位板(9b)通过连接杆(20)与阻断板(19)相铰接。

6.根据权利要求5所述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置，其特征在于，所述阻断板(19)的下表面具有凸头(19a)。

7.根据权利要求5所述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置，其特征在于，所述的振动料盘(4)与接料槽(9)之间具有连直线送料器(21)，所述连直线送料器(21)的一端与振动料盘(4)的出料口相连，另一端与定位板(9b)的定位卡口(9b1)正对设置，上述的升降气缸二(18)固定在连直线送料器(21)的出料口处。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置，其特征在于，所述的机械手(6)包括滑板(6a)、升降气缸三(6b)和夹持气缸二(6c)，所述的滑板(6a)与水平导轨(5)活动相连，所述的升降气缸三(6b)固定在滑板(6a)上，所述升降气缸三(6b)的活塞杆上固连有夹持气缸二(6c)，上述的水平气缸(7)活塞杆与滑板(6a)相固连。

9.根据权利要求2或3所述的一种球阀自动组装机的阀杆装入装置，其特征在于，所述的安装架(10)上还安装有检测器(22)，所述的检测器(22)位于接料槽(9)的侧部。