CN105834711B - 一种多工位快速接头自动装配机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及快速接头组装设备技术领域，特别涉及一种多工位快速接头自动装配机，包括由步进电机驱动实现步进式运动的工件传送机构，在工件传送机构的传送方向上依次布置有：中枢上料工位、外套上料工位、密封垫上料工位、阀芯上料工位、螺母上料预拧工位、螺母锁紧工位、气密性检测工位和取件工位。本发明以实现快速接头的快速组装、气密性在线监测和不合格品自动分选，提高快速接头的装配效率，降低次品率，并且有效避免不合格品混入到合格品批次内。

Description

一种多工位快速接头自动装配机

技术领域

本发明涉及快速接头组装设备技术领域，特别涉及一种多工位快速接头自动装配机。

背景技术

快速接头，是一种不需要工具就能实现管路连通或断开的接头。快速接头可分为:空气用快速接头、氧气燃料气体用快速接头、气体液体共用快速接头、油压用快速接头、惰性气体用快速接头、冷却水温油用快速接头、半导体快速接头。

快速接头的安装及其繁琐，首先要将钢珠、密封垫、阀芯、阀芯弹簧依序安装到中枢内，在将外套套在中枢外并将外套弹簧安装到中枢与外套之间的间隙内，最终将螺母与中枢螺纹连接。快速接头的人工装配效率低，而且经常出现零件漏装的情况，而且每一个快速接头装配完成后都需要进行气密性检测，工序繁琐。因此，为了提高快速接头的装配效率、降低不合格品率，继续一种专门用于快速接头组装的生产线以提高快速接头的装配效率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种多工位快速接头自动装配机，以实现快速接头的快速组装、气密性在线监测和不合格品自动分选，提高快速接头的装配效率，降低次品率，并且有效避免不合格品混入到合格品批次内。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案。

一种多工位快速接头自动装配机，包括由步进电机驱动实现步进式运动的工件传送机构，在工件传送机构的传送方向上依次布置有：中枢上料工位、外套上料工位、密封垫上料工位、阀芯上料工位、螺母上料预拧工位、螺母锁紧工位、气密性检测工位和取件工位；所述工件传送机构设有由步进电机驱动步进式转动的传送链条，整个传送链条上等间距地安装有用于安装和定位工件的工件装夹置具，沿着传送链条传送方向的两侧布置对运动中的工件装夹置具起到导向和定位作用的导向板装置，在导向板装置的外侧安装有与相应工位配合的定位锁紧装置。

进一步地，所述工件装夹置具的底部与传送链条固定连接；所述工件装夹置具底部设有向两侧延伸的导向块，在导向板装置的内侧设置有与该导向块配合的导向槽；所述工件装夹置具的两侧还安装有导向滑轮，导向滑轮和导向板装置内壁的滚动配合。

进一步地，所述定位锁紧装置安装在相应工位处位于导向板装置的外侧，包括有锁紧气缸，锁紧气缸的输出端安装有锁紧栓，在工件装夹置具的两侧部均开设有供锁紧栓插入的栓孔。

更进一步地，所述定位锁紧装置还包括安装在导向板装置的内侧的定位传感器，在工件装夹置具两侧中部位置均开设有一个检测孔。

进一步地，所述中枢上料工位包括中枢送料机构、钢珠填装盒和中枢上料机械臂，中枢上料机械臂上安装有机械臂驱动气缸、中枢取料机械手和中枢上料机械手，由机械臂驱动气缸驱动中枢取料机械手和中枢上料机械手在水平方向上同步移动，中枢送料机构与输送中枢配件的振动盘连接，将中枢配件连续不断地输送到指定位置供中枢取料机械手抓取，由中枢取料机械手夹取的中枢配件被移送到钢珠填装盒内，中枢上料机械手从钢珠填装盒内抓取中枢配件的同时完成钢珠配件填装动作，并由中枢上料机械手将填装有钢珠配件的中枢组件移送到停留在中枢上料工位的工件装夹置具上的定位孔内。

进一步地，所述螺母上料预拧工位包括有螺母送料轨道、螺母上料预拧机械臂、螺母涂胶机构和螺母预拧机构，螺母上料预拧机械臂上安装有机械臂驱动气缸和螺母上料预拧机械手，螺母预拧机构安装在螺母上料预拧机械手上，由机械臂驱动气缸驱动螺母上料预拧机械手在水平方向上移动，螺母送料机构与输送螺母配件的振动盘连接，将螺母配件连续不断地输送到指定位置供螺母上料预拧机械手抓取，由螺母上料预拧机械手抓取的螺母配件被移送到到停留在螺母上料预拧工位的工件装夹置具的正上方，由螺母预拧机构和螺母涂胶机构配合首先完成在螺母配件上涂抹密封胶的动作，涂胶动作完成后由螺母上料预拧机械臂在螺母预拧机构的配合下完成螺母配件的装配动作。

进一步地，所述螺母拧紧工位包括升降平台、升降支架、升降驱动气缸和气动风批；所述升降支架安装在导向板装置的外侧，包括有左导柱、右导柱和顶板；所述升降平台通过导套安装在两个导柱之间，升降驱动气缸安装在顶板上，升降驱动气缸的输出端穿过顶板与升降平台固定连接以驱动升降平台垂直运动；所述升降平台为T字型结构，设有向停留在该工位的工件装夹置具正上方延伸的延伸部，气动风批安装在该延伸部上；所述气动风批的输出端穿过该延伸部向下延伸；所述气动风批的输出端安装有风批套筒，该风批套筒的下端设有可以与螺母配件配合的内六角沉槽。

进一步地，气密性检测工位包括检测支架、检测头、下压气缸，检测支架固定安装在导向板装置的侧部，检测支架包括有垂直支撑和安装在垂直支撑顶部的水平支撑，水平支撑的前端延伸至停留在该工位处的工件装夹置具的正上方，水平支撑的前端安装“工”字型的气缸安装支架，下压气缸垂直安装在气缸安装支架的顶部，检测头与下压气缸的输出端固定连接，由下压气缸驱动检测头垂直运动。

所述检测头的下端安装有弹性密封件，检测头内设有气腔，检测头的侧部安装有与该气腔连通的气管支管，检测头通过该气管支管与高压气泵连接；在气管支管和高压气泵之间还安装有气压表。

进一步地，所述外套上料工位包括外套送料机构和外套上料机械臂，外套上料机械臂上安装有机械臂驱动气缸和外套上料机械手，由机械臂驱动气缸驱动外套上料机械手水平方向移动，外套送料机构与输送外套配件的振动盘连接，将外套配件连续不断地输送到指定位置供外套上料机械手抓取，并由外套上料机械手将其抓取并移送到停留在外套上料工位处的工件装夹置具上与中枢组件进行装配。

所述密封垫上料工位包括密封垫送料机构和密封垫上料机械臂。

所述阀芯上料料工位包括有阀芯送料机构和阀芯上料机械臂。

所述取件工位包括有取料机械臂和分选轨道；所述分选轨道包括有轨道底座和安装在轨道底座上的合格品轨道和不合格品轨道。

有益效果：本发明的一种多工位快速接头自动装配机，以实现快速接头的快速组装、气密性在线监测和不合格品自动分选，提高快速接头的装配效率，降低次品率，并且有效避免不合格品混入到合格品批次内。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一。

图2为本发明的立体结构示意图二。

图3为本发明中工件传送传动机构的立体结构示意图。

图4为图3中A处放大示意图。

图5为本发明中中枢上料工位的立体结构示意图。

图5a为本发明中中枢送料机构的立体结构示意图。

图5b为本发明中钢珠填料盒的立体剖视结构示意图。

图5c为本发明中中枢上料机械臂的立体结构示意图。

图5c1为本发明中中枢取料机械手的立体结构示意图。

图5c2为本发明中中枢上料机械手的立体结构示意图。

图6为本发明中外套上料工位的立体结构示意图。

图7为本发明中密封垫上料工位的立体结构示意图。

图8为本发明中阀芯上料工位的立体结构示意图。

图9为本发明中螺母上料预拧工位的立体结构示意图一。

图10为本发明中螺母上料预拧工位的立体结构示意图二。

图11为本发明中螺母拧紧工位的立体结构示意图。

图12为本发明中气密性检测工位的立体结构示意图。

图13为本发明中取件工位的立体结构示意图。

图14为快速结构的剖视结构示意图。

附图标记说明：工件传送机构1，中枢上料工位2，中枢送料机构2a，中枢推料架2a1，中枢送料轨道2a2，钢珠填装盒2b，盒体2b1，盒体支座2b2，钢珠托盘2b3，钢珠填装座2b4，中枢定位柱2b5，弹簧2b6，中枢取料机械手2c，中枢上料机械手2d，外套上料工位3，外套送料机构3a，外套上料机械手3b，密封垫上料工位4，密封垫送料机构4a，密封垫上料机械手4b，阀芯上料工位5，阀芯送料机构5a，阀芯上料机械手5b，螺母上料预拧工位6，螺母送料机构6a，螺母上料预拧机械手6b，螺母涂胶机构6c，螺母预拧机构6d，螺母锁紧工位7，升降平台7a，升降支架7b，左导柱7b1，右导柱7b2，顶板7b3，升降驱动气缸7c，气动风批7d，风批套筒7e，限位杆7f，气密性检测工位8，取件工位9，分选轨道9a，轨道底座9a1，合格品轨道9a2，不合格品轨道9a3，传送链条10，工件装夹置具11，定位孔11a，导向块11b，导向滑轮11c，栓孔11d，检测孔11e，导向板装置12，导向槽12a，定位锁紧装置13，锁紧气缸13a，锁紧栓13b，定位传感器14，推料导向板15，进料口15a，移料块16，U型槽16a，推料气缸17，龙门架18，水平导轨19，横向滑板20，机械臂驱动气缸21，机械手安装板22，机械手驱动气缸23，竖向滑板24，气动卡爪25，垂直导轨26，水平安装板27，下压装置28，导向杆28a，下压块28b，弹性缓冲套28c，磁棒29，磁棒驱动气缸30，气动吸力棒31，抽气孔31a，气泵连接管31b，气动吸嘴32，旋转气爪33，转轴33a，旋转驱动电机34，导向槽体35，齿条36，齿轮37，存胶盒38，注胶装置39，延伸支架39a，注胶头39b，软管39c，注胶气缸39d，检测支架40，垂直支撑40a，水平支撑40b，气缸安装支架40c，检测头41，弹性密封件41a，气管支管41b，下压气缸42，中枢配件43，外套配件44，外套弹簧配件45，钢珠配件46，密封垫配件47，阀芯配件48，阀芯弹簧配件49，螺母配件50。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述。

参照图1和图2所示，多工位快速接头自动装配机的主体结构为步进电机驱动实现步进式运动的工件传送机构1，在工件传送机构1的传送方向上依次布置有：中枢上料工位2、外套上料工位3、密封垫上料工位4、阀芯上料工位5、螺母上料预拧工位6、螺母锁紧工位7、气密性检测工位8和取件工位9。

结合图1、图2 所示，工件传送机构1设有由步进电机驱动步进式转动的传送链条10，整个传送链条10上等间距地安装有用于安装和定位工件的工件装夹置具11，沿着传送链条10传送方向的两侧布置对运动中的工件装夹置具11起到导向和定位作用的导向板装置12，在导向板装置12的外侧安装有与相应工位配合的定位锁紧装置13，定位锁紧装置13的作用是在步进电机步进式运动的间隙，即工件装夹置具11刚好停留在对应工位位置的时，将该位置处的工件装夹置具11进行锁定，以便相应上料工位中工件能够准确的上料到位，同样地，在螺母上料预拧工位6和螺母锁紧工位7中，定位锁紧装置13可以保证工件装夹置具11被锁紧，以克服在螺母预拧和锁紧动作中锁紧力对工件装夹置具11稳定性的影响。

参见图3和图4所示，工件装夹置具11的底部与传送链条10固定连接，工件装夹置具11的顶部设有用于装夹和定位快速接头中枢的定位孔11a，在工件装夹置具11底部设有向两侧延伸的导向块11b，在导向板装置12的内侧设置有与该导向块11b配合的导向槽12a，导向块11b间隙配合在导向槽12a内，工件装夹置具11两侧的导向槽12a对整个工件装夹置具11起到了托举作用，总体上保证所有在工作状态下的工件装夹置具11都处于同一个水平高度，以保证相应工位上动作的准确性。另外，在工件装夹置具11的两侧还安装有导向滑轮11c，因为要保证所有工作状态下的工件装夹置具11在随着传送链条10运动的同时保证水平位置的准确性，最简单的做法是使导向板装置12的内壁与工件装夹置具11侧壁之间间隙尽量的小，但是过小的间隙不可避免的会发生工件装夹置具11与导向板装置12之间碰撞和摩擦，容易造成整个传送机构卡死，而导向滑轮11c安装在工件装夹置具11的侧部，导向滑轮11c与导向板装置12的内侧滚动接触，避免因碰撞或者摩擦力过大造成传送机构卡死，同时也保证了所有工作状态下的工件装夹置都沿着一个直线方向运动，综合上述，导向块11b和导向槽12a的配合起到了对工作状态下的工件装夹置具11的垂直方向的定位，而导向滑轮11c和导向板装置12内壁的滚动配合起到了对工作状态下工件装夹置具11的水平方向的定位，两个方向的定位确保在每个工位上机械手动作的准确性。

定位锁紧装置13安装在相应工位处位于导向板装置12的外侧，主要是呈卧式安装的锁紧气缸13a，锁紧气缸13a的输出端安装有锁紧栓13b，该锁紧栓13b可以在锁紧气缸13a的推动下穿过导向板装置12插入到工件装夹置具11内，在工件装夹置具11的两侧部均开设有供锁紧栓13b插入的栓孔11d。同样地，在定位锁紧装置13动作时，也要保证锁紧栓13b插入到栓孔11d的准确度，虽然步进电机是步进式运动，在步进电机驱动工件装夹置具11运动相应工位时工件装夹置具11停止运动，但是链条传动的精度毕竟较低，所以定位锁紧装置13动作的时间需要精确控制。因此，在导向板装置12的内侧对应于每个工位的位置均安装有一个定位传感器14，在工件装夹置具11两侧中部位置均开设有一个检测孔11e，当工件装夹置具11运动到指定位置并且定位传感器14检测到该检测孔11e时，表明工件装夹置具11位置准确，定位传感器14被触发的同时锁紧气缸13a顶出，驱动锁紧栓13b快速顶出并插入到栓孔11d内，最终实现将工件装夹置具11锁定在指定位置，以供相应工位完成指定动作，当相应工位完成指定动作后，锁紧气缸13a控制锁紧栓13b释放工件装夹置具11，而后步进电机继续动作驱动传送链条10带动工件装夹置具11向前运动。

以下就每个具体的工位进行详细介绍，以说明本发明的具体工作原理。

参见图5所示，中枢上料工位2包括中枢送料机构2a、钢珠填装盒2b和中枢上料机械臂，中枢上料机械臂上安装有机械臂驱动气缸21、中枢取料机械手2c和中枢上料机械手2d，由机械臂驱动气缸21驱动中枢取料机械手2c和中枢上料机械手2d在水平方向上同步移动，中枢送料机构2a与输送中枢配件43的振动盘连接，将中枢配件43连续不断地输送到指定位置供中枢取料机械手2c抓取，由中枢取料机械手2c夹取的中枢配件43被移送到钢珠填装盒2b内，中枢上料机械手2d从钢珠填装盒2b内抓取中枢配件43的同时完成钢珠配件填装动作，并由中枢上料机械手2d将填装有钢珠配件的中枢组件移送到停留在中枢上料工位2的工件装夹置具11上的定位孔11a内，完整整个中枢组件的上料动作。

参见图5a所示，中枢送料机构2a包括中枢推料架2a1和中枢送料轨道2a2，中枢送料轨道2a2的一端与振动盘连接，另一端与中枢推料架2a1连接，中枢送料轨道2a2将中枢配件43逐个送到中枢推料架2a1上，由中枢推料架2a1将单个中枢配件43推送到指定位置供中枢取料机械手2c抓取；中枢推料架2a1上安装有两块垂直于中枢送料轨道2a2的推料导向板15，两个推料导向板15之间安装有移料块16，中枢推料架2a1上还安装有用于驱动移料块16在两个推料导向板15之间移动的推料气缸17，靠近中枢送料轨道2a2一侧的推料导向板15上开设有进料口15a，移料块16上设置有能够容纳一个中枢配件43的U型槽16a，该U型槽16a的开口方向朝向进料口15a一侧，由中枢送料轨道2a2输送来的中枢配件43通过进料口15a进入到U型槽16a内，推料气缸17驱动移料块16移动，将移料块16内的一个中枢配件43移送到指定位置供中枢取料机械手2c抓取，中枢配件43抓取动作完成后推料气缸17回缩使移料块16复位以接收下一个待抓取的中枢配件43。

参见图5b所示，钢珠填装盒2b包括盒体2b1、盒体支座2b2、钢珠托盘2b3和钢珠填装座2b4，钢珠填装座2b4放置在盒体2b1内部并通过螺栓自上而下将钢珠填装座2b4、盒体2b1和盒体支座2b2一起固定连接，钢珠托盘2b3套在盒体2b1上部用于存放大量待填装钢珠配件46，钢珠托盘2b3的中部设置有通孔，在通孔的周边设有向上延伸的环状凸起，钢珠填装座2b4上安装一个用于托举住中枢配件43的中枢定位柱2b5，该中枢定位柱2b5的下端设置有一个将中枢定位柱2b5向上顶出并穿出钢珠托盘2b3上通孔的弹簧2b6，中枢取料机械手2c将抓取来的中枢配件43移送到钢珠填装盒2b内并将中枢配件43放置在中枢定位柱2b5的顶部，在中枢取料机械手2c重新抓取下一个中枢配件43的同时，中枢上料机械手2d移动到钢珠填装盒2b的正上方来抓取钢珠填装盒2b内的中枢配件43，中枢上料机械手2d在抓取中枢配件43的同时向中枢配件43内插入一个磁棒29，插入磁棒29后，中枢上料机械手2d继续下降迫使中枢定位柱2b5克服弹簧2b6力继续下降，使钢珠托盘2b3内的钢珠配件46向钢珠托盘2b3的中心位置移动，使靠近中枢配件43的钢珠配件46被插入到中枢配件43内的磁棒29吸引，钢珠配件46进入到中枢配件43上为钢珠配件46预留的孔内，随后中枢上料机械手2d将填装好钢珠配件46的中枢组件从钢珠填装盒2b内抓取并移送到刚好停留在中枢上料工位2的工件装夹置具11内，完成中枢组件的上料动作。

另外，为了保证在中枢定位柱2b5下降的同时钢珠托盘2b3内的钢珠配件46能够集中向中心位置移动，将钢珠托盘2b3的底部设计成向下凹陷的球面型底面。

参见图5c所示，中枢上料机械臂还包括横跨在导向板装置12上方的龙门架18，龙门架18上安装有水平导轨19，水平导轨19上安装有用于安装中枢取料机械手2c和中枢上料机械手2d的横向滑板20，横向滑板20通过滑块与水平导轨19滑动连接，机械臂驱动气缸21安装在龙门架18的端部，机械臂驱动气缸21的输出端与横向滑板20固定连接，由机械臂驱动气缸21驱动横向滑板20横向滑动以带动中枢取料机械手2c和中枢上料机械手2d同步移动。

参见图5c1所示，中枢取料机械手2c包括由机械手安装板22、机械手驱动气缸23、竖向滑板24和气动卡爪25，机械手安装板22通过螺栓与横向滑板20固定连接，机械手驱动气缸23垂直安装在机械手安装板22的顶部，机械手安装板22上安装有垂直导轨26，竖向滑板24通过滑块与垂直导轨26滑动连接，竖向滑板24与机械手驱动气缸23的输出端固定连接，竖向滑板24上呈水平状安装有水平安装板27，气动卡爪25垂直安装在水平安装板27的下端，由机械手驱动气缸23驱动竖向滑板24上下运动以带动气动卡爪25垂直运动。

参见图5c2所示，中枢上料机械手2d包括机械手安装板22、机械手驱动气缸23、竖向滑板24、下压装置28、磁棒29和磁棒驱动气缸30，机械手安装板22通过螺栓与横向滑板20固定连接，机械手驱动气缸23垂直安装在机械手安装板22的顶部，机械手安装板22上安装有垂直导轨26，竖向滑板24通过滑块与垂直导轨26滑动连接，竖向滑板24与机械手驱动气缸23的输出端固定连接，竖向滑板24上呈水平状态安装有水平安装板27，下压装置28安装在水平安装板27的下部，磁棒驱动气缸30的输出端安装有可垂直插入到中枢配件43内的气动吸力棒31，磁棒29安装在该气动吸力棒31的底部一并插入到中枢配件43内。

其中，下压装置28包括有导向杆28a和下压块28b，水平安装板27上设置有用于安装导向杆28a的通孔，该通孔内安装有弹性缓冲套28c，导向杆28a自下而上穿过该弹性缓冲套28c至水平安装板27的上部并用螺栓固定，下压块28b呈水平装安装在导向杆28a的下端，下压块28b的中心位置开设有供气动吸力棒31穿过的通孔。

气动吸力棒31的下端侧部开设有抽气孔31a，气动吸力棒31的上端侧部设有气泵连接管31b用于连接真空泵，在气动吸力棒31内部设有连通抽气孔31a和气泵连接管31b的抽气管道，当气动吸力棒31插入到中枢配件43内后通过真空泵抽气产生较大吸力使中枢配件43的内壁与气动吸力棒31的外壁之间紧密吸附。

参见图6所示，外套上料工位3包括外套送料机构3a和外套上料机械臂，外套上料机械臂上安装有机械臂驱动气缸21和外套上料机械手3b，由机械臂驱动气缸21驱动外套上料机械手3b水平方向移动，外套送料机构3a与输送外套配件44的振动盘连接，将外套配件44连续不断地输送到指定位置供外套上料机械手3b抓取，并由外套上料机械手3b将其抓取并移送到停留在外套上料工位3处的工件装夹置具11上与中枢组件进行装配，需要说明的是，在外套配件44被夹取之前需要人工向外套配件44内预装外套弹簧2b6，构成供外套上料机械手3b抓取的外套组件，完成整个外套组件的上料和装配动作。

外套送料机构3a包括外套推料架和外套送料轨道，外套送料轨道的一端与振动盘连接，另一端与外套推料架连接，通过人工装配外套弹簧配件45的方式将外套送料轨道上靠近外套推料架一端的外套配件44内预装外套弹簧2b6，预装好的外套组件被逐个送到外套推料架上，由外套推料架将单个外套组件推送到指定位置供外套上料机械手3b抓取；外套推料架和中枢推料架2a1在结构和工作原理上均相同，也包括有推料导向板15、移料块16和用于驱动移料块16移动的推料气缸17，不同的是，该处的移料块16上的U型槽16a的尺寸更加适合外套组件的定位，以保证外套组件被推送到指定位置处。

外套上料机械臂也包括有横跨在导向板装置12上方的龙门架18，龙门架18上安装有水平导轨19，水平导轨19上安装有用于安装中枢上料机械手2d的横向滑板20，横向滑板20通过滑块与水平导轨19滑动连接，机械臂驱动气缸21安装在该龙门架18的端部，机械臂驱动气缸21的输出端与横向滑板20固定连接，由机械臂驱动气缸21驱动横向滑板20横向滑动以带动外套上料机械手3b水平移动。

需要说明的是，外套上料机械手3b的结构和工作原理与中枢取料机械手2c完全相同，此处不在赘述。

参见图7所示，密封垫上料工位4包括密封垫送料机构4a和密封垫上料机械臂，密封垫上料机械臂上安装有机械臂驱动气缸21和密封垫上料机械手4b，由机械臂驱动气缸21驱动密封垫上料机械手4b水平方向移动，密封垫送料机构4a与输送密封垫配件47的振动盘连接，将密封垫配件47连续不断地输送到指定位置供密封垫上料机械手4b抓取，并由密封垫上料机械手4b将其抓取并移送到停留在密封垫上料工位4处的工件装夹置具11上进行装配。

需要说明的是，密封垫送料机构4a和外套送料机构3a在结构和工作原理上基本相同，不同的是在密封垫送料机构4a中推料块上U型槽16a的尺寸更加适合密封垫的定位，以保证密封垫配件47被移送到指定位置处。

另外，密封垫上料机械臂的结构与外套上料机械臂的结构基本相同，包括由机械手安装板22、机械手驱动气缸23、竖向滑板24和气动吸嘴32，机械手安装板22通过螺栓与横向滑板20固定连接，机械手驱动气缸23垂直安装在机械手安装板22的顶部，机械手安装板22上安装有垂直导轨26，竖向滑板24通过滑块与垂直导轨26滑动连接，竖向滑板24与机械手驱动气缸23的输出端固定连接，竖向滑板24上呈水平状态安装有水平安装板27，气动吸嘴32垂直安装在水平安装板27的下端，由机械手驱动气缸23驱动竖向滑板24上下运动以带动气动吸嘴32垂直运动，以便将密封垫吸取并移送到停留在密封垫上料工位4处的工件装夹置具11内进行装配。

参见图8所示，阀芯上料料工位的整体结构和工作原理与密封垫上料工位4基本相同，总体包括有阀芯送料机构5a和阀芯上料机械臂，阀芯上料机械臂上安装有机械臂驱动气缸21和阀芯上料机械手5b，由机械臂驱动气缸21驱动阀芯料机械手水平方向移动，阀芯送料机构5a与输送阀芯配件48的振动盘连接，将阀芯配件48连续不断地输送到指定位置供阀芯上料机械手5b抓取，并由阀芯上料机械手5b将其抓取并移送到停留在阀芯上料工位5处的工件装夹置具11上进行装配。

不同点在于，在阀芯上料工位5中阀芯配件48需要预装阀芯弹簧2b6，预装阀芯弹簧2b6的步骤和外套上料工位3中外套弹簧2b6配件的预装相同，而且在阀芯送料机构5a中推料块上的U型槽16a的尺寸也更适合阀芯配件48的定位，以保证预装了阀芯弹簧2b6的阀芯组件被移送到指定位置处。

另外阀芯上料机械臂中的阀芯上料机械手5b也安装有可以在垂直方向运动的气动吸嘴32，通过该气动吸嘴32在垂直向下运动伸入到阀芯弹簧2b6内对阀芯进行吸取，完成阀芯上料机械手5b对阀芯组件的抓取动作。

参见图9和图10所示，螺母上料预拧工位6包括有螺母送料机构6a、螺母上料预拧机械臂、螺母涂胶机构6c和螺母预拧机构6d。螺母上料预拧机械臂上安装有机械臂驱动气缸21和螺母上料预拧机械手6b，螺母预拧机构6d安装在螺母上料预拧机械手6b上，由机械臂驱动气缸21驱动螺母上料预拧机械手6b在水平方向上移动，螺母送料机构6a与输送螺母配件50的振动盘连接，将螺母配件50连续不断地输送到指定位置供螺母上料预拧机械手6b抓取，由螺母上料预拧机械手6b抓取的螺母配件50被移送到到停留在螺母上料预拧工位6的工件装夹置具11的正上方，由螺母预拧机构6d和螺母涂胶机构6c配合首先完成在螺母配件50上涂抹密封胶的动作，涂胶动作完成后由螺母上料预拧机械臂在螺母预拧机构6d的配合下完成螺母配件50的装配动作。

其中，螺母送料机构6a的结构和工作原理与外套送料机构3a基本相同，不同的是在螺母送料机构6a中的推料块上U型槽16a的尺寸更加适合螺母配件50的定位，以保证螺母配件50被移送到指定位置处。

螺母上料预拧机械臂包括横跨在导向板装置12上方的龙门架18，龙门架18上安装有水平导轨19，水平导轨19上安装有用于安装螺母上料预拧机械手6b的横向滑板20，横向滑板20通过滑块与水平导轨19滑动连接，机械臂驱动气缸21安装在龙门架18的端部，机械臂驱动气缸21的输出端与横向滑板20固定连接，由机械臂驱动气缸21驱动横向滑板20滑动以带动螺母上料预拧机械手6b水平移动。

螺母上料预拧机械手6b包括有机械手安装板22、机械手驱动气缸23、竖向滑板24和旋转气爪33，机械手安装板22通过螺栓与横向滑板20固定连接，机械手驱动气缸23垂直安装在机械手安装板22的顶部，机械手安装板22上安装有垂直导轨26，竖向滑板24通过滑块与垂直轨道滑动连接，竖向滑板24与机械手驱动气缸23的输出端固定连接，竖向滑板24上呈水平状态安装有水平安装板27，旋转气爪33垂直安装在该水平安装板27的下端，由机械手驱动气缸23驱动竖向滑板24上下运动以带动旋转气爪33垂直运动。

螺母预拧机构6d主要用于控制旋转气爪33的旋转，包括有通过支架安装在水平安装板27上端用于驱动旋转气爪33旋转的旋转驱动电机34，旋转气爪33的顶部设有穿过水平安装板27并与旋转驱动电机34的输出端连接的转轴33a，当螺母上料预拧机械手6b将抓取到的螺母配件50移动到停留在螺母上料预工位的工件装夹置具11的正上方时，由螺母预拧机构6d驱动旋转气爪33旋转至少一周，以配合螺母涂胶机构6c向螺母配件50的外螺纹上涂抹密封胶。

螺母预拧机构6d还包括有用于控制旋转气爪33旋转角度的旋转控制装置，该装置包括有通过螺栓呈水平状态与竖向滑板24固定连接的导向槽体35、滑动配合在该导向槽体35内的齿条36和安装在旋转气爪33的转轴33a上并且与齿条36啮合的齿轮37。在旋转驱动电机34驱动旋转气爪33绕转轴33a旋转的同时，齿轮37驱动齿条36在导向槽体35内滑动，在导向槽体35的内安装有用于定位齿条36滑动距离的传感器，在螺母涂胶动作中旋转气爪33旋转至少一周的同时齿条36在导向槽体35内滑动以触发上述传感器以控制旋转驱动电机34停止转动，以表明螺母涂胶动作完成。

当螺母涂胶动作完成后由机械手驱动气缸23驱动竖向滑板24向下运动以将旋转气缸下降到指定高度，此时旋转驱动电机34驱动旋转气爪33反向旋转完成螺母预拧动作，将完成螺母的装配动作。

螺母涂胶机构6c包括存胶盒38和注胶装置39，存胶盒38通过一个固定支架安装在龙门架18上，注胶装置39包括一个L型的延伸支架39a和安装于该延伸支架39a前端的可伸缩的注胶头39b，注胶头39b通过软管39c与存胶盒38连接，延伸支架39a的前端还安装有用于驱动注胶头39b伸出的注胶气缸39d，当螺母上料预拧机械手6b运动到该工位处工件装夹置具11正上方时，注胶气缸39d控制注胶头39b伸出，旋转气夹夹住螺母配件50旋转的同时由注胶头39b像螺母配件50的外螺纹上涂抹胶水，完成螺母涂胶动作。

参见图11所示，螺母拧紧工位包括升降平台7a、升降支架7b、升降驱动气缸7c和气动风批7d，升降支架7b安装在导向板装置12的外侧，包括有左导柱7b1、右导柱7b2和顶板7b3，升降平台7a通过导套安装在两个导柱之间，升降驱动气缸7c安装在顶板7b3上，升降驱动气缸7c的输出端穿过顶板7b3与升降平台7a固定连接以驱动升降平台7a垂直运动，升降平台7a为T字型结构，设有向停留在该工位的工件装夹置具11正上方延伸的延伸部，气动风批7d安装在该延伸部上，气动风批7d的输出端穿过该延伸部向下延伸，在气动风批7d的输出端安装有风批套筒7e，该风批套筒7e的下端设有可以与螺母配件50配合的内六角沉槽。

升降平台7a的下部位于升降驱动气缸7c的正下方还安装有限位杆7f，当停留在该工位的工件装夹置具11被定位锁紧装置13锁紧时，升降驱动气缸7c驱动升降平台7a下降，限位杆7f刚好顶住锁紧装置中锁紧气缸13a的输出端，需要说明的是，该限位杆7f上设有压力传感器，升降平台7a下降到指定高度时限位杆7f受阻，压力传感器被触发，即表明风批套筒7e下降到指定高度，并且螺母配件50刚好处在风批套筒7e下端的内六角沉孔内，此时气动风批7d开始工作进行螺母拧紧动作。反之如果限位杆7f上的压力传感器未被触发，即使风批套筒7e下降到指定位置，气动风批7d任然不会启动。

需要说明的是，由于在螺母拧紧工位中，气动风批7d驱动风批套筒7e对螺母拧紧的力度较大，因此为避免该工位处工件装夹置具11晃动，特别在该工位处设置有两个定位锁紧装置13，即在导向板装置12的两侧各安装有一个定位锁紧装置13，两个定位锁紧装置13同时将锁紧栓13b插入到工件装夹置具11内，确保螺母锁紧动作中工件装夹置具11的稳定，保证锁紧力度。

参见图12所示，气密性检测工位8包括检测支架40、检测头41、下压气缸42，检测支架40固定安装在导向板装置12的侧部，检测支架40包括有垂直支撑40a和安装在垂直支撑40a顶部的水平支撑40b，水平支撑40b的前端延伸至停留在该工位处的工件装夹置具11的正上方，水平支撑40b的前端安装“工”字型的气缸安装支架40c，下压气缸42垂直安装在气缸安装支架40c的顶部，检测头41与下压气缸42的输出端固定连接，由下压气缸42驱动检测头41垂直运动。

检测头41的下端安装有弹性密封件41a，检测头41内设有气腔，检测头41的侧部安装有与该气腔连通的气管支管41b，检测头41通过该气管支管41b与高压气泵连接，在气管支管41b和高压气缸之间还安装有气压表，当检测头41在下压气缸42驱动下向下运动并通过弹性密封件41a将装配好的快速接头压紧，通过气缸管支管想快速接头内充入高压空气，当气压表显示气压值达到设定值后停止充气并保压，如果保压过程中气压表的压降在标定范围内，即表明被检测的快速接头的气密性检测合格，并将检测合格的信号发送到主机，有主机控制下一个工序的工作。

参见图13所示，取件工位9的作用是将经过气密性检测之后的快速接头根据检测结果间隙分选，取件工位9包括有取料机械臂和分选轨道9a。其中，取料机械臂的结构和工作原理和外套上料工位3中外套上料机械臂完全相同，此处不在赘述。

分选轨道9a包括有轨道底座9a1和安装在轨道底座9a1上的合格品轨道9a2和不合格品轨道9a3，当前道工序中检测的快速接头的气密性合格时，由取料机械臂将该快速接头夹取并放入到合格品轨道9a2内，由合格品轨道9a2将该合格品输送到合格品周转框内，当前道工序中检测的快速接头的气密性不合格时，由取料机械臂将该快速接头夹取并放入到不合品轨道内，由不合格品轨道9a3将该不合品输送到不合格品周转框内。

综合上述，本发明的一种多工位快速接头自动装配机，以实现快速接头的快速组装、气密性在线监测和不合格品自动分选，提高快速接头的装配效率，降低次品率，并且有效避免不合格品混入到合格品批次内。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种多工位快速接头自动装配机，其特征在于：包括由步进电机驱动实现步进式运动的工件传送机构（1），在工件传送机构（1）的传送方向上依次布置有：中枢上料工位（2）、外套上料工位（3）、密封垫上料工位（4）、阀芯上料工位（5）、螺母上料预拧工位（6）、螺母锁紧工位（7）、气密性检测工位（8）和取件工位（9）；所述工件传送机构（1）设有由步进电机驱动步进式转动的传送链条（10），整个传送链条（10）上等间距地安装有用于安装和定位工件的工件装夹置具（11），沿着传送链条（10）传送方向的两侧布置对运动中的工件装夹置具（11）起到导向和定位作用的导向板装置（12），在导向板装置（12）的外侧安装有与相应工位配合的定位锁紧装置（13）；

所述工件装夹置具（11）的底部与传送链条（10）固定连接；所述工件装夹置具（11）底部设有向两侧延伸的导向块（11b），在导向板装置（12）的内侧设置有与该导向块（11b）配合的导向槽（12a）；所述工件装夹置具（11）的两侧还安装有导向滑轮（11c），导向滑轮（11c）和导向板装置（12）内壁的滚动配合；

所述中枢上料工位（2）包括中枢送料机构（2a）、钢珠填装盒（2b）和中枢上料机械臂，中枢上料机械臂上安装有机械臂驱动气缸（21）、中枢取料机械手（2c）和中枢上料机械手（2d），由机械臂驱动气缸（21）驱动中枢取料机械手（2c）和中枢上料机械手（2d）在水平方向上同步移动，中枢送料机构（2a）与输送中枢配件（43）的振动盘连接，将中枢配件（43）连续不断地输送到指定位置供中枢取料机械手（2c）抓取，由中枢取料机械手（2c）夹取的中枢配件（43）被移送到钢珠填装盒（2b）内，中枢上料机械手（2d）从钢珠填装盒（2b）内抓取中枢配件（43）的同时完成钢珠配件（46）填装动作，并由中枢上料机械手（2d）将填装有钢珠配件（46）的中枢组件移送到停留在中枢上料工位（2）的工件装夹置具（11）上的定位孔（11a）内。

2.根据权利要求1所述的一种多工位快速接头自动装配机，其特征在于：所述定位锁紧装置（13）安装在相应工位处位于导向板装置（12）的外侧，包括有锁紧气缸（13a），锁紧气缸（13a）的输出端安装有锁紧栓（13b），在工件装夹置具（11）的两侧部均开设有供锁紧栓（13b）插入的栓孔（11d）。

3.根据权利要求2所述的一种多工位快速接头自动装配机，其特征在于：所述定位锁紧装置（13）还包括安装在导向板装置（12）的内侧的定位传感器（14），在工件装夹置具（11）两侧中部位置均开设有一个检测孔（11e）。

4.根据权利要求1所述的一种多工位快速接头自动装配机，其特征在于：所述螺母上料预拧工位（6）包括有螺母送料轨道、螺母上料预拧机械臂、螺母涂胶机构（6c）和螺母预拧机构（6d），螺母上料预拧机械臂上安装有机械臂驱动气缸（21）和螺母上料预拧机械手（6b），螺母预拧机构（6d）安装在螺母上料预拧机械手（6b）上，由机械臂驱动气缸（21）驱动螺母上料预拧机械手（6b）在水平方向上移动，螺母送料机构（6a）与输送螺母配件（50）的振动盘连接，将螺母配件（50）连续不断地输送到指定位置供螺母上料预拧机械手（6b）抓取，由螺母上料预拧机械手（6b）抓取的螺母配件（50）被移送到到停留在螺母上料预拧工位（6）的工件装夹置具（11）的正上方，由螺母预拧机构（6d）和螺母涂胶机构（6c）配合首先完成在螺母配件（50）上涂抹密封胶的动作，涂胶动作完成后由螺母上料预拧机械手（6b）在螺母预拧机构（6d）的配合下完成螺母配件（50）的装配动作。

5.根据权利要求1所述的一种多工位快速接头自动装配机，其特征在于：所述螺母拧紧工位包括升降平台（7a）、升降支架（7b）、升降驱动气缸（7c）和气动风批（7d）；所述升降支架（7b）安装在导向板装置（12）的外侧，包括有左导柱（7b1）、右导柱（7b2）和顶板（7b3）；所述升降平台（7a）通过导套安装在两个导柱之间，升降驱动气缸（7c）安装在顶板（7b3）上，升降驱动气缸（7c）的输出端穿过顶板（7b3）与升降平台（7a）固定连接以驱动升降平台（7a）垂直运动；所述升降平台（7a）为T字型结构，设有向停留在该工位的工件装夹置具（11）正上方延伸的延伸部，气动风批（7d）安装在该延伸部上；所述气动风批（7d）的输出端穿过该延伸部向下延伸；所述气动风批（7d）的输出端安装有风批套筒（7e），该风批套筒（7e）的下端设有可以与螺母配件（50）配合的内六角沉槽。

6.根据权利要求1所述的一种多工位快速接头自动装配机，其特征在于：气密性检测工位（8）包括检测支架（40）、检测头（41）、下压气缸（42），检测支架（40）固定安装在导向板装置（12）的侧部，检测支架（40）包括有垂直支撑（40a）和安装在垂直支撑（40a）顶部的水平支撑（40b），水平支撑（40b）的前端延伸至停留在该工位处的工件装夹置具（11）的正上方，水平支撑（40b）的前端安装“工”字型的气缸安装支架（40c），下压气缸（42）垂直安装在气缸安装支架（40c）的顶部，检测头（41）与下压气缸（42）的输出端固定连接，由下压气缸（42）驱动检测头（41）垂直运动；

所述检测头（41）的下端安装有弹性密封件（41a），检测头（41）内设有气腔，检测头（41）的侧部安装有与该气腔连通的气管支管（41b），检测头（41）通过该气管支管（41b）与高压气泵连接；在气管支管（41b）和高压气泵之间还安装有气压表。

7.根据权利要求1所述的一种多工位快速接头自动装配机，其特征在于：所述外套上料工位（3）包括外套送料机构（3a）和外套上料机械臂，外套上料机械臂上安装有机械臂驱动气缸（21）和外套上料机械手（3b），由机械臂驱动气缸（21）驱动外套上料机械手（3b）水平方向移动，外套送料机构（3a）与输送外套配件（44）的振动盘连接，将外套配件（44）连续不断地输送到指定位置供外套上料机械手（3b）抓取，并由外套上料机械手（3b）将其抓取并移送到停留在外套上料工位（3）处的工件装夹置具（11）上与中枢组件进行装配；

所述密封垫上料工位（4）包括密封垫送料机构（4a）和密封垫上料机械臂；所述阀芯上料料工位包括有阀芯送料机构（5a）和阀芯上料机械臂；所述取件工位（9）包括有取料机械臂和分选轨道（9a）；所述分选轨道（9a）包括有轨道底座（9a1）和安装在轨道底座（9a1）上的合格品轨道（9a2）和不合格品轨道（9a3）。