CN106053048A - 一种截止阀自动组装检测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及塑料产品组装自动化的技术领域，更具体地，涉及一种截止阀自动组装检测设备。一种截止阀自动组装检测设备，其中，截止阀主体的零件通过设备的九个工序实现截止阀主体检测、零件组装、密封性检测的一体式自动化生产；设备由阀体两侧检测机构、阀体上料及上端检测机构、阀芯上料机构、阀芯锁紧机构、手柄组装机构、螺丝锁紧机构、成品开启机构、检漏卸料机构、初始状态检测机构九个机构组成。本发明将PPR截止阀自动组装检测的各个工序通过机械方式全自动的实现，同时对关键部位作了必要的检测，整套设备连续生产的、可控的、稳定可靠、自动化程度高。

Description

一种截止阀自动组装检测设备
技术领域
本发明涉及塑料产品组装自动化的技术领域，更具体地，涉及一种截止阀自动组装检测设备。
背景技术
现塑料行业生产的PPR截止阀用于PPR塑料管材的连接，主要由截止阀主体（带铜嵌件）、金属阀芯、塑料手柄、螺丝这四个零件人工组装而成，人工组装生产效率低、人工成本高且会出现组装不完整的情况。组装完毕后，操作人员再用水进行密封试验，筛除不合格产品。为了节约人工成本、提高生产效率，本专利的目的是提供一种可连续生产的、可控的、稳定可靠、自动化程度高的PPR截止阀自动组装检测设备及方法，提高生产效率、降低人工成本，加强产品的市场竞争力。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种截止阀自动组装检测设备，实现一种可连续生产的、可控的、稳定可靠、自动化程度高的PPR截止阀自动组装检测设备及方法，本专利实现了该功能，优化了生产流程，降低了劳动强度，从而降低了人工成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种截止阀自动组装检测设备，其中，截止阀主体的零件通过设备的九个工序实现截止阀主体检测、零件组装、密封性检测的一体式自动化生产；设备由阀体两侧检测机构、阀体上料及上端检测机构、阀芯上料机构、阀芯锁紧机构、手柄组装机构、螺丝锁紧机构、成品开启机构、检漏卸料机构、初始状态检测机构九个机构组成。
所述的阀体两侧检测机构包括上料定位块、设于上料定位块上的取料机构，取料机构上的三轴气缸，设于下部的检测气缸，定位夹具。所述的阀体上料及上端检测机构包括阀芯，设于阀芯上的抓取机械手，设于抓取机械手上的三轴气缸。所述的阀芯锁紧机构包括限位气缸、设于限位气缸上的拧紧套、设于拧紧套上的伺服电机、设于伺服电机上的上下运动气缸。所述的手柄组装机构包括90度旋转气缸、设于90度旋转气缸一侧的夹取机械手，设于夹取机械手上的三轴气缸。所述的螺丝锁紧机构包括风批、设于风批上的上下运动气缸。所述的成品开启机构包括旋转夹头、设于旋转夹头且与其连接的伺服电机、设于伺服电机上的上下运动气缸。所述的检漏卸料机构包括压紧气缸、与压紧气缸连接的检测压头、设于上部的夹取机械手，设于夹取机械手上部的三轴气缸。
本专利的关键技术是截止阀主体（带铜嵌件）、（金属）阀芯、塑料手柄、不锈钢螺丝这四个零件通过设备的九个工序实现截止阀主体检测、零件组装、密封性检测的一体式自动化生产。设备主要由阀体两侧检测机构、阀体上料及上端检测机构、阀芯上料机构、阀芯锁紧机构、手柄组装机构、螺丝锁紧机构、成品开启机构、检漏卸料机构、初始状态检测机构等九个机构组成。
本专利的的工作原理是人工将截止阀主体（带铜嵌件）、金属阀芯、塑料手柄、不锈钢螺丝分别倒入相关的振动盘进行理料。启动已安装截止阀主体定位夹具的旋转机构，旋转功能由已安装八个定位夹具的转盘结合分度盘及电机实现，这八个螺母定位夹具的位置与八个工序配合工作实现动组装。
第一工位为阀体两侧检测机构，截止阀主体通过振动盘配合直线振动器将产品输送至上料定位块，取料机构由两个抓取机械手配合三轴气缸组成，取料机械手将已定位的截止阀主体抓取到检测夹具位置，此时左右两侧气缸动作通过检测行程的原理检测产品右侧进水口是否有物料堵塞，其原理是检测气缸行程不到底即有注塑披风等将产品进水口堵死，此类产品影响使用，视为不良品。经检测，截止阀主体两端均为合格的产品放置在转盘上的阀体上料定位夹具上。
第二工位为阀体上料及上端检测机构，经过第一工位已对阀体两侧检测的截止阀主体已放置在转盘的定位夹具上，此时位于定位夹具上方的气缸动作，通过检测行程的原理检测产品上端进水口是否有物料堵塞。经检测合格的产品通过转盘输送至第三工位。
第三工位为阀芯上料机构，阀芯上料机构由抓取机械手配合三轴气缸组成，当阀芯输送至上料定位模块后，抓取机械手连接的气缸作往下行走动作，同时抓取气缸将阀芯抓紧，然后三轴气缸Y轴上升，此时X轴作往右运动，接着Y轴气缸下降至底部，机械手松开，实现放阀芯动作，然后已放阀芯的产品通过转盘输送至第四工位。
第四工位为阀芯锁紧机构，阀芯锁紧机构是本专利的重点技术之一，本机构上下运动气缸、由伺服电机、拧紧套、限位气缸组成。本机构是通过以下原理实现的：已放阀芯的产品通过转盘输送至第四工位后，限位气缸运动，此时限位气缸的限位块插入到截止阀主体的右侧空内，限位块为外径稍微小于截止阀右侧孔内孔的圆柱状金属，实现待扭紧阀芯的截止阀定位。接着上下运动气缸往下运动，带动已安装扭紧套的伺服电机运动，此时拧紧套的平面与阀芯平面平齐。然后，伺服电机先作反时针运动1~2圈，再顺时针运动至阀芯拧紧状态。已拧紧阀芯的产品通过转盘输送至第五工位。
第五工位为手柄组装机构，该机构由本机构三轴气缸、夹取机械手（带伸缩弹簧）、90°旋转气缸组成。当手柄输送至上料定位模块后，抓取机械手连接的气缸作往下行走动作，同时抓取气缸将手柄抓紧，然后三轴气缸Y轴上升，此时X轴作往右运动，接着Y轴气缸下降至底部，机械手保持抓紧状态，此时90°旋转气缸动作将手柄组装到已安装阀芯的产品上。已安装阀芯的产品通过转盘输送至第六工位。
第六工位为螺丝锁紧机构，本机构由本机构上下运动气缸、风批、限位气缸组成，其工作原理与工位四一样。此时，已锁紧螺丝的产品已完成产品组装部分的工作，已组装完成的产品通过转盘输送至第七工位。
第七工位为成品开启机构，为了检测产品的气密性，需将已组装完成的产品开启至通水状态，本机构由本机构上下运动气缸、风批、限位气缸组成，其工作原理与工位四一样。已处于开启状态的产品通过机械手输送至第八工位。
第八工位为检漏卸料机构，本机构采三轴气缸、夹取机械手2个、配合检测压头2个、压紧气缸2个组成。本机构是通过以下原理实现的：三轴气缸配合夹取机械手将已处于开启状态的产品输送至检测位置，此时两侧加紧气缸动作，将产品夹紧，此时抓取机械手松开反回初始位置。此时，检测压头往产品充气，通过数字压力表检测产品内部是否出现漏气情况。合格产品再通过机械手取出至合格产品出料口，不合格产品取出至不合格产品出料口。
第九工位为初始状态检测机构，通过电眼检测取料动作是否已完成，保证设备的整体流畅性。
与现有技术相比，有益效果是：本发明将PPR截止阀自动组装检测的各个工序通过机械方式全自动的实现，同时对关键部位作了必要的检测，整套设备连续生产的、可控的、稳定可靠、自动化程度高。
附图说明
图1为一种PPR截止阀产品结构示意图。
图2为一种PPR截止阀自动组装检测设备示意图。
图3为阀体两侧检测机构示意图。
图4为阀芯上料机构示意图。
图5为阀芯锁紧机构示意图。
图6为手柄组装机构示意图。
图7为螺丝锁紧机构示意图。
图8为成品开启机构示意图。
图9为检漏卸料机构示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
如图2－9所示，一种截止阀自动组装检测设备，其中，截止阀主体的零件通过设备的九个工序实现截止阀主体检测、零件组装、密封性检测的一体式自动化生产；设备由阀体两侧检测机构1、阀体上料及上端检测机构2、阀芯上料机构3、阀芯锁紧机构4、手柄组装机构5、螺丝锁紧机构6、成品开启机构7、检漏卸料机构8、初始状态检测机构9九个机构组成。
阀体两侧检测机构1包括上料定位块1b、设于上料定位块1b上的取料机构2b，取料机构2b上的三轴气缸3b，设于下部的检测气缸4b，定位夹具5b。阀体上料及上端检测机构2包括阀芯1a，设于阀芯1a上的抓取机械手2a，设于抓取机械手2a上的三轴气缸3a。阀芯锁紧机构4包括限位气缸4c、设于限位气缸4c上的拧紧套3c、设于拧紧套3c上的伺服电机2c、设于伺服电机2c上的上下运动气缸1c。手柄组装机构5包括90度旋转气缸3d、设于90度旋转气缸3d一侧的夹取机械手2d，设于夹取机械手2d上的三轴气缸1d。螺丝锁紧机构6包括风批2e、设于风批2e上的上下运动气缸1e。成品开启机构7包括旋转夹头3f、设于旋转夹头3f且与其连接的伺服电机2f、设于伺服电机2f上的上下运动气缸1f。检漏卸料机构8包括压紧气缸4g、与压紧气缸4g连接的检测压头3g、设于上部的夹取机械手2g，设于夹取机械手2g上部的三轴气缸1g。
本专利的关键技术是截止阀主体（带铜嵌件）、（金属）阀芯、塑料手柄、不锈钢螺丝这四个零件通过设备的九个工序实现截止阀主体检测、零件组装、密封性检测的一体式自动化生产。设备主要由阀体两侧检测机构、阀体上料及上端检测机构、阀芯上料机构、阀芯锁紧机构、手柄组装机构、螺丝锁紧机构、成品开启机构、检漏卸料机构、初始状态检测机构等九个机构组成。
本专利的的工作原理是人工将截止阀主体（带铜嵌件）、金属阀芯、塑料手柄、不锈钢螺丝分别倒入相关的振动盘进行理料。启动已安装截止阀主体定位夹具的旋转机构，旋转功能由已安装八个定位夹具的转盘结合分度盘及电机实现，这八个螺母定位夹具的位置与八个工序配合工作实现动组装。
第一工位为阀体两侧检测机构，截止阀主体通过振动盘配合直线振动器将产品输送至上料定位块，取料机构由两个抓取机械手配合三轴气缸组成，取料机械手将已定位的截止阀主体抓取到检测夹具位置，此时左右两侧气缸动作通过检测行程的原理检测产品右侧进水口是否有物料堵塞，其原理是检测气缸行程不到底即有注塑披风等将产品进水口堵死，此类产品影响使用，视为不良品。经检测，截止阀主体两端均为合格的产品放置在转盘上的阀体上料定位夹具上。
第二工位为阀体上料及上端检测机构，经过第一工位已对阀体两侧检测的截止阀主体已放置在转盘的定位夹具上，此时位于定位夹具上方的气缸动作，通过检测行程的原理检测产品上端进水口是否有物料堵塞。经检测合格的产品通过转盘输送至第三工位。
第三工位为阀芯上料机构，阀芯上料机构由抓取机械手配合三轴气缸组成，当阀芯输送至上料定位模块后，抓取机械手连接的气缸作往下行走动作，同时抓取气缸将阀芯抓紧，然后三轴气缸Y轴上升，此时X轴作往右运动，接着Y轴气缸下降至底部，机械手松开，实现放阀芯动作，然后已放阀芯的产品通过转盘输送至第四工位。
第四工位为阀芯锁紧机构，阀芯锁紧机构是本专利的重点技术之一，本机构上下运动气缸、由伺服电机、拧紧套、限位气缸组成。本机构是通过以下原理实现的：已放阀芯的产品通过转盘输送至第四工位后，限位气缸运动，此时限位气缸的限位块插入到截止阀主体的右侧空内，限位块为外径稍微小于截止阀右侧孔内孔的圆柱状金属，实现待扭紧阀芯的截止阀定位。接着上下运动气缸往下运动，带动已安装扭紧套的伺服电机运动，此时拧紧套的平面与阀芯平面平齐。然后，伺服电机先作反时针运动1~2圈，再顺时针运动至阀芯拧紧状态。已拧紧阀芯的产品通过转盘输送至第五工位。
第五工位为手柄组装机构，该机构由本机构三轴气缸、夹取机械手（带伸缩弹簧）、90°旋转气缸组成。当手柄输送至上料定位模块后，抓取机械手连接的气缸作往下行走动作，同时抓取气缸将手柄抓紧，然后三轴气缸Y轴上升，此时X轴作往右运动，接着Y轴气缸下降至底部，机械手保持抓紧状态，此时90°旋转气缸动作将手柄组装到已安装阀芯的产品上。已安装阀芯的产品通过转盘输送至第六工位。
第六工位为螺丝锁紧机构，本机构由本机构上下运动气缸、风批、限位气缸组成，其工作原理与工位四一样。此时，已锁紧螺丝的产品已完成产品组装部分的工作，已组装完成的产品通过转盘输送至第七工位。
第七工位为成品开启机构，为了检测产品的气密性，需将已组装完成的产品开启至通水状态，本机构由本机构上下运动气缸、伺服电机、旋转夹头组成，其工作原理与工位四一样。已处于开启状态的产品通过机械手输送至第八工位。
第八工位为检漏卸料机构，本机构采三轴气缸、夹取机械手2个、配合检测压头2个、压紧气缸2个组成。本机构是通过以下原理实现的：三轴气缸配合夹取机械手将已处于开启状态的产品输送至检测位置，此时两侧加紧气缸动作，将产品夹紧，此时抓取机械手松开反回初始位置。此时，检测压头往产品充气，通过数字压力表检测产品内部是否出现漏气情况。合格产品再通过机械手取出至合格产品出料口，不合格产品取出至不合格产品出料口。
第九工位为初始状态检测机构，通过电眼检测取料动作是否已完成，保证设备的整体流畅性。
如图1中，为成品示意图，人工将截止阀主体101（带铜嵌件）、金属阀芯102、塑料手柄103、不锈钢螺丝104分别倒入相关的振动盘进行理料。启动已安装截止阀主体定位夹具的旋转机构，旋转功能由已安装八个定位夹具的转盘结合分度盘及电机实现，这八个螺母定位夹具的位置与八个工序配合工作实现动组装。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种截止阀自动组装检测设备，其特征在于，截止阀主体的零件通过设备的九个工序实现截止阀主体检测、零件组装、密封性检测的一体式自动化生产；设备由阀体两侧检测机构（1）、阀体上料及上端检测机构（2）、阀芯上料机构（3）、阀芯锁紧机构（4）、手柄组装机构（5）、螺丝锁紧机构（6）、成品开启机构（7）、检漏卸料机构（8）、初始状态检测机构（9）九个机构组成。
2.根据权利要求1所述的一种截止阀自动组装检测设备，其特征在于：所述的阀体两侧检测机构（1）包括上料定位块（1b）、设于上料定位块（1b）上的取料机构（2b），取料机构（2b）上的三轴气缸（3b），设于下部的检测气缸（4b），定位夹具（5b）。
3.根据权利要求2所述的一种截止阀自动组装检测设备，其特征在于：所述的阀体上料及上端检测机构（2）包括阀芯（1a），设于阀芯（1a）上的抓取机械手（2a），设于抓取机械手（2a）上的三轴气缸（3a）。
4.根据权利要求3所述的一种截止阀自动组装检测设备，其特征在于：所述的阀芯锁紧机构（4）包括限位气缸（4c）、设于限位气缸（4c）上的拧紧套（3c）、设于拧紧套（3c）上的伺服电机（2c）、设于伺服电机（2c）上的上下运动气缸（1c）。
5.根据权利要求4所述的一种截止阀自动组装检测设备，其特征在于：所述的手柄组装机构（5）包括90度旋转气缸（3d）、设于90度旋转气缸（3d）一侧的夹取机械手（2d），设于夹取机械手（2d）上的三轴气缸（1d）。
6.根据权利要求5所述的一种截止阀自动组装检测设备，其特征在于：所述的螺丝锁紧机构（6）包括风批（2e）、设于风批（2e）上的上下运动气缸（1e）。
7.根据权利要求6所述的一种截止阀自动组装检测设备，其特征在于：所述的成品开启机构（7）包括旋转夹头（3f）、设于旋转夹头（3f）且与其连接的伺服电机（2f）、设于伺服电机（2f）上的上下运动气缸（1f）。
8.根据权利要求7所述的一种截止阀自动组装检测设备，其特征在于：所述的检漏卸料机构（8）包括压紧气缸（4g）、与压紧气缸（4g）连接的检测压头（3g）、设于上部的夹取机械手（2g），设于夹取机械手（2g）上部的三轴气缸（1g）。
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