CN107263092B - 一种三通阀组装机及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三通阀组装机及其组装方法，旨在提供一种高效率、高精度的三通阀组装机及其组装方法，其技术方案要点是一种三通阀组装机，包括机架(1)，所述机架上设有多工位旋转工作台(2)，多工位旋转工作台(2)上设有若干夹具(3)，针对各个夹具(3)及夹具(3)的活动路径，在机架(1)上依次设有阀体上料工位(100)、阀芯安装工位(200)、阀芯压紧工位(300)、第一螺旋盖安装工位(400)、第一阀体旋转工位(500)、第二螺旋盖安装工位(600)、第二阀体旋转工位(700)、气密性检测工位(800)、螺旋头安装工位(900)、护套安装工位(1000)、阀芯旋转工位(1100)和出料工位(1200)，本发明适用于装配领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种装配设备领域，更具体地说，它涉及一种三通阀组装机及其组装方法。
背景技术
医用三通阀通常包括阀体、阀芯、置于阀体其中两端的螺旋盖、置于阀体另一端的螺旋头和护套，且现有医用三通阀通常是操作者手工组装，组装效率低，且组装后精度差，导致密封性不足，影响产品合格率，此外手工组装容易附着病菌，造成产品卫生要求不合格。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高效率、高精度的三通阀组装机。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种三通阀组装机，包括机架(1)，其特征是：所述机架上设有多工位旋转工作台(2)，多工位旋转工作台(2)上设有若干夹具(3)，针对各个夹具(3)及夹具(3)的活动路径，在机架(1)上依次设有阀体上料工位(100)、阀芯安装工位(200)、阀芯压紧工位(300)、第一螺旋盖安装工位(400)、第一阀体旋转工位(500)、第二螺旋盖安装工位(600)、第二阀体旋转工位(700)、气密性检测工位(800)、螺旋头安装工位(900)、护套安装工位(1000)、阀芯旋转工位(1100)和出料工位(1200)。
本发明进一步设置为：所述阀体上料工位(100)包括阀体送料组件和阀体取料组件，阀体送料组件包括用于放置阀体的阀体滑道(101)和用于驱动阀体滑道滑动的阀体平送器(102)，阀体取料组件包括用于夹取阀体的阀体取料爪(111)、控制阀体取料爪升降的阀体升降气缸(112)、控制阀体取料爪旋转的阀体旋转气缸(113)和控制阀体取料爪平移的阀体横推气缸(114)。
本发明进一步设置为：所述阀芯安装工位（200）包括阀芯送料组件、阀芯取料组件和用于对阀芯喷硅油处理的喷硅油盒(210)，阀芯送料组件包括用于放置阀芯的阀芯滑道(201)和驱动阀芯滑道滑动的阀芯平送器(202)，阀芯取料组件包括用于夹取阀芯的阀芯取料导套(211)、驱动阀芯取料导套平移的阀芯横推气缸(212)和驱动阀芯取料导套升降的阀芯升降气缸(213)，阀芯安装工位还包括用于推动阀芯转动的拨料滑板(220)。
本发明进一步设置为：所述阀芯压紧工位(300)包括用于压紧阀芯的阀芯压紧顶杆(301)和驱动压紧顶杆升降的阀芯上压气缸(302)。
本发明进一步设置为：所述第一螺旋盖安装工位(400)、第二螺旋盖安装工位(600)和螺旋头安装工位(900)均包括配件输送组件、置于配件输送组件出料口的配件取料组件、置于配件输送组件上方的配件夹持组件和用于压紧配件的配件上压组件，配件输送组件包括用于放置配件的配件滑道(401)和驱动配件滑道滑动的配件平送器(402)，配件取料组件包括置于配件滑道(401)出料口的配件取料套(403)、用于横推配件取料套(403)的取料套横推气缸(404)和用于升降配件取料套(403)的取料套升降气缸(405)，配件夹持组件包括用于夹取配件的配件夹料气爪(406)和用于横推配件夹料气爪(406)的配件横推气缸(407)，配件上压组件包括用于压紧阀体的配件压杆(408)和用于驱动配件压杆压紧阀体的配件压紧气缸(409)。
本发明进一步设置为：所述第一阀体旋转工位（500）、第二阀体旋转工位（700）和阀芯旋转工位（1100）均包括用于夹取的旋转取料芯（501）、驱动旋转取料芯转动的转动装置（502）和驱动旋转取料芯升降的取料芯升降气缸（503）。
本发明进一步设置为：所述气密性检测工位（800）包括检测压紧组件和气密性检测组件，检测压紧组件包括检测压杆（801）和用于驱动检测压杆压紧阀体的检测压紧气缸（802），气密性检测组件包括用于检测的气嘴（803）和驱动气嘴抵触阀体的气嘴横推气缸（804）。
本发明进一步设置为：所述护套安装工位（1000）包括用于护套自动上料的护套输送组件、用于夹持护套的护套夹持组件和用于压紧护套的护套压紧组件，护套输送组件包括放置护套的护套滑道（1001）和用于驱动护套移动的护套平送器（1002），护套夹持组件包括置于护套滑道（1001）出料口的护套取料爪（1003）、驱动护套取料爪升降的护套升降气缸（1004）和驱动护套取料爪（1003）转动的护套旋转电机（1005），护套压紧组件包括用于压紧阀体的护套压杆（1006）和用于驱动护套压杆（1006）压紧阀体的护套上压气缸（1007）。
本发明进一步设置为：所述出料工位（1200）包括用于夹取成品的成品取料芯（1201）、驱动成品取料芯升降的出料升降气缸（1202）、驱动取料芯平移的出料横推气缸（1203）、置于成品取料芯下方的不合格品出料斗（1204）和置于成品取料芯下方的合格品出料斗（1205）。
一种适用上述三通阀组装机的组装方法，包括如下步骤：
一、阀体上料：阀体放置在阀体滑道(101)上自动输送上料，再通过阀体取料爪(111)抓取阀体后移动至夹具(3)上；
二、阀芯安装：阀芯放置在阀芯滑道(201)上自动输送上料，继而通过阀芯取料导套(211)抓取阀芯，并移动至喷硅油盒(210)内，进行喷硅油处理，再将阀芯移动至阀体上装配；
三、阀芯压紧：通过阀芯压杆(301)将阀芯与阀体压紧；
四、第一螺旋盖安装：第一螺旋盖通过配件滑道(401)自动上料，配件压杆(408)压紧阀体，配件取料套(403)先行夹取配件，继而通过取料套横推气缸(404)和取料套升降气缸(405)上升至配件夹料气爪(406)处，配件夹料气爪(406)夹取配件后移动至夹具内并旋转至阀体上；
五、阀体一次旋转：旋转取料芯(501)夹取阀体，通过转动装置(502)旋转阀体；
六、第二螺旋盖安装：安装方法与步骤四相同；
七、阀体二次旋转：旋转方法与步骤五相同；
八、气密性检测：检测压杆（801）压紧夹具内的阀体，气嘴(803)与阀体上的一端抵触，进行充气并进行气密性检测；
九、螺旋头安装：安装方法与步骤四相同；
十、护套安装：护套通过护套滑道（1001）自动输送上料，护套压杆1006压紧阀体，继而通过护套取料爪夹(1003)取护套移动至夹具内并压紧至阀体上；
十一、阀芯旋转：旋转取料芯(501)夹取阀芯，并通过转动装置(502)旋转阀芯；
十二、出料：通过成品取料芯(1201)夹取阀体，并分别放置在不合格品出料斗(1204)和合格品出料斗内(1205)。
本发明的有益效果有：1、在整个组装过程中，由于多工位旋转工作台上设有与工位数量相等的夹具，每个夹具均同时处于转配中，从而实现了对三通阀的全自动组装，达到了高效率高精度的组装；
2、同时通过气密性检测工位实现了对三通阀的气密性检测，并对不合格产品进行分拣，效率高且确保产品出料时的合格率；
3、整个组装流程中，均由机械安装，杜绝了人工安装而产生的卫生问题；
4、其组装方法在三通阀组装机的基础上实现了多工位高效率高精度的组装方法。
附图说明
图1为本发明一种三通阀组装机实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例中阀体上料工位的结构示意图。
图3为本发明实施例中阀芯安装工位的结构示意图。
图4为本发明实施例中阀芯压紧工位的结构示意图。
图5为本发明实施例中第一螺旋盖安装工位的结构示意图。
图6为本发明实施例中第一阀体旋转工位的结构示意图。
图7为本发明实施例中气密性检测工位的结构示意图。
图8为本发明实施例中护套安装工位的结构示意图。
图9为本发明实施例中出料工位的结构示意图。
具体实施方式
参照图1至9对本发明一种三通阀组装机实施例做进一步说明。
如图1所示，一种三通阀组装机，包括机架1，所述机架1上设有多工位旋转工作台2，多工位旋转工作台2上设有若干夹具3，针对各个夹具3及夹具3的活动路径，在机架1上依次设有阀体上料工位100、阀芯安装工位200、阀芯压紧工位300、第一螺旋盖安装工位400、第一阀体旋转工位500、第二螺旋盖安装工位600、第二阀体旋转工位700、气密性检测工位800、螺旋头安装工位900、护套安装工位1000、阀芯旋转工位1100和出料工位1200。
多工位旋转工作台2通过电机驱动，并通过分割器实现多工位旋转工作台2的间歇运动，夹具3的数量与工位数相等，并与相应的工位对应设置，多个工位之间与多工位旋转工作台2均可通过PLC控制，每个工位均可对多个阀体进行同时装配，实现多个阀体的自动上料、自动装配、自动检测和自动分拣，提高装配效率极其装配精度。
如图2所示，阀体上料工位100包括阀体送料组件和阀体取料组件，阀体送料组件包括用于放置阀体的阀体滑道101和用于驱动阀体滑道101滑动的阀体平送器102，阀体取料组件包括用于夹取阀体的阀体取料爪111、控制阀体取料爪111升降的阀体升降气缸112、控制阀体取料爪111旋转的阀体旋转气缸113和控制阀体取料爪111平移的阀体横推气缸114。
阀体上料工位100包括固定于机架上的第一支架103，阀体送料组件置于第一支架103底部，阀体取料组件置于第一支架103顶部，阀体升降气缸112上连接有第一升降板104，阀体取料爪111与第一升降板104通过转轴105连接，转轴105一端通过连接块连接阀体旋转气缸113，阀体升降气缸112上设有与第一支架103滑动连接的第一安装板106，阀体横推气缸114与第一安装板106连接。
阀体放置在阀体滑道101上自动上料，阀体取料爪111置于阀体滑道101的出料口上，阀体取料爪111抓取阀体后，通过阀体升降气缸112驱动阀体取料爪111上升，再通过阀体旋转气缸113和阀体横推气缸114将阀体放置在夹具3上，阀体取料爪111可调节位置大，控制更加灵活。
如图3所示，阀芯安装工位200包括阀芯送料组件、阀芯取料组件和用于对阀芯喷硅油处理的喷硅油盒210，阀芯送料组件包括用于放置阀芯的阀芯滑道201和驱动阀芯滑道滑动的阀芯平送器202，阀芯取料组件包括用于夹取阀芯的阀芯取料导套211、驱动阀芯取料导套平移的阀芯横推气缸212和驱动阀芯取料导套升降的阀芯升降气缸213，阀芯安装工位200还包括用于推动阀芯转动的拨料滑板220。
阀芯安装工位200包括固定于机架1上的第二支架203，阀芯送料组件和喷硅油盒210置于第二支架203中部，阀芯取料组件置于第二支架203顶部，阀芯取料导套211和阀芯升降气缸213通过取料升降上盖204连接，取料升降上盖204内设有脱料气缸205，脱料气缸205上连接有脱料板206，脱料板206上设有贯穿阀芯取料导套211的脱料芯，从而当阀芯取料导套211夹取阀芯后，可通过脱料气缸驱动脱料芯实现阀芯的脱落。
阀芯通过阀芯滑道201自动输送上料，继而通过阀芯取料导套211抓取阀芯，继而通过阀芯升降气缸213和阀芯横推气缸212将阀芯移动至喷硅油盒210内，进行喷硅油处理，起到润滑作用，方便装配，拨料滑板220置于喷硅油盒的一侧，拨料滑板通过滑板气缸推动，拨料滑板上设有用于使阀芯转动的拨料浮块221，最后阀芯再通过阀芯取料组件移动至阀体上装配。
如图4所示，阀芯压紧工位300包括用于压紧阀芯的阀芯压紧顶杆301和驱动压紧顶杆升降的阀芯上压气缸302。
阀芯上压气缸302驱动阀芯压紧顶杆301将阀芯压紧于阀体上，增加阀芯与阀体之间的连接可靠性。
如图5所示，第一螺旋盖安装工位400、第二螺旋盖安装工位600和螺旋头安装工位900均包括配件输送组件、置于配件输送组件出料口的配件取料组件、置于配件输送组件上方的配件夹持组件和用于压紧配件的配件上压组件，配件输送组件包括用于放置配件的配件滑道401和驱动配件滑道滑动的配件平送器402，配件取料组件包括置于配件滑道401出料口的配件取料套403、用于横推配件取料套403的取料套横推气缸404和用于升降配件取料套403的取料套升降气缸405，配件夹持组件包括用于夹取配件的配件夹料气爪406和用于横推配件夹料气爪406的配件横推气缸407，配件上压组件包括用于压紧阀体的配件压杆408和用于驱动配件压杆压紧阀体的配件压紧气缸409。
第一螺旋盖安装工位400、第二螺旋盖安装工位600和螺旋头安装工位900均包括固定于机架1上的第三支架410，配件输送组件置于第三支架410上，配件横推气缸407固定于第三支架410上，配件横推气缸407上连接有与第三支架410滑动连接的第三安装板411，配件夹料气爪406固定于第三安装板411上，第三安装板411上设有驱动配件夹料气爪406旋转的伺服电机412。
第一螺旋盖、第二螺旋盖和螺旋头等配件通过配件滑道401自动上料，配件压杆408用于固定夹具3内的阀体，配件取料套403先行夹取配件，继而通过取料套横推气缸404和取料套升降气缸405上升至配件夹料气爪406处，配件夹料气爪406夹取配件后移动至夹具3内并安装至阀体上。
如图6所示，第一阀体旋转工位500、第二阀体旋转工位700和阀芯旋转工位1100均包括用于夹取的旋转取料芯501、驱动旋转取料芯转动的转动装置502和驱动旋转取料芯升降的取料芯升降气缸503。
第一阀体旋转工位500、第二阀体旋转工位700和阀芯旋转工位1100均包括固定于机架1上的第四支架504，取料芯升降气缸503固定于第四支架504顶部，取料芯升降气缸503连接有可以升降的第四安装板505，转动装置502可以为转动电机且固定于第四安装板505上，旋转取料芯501与转动装置502连接。
第一阀体旋转工位500和第二阀体旋转工位700上的旋转取料芯501夹取阀体，通过取料芯升降气缸503实现上下升降，并通过转动装置502旋转阀体。
如图7所示，气密性检测工位800包括检测压紧组件和气密性检测组件，检测压紧组件包括检测压杆801和用于驱动检测压杆压紧阀体的检测压紧气缸802，气密性检测组件包括用于检测的气嘴803和驱动气嘴抵触阀体的气嘴横推气缸804。
检测压杆801用于固定夹具3内的阀体，气嘴803与阀体上的一端抵触，进行充气并进行气密性检测。
如图8所示，所述护套安装工位1000包括用于护套自动上料的护套输送组件、用于夹持护套的护套夹持组件和用于压紧护套的护套压紧组件，护套输送组件包括放置护套的护套滑道1001和用于驱动护套移动的护套平送器1002，护套夹持组件包括置于护套滑道1001出料口的护套取料爪1003、驱动护套取料爪升降的护套升降气缸1004和驱动护套取料爪1003转动的护套旋转电机1005，护套压紧组件包括用于压紧阀体的护套压杆1006和用于驱动护套压杆1006压紧阀体的护套上压气缸1007。
护套安装工位1000包括固定于机架1上的第五支架1008，护套输送组件、护套夹持组件和护套压紧组件均固定于第五支架1008上，护套夹持组件包括与第五支架1008连接的旋转轴1009，旋转轴1009与护套旋转电机1005连接，护套升降气缸1004固定于旋转轴上，护套取料爪1003与护套升降气缸1004连接。
护套通过护套滑道1001自动输送上料，护套压杆1006用于固定夹具3内的阀体，继而通过护套取料爪1003夹取护套移动夹具3内并安装至阀体上。
如图9所示，出料工位1200包括用于夹取成品的成品取料芯1201、驱动成品取料芯升降的出料升降气缸1202、驱动取料芯平移的出料横推气缸1203、置于成品取料芯下方的不合格品出料斗1204和置于成品取料芯下方的合格品出料斗1205。
经气密性检测后，成品取料芯1201夹取阀体，移动至不合格品出料斗1204上方时，成品取料芯1201松开不合格的三通阀掉落至不合格品出料斗1204内，合格的三通阀移动至合格品出料斗1205上方掉落至合格品出料斗1205内，实现对合格品和不合格品的自动分拣。
组装方法，包括如下步骤：
一、阀体上料：阀体放置在阀体滑道101上自动输送上料，再通过阀体取料爪111抓取阀体后移动至夹具3上；
二、阀芯安装：阀芯放置在阀芯滑道201上自动输送上料，继而通过阀芯取料导套211抓取阀芯，并移动至喷硅油盒210内，进行喷硅油处理，再将阀芯移动至阀体上装配；
三、阀芯压紧：通过阀芯压杆301将阀芯与阀体压紧；
四、第一螺旋盖安装：第一螺旋盖通过配件滑道401自动上料，配件压杆408压紧阀体，配件取料套403先行夹取配件，继而通过取料套横推气缸404和取料套升降气缸405上升至配件夹料气爪406处，配件夹料气爪406夹取配件后移动至夹具3内并旋转至阀体上；
五、阀体一次旋转：旋转取料芯501夹取阀体，通过转动装置502旋转阀体；
六、第二螺旋盖安装：安装方法与步骤四相同；
七、阀体二次旋转：旋转方法与步骤五相同；
八、气密性检测：检测压杆801压紧夹具3内的阀体，气嘴803与阀体上的一端抵触，进行充气并进行气密性检测；
九、螺旋头安装：安装方法与步骤四相同；
十、护套安装：护套通过护套滑道1001自动输送上料，护套压杆1006压紧阀体，继而通过护套取料爪夹1003取护套移动至夹具3内并压紧至阀体上；
十一、阀芯旋转：旋转取料芯501夹取阀芯，并通过转动装置502旋转阀芯；
十二、出料：通过成品取料芯1201夹取阀体，并分别放置在不合格品出料斗1204和合格品出料斗内1205。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种三通阀组装机，包括机架(1)，其特征是：所述机架上设有多工位旋转工作台(2)，多工位旋转工作台(2)上设有若干夹具(3)，针对各个夹具(3)及夹具(3)的活动路径，在机架(1)上依次设有阀体上料工位(100)、阀芯安装工位(200)、阀芯压紧工位(300)、第一螺旋盖安装工位(400)、第一阀体旋转工位(500)、第二螺旋盖安装工位(600)、第二阀体旋转工位(700)、气密性检测工位(800)、螺旋头安装工位(900)、护套安装工位(1000)、阀芯旋转工位(1100)和出料工位(1200)；
所述阀芯安装工位（200）包括阀芯送料组件、阀芯取料组件和用于对阀芯喷硅油处理的喷硅油盒(210)，阀芯送料组件包括用于放置阀芯的阀芯滑道(201)和驱动阀芯滑道滑动的阀芯平送器(202)，阀芯取料组件包括用于夹取阀芯的阀芯取料导套(211)、驱动阀芯取料导套平移的阀芯横推气缸(212)和驱动阀芯取料导套升降的阀芯升降气缸(213)，阀芯安装工位还包括用于推动阀芯转动的拨料滑板(220)；
阀芯安装工位（200）包括固定于机架（1）上的第二支架（203），阀芯送料组件和喷硅油盒（210）置于第二支架（203）中部，阀芯取料组件置于第二支架（203）顶部，阀芯取料导套（211）和阀芯升降气缸（213）通过取料升降上盖（204）连接，取料升降上盖（204）内设有脱料气缸（205），脱料气缸（205）上连接有脱料板（206），脱料板（206）上设有贯穿阀芯取料导套（211）的脱料芯。
2.根据权利要求1所述的一种三通阀组装机，其特征是：所述阀体上料工位(100)包括阀体送料组件和阀体取料组件，阀体送料组件包括用于放置阀体的阀体滑道(101)和用于驱动阀体滑道滑动的阀体平送器(102)，阀体取料组件包括用于夹取阀体的阀体取料爪(111)、控制阀体取料爪升降的阀体升降气缸(112)、控制阀体取料爪旋转的阀体旋转气缸(113)和控制阀体取料爪平移的阀体横推气缸(114)。
3.根据权利要求1所述的一种三通阀组装机，其特征是：所述阀芯压紧工位(300)包括用于压紧阀芯的阀芯压紧顶杆(301)和驱动压紧顶杆升降的阀芯上压气缸(302)。
4.根据权利要求1所述的一种三通阀组装机，其特征是：所述第一螺旋盖安装工位(400)、第二螺旋盖安装工位(600)和螺旋头安装工位(900)均包括配件输送组件、置于配件输送组件出料口的配件取料组件、置于配件输送组件上方的配件夹持组件和用于压紧配件的配件上压组件，配件输送组件包括用于放置配件的配件滑道(401)和驱动配件滑道滑动的配件平送器(402)，配件取料组件包括置于配件滑道(401)出料口的配件取料套(403)、用于横推配件取料套(403)的取料套横推气缸(404)和用于升降配件取料套(403)的取料套升降气缸(405)，配件夹持组件包括用于夹取配件的配件夹料气爪(406)和用于横推配件夹料气爪(406)的配件横推气缸(407)，配件上压组件包括用于压紧阀体的配件压杆(408)和用于驱动配件压杆压紧阀体的配件压紧气缸(409)。
5.根据权利要求1所述的一种三通阀组装机，其特征是：所述第一阀体旋转工位（500）、第二阀体旋转工位（700）和阀芯旋转工位（1100）均包括用于夹取的旋转取料芯（501）、驱动旋转取料芯转动的转动装置（502）和驱动旋转取料芯升降的取料芯升降气缸（503）。
6.根据权利要求1所述的一种三通阀组装机，其特征是：所述气密性检测工位（800）包括检测压紧组件和气密性检测组件，检测压紧组件包括检测压杆（801）和用于驱动检测压杆压紧阀体的检测压紧气缸（802），气密性检测组件包括用于检测的气嘴（803）和驱动气嘴抵触阀体的气嘴横推气缸（804）。
7.根据权利要求1所述的一种三通阀组装机，其特征是：所述护套安装工位（1000）包括用于护套自动上料的护套输送组件、用于夹持护套的护套夹持组件和用于压紧护套的护套压紧组件，护套输送组件包括放置护套的护套滑道（1001）和用于驱动护套移动的护套平送器（1002），护套夹持组件包括置于护套滑道（1001）出料口的护套取料爪（1003）、驱动护套取料爪升降的护套升降气缸（1004）和驱动护套取料爪（1003）转动的护套旋转电机（1005），护套压紧组件包括用于压紧阀体的护套压杆（1006）和用于驱动护套压杆（1006）压紧阀体的护套上压气缸（1007）。
8.根据权利要求1所述的一种三通阀组装机，其特征是：所述出料工位（1200）包括用于夹取成品的成品取料芯（1201）、驱动成品取料芯升降的出料升降气缸（1202）、驱动取料芯平移的出料横推气缸（1203）、置于成品取料芯下方的不合格品出料斗（1204）和置于成品取料芯下方的合格品出料斗（1205）。
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