CN107553112A - 一种煤气阀的拨片装配机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤气阀的装配机，包括装配台和支撑在装配台上的上料盘、拨片角度调整模块、拨片转移装配组件和装配线，在所述装配线上可移动地支撑有固定煤气阀的阀体的托盘，所述拨片角度调整模块包括支撑在装配台上的安装板、可旋转地支撑在安装板上的吸附轴以及能够将吸附轴上的拨片旋转到需要位置的定位件，所述拨片转移装配组件包括支撑在装配台上且横跨装配线的门型架和支撑在门型架上且能够相对于门型架在XZ平面内运动的抓取结构，所述抓取结构能够将上料盘上的拨片依次移动到拨片角度调整模块、托盘上的阀体上。该装配机的拨片装配机构采用完全自动化的方式，提高了生产效率，也提高了加工精度。
Description
技术领域
本发明涉及煤气阀的生产领域，尤其涉及一种煤气阀的拨片装配机。
背景技术
在煤气阀中，拨片呈环形、中部为近似圆形的条形孔，在装配时将拨片上的条形孔与阀体上的结构配合，在配合时，条形孔必须与阀体上的结构对齐才能实现拨片的装配。目前，对拨片的装配多采用人工的形式，人工具有装配速度慢，不适用于流水线装配，并且对装配精度无法把握。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种煤气阀的拨片装配机构，通过在装配机中加入拨片的自动装配装置，能够实现拨片的自动定位、移动、装配等操作，提高了装配效率，改善了装配精度。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种煤气阀的装配机，包括装配台和支撑在装配台上的上料盘、拨片角度调整模块、拨片转移装配组件和装配线，在所述装配线上可移动地支撑有固定煤气阀的阀体的托盘，所述拨片角度调整模块包括支撑在装配台上的安装板、可旋转地支撑在安装板上的吸附轴以及能够将吸附轴上的拨片旋转到需要位置的定位件，所述拨片转移装配组件包括支撑在装配台上且横跨装配线的门型架和支撑在门型架上且能够相对于门型架在XZ平面内运动的抓取结构，所述抓取结构能够将上料盘上的拨片依次移动到拨片角度调整模块、托盘上的阀体上。
优选地，所述抓取结构包括第一抓取结构和第二抓取结构，所述上料盘的轴线、吸附轴的轴线、阀体的阀芯轴线以及第一抓取结构和第二抓取结构的轴线位于同一平面内，且上料盘的轴线与吸附轴的轴线之间的距离与吸附轴的轴线与阀体的阀芯轴线的距离相同并且也与第一抓取结构和第二抓取结构的轴线也相同。
优选地，所述上料盘的上端面、吸附轴的上端面以及拨片在阀芯上的安装位置位于同一平面上，第一抓取结构和第二抓取结构的下端面位于同一平面上。
优选地，第一抓取结构和第二抓取结构均包括能够在XY平面内运动的固定座、可拆卸地固定在固定座上的固定套筒以及固定在固定套筒下方的吸附头，所述吸附头为中空结构且远离固定套筒的一端设置有与吸附头的中空部分相通的多个吸附孔，所述吸附孔沿着吸附头的轴线方向延伸到吸附头的下端面，多个吸附孔所围成的形状与拨片主体一致。
优选地，所述固定套筒为下端开口的中空结构，所述吸附头通过连接轴与固定套筒连接，所述连接轴的上端从固定套筒的下端开口插入并能够相对于固定套筒上下移动。
优选地，在固定套筒的侧壁上设置有上下延伸的条形孔，在条形孔中穿设有固定到连接轴上的限位螺钉，并且，在连接轴的上端面与固定套筒之间设置有始终处于压缩状态的弹簧。
优选地，所述第一抓取结构用以将上料盘上的拨片移动到拨片角度调整模块上，第二抓取结构用以将上料盘上的拨片角度调整模块移动到待装配的阀芯上，所述第二抓取结构还包括定位轴，所述定位轴的下端可上下移动地设置在吸附头中部的通孔中，所述通孔连通吸附头的中空部分和吸附头的下端面且位于多个吸附孔围成的结构内，所述定位轴的下端面设置有与阀芯的阀杆的上端部配合的凹槽。
优选地，所述第二抓取结构还包括设置在所述连接轴与吸附头之间的限位套筒，所述定位轴的上端悬挂在限位套筒上并且在连接轴的下端与定位轴的上端之间设置始终处于压缩状态的限位弹簧。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
该装配机采用自动控制的方式对拨片进行角度调整、装配等，提高了生产效率，同时也提高了装配的精度；并且，针对拨片很薄的情况，采用了吸附的方式对其进行转移，避免了采用其它夹持的方式对拨片造成损害。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的拨片转移装配组件的主视图
图2是根据本发明的一个优选实施例的拨片转移装配组件的A-A视图
图3是根据本发明的一个优选实施例的拨片转移装配组件的B-B视图
图4是根据本发明的一个优选实施例的拨片转移装配组件的X轴组件的剖视图
图5是根据本发明的一个优选实施例的拨片转移装配组件的C处的放大图
图6和图7是根据本发明的一个优选实施例的拨片转移装配组件的立体图
图8是根据本发明的一个优选实施例的拨片角度调整组件的立体图
图9是根据本发明的一个优选实施例的拨片角度调整组件的右视图
图10是根据本发明的一个优选实施例的拨片角度调整组件的主视图
图11是根据本发明的一个优选实施例的拨片角度调整组件的D-D视图
图12是是根据本发明的一个优选实施例的装配机的立体图
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
所述拨片100包括中部具有条形孔102的拨片本体101和位于拨片本体101外缘的凸耳103。
该装配机包括拨片装配机构2，拨片装配机构2包括拨片角度调整组件3和拨片转移装配组件4。
所述拨片角度调整组件3包括包括具有安装孔的安装板310、设置在安装板310的一侧的电机31和设置在安装板310的另一侧且与电机31的输出轴固定连接的吸附轴32，所述电机31固定安装在安装孔的位置处，所述电机31的输出轴穿过安装孔并与安装孔同轴。
在吸附轴32内设置有吸附腔321和多个沿吸附轴32轴线延伸的吸附孔323，所述吸附孔323的内端与吸附腔321连通，外端延伸至吸附轴32远离电机31的一端的端面以与外界连通，所述多个吸附孔323位于以吸附轴32的轴线为圆心的同一圆周上，并且圆周的直径大小应当满足当拨片本体101放在吸附轴32的具有吸附孔323的端面上时，拨片本体101能够将吸附孔323的外端封闭进而能够实现对拨片本体101的吸附。
在吸附轴32上且与吸附腔321对应的位置处设置有沿垂直于吸附轴32的轴线方向延伸的多个出气孔322，所述出气孔322的内端与吸附腔321连通，外端与吸气装置(未示出)连通，这样通过吸气装置吸气能够将拨片100吸附在吸附轴32的远离电机1的一端的端面上。所述吸气装置可以为现有技术中的真空发生器或者现有技术中的其它吸气装置。
为了方便将拨片100的拨片本体101与吸附孔23对齐，在吸附轴32的远离电机31的端面上设置有放置槽324，所述放置槽324的一部分与拨片本体101的外缘一致，另一部分的宽度大于凸耳103的宽度，通过放置槽324能够使拨片100能够更加容易地与多个吸附孔323同时对齐。
在拨片100被吸附到吸附轴32的端面上后，电机31通过吸附轴32带动拨片100旋转以使拨片100旋转到需要的位置。
为了使拨片100每次都旋转到特定的位置，所述吸附机构还包括定位件312，所述定位件312的外端通过定位连接板316固定在安装板310上，定位件312的内端延伸到吸附轴32的正上方并能够与拨片100的凸耳103配合以判断凸耳103是否到位，即当拨片100旋转的过程中，凸耳103会触碰到定位件312，在相应的位置设置位置传感器(未示出)，所述电机31和位置传感器均与控制器连接，当位置传感器检测到凸耳103触碰到定位件312时，控制器控制电机31不再旋转等待进入下一个工序。
为了使定位件312在能够触碰到凸耳103的同时又不会与吸附轴32产生干涉，所述放置槽324的深度小于拨片100的厚度或者至少小于凸耳103的厚度，这样定位件312与位于吸附轴32的上端面以上的部分凸耳103触碰，就不会与吸附轴32产生干涉。
为了方便吸气装置与出气孔322连接，在吸附轴32的外侧套有通气轴套37，所述通气轴套37内设置有与出气孔322连通的吸气腔371和吸气孔313，所述吸气孔313的内端与吸气腔371连通，外端与吸气装置连接，并且通气轴套37不随吸附轴32旋转，这样连接吸气孔313和吸气装置的管道就可以不随吸附轴32的旋转而旋转，方便管道的设置。所述通气轴套37的上端抵靠在设置在吸附轴32的上端的轴肩上，下端抵靠在与吸附轴32螺纹配合的压紧螺母33上进而实现通气轴套37的固定。
为了保证吸附轴32与通气轴套37之间的密封性能，在吸附轴32的外圆周上且位于吸气腔371的上下两侧均设置有O型圈35。
为了实现通气轴套37与吸附轴32的相对旋转，在安装板310上且位于通气轴套37的一侧设置有止定座39，在所述止定座39上且与通气轴套37相对的位置处设置有螺纹孔391，在所述螺纹孔391中螺纹设置有紧定螺柱38，在通气轴套37上设置有与紧定螺柱38配合的定位孔，当所述紧定螺柱38插入到定位孔中即可使通气轴套37不随吸附轴32转动。
为了减少通气轴套37与吸附轴32和压紧螺母33之间的摩擦，在通气轴套37与吸附轴32和压紧螺母33之间的抵靠处分别设置有推力滚针轴承36。同时，为了保证下侧的推力滚针轴承36的稳定性，在下侧的推力滚针轴承36与压紧螺母33之间设置有轴承压板34，压紧螺母33的压紧力通过轴承压板34作用在下侧的推力滚针轴承36上。
为了方便吸附定位机构的安装，所述吸附定位机构还包括一端具有多个安装孔的安装支架315，所述安装支架315的另一端通过支架连接板314固定连接到安装板310上。所述支架连接板314与安装支架312之间可上下调整的连接，具体地，可以在安装支架312上设置上下延伸的条形孔。为了减小支架连接板314与安装支架312在上下调整时发生晃动，在支架连接板314与安装支架312支架之间设置有上下设置的调节键，这样在上下移动支架连接板314与安装支架312时能够减小两者在左右方向上的晃动。
拨片转移装配组件4包括门型架41、支撑在门型架41的横梁上的Z轴组件42、支撑在Z轴组件42上的X轴组件43以及支撑在X轴组件43上的沿X轴方向并行的第一抓取结构44和第二抓取结构45。
所述Z轴组件42包括支撑在门型架41上的Z轴电机421、与Z轴电机421的输出轴传动连接的Z轴丝杆422、与Z轴丝杆422配合的Z轴螺母副423以及与Z轴螺母副423固定连接的Z轴支撑板424，所述Z轴电机421的输出轴朝下设置，所述Z轴丝杆422上下设置，通过Z轴电机421的转动能够带动Z轴支撑板424上下移动。为了保证Z轴支撑板424的稳定性，所述Z轴支撑板424通过相互配合的导轨和滑块支撑在门型架41上进而使Z轴支撑板424上下移动时的更加稳定。
所述X轴组件43支撑在Z轴支撑板424上进而能够跟随Z轴支撑板424上下移动。具体地，所述X轴组件43包括支撑在Z轴支撑板424上的X轴电机431、与X轴电机431传动连接的X轴丝杆432、与X轴丝杆432配合的X轴螺母副433以及安装在X轴螺母副433上的安装板434，所述X轴电机431的输出轴朝X轴方向设置，所述X轴丝杆432沿X轴方向延伸。为了保证安装板434在运动时的稳定性，所述安装板434通过导轨和滑块配合的方式安装到Z轴支撑板424上。
所述第一抓取结构44包括设置在安装板434上的第一固定座441、可拆卸地固定在第一固定座441上的第一固定套筒442以及固定在第一固定套筒442下方的第一吸附头445，所述第一吸附头445用以吸附拨片100。所述第一固定套筒442上下设置。
具体地，所述第一吸附头445为中空结构，在其下端部设置有与其中空部分相通的多个第一吸附孔447，多个第一吸附孔447沿着上下方向延伸，多个第一吸附孔447的下端延伸到第一吸附头445的端面，即第一吸附孔447将第一吸附头445的中空部分与外界连通。所述多个第一吸附孔447所围成的形状与拨片主体101的形状一致，每个第一吸附孔447的孔径小于拨片主体101的外缘与内缘之间的距离以使拨片主体101能够堵住多个第一吸附孔447，这样通过设置在第一吸附头445侧壁上的第一吸气孔446吸气时即可以将拨片100吸附在第一吸附头445的下端面上。为了保证拨片100能够稳定地被吸附，第一吸附头445的下端面至少吸附拨片100的位置设置为平面。
具体地，所述第一固定套筒442为下端开口的中空结构，所述第一吸附头445通过第一连接轴448与第一固定套筒442连接。进一步，所述第一连接轴448的上端从第一固定套筒442的下端开口插入，在第一固定套筒442的侧壁上设置有上下延伸的第一条形孔443，在第一条形孔443中穿设有固定到第一连接轴448上的第一限位螺钉444，所述第一限位螺钉444能够在第一条形孔443的上下长度范围内移动。并且，在第一连接轴448的上端面与第一固定套筒442之间设置有始终处于压缩状态的第一弹簧449，这样，能够使第一吸附头445在吸附拨片100或者将拨片放入到指定位置时缓冲与其它结构的碰撞。
所述第二抓取结构45包括设置在安装板434上的第二固定座451、可拆卸地固定在第二固定座451上的第二固定套筒452以及固定在第二固定套筒452下方的第二吸附头455，所述第二吸附头455用以吸附拨片100。所述第二固定套筒452上下设置。
具体地，所述第二吸附头455为中空结构，在其下端部设置有与其中空部分相通的多个第二吸附孔457，多个第二吸附孔457沿着上下方向延伸，多个第二吸附孔457的下端延伸到第二吸附头455的端面，即第二吸附孔457将第二吸附头455的中空部分与外界连通。所述多个第二吸附孔457所围成的形状与拨片主体101的形状一致，每个第二吸附孔457的孔径小于拨片主体101的外缘与内缘之间的距离以使拨片主体101能够堵住多个第二吸附孔457，这样通过设置在第二吸附头455侧壁上的第二吸气孔456吸气时即可以将拨片100吸附在第二吸附头455的下端面上。为了保证拨片100能够稳定地被吸附，第二吸附头455的下端面至少吸附拨片100的位置设置为平面。
具体地，所述第二固定套筒452为下端开口的中空结构，所述第二吸附头455通过第二连接轴458与第二固定套筒452连接。进一步，所述第二连接轴458的上端从第二固定套筒452的下端开口插入，在第二固定套筒452的侧壁上设置有上下延伸的第二条形孔453，在第二条形孔453中穿设有固定到第二连接轴458上的第二限位螺钉454，所述第二限位螺钉454能够在第二条形孔453的上下长度范围内移动。并且，在第二连接轴458的上端面与第二固定套筒452之间设置有始终处于压缩状态的第二弹簧459，这样，能够使第二吸附头455在吸附拨片100或者将拨片放入到指定位置时缓冲与其它结构的碰撞。
第二抓取结构45用于将拨片100套设在煤气阀的阀芯200的上端，因此需要施加一定的作用力将拨片100推入到阀芯200上端，为此，在第二吸附头455的下部设置有通孔，所述通孔位于多个第二吸附孔457所围成的区域内，并且通孔的大小应当等于或者大于拨片100的条形孔102的大小，这样阀芯200的上端能够进入到第二吸附头455中以使第二吸附头455将拨片100推入到阀芯200的上端，所述阀芯200的上端的横截面与条形孔102的形状一致。
同时，为了使拨片100准确地推到阀芯200的上端，通孔中设置有能够上下移动的定位轴4510，在定位轴4510设置有与阀芯200的阀杆201的上端配合的凹槽，通过将阀杆的上端插入到凹槽中能够起到定位的作用。所述定位轴4510能够上下移动，当第二吸附头455未插入阀芯200时，定位轴4510的下端面与第二吸附头455的至少与拨片100配合的端面对齐，当插入阀芯200时，定位轴4510能够相对于第二吸附头455向上移动一段距离。同时定位轴4510插入到通孔中能够起到一定的密封作用。
在所述第二连接轴458与第二吸附头455之间设置有限位套筒4512，所述定位轴4510的上端能够悬挂在限位套筒4512上并且在第二连接轴458的下端与定位轴4510的上端之间设置有限位弹簧4511，这样定位轴4510能够自动地恢复原位。
所述装配机包括装配台1、设置在装配台1上的环形的装配线11，所述拨片角度调整模块3和拨片转移装配组件4也设置在装配台上。具体地，所述拨片转移装配组件4的门型架41横跨装配线11，拨片100的上料盘5设置在装配台1上且位于装配线11的外侧与拨片转移装配组件4对应的位置处，所述拨片角度调整模块3设置在上料盘5与支撑在装配线11上的处于该工位的阀体201之间的位置，所述阀体201被固定在能够在装配线11移动的托盘6上。
所述上料盘5的上端面、吸附轴32的上端面以及阀芯200的拨片100的安装位置基本位于同一高度，并且上料盘5的中心线、吸附轴32的轴线以及阀芯200的轴线在同一平面上，上料盘5的中心线与吸附轴3的轴线之间的距离等于吸附轴32的轴线与阀芯200的轴线之间的距离相同且等于第一抓取机构44的轴线与第二抓取机构45的轴线之间的距离。所述第一吸附头445的下端面与第二吸附头455的下端面对齐以便于第一抓取机构44和第二抓取机构45能够同时到达上料盘5和所述拨片角度调整模块3或者同时到达拨片角度调整模块3和拨片100在阀芯200上的安装位置，这样通过一次操作能够将上料盘5上的拨片100移动到拨片角度调整模块3上和将拨片角度调整模块3上的拨片100移动并安装到阀芯200上。当拨片100从上料盘5到所述拨片角度调整模块3后，所述拨片角度调整模块3对拨片100进行旋转使拨片100上的条形孔102的朝向与阀芯100的上端结构朝向保持一致，从而从拨片角度调整模块3移动到阀芯200上时能够直接装配到阀芯200的上端，实现了拨片100的自动化装配。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种煤气阀的装配机，其特征在于，包括装配台和支撑在装配台上的上料盘、拨片角度调整模块、拨片转移装配组件和装配线，在所述装配线上可移动地支撑有固定煤气阀的阀体的托盘，所述拨片角度调整模块包括支撑在装配台上的安装板、可旋转地支撑在安装板上的吸附轴以及能够将吸附轴上的拨片旋转到需要位置的定位件，所述拨片转移装配组件包括支撑在装配台上且横跨装配线的门型架和支撑在门型架上且能够相对于门型架在XZ平面内运动的抓取结构，所述抓取结构能够将上料盘上的拨片依次移动到拨片角度调整模块、托盘上的阀体上。
2.根据权利要求1所述的一种煤气阀的装配机，其特征在于，所述抓取结构包括第一抓取结构和第二抓取结构，所述上料盘的轴线、吸附轴的轴线、阀体的阀芯轴线以及第一抓取结构和第二抓取结构的轴线位于同一平面内，且上料盘的轴线与吸附轴的轴线之间的距离与吸附轴的轴线与阀体的阀芯轴线的距离相同并且也与第一抓取结构和第二抓取结构的轴线也相同。
3.根据权利要求3所述的一种煤气阀的装配机，其特征在于，所述上料盘的上端面、吸附轴的上端面以及拨片在阀芯上的安装位置位于同一平面上，第一抓取结构和第二抓取结构的下端面位于同一平面上。
4.根据权利要求2或3所述的一种煤气阀的装配机，其特征在于，第一抓取结构和第二抓取结构均包括能够在XY平面内运动的固定座、可拆卸地固定在固定座上的固定套筒以及固定在固定套筒下方的吸附头，所述吸附头为中空结构且远离固定套筒的一端设置有与吸附头的中空部分相通的多个吸附孔，所述吸附孔沿着吸附头的轴线方向延伸到吸附头的下端面，多个吸附孔所围成的形状与拨片主体一致。
5.根据权利要求4所述的一种煤气阀的装配机，其特征在于，所述固定套筒为下端开口的中空结构，所述吸附头通过连接轴与固定套筒连接，所述连接轴的上端从固定套筒的下端开口插入并能够相对于固定套筒上下移动。
6.根据权利要求5所述的一种煤气阀的装配机，其特征在于，在固定套筒的侧壁上设置有上下延伸的条形孔，在条形孔中穿设有固定到连接轴上的限位螺钉，并且，在连接轴的上端面与固定套筒之间设置有始终处于压缩状态的弹簧。
7.根据权利要求6所述的一种煤气阀的装配机，其特征在于，所述第一抓取结构用以将上料盘上的拨片移动到拨片角度调整模块上，第二抓取结构用以将上料盘上的拨片角度调整模块移动到待装配的阀芯上，所述第二抓取结构还包括定位轴，所述定位轴的下端可上下移动地设置在吸附头中部的通孔中，所述通孔连通吸附头的中空部分和吸附头的下端面且位于多个吸附孔围成的结构内，所述定位轴的下端面设置有与阀芯的阀杆的上端部配合的凹槽。
8.根据权利要求7所述的一种煤气阀的装配机，其特征在于，所述第二抓取结构还包括设置在所述连接轴与吸附头之间的限位套筒，所述定位轴的上端悬挂在限位套筒上并且在连接轴的下端与定位轴的上端之间设置始终处于压缩状态的限位弹簧。
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