发明内容
针对现有技术中存在的技术问题,本发明的目的是:提供一种阀芯旋转打压磨合性能的装置,可以对阀芯进行旋转打压磨合,提高了阀芯磨合的点火安全系数与合格率。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种阀芯旋转打压磨合性能的装置,包括打压机构,单向旋转机构,用于拾取阀芯的传递机构,下料机构,位于下料机构下方的承料机构;单向旋转机构的输出端上设有用于放置阀芯的放置座,放置座位于打压机构的下方,传递机构的传递位置位于放置座的上方,传递机构的输出位置位于承料机构的上方,下料机构上设有夹持阀芯的夹持部。
进一步的是:打压机构和单向旋转机构的数量有多个,多个打压机构和多个单向旋转机构沿着横向方向依次布置,多个单向旋转机构分为正单向旋转机构和反单向旋转机构。多个打压机构和单向旋转机构可以对阀芯进行多次旋转打压磨合。
进一步的是:打压机构包括第一机架,安装在第一机架上的第一升降气缸,安装在第一升降气缸的输出端上的连接架,安装在连接架上的打压气缸;打压气缸的打压头位于放置座的上方。打压机构可以实现对阀芯的打压。
进一步的是:传递机构包括第二机架,安装在第二机架上的第二升降气缸,伺服电机,连接板,安装在连接板上的多个第一气动夹指,安装在第一气动夹指上的第一仿形手指;用于驱动连接板移动的伺服电机安装在第二升降气缸的输出端上。传递机构可以将阀芯沿着载物台、左边的单向旋转机构、右边的单向旋转机构、承料机构进行逐步地向右传递。
进一步的是:单向旋转机构包括第三机架,安装在第三机架上的直线往复气缸,安装在直线往复气缸输出端上的齿条,与齿条相啮合的齿轮,基座,转动轴,单向轴承;转动轴转动式地安装在基座上,单向轴承的内圈套装在转动轴上,齿轮套装在单向轴承的外圈上,放置座固定在转动轴上。单向旋转机构可以实现对阀芯的单向旋转。
进一步的是:单向旋转机构还包括套装在转动轴上的滚动轴承,导向块;导向块安装在第三机架上,齿条滑动式地安装在导向块上。导向块可以确保齿条直线运动的稳定性和准确性。
进一步的是:放置座通过螺栓固定在转动轴的端部,螺栓的上端设有避位孔,放置座上设有用于放置阀芯的第一孔槽。放置座可以很好地将阀芯放置好。
进一步的是:下料机构包括第四机架,安装在第四机架上的第一推动气缸,安装在第一推动气缸输出端上的第二推动气缸,安装在第二推动气缸输出端上的连接块,安装在连接块上的第二气动夹指,安装在第二气动夹指上的第二仿形手指;第一推动气缸水平设置在第四机架上,第二推动气缸竖直布置。下料机构可以按压住阀芯,从而使得焊接机构可以进行焊接作业,下料机构还可以将阀芯输送到输送带机构上。
进一步的是:承料机构包括第五机架,安装在第五机架上的第三推动气缸,安装在第五机架上的两组滑块滑轨组件,桥架;两组滑块滑轨组件平行设置,桥架上设有用于放置阀芯的第二孔槽,桥架的一端连接在一组滑块滑轨组件的滑块上,桥架的另一端连接在另一组滑块滑轨组件的滑块上,第三推动气缸的输出端连接在滑块滑轨组件的滑块上。传递机构移到右行程位置时,承料机构可以接住阀芯。
进一步的是:装置还包括焊接机构,焊接机构包括第六机架,安装在第六机架上的上顶气缸,安装在上顶气缸输出端上的支架,安装在支架上的氩弧焊枪;氩弧焊枪位于桥架的第二孔槽的正下方。焊接机构可以将电磁线圈的尾部焊接在电极芯上。
总的说来,本发明具有如下优点:
本装置可以实现电磁阀的旋转打压磨合工艺。传统工艺是阀芯正反旋转磨合工艺,单向旋转机构实现了单行程单向旋转打压磨合工艺,动铁芯和静铁芯磨合的更密合,有效解决了电磁行业磨合合格率不高的技术瓶颈,提升了电磁阀芯的使用寿命,提高了阀芯磨合的点火安全系数与合格率。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记,现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下:
1为打压机构,2为传递机构,3为单向旋转机构,4为下料机构,5为承料机构,6为焊接机构,7为输送带机构,8为工作台,9为阀芯,10为载物台,1-1为第一机架,1-2为第一升降气缸,1-3为连接架,1-4为打压气缸,1-5为打压气缸的打压头,2-1为第二机架,2-2为第二升降气缸,2-3为第二升降气缸的输出端,2-4为伺服电机,2-5为连接板,2-6为第一气动夹指,2-7为第一仿形手指,2-8为光轴,2-9为直线块,3-1为第三机架,3-2为直线往复气缸,3-3为齿条,3-4为导向块,3-5为基座,3-6为滚动轴承,3-7为转动轴,3-8为单向轴承,3-9为齿轮,3-10为转动轴端部的螺栓,3-11为避位孔,3-12为放置座,3-13为放置座的第一孔槽,4-1为第四机架,4-2为第一推动气缸,4-3为第二推动气缸,4-4为连接块,4-5为第二气动夹指,4-6为第二仿形手指,5-1为第五机架,5-2为第三推动气缸,5-3为第三推动气缸的输出端,5-4为桥架,5-5为滑块滑轨组件,6-1为第六机架,6-2为上顶气缸,6-3为支架,6-4为氩弧焊枪,9-1为电极芯,9-2为橡胶垫,9-3为阀座,9-4为静铁芯,9-5为电磁线圈的尾部,9-6为左半电磁线圈,9-7为右半电磁线圈,9-8为电磁线圈的头部,9-9为动铁芯,9-10为阀轴,9-11为阀罩,9-12为拉伸弹簧,9-13为铜片,9-14为垫圈,9-15为电极芯的圆棒体,9-16为电极芯的圆台体,9-17为静铁芯上的矩形缺口,9-18为阀座的下空腔,9-19为阀座的上空腔,9-20为阀轴的回转槽,9-21为罩体,9-22为定位体。
为叙述方便,现对下文所说的方位规定如下:结合图1所示,传递机构在打压机构的前方,下料机构在打压机构的右边,承料机构在下料机构的下方;左右方向即横向方向,前后方向即纵向方向。
结合图1至图15所示,一种阀芯旋转打压磨合性能的装置,包括打压机构,单向旋转机构,用于拾取阀芯的传递机构,下料机构,位于下料机构下方的承料机构。单向旋转机构位于打压机构的下方,单向旋转机构的输出端上设有用于放置阀芯的放置座,放置座位于打压机构的下方。传递机构位于单向旋转机构的前面,传递机构的传递位置位于放置座的上方,传递机构的输出位置位于承料机构的上方。下料机构位于打压机构的右边,承料机构位于下料机构的下方,且承料机构位于单向旋转机构的右边,下料机构上设有夹持阀芯的夹持部。
打压机构和单向旋转机构的数量有多个,多个打压机构和多个单向旋转机构沿着横向方向依次布置,多个单向旋转机构分为正单向旋转机构和反单向旋转机构。本装置中,打压机构和单向旋转机构的数量均为2个,2个打压机构沿着左右方向布置;一个单向旋转机构正转,可以让阀芯的下部正向旋转,另一个单向旋转机构反转,可以让阀芯的下部反向旋转,正单向旋转机构位于一个打压机构的下方,反单向旋转机构位于另一个打压机构的下方。
阀芯大体上可以分为上组件和下组件,上组件和下组件可以相对转动,按压上组件,则上组件和下组件相接触,放开上组件,则上组件和下组件相分离。阀芯的具体结构的简要介绍见下文。
结合图1、图2、图3所示,本装置设有一个工作台,打压机构安装在工作台上。打压机构包括第一机架,安装在第一机架上的第一升降气缸,安装在第一升降气缸的输出端上的连接架,安装在连接架上的打压气缸。打压气缸的打压头位于放置座的上方。第一升降气缸竖直放置,连接架位于第一升降气缸的下端,打压气缸的下部设有打压头,连接架滑动式地安装在第一机架上。第一升降气缸向下运动,带动连接架向下运动,从而带动打压气缸向下运动,使得阀芯在打压气缸的行程范围内,然后打压气缸带动打压头上下往复运动,打压头打压在阀芯的上组件上,从而带动阀芯的上组件上下往复运动,即阀轴(下文介绍)上下往复运动,实现打压的功能。
结合图1、图2、图4所示,传递机构安装在工作台上。传递机构包括第二机架,安装在第二机架上的第二升降气缸,伺服电机,连接板,安装在连接板上的多个第一气动夹指,安装在第一气动夹指上的第一仿形手指。用于驱动连接板移动的伺服电机安装在第二升降气缸的输出端上。第二机架安装在工作台上,第二升降气缸竖直放置,第二升降气缸的输出端与伺服电机连接,连接板安装在伺服电机上。第二升降气缸可以带动伺服电机上下运动,从而带动伺服电机、连接板、第一气动夹指、第一仿形手指上下运动;然后伺服电机可以带动连接板、第一气动夹指、第一仿形手指左右运动。本装置中,第一气动夹指有三个,相应地,第一仿形手指也有三个。本装置中,在传递机构的左边布置了载物台,载物台上有组装好的阀芯。伺服电机有三个工作位置,中位位置、左行程位置、右行程位置;伺服电机带动三个第一气动夹指向左移动到左行程位置时,左边的第一仿形手指可以夹住载物台上的阀芯,中间的第一仿形手指夹住左边的单向旋转机构放置座处的阀芯,右边的第一仿形手指夹住右边的单向旋转机构放置座处的阀芯;伺服电机带动三个第一气动夹指向右移动到右行程位置时,左边的第一仿形手指夹住左边的单向旋转机构放置座处的阀芯,中间的第一仿形手指夹住右边的单向旋转机构放置座处的阀芯,右边的第一仿形手指将阀芯放置在承料机构的桥架上。即通过三个第一仿形手指,阀芯依次从左边的载物台移动到左边的放置座上,再移动到右边的放置座上,最后移动到承料机构的桥架上。中位位置即伺服电机初始状态的位置。伺服电机移动到左行程位置时,中间的第一仿形手指和右边的第一仿形手指所处的位置刚好在左右两个放置座的上方,此时称中间的第一仿形手指和右边的第一仿形手指所处的位置为传递机构的传递位置;伺服电机移动到右行程位置时,左边的第一仿形手指和中间的第一仿形手指所处的位置刚好在左右两个放置座的上方,此时称左边的第一仿形手指和中间的第一仿形手指所处的位置为传递机构的传递位置;当伺服电机移动到右行程位置时,右边的第一仿形手指刚好位于承料机构的桥架的上方,此时称右边的第一仿形手指所处的位置为传递机构的输出位置。即无论是左行程位置还是右行程位置,传递机构的两个传递位置都分别在对应的放置座的上方,传递机构的输出位置在承料机构的桥架的上方。传递机构的传递位置亦即是多个第一仿形手指移动的路径与放置座正上方的相交区域;传递机构的输出位置亦即是最右边的第一仿形手指移动的路径与桥架第二孔槽正上方的相交区域。传递机构夹住阀芯后,将阀芯带到传递位置或输出位置,然后相应地将阀芯放置在放置座上或承料机构的桥架的上,从而相应地进行旋转打压磨合或下料工序。
传递机构还包括光轴和直线块,光轴安装在第二机架上,直线块套装在光轴上,伺服电机安装在直线块上。直线块和光轴起到导向的作用,使伺服电机只能直线地上下往复运动。
结合图1、图2、图5、图6、图7所示,单向旋转机构安装在工作台上。单向旋转机构包括第三机架,安装在第三机架上的直线往复气缸,安装在直线往复气缸输出端上的齿条,与齿条相啮合的齿轮,基座,转动轴,单向轴承。转动轴转动式地安装在基座上,单向轴承的内圈套装在转动轴上,齿轮套装在单向轴承的外圈上,放置座固定在转动轴上。第三机架安装在工作台上,直线往复气缸水平放置,单向轴承有内圈和外圈。对于正单向旋转机构而言:直线往复气缸推动齿条向前运动时,齿条驱动齿轮旋转,齿轮旋转通过单向轴承带动转动轴旋转,转动轴的旋转带动放置座旋转,放置座的旋转带动阀芯下组件的旋转,即实现阀芯上组件和下组件的相对转动,即带动动铁芯和静铁芯的相对转动。当直线往复气缸推动齿条向后运动时,齿条带动齿轮转,但是单向轴承只能单向旋转,反向的时候,单向轴承会空转,因此齿轮通过单向轴承不能带动转动轴转动。
单向旋转机构还包括套装在转动轴上的滚动轴承,导向块;导向块安装在第三机架上,齿条滑动式地安装在导向块上。滚动轴承位于单向轴承的下方,滚动轴承安装在基座上。在导向块的作用下,齿条能保证直线运动。
放置座通过螺栓固定在转动轴的端部,螺栓的上端设有避位孔,放置座上设有用于放置阀芯的第一孔槽。阀芯的阀座放置在第一孔槽上,电极芯的下端以及电磁线圈的尾部会位于避位孔内。
结合图1、图2、图8所示,下料机构安装在工作台上。下料机构包括第四机架,安装在第四机架上的第一推动气缸,安装在第一推动气缸输出端上的第二推动气缸,安装在第二推动气缸输出端上的连接块,安装在连接块上的第二气动夹指,安装在第二气动夹指上的第二仿形手指;第一推动气缸水平设置在第四机架上,第二推动气缸竖直布置。第四机架安装在工作台上。当传递机构将阀芯放置到承料机构的桥架上时,第一推动气缸水平向前推动第二推动气缸运动,使得第二仿形手指刚好位于桥架的第二孔槽的正上方,然后第二推动气缸推动第二气动夹指向下运动,使得阀芯刚好在第二仿形手指的夹取范围内,然后第二气动夹指驱动第二仿形手指夹住阀芯,夹住后,焊接机构将电磁线圈的尾部焊接在电极芯上,焊接好后,阀芯向上运动,然后第一推动气缸和第二推动气缸将阀芯放置在输送带机构上,输送带机构将阀芯运输到合适的位置。
结合图1、图2、图8所示,承料机构安装在工作台上。承料机构包括第五机架,安装在第五机架上的第三推动气缸,安装在第五机架上的两组滑块滑轨组件,桥架。两组滑块滑轨组件平行设置,一组滑块滑轨组件在前,一组滑块滑轨组件在后。桥架上设有用于放置阀芯的第二孔槽,桥架的一端(桥架前部的下端)连接在一组滑块滑轨组件的滑块上,桥架的另一端(桥架后部的下端)连接在另一组滑块滑轨组件的滑块上,第三推动气缸的输出端连接在滑块滑轨组件的滑块上。第三推动气缸向左推动滑块在滑轨上运动,使桥架在向左运动到合适位置,使得当传递机构处于右行程位置时,右边的第一仿形手指位于桥架的第二孔槽的上方,然后右边的第一仿形手指松开,则阀芯放置在第二孔槽内,然后第三推动气缸启动,使得阀芯向右运动回第二仿形手指的正下方。
结合图1、图2、图9所示,装置还包括焊接机构,焊接机构包括第六机架,安装在第六机架上的上顶气缸,安装在上顶气缸输出端上的支架,安装在支架上的氩弧焊枪;氩弧焊枪位于桥架的第二孔槽的正下方,氩弧焊枪位于电磁线圈尾部的正下方。下料机构的第二仿形手指将阀芯按压在桥架上时,上顶气缸向上运动,通过支架带动氩弧焊枪向上运动,使得电磁线圈的尾部在氩弧焊枪的焊接范围内,然后氩弧焊接将电磁线圈的尾部焊接在电极芯上。阀芯的下组件有电极芯和电磁线圈,电磁线圈的尾部会露出电极芯。
本装置还包括输送带机构,输送带机构位于承料机构的前边,也位于下料机构的前边,且位于传递机构的右边。输送带可以采用传送带的形式。在将电磁线圈的尾部焊接在电极芯上后,下料机构夹取阀芯,然后将阀芯输送到输送带机构的上方,然后松开阀芯,阀芯落在输送带上,并将阀芯输送到其他地方。
本装置的原理:传递机构的最左边的第一仿形手指将载物台上的阀芯夹住,然后第一仿形手指将阀芯放置到左边的放置座上,左边的打压机构和单向旋转机构对阀芯进行打压旋转磨合,然后中间的第一仿形手指移动到左边的放置座上并夹住该阀芯,伺服电机驱动中间的第一仿形手指再将该阀芯放置到右边的放置座上,然后伺服电机驱动右边的第一仿形手指移动到右边的放置座上并夹住该阀芯,伺服电机再驱动右边的第一仿形手指将该阀芯放置到桥架上,下料机构将阀芯按压住,然后焊接机构进行焊接,焊接好后,下料机构夹住该阀芯,并将该阀芯放置到输送带机构上。其中,一个单向旋转机构正转,另一个单向旋转机构反转。本段描述的原理只是对于任意一个阀芯的具体工艺流程,实际上,在传递机构的一次左或右行程位置动作中,三个第一仿形手指上分别都夹取了阀芯。
下面对现有技术中的阀芯做简要介绍:结合图10、图11、图12、图13、图14、图15所示,电磁线圈的头部位于阀座的上边。一般而言:阀芯包括阀座、电极芯、橡胶垫、静铁芯、电磁线圈、阀罩、动铁芯、阀轴、拉伸弹簧、垫圈、铜片等。现对这些零件做简要的介绍:阀座的圆周侧面设有多个径向凸台,如图14所示,阀座内的下部设有下空腔,阀座内的上部设有上空腔。电极芯的外形为一个圆棒体和一个圆台体,圆棒体穿过圆台体。圆形的橡胶垫套装在电极芯的上部,橡胶垫放置在圆台体上,然后橡胶垫和电极芯一起插入阀座下部的里面,即下空腔内。静铁芯的形状为一个小短圆柱,该短圆柱下端的中心开了轴向通孔,且该短圆柱的上部开了一个贯穿的矩形缺口,矩形缺口贯穿短圆柱的圆周侧面,矩形缺口和轴向通孔相通。静铁芯放置在阀座内的上部,即放置在阀座的上空腔内。电磁线圈包括左半电磁线圈、右半电磁线圈、电磁线圈的头部和电磁线圈的尾部,电磁线圈的头部从左半电磁线圈或右半电磁线圈引出,相应的,电磁线圈的尾部从右半电磁线圈或左半电磁线圈引出;左半电磁线圈和右半电磁线圈分别套装在静铁芯上,电磁线圈的头部从静铁芯的矩形缺口伸出来,电磁线圈的尾部依次穿过静铁芯、阀座、电极芯;静铁芯、阀座、电极芯形成一个连通的通孔,电磁线圈尾部的一部分还露出电极芯。阀座、电极芯、橡胶垫、静铁芯、电磁线圈通过人工或设备组装后,还需要将电磁线圈的头部焊接在阀座的外侧;将电磁线圈的头部焊接在阀座的外侧上后,电磁线圈头部的某一点则焊接在了阀座外侧的某点上,该点称为焊接点,然后将电磁线圈的头部在焊接点处折断。阀罩包括大体呈圆筒状的罩体和呈圆筒状的定位体,罩体和定位体是一体形成的,阀罩是薄壁且内中空的结构。阀轴呈竖直状,阀轴的上部和下部设有回转槽;动铁芯为一个扁圆柱,动铁芯的中心设有通孔,动铁芯铆接入阀轴下部的回转槽内,垫圈和铜片铆接入阀轴上部的回转槽内。阀轴从阀轴的定位体伸出来,动铁芯位于阀罩的内部,拉伸弹簧套在在阀罩上,拉伸弹簧的上端顶住铜片,拉伸弹簧的下端顶住罩体的上端面。阀罩与阀座是相互固定的关系,向下按压垫圈时,动铁芯会和静铁芯相接触,同时,阀轴可以转动,即带动动铁芯在静铁芯的上端面上旋转(或者阀罩转动,阀罩转动会带动静铁芯转动,从而实现静铁芯和动铁芯的相对转动),从而将动铁芯和静铁芯进行磨合。新组装好后的阀芯,都要对动铁芯和静铁芯进行旋转磨合,同时也要按压垫圈,实现动铁芯打压在静铁芯上。本装置利用各种机构可以实现阀芯的打压旋转磨合,即动铁芯打压在静铁芯上,同时实现动铁芯和静铁芯的相对转动。阀芯是电磁阀的阀芯,阀芯还包括其他零件,阀芯的各个零件均是属于现有技术,由于其他零件,本发明不涉及,对于其他零件这里不阐述。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。