CN108436453B - 一种单向阀自动装配系统 - Google Patents

Abstract

一种单向阀自动装配系统，其特征在于，包括工作台，工作台上设有转盘，转盘的圆周上设置有用于承载单向阀的工位；围绕转盘还依次设有将阀座调整成开口向上并放入工位中的阀座供应机构、将缠绕的弹簧分离开并放入工位的弹簧供应机构、将钢球放入工位的钢球供应机构、将球塞放入工位的球塞供应机构、对单向阀进行铆压的铆压设备和将单向阀从工位中取出的出料机械手，转盘转动时工位依次与阀座供应机构、弹簧供应机构、钢球供应机构、球塞供应机构、铆压设备和出料机械手的工作头相对。本发明能实现单向阀的自动装配，大大提高单向阀的装配效率。

Description

一种单向阀自动装配系统

技术领域

本发明设计一种自动装配系统，具体设计一种单向阀自动装配系统。

背景技术

无论是传统的发动机还是MDS系统，液压挺柱都是发动机中重要的零件，而单向阀是液压挺柱中重要的零件。单向阀由阀座、弹簧、钢球、球塞组成，因为弹簧容易缠绕和阀座在装配的时候要开口向上放置，现有的设备不能实现，所以单向阀装配，现在一般靠人工完成，但是人工装配的效率低，不能满足汽车行业的蓬勃发展。

发明内容

根据上面所述的问题，本发明提供一种单向阀自动装配系统，能实现方向阀的自动转配，大大提高单向阀的生产效率。

本发明采用的技术方案如下：

一种单向阀自动装配系统，其特征在于，包括工作台，工作台上设有转盘，转盘的圆周上设置有用于承载单向阀的工位；围绕转盘还依次设有将阀座调整成开口向上并放入工位中的阀座供应机构、将缠绕的弹簧分离开并放入工位的弹簧供应机构、将钢球放入工位的钢球供应机构、将球塞放入工位的球塞供应机构、对单向阀进行铆压的铆压设备和将单向阀从工位中取出的出料机械手，转盘转动时工位依次与阀座供应机构、弹簧供应机构、钢球供应机构、球塞供应机构、铆压设备和出料机械手的工作头相对。

更进一步，阀座供应机构包括能将阀座调整成开口向上的阀座自动排列装置、与阀座自动排列装置输出端连接的直振部一、阀座料槽和阀座机械手，直振部一将阀座传输到阀座料槽，阀座机械手能将阀座料槽中的阀座放入工位。

更进一步，阀座机械手包括真空设备和与真空设备连接的用于吸取阀座的吸头，在吸头处安装有检测阀座是否吸起的压强传感器。

因为阀座侧壁上有开口，吸头必须吸附在阀座底部，才能将阀座吸附起来，所以需要先将阀座的位置调整成开口向上，以便于吸头对阀座的吸附。

更进一步，阀座自动排列装置包括振动器一、安装在振动器一上的排序桶、排列通道，排序桶内有螺旋向上的螺旋通道，螺旋通道的上端和排列通道连接；排列通道包括连接段、筛选段、变向段和输出段，连接段的一端和螺旋通道的上端连接，另一端和筛选段连接，筛选段的另一端和变向段连接，变向段的另一端和输出段连接；阀座底部不是朝向排序桶的会从筛选段上掉落，变向段能将侧置的阀座变成开口向上的竖直放置。

在振动器一的作用下，阀座会沿着排序桶内的螺旋通道螺旋向上运动，当运动到螺旋通道顶端的时候，进入连接段，然后进入筛选段，在筛选段的时候，阀座底部不是朝向排序桶的，会从筛选段上掉落，阀座底部朝向排序桶的，继续向前运动到变向段，变向段能将此时侧置的阀座变为阀座底部朝下，阀座的帽檐朝上的竖直放置，然后阀座经输出段输出，供装配使用。

更进一步，弹簧供应机构包括能将缠绕在一起的弹簧分离开的弹簧分离装置、直振部二、弹簧料槽和弹簧机械手，直振部二和弹簧分离装置的输出端连接，且能将弹簧输送到弹簧料槽处，弹簧料槽中安装有检测弹簧料槽中是否有弹簧的接近传感器；弹簧机械手能将弹簧料槽中的弹簧夹取到工位中。

更进一步，弹簧机械手包括机械指一和机械指二，当机械指一和机械指二夹取到弹簧时，机械指一和机械指二电导通；当机械指一和机械指二间无弹簧时机械指一和机械指二电断开。

更进一步，弹簧分离装置包括振动器二、输送杯、分离杯、分离轨道，输送杯安装在振动器二上，分离杯固定在输送杯内，输送杯内有螺旋向上的螺旋通道，螺旋通道的上端和分离杯的入料口相连，分离杯的出料口和分离轨道相连；分离轨道仅能容一个侧壁和分离轨道接触、端面不和分离轨道接触的弹簧沿其轴向通过；分离杯内安装有分离盘，分离盘上设置有凹坑，分离杯内设置有高压气管，高压气管喷出的高压气体能让分离盘旋转；分离杯为锥体，分离杯下端小，上端大。

因为振动器二的运动，在输送杯中的弹簧会沿着螺旋通道向上运动，然后从入料口进入分离杯中，高压气管喷出的高压气体能让分离盘和弹簧旋转，分离盘上设置的凹坑，能模拟出人工抖动弹簧的状态，使缠绕的弹簧分离，又振动器和高压气体给弹簧的加速度有限，相互缠绕没有分离开的弹簧，因为重力大，会掉落回分离盘上继续分离，而分离开的弹簧会沿着分离杯的侧壁旋转上升，进入入料口的弹簧会撞上入料口的侧壁，然后滚落回分离杯中，而进入出料口的弹簧，能顺着出料口进入分离轨道，分离轨道仅能容一个侧壁和分离轨道接触、端面不和分离轨道接触的弹簧沿其轴向通过，从而实现弹簧的分离和排序。

更进一步，钢球供应机构包括钢球传输装置、透明管、钢球机械手，钢球传输装置能将钢球送入到透明管内，透明管的直径和钢球的直径相匹配；透明管处安装有检测透明管中是否有钢球的光传感器；钢球机械手能将透明管输出端的钢球放入工位中。

更进一步，钢球机械手包括真空设备和与真空设备连接的用于吸取钢球的吸头，在吸头处安装有检测钢球是否吸起的压强传感器。

更进一步，球塞供应机构包括球塞机械手，球塞机械手包括能夹取球塞的机械指三和机械指四，当机械指三和机械指四夹取到球塞时，机械指三和机械指四电导通，当机械指三和机械指四没有夹取到球塞时，机械指三和机械指四电断开。

综上所述，本发明的有益效果是：

1. 本发明能实现单向阀的自动装配，大大提高单向阀的装配效率；

2.本发明能自动实现阀座的位置调节，把阀座的位置调成成开口向上，以便后面的装配；

3.本发明的弹簧分离装置中设有分离盘，分离盘底部设置有凹坑，能模拟出人工抖动弹簧的状态，使缠绕的弹簧分离，又不会损坏弹簧；

4.本发明在多处设有检测装置，可以避免零件的漏装，出现产品的不合格。

附图说明

图1为单向阀自动装配系统的整体示意图；

图2为阀座自动排列装置的结构示意图；

图3为阀座机械手的示意图；

图4为弹簧分离装置的结构示意图；

图5为弹簧机械手的示意图；

图6为钢球传输装置的结构示意图；

图7为单向阀的剖视图；

图8为阀座的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种单向阀自动装配系统，包括工作台1，工作台1上设有转盘2，转盘2的圆周上设置有用于承载单向阀的工位；围绕转盘2还依次设有将阀座20调整成开口向上并放入工位中的阀座供应机构、将缠绕的弹簧21分离开并放入工位的弹簧供应机构、将钢球22放入工位的钢球供应机构、将球塞23放入工位的球塞供应机构、对单向阀进行铆压的铆压设备13和将单向阀从工位中取出的出料机械手14，转盘2转动时工位依次与阀座供应机构、弹簧供应机构、钢球供应机构、球塞供应机构、铆压设备和出料机械手的工作头相对。

阀座供应机构包括能将阀座调整成开口向上的阀座自动排列装置3、与阀座自动排列装置输出端连接的直振部一4、阀座料槽和阀座机械手5，直振部一4将阀座传输到阀座料槽，阀座机械手5能将阀座料槽中的阀座放入工位。

阀座自动排列装置包括振动器一301、安装在振动器一上的排序桶302、排列通道303，排序桶302内有螺旋向上的螺旋通道，螺旋通道的上端和排列通道303连接，排序桶302外侧安装有回收通道一304，回收通道一304和排序桶302通过回收通道一304下端的回收口导通，排列通道303安装在回收通道一304上方，回收通道一304的底面四周高，靠近回收口的地方低；排列通道303包括连接段3031、筛选段3032、变向段3033和输出段3034，连接段3031的一端和螺旋通道的上端连接，另一端和筛选段3032连接，筛选段3032的另一端和变向段3033连接，变向段3033的另一端和输出段3034连接；连接段3031靠排序桶302的一端高，远离排序桶302的一端低，筛选段3032包括底板一、内侧板一和外侧板一，内侧板一分为前内侧板一30321和后内侧板一30322，在远离前内侧板一30321的一端安装有挡板305，挡板305和底板一之间的间隙为2~5mm，前内侧板一30321到挡板305的距离比阀座的帽檐2001直径大0.2~2mm，后内侧板一30322和底板一组成的通道小于阀座的帽檐2001的直径而大于阀座的高度；外侧板一从连接段到变相段逐渐升高。变向段3033包括底板二、内侧壁二和外侧壁二30331，外侧壁二30331从筛选段3032到输出段3034逐渐升高，底板二和输出段3034的宽度大于阀座底部2002的宽度而小于阀座的帽檐2001的宽度。

将阀座倒入排序桶中，阀座在振动器一的作用下，顺着螺旋通道向上移动，螺旋通道的上端和连接段连接，阀座进入连接段，连接段靠排序桶的一端高，远离排序桶的一端低，阀座在重力和振动器的共同作用下，更多的阀座变为阀座的帽檐朝向外，阀座底部朝向排序桶，增加排序效率。在振动器离心力的作用下，从连接段进入筛选段的阀座，帽檐朝外的阀座，阀座的帽檐的下端会进入挡板和底板一之间的缝隙中，当阀座经过挡板后，因为外侧壁一的逐渐升高，外侧板一对阀座的支撑作用，阀座拥有向心力，阀座的帽檐贴着外侧板一继续向前运动到变向段；而对于阀座的帽檐不是朝外的阀座，因为后内侧板一和底板一组成的通道小于阀座的帽檐的直径，阀座的帽檐一部分伸出底板一外，外加振动器离心力的作用，阀座从筛选段上掉落，从而达到筛选的目的。阀座的帽檐顺着外侧壁一运动到外侧壁二，因为外侧壁二高度逐渐增加，阀座慢慢的变为竖直放置，以便输出段能输出竖直放置的阀座。

直振部一4只能一列阀座通过。阀座料槽处安装有用来检测阀座料槽中是否有阀座的接近传感器。阀座机械手5包括真空设备501和与真空设备501连接的用于吸取阀座的吸头502，在吸头502处安装有检测阀座是否吸起的压强传感器，真空设备501可以是真空泵。

弹簧供应机构包括能将缠绕在一起的弹簧分离开的弹簧分离装置6、直振部二7、弹簧料槽和弹簧机械手8，直振部二7和弹簧分离装置6的输出端连接，且能将弹簧输送到弹簧料槽处，弹簧料槽中安装有检测弹簧料槽中是否有弹簧的接近传感器；弹簧机械手8能将弹簧料槽中的弹簧夹取到工位中。

弹簧分离装置6包括振动器二601、输送杯602、分离杯603、分离轨道604，分离轨道604包括偏离段6041和分离段6042，输送杯602安装在振动器二601上，分离杯603固定在输送杯602内，输送杯602内有螺旋向上的螺旋通道，螺旋通道的上端和分离杯603的入料口6031相连，分离杯603的出料口6032和偏离段6041的一端相连，偏离段6041的另一端和分离段6042连接，偏离段6041靠近分离杯603的一边高，远离分离杯603的一边低，分离段6042靠近偏离段6041低的一边。优先的，偏离段6041和水平面的夹角为30度。分离段6042包括分离段底面和分离段侧壁，分离段底面的宽度不大于弹簧的直径，不小于弹簧直径的一半，以便仅容一个侧壁和分离段6042接触、端面不和分离段6042接触的弹簧沿分离段的轴向通过。

入料口6031靠近输送杯602的一端高，靠近分离杯603的一端低，入料口6031和入料口6031处分离杯中旋转的弹簧的运动方向的角度不小于90度；出料口6032和出料口6032处分离杯中旋转的弹簧的运动方向的角度小于90度。优选的，入料口6031和水平面的夹角为15度；入料口6031和入料口6031处分离杯中旋转的弹簧的运动方向的角度为135度；出料口6032和出料口6032处分离杯中旋转的弹簧的运动方向的角度为30度。分离杯603内安装有分离盘605，分离盘605上设置有凹坑6051，分离杯603内设置有高压气管，高压气管喷出的高压气体能让分离盘605旋转；分离杯603为锥体，分离杯603下端小，上端大。输送杯602外侧安装有回收通道二606，回收通道二606和输送杯602连通，从分离轨道604上掉落的弹簧，通过回收通道二606能再次进入输送杯602。

因为振动器的震动，在输送杯中的弹簧会沿着螺旋通道向上运动，然后从入料口进入分离杯中，高压气管喷出的高压气体能让分离盘和弹簧旋转，分离盘上设置的凹坑，能模拟出人工抖动弹簧的状态，使缠绕的弹簧分离，又振动器和高压气体给弹簧的加速度有限，相互缠绕没有分离开的弹簧，因为重力大，会掉落回分离盘上继续分离，而分离开的弹簧会沿着分离杯的侧壁旋转上升，进入入料口的弹簧，因为入料口和入料口处分离杯中旋转的弹簧的运动方向的角度不小于90度，弹簧会撞上入料口的侧壁，然后滚落回分离杯中，而进入出料口的弹簧，因为出料口和出料口处分离杯中旋转的弹簧的运动方向的角度小于90度，弹簧能顺着出料口进入分离轨道，因为偏离段靠近分离杯的一边高，远离分离杯的一边低，弹簧在前进的过程中会靠着低的一边运动，又分离段连接且靠近偏离段低的一边，靠着偏离段低的一边运动的弹簧会运动到分离段上，分离段底面的宽度不大于弹簧的直径，不小于弹簧直径的一半，横置在分离段上的弹簧，因为重力的作用会从分离段上掉落，而只是侧壁和分离段接触的弹簧，因为离心力的作用，会继续在分离段上向前运动。

弹簧机械手包括机械指一801和机械指二802，当机械指一801和机械指二802夹取到弹簧时，机械指一801和机械指二802电导通；当机械指一801和机械指二802间无弹簧时机械指一801和机械指二802电断开。

钢球供应机构包括钢球传输装置9、透明管10、钢球机械手11，钢球传输装置9能将钢球送入到透明管内，透明管10的直径和钢球的直径相匹配；透明管处安装有检测透明管中是否有钢球的光传感器；钢球机械手11能将透明管输出端的钢球放入工位中。

钢球传输装置9包括振动器三901，振动器三901上安装有传输桶902，传输桶902的内壁设有螺旋向上的螺旋通道，传输桶内的钢球能沿着螺旋通道向上运动，螺旋通道的上端和输出段903的一端连接，输出段903只能容一个钢球通过。输出段903的另一端和透明管连接。透明管10为塑料管。

钢球机械手的结构和阀座机械手5类似，钢球机械手包括真空设备和与真空设备连接的用于吸取钢球的吸头，在吸头处安装有检测钢球是否吸起的压强传感器。

球塞供应机构包括球塞机械手，球塞机械手的结构和弹簧机械手的结构相似，球塞机械手包括能夹取球塞的机械指三和机械指四，当机械指三和机械指四夹取到球塞时，机械指三和机械指四电导通，当机械指三和机械指四没有夹取到球塞时，机械指三和机械指四电断开。

铆压设备13对单向阀进行铆压，单向阀的阀座受力变形，阀座和球塞过盈配合实现阀座和球塞的固定。

出料机械手能将单向阀从工位中夹处，出料机械手处安装有光传感器，在出料机械手转运单向阀的途中，单向阀经过光传感器处时，光传感器发出光，如果光线被阀座遮挡，说明铆压到位，如果光线能够穿过，说明阀座掉落，铆压不到位。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种单向阀自动装配系统，其特征在于，包括工作台（1），工作台（1）上设有转盘（2），转盘（2）的圆周上设置有用于承载单向阀的工位；围绕转盘（2）还依次设有将阀座调整成开口向上并放入工位中的阀座供应机构、将缠绕的弹簧分离开并放入工位的弹簧供应机构、将钢球放入工位的钢球供应机构、将球塞放入工位的球塞供应机构、对单向阀进行铆压的铆压设备（13）和将单向阀从工位中取出的出料机械手（14），转盘（2）转动时工位依次与阀座供应机构、弹簧供应机构、钢球供应机构、球塞供应机构、铆压设备和出料机械手的工作头相对；

所述阀座供应机构包括能将阀座调整成开口向上的阀座自动排列装置（3）、与阀座自动排列装置输出端连接的直振部一（4）、阀座料槽和阀座机械手（5），直振部一（4）将阀座传输到阀座料槽，阀座机械手（5）能将阀座料槽中的阀座放入工位；

所述弹簧供应机构包括能将缠绕在一起的弹簧分离开的弹簧分离装置（6）、直振部二（7）、弹簧料槽和弹簧机械手（8），直振部二（7）和弹簧分离装置（6）的输出端连接，且能将弹簧输送到弹簧料槽处，弹簧料槽中安装有检测弹簧料槽中是否有弹簧的接近传感器；弹簧机械手（8）能将弹簧料槽中的弹簧夹取到工位中；

所述弹簧分离装置包括振动器二（601）、输送杯（602）、分离杯（603）、分离轨道（604），输送杯（602）安装在振动器二（601）上，分离杯（603）固定在输送杯（602）内，输送杯（602）内有螺旋向上的螺旋通道，螺旋通道的上端和分离杯（603）的入料口（6031）相连，分离杯（603）的出料口（6032）和分离轨道（604）相连；分离轨道（604）仅能容一个侧壁和分离轨道（604）接触、端面不和分离轨道（604）接触的弹簧沿其轴向通过；分离杯（603）内安装有分离盘（605），分离盘（605）上设置有凹坑（6051），分离杯（603）内设置有高压气管，高压气管喷出的高压气体能让分离盘（605）旋转；分离杯（603）为锥体，分离杯（603）下端小，上端大。

2.如权利要求1所述的一种单向阀自动装配系统，其特征在于，所述阀座机械手（5）包括真空设备（501）和与真空设备（501）连接的用于吸取阀座的吸头（502），在吸头（502）处安装有检测阀座是否吸起的压强传感器。

3.如权利要求1所述的一种单向阀自动装配系统，其特征在于，所述阀座自动排列装置（3）包括振动器一（301）、安装在振动器一（301）上的排序桶（302）、排列通道（303），排序桶（302）内有螺旋向上的螺旋通道，螺旋通道的上端和排列通道（303）连接；排列通道（303）包括连接段（3031）、筛选段（3032）、变向段（3033）和输出段（3034），连接段（3031）的一端和螺旋通道的上端连接，另一端和筛选段（3032）连接，筛选段（3032）的另一端和变向段（3033）连接，变向段（3033）的另一端和输出段（3034）连接；阀座底部（2002）不是朝向排序桶（302）的会从筛选段（3032）上掉落，变向段（3033）能将侧置的阀座变成开口向上的竖直放置。

4.如权利要求1所述的一种单向阀自动装配系统，其特征在于，所述弹簧机械手包括机械指一（801）和机械指二（802），当机械指一（801）和机械指二（802）夹取到弹簧时，机械指一（801）和机械指二（802）电导通；当机械指一（801）和机械指二（802）间无弹簧时机械指一（801）和机械指二（802）电断开。

5.如权利要求1所述的一种单向阀自动装配系统，其特征在于，所述钢球供应机构包括钢球传输装置（9）、透明管（10）、钢球机械手（11），钢球传输装置（9）能将钢球送入到透明管内，透明管（10）的直径和钢球的直径相匹配；透明管处安装有检测透明管中是否有钢球的光传感器；钢球机械手（11）能将透明管输出端的钢球放入工位中。

6.如权利要求5所述的一种单向阀自动装配系统，其特征在于，所述钢球机械手包括真空设备和与真空设备连接的用于吸取钢球的吸头，在吸头处安装有检测钢球是否吸起的压强传感器。

7.如权利要求1所述的一种单向阀自动装配系统，其特征在于，所述球塞供应机构包括球塞机械手，球塞机械手包括能夹取球塞的机械指三和机械指四，当机械指三和机械指四夹取到球塞时，机械指三和机械指四电导通，当机械指三和机械指四没有夹取到球塞时，机械指三和机械指四电断开。