CN109304589A - 一种阀杆与阀体组装机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阀杆与阀体组装机，属于机械技术领域。它解决了现有阀杆与阀体组装机装配成功率低等问题。本阀杆与阀体组装机包括工作台，模座具有供阀体的阀杆孔裸露出的缺口，一块定位板位于安装腔的口部处并供阀体的阀口顶触，定位板具有装入口，工作台上设有支撑结构，工作台上设有定位结构，模座和/或定位板由位移机构带动位移，阀杆装入装置包括驱动结构、旋转轴和旋转座，旋转轴位于驱动结构前端并由旋转机构带动绕自身轴线旋转，旋转座固连于旋转轴上且旋转座上固连有气爪，气爪的夹持端与旋转轴的轴线之间具有间距，且当气爪夹持阀杆后阀杆底面的圆心线基本处于旋转轴轴线的延长线上。本发明具有装配精度高和成功率高等优点。

Description

一种阀杆与阀体组装机

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种组装机，特别涉及一种阀杆与阀体组装机。

背景技术

随着社会经济急速发展，传统实体行业间的竞争力必须依靠新型科技的力量，才能打破传统行业的格局，进而争取到更大的利润空间，其中提高生产效率和降低劳动力成本是首要路径，因此企业要升级转型需从设备入手，首选的是高效自动化设备，其次是半自动化工艺设备，这也促进了自动化行业的升温。

现在分水器企业和阀门企业，在生产组装产品时，基本上都是半自动化人机结合的组装，例如行业内成熟的设备有：刷胶半自动设备、盖帽半自动拧紧机、螺母半自动拧紧机，暂时还没有成熟的配套设备可以解决分水器和阀门行业全自动装配工作。现在很多企业在寻找解决分水器和阀门行业的自动化装配途径，因经验不足，就算高仿德国的装配工艺，也无法完美解决国内分水器和阀门自动化装配问题，因为国内分水器和阀门行业的配件标准，达不到德国制订的标准化要求，本身精度不高决定了装配难度的提升，而在分水器和阀门自动装配中，最大的难度是阀杆能否高效优质地完成自动化装配。

针对上述存在的问题，人们设计了一种球阀自动组装机并申请了专利[申请号：201320268033.5；授权公告号：CN203292820U]，其包括可移动的工作台，工作台上等间距固定有模座，工作台的侧边依次设有阀体上料装置、O形圈装入装置、阀杆装入装置、阀球装入装置、O形圈装入装置、紧固件装入装置和成品落料装置，其中阀杆装入装置包括振动盘三、机械手三、支架三、回转气缸三、夹持气缸三、接料槽三、升降气缸三、检测器三、固定架三、安装架三、顶杆气缸三、顶杆和垂直气缸三，支架三的顶部固连有水平导轨三，机械手三活动连接在水平导轨三上，水平导轨三的一端固连有水平气缸三，另一端固连有顶杆气缸三，固定架三位于支架三的一侧，回转气缸三固定在固定架上，夹持气缸三固定在回转气缸三的活塞杆上，接料槽三位于振动料盘三的出料口处，夹持气缸三能夹取接料槽三内的阀杆，机械手三能将夹持气缸三处的阀杆输送至模座处的阀体内，检测器三安装在接料槽三的侧部，升降气缸三固定在振动料盘三的出料口处，且升降气缸三活塞杆的端部处固定有呈L形的阻断板，接料槽三的一侧板通过连杆与阻断板相铰接，安装架三位于支架三的一侧，垂直气缸三固定在安装架三的顶部，顶杆呈L形，且顶杆的折弯处与垂直气缸三活塞杆的端部相铰接，顶杆气缸三固定在安装架三的中部。

上述的球阀自动组装机中阀杆装入装置工作时，机械手三夹持气缸三处的阀杆，并输送至阀体内，顶杆气缸三撞动机械手三，使阀杆安装到阀体的阀杆孔内，但是装配中阀杆长度比装配内孔要长,装配过程中必会有干涉发生,所以阀杆在装配阀杆孔中受碰触干涉时,通过撞动带动机械手三下部转动使得阀杆转动插入阀杆孔中，容易造成阀杆干涉弹飞，造成故障而无法完成装配，而且阀杆和阀体都没有进行定位，低精度更加导致装配成功率低。通过建模分析，市场上其它阀杆装配机同上述阀杆装入装置的成功率基本相同均为92%左右，每次故障只能人工进行跟踪排除，92%的成功率在自动化标准来评定，属于基本不合格类，举例说明：在单次生产中，每做100个产品，设备会出现8次事故故障，待处理完成后才能进行再次正常生产，而企业基本每天要求的产量是5000只/台，换算下来就是每天每台设备会出现400次事故而停机400次，这是不可行的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种装配精度高、装配成功率高的阀杆与阀体组装机。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种阀杆与阀体组装机，包括工作台，所述的工作台上设有用于输送阀杆的振动盘，所述的工作台上固连有支撑架且支撑架上固连有振动盘的输料滑轨，所述的工作台上设于用于将输送滑轨中最前端阀杆和里侧阀杆进行分隔的挡料结构，所述的工作台上设有模座，所述的模座具有供阀体装入以实现初步定位的安装腔，所述的工作台上设有将输送滑轨上阀杆输送至模座处并将阀杆装入模座中阀体的阀杆孔中的阀杆装入装置，其特征在于，所述的模座具有供阀体的阀杆孔裸露出的缺口，一块定位板位于安装腔的口部处并供阀体的阀口顶触，所述的定位板具有供阀体的阀口裸露出的装入口，所述的工作台上设有用于顶触模座内阀体使得阀体的阀口顶触于定位板且提供弹性支撑的支撑结构，所述的工作台上设有用于阀体的阀杆孔定位的定位结构，所述的模座和/或定位板由位移机构带动位移，所述的阀杆装入装置包括驱动结构、旋转轴和旋转座，所述的旋转轴位于驱动结构前端并由旋转机构带动绕自身轴线旋转，所述的旋转座固连于旋转轴上且旋转座上固连有用于夹持阀杆的气爪，所述的气爪的夹持端与旋转轴的轴线之间具有间距，且当气爪夹持阀杆后阀杆底面的中心点基本处于所述的旋转轴轴线的延长线上。

本阀杆与阀体组装机使用时，位移机构使得模座和定位板远离，之后阀体装入安装腔中以实现初步定位，接着位移机构使得模座和定位板靠近，之后支撑结构工作顶触模座内阀体使得阀体的阀口顶触于定位板以实现阀体的阀口定位，接着定位结构工作使得阀体的阀杆孔定位，这样位于安装腔中的阀体得到了精准定位，在上述过程中振动盘始终处于工作状态，振动盘将阀杆竖直地送入输料滑轨中，挡料结构使得最前端阀杆和里侧阀杆之间分隔开来，驱动结构带动旋转机构和气爪共同动作，气爪用于夹取输料滑轨中最前端的阀杆，之后驱动结构再次带动气爪移至模座处，旋转机构带动旋转轴转动，旋转轴带动旋转座转动，旋转座上气爪的夹持端伸入阀体内，定位板的装入口避免干涉，气爪将夹持有的阀杆装入阀体的阀杆孔中，阀杆装配过程中驱动结构仍处于工作状态以对气爪、旋转轴的位移进行微调，减少装配干涉，同时支撑结构提供弹性支撑使得模座中的阀体具备让位功能，有效避免干涉，加上装配时以旋转轴为基准，便于设定装配轨迹，更能减少阀杆干涉，提高装配效率和精度，因此本阀杆与阀体组装机能将阀杆快速、稳定、精确的组装到阀体中。

在上述的一种阀杆与阀体组装机中，所述的定位板位于模座的顶部，当模座的安装腔用于供分水器阀体放置时模座的顶部供分水器阀体各个阀口露出且模座的侧部缺口供分水器阀体各个阀杆孔露出，当模座的安装腔用于供球阀阀体放置时所述的模座的数量至少为两个且各个模座的的顶部供球阀阀体的阀口露出、各个模座的侧部供球阀阀体的阀杆孔露出，所述的输料滑轨、气爪的数量均与阀口的数量相一致。这样便于驱动结构和定位结构布置，整体结构紧凑，而且能实现分水器阀体与阀体的组装或多工位球阀阀体与阀体的组装，装配效率高。

在上述的一种阀杆与阀体组装机中，所述的阀杆装入装置包括定位气爪和工作台上设有的用于顶触输料滑轨中最前端阀杆底部的顶触机构，所述的定位气爪的数量与输料滑轨的数量相一致，所述的定位气爪水平设置且由驱动机构带动水平位移以夹取输料滑轨中被顶触的最前端的阀杆。顶触机构顶触输料滑轨中最前端阀杆的底部，最前端阀杆顶部由输料滑轨顶触，最前端的阀杆定位精准，之后驱动机构带动定位气爪水平位移以夹持最前端的阀杆，接着顶触机构复位，驱动机构带动夹持阀杆的定位气爪远离输料滑轨，气爪夹取定位气爪中的阀杆，这样气爪夹持阀杆的一致性好，夹持精度高，夹持过程中无干涉，过程顺畅。

在上述的一种阀杆与阀体组装机中，所述的顶触机构包括工作台上固连有的上顶气缸一，所述的上顶气缸一的活塞杆固连有顶块，所述的顶块具有对应于输料滑轨数量并用于伸入对应输料滑轨中的凸柱，所述的驱动机构包括固连在支撑架上的水平气缸，所述的水平气缸的活塞杆固连有连接架且连接架上固定有所述的定位气爪。上顶气缸一工作使得顶块上下往复位移，从而使得凸柱顶触输料滑轨中最前端阀杆的底部以实现定位，水平气缸带动连接架水平往复位移，从而带动定位气爪水平往复位移，实际制造时上顶气缸一和水平气缸可由液压缸代替；当然顶触机构还有其它方式，比如顶触机构可包括电机和穿于支撑架上的转轴，电机的输出轴连接于转轴一端，转轴上固连有数量与输料滑轨数量相一致的顶杆，电机带动转轴转动使得顶杆顶触对应输料滑轨中最前端阀杆的底部，驱动机构还有其它方式，比如驱动机构包括电机和水平穿过支撑架的齿条，齿条上固连有定位气爪，电机的输出轴连接有啮合于齿条的齿轮，通过电机转动以带动齿条水平位移，从而使得定位气爪水平位移。

在上述的一种阀杆与阀体组装机中，所述的驱动结构包括工作台上固连有的立柱，所述的立柱上设有竖直的竖滑轨，所述的竖滑轨上设有拖板，所述的拖板上设有横滑轨，所述的横滑轨上设有安装板，所述的旋转轴穿设于安装板上，旋转机构设于安装板上，所述的立柱上固连有伺服电机一，所述的伺服电机一的输出轴连接有减速机一，所述的减速机一的输出端通过联轴器连接有竖直设置的丝杆一，所述的拖板固连有螺纹连接于丝杆一的螺母一，所述的拖板上固连有横移座，所述的横移座上穿设有水平设置的丝杆二，所述的安装板固连有螺纹连接于丝杆二的螺母二，所述的丝杆二的一端连接有减速机二，所述的减速机二固连于横移座一端且减速机二的输入端连接有伺服电机二。伺服电机一带动减速机一工作，减速机一将伺服电机一的高转速转换为低转速并带动丝杆一旋转，丝杆一使得螺母一带动拖板沿竖滑轨上下位移，伺服电机二带动减速机二工作，减速机二将伺服电机二的高转速转换为低转速并带动丝杆二旋转，丝杆二使得螺母二带动安装板沿横滑轨水平左右位移，这样实现了安装板上下、左右位移，即最终实现气爪的上下、左右位移，位移精度高，再配合旋转机构能完美仿制出人工装配轨迹，装配成功率高；当然实际制造时立柱可固连伺服气缸一，伺服气缸一的活塞杆竖直伸出并与拖板相固连，拖板上固连有伺服气缸二，伺服气缸二的活塞杆水平伸出并与安装板相固连，通过伺服气缸一带动拖板上下位移，伺服气缸二带动安装板水平左右位移，从而实现安装板上气爪的上下左右位移；如果增加些制造成本，驱动结构可选用现有的关节式机械手，机械手的前端固连有安装板，旋转机构和旋转轴均设于安装板上，通过机械臂转动、弯折以实现安装板的位移，操作灵活快速。

在上述的一种阀杆与阀体组装机中，所述的旋转机构包括固连在安装板上的伺服电机三，所述的伺服电机三的输出轴通过联轴器连接有蜗杆，所述的旋转轴固连有与蜗杆相啮合的蜗轮。伺服电机三带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮旋转，从而带动旋转轴旋转，伺服电机一、蜗杆和蜗轮的设置使得传动精度高，旋转轴的转动角度、方向控制方便且准确；当然实际制造时，伺服电机三可通过减速机与旋转轴连接，通过减速机转速转换以实现旋转轴低速转动。

在上述的一种阀杆与阀体组装机中，所述的支撑结构包括插于模座中用于顶触阀体的顶杆，所述的工作台上设有上顶气缸二，所述的上顶气缸二连接有底板，所述的底板上设有用于抵触顶杆的光杆且光杆上设有提供弹力使得光杆具有弹性支撑功能的弹性件，所述的光杆穿设于底板且光杆穿过底板的端部具有径向凸出的凸台或螺纹连接有螺母，所述的工作台固连有呈筒状并供光杆同轴穿过的导向套，所述的弹性件为光杆上套设有的弹簧，所述的底板位于弹簧和光杆端部之间，所述的弹簧一端抵触于光杆具有的台阶面上，弹簧另一端抵触于底板。上顶气缸二带动底板位移，底板带动光杆位移，光杆抵触顶杆使得顶杆顶触阀体，从而使得阀体的阀口定位于定位板，弹性件使得光杆具有弹性支撑功能；凸台或螺母避免光杆脱离底板，导向套使得光杆位移平稳，弹簧提供弹力使得光杆具有弹性支撑功能，能补偿阀体制造公差，使得阀体的阀口始终具有顶触于定位板的趋势，阀杆与阀体发生干涉时，让位的阀体抵触顶杆，顶杆作用于光杆，光杆轴向位移但仍保持弹性支撑作用，这样阀体位置实现自微调，便于阀杆装入阀杆孔。

在上述的一种阀杆与阀体组装机中，所述的定位结构包括工作台上固定有的基座，所述的基座上穿设有定位杆，所述的基座上连接有用于带动定位杆轴向位移使定位杆插入缺口对阀杆孔定位的驱动件，所述的基座上穿设有平行于定位杆设置的辅助杆，所述的基座上固定有供辅助杆穿过的直线轴承，所述的辅助杆和定位杆由驱动件同步带动。辅助杆和直线轴承的设置，起到导向作用，定位杆轴向位移平稳，定位精度高。

在上述的一种阀杆与阀体组装机中，所述的位移机构包括供模座固定的位移板，所述的工作台上设有导轨，所述的位移板位于导轨上且位移板由驱动件带动以实现在导轨上位移，所述的定位板固连于基座上。定位板固定，能确保高精度的定位效果，驱动件带动拖板在滑轨上位移，模座远离定位板后，便于阀体装入安装腔，不会发生干涉，之后模座靠近定位板，实现阀体的定位。

在上述的一种阀杆与阀体组装机中，所述的气爪包括左爪体和右爪体，所述的左爪体和右爪体两者端部相对的内侧面下部均具有用于夹持阀杆圆柱杆身的夹持面一，所述的左爪体和右爪体两者端部相对的内侧面的上部均具有用以夹持阀杆扁榫部的夹持面二，所述的左爪体和右爪体两者端部均具有位于夹持面一和夹持面二之间的让位槽，所述的夹持面一上轴向贯穿有凹槽或凸台或齿牙。需要夹持阀杆时，气爪带动左爪体和右爪体相互靠近，两夹持面一夹持于阀杆圆柱杆身处，因为凹槽或凸台或齿牙的棱边平行于阀杆圆柱杆身柱面上的母线设置，夹持面一以阀杆圆柱杆身柱面上的母线为基础，所以两夹持面一围成区域的中心轴线与阀杆的轴线同轴设置能形成基准，两夹持面二夹持阀杆的扁榫部以实现阀杆的周向定位，让位槽供阀杆的凸台卡入，避免干涉，这样气爪夹持效果好，夹持精度高，便于精确装配。

与现有技术相比，本阀杆与阀体组装机中阀体的定位精度高，阀杆的定位和夹持精度高，并突破了行业内以无碰撞要求设计阀杆与阀体组装机的局限性，本阀杆与阀体组装机在装配时阀体让位并配合驱动结构、旋转机构带动气爪仿人工装配轨迹装配，可进行定性碰撞，自主适应碰撞力而完成装配，能最大程度包容不标准化的阀杆、阀体组装，符合实际生产状况，装配精度高，装配成功率高，工作稳定性好，而且能实现多工位同步加工，提高产能的同时，并减少了设备成本，降低了人工劳动成本。

附图说明

图1是本阀杆与阀体组装机的立体结构示意图。

图2是本阀杆与阀体组装机中顶触机构处的结构主视示意图。

图3是图2的结构俯视示意图。

图4是图2的结构左视示意图。

图5是本阀杆与阀体组装机中驱动结构处的结构主视示意图。

图6是图5的结构左视示意图。

图7是图5的结构俯视示意图。

图8是本阀杆与阀体组装机中支撑结构处的结构示意图。

图9是本阀杆与阀体组装机中定位结构处的结构示意图。

图10是本阀杆与阀体组装机中模座处的结构俯视示意图。

图11是本阀杆与阀体组装机中模座用于定位分水器阀体的结构示意图。

图12是本阀杆与阀体组装机中气爪的立体结构示意图。

图中，1、工作台；2、振动盘；3、支撑架；4、输料滑轨；5、模座；51、安装腔；52、缺口；6、定位板；61、装入口；7、旋转轴；8、旋转座；9、气爪；91、左爪体；92、右爪体；93、夹持面一；94、夹持面二；95、让位槽；96、凹槽；10、定位气爪；11、上顶气缸一；12、顶块；121、凸柱；13、水平气缸；14、连接架；15、立柱；16、竖滑轨；17、拖板；18、横滑轨；19、安装板；20、伺服电机一；21、减速机一；22、丝杆一；23、螺母一；24、横移座；25、丝杆二；26、减速机二；27、伺服电机二；28、伺服电机三；29、蜗杆；30、蜗轮；31、顶杆；32、上顶气缸二；33、底板；34、光杆；35、凸台；36、导向套；37、弹簧；38、基座；39、定位杆；40、辅助杆；41、直线轴承；42、位移板；43、导轨；44、架体；45、轨道；46、挡料板；461、挡片；47、配重板；48、气弹簧；49、机座。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

如图1、图2、图3、图4、图6、图9和图10所示，本阀杆与阀体组装机包括工作台1，工作台1上设有用于输送阀杆的振动盘2，工作台1上固连有支撑架3且支撑架3上固连有振动盘2的输料滑轨4，工作台1上设于用于将输送滑轨中最前端阀杆和里侧阀杆进行分隔的挡料结构，工作台1上设有模座5，模座5具有供阀体装入以实现初步定位的安装腔51，工作台1上设有将输送滑轨上阀杆输送至模座5处并将阀杆装入模座5中阀体的阀杆孔中的阀杆装入装置，模座5具有供阀体的阀杆孔裸露出的缺口52，一块定位板6位于安装腔51的口部处并供阀体的阀口顶触，定位板6具有供阀体的阀口裸露出的装入口61，工作台1上设有用于顶触模座5内阀体使得阀体的阀口顶触于定位板6且提供弹性支撑的支撑结构，工作台1上设有用于阀体的阀杆孔定位的定位结构，模座5和/或定位板6由位移机构带动位移，阀杆装入装置包括驱动结构、旋转轴7和旋转座8，旋转轴7位于驱动结构前端并由旋转机构带动绕自身轴线旋转，所述的旋转座8固连于旋转轴7上且旋转座8上固连有用于夹持阀杆的气爪9，气爪9的夹持端与旋转轴7的轴线之间具有间距，且当气爪9夹持阀杆后阀杆底面的中心点基本处于旋转轴7轴线的延长线上，实际气爪9夹持阀杆后阀杆底面的中心点与旋转轴7轴线的延长线之间间距公差可为±2毫米。

进一步细说，定位板6位于模座5的顶部，当模座5的安装腔51用于供球阀阀体放置时，模座5的数量至少为两个且各个模座5的的顶部供球阀阀体的阀口露出、各个模座5的侧部供球阀阀体的阀杆孔露出，输料滑轨4、气爪9的数量均与阀口的数量相一致，实际制造时为了考虑体积问题，模座5一般为2-12个。

如图1、图2、图3和图4所示，阀杆装入装置包括定位气爪10和工作台1上设有的用于顶触输料滑轨4中最前端阀杆底部的顶触机构，定位气爪10的数量与输料滑轨4的数量相一致，定位气爪10水平设置且由驱动机构带动水平位移以夹取输料滑轨4中被顶触的最前端的阀杆，顶触机构包括工作台1上固连有的上顶气缸一11，上顶气缸一11的活塞杆固连有顶块12，顶块12具有对应于输料滑轨4数量并用于伸入对应输料滑轨4中的凸柱121，驱动机构包括固连在支撑架3上的水平气缸13，水平气缸13的活塞杆固连有连接架14且连接架14上固定有定位气爪10，工作台1上固定有架体44，水平气缸13固连在架体44上，架体44上还固连有水平设置供连接架14滑动的轨道45。挡料结构包括固连在架体44上的气缸，气缸的活塞杆竖直向下并固连有挡料板46，挡料板46具有数量与输料滑轨4相一致并插入对应输料滑轨4中的挡片461，每道输料滑轨4于出料口的侧部均设有一个用于检测出料口否有阀杆的检测器，保证阀杆出料的稳定性。

如图5、图6和图7所示，驱动结构包括工作台1上固连有的立柱15，立柱15上设有竖直的竖滑轨16，竖滑轨16上设有拖板17，拖板17上设有横滑轨18，横滑轨18上设有安装板19，旋转轴7穿设于安装板19上，旋转机构设于安装板19上，立柱15上固连有伺服电机一20，伺服电机一20的输出轴连接有减速机一21，减速机一21的输出端通过联轴器连接有竖直设置的丝杆一22，拖板17固连有螺纹连接于丝杆一22的螺母一23，拖板17上固连有横移座24，横移座24上穿设有水平设置的丝杆二25，安装板19固连有螺纹连接于丝杆二25的螺母二，丝杆二25的一端连接有减速机二26，减速机二26固连于横移座24一端且减速机二26的输入端连接有伺服电机二27；为了结构稳固且工作稳定，立柱15上固连有配重板47，配重板47上连接有两根竖直且平行设置的气弹簧48，气弹簧48的另一端连接于拖板17底部；为了结构紧凑且工作稳定，伺服电机一20固定于立柱15下部中，立柱15固连有供减速机一21固定的机座49。旋转机构包括固连在安装板19上的伺服电机三28，伺服电机三28的输出轴通过联轴器连接有蜗杆29，旋转轴7固连有与蜗杆29相啮合的蜗轮30。

如图8和图9所示，支撑结构包括插于模座5中用于顶触阀体的顶杆31，每个模座5中均设有一个顶杆31，顶杆31顶端具有径向凸出的圆环以避免顶杆31从模座5中脱落，工作台1上设有上顶气缸二32，上顶气缸二32连接有底板33，底板33上设有用于抵触顶杆31的光杆34，光杆34的数量与顶杆31相一致并一一对应，每根光杆34上均设有提供弹力使得光杆34具有弹性支撑功能的弹性件，每根光杆34穿设于底板33且每根光杆34穿过底板33的端部均具有径向凸出的凸台35，当然实际制造时光杆34穿过底板33的端部可螺纹连接有螺母以免光杆34脱离底板33，工作台1固连有与光杆34一一对应且呈筒状的导向套36，对应的光杆34同轴穿过导向套36设置，弹性件为光杆34上套设有的弹簧37，底板33位于弹簧37和光杆34端部之间，弹簧37一端抵触于光杆34具有的台阶面上，弹簧37另一端抵触于底板33。

如图9和图10所示，定位结构包括工作台1上固定有的基座38，基座38上穿设有定位杆39，定位杆39的数量与模座5的数量相一致，基座38上连接有用于带动定位杆39轴向位移使定位杆39插入缺口52对阀杆孔定位的驱动件，基座38上穿设有平行于定位杆39设置的辅助杆40，基座38上固定有供辅助杆40穿过的直线轴承41，辅助杆40和定位杆39由驱动件同步带动，定位结构的驱动件为气缸，实际制造时定位结构的驱动件可由液压缸替代，气缸的活塞杆水平设置并与基座38相固连，定位杆39固连于气缸的缸体上，如图10所示，本实施例中为了结构稳固、运行平稳且结构紧凑，相邻两根定位杆39、辅助杆40均固连于同一气缸的缸体上，通过一个气缸定位两模座5中阀体的阀杆孔，各气缸同步动作以实现定位杆39的统一伸缩动作。如图1和图8所示，本实施例中位移机构包括供模座5固定的位移板42，工作台1上设有导轨43，位移板42位于导轨43上且位移板42由驱动件带动以实现在导轨43上位移，定位板6固连于基座38上，位移机构的驱动件为气缸，实际制造时位移机构的驱动件可为电机，电机连接有丝杆，位移板42固连有套于是丝杆上的螺母，通过电机带动丝杆转动，从而实现位移板42在导轨43上的位移。

如图12所示，气爪9包括左爪体91和右爪体92，左爪体91和右爪体92两者端部相对的内侧面下部均具有用于夹持阀杆圆柱杆身的夹持面一93，左爪体91和右爪体92两者端部相对的内侧面的上部均具有用以夹持阀杆扁榫部的夹持面二94，左爪体91和右爪体92两者端部均具有位于夹持面一93和夹持面二94之间的让位槽95，夹持面一93上轴向贯穿有凹槽96或凸台35或齿牙，本实施例中夹持面一93中部位置轴向贯穿有一道凹槽96。

本阀杆与阀体组装机使用时，阀杆导入振动盘2中，振动盘2将使得阀杆的扁榫部为顶部呈竖直阵列进入到输料滑轨4中，各输料滑轨4中阀杆指向一致，挡料结构的气缸工作，带动挡料板46竖直向下位移，使得挡片461插于最前端阀杆和里侧阀杆之间以进行分隔，之后上顶气缸一11工作，使得顶块12向上位移，顶块12的凸柱121顶触输料滑轨4中最前端阀杆的底部，使得输料滑轨4中最前端阀杆的底部齐平，接着水平气缸13工作，带动连接架14沿轨道45靠近输料滑轨4，连接架14上的定位气爪10夹持输料滑轨4中最前端阀杆的杆身处，然后上顶气缸一11带动顶块12向下复位，水平气缸13带动连接架14远离输料滑轨4，定位气爪10夹取原先输料滑轨4中最前端的阀杆，此时挡料结构的气缸带动挡料板46上升，原先排第二的阀杆向输料滑轨4出料口外位移成为最前端阀杆，接着挡料结构的气缸再次带动挡料板46下移，使得挡片461将插于最前端阀杆和里侧阀杆之间以进行分隔，以待下次定位气爪10夹取。

在上述阀杆定位过程中，阀体的定位同步进行以保证装配效率。位移机构的气缸带动位移板42沿导轨43位移，使得位移板42远离定位板6，之后球阀阀体装入各个模座5中以初步定位，然后位移机构的气缸再次工作带动位移板42位移，使得模座5位于定位板6下方，上顶气缸二32带动底板33上升，底板33上的光杆34上升实现对相应顶杆31的顶触，各顶杆31顶触对应阀体使得阀体的阀口定位于定位板6，导向套36使得光杆34位移平稳，弹簧37提供弹力使得光杆34具有弹性支撑功能，能补偿阀体制造公差，接着定位结构的各气缸同步缩回，带动各根定位杆39同步插于对应阀体的阀杆孔中，实现阀体的阀杆孔定位，之后定位结构的各气缸同步伸出，带动各定位杆39远离模座5而复位，避免定位杆39干涉后续阀杆的装配，通过上述过程实现了模座5中阀体的精准定位，定位板6的装入口61避免干涉。

伺服电机一20带动减速机一21工作，减速机一21将伺服电机一20的高转速转换为低转速并带动丝杆一22旋转，丝杆一22使得螺母一23带动拖板17沿竖滑轨16上下位移，伺服电机二27带动减速机二26工作，减速机二26将伺服电机二27的高转速转换为低转速并带动丝杆二25旋转，丝杆二25使得螺母二带动安装板19沿横滑轨18水平左右位移，这样实现了安装板19上下、左右位移，即最终实现气爪9的上下、左右位移；首先伺服电机一20和伺服电机二27工作，使得安装板19靠近定位气爪10，气爪9与定位气爪10一一对应，接着伺服电机三28带动蜗杆29转动，蜗杆29带动蜗轮30旋转，从而带动旋转轴7旋转，使得旋转座8带动气爪9转动，使得每个气爪9的左爪体91和右爪体92位于对应的定位气爪10夹持的阀杆两侧，接着各个气爪9工作使得左爪体91和右爪体92相互靠近，从而使得各个气爪9的两夹持面一93夹持于对应阀杆的圆柱杆身处，因为凹槽96的棱边平行于阀杆圆柱杆身柱面上的母线设置，夹持面一93以阀杆圆柱杆身柱面上的母线为基础，所以两夹持面一93围成区域的中心轴线与阀杆的轴线同轴设置能形成基准，两夹持面二94夹持对应阀杆的扁榫部以实现阀杆的周向定位，让位槽95供对应阀杆的凸台35卡入，避免干涉，气爪9夹持效果好，夹持精度高，便于精确装配。接着定位气爪10松开，伺服电机一20、伺服电机二27带动气爪9向模座5侧移动，移动过程中伺服电机三28工作调节气爪9位置以方便装配，气爪9到达模座5处，伺服电机一20、伺服电机二27和伺服电机三28共同工作能完美仿制出人工装配轨迹，使得气爪9夹持的阀杆从定位板6的装入口61伸入阀体的阀口中，并干涉少地装配于阀体的阀杆孔中，装配过程中阀杆与阀体发生干涉时，阀体让位以抵触顶杆31，顶杆31作用于光杆34，光杆34轴向位移但弹簧37仍保持弹性支撑作用，阀体位置实现自微调，便于阀杆装入阀杆孔，装配精度和成功率高。完成装配后，气爪9松开位于阀体阀杆孔中的阀杆，气爪9由伺服电机一20、伺服电机二27和伺服电机三28带动以退出模座5的阀体，位移机构的气缸带动位移板42沿导轨43位移，再次使得位移板42远离定位板6，方便装配好阀杆的阀体从模座5中取出，之后模座5中再放入新的待装配的阀体，以重复上述动作，完成阀杆与阀体的自动装配。

本阀杆与阀体组装机能将阀杆快速、稳定、精确的组装到阀体中，目前申请人已生产了相应样机，而且进行了单批次样品生产，产件为11万件，只出现一次故障而停机，成功率为99.99999%，相当于达到极致（零失误），达到自动化行业最高级别，当采用十二工位同时装配时，最高产能是单工位加工设备的十二倍，能达到日产量：60000件。

实施例2

如图11所示，本实施例同实施例1的结构和原理基本相同，不一样的地方在于当模座5的安装腔51用于供分水器阀体放置时，模座5的顶部供分水器阀体各个阀口露出且模座5的侧部缺口52供分水器阀体各个阀杆孔露出，顶杆31的数量有两根且分别位于模座5底部两端处，光杆34的数量有两根并与顶杆31一一对应，驱动件为气缸，气缸位于模座5底部的中心位置且气缸的活塞固连于工作台1下方，气缸的缸体固连于底板33，两光杆34分别位于底板33两端处，每根光杆34穿设于底板33且每根光杆34穿过底板33的端部具有径向凸出的凸台35，工作台1固连有与光杆34一一对应且呈筒状的导向套36，对应的光杆34同轴穿过导向套36设置，弹性件为光杆34上套设有的弹簧37，底板33位于弹簧37和光杆34端部之间，弹簧37一端抵触于光杆34具有的台阶面上，弹簧37另一端抵触于底板33。通过上述设置，能实现对分水器阀体的精准定位，便于各阀杆装入分水器阀体的阀杆孔中，装配成功率高。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种阀杆与阀体组装机，包括工作台（1），所述的工作台（1）上设有用于输送阀杆的振动盘（2），所述的工作台（1）上固连有支撑架（3）且支撑架（3）上固连有振动盘（2）的输料滑轨（4），所述的工作台（1）上设于用于将输送滑轨中最前端阀杆和里侧阀杆进行分隔的挡料结构，所述的工作台（1）上设有模座（5），所述的模座（5）具有供阀体装入以实现初步定位的安装腔（51），所述的工作台（1）上设有将输送滑轨上阀杆输送至模座（5）处并将阀杆装入模座（5）中阀体的阀杆孔中的阀杆装入装置，其特征在于，所述的模座（5）具有供阀体的阀杆孔裸露出的缺口（52），一块定位板（6）位于安装腔（51）的口部处并供阀体的阀口顶触，所述的定位板（6）具有供阀体的阀口裸露出的装入口（61），所述的工作台（1）上设有用于顶触模座（5）内阀体使得阀体的阀口顶触于定位板（6）且提供弹性支撑的支撑结构，所述的工作台（1）上设有用于阀体的阀杆孔定位的定位结构，所述的模座（5）和/或定位板（6）由位移机构带动位移，所述的阀杆装入装置包括驱动结构、旋转轴（7）和旋转座（8），所述的旋转轴（7）位于驱动结构前端并由旋转机构带动绕自身轴线旋转，所述的旋转座（8）固连于旋转轴（7）上且旋转座（8）上固连有用于夹持阀杆的气爪（9），所述的气爪（9）的夹持端与旋转轴（7）的轴线之间具有间距，且当气爪（9）夹持阀杆后阀杆底面的中心点基本处于所述的旋转轴（7）轴线的延长线上。

2.根据权利要求1所述的一种阀杆与阀体组装机，其特征在于，所述的定位板（6）位于模座（5）的顶部，当模座（5）的安装腔（51）用于供分水器阀体放置时模座（5）的顶部供分水器阀体各个阀口露出且模座（5）的侧部缺口（52）供分水器阀体各个阀杆孔露出，当模座（5）的安装腔（51）用于供球阀阀体放置时所述的模座（5）的数量至少为两个且各个模座（5）的的顶部供球阀阀体的阀口露出、各个模座（5）的侧部供球阀阀体的阀杆孔露出，所述的输料滑轨（4）、气爪（9）的数量均与阀口的数量相一致。

3.根据权利要求1所述的一种阀杆与阀体组装机，其特征在于，所述的阀杆装入装置包括定位气爪（10）和工作台（1）上设有的用于顶触输料滑轨（4）中最前端阀杆底部的顶触机构，所述的定位气爪（10）的数量与输料滑轨（4）的数量相一致，所述的定位气爪（10）水平设置且由驱动机构带动水平位移以夹取输料滑轨（4）中被顶触的最前端的阀杆。

4.根据权利要求3所述的一种阀杆与阀体组装机，其特征在于，所述的顶触机构包括工作台（1）上固连有的上顶气缸一（11），所述的上顶气缸一（11）的活塞杆固连有顶块（12），所述的顶块（12）具有对应于输料滑轨（4）数量并用于伸入对应输料滑轨（4）中的凸柱（121），所述的驱动机构包括固连在支撑架（3）上的水平气缸（13），所述的水平气缸（13）的活塞杆固连有连接架（14）且连接架（14）上固定有所述的定位气爪（10）。

5.根据权利要求4所述的一种阀杆与阀体组装机，其特征在于，所述的驱动结构包括工作台（1）上固连有的立柱（15），所述的立柱（15）上设有竖直的竖滑轨（16），所述的竖滑轨（16）上设有拖板（17），所述的拖板（17）上设有横滑轨（18），所述的横滑轨（18）上设有安装板（19），所述的旋转轴（7）穿设于安装板（19）上，旋转机构设于安装板（19）上，所述的立柱（15）上固连有伺服电机一（20），所述的伺服电机一（20）的输出轴连接有减速机一（21），所述的减速机一（21）的输出端通过联轴器连接有竖直设置的丝杆一（22），所述的拖板（17）固连有螺纹连接于丝杆一（22）的螺母一（23），所述的拖板（17）上固连有横移座（24），所述的横移座（24）上穿设有水平设置的丝杆二（25），所述的安装板（19）固连有螺纹连接于丝杆二（25）的螺母二，所述的丝杆二（25）的一端连接有减速机二（26），所述的减速机二（26）固连于横移座（24）一端且减速机二（26）的输入端连接有伺服电机二（27）。

6.根据权利要求5所述的一种阀杆与阀体组装机，其特征在于，所述的旋转机构包括固连在安装板（19）上的伺服电机三（28），所述的伺服电机三（28）的输出轴通过联轴器连接有蜗杆（29），所述的旋转轴（7）固连有与蜗杆（29）相啮合的蜗轮（30）。

7.根据权利要求1至6任意一条所述的一种阀杆与阀体组装机，其特征在于，所述的支撑结构包括插于模座（5）中用于顶触阀体的顶杆（31），所述的工作台（1）上设有上顶气缸二（32），所述的上顶气缸二（32）连接有底板（33），所述的底板（33）上设有用于抵触顶杆（31）的光杆（34）且光杆（34）上设有提供弹力使得光杆（34）具有弹性支撑功能的弹性件，所述的光杆（34）穿设于底板（33）且光杆（34）穿过底板（33）的端部具有径向凸出的凸台（35）或螺纹连接有螺母，所述的工作台（1）固连有呈筒状并供光杆（34）同轴穿过的导向套（36），所述的弹性件为光杆（34）上套设有的弹簧（37），所述的底板（33）位于弹簧（37）和光杆（34）端部之间，所述的弹簧（37）一端抵触于光杆（34）具有的台阶面上，弹簧（37）另一端抵触于底板（33）。

8.根据权利要求1至6任意一条所述的一种阀杆与阀体组装机，其特征在于，所述的定位结构包括工作台（1）上固定有的基座（38），所述的基座（38）上穿设有定位杆（39），所述的基座（38）上连接有用于带动定位杆（39）轴向位移使定位杆（39）插入缺口（52）对阀杆孔定位的驱动件，所述的基座（38）上穿设有平行于定位杆（39）设置的辅助杆（40），所述的基座（38）上固定有供辅助杆（40）穿过的直线轴承（41），所述的辅助杆（40）和定位杆（39）由驱动件同步带动。

9.根据权利要求1至6任意一条所述的一种阀杆与阀体组装机，其特征在于，所述的位移机构包括供模座（5）固定的位移板（42），所述的工作台（1）上设有导轨（43），所述的位移板（42）位于导轨（43）上且位移板（42）由驱动件带动以实现在导轨（43）上位移，所述的定位板（6）固连于基座（38）上。

10.根据权利要求1至6任意一条所述的一种阀杆与阀体组装机，其特征在于，所述的气爪（9）包括左爪体（91）和右爪体（92），所述的左爪体（91）和右爪体（92）两者端部相对的内侧面下部均具有用于夹持阀杆圆柱杆身的夹持面一（93），所述的左爪体（91）和右爪体（92）两者端部相对的内侧面的上部均具有用以夹持阀杆扁榫部的夹持面二（94），所述的左爪体（91）和右爪体（92）两者端部均具有位于夹持面一（93）和夹持面二（94）之间的让位槽（95），所述的夹持面一（93）上轴向贯穿有凹槽（96）或凸台（35）或齿牙。