CN110497193A - 一种电磁阀的组装测试设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电磁阀生产技术领域。一种电磁阀的组装测试设备，包括机架以及安装在机架上的锁螺钉装置、工装夹具和高度测试装置；锁螺钉装置通过连接件安装在机架上，所述的工装夹具和高度测试装置各设置有两组，工装夹具位于高度测试装置的正下方；锁螺钉装置与工装夹具相对应；所述的锁螺钉装置用于输送螺钉有序上料，并通过工人辅助将螺钉拧入电磁阀，完成电磁阀组装；工装夹具用于将电磁阀进行定位夹紧，并在组装和测试工位之间切换位置；高度测试装置用于对组装完成的电磁阀进行高度测试。本发明能实现螺钉的高效自动上料，组装和检测分步完成，自动化程度高，检测精准，产品合格率高。

Description

一种电磁阀的组装测试设备和方法

技术领域

本发明涉及电磁阀生产技术领域，具体涉及一种电磁阀的组装测试设备和方法。

背景技术

在电磁阀的生产过程中，需要对电磁阀内的螺钉高度进行检测。目前，对于电磁阀的螺钉高度的检测主要依靠检测人员通过千分表一个一个的进行检测，其检测误差大、效率低。同时对于每个螺钉安装后的高度都需要进行控制。使用高度检测工具检测多处螺母高度时，很容易产生某个螺钉被遗漏而其他螺钉被重复检测的情况，从而造成检测误差较大，测量精度难以保证，无法保证产品的质量。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术存在的不足，提供一种自动化程度高，检测精度高，组装高效可靠的电磁阀的组装测试设备和方法。

为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种电磁阀的组装测试设备，该设备包括机架以及安装在机架上的锁螺钉装置、工装夹具和高度测试装置；锁螺钉装置通过连接件安装在机架上，所述的工装夹具和高度测试装置各设置有两组，工装夹具位于高度测试装置的正下方；锁螺钉装置与工装夹具相对应；

所述的锁螺钉装置用于输送螺钉有序上料，并通过工人辅助将螺钉拧入电磁阀，完成电磁阀组装；工装夹具用于将电磁阀进行定位夹紧，并在组装和测试工位之间切换位置；高度测试装置用于对组装完成的电磁阀进行高度测试。

作为优选，所述的锁螺钉装置包括安装座、升降接料板、过料板、直振器、第一气缸、上连杆、下连杆、安装块、第二气缸、推料组件、分料块、盖板、移动块和料箱；所述的安装座固定设置在机架上，升降接料板配合在安装座中，升降接料板的下端与上连杆相铰接，上连杆和下连杆相铰接，所述的下连杆铰接在安装座上，第一气缸的固定端与安装座相铰接，第一气缸的伸缩端与上连杆和下连杆的铰接处相铰接；升降接料板的上端为倾斜状，上端开有槽；所述的料箱设置在安装座上，升降接料板位于料箱的底部；过料板设置在安装座上，过料板的进料端与升降接料板相衔接；推料组件安装在过料板；安装块固定设置在安装座上，第二气缸设置在安装块上，移动块配合在安装块中，移动块与第二气缸的伸缩端相连接，所述的移动块上设置有直槽，直槽的侧方设置有接料槽，安装块的侧方设置有过料槽，所述的接料槽与过料槽相衔接对应；安装块上设置有竖直的通孔，通孔位于过料槽的侧方，通孔的下方设置有连接器，所述的连接器连接软管，将螺钉输送到锁螺丝机；盖板设置在安装块的上方。

作为优选，所述的推料组件包括推料块、第三气缸和连接板；连接板固定设置在过料板上，第三气缸安装在连接板上，连接板安装在第三气缸的伸缩端，连接板位于所述的过料板上方，连接板与过料板形状相匹配。

作为优选，所述的分料块侧方设置有弧形缺口，分料块的顶端设置有滚珠，盖板上设置有倾斜的槽形孔，分料块上的滚珠配合在盖板的槽形孔中。

作为优选，过料板的出料端下方设置所述的直振器，过料板的出料端上方设置有压板，压板与过料板形成的空腔用于螺钉经过。

作为优选，所述的工装夹具包括移动气缸、移动板、转轴、压紧杆、夹紧气缸、定位气缸、定位钉、治具体和弹块；移动气缸安装在机架上，移动板下端设置有滑轨，移动板通过滑轨与机架相移动连接，所述的移动板与移动气缸的伸缩端相连接；转轴通过立式轴承安装在移动板的端部，所述的压紧杆成折形，压紧杆的中部与转轴相固定，压紧杆的下端与夹紧气缸的伸缩端相连接，夹紧气缸的伸缩端铰接在移动板的底面；治具体固定设置在移动板上，所述的治具体上端开有特定的槽纹；定位气缸固定设置在机架上，定位钉安装在定位气缸的伸缩端上，定位钉顶端为锥形；治具体的下端面设置有圆孔，所述的弹块下端为方块形，上端为细圆柱，弹块连接在治具体中，弹块的侧面设置有弹簧，将弹块向外侧抵住；所述的电磁阀设置在治具体中，电磁阀的一个圆孔套在治具体上的一个立柱上，另一个圆孔套在弹块上向外压紧实现定位，在四个螺钉孔中进行锁螺丝操作。

作为优选，所述的压紧杆水平部下端设置有胶垫。

作为优选，所述的高度测试装置包括升降架、升降气缸和测距传感器机构；升降架移动连接在机架上，升降气缸竖直安装在机架上，升降气缸的伸缩端与升降架相连接，所述的测距传感器机构连接在升降架；所述的测距传感器机构包括传感器、缓冲架、第一压紧弹簧、接触针和第二压紧弹簧；缓冲架移动配合在升降架上，所述的缓冲架下端与升降架底面通过第一压紧弹簧相抵，接触针移动配合在缓冲架中，接触针外套有第二压紧弹簧，第二压紧弹簧上端与升降架底面相抵，下端与接触针上的轴肩相抵，使接触针贴紧在缓冲架上，所述的接触针下端露出在缓冲架外面。

作为优选，所述的测距传感器机构两侧各设置有三组。

一种电磁阀的组装测试方法，依次通过以下步骤进行加工：

（一）螺钉上料：第一气缸伸缩，通过上连杆和下连杆传动，带动升降接料板在料箱中升降，以接取螺钉，螺钉经过过料板进入安装块中，其中位置不合适的螺钉通过推料组件将其推落，回至料箱；螺钉的大端被分料块接住，而后第二气缸带动移动块推出，由于分料块受到盖板上的斜槽孔约束，分料块移出，使螺钉落入通孔中，实现分离；

（二）定位锁螺丝：人工把电磁阀置入治具体中，而后夹紧气缸伸长，带动压紧杆翻转，将电磁阀压紧在治具体中，然后通过工人手持锁螺丝机进行四个螺钉的组装，螺钉组装完成后移动气缸收缩，带动移动板侧方移动，定位气缸带动定位钉上升，对治具体进行定位，进入检测工位；

（三）高度检测：升降气缸带动升降架下降，测距传感器机构逐渐靠近电磁阀表面，其中两个测距传感器机构与装入的螺钉相对应，另一个测距传感器机构与电磁阀阀体表面对应，直至接触针与电磁阀表面接触，换算得到螺钉的拧入深度。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：锁螺钉装置通过不断地移取接取螺钉，从料箱中接取竖直的螺钉，将位置不合格的螺钉通过推料组件推落，防止进料堵塞；螺钉分离出来后进行叠放，通过一个第二气缸将其推出，产生两个动作，一方面将螺钉侧向移出，另一方面将螺钉落下，进行收集，设置该机构结构紧凑，效率更高，能够提高螺钉筛选的准确性。工装夹具将电磁阀放置更可靠，并实现组装和测试工位之间的转换，效率更高。高度测试装置通过两个弹簧缓冲，避免刚性冲击，能有效保护接触针，防止其弯扭，提高测距传感器的精度和使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例组装测试设备的爆炸结构图。

图2为锁螺钉装置的爆炸结构图。

图3为工装夹具的爆炸结构图。

图4为高度测试装置的爆炸结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种电磁阀的组装测试设备包括机架1以及安装在机架1上的锁螺钉装置2、工装夹具3和高度测试装置4；锁螺钉装置2通过连接件安装在机架1上，所述的工装夹具3和高度测试装置4各设置有两组，工装夹具3位于高度测试装置4的正下方；锁螺钉装置2与工装夹具3相对应。

所述的锁螺钉装置2用于输送螺钉有序上料，并通过工人辅助将螺钉拧入电磁阀，完成电磁阀组装；工装夹具3用于将电磁阀进行定位夹紧，并在组装和测试工位之间切换位置；高度测试装置4用于对组装完成的电磁阀进行高度测试。

如图2所示，所述的锁螺钉装置2包括安装座21、升降接料板22、过料板23、直振器24、第一气缸25、上连杆26、下连杆27、安装块28、第二气缸29、推料组件20、分料块210、盖板211、移动块212和料箱213；所述的安装座21固定设置在机架上，升降接料板22配合在安装座21中，升降接料板22的下端与上连杆26相铰接，上连杆26和下连杆27相铰接，所述的下连杆27铰接在安装座21上，第一气缸25的固定端与安装座21相铰接，第一气缸25的伸缩端与上连杆26和下连杆27的铰接处相铰接；升降接料板22的上端为倾斜状，上端开有槽，槽中恰好能放置螺钉；所述的料箱213设置在安装座21上，升降接料板22位于料箱213的底部；过料板23设置在安装座21上，过料板23的进料端与升降接料板22相衔接，过料板23的出料端下方设置所述的直振器24，过料板23的出料端上方设置有压板241，压板241与过料板23形成的空腔用于螺钉经过，防止振动的螺钉跳落；推料组件20安装在过料板23，用于推动错位的螺钉，防止卡住；所述的推料组件20包括推料块201、第三气缸202和连接板203；连接板203固定设置在过料板23上，第三气缸202安装在连接板203上，连接板203安装在第三气缸202的伸缩端，连接板203位于所述的过料板23上方，连接板203与过料板23形状相匹配；安装块28固定设置在安装座21上，第二气缸29设置在安装块28上，移动块212配合在安装块28中，移动块212与第二气缸29的伸缩端相连接，所述的移动块212上设置有直槽2121，直槽2121的侧方设置有接料槽，安装块28的侧方设置有过料槽，所述的接料槽与过料槽相衔接对应；安装块28上设置有竖直的通孔281，通孔281位于过料槽的侧方，通孔281的下方设置有连接器282，所述的连接器282连接软管，将螺钉输送到锁螺丝机；所述的分料块210侧方设置有弧形缺口，分料块210的顶端设置有滚珠，盖板211设置在安装块28的上方，盖板211上设置有倾斜的槽形孔，分料块210上的滚珠配合在盖板211的槽形孔中。

所述的锁螺钉装置2在工作时，第一气缸25伸缩，通过上连杆26和下连杆27传动，带动升降接料板22在料箱213中升降，以接取螺钉，螺钉经过过料板23进入安装块28中，其中位置不合适的螺钉通过推料组件将其推落，回至料箱；螺钉的大端被分料块210接住，而后第二气缸29带动移动块212推出，由于分料块210受到盖板211上的斜槽孔约束，分料块210移出，使螺钉落入通孔281中，实现分离。

锁螺钉装置2解决了螺钉有序上料困难的问题，通过不断地移取接取螺钉，从料箱中接取竖直的螺钉，将位置不合格的螺钉通过推料组件20推落，防止进料堵塞；螺钉分离出来后进行叠放，通过一个第二气缸29将其推出，产生两个动作，一方面将螺钉侧向移出，另一方面将螺钉落下，进行收集，设置该机构结构紧凑，效率更高，能够提高螺钉筛选的准确性。

如图3所示，所述的工装夹具3包括移动气缸31、移动板32、转轴33、压紧杆34、夹紧气缸35、定位气缸36、定位钉37、治具体38和弹块39；移动气缸31安装在机架1上，移动板32下端设置有滑轨311，移动板32通过滑轨311与机架1相移动连接，所述的移动板32与移动气缸31的伸缩端相连接；转轴33通过立式轴承安装在移动板32的端部，所述的压紧杆34成折形，压紧杆34的中部与转轴33相固定，压紧杆34的下端与夹紧气缸35的伸缩端相连接，夹紧气缸35的伸缩端铰接在移动板32的底面；所述的压紧杆34水平部下端设置有胶垫；治具体38固定设置在移动板32上，所述的治具体38上端开有特定的槽纹，用于放置电磁阀；定位气缸36固定设置在机架上，定位钉37安装在定位气缸36的伸缩端上，定位钉37顶端为锥形；治具体38的下端面设置有圆孔，所述的弹块39下端为方块形，上端为细圆柱，弹块39连接在治具体38中，弹块39的侧面设置有弹簧310，将弹块39向外侧抵住；所述的电磁阀001设置在治具体38中，电磁阀001的一个圆孔套在治具体38上的一个立柱上，另一个圆孔套在弹块39上向外压紧实现定位，在四个螺钉孔002中进行锁螺丝操作。

所述的工装夹具3在工作时，人工把电磁阀置入治具体38中，而后夹紧气缸35伸长，带动压紧杆34翻转，将电磁阀压紧在治具体38中，然后通过工人进行四个螺钉的组装，螺钉组装完成后移动气缸31收缩，带动移动板32侧方移动，定位气缸36带动定位钉37上升，对治具体38进行定位，进入测试工位。

如图4所示，所述的高度测试装置4包括升降架41、升降气缸42和测距传感器机构43；升降架41移动连接在机架上，升降气缸42竖直安装在机架上，升降气缸42的伸缩端与升降架41相连接，所述的测距传感器机构43连接在升降架41，所述的测距传感器机构43两侧各设置有三组；所述的测距传感器机构43包括传感器431、缓冲架432、第一压紧弹簧433、接触针434和第二压紧弹簧435；缓冲架432移动配合在升降架41上，所述的缓冲架432下端与升降架41底面通过第一压紧弹簧433相抵，接触针434移动配合在缓冲架432中，接触针434外套有第二压紧弹簧435，第二压紧弹簧435上端与升降架41底面相抵，下端与接触针434上的轴肩相抵，使接触针434贴紧在缓冲架432上，所述的接触针434下端露出在缓冲架432外面。

所述的高度测试装置4在工作时，升降气缸42带动升降架41下降，测距传感器机构43逐渐靠近电磁阀表面，其中两个测距传感器机构43与装入的螺钉相对应，另一个测距传感器机构43与电磁阀阀体表面对应，直至接触针434与电磁阀表面接触，换算得到螺钉的拧入深度。

高度测试装置4解决了直接用传感器与工件接触测量的缺陷，通过两个弹簧缓冲，避免刚性冲击，能有效保护接触针434，防止其弯扭，提高测距传感器的精度和使用寿命。

电磁阀的组装测试设备在工作时，依次通过以下步骤进行加工：

（一）螺钉上料：第一气缸25伸缩，通过上连杆26和下连杆27传动，带动升降接料板22在料箱213中升降，以接取螺钉，螺钉经过过料板23进入安装块28中，其中位置不合适的螺钉通过推料组件将其推落，回至料箱；螺钉的大端被分料块210接住，而后第二气缸29带动移动块212推出，由于分料块210受到盖板211上的斜槽孔约束，分料块210移出，使螺钉落入通孔281中，实现分离。

（二）定位锁螺丝：人工把电磁阀置入治具体38中，而后夹紧气缸35伸长，带动压紧杆34翻转，将电磁阀压紧在治具体38中，然后通过工人手持锁螺丝机进行四个螺钉的组装，螺钉组装完成后移动气缸31收缩，带动移动板32侧方移动，定位气缸36带动定位钉37上升，对治具体38进行定位，进入检测工位。

（三）高度检测：升降气缸42带动升降架41下降，测距传感器机构43逐渐靠近电磁阀表面，其中两个测距传感器机构43与装入的螺钉相对应，另一个测距传感器机构43与电磁阀阀体表面对应，直至接触针434与电磁阀表面接触，换算得到螺钉的拧入深度。

Claims (10)

1.一种电磁阀的组装测试设备，其特征在于，该设备包括机架（1）以及安装在机架（1）上的锁螺钉装置（2）、工装夹具（3）和高度测试装置（4）；锁螺钉装置（2）通过连接件安装在机架（1）上，所述的工装夹具（3）和高度测试装置（4）各设置有两组，工装夹具（3）位于高度测试装置（4）的正下方；锁螺钉装置（2）与工装夹具（3）相对应；

所述的锁螺钉装置（2）用于输送螺钉有序上料，并通过工人辅助将螺钉拧入电磁阀，完成电磁阀组装；工装夹具（3）用于将电磁阀进行定位夹紧，并在组装和测试工位之间切换位置；高度测试装置（4）用于对组装完成的电磁阀进行高度测试。

2.根据权利要求1所述的一种电磁阀的组装测试设备，其特征在于，所述的锁螺钉装置（2）包括安装座（21）、升降接料板（22）、过料板（23）、直振器（24）、第一气缸（25）、上连杆（26）、下连杆（27）、安装块（28）、第二气缸（29）、推料组件（20）、分料块（210）、盖板（211）、移动块（212）和料箱（213）；所述的安装座（21）固定设置在机架上，升降接料板（22）配合在安装座（21）中，升降接料板（22）的下端与上连杆（26）相铰接，上连杆（26）和下连杆（27）相铰接，所述的下连杆（27）铰接在安装座（21）上，第一气缸（25）的固定端与安装座（21）相铰接，第一气缸（25）的伸缩端与上连杆（26）和下连杆（27）的铰接处相铰接；升降接料板（22）的上端为倾斜状，上端开有槽；所述的料箱（213）设置在安装座（21）上，升降接料板（22）位于料箱（213）的底部；过料板（23）设置在安装座（21）上，过料板（23）的进料端与升降接料板（22）相衔接；推料组件（20）安装在过料板（23）；安装块（28）固定设置在安装座（21）上，第二气缸（29）设置在安装块（28）上，移动块（212）配合在安装块（28）中，移动块（212）与第二气缸（29）的伸缩端相连接，所述的移动块（212）上设置有直槽（2121），直槽（2121）的侧方设置有接料槽，安装块（28）的侧方设置有过料槽，所述的接料槽与过料槽相衔接对应；安装块（28）上设置有竖直的通孔（281），通孔（281）位于过料槽的侧方，通孔（281）的下方设置有连接器（282），所述的连接器（282）连接软管，将螺钉输送到锁螺丝机；盖板（211）设置在安装块（28）的上方。

3.根据权利要求1所述的一种电磁阀的组装测试设备，其特征在于，所述的推料组件（20）包括推料块（201）、第三气缸（202）和连接板（203）；连接板（203）固定设置在过料板（23）上，第三气缸（202）安装在连接板（203）上，连接板（203）安装在第三气缸（202）的伸缩端，连接板（203）位于所述的过料板（23）上方，连接板（203）与过料板（23）形状相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种电磁阀的组装测试设备，其特征在于，所述的分料块（210）侧方设置有弧形缺口，分料块（210）的顶端设置有滚珠，盖板（211）上设置有倾斜的槽形孔，分料块（210）上的滚珠配合在盖板（211）的槽形孔中。

5.根据权利要求1所述的一种电磁阀的组装测试设备，其特征在于，过料板（23）的出料端下方设置所述的直振器（24），过料板（23）的出料端上方设置有压板（241），压板（241）与过料板（23）形成的空腔用于螺钉经过。

6.根据权利要求1所述的一种电磁阀的组装测试设备，其特征在于，所述的工装夹具（3）包括移动气缸（31）、移动板（32）、转轴（33）、压紧杆（34）、夹紧气缸（35）、定位气缸（36）、定位钉（37）、治具体（38）和弹块（39）；移动气缸（31）安装在机架（1）上，移动板（32）下端设置有滑轨（311），移动板（32）通过滑轨（311）与机架（1）相移动连接，所述的移动板（32）与移动气缸（31）的伸缩端相连接；转轴（33）通过立式轴承安装在移动板（32）的端部，所述的压紧杆（34）成折形，压紧杆（34）的中部与转轴（33）相固定，压紧杆（34）的下端与夹紧气缸（35）的伸缩端相连接，夹紧气缸（35）的伸缩端铰接在移动板（32）的底面；治具体（38）固定设置在移动板（32）上，所述的治具体（38）上端开有特定的槽纹；定位气缸（36）固定设置在机架上，定位钉（37）安装在定位气缸（36）的伸缩端上，定位钉（37）顶端为锥形；治具体（38）的下端面设置有圆孔，所述的弹块（39）下端为方块形，上端为细圆柱，弹块（39）连接在治具体（38）中，弹块（39）的侧面设置有弹簧（310），将弹块（39）向外侧抵住；所述的电磁阀（001）设置在治具体（38）中，电磁阀（001）的一个圆孔套在治具体（38）上的一个立柱上，另一个圆孔套在弹块（39）上向外压紧实现定位，在四个螺钉孔（002）中进行锁螺丝操作。

7.根据权利要求1所述的一种电磁阀的组装测试设备，其特征在于，所述的压紧杆（34）水平部下端设置有胶垫。

8.根据权利要求1所述的一种电磁阀的组装测试设备，其特征在于，所述的高度测试装置（4）包括升降架（41）、升降气缸（42）和测距传感器机构（43）；升降架（41）移动连接在机架上，升降气缸（42）竖直安装在机架上，升降气缸（42）的伸缩端与升降架（41）相连接，所述的测距传感器机构（43）连接在升降架（41）；所述的测距传感器机构（43）包括传感器（431）、缓冲架（432）、第一压紧弹簧（433）、接触针（434）和第二压紧弹簧（435）；缓冲架（432）移动配合在升降架（41）上，所述的缓冲架（432）下端与升降架（41）底面通过第一压紧弹簧（433）相抵，接触针（434）移动配合在缓冲架（432）中，接触针（434）外套有第二压紧弹簧（435），第二压紧弹簧（435）上端与升降架（41）底面相抵，下端与接触针（434）上的轴肩相抵，使接触针（434）贴紧在缓冲架（432）上，所述的接触针（434）下端露出在缓冲架（432）外面。

9.根据权利要求1所述的一种电磁阀的组装测试设备，其特征在于，所述的测距传感器机构（43）两侧各设置有三组。

10.一种电磁阀的组装测试方法，其特征在于，依次通过以下步骤：

螺钉上料：第一气缸（25）伸缩，通过上连杆（26）和下连杆（27）传动，带动升降接料板（22）在料箱（213）中升降，以接取螺钉，螺钉经过过料板（23）进入安装块（28）中，其中位置不合适的螺钉通过推料组件将其推落，回至料箱；螺钉的大端被分料块（210）接住，而后第二气缸（29）带动移动块（212）推出，由于分料块（210）受到盖板（211）上的斜槽孔约束，分料块（210）移出，使螺钉落入通孔（281）中，实现分离；

定位锁螺丝：人工把电磁阀置入治具体（38）中，而后夹紧气缸（35）伸长，带动压紧杆（34）翻转，将电磁阀压紧在治具体（38）中，然后通过工人手持锁螺丝机进行四个螺钉的组装，螺钉组装完成后移动气缸（31）收缩，带动移动板（32）侧方移动，定位气缸（36）带动定位钉（37）上升，对治具体（38）进行定位，进入检测工位；

高度检测：升降气缸（42）带动升降架（41）下降，测距传感器机构（43）逐渐靠近电磁阀表面，其中两个测距传感器机构（43）与装入的螺钉相对应，另一个测距传感器机构（43）与电磁阀阀体表面对应，直至接触针（434）与电磁阀表面接触，换算得到螺钉的拧入深度。