CN111069905B - 汽车节温器阀芯自动组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动装配技术领域，具体是涉及一种汽车节温器阀芯自动组装设备，包括有分度盘机构、铜杯上料机构、蜡丸放置机构、蜡丸冲孔机构、胶套插接机构、铜帽组装机构、杯沿翻折机构、钉梢插接机构、下料机构和控制器，其中分度盘机构包括有分度盘、旋转工作台和定位通孔；旋转工作台设置在分度盘上，定位通孔设置在旋转工作台上，定位通孔内圈设置有向下倾斜的倒角，铜杯上料机构、蜡丸放置机构、蜡丸冲孔机构、胶套插接机构、铜帽组装机构、杯沿翻折机构、钉梢插接机构和下料机构分别作为第一至第八工位依次围绕分度盘机构设置；该方案装配效率高，减少人力成本，定位准确，操作简单，结构简单，便于节约成本。

Description

汽车节温器阀芯自动组装设备

技术领域

本发明涉及自动装配技术领域，具体是涉及一种汽车节温器阀芯自动组装设备。

背景技术

节温器是控制冷却液流动路径的阀门。是一种自动调温装置，通常含有感温组件，借着热胀或冷缩来开启、关掉空气、气体或液体的流动。节温器是根据冷却水温度的高低自动调节进入散热器的水量，改变水的循环范围，以调节冷却系的散热能力，保证发动机在合适的温度范围内工作。节温器必须保持良好的技术状态，否则会严重影响发动机的正常工作。如节温器主阀门开启过迟，就会引起发动机过热；主阀门开启过早，则使发动机预热时间延长，使发动机温度过低。

总而言之，节温器的作用是使发动机不至于过冷。比如说，在发动机正常工作以后，在冬天开速时，如果没有节温器，发动机的温度可能会太低。这时候，发动机需要暂时终止水不循环来保证发动机温度不至于过低。汽车发动机上常用的节温器主要有折叠式、蜡式和双金属热偶式三种。主要使用的节温器为蜡式节温器，当冷却温度低于规定值时，节温器感温体内的精致石蜡呈固态，节温器阀在弹簧的作用下关闭发动机与散热器之间的通道，冷却液经水泵返回发动机，进行发动机内小循环。当冷却液温度达到规定值后，石蜡开始融化逐渐变为液体，体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩。在橡胶管收缩的同时对推杆作用以向上的推力，推杆对阀门有向下的反推力使阀门开启。这时冷却液经由散热器和节温器阀，再经水泵流回发动机，进行大循环。

蜡式节温器阀一般由铜杯、蜡丸、胶套、铜帽、针梢组成阀芯，再安装活门、凸缘以及弹簧、底座最终形成节温器阀。

中国专利CN201711066473.1公开了一种保持蜡式节温器全开的工装和方法，提到的蜡式节温器阀的结构便与此类似。但目前节温器阀的自动组装技术尚不成熟，缺少简单有效的自动组装设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车节温器阀芯自动组装设备，该技术方案解决了上述问题，装配效率高，减少人力成本，定位准确，操作简单，结构简单，便于节约成本。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种汽车节温器阀芯自动组装设备，其特征在于，包括有分度盘机构、铜杯上料机构、蜡丸放置机构、蜡丸冲孔机构、胶套插接机构、铜帽组装机构、杯沿翻折机构、钉梢插接机构、下料机构和控制器，其中分度盘机构包括有分度盘、旋转工作台和定位通孔；

旋转工作台可旋转地设置在分度盘上，定位通孔围绕旋转工作台轴线均匀设置在旋转工作台上，定位通孔内圈设置有向下倾斜的倒角，铜杯上料机构、蜡丸放置机构、蜡丸冲孔机构、胶套插接机构、铜帽组装机构、杯沿翻折机构、钉梢插接机构和下料机构分别作为第一至第八工位依次围绕分度盘机构设置且工作端分别与旋转工作台上的定位通孔位置对应，铜杯上料机构、蜡丸放置机构、胶套插接机构、铜帽组装机构、钉梢插接机构均包含结构相同的上料组件，分度盘机构的分度盘、铜杯上料机构、蜡丸放置机构、蜡丸冲孔机构、胶套插接机构、铜帽组装机构、杯沿翻折机构、钉梢插接机构和下料机构均与控制器电连接。

作为一种汽车节温器阀芯自动组装设备的一种优选方案，所述铜杯上料机构包括有第一振动上料组件、第一手指气缸和铜杯夹爪；第一振动上料组件设置在分度盘机构边第一工位处，第一振动上料组件运动方向沿旋转工作台的径向设置，第一手指气缸固定安装在第一振动上料组件的活动端上，铜杯夹爪相向设置在第一手指气缸的活动端上，铜杯夹爪上设有与铜杯宽端贴合的凹陷部，第一振动上料组件、第一手指气缸与控制器电连接。

作为一种汽车节温器阀芯自动组装设备的一种优选方案，所述第一振动上料组件同其他工位的上料组件结构完全相同，第一振动上料组件包括有振动上料器和第一机械臂,振动上料器放置在旋转工作台外围处，第一机械臂设置在振动上料器和旋转工作台之间，第一手指气缸与第一机械臂的活动端固定连接，振动上料器和第一机械臂和控制器电连接。

作为一种汽车节温器阀芯自动组装设备的一种优选方案，所述蜡丸放置机构包括有第二振动上料组件、第一三爪气缸和蜡丸夹爪；第二振动上料组件设置在旋转工作台的第二工位处，第二振动上料组件运动方向沿旋转工作台径向设置，第一三爪气缸固定安装在第二振动上料组件活动端上，蜡丸夹爪围绕第一三爪气缸轴线地固定安装在蜡丸夹爪的端部上，蜡丸夹爪内壁为直径不大于蜡丸直径的凹腔，第二振动上料组件、第一三爪气缸与控制器电连接。

作为一种汽车节温器阀芯自动组装设备的一种优选方案，所述蜡丸冲孔机构包括有第一冲压承台、第一液压机、支撑柱、挡板和第一冲压头；第一冲压承台和第一液压机一同设置在旋转工作台的第三工位处，当铜杯运动到第三工位处时底部与第一冲压承台顶部抵接，第一液压机工作部设置在定位通孔正上方，支撑柱围绕第一液压机轴线垂直固定安装在第一液压机下端面，第一液压机另一端与挡板垂直连接，第一冲压头顶部与第一液压机输出端固定连接，第一冲压头上端与支撑柱间隙配合，第一冲压头下端与挡板间隙配合,第一冲压头轴线与第一液压机轴线共线均朝向定位通孔，第一液压机与控制器电连接。

作为一种汽车节温器阀芯自动组装设备的一种优选方案，所述胶套插接机构包括有第三振动上料组件、第二三爪气缸和胶套夹爪；第三振动上料组件设置在旋转工作台的第四工位处，第三振动上料组件运动方向沿旋转工作台径向设置，第二三爪气缸固定安装在第三振动上料组件的活动端上，胶套夹爪相向设置地固定安装在第二三爪气缸的端部，胶套夹爪外壁与胶套顶部沉孔的内壁契合，胶套夹爪的三个组成部分相互之间最近的时候形成的截面直径小于胶套顶部沉孔的直径，第三振动上料组件、第二三爪气缸与控制器电连接。

作为一种汽车节温器阀芯自动组装设备的一种优选方案，所述铜帽组装机构包括有第四振动上料组件、第三三爪气缸和铜帽夹爪；第四振动上料组件设置在旋转工作台的第五工位处，第四振动上料组件运动方向沿旋转工作台径向设置，第三三爪气缸固定安装在第四振动上料组件活动端上，铜帽夹爪相向设置地与第三三爪气缸的端部固定连接，铜帽夹爪相互靠近时可插入到铜帽的通孔内，铜帽夹爪外壁形状与铜帽的通孔内壁形状契合，铜帽夹爪底部为直径略大于上部的凸缘，第四振动上料组件、第三三爪气缸与控制器电连接。

作为一种汽车节温器阀芯自动组装设备的一种优选方案，所述杯沿翻折机构包括有第二冲压承台、第二液压机、导向杆、第二冲压头固定部、第二冲压头活动部、导向螺栓和复位弹簧；第二冲压承台和第二液压机设置在旋转工作台的第六工位处，当铜杯运动到第二冲压承台处时底部与第二冲压承台上端面抵接，第二液压机工作端位于定位通孔正上方，若干导向杆围绕第二冲压头固定部轴线方向垂直设置在第二冲压头固定部上端，导向杆上端与第二冲压承台顶板间隙配合，导向杆顶端还设有限位螺栓，第二冲压头固定部由上端面、轴线垂直于上端面的外圈和内圈等三个部分组成，第二冲压头固定部上端面顶端与第二液压机输出端固定连接，第二冲压头固定部内圈和外圈之间形成凹槽，第二冲压头活动部与上述凹槽滑动配合，第二冲压头活动部顶部围绕轴线均匀设置若干导向螺栓,导向螺栓顶端与第二冲压头固定部上端面间隙配合，复位弹簧套设在导向螺栓上并介于第二冲压头活动部和第二冲压头活动部上端面之间，第二冲压头活动部内壁形状可与铜杯宽端周壁贴合，初始状态下第二冲压头活动部底部低于第二冲压头固定部底部，第二冲压头固定部底部为与铜杯所需圆弧形上缘形状契合的环形凹陷部，第二冲压承台与控制器电连接。

作为一种汽车节温器阀芯自动组装设备的一种优选方案，所述钉梢插接机构包括有第五振动上料组件、第二手指气缸和钉梢夹爪；第五振动上料组件设置在旋转工作台的第七工位处，第五振动上料组件运动方向沿旋转工作台径向设置，第二手指气缸固定安装在第五振动上料组件活动端上，第二手指气缸相向设置在第二手指气缸的端部，第二手指气缸水平设置，第二手指气缸中部为与钉梢外壁契合的凹陷部，第五振动上料组件、第二手指气缸与控制器电连接。

作为一种汽车节温器阀芯自动组装设备的一种优选方案，所述下料机构包括有直线传输机构、第二机械臂、第三手指气缸和阀芯夹爪；直线传输机构和第二机械臂设置在旋转工作台的第八工位处，第二机械臂包括有竖直方向和沿旋转工作台的径向两个运动方向，第三手指气缸固定安装在第二机械臂活动部上，阀芯夹爪相向设置在第三手指气缸端部，阀芯夹爪结构形状与铜杯上料机构的夹紧部结构形状相同。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

设备所组装的汽车节温器阀芯包括有蜡丸、铜杯、胶套、铜帽、以及钉梢这五个零件，其中蜡丸还需要进行一次冲孔作业，铜杯需要一次对杯缘处进行向内的翻折。

组装作业开始时，控制器发送信号给位于第一工位处的铜杯上料机构将铜杯放入到分度盘机构的旋转工作台上的定位通孔内，受到定位通孔内圈的倒角的作用铜杯可以准确地与定位通孔轴线对齐。

控制器发送信号给分度盘机构上的分度盘,分度盘收到信号后驱动旋转工作台上的定位通孔带着铜杯旋转到第二工位。控制器发送信号给位于第二工位的蜡丸放置机构,蜡丸放置机构收到信号后将蜡丸放入到分度盘机构上的铜杯内。

控制器驱动分度盘驱使旋转工作台继续旋转到第三工位，铜杯底部被蜡丸冲孔机构承托。控制器发送信号给蜡丸冲孔机构,蜡丸冲孔机构收到信号后驱动其上端工作部下行对铜杯内的蜡丸进行冲压使蜡丸中心处压出沉孔，并保证蜡丸不会随着上端一同离开铜杯。

控制器发送信号给分度盘,分度盘驱动旋转工作台旋转到第四工位。控制器发送信号给位于第四工位处的胶套插接机构,胶套插接机构收到信号后将胶套底端插入蜡丸的沉孔内，并使胶套上部宽端搭接在蜡丸顶端。

控制器发送信号给分度盘,分度盘驱动旋转工作台旋转到第五工位。控制器发送信号给位于第五工位处的的铜帽组装机构,铜帽组装机构收到信号后将铜帽盖在胶套顶端且周壁与铜杯上部内壁贴合。

然后控制器发送信号给分度盘,分度盘驱动旋转工作台旋转到第六工位，铜杯底部被杯沿翻折机构底部承托。控制器发送信号给位于第六工位的杯沿翻折机构,杯沿翻折机构收到信号后对铜杯上缘进行两步冲压，杯沿翻折机构的工作部下行，杯沿翻折机构的工作部的固定部分先将铜杯露在定位通孔上方的杯壁包裹住，然后随着杯沿翻折机构工作部的继续下行其活动部分压到铜杯上缘将上缘向内翻折形成圆弧状，铜杯上缘将铜帽顶部固定住使其不能脱离铜杯进而将内部的蜡丸、胶套一起固定住。

控制器发送信号给分度盘,分度盘驱动旋转工作台旋转到第七工位。控制器发送信号给位于第七工位的钉梢插接机构,钉梢插接机构收到信号后将钉梢从铜帽顶端的通孔处插入到铜杯内部，受到胶套的挤压作用钉梢在蜡丸未融化状态下不会轻易从铜杯内掉出。

控制器发送信号给分度盘,分度盘驱动旋转工作台旋转到第八工位。控制器发送信号给位于第八工位的下料机构，下料机构收到信号后将完成组装的阀芯取出。

因受到定位通孔的固定作用铜杯无法做径向偏移，只有旋转和上升这两个自由度，又因所有工序都是沿着轴线方向发生作用，所以仅需要将各工位对准定位通孔即可方便实现精确定位。而所有工位的工作部又仅需要在竖直和旋转工作台的径向方向移动所以定位也很容易实现。

1、装配效率高，减少人力成本；

2、定位准确，操作简单；

3、结构简单，便于节约成本。

附图说明

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的立体图二；

图3为本发明的机械臂立体示意图；

图4为本发明的分度盘机构立体图；

图5为本发明的蜡丸冲孔机构立体图；

图6为本发明的杯沿翻折机构立体图；

图7为本发明的第一手指气缸和铜杯夹爪立体图；

图8为本发明的第一三爪气缸和蜡丸夹爪立体图；

图9为本发明的第二三爪气缸和胶套夹爪立体图；

图10为本发明的第三三爪气缸和铜帽立体图；

图11为本发明的第二手指气缸和钉梢夹爪立体图

图12为本发明组装完成的阀芯剖面图；

图13为本发明组装的阀芯立体分解图，由上至下依次为钉梢、铜帽、胶套、蜡丸和铜杯。

图中标号为：

1、分度盘机构；1a、分度盘；1b、旋转工作台；1c、定位通孔；

2、铜杯上料机构；2a、第一振动上料组件；2a1、振动上料器；2a2、第一机械臂；2b、第一手指气缸；2c、铜杯夹爪；

3、蜡丸放置机构；3a、第二振动上料组件；3b、第一三爪气缸；3c、蜡丸夹爪；

4、蜡丸冲孔机构；4a、第一冲压承台；4b、第一液压机；4c、支撑柱；4d、挡板；4e、第一冲压头；

5、胶套插接机构；5a、第三振动上料组件；5b、第二三爪气缸；5c、胶套夹爪；

6、铜帽组装机构；6a、第四振动上料组件；6b、第三三爪气缸；6c、铜帽夹爪；

7、杯沿翻折机构；7a、第二冲压承台；7b、第二液压机；7c、导向杆；7d、第二冲压头固定部；7e、第二冲压头活动部；7f、导向螺栓；7g、复位弹簧；

8、钉梢插接机构；8a、第五振动上料组件；8b、第二手指气缸；8c、钉梢夹爪；

9、下料机构；9a、直线传输机构；9b、第二机械臂；9c、第三手指气缸；9d、阀芯夹爪。

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，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1至11所示，一种汽车节温器阀芯自动组装设备，包括有分度盘机构1、铜杯上料机构2、蜡丸放置机构3、蜡丸冲孔机构4、胶套插接机构5、铜帽组装机构6、杯沿翻折机构7、钉梢插接机构8、下料机构9和控制器，其中分度盘机构1包括有分度盘1a、旋转工作台1b和定位通孔1c；

旋转工作台1b可旋转地设置在分度盘1a上，定位通孔1c围绕旋转工作台1b轴线均匀设置在旋转工作台1b上，定位通孔1c内圈设置有向下倾斜的倒角，铜杯上料机构2、蜡丸放置机构3、蜡丸冲孔机构4、胶套插接机构5、铜帽组装机构6、杯沿翻折机构7、钉梢插接机构8和下料机构9分别作为第一至第八工位依次围绕分度盘机构1设置且工作端分别与旋转工作台1b上的定位通孔1c位置对应，铜杯上料机构2、蜡丸放置机构3、胶套插接机构5、铜帽组装机构6、钉梢插接机构8均包含结构相同的上料组件，分度盘机构1的分度盘1a、铜杯上料机构2、蜡丸放置机构3、蜡丸冲孔机构4、胶套插接机构5、铜帽组装机构6、杯沿翻折机构7、钉梢插接机构8和下料机构9均与控制器电连接。

设备所组装的汽车节温器阀芯包括有蜡丸、铜杯、胶套、铜帽、以及钉梢这五个零件，其中蜡丸还需要进行一次冲孔作业，铜杯需要一次对杯缘处进行向内的翻折。

组装作业开始时，控制器发送信号给位于第一工位处的铜杯上料机构2将铜杯放入到分度盘机构1的旋转工作台1b上的定位通孔1c内，受到定位通孔1c内圈的倒角的作用铜杯可以准确地与定位通孔1c轴线对齐。

控制器发送信号给分度盘机构1上的分度盘1a,分度盘1a收到信号后驱动旋转工作台1b上的定位通孔1c带着铜杯旋转到第二工位。控制器发送信号给位于第二工位的蜡丸放置机构3,蜡丸放置机构3收到信号后将蜡丸放入到分度盘机构1上的铜杯内。

控制器驱动分度盘1a驱使旋转工作台1b继续旋转到第三工位，铜杯底部被蜡丸冲孔机构4承托。控制器发送信号给蜡丸冲孔机构4,蜡丸冲孔机构4收到信号后驱动其上端工作部下行对铜杯内的蜡丸进行冲压使蜡丸中心处压出沉孔，并保证蜡丸不会随着上端一同离开铜杯。

控制器发送信号给分度盘1a,分度盘1a驱动旋转工作台1b旋转到第四工位。控制器发送信号给位于第四工位处的胶套插接机构5,胶套插接机构5收到信号后将胶套底端插入蜡丸的沉孔内，并使胶套上部宽端搭接在蜡丸顶端。

控制器发送信号给分度盘1a,分度盘1a驱动旋转工作台1b旋转到第五工位。控制器发送信号给位于第五工位处的的铜帽组装机构6,铜帽组装机构6收到信号后将铜帽盖在胶套顶端且周壁与铜杯上部内壁贴合。

然后控制器发送信号给分度盘1a,分度盘1a驱动旋转工作台1b旋转到第六工位，铜杯底部被杯沿翻折机构7底部承托。控制器发送信号给位于第六工位的杯沿翻折机构7,杯沿翻折机构7收到信号后对铜杯上缘进行两步冲压，杯沿翻折机构7的工作部下行，杯沿翻折机构7的工作部的固定部分先将铜杯露在定位通孔1c上方的杯壁包裹住，然后随着杯沿翻折机构7工作部的继续下行其活动部分压到铜杯上缘将上缘向内翻折形成圆弧状，铜杯上缘将铜帽顶部固定住使其不能脱离铜杯进而将内部的蜡丸、胶套一起固定住。

控制器发送信号给分度盘1a,分度盘1a驱动旋转工作台1b旋转到第七工位。控制器发送信号给位于第七工位的钉梢插接机构8,钉梢插接机构8收到信号后将钉梢从铜帽顶端的通孔处插入到铜杯内部，受到胶套的挤压作用钉梢在蜡丸未融化状态下不会轻易从铜杯内掉出。

控制器发送信号给分度盘1a,分度盘1a驱动旋转工作台1b旋转到第八工位。控制器发送信号给位于第八工位的下料机构9，下料机构9收到信号后将完成组装的阀芯取出。

因受到定位通孔1c的固定作用铜杯无法做径向偏移，只有旋转和上升这两个自由度，又因所有工序都是沿着轴线方向发生作用，所以仅需要将各工位对准定位通孔1c即可方便实现精确定位。而所有工位的工作部又仅需要在竖直和旋转工作台1b的径向方向移动所以定位也很容易实现。

所述铜杯上料机构2包括有第一振动上料组件2a、第一手指气缸2b和铜杯夹爪2c；第一振动上料组件2a设置在分度盘机构1边第一工位处，第一振动上料组件2a运动方向沿旋转工作台1b的径向设置，第一手指气缸2b固定安装在第一振动上料组件2a的活动端上，铜杯夹爪2c相向设置在第一手指气缸2b的活动端上，铜杯夹爪2c上设有与铜杯宽端贴合的凹陷部，第一振动上料组件2a、第一手指气缸2b与控制器电连接。

控制器通过控制第一振动上料组件2a将铜杯有序排列，第一手指气缸2b驱动铜杯夹爪2c对铜杯上端进行夹取，然后控制器通过控制第一振动上料组件2a驱动第一手指气缸2b和铜杯夹爪2c一同做竖直方向和沿旋转工作台1b径向的直线位移运动，通过控制位移行程可以精确定位将铜杯放入到定位通孔1c内。铜杯夹爪2c的凹陷部贴合铜杯宽端便于对齐进行夹持搬运。

所述第一振动上料组件2a同其他工位的上料组件结构完全相同，第一振动上料组件2a包括有振动上料器2a1和第一机械臂2a2,振动上料器2a1放置在旋转工作台1b外围处，第一机械臂2a2设置在振动上料器2a1和旋转工作台1b之间，第一手指气缸2b与第一机械臂2a2的活动端固定连接，振动上料器2a1和第一机械臂2a2和控制器电连接。

控制器通过控制振动上料器2a1将零件有序排列、引导并精确放置到便于夹取的位置处。所述第一机械臂2a2为笛卡尔机器人，包括有竖直方向和沿旋转工作台1b径向两个运动方向。控制器通过第一机械臂2a2带动第一手指气缸2b和铜杯夹爪2c一同做竖直升降和水平移动远离和靠近定位通孔1c。

所述蜡丸放置机构3包括有第二振动上料组件3a、第一三爪气缸3b和蜡丸夹爪3c；第二振动上料组件3a设置在旋转工作台1b的第二工位处，第二振动上料组件3a运动方向沿旋转工作台1b径向设置，第一三爪气缸3b固定安装在第二振动上料组件3a活动端上，蜡丸夹爪3c围绕第一三爪气缸3b轴线地固定安装在蜡丸夹爪3c的端部上，蜡丸夹爪3c内壁为直径不大于蜡丸直径的凹腔，第二振动上料组件3a、第一三爪气缸3b与控制器电连接。

第二振动上料组件3a与其他工位上料组件结构原理相同，与旋转工作台1b的相对位置关系也相同，在此不再赘述。控制器控制第一三爪气缸3b的三个端部相互间呈一百二十度夹角地做相互靠近和远离的运动从而带动分别与这三个端部固定连接的蜡丸夹爪3c相互靠近或远离，蜡丸夹爪3c内的凹腔使其便于将圆柱结构的蜡丸侧壁夹紧。蜡丸夹爪3c内壁优选增设具有一定弹性的胶垫，进一步增大夹取的摩擦力。

所述蜡丸冲孔机构4包括有第一冲压承台4a、第一液压机4b、支撑柱4c、挡板4d和第一冲压头4e；第一冲压承台4a和第一液压机4b一同设置在旋转工作台1b的第三工位处，当铜杯运动到第三工位处时底部与第一冲压承台4a顶部抵接，第一液压机4b工作部设置在定位通孔1c正上方，支撑柱4c围绕第一液压机4b轴线垂直固定安装在第一液压机4b下端面，第一液压机4b另一端与挡板4d垂直连接，第一冲压头4e顶部与第一液压机4b输出端固定连接，第一冲压头4e上端与支撑柱4c间隙配合，第一冲压头4e下端与挡板4d间隙配合,第一冲压头4e轴线与第一液压机4b轴线共线均朝向定位通孔1c，第一液压机4b与控制器电连接。

第一冲压头4e与支撑柱4c间隙配合处设置有导套，第一冲压承台4a面朝定位通孔1c来向的一端为均匀的弧形坡面，有助于铜杯底部逐渐与第一冲压承台4a上端面抵接；控制器控制第一液压机4b输出轴驱动第一冲压头4e沿第一液压机4b轴线方向做竖直方向的直线运动。受到第一液压机4b顶板和挡板4d的共同作用，第一冲压头4e上端仅能在两者之间活动，当第一冲压头4e下端通过挡板4d的通孔下行时可以插入到蜡丸中江蜡丸冲出沉孔。然后当控制器控制第一液压机4b输出端带动第一冲压头4e上行时受到挡板4d的阻挡蜡丸不会随第一冲压头4e下端离开铜杯，起到脱模的效果。

所述胶套插接机构5包括有第三振动上料组件5a、第二三爪气缸5b和胶套夹爪5c；第三振动上料组件5a设置在旋转工作台1b的第四工位处，第三振动上料组件5a运动方向沿旋转工作台1b径向设置，第二三爪气缸5b固定安装在第三振动上料组件5a的活动端上，胶套夹爪5c相向设置地固定安装在第二三爪气缸5b的端部，胶套夹爪5c外壁与胶套顶部沉孔的内壁契合，胶套夹爪5c的三个组成部分相互之间最近的时候形成的截面直径小于胶套顶部沉孔的直径，第三振动上料组件5a、第二三爪气缸5b与控制器电连接。

胶套夹爪5c外壁优选增设柔性胶垫以增大摩擦力。第三振动上料组件5a结构原理和其他工位上料机构相同。控制器通过控制第二三爪气缸5b的三个活动部相互靠近和远离使胶套夹爪5c相互靠近和远离。当胶套夹爪5c相互间处于最近距离时可以插入到胶套沉孔内且顶端抵接在胶套上端面上，便于定位。然后控制器控制第二三爪气缸5b带动胶套夹爪5c相互远离从而在胶套沉孔内壁处扩张将胶套固定住然后通过第二振动上料组件3a完成搬运。

所述铜帽组装机构6包括有第四振动上料组件6a、第三三爪气缸6b和铜帽夹爪6c；第四振动上料组件6a设置在旋转工作台1b的第五工位处，第四振动上料组件6a运动方向沿旋转工作台1b径向设置，第三三爪气缸6b固定安装在第四振动上料组件6a活动端上，铜帽夹爪6c相向设置地与第三三爪气缸6b的端部固定连接，铜帽夹爪6c相互靠近时可插入到铜帽的通孔内，铜帽夹爪6c外壁形状与铜帽的通孔内壁形状契合，铜帽夹爪6c底部为直径略大于上部的凸缘，第四振动上料组件6a、第三三爪气缸6b与控制器电连接。

铜帽夹爪6c外壁优选增设柔性胶垫以增大摩擦力。控制器通过控制第三三爪气缸6b驱动铜帽夹爪6c相互靠近和远离。当铜帽夹爪6c相互靠近时可插入铜帽通孔内，然后控制器通过第三三爪气缸6b驱动铜帽夹爪6c在铜帽通孔内相互分离扩张。第三三爪气缸6b底部凸缘顶部可以托在铜帽通孔底部，而第三三爪气缸6b顶端可以抵接在铜帽上端面，共同对铜帽起到精确地定位作用。

所述杯沿翻折机构7包括有第二冲压承台7a、第二液压机7b、导向杆7c、第二冲压头固定部7d、第二冲压头活动部7e、导向螺栓7f和复位弹簧7g；第二冲压承台7a和第二液压机7b设置在旋转工作台1b的第六工位处，当铜杯运动到第二冲压承台7a处时底部与第二冲压承台7a上端面抵接，第二液压机7b工作端位于定位通孔1c正上方，若干导向杆7c围绕第二冲压头固定部7d轴线方向垂直设置在第二冲压头固定部7d上端，导向杆7c上端与第二冲压承台7a顶板间隙配合，导向杆7c顶端还设有限位螺栓，第二冲压头固定部7d由上端面、轴线垂直于上端面的外圈和内圈等三个部分组成，第二冲压头固定部7d上端面顶端与第二液压机7b输出端固定连接，第二冲压头固定部7d内圈和外圈之间形成凹槽，第二冲压头活动部7e与上述凹槽滑动配合，第二冲压头活动部7e顶部围绕轴线均匀设置若干导向螺栓7f,导向螺栓7f顶端与第二冲压头固定部7d上端面间隙配合，复位弹簧7g套设在导向螺栓7f上并介于第二冲压头活动部7e和第二冲压头活动部7e上端面之间，第二冲压头活动部7e内壁形状可与铜杯宽端周壁贴合，初始状态下第二冲压头活动部7e底部低于第二冲压头固定部7d底部，第二冲压头固定部7d底部为与铜杯所需圆弧形上缘形状契合的环形凹陷部，第二冲压承台7a与控制器电连接。

导向杆7c与第二液压机7b间隙配合处、导向螺栓7f与第二冲压头固定部7d间隙配合处均设有导套，第二冲压承台7a朝向铜杯来向的一端设有均匀的弧形过渡面，便于铜杯底部与第二冲压承台7a顶部抵接。控制器通过控制第二液压机7b驱动第二冲压头固定部7d和第二冲压头活动部7e一同向着铜杯靠近。第二冲压头活动部7e首先包裹在铜杯暴露在定位通孔1c外的宽端周壁外围，然后随着第二冲压头固定部7d的继续下行，导向螺栓7f沿着轴线方向上行，复位弹簧7g被第二冲压头固定部7d上端面和第二冲压头活动部7e顶面压缩，第二冲压头固定部7d底端环形凹陷部挤压铜杯上缘，铜杯周壁因为有第二冲压头活动部7e的包裹因此只能向内翻折呈圆弧形且头部抵接在铜帽上将铜杯内的蜡丸、胶套、铜帽固定在铜杯内。然后随着第二液压机7b的复位，第二冲压头固定部7d和第二冲压头活动部7e一同上升，复位弹簧7g辅助第二冲压头活动部7e在第二冲压头固定部7d的凹槽内下滑，而第二冲压头活动部7e顶端的导向螺栓7f又会阻止第二冲压头活动部7e完全掉出。

所述钉梢插接机构8包括有第五振动上料组件8a、第二手指气缸8b和钉梢夹爪8c；第五振动上料组件8a设置在旋转工作台1b的第七工位处，第五振动上料组件8a运动方向沿旋转工作台1b径向设置，第二手指气缸8b固定安装在第五振动上料组件8a活动端上，第二手指气缸8b相向设置在第二手指气缸8b的端部，第二手指气缸8b水平设置，第二手指气缸8b中部为与钉梢外壁契合的凹陷部，第五振动上料组件8a、第二手指气缸8b与控制器电连接。

钉梢夹爪8c内壁优选增设柔性胶垫，增大和钉梢的摩擦力。控制器通过第二液压机7b驱动钉梢夹爪8c相互靠近或远离，钉梢夹爪8c相互靠近时其中部凹陷部贴合钉梢外壁将其夹紧。

所述下料机构9包括有直线传输机构9a、第二机械臂9b、第三手指气缸9c和阀芯夹爪9d；直线传输机构9a和第二机械臂9b设置在旋转工作台1b的第八工位处，第二机械臂9b包括有竖直方向和沿旋转工作台1b的径向两个运动方向，第三手指气缸9c固定安装在第二机械臂9b活动部上，阀芯夹爪9d相向设置在第三手指气缸9c端部，阀芯夹爪9d结构形状与铜杯上料机构2的夹紧部结构形状相同。

所述直线传输机构9a为带式直线传输机，所述第二机械臂9b为笛卡尔机器人，包括有竖直和沿旋转工作台1b径向两个运动方向；控制器通过第二机械臂9b运送第三手指气缸9c和阀芯夹爪9d，又通过控制第三手指气缸9c驱动阀芯夹爪9d夹住旋转工作台1b上完成组装的节温阀阀芯露在定位通孔1c上的铜杯宽端将其搬运到直线传输机构9a上借助直线传输机构9a移走，然后收集起来进行后续的组装工序。

本发明的工作原理：

设备所组装的汽车节温器阀芯包括有蜡丸、铜杯、胶套、铜帽、以及钉梢这五个零件，其中蜡丸还需要进行一次冲孔作业，铜杯需要一次对杯缘处进行向内的翻折。

组装作业开始时，控制器发送信号给位于第一工位处的铜杯上料机构2将铜杯放入到分度盘机构1的旋转工作台1b上的定位通孔1c内，受到定位通孔1c内圈的倒角的作用铜杯可以准确地与定位通孔1c轴线对齐。

控制器发送信号给分度盘机构1上的分度盘1a,分度盘1a收到信号后驱动旋转工作台1b上的定位通孔1c带着铜杯旋转到第二工位。控制器发送信号给位于第二工位的蜡丸放置机构3,蜡丸放置机构3收到信号后将蜡丸放入到分度盘机构1上的铜杯内。

控制器驱动分度盘1a驱使旋转工作台1b继续旋转到第三工位，铜杯底部被蜡丸冲孔机构4承托。控制器发送信号给蜡丸冲孔机构4,蜡丸冲孔机构4收到信号后驱动其上端工作部下行对铜杯内的蜡丸进行冲压使蜡丸中心处压出沉孔，并保证蜡丸不会随着上端一同离开铜杯。

控制器发送信号给分度盘1a,分度盘1a驱动旋转工作台1b旋转到第四工位。控制器发送信号给位于第四工位处的胶套插接机构5,胶套插接机构5收到信号后将胶套底端插入蜡丸的沉孔内，并使胶套上部宽端搭接在蜡丸顶端。

控制器发送信号给分度盘1a,分度盘1a驱动旋转工作台1b旋转到第五工位。控制器发送信号给位于第五工位处的的铜帽组装机构6,铜帽组装机构6收到信号后将铜帽盖在胶套顶端且周壁与铜杯上部内壁贴合。

然后控制器发送信号给分度盘1a,分度盘1a驱动旋转工作台1b旋转到第六工位，铜杯底部被杯沿翻折机构7底部承托。控制器发送信号给位于第六工位的杯沿翻折机构7,杯沿翻折机构7收到信号后对铜杯上缘进行两步冲压，杯沿翻折机构7的工作部下行，杯沿翻折机构7的工作部的固定部分先将铜杯露在定位通孔1c上方的杯壁包裹住，然后随着杯沿翻折机构7工作部的继续下行其活动部分压到铜杯上缘将上缘向内翻折形成圆弧状，铜杯上缘将铜帽顶部固定住使其不能脱离铜杯进而将内部的蜡丸、胶套一起固定住。

控制器发送信号给分度盘1a,分度盘1a驱动旋转工作台1b旋转到第七工位。控制器发送信号给位于第七工位的钉梢插接机构8,钉梢插接机构8收到信号后将钉梢从铜帽顶端的通孔处插入到铜杯内部，受到胶套的挤压作用钉梢在蜡丸未融化状态下不会轻易从铜杯内掉出。

控制器发送信号给分度盘1a,分度盘1a驱动旋转工作台1b旋转到第八工位。控制器发送信号给位于第八工位的下料机构9，下料机构9收到信号后将完成组装的阀芯取出。

因受到定位通孔1c的固定作用铜杯无法做径向偏移，只有旋转和上升这两个自由度，又因所有工序都是沿着轴线方向发生作用，所以仅需要将各工位对准定位通孔1c即可方便实现精确定位。而所有工位的工作部又仅需要在竖直和旋转工作台1b的径向方向移动所以定位也很容易实现。

Claims (9)

1.一种汽车节温器阀芯自动组装设备，其特征在于，包括有分度盘机构（1）、铜杯上料机构（2）、蜡丸放置机构（3）、蜡丸冲孔机构（4）、胶套插接机构（5）、铜帽组装机构（6）、杯沿翻折机构（7）、钉梢插接机构（8）、下料机构（9）和控制器，其中分度盘机构（1）包括有分度盘（1a）、旋转工作台（1b）和定位通孔（1c）；

旋转工作台（1b）可旋转地设置在分度盘（1a）上，定位通孔（1c）围绕旋转工作台（1b）轴线均匀设置在旋转工作台（1b）上，定位通孔（1c）内圈设置有向下倾斜的倒角，铜杯上料机构（2）、蜡丸放置机构（3）、蜡丸冲孔机构（4）、胶套插接机构（5）、铜帽组装机构（6）、杯沿翻折机构（7）、钉梢插接机构（8）和下料机构（9）分别作为第一至第八工位依次围绕分度盘机构（1）设置且工作端分别与旋转工作台（1b）上的定位通孔（1c）位置对应，铜杯上料机构（2）、蜡丸放置机构（3）、胶套插接机构（5）、铜帽组装机构（6）、钉梢插接机构（8）均包含结构相同的上料组件，分度盘机构（1）的分度盘（1a）、铜杯上料机构（2）、蜡丸放置机构（3）、蜡丸冲孔机构（4）、胶套插接机构（5）、铜帽组装机构（6）、杯沿翻折机构（7）、钉梢插接机构（8）和下料机构（9）均与控制器电连接；

所述杯沿翻折机构（7）包括有第二冲压承台（7a）、第二液压机（7b）、导向杆（7c）、第二冲压头固定部（7d）、第二冲压头活动部（7e）、导向螺栓（7f）和复位弹簧（7g）；第二冲压承台（7a）和第二液压机（7b）设置在旋转工作台（1b）的第六工位处，当铜杯运动到第二冲压承台（7a）处时底部与第二冲压承台（7a）上端面抵接，第二液压机（7b）工作端位于定位通孔（1c）正上方，若干导向杆（7c）围绕第二冲压头固定部（7d）轴线方向垂直设置在第二冲压头固定部（7d）上端，导向杆（7c）上端与第二冲压承台（7a）顶板间隙配合，导向杆（7c）顶端还设有限位螺栓，第二冲压头固定部（7d）由上端面、轴线垂直于上端面的外圈和内圈等三个部分组成，第二冲压头固定部（7d）上端面顶端与第二液压机（7b）输出端固定连接，第二冲压头固定部（7d）内圈和外圈之间形成凹槽，第二冲压头活动部（7e）与上述凹槽滑动配合，第二冲压头活动部（7e）顶部围绕轴线均匀设置若干导向螺栓（7f）,导向螺栓（7f）顶端与第二冲压头固定部（7d）上端面间隙配合，复位弹簧（7g）套设在导向螺栓（7f）上并介于第二冲压头活动部（7e）和第二冲压头活动部（7e）上端面之间，第二冲压头活动部（7e）内壁形状可与铜杯宽端周壁贴合，初始状态下第二冲压头活动部（7e）底部低于第二冲压头固定部（7d）底部，第二冲压头固定部（7d）底部为与铜杯所需圆弧形上缘形状契合的环形凹陷部，第二冲压承台（7a）与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车节温器阀芯自动组装设备，其特征在于，所述铜杯上料机构（2）包括有第一振动上料组件（2a）、第一手指气缸（2b）和铜杯夹爪（2c）；第一振动上料组件（2a）设置在分度盘机构（1）边第一工位处，第一振动上料组件（2a）运动方向沿旋转工作台（1b）的径向设置，第一手指气缸（2b）固定安装在第一振动上料组件（2a）的活动端上，铜杯夹爪（2c）相向设置在第一手指气缸（2b）的活动端上，铜杯夹爪（2c）上设有与铜杯宽端贴合的凹陷部，第一振动上料组件（2a）、第一手指气缸（2b）与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种汽车节温器阀芯自动组装设备，其特征在于，所述第一振动上料组件（2a）同其他工位的上料组件结构完全相同，第一振动上料组件（2a）包括有振动上料器（2a1）和第一机械臂（2a2）,振动上料器（2a1）放置在旋转工作台（1b）外围处，第一机械臂（2a2）设置在振动上料器（2a1）和旋转工作台（1b）之间，第一手指气缸（2b）与第一机械臂（2a2）的活动端固定连接，振动上料器（2a1）和第一机械臂（2a2）和控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种汽车节温器阀芯自动组装设备，其特征在于，所述蜡丸放置机构（3）包括有第二振动上料组件（3a）、第一三爪气缸（3b）和蜡丸夹爪（3c）；第二振动上料组件（3a）设置在旋转工作台（1b）的第二工位处，第二振动上料组件（3a）运动方向沿旋转工作台（1b）径向设置，第一三爪气缸（3b）固定安装在第二振动上料组件（3a）活动端上，蜡丸夹爪（3c）围绕第一三爪气缸（3b）轴线地固定安装在蜡丸夹爪（3c）的端部上，蜡丸夹爪（3c）内壁为直径不大于蜡丸直径的凹腔，第二振动上料组件（3a）、第一三爪气缸（3b）与控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的一种汽车节温器阀芯自动组装设备，其特征在于，所述蜡丸冲孔机构（4）包括有第一冲压承台（4a）、第一液压机（4b）、支撑柱（4c）、挡板（4d）和第一冲压头（4e）；第一冲压承台（4a）和第一液压机（4b）一同设置在旋转工作台（1b）的第三工位处，当铜杯运动到第三工位处时底部与第一冲压承台（4a）顶部抵接，第一液压机（4b）工作部设置在定位通孔（1c）正上方，支撑柱（4c）围绕第一液压机（4b）轴线垂直固定安装在第一液压机（4b）下端面，第一液压机（4b）另一端与挡板（4d）垂直连接，第一冲压头（4e）顶部与第一液压机（4b）输出端固定连接，第一冲压头（4e）上端与支撑柱（4c）间隙配合，第一冲压头（4e）下端与挡板（4d）间隙配合,第一冲压头（4e）轴线与第一液压机（4b）轴线共线均朝向定位通孔（1c），第一液压机（4b）与控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种汽车节温器阀芯自动组装设备，其特征在于，所述胶套插接机构（5）包括有第三振动上料组件（5a）、第二三爪气缸（5b）和胶套夹爪（5c）；第三振动上料组件（5a）设置在旋转工作台（1b）的第四工位处，第三振动上料组件（5a）运动方向沿旋转工作台（1b）径向设置，第二三爪气缸（5b）固定安装在第三振动上料组件（5a）的活动端上，胶套夹爪（5c）相向设置地固定安装在第二三爪气缸（5b）的端部，胶套夹爪（5c）外壁与胶套顶部沉孔的内壁契合，胶套夹爪（5c）的三个组成部分相互之间最近的时候形成的截面直径小于胶套顶部沉孔的直径，第三振动上料组件（5a）、第二三爪气缸（5b）与控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的一种汽车节温器阀芯自动组装设备，其特征在于，所述铜帽组装机构（6）包括有第四振动上料组件（6a）、第三三爪气缸（6b）和铜帽夹爪（6c）；第四振动上料组件（6a）设置在旋转工作台（1b）的第五工位处，第四振动上料组件（6a）运动方向沿旋转工作台（1b）径向设置，第三三爪气缸（6b）固定安装在第四振动上料组件（6a）活动端上，铜帽夹爪（6c）相向设置地与第三三爪气缸（6b）的端部固定连接，铜帽夹爪（6c）相互靠近时可插入到铜帽的通孔内，铜帽夹爪（6c）外壁形状与铜帽的通孔内壁形状契合，铜帽夹爪（6c）底部为直径略大于上部的凸缘，第四振动上料组件（6a）、第三三爪气缸（6b）与控制器电连接。

8.根据权利要求1所述的一种汽车节温器阀芯自动组装设备，其特征在于，所述钉梢插接机构（8）包括有第五振动上料组件（8a）、第二手指气缸（8b）和钉梢夹爪（8c）；第五振动上料组件（8a）设置在旋转工作台（1b）的第七工位处，第五振动上料组件（8a）运动方向沿旋转工作台（1b）径向设置，第二手指气缸（8b）固定安装在第五振动上料组件（8a）活动端上，第二手指气缸（8b）相向设置在第二手指气缸（8b）的端部，第二手指气缸（8b）水平设置，第二手指气缸（8b）中部为与钉梢外壁契合的凹陷部，第五振动上料组件（8a）、第二手指气缸（8b）与控制器电连接。

9.根据权利要求1所述的一种汽车节温器阀芯自动组装设备，其特征在于，所述下料机构（9）包括有直线传输机构（9a）、第二机械臂（9b）、第三手指气缸（9c）和阀芯夹爪（9d）；直线传输机构（9a）和第二机械臂（9b）设置在旋转工作台（1b）的第八工位处，第二机械臂（9b）包括有竖直方向和沿旋转工作台（1b）的径向两个运动方向，第三手指气缸（9c）固定安装在第二机械臂（9b）活动部上，阀芯夹爪（9d）相向设置在第三手指气缸（9c）端部，阀芯夹爪（9d）结构形状与铜杯上料机构（2）的夹紧部结构形状相同。

Images