CN112894349A - 一种球阀管件自动装配设备及其装配检测方法 - Google Patents

Abstract

一种球阀管件自动装配设备及其装配检测方法，设备包括工作台和控制该球阀管件自动装配设备的控制装置，该工作台上设有受转盘电机驱动的圆形工位转盘；所述的圆形工位转盘上设有若干个工位，每个工位上均设有与球阀管件相适配的工装夹具，所述圆形工位转盘的周围按序依次环设有配件上料机构、垫圈进料装配机构、阀杆进料装配机构、阀杆检测机构、球阀阀芯进料装配机构、阀盖点胶机构、阀体阀盖组装机构、以及成品下料机构。本发明大量采用了自动化的机械实现了阀体、垫圈、阀杆、阀芯和阀盖的装配及检测等功能，减少作业场地，节省了大量的人工和生产成本，极大的提高了生产力，产品的一致性和合格率得到有效提升。

Description

一种球阀管件自动装配设备及其装配检测方法

技术领域

本发明涉及球阀的生产装配领域，尤其是一种球阀管件自动装配设备及其装配检测方法。

背景技术

管件是将管子连接成管路的零件，其在管道系统中起到连接、控制、变向、分流、密封、支撑等作用。常见的管件按照管路分支可分为二通管、三通管和四通管等，按照管子方向一般分为直通管和弯通管等，改变管子管径的管件分为变径管、异径弯头和支管台等，用于管件固定的有托架、支架和卡环等。

球阀是用于化工行业、燃气输送及城市燃气供应、自来水供应的管路中一种常用阀门，其结构简单、开关可靠、使用寿命长，在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用。因此，在上述领域中被广泛应用。

在一些特殊的空间中，需要用到球阀，实现管路的转弯和开关功能。例如申请人在先申请的专利申请号为：201921276881.4，公开了一种弯管球阀，将球阀阀芯设置在弯管阀体的转弯处，同时将阀杆、圆形旋盖等控制部件安装在弯管阀体的的侧面，因此该弯管球阀的高度约等于弯管阀体的直径，相较于现有的球阀高度更低，能够安装在狭小且低矮的空间，实现管路的转弯和开关功能，且具备良好的密封性能，确保使用时的可靠性。

但是这类球阀，结构上更加复杂，零部件更加多，安装难度更大。尴尬的是，现有的生产加工技术中，全过程一般由人工组装并进行人工检测。因此，在自动化、智能化高度发展的今天，传统的人工装配效率十分低下，装配质量不稳定，且检测不到位，经常导致不合格品混入合格品中发出，导致客户的投诉不断。同时也会严重制约了管件产品的大规模生产，在劳动力日益紧缺的今天，工人劳动成本越来越高，使得公司制作成本较大，不利于公司长期生产和发展。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种球阀管件自动装配设备及其装配检测方法。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种球阀管件自动装配设备，包括工作台和控制该球阀管件自动装配设备的控制装置，该工作台上设有受转盘电机驱动的圆形工位转盘；

所述的圆形工位转盘上设有若干个工位，每个工位上均设有与球阀管件相适配的工装夹具，所述圆形工位转盘的周围按序依次环设有配件上料机构、垫圈进料装配机构、阀杆进料装配机构、阀杆检测机构、球阀阀芯进料装配机构、阀盖点胶机构、阀体阀盖组装机构、以及成品下料机构；

所述的工装夹具包括阀体工装夹具和阀盖工装夹具；

所述的配件上料机构包括有红外线人体感应装置和配件检测机构；

所述的垫圈进料装配机构包括垫圈振动进料盘、与垫圈振动进料盘连接的双轨式垫圈自动进料道、以及垫圈取放装配装置；

所述的阀杆进料装配机构包括阀杆振动进料盘、与阀杆振动进料盘连接的阀杆自动进料道、用于夹取阀杆自动进料道上阀杆的阀杆中转装置、以及阀杆取放装配装置；

所述的阀杆检测机构包括红外线检测装置，该红外线检测装置设置在所述阀体工装夹具的正上方；

所述的球阀阀芯进料装配机构包括球阀阀芯振动进料盘、与球阀阀芯振动进料盘连接的阀芯自动进料道、用于夹取阀芯自动进料道上球阀阀芯的阀芯中转装置、阀芯取放装配装置、以及设置在阀芯中转装置与工装夹具之间的活动式阀芯限位装置；

所述的阀盖点胶机构包括阀盖点胶器、以及用于驱动阀盖工装夹具上阀盖进行转动的阀盖转动装置；

所述的阀体阀盖组装机构包括阀盖夹取翻装装置、以及阀盖定位压装装置、以及阀盖阀体旋紧装置；

所述的成品下料机构紧靠所述的配件上料机构，且所述的成品下料机构和配件上料机构均位于所述红外线人体感应装置的感应区域内。

作为优选，所述的阀体工装夹具包括固定在工作台上的阀体工装基座，所述阀体工装基座上开设有竖向主定位槽，所述阀体工装基座的侧壁上开设有若干个与竖向主定位槽相通并用于适配阀体的接头孔；

所述阀盖工装夹具包括固定在工作台上并开设有活动腔的阀盖工装基座、以及转动设置在活动腔中并用于支撑阀盖的阀盖转动支撑座，所述的阀盖工装基座与阀盖转动支撑座之间的容纳间隙，所述的阀盖转动支撑座的上端开设有拧槽。

作为优选，所述的双轨式垫圈自动进料道包括垫圈进料道驱动器、以及受垫圈进料道驱动器驱动的双轨进料道；

所述的垫圈取放装配装置包括设置在工作台上的第一固定支架、设置在第一固定支架上的第一竖向驱动气缸、受第一竖向驱动气缸驱动的第一竖向平台、设置在第一竖向驱动气缸上的两个垫圈吸盘气缸、设置在第一固定支架上的第一纵向驱动气缸、以及受第一纵向驱动气缸驱动并能够与所述双轨进料道对接连通的限位挡条；

所述限位挡条包括两个与垫圈形状相适配的暂存槽，所述暂存槽的上端设有与所述垫圈吸盘气缸一一对应的垫圈取放口；

所述限位挡条的一侧设有与所述暂存槽一一对应的垫圈检测装置。

所述的阀杆自动进料道包括阀杆进料道驱动器、以及受阀杆进料道驱动器驱动的阀杆进料道；

所述的阀杆中转装置包括第一纵向直线运动机构、受第一纵向直线运动机构驱动的第一换向电机、安装在第一换向电机上的第一阀杆夹紧气缸、以及受第一阀杆夹紧气缸驱动并用于夹取阀杆的第一阀杆夹臂组件；

所述的阀杆取放装配装置包括设置在工作台上的第二固定支架、设置在第二固定支架上的第二竖向驱动气缸、受第二竖向驱动气缸驱动的第二竖向平台、设置在第二竖向平台上的第二纵向驱动气缸、受第二纵向驱动气缸驱动的纵向支撑架、铰接在纵向支撑架上的曲线驱动气缸、受曲线驱动气缸驱动的曲线摆动架、安装在曲线摆动架上的第二阀杆夹紧气缸、以及受第二阀杆夹紧气缸驱动并用于装配阀杆的第二阀杆夹臂组件。

作为优选，所述的阀芯自动进料道包括阀芯进料道驱动器、以及受阀芯进料道驱动器驱动的阀芯进料道；

所述的阀芯中转装置包括阀芯旋转夹紧气缸、受阀芯旋转夹紧气缸驱动并用于夹取阀芯的阀芯夹臂组件；

所述的阀芯取放装配装置包括第二纵向直线运动机构、受第二纵向直线运动机构驱动的竖向支撑架、以及固定在竖向支撑架上的阀芯吸盘气缸；

所述的活动式阀芯限位装置包括由两个限位夹板、以及作用于两个限位夹板的夹板夹紧气缸，两个限位夹板之间形成与阀芯相适配的限位通道。

作为优选，所述的阀盖转动装置包括设置在工作台上的第三固定支架、设置在第三固定支架上的第三竖向驱动气缸、受第三竖向驱动气缸驱动的第三竖向平台、设置在第三竖向平台上的第一转动电机、受第一转动电机驱动的第一螺丝刀；

所述的阀盖点胶器包括第三纵向驱动气缸、受第三纵向驱动气缸驱动的点胶器，所述的点胶器与阀盖工装夹具上的阀盖形成可接触连接。

作为优选，所述的阀盖夹取翻装装置包括设置在工作台上的第四固定支架、设置在第四固定支架上的第四竖向驱动气缸、受第四竖向驱动气缸驱动的第四竖向平台、设置在第四竖向平台上的第一横向直线运动机构、受第一横向直线运动机构驱动的第一竖向微调驱动气缸、受第一竖向微调驱动气缸驱动的阀盖旋转夹紧气缸、以及受阀盖旋转夹紧气缸驱动并用于夹取阀盖的阀盖夹臂组件；

所述的阀盖定位压装装置包括设置在工作台上的第五固定支架、设置在第五固定支架上的第五竖向驱动气缸、受第五竖向驱动气缸驱动的第五竖向平台、设置在第五竖向平台上的第二横向直线运动机构、受第二横向直线运动机构驱动的第二竖向微调驱动气缸、以及受第二竖向微调驱动气缸驱动的竖向压杆组件；

所述的阀盖阀体旋紧装置包括设置在工作台上的第六固定支架、设置在第六固定支架上的第六竖向驱动气缸、受第六竖向驱动气缸驱动的第六竖向平台、设置在第六竖向平台上的第二转动电机、以及受第二转动电机驱动的第二螺丝刀。

作为优选，所述的成品下料机构紧靠所述的配件上料机构，且所述的成品下料机构和配件上料机构均位于所述红外线人体感应装置的感应区域内。

作为优选，所述的红外线人体感应装置包括左支撑柱和右支撑柱、以及设置在左支撑柱上的红外线发生器和设置在右支撑柱上的红外线接收器。

本发明还提供了一种球阀管件自动装配检测方法，适用于如上所述的球阀管件自动装配设备，包括：

步骤一，将管体放置到人工安全上料机构所对应工位的阀体工装夹具上，将阀盖放置到人工安全上料机构所对应工位的阀盖工装夹具上，放置后圆形工位转盘转动一个工位；

步骤二，垫圈振动进料盘将垫圈按序输送至双轨式垫圈自动进料道中，垫圈取放装配装置单次夹取双轨式垫圈自动进料道中的两个垫圈，并同时将两个垫圈分别装配至对应工位中的阀体和阀盖中，装配后圆形工位转盘转动一个工位；

步骤三，阀杆振动进料盘将阀杆按序输送至阀杆自动进料道中，阀杆中转装置启动将阀杆自动进料道末端的阀杆夹取并实现换向和移动，之后阀杆取放装配装置夹取阀杆中转装置上的阀杆并将阀杆预装配至阀体内；

步骤四，阀杆完成预装配后，阀杆取放装配装置再多次敲击阀杆，且敲击幅度逐渐加大，以使得阀杆移动至最终的安装位置，接着圆形工位转盘转动一个工位；

步骤五，阀杆检测机构启动并对与对应工位上装配有阀杆的阀体进行检测，以检测阀杆是否装配到位，检测信息反馈至控制装置且设备不停机，检测后圆形工位转盘转动一个工位；

步骤六，球阀阀芯振动进料盘将阀杆按序输送至阀芯自动进料道中，阀芯中转装置启动将阀芯自动进料道末端的球阀阀芯夹取并实现换向移动，之后阀芯取放装配装置夹取阀芯中转装置上的阀芯并在活动式阀芯限位装置辅助下将阀芯按照特定角度装配至阀体内，球阀阀芯装配完成后圆形工位转盘转动一个工位；

步骤七，阀盖转动装置启动以驱动阀盖工装夹具上阀盖进行转动，同时阀盖点胶器启动并靠近对应工位上的阀盖，通过阀盖点胶器将胶水均匀涂覆到阀盖的外壁上，接着圆形工位转盘转动一个工位；

步骤八，阀盖夹取翻装装置启动，夹取阀盖工装夹具中的阀盖并将阀盖翻转装配至阀盖工装夹具中的阀体上；接着阀盖定位压装装置启动将阀盖与阀体压合，使得阀盖上的胶水能够附着至阀体上；然后阀盖阀体旋紧装置启动，将阀盖与阀体拧紧在一起，阀盖阀体装配完成后圆形工位转盘转动一个工位；

步骤九，将不合格的产品和合格产品区分下料，下料后圆形工位转盘直接转动一个工位，开始下一轮循环工作。

本发明的有益效果在于：提供球阀管件自动装配设备及其装配检测方法，大量采用了自动化的机械实现了阀体、垫圈、阀杆、阀芯和阀盖的装配及检测等功能，减少作业场地，节省了大量的人工和生产成本，极大的提高了生产力，产品的一致性和合格率得到有效提升。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是工装夹具的爆炸示意图。

图4是垫圈进料装配机构（第一纵向驱动气缸伸出）的结构示意图。

图5是垫圈进料装配机构（第一纵向驱动气缸缩回）的结构示意图。

图6是限位挡条的结构示意图。

图7是阀杆进料装配机构的结构示意图。

图8是阀杆进料装配机构另一角度的结构示意图。

图9是阀杆检测机构（不包括活动式阀芯限位装置）的结构示意图。

图10是活动式阀芯限位装置的原理示意图。

图11是阀盖点胶机构的结构示意图。

图12是阀盖夹取翻装装置的结构示意图。

图13是阀盖定位压装装置的结构示意图。

图14是阀盖阀体旋紧装置的结构示意图。

图15是球阀管件的爆炸示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

参照图1～图15，一种球阀管件自动装配设备，包括工作台1和控制该球阀管件自动装配设备的控制装置（图中未表示），该工作台1上设有受转盘电机驱动的圆形工位转盘2；

所述的圆形工位转盘2上设有若干个工位，每个工位上均设有与球阀管件相适配的工装夹具3，所述圆形工位转盘2的周围按序依次环设有配件上料机构、垫圈进料装配机构5、阀杆进料装配机构6、阀杆检测机构7、球阀阀芯进料装配机构8、阀盖点胶机构9、阀体阀盖组装机构10、以及成品下料机构；

所述的工装夹具3包括阀体工装夹具11和阀盖工装夹具12；

所述的配件上料机构包括有红外线人体感应装置和配件检测机构13；

所述的垫圈进料装配机构5包括垫圈振动进料盘14、与垫圈振动进料盘14连接的双轨式垫圈自动进料道、以及垫圈取放装配装置；

所述的阀杆进料装配机构6包括阀杆振动进料盘15、与阀杆振动进料盘15连接的阀杆自动进料道、用于夹取阀杆自动进料道上阀杆的阀杆中转装置、以及阀杆取放装配装置；

所述的阀杆检测机构7包括红外线检测装置16，该红外线检测装置16设置在所述阀体工装夹具11的正上方；

所述的球阀阀芯进料装配机构8包括球阀阀芯振动进料盘17、与球阀阀芯振动进料盘17连接的阀芯自动进料道、用于夹取阀芯自动进料道上球阀阀芯的阀芯中转装置、阀芯取放装配装置、以及设置在阀芯中转装置与工装夹具之间的活动式阀芯限位装置；

所述的阀盖点胶机构9包括阀盖点胶器、以及用于驱动阀盖工装夹具12上阀盖进行转动的阀盖转动装置；

所述的阀体阀盖组装机构10包括阀盖夹取翻装装置19、以及阀盖定位压装装置20、以及阀盖阀体旋紧装置21；

所述的成品下料机构紧靠所述的配件上料机构，且所述的成品下料机构和配件上料机构均位于所述红外线人体感应装置的感应区域内。

为了更好的支撑阀盖和阀体，本实施例提供了一种优选结构，具体为：所述的阀体工装夹具11包括固定在工作台1上的阀体工装基座22，所述阀体工装基座22上开设有竖向主定位槽23，所述阀体工装基座22的侧壁上开设有若干个与竖向主定位槽23相通并用于适配阀体的接头孔24；竖向主定位槽23和接头孔24的设置，可以更好的适配和定位弯转的阀体，且接头孔24有多个，以适配不同形状的阀体。另外，阀盖在点胶时需要实现转动功能，因此所述阀盖工装夹具12包括固定在工作台1上并开设有活动腔的阀盖工装基座25、以及转动设置在活动腔中并用于支撑阀盖的阀盖转动支撑座26，所述的阀盖工装基座25与阀盖转动支撑座26之间的容纳间隙，所述的阀盖转动支撑座26的上端开设有拧槽27。将螺丝刀插入拧槽27，转动螺丝刀，即可将阀盖转动支撑座26和阀盖一起转动。

为了使得阀体、阀盖在组装后具备更好的密封效果、以及对球阀阀芯起到更好的支撑保护作用，在产品的设计结构中就采用双垫圈的方式，即阀体、阀盖中分别装配有垫圈，球阀阀芯装入后其两侧均能够抵在垫圈上。因此，在传统的人工装配方式下，需要工作人员手动进行两次安装，费时费力，效率极其低下。为了解决人工安装中所存在的缺陷，本实施例提供了一种优选的垫圈进料装配机构5，具体为：所述的双轨式垫圈自动进料道包括垫圈进料道驱动器28、以及受垫圈进料道驱动器28驱动的双轨进料道29；所述的垫圈取放装配装置包括设置在工作台1上的第一固定支架30、设置在第一固定支架30上的第一竖向驱动气缸31、受第一竖向驱动气缸31驱动的第一竖向平台32、设置在第一竖向驱动气缸31上的两个垫圈吸盘气缸33、设置在第一固定支架30上的第一纵向驱动气缸34、以及受第一纵向驱动气缸34驱动并能够与所述双轨进料道29对接连通的限位挡条35；所述限位挡条35包括两个与垫圈形状相适配的暂存槽36，所述暂存槽36的上端设有与所述垫圈吸盘气缸33一一对应的垫圈取放口37；所述限位挡条35的一侧设有与所述暂存槽一一对应的垫圈检测装置38。采用本实施例所提供的垫圈进料装配机构5，一是垫圈能够自动按特定角度形状行进至双轨进料道29中；二是单次同步进两个垫圈，以满足阀盖和阀体的需求；三是限位挡条35与垫圈吸盘气缸33协同配合，使得垫圈吸盘气缸33能够单次吸取两个垫圈，并移动至安装位置后，自动将两个垫圈分别装配至阀体和阀盖中。

众所周知，在球阀中，无论是直管球阀还是弯管球阀，管道与阀杆大都呈垂直交叉分布，现有的人工安装方式步骤为：用手或是工具夹住阀杆并将阀杆向下伸入至管道中，到达预定深度后再横向移动以使得阀杆插入至阀杆孔中，实现预装配，由于手或工具的干涉，单次动作肯定无法装配到位，往往在预装配之后再用手和工具多次敲击阀杆的尾部，使之进一步的插入至阀杆孔中直至装配到位。但是，由于是人工操作，产品的一致性很难保证，且狭小的管道空间操作起来十分不便，容易让人焦躁不安，致使生产效率很低。为了解决人工安装阀杆中所存在的缺陷，本实施例结合仿生学原理，提供了一种优选的阀杆进料装配机构6，具体为：参照图7、图8（图中虚线为第一阀杆夹紧气缸43和第一阀杆夹臂组件44的始末位置示意线条），所述的阀杆自动进料道包括阀杆进料道驱动器39、以及受阀杆进料道驱动器39驱动的阀杆进料道40；所述的阀杆中转装置包括第一纵向直线运动机构41、受第一纵向直线运动机构41驱动的第一换向电机42、安装在第一换向电机42上的第一阀杆夹紧气缸43、以及受第一阀杆夹紧气缸43驱动并用于夹取阀杆的第一阀杆夹臂组件44；所述的阀杆取放装配装置包括设置在工作台1上的第二固定支架45、设置在第二固定支架45上的第二竖向驱动气缸46、受第二竖向驱动气缸46驱动的第二竖向平台47、设置在第二竖向平台47上的第二纵向驱动气缸48、受第二纵向驱动气缸48驱动的纵向支撑架49、铰接在纵向支撑架49上的曲线驱动气缸50、受曲线驱动气缸50驱动的曲线摆动架51、安装在曲线摆动架51上的第二阀杆夹紧气缸52、以及受第二阀杆夹紧气缸52驱动并用于装配阀杆的第二阀杆夹臂组件53。采用本实施例所提供的阀杆进料装配机构6，一是阀杆能够自动按特定角度形状行进至阀杆自动进料道中；二是通过阀杆中转装置实现阀杆的换向移动；三是利用阀杆取放装配装置实现阀杆预装配至阀体中；四是利用曲线驱动气缸50、曲线摆动架51、第二阀杆夹臂组件53等配件的协同配合，实现多次敲击阀杆的动作，以使得阀杆精准移动至最终的安装位置。

球阀阀芯，其形状近似球形，但是为了实现开闭和流量调节，因此需要设置开口，较为常见的是平面开口，呈180度对称分布，以接通管体。根据球阀阀芯的结构特点，本实施例提供了一种能够实现球阀阀芯自动进料、装配的机构，具体为：所述的阀芯自动进料道包括阀芯进料道驱动器54、以及受阀芯进料道驱动器54驱动的阀芯进料道55；所述的阀芯中转装置包括阀芯旋转夹紧气缸56、受阀芯旋转夹紧气缸56驱动并用于夹取阀芯的阀芯夹臂组件57；所述的阀芯取放装配装置包括第二纵向直线运动机构58、受第二纵向直线运动机构58驱动的竖向支撑架59、以及固定在竖向支撑架59上的阀芯吸盘气缸60；所述的活动式阀芯限位装置包括由两个限位夹板61、以及作用于两个限位夹板61的夹板夹紧气缸62，两个限位夹板61之间形成与阀芯相适配的限位通道63。通过阀芯自动进料道，使得球阀阀芯能够按照特定方向自动移动至阀芯进料道55的末端；接着通过阀芯中转装置，夹取球阀阀芯并实现换向移动；然后利用阀芯吸盘气缸60将球阀阀芯吸取，并移动至对应工位的阀体处，此时通过限位夹板61的限位作用，使得球阀阀芯能够按照特定角度装配至阀体中；若此时阀芯吸盘气缸60上的球阀阀芯的角度不正确，则会与限位夹板61干涉，而无法实现装配。

在球阀的生产过程中，一般需要在球阀上涂胶（例如厌氧胶、耐落胶），以提升整体的性能。现有技术中，胶水的涂覆都是人工通过注射器实现的，存在涂覆不均匀等诸多缺陷。为了解决人工涂胶所存在的缺陷，本实施例提供了一种全自动涂胶机构，其需要配合特殊结构的阀盖工装夹具12，具体为：所述的阀盖转动装置包括设置在工作台1上的第三固定支架64、设置在第三固定支架64上的第三竖向驱动气缸65、受第三竖向驱动气缸65驱动的第三竖向平台66、设置在第三竖向平台66上的第一转动电机67、受第一转动电机67驱动的第一螺丝刀68；所述的阀盖点胶器包括第三纵向驱动气缸69、受第三纵向驱动气缸69驱动的点胶器18，所述的点胶器18与阀盖工装夹具12上的阀盖形成可接触连接。使用时，阀盖转动装置与阀盖工装夹具12上的拧槽27配合，启动后即可使得阀盖转动支撑座26相对阀盖工装基座25转动，从而一并带动阀盖转动支撑座26上的阀盖实现转动功能；与此同时，阀盖点胶器在气缸的作用下靠近阀盖并将胶水挤出、涂覆到正在转动中的阀盖上，实现自动均匀点胶功能。

经过上述操作后，垫圈、阀杆、阀芯、胶水等配件已经按照既定要求装配至阀盖或阀体上了，之后就需要将阀盖与阀体装配，形成完整成品。根据产品特性，在此提供一种优选的自动化的阀体阀盖组装机构10，具体为：所述的阀盖夹取翻装装置19包括设置在工作台1上的第四固定支架70、设置在第四固定支架70上的第四竖向驱动气缸71、受第四竖向驱动气缸71驱动的第四竖向平台72、设置在第四竖向平台72上的第一横向直线运动机构73、受第一横向直线运动机构73驱动的第一竖向微调驱动气缸74、受第一竖向微调驱动气缸74驱动的阀盖旋转夹紧气缸75、以及受阀盖旋转夹紧气缸75驱动并用于夹取阀盖的阀盖夹臂组件76；所述的阀盖定位压装装置20包括设置在工作台1上的第五固定支架77、设置在第五固定支架77上的第五竖向驱动气缸78、受第五竖向驱动气缸78驱动的第五竖向平台79、设置在第五竖向平台79上的第二横向直线运动机构80、受第二横向直线运动机构80驱动的第二竖向微调驱动气缸81、以及受第二竖向微调驱动气缸81驱动的竖向压杆组件82；所述的阀盖阀体旋紧装置21包括设置在工作台1上的第六固定支架83、设置在第六固定支架83上的第六竖向驱动气缸84、受第六竖向驱动气缸84驱动的第六竖向平台85、设置在第六竖向平台85上的第二转动电机86、以及受第二转动电机86驱动的第二螺丝刀87。使用时，通过阀盖夹取翻装装置19将阀盖夹取、翻装，并预装配至阀体上；接着阀盖定位压装装置20启动，使得竖向压杆组件82与与阀盖或/和阀体抵住并施加压力，使得两者之间能够更加紧密的连接，并使得涂覆的胶水充分流动；最后阀盖阀体旋紧装置21启动，通过第二螺丝刀87将阀盖与阀体彻底旋紧在一起，形成完整的球阀管件。

本发明中，阀体、阀盖和成品的上下料暂时还是采用人工形式，之后会通过自动化机构以实现完全自动化的操作。在人工上下料的情况下，为了保证操作人员的安全，配备了安全机构。具体的，所述的红外线人体感应装置包括左支撑柱88和右支撑柱89、以及设置在左支撑柱88上的红外线发生器91和设置在右支撑柱89上的红外线接收器90。进一步的，所述的成品下料机构紧靠所述的配件上料机构，且所述的成品下料机构和配件上料机构均位于所述红外线人体感应装置的感应区域内。

球阀管件的配件有阀体92、阀盖93、垫圈94、阀杆95、球阀阀芯96、胶水等。

本发明还提供了一种球阀管件自动装配检测方法，适用于如上所述的球阀管件自动装配设备，包括：

步骤一，将管体放置到人工安全上料机构所对应工位的阀体工装夹具11上，将阀盖放置到人工安全上料机构所对应工位的阀盖工装夹具12上，放置后圆形工位转盘2转动一个工位；

步骤二，垫圈振动进料盘14将垫圈按序输送至双轨式垫圈自动进料道中，垫圈取放装配装置单次夹取双轨式垫圈自动进料道中的两个垫圈，并同时将两个垫圈分别装配至对应工位中的阀体和阀盖中，装配后圆形工位转盘2转动一个工位；

步骤三，阀杆振动进料盘15将阀杆按序输送至阀杆自动进料道中，阀杆中转装置启动将阀杆自动进料道末端的阀杆夹取并实现换向和移动，之后阀杆取放装配装置夹取阀杆中转装置上的阀杆并将阀杆预装配至阀体内；

步骤四，阀杆完成预装配后，阀杆取放装配装置再多次敲击阀杆，且敲击幅度逐渐加大，以使得阀杆移动至最终的安装位置，接着圆形工位转盘2转动一个工位；

步骤五，阀杆检测机构7启动并对与对应工位上装配有阀杆的阀体进行检测，以检测阀杆是否装配到位，检测信息反馈至控制装置且设备不停机，检测后圆形工位转盘2转动一个工位；

步骤六，球阀阀芯振动进料盘17将阀杆按序输送至阀芯自动进料道中，阀芯中转装置启动将阀芯自动进料道末端的球阀阀芯夹取并实现换向移动，之后阀芯取放装配装置夹取阀芯中转装置上的阀芯并在活动式阀芯限位装置辅助下将阀芯按照特定角度装配至阀体内，球阀阀芯装配完成后圆形工位转盘2转动一个工位；

步骤七，阀盖转动装置启动以驱动阀盖工装夹具12上阀盖进行转动，同时阀盖点胶器启动并靠近对应工位上的阀盖，通过阀盖点胶器将胶水均匀涂覆到阀盖的外壁上，接着圆形工位转盘2转动一个工位；

步骤八，阀盖夹取翻装装置19启动，夹取阀盖工装夹具12中的阀盖并将阀盖翻转装配至阀盖工装夹具12中的阀体上；接着阀盖定位压装装置20启动将阀盖与阀体压合，使得阀盖上的胶水能够附着至阀体上；然后阀盖阀体旋紧装置21启动，将阀盖与阀体拧紧在一起，阀盖阀体装配完成后圆形工位转盘2转动一个工位；

步骤九，将不合格的产品和合格产品区分下料，下料后圆形工位转盘2直接转动一个工位，开始下一轮循环工作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种球阀管件自动装配设备，其特征在于：包括工作台和控制该球阀管件自动装配设备的控制装置，该工作台上设有受转盘电机驱动的圆形工位转盘；

所述的圆形工位转盘上设有若干个工位，每个工位上均设有与球阀管件相适配的工装夹具，所述圆形工位转盘的周围按序依次环设有配件上料机构、垫圈进料装配机构、阀杆进料装配机构、阀杆检测机构、球阀阀芯进料装配机构、阀盖点胶机构、阀体阀盖组装机构、以及成品下料机构；

所述的工装夹具包括阀体工装夹具和阀盖工装夹具；

所述的配件上料机构包括有红外线人体感应装置和配件检测机构；

所述的垫圈进料装配机构包括垫圈振动进料盘、与垫圈振动进料盘连接的双轨式垫圈自动进料道、以及垫圈取放装配装置；

所述的阀杆进料装配机构包括阀杆振动进料盘、与阀杆振动进料盘连接的阀杆自动进料道、用于夹取阀杆自动进料道上阀杆的阀杆中转装置、以及阀杆取放装配装置；

所述的阀杆检测机构包括红外线检测装置，该红外线检测装置设置在所述阀体工装夹具的正上方；

所述的球阀阀芯进料装配机构包括球阀阀芯振动进料盘、与球阀阀芯振动进料盘连接的阀芯自动进料道、用于夹取阀芯自动进料道上球阀阀芯的阀芯中转装置、阀芯取放装配装置、以及设置在阀芯中转装置与工装夹具之间的活动式阀芯限位装置；

所述的阀盖点胶机构包括阀盖点胶器、以及用于驱动阀盖工装夹具上阀盖进行转动的阀盖转动装置；

所述的阀体阀盖组装机构包括阀盖夹取翻装装置、以及阀盖定位压装装置、以及阀盖阀体旋紧装置；

所述的成品下料机构紧靠所述的配件上料机构，且所述的成品下料机构和配件上料机构均位于所述红外线人体感应装置的感应区域内。

2.根据权利要求1所述的球阀管件自动装配设备，其特征在于：所述的阀体工装夹具包括固定在工作台上的阀体工装基座，所述阀体工装基座上开设有竖向主定位槽，所述阀体工装基座的侧壁上开设有若干个与竖向主定位槽相通并用于适配阀体的接头孔；

所述阀盖工装夹具包括固定在工作台上并开设有活动腔的阀盖工装基座、以及转动设置在活动腔中并用于支撑阀盖的阀盖转动支撑座，所述的阀盖工装基座与阀盖转动支撑座之间的容纳间隙，所述的阀盖转动支撑座的上端开设有拧槽。

3.根据权利要求1所述的球阀管件自动装配设备，其特征在于：所述的双轨式垫圈自动进料道包括垫圈进料道驱动器、以及受垫圈进料道驱动器驱动的双轨进料道；

所述的垫圈取放装配装置包括设置在工作台上的第一固定支架、设置在第一固定支架上的第一竖向驱动气缸、受第一竖向驱动气缸驱动的第一竖向平台、设置在第一竖向驱动气缸上的两个垫圈吸盘气缸、设置在第一固定支架上的第一纵向驱动气缸、以及受第一纵向驱动气缸驱动并能够与所述双轨进料道对接连通的限位挡条；

所述限位挡条包括两个与垫圈形状相适配的暂存槽，所述暂存槽的上端设有与所述垫圈吸盘气缸一一对应的垫圈取放口；

所述限位挡条的一侧设有与所述暂存槽一一对应的垫圈检测装置。

4.根据权利要求1所述的球阀管件自动装配设备，其特征在于：所述的阀杆自动进料道包括阀杆进料道驱动器、以及受阀杆进料道驱动器驱动的阀杆进料道；

所述的阀杆中转装置包括第一纵向直线运动机构、受第一纵向直线运动机构驱动的第一换向电机、安装在第一换向电机上的第一阀杆夹紧气缸、以及受第一阀杆夹紧气缸驱动并用于夹取阀杆的第一阀杆夹臂组件；

所述的阀杆取放装配装置包括设置在工作台上的第二固定支架、设置在第二固定支架上的第二竖向驱动气缸、受第二竖向驱动气缸驱动的第二竖向平台、设置在第二竖向平台上的第二纵向驱动气缸、受第二纵向驱动气缸驱动的纵向支撑架、铰接在纵向支撑架上的曲线驱动气缸、受曲线驱动气缸驱动的曲线摆动架、安装在曲线摆动架上的第二阀杆夹紧气缸、以及受第二阀杆夹紧气缸驱动并用于装配阀杆的第二阀杆夹臂组件。

5.根据权利要求1所述的球阀管件自动装配设备，其特征在于：所述的阀芯自动进料道包括阀芯进料道驱动器、以及受阀芯进料道驱动器驱动的阀芯进料道；

所述的阀芯中转装置包括阀芯旋转夹紧气缸、受阀芯旋转夹紧气缸驱动并用于夹取阀芯的阀芯夹臂组件；

所述的阀芯取放装配装置包括第二纵向直线运动机构、受第二纵向直线运动机构驱动的竖向支撑架、以及固定在竖向支撑架上的阀芯吸盘气缸；

所述的活动式阀芯限位装置包括由两个限位夹板、以及作用于两个限位夹板的夹板夹紧气缸，两个限位夹板之间形成与阀芯相适配的限位通道。

6.根据权利要求1所述的球阀管件自动装配设备，其特征在于：所述的阀盖转动装置包括设置在工作台上的第三固定支架、设置在第三固定支架上的第三竖向驱动气缸、受第三竖向驱动气缸驱动的第三竖向平台、设置在第三竖向平台上的第一转动电机、受第一转动电机驱动的第一螺丝刀；

所述的阀盖点胶器包括第三纵向驱动气缸、受第三纵向驱动气缸驱动的点胶器，所述的点胶器与阀盖工装夹具上的阀盖形成可接触连接。

7.根据权利要求1所述的球阀管件自动装配设备，其特征在于：所述的阀盖夹取翻装装置包括设置在工作台上的第四固定支架、设置在第四固定支架上的第四竖向驱动气缸、受第四竖向驱动气缸驱动的第四竖向平台、设置在第四竖向平台上的第一横向直线运动机构、受第一横向直线运动机构驱动的第一竖向微调驱动气缸、受第一竖向微调驱动气缸驱动的阀盖旋转夹紧气缸、以及受阀盖旋转夹紧气缸驱动并用于夹取阀盖的阀盖夹臂组件；

所述的阀盖定位压装装置包括设置在工作台上的第五固定支架、设置在第五固定支架上的第五竖向驱动气缸、受第五竖向驱动气缸驱动的第五竖向平台、设置在第五竖向平台上的第二横向直线运动机构、受第二横向直线运动机构驱动的第二竖向微调驱动气缸、以及受第二竖向微调驱动气缸驱动的竖向压杆组件；

所述的阀盖阀体旋紧装置包括设置在工作台上的第六固定支架、设置在第六固定支架上的第六竖向驱动气缸、受第六竖向驱动气缸驱动的第六竖向平台、设置在第六竖向平台上的第二转动电机、以及受第二转动电机驱动的第二螺丝刀。

8.根据权利要求1所述的球阀管件自动装配设备，其特征在于：所述的成品下料机构紧靠所述的配件上料机构，且所述的成品下料机构和配件上料机构均位于所述红外线人体感应装置的感应区域内。

9.根据权利要求1所述的球阀管件自动装配设备，其特征在于：所述的红外线人体感应装置包括左支撑柱和右支撑柱、以及设置在左支撑柱上的红外线发生器和设置在右支撑柱上的红外线接收器。

10.一种球阀管件自动装配检测方法，适用于权利要求1-9任一项所述的球阀管件自动装配设备，其特征在于，包括：

步骤一，将管体放置到人工安全上料机构所对应工位的阀体工装夹具上，将阀盖放置到人工安全上料机构所对应工位的阀盖工装夹具上，放置后圆形工位转盘转动一个工位；

步骤二，垫圈振动进料盘将垫圈按序输送至双轨式垫圈自动进料道中，垫圈取放装配装置单次夹取双轨式垫圈自动进料道中的两个垫圈，并同时将两个垫圈分别装配至对应工位中的阀体和阀盖中，装配后圆形工位转盘转动一个工位；

步骤三，阀杆振动进料盘将阀杆按序输送至阀杆自动进料道中，阀杆中转装置启动将阀杆自动进料道末端的阀杆夹取并实现换向和移动，之后阀杆取放装配装置夹取阀杆中转装置上的阀杆并将阀杆预装配至阀体内；

步骤四，阀杆完成预装配后，阀杆取放装配装置再多次敲击阀杆，且敲击幅度逐渐加大，以使得阀杆移动至最终的安装位置，接着圆形工位转盘转动一个工位；

步骤五，阀杆检测机构启动并对与对应工位上装配有阀杆的阀体进行检测，以检测阀杆是否装配到位，检测信息反馈至控制装置且设备不停机，检测后圆形工位转盘转动一个工位；

步骤六，球阀阀芯振动进料盘将阀杆按序输送至阀芯自动进料道中，阀芯中转装置启动将阀芯自动进料道末端的球阀阀芯夹取并实现换向移动，之后阀芯取放装配装置夹取阀芯中转装置上的阀芯并在活动式阀芯限位装置辅助下将阀芯按照特定角度装配至阀体内，球阀阀芯装配完成后圆形工位转盘转动一个工位；

步骤七，阀盖转动装置启动以驱动阀盖工装夹具上阀盖进行转动，同时阀盖点胶器启动并靠近对应工位上的阀盖，通过阀盖点胶器将胶水均匀涂覆到阀盖的外壁上，接着圆形工位转盘转动一个工位；

步骤八，阀盖夹取翻装装置启动，夹取阀盖工装夹具中的阀盖并将阀盖翻转装配至阀盖工装夹具中的阀体上；接着阀盖定位压装装置启动将阀盖与阀体压合，使得阀盖上的胶水能够附着至阀体上；然后阀盖阀体旋紧装置启动，将阀盖与阀体拧紧在一起，阀盖阀体装配完成后圆形工位转盘转动一个工位；

步骤九，将不合格的产品和合格产品区分下料，下料后圆形工位转盘直接转动一个工位，开始下一轮循环工作。

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