CN113414586A - 一种单向阀自动装配设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单向阀自动装配设备及方法，其中包括一种单向阀自动装配设备，包括机架，所述机架上设有用于输送单向阀的零件的送料装置，所述送料装置通过第一连接桥与传动旋转装置连通，所述传动旋转装置上设有用于夹紧阀体的夹紧定位装置，所述传动旋转装置用于将夹紧定位装置竖直旋转90°并控制旋转后的夹紧定位装置的移动；沿着夹紧定位装置的运动方向，机架上还设有用于将阀芯、弹簧、挡圈安装至阀体中的安装装置及用于将螺栓安装于阀体上的旋紧装置。

Description

一种单向阀自动装配设备及方法

技术领域

本发明涉及单向阀自动装配领域，特别涉及一种单向阀自动装配设备及方法。

背景技术

自动化装配是指有自动化机械代替人工劳动的一种装配技术，被广泛应用于生产生活中，自动化装配可以代替人类进行各种复杂、单调的工作，在工作环境复杂的情况下，自动化装配能极大的降低失误率、提高生产效率。

单向阀在日常生活中的使用十分的广泛，因此能够高效装配单向阀的设备具有迫切的需求。

现有的单向阀自动装配设备如公开号为CN109175663B的中国专利公开的一种单向阀自动装配设备，包括转台，所述转台上设有夹具和拉开机构，所述夹具包括基板，所述基板上设有阀座和按压机构，所述按压机构包括压板和滑动装置，所述滑动装置包括设置在所述基板上的滑轨，所述滑轨上设有滑块，所述滑块能在所述滑轨上滑动，所述滑块上连接一连接块，所述连接块通过一转轴与所述压板铰接，所述压板包括压板牵拉部、压板连接部和压板压头，所述转轴与所述压板连接部连接，所述压板牵拉部上设有一拉头坡面和一压板拉头，所述拉开机构用于牵动所述按压机构相对于所述阀座移动；围绕所述转台设置的多个装配检测工位和除尘工位。

又如公开号为CN207858237U的中国专利公开的一种小型单向阀全自动组装设备，包括机架，所述机架上设有转盘机构，所述转盘机构上均匀设置有至少六个工位，每个工位上均安装有壳体工装，所述工位上方依次设置有壳体上料机构、壳体定位机构、用于将弹簧堵塞组件安装在壳体上的第一装配机构、用于装配后盖的第二装配机构、不良品下料机构以及良品下料机构，所述第一装配机构上装有第一检测机构，所述第二装配机构上装有第二检测机构，所述机架内部还设有控制器，所述壳体上料机构、壳体定位机构、第一装配机构、第二装配机构、不良品下料机构、良品下料机构、第一检测机构、第二检测机构分别与所述控制器电性连接。

上述专利提供的单向阀自动装配设备，均将各装置环绕转台分布依次对单向阀进行组装，此种设备，结构复杂、安装、维修困难。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种单向阀自动装配设备及方法，单向阀自动装配设备不仅显著缩小了设备的体积，而且简化了设备的结构，单向阀装配方法简化了装配步骤，提高了装配质量。

一种单向阀自动装配设备，包括机架，所述机架上设有用于输送单向阀的零件的送料装置，所述送料装置通过第一连接桥与传动旋转装置连通，所述传动旋转装置上设有用于夹紧阀体的夹紧定位装置，所述传动旋转装置用于将夹紧定位装置竖直旋转90°并控制旋转后的夹紧定位装置的移动；

沿着夹紧定位装置的运动方向，机架上还设有用于将阀芯、弹簧、挡圈安装至阀体中的安装装置及用于将螺栓安装于阀体上的旋紧装置。

具体的，所述送料装置还包括阀芯送料电机、弹簧送料电机、挡圈送料电机、螺栓送料电机；所述阀芯送料电机、弹簧送料电机、挡圈送料电机通过第二连接桥、第三连接桥、第四连接桥与安装装置连通，螺栓送料电机通过第五连接桥与旋紧装置连通。

安装装置及旋紧装置设于夹紧定位装置上方，夹紧定位装置带着阀体旋转90°后，阀体的端部开口朝上，然后通过安装装置将阀芯、弹簧、挡圈从阀体的端部开口安装进阀体中，通过旋紧装置将螺栓安装至阀体中并旋紧。

优选的，所述送料装置包括用于输送单向阀各零件的传送带及用于将单向阀各零件推送至夹紧定位装置或安装装置或旋紧装置的推块；

所述传送带由传送电机驱动。

具体的，传送带包括：用于输送阀体的阀体传送带，用于输送阀芯的阀芯传送带，用于输送弹簧的弹簧传送带，用于输送挡圈的挡圈传送带，用于输送螺栓的螺栓传送带；

所述推块包括：用于将阀体推送至夹定位机构的阀体推块，用于将阀芯推送至安装装置的阀芯推块，用于将弹簧推送至安装装置的弹簧推块，用于将挡圈推送至安装装置的挡圈推块，用于将螺栓推送至旋紧装置的螺栓推块；

此外，阀体推块由阀体送料电机驱动，阀芯推块有阀芯送料电机驱动，弹簧推块由弹簧送料电机驱动，挡圈推块由挡圈送料电机驱动，螺栓推块由螺栓送料电机驱动。

优选的，所述夹紧定位装置包括支撑架，所述支撑架内设有用于固定阀体的定位块，所述定位块的位置由固定气缸控制；所述支撑架内还固定有用于防止阀体掉落的支撑气缸；

所述支撑架底部设有与支撑架耦合的转动轴，所述转动轴设于传动旋转装置上。

具体的，阀体推块将阀体推送至于定位块相适配的方位后，固定气缸启动并驱动定位块夹紧阀体后夹紧定位装置带着阀体竖直旋转90°使得阀体的端部开口朝上，为防止阀体掉落，设置支撑气缸为阀体提供轴向的支撑。

优选的，所述传动旋转装置包括旋转电机、滑轨，所述旋转电机用于控制转动轴的旋转，所述旋转后的夹紧定位装置在滑轨上运动。

具体的，由于转动轴与支撑架耦合，因此将转动轴竖直旋转90°，即可实现将夹紧定位装置竖直旋转90°。

优选的，所述安装装置包括固定于机架上的两个升降架，两个所述升降架之间设有沿着支撑架方向竖直运动的导向板，所述导向板上设有阀芯导向管、弹簧导向管、挡圈导向管；

所述阀芯导向管、弹簧导向管以及挡圈导向管上方设有固定板，所述固定板上与阀芯导向管、弹簧导向管、挡圈导向管相适配的方位上设有阀芯推动气缸、弹簧推动气缸、挡圈推动气缸；

所述阀芯推动气缸、弹簧推动气缸、挡圈推动气缸上分别设有同于将阀芯、弹簧、挡圈推出阀芯导向管、弹簧导向管、挡圈导向管的阀芯推杆、弹簧推杆、挡圈推杆。

具体的，当夹紧定位装置运动至阀芯导向管下方时，导向板沿着升降架下降，阀芯推动气缸启动使得阀芯推杆向下伸出，将阀芯导向管中的阀芯推进阀体中并压紧；

而后导向板沿着升降架上升，夹紧定位装置向前运动至弹簧导向管下方后，导向板沿着升降架下降，弹簧推动气缸启动使得弹簧推杆向下伸出，将弹簧导向管中的弹簧推进阀体中并压紧；

而后导向板沿着升降架上升，夹紧定位装置继续向前运动至挡圈导向管下方，导向板沿着升降架下降，挡圈推动气缸启动使得挡圈推杆向下伸出，将挡圈导向管中的挡圈推进阀体中并压紧，而后导向板沿着升降架上升。

优选的，所述旋紧装置包括机体、旋紧电机，所述机体上设有导轨，所述旋紧电机在导轨上移动，所述旋紧电机通过联轴器与齿形轴固定，所述齿形轴与定位扳手啮合，所述齿形轴与定位扳手间设有用于推动定位扳手运动的推动弹簧，所述机架上与定位扳手相适配的方位上设有螺栓放置处。

具体的，当夹紧定位装置运动至旋紧装置下方后，旋紧电机顺着导轨向下运动，旋紧电机启动，驱动定位扳手向下旋转运动将置于螺栓放置处的螺栓旋进阀体中。

一种单向阀装配方法，采用如上任一项所述的单向阀装配设备；

所述单向阀包括阀体、阀芯、弹簧、挡圈、螺栓；

所述单向阀的装配包括如下步骤：

过送料装置，将阀体输送至夹紧定位装置，将阀芯、弹簧、挡圈输送至安装装置，将螺栓输送至螺栓放置处；

夹紧定位装置将阀体夹紧后带着阀体竖直旋转90°，传动旋转装置控制旋转后的夹紧定位装置运动至安装装置；

安装装置依次将阀芯、弹簧、挡圈安装至阀体中，而后传动旋转装置控制旋转后的夹紧定位装置运动至旋紧装置；

旋紧装置将螺栓安装至阀体中并旋紧完成单向阀的装配。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

(1)通过在机架上设置送料装置、传动旋转装置、夹紧定位装置、旋紧装置的结构，在一个机器上实现了阀体的整个装配过程，此结构不仅显著减小设备的占地面积，且由于单向阀的各零件的送料彼此独立，因此能显著减小装配出错的频率。

(2)通过先将阀体水平固定于夹紧定位装置中，而后将阀体旋转使其端面开口朝上，阀体随着夹紧定位装置移动，在依次将阀芯、弹簧、挡圈、螺栓与阀体装配的过程中，阀体的位置保持相对稳定，保证了装配的质量。

附图说明

图1为本发明提供的单向阀自动装配设备的装配示意图；

图2为本发明提供的单向阀自动装配设备的另一方向的装配示意图；

图3为本发明提供的单向阀自动装配设备的部分零件装配示意图；

图4为本发明提供的单向阀自动装配设备的夹紧定位装置示意图；

图5为本发明提供的单向阀自动装配设备的安装装置示意图；

图6为本发明提供的单向阀自动装配设备的旋紧装置示意图；

图7为本发明提供的单向阀自动装配方法的步骤图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的内容做进一步说明。

如图1-6所示，单向阀自动装配设备，包括机架100，所述机架100上设有用于输送单向阀的零件的送料装置200，所述送料装置200通过第一连接桥710与传动旋转装置连通，所述传动旋转装置上设有用于夹紧阀体810的夹紧定位装置400，所述传动旋转装置用于将夹紧定位装置400竖直旋转90°并控制旋转后的夹紧定位装置400的移动；

沿着夹紧定位装置400的运动方向，机架100上还设有用于将阀芯、弹簧、挡圈安装至阀体810中的安装装置500及用于将螺栓安装于阀体810上的旋紧装置600。

具体的，所述送料装置200还包括阀芯送料电机242、弹簧送料电机243、挡圈送料电机244、螺栓送料电机245；所述阀芯送料电机242、弹簧送料电机243、挡圈送料电机244通过第二连接桥720、第三连接桥730、第四连接桥740与安装装置500连通，螺栓送料电机245通过第五连接桥750与旋紧装置600连通。

安装装置500及旋紧装置600设于夹紧定位装置400上方，夹紧定位装置400带着阀体810旋转90°后，阀体810的端部开口朝上，然后通过安装装置500将阀芯、弹簧、挡圈从阀体810的端部开口安装进阀体810中，通过旋紧装置600将螺栓安装至阀体810中并旋紧。

优选的，所述送料装置200包括用于输送单向阀各零件的传送带及用于将单向阀各零件推送至夹紧定位装置400或安装装置500或旋紧装置600的推块；

所述传送带由传送电机230驱动。

具体的，传送带包括：用于输送阀体810的阀体传送带211，用于输送阀芯的阀芯传送带212，用于输送弹簧的弹簧传送带213，用于输送挡圈的挡圈传送带214，用于输送螺栓的螺栓传送带215；

所述推块包括：用于将阀体810推送至夹紧定位装置400的阀体推块221，用于将阀芯推送至安装装置500的阀芯推块222，用于将弹簧推送至安装装置500的弹簧推块223，用于将挡圈推送至安装装置500的挡圈推块224，用于将螺栓推送至旋紧装置600的螺栓推块225；

此外，阀体推块221由阀体送料电机241驱动，阀芯推块222有阀芯送料电机242驱动，弹簧推块223由弹簧送料电机243驱动，挡圈推块224由挡圈送料电机244驱动，螺栓推块225由螺栓送料电机245驱动。

优选的，所述夹紧定位装置400包括支撑架410，所述支撑架410内设有用于固定阀体810的定位块420，所述定位块420的位置由固定气缸430控制；所述支撑架410内还固定有用于防止阀体810掉落的支撑气缸440；

所述支撑架410底部设有与支撑架410耦合的转动轴450，所述转动轴450设于传动旋转装置上。

具体的，阀体推块221将阀体810推送至于定位块420相适配的方位后，固定气缸430启动并驱动定位块420夹紧阀体810后夹紧定位装置400带着阀体810竖直旋转90°使得阀体810的端部开口朝上，为防止阀体810掉落，设置支撑气缸440为阀体810提供轴向的支撑。

优选的，所述传动旋转装置包括旋转电机、滑轨320，所述旋转电机用于控制转动轴450的旋转，所述旋转后的夹紧定位装置400在滑轨320上运动。

具体的，由于转动轴450与支撑架410耦合，因此将转动轴450竖直旋转90°，即可实现将夹紧定位装置400竖直旋转90°。

优选的，所述安装装置500包括固定于机架100上的两个升降架510，两个所述升降架510之间设有沿着升降架510方向竖直运动的导向板520，所述导向板520上设有阀芯导向管531、弹簧导向管541、挡圈导向管551；

所述阀芯导向管531、弹簧导向管541以及挡圈导向管551上方设有固定板560，所述固定板560上与阀芯导向管531、弹簧导向管541、挡圈导向管551相适配的方位上设有阀芯推动气缸532、弹簧推动气缸542、挡圈推动气缸552；

所述阀芯推动气缸532、弹簧推动气缸542、挡圈推动气缸552上分别设有同于将阀芯、弹簧、挡圈推出阀芯导向管531、弹簧导向管541、挡圈导向管551的阀芯推杆533、弹簧推杆543、挡圈推杆553。

具体的，当夹紧定位装置400运动至阀芯导向管531下方时，导向板520沿着升降架510下降，阀芯推动气缸532启动使得阀芯推杆533向下伸出，将阀芯导向管531中的阀芯推进阀体810中并压紧；

而后导向板520沿着升降架510上升，夹紧定位装置400向前运动至弹簧导向管541下方后，导向板520沿着升降架510下降，弹簧推动气缸542启动使得弹簧推杆543向下伸出，将弹簧导向管541中的弹簧推进阀体810中并压紧；

而后导向板520沿着升降架510上升，夹紧定位装置400继续向前运动至挡圈导向管551下方，导向板520沿着升降架510下降，挡圈推动气缸552启动使得挡圈推杆553向下伸出，将挡圈导向管551中的挡圈推进阀体810中并压紧，而后导向板520沿着升降架510上升。

优选的，所述旋紧装置600包括机体610、旋紧电机620，所述机体610上设有导轨630，所述旋紧电机620在导轨630上移动，所述旋紧电机620通过联轴器640与齿形轴650固定，所述齿形轴650与定位扳手660啮合，所述齿形轴650与定位扳手660间设有用于推动定位扳手660运动的推动弹簧670，所述机架100上与定位扳手660相适配的方位上设有螺栓放置处。

具体的，当夹紧定位装置400运动至旋紧装置600下方后，旋紧电机620顺着导轨630向下运动，旋紧电机620启动，驱动定位扳手660向下旋转运动，将置于螺栓放置处的螺栓旋进阀体810中。

一种单向阀装配方法，采用如上任一项所述的单向阀装配设备；

所述单向阀包括阀体810、阀芯、弹簧、挡圈、螺栓；

如图7所示，所述单向阀的装配包括如下步骤：

S100将阀体810、阀芯、弹簧、挡圈、螺栓依次置于阀体传送带211、阀芯传送带212、弹簧传送带213、挡圈传送带214、螺栓传送带215的入口处；

S200启动传送电机230，阀体传送带211将阀体810输送至第一连接桥710与阀体传送带211的交界处，阀芯传送带212将阀芯输送至第二连接桥720与阀芯传送带212的交界处，弹簧传送带213将弹簧输送至第三连接桥730与弹簧传送带213的交界处，挡圈传送带214将挡圈输送至第四连接桥740与挡圈传送带214的交界处，螺栓传送带215将螺栓输送至第五连接桥750与螺栓传送带215的交界处；

S300启动各送料电机，阀体送料电机241驱动阀体推块221经第一连接桥710将阀体810推送至夹紧定位装置400内，阀芯送料电机242将阀芯经第二连接桥720推送至导向板520并落入阀芯导向管531，弹簧送料电机243将弹簧经第三连接桥730推送至导向板520并落入弹簧导向管541，挡圈送料电机244将挡圈经第四连接桥740推送至导向板520并落入挡圈导向管551，螺栓送料电机245将螺栓经第五连接桥750推送至螺栓放置处；

S400启动夹紧定位装置400，固定气缸430的活塞杆推动定位块420夹紧阀体810，而后支撑气缸440的活塞杆顶住阀体810的一个端面，给予阀体810一个轴向的支撑；

S500启动传动旋转装置，旋转电机驱动转动轴450带着夹紧定位装置400和阀体810竖直向上旋转90°，使得阀体810的端面开口朝上，而后夹紧定位装置400沿着滑轨320向前运动；

S600当夹紧定位装置400运动至阀芯导向管531下方时，导向板520沿着升降架510下降，阀芯推动气缸532启动使得阀芯推杆533向下伸出，将阀芯导向管531中的阀芯推进阀体810中并压紧；

而后导向板520沿着升降架510上升，夹紧定位装置400向前运动至弹簧导向管541下方后，导向板520沿着升降架510下降，弹簧推动气缸542启动使得弹簧推杆543向下伸出，将弹簧导向管541中的弹簧推进阀体810中并压紧；

而后导向板520沿着升降架510上升，夹紧定位装置400继续向前运动至挡圈导向管551下方，导向板520沿着升降架510下降，挡圈推动气缸552启动使得挡圈推杆553向下伸出，将挡圈导向管551中的挡圈推进阀体810中并压紧，而后导向板520沿着升降架510上升；

S700当夹紧定位装置400运动至旋紧装置600下方后，旋紧电机620顺着导轨630向下运动，旋紧电机620启动，驱动定位扳手660向下旋转运动将置于螺栓放置处的螺栓旋进阀体810中，单向阀装配完成；

S800旋转电机驱动转动轴450带着夹紧定位装置400和装配完成的单向阀复位，支撑气缸440将装配完成的单向阀推出。

Claims (7)

1.一种单向阀自动装配设备，包括机架，其特征在于：所述机架上设有用于输送单向阀的零件的送料装置，所述送料装置通过第一连接桥与传动旋转装置连通，所述传动旋转装置上设有用于夹紧阀体的夹紧定位装置，所述传动旋转装置用于将夹紧定位装置竖直旋转90°并控制旋转后的夹紧定位装置的移动；

沿着夹紧定位装置的运动方向，机架上还设有用于将阀芯、弹簧、挡圈安装至阀体中的安装装置及用于将螺栓安装于阀体上的旋紧装置。

2.根据权利要求1所述的单向阀自动装配设备，其特征在于：所述送料装置包括用于输送单向阀各零件的传送带及用于将单向阀各零件推送至夹紧定位装置或安装装置或旋紧装置的推块；

所述传送带由传送电机驱动。

3.根据权利要求1所述的单向阀自动装配设备，其特征在于：所述夹紧定位装置包括支撑架，所述支撑架内设有用于固定阀体的定位块，所述定位块的位置由固定气缸控制；所述支撑架内还固定有用于防止阀体掉落的支撑气缸；

所述支撑架底部设有与支撑架耦合的转动轴，所述转动轴设于传动旋转装置上。

4.根据权利要求3所述的单向阀自动装配设备，其特征在于：所述传动旋转装置包括旋转电机、滑轨，所述旋转电机用于控制转动轴的旋转，所述旋转后的夹紧定位装置在滑轨上运动。

5.根据权利要求1所述的单向阀自动装配设备，其特征在于：所述安装装置包括固定于机架上的两个升降架，两个所述升降架之间设有沿着支撑架方向竖直运动的导向板，所述导向板上设有阀芯导向管、弹簧导向管、挡圈导向管；

所述阀芯导向管、弹簧导向管以及挡圈导向管上方设有固定板，所述固定板上与阀芯导向管、弹簧导向管、挡圈导向管相适配的方位上设有阀芯推动气缸、弹簧推动气缸、挡圈推动气缸；

所述阀芯推动气缸、弹簧推动气缸、挡圈推动气缸上分别设有同于将阀芯、弹簧、挡圈推出阀芯导向管、弹簧导向管、挡圈导向管的阀芯推杆、弹簧推杆、挡圈推杆。

6.根据权利要求1所述的单向阀自动装配设备，其特征在于：所述旋紧装置包括机体、旋紧电机，所述机体上设有导轨，所述旋紧电机在导轨上移动，所述旋紧电机通过联轴器与齿形轴固定，所述齿形轴与定位扳手啮合，所述齿形轴与定位扳手间设有用于推动定位扳手运动的推动弹簧，所述机架上与定位扳手相适配的方位上设有螺栓放置处。

7.一种单向阀装配方法，其特征在于：采用如权利要求1-6任一项所述的单向阀装配设备；

所述单向阀包括阀体、阀芯、弹簧、挡圈、螺栓；

所述单向阀的装配包括如下步骤：

通过送料装置，将阀体输送至夹紧定位装置，将阀芯、弹簧、挡圈输送至安装装置，将螺栓输送至螺栓放置处；

夹紧定位装置将阀体夹紧后带着阀体竖直旋转90°，传动旋转装置控制旋转后的夹紧定位装置运动至安装装置；

安装装置依次将阀芯、弹簧、挡圈安装至阀体中，而后传动旋转装置控制旋转后的夹紧定位装置运动至旋紧装置；

旋紧装置将螺栓安装至阀体中并旋紧完成单向阀的装配。

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