CN114043429B - 一种阀门零件自动装配设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阀门零件自动装配设备，包括夹具，用于固定阀体；供料筒用于向阀体提供密封圈，供料筒位于阀体上方，供料筒内存放一列密封圈，密封圈可落至阀体密封圈槽内。压料组件用于将最下层的密封圈压紧于供料筒内，压料组件的中心柱位于供料筒内且与供料筒共轴心，中心柱上设有沿径向外延的托板；滑筒套装于中心柱的外侧，滑筒上铰接压杆，压杆的另一端安装压轮；滑筒可沿中心柱下行，直至压杆由托板顶起至水平状态，使压轮抵接于密封圈的内侧而压紧该密封圈，等待下一次供料；第一驱动件可驱动滑筒上下移动。本发明的装配过程稳定可靠，装配效率高。

Description

一种阀门零件自动装配设备

技术领域

本发明属于自动化设备技术领域，具体涉及一种阀门零件自动装配设备。

背景技术

闸阀是一种常用的工业用阀门，闸阀的启闭件是闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全关。如图1所示，其主要包括阀体1、密封圈2、阀盖3、阀杆4、阀板5、操动机构等部分组成，闸阀的组装大都是用手工进行，需要依次装配密封圈、阀板、阀盖、操动机构等。

阀门自动化组装设备，例如专利公告号CN107081598B公开了一种汽车阀门阀体的自动组装设备及其组装方法，包括阀体组装基座和顺时针安装在阀体组装基座周围的阀体本体送料装置、阀体密封圈组装装置、阀体进气部件组装装置、进气部件密封圈组装装置、阀瓣组装装置、阀体检测装置和阀体搬运移动装置；采用上述方案大大减轻了工人装配汽车阀门阀体的劳动强度，提高了工作效率，增强了安全性，稳定可靠。

常规的阀门密封圈上料装置采用吸盘或者手指气缸，然而由于阀门密封圈为软性材质，且密封圈的直径大、宽度小、质量轻，吸盘的吸附面积小，难以可靠地抓取密封圈，使用手指气缸也难以准确地抓取密封圈。如果采用常规的弹夹式上料机构，由于密封圈直径大且呈软性，推送过程中会产生变形，无法准确可靠地将密封圈上料至槽体内。而上述专利的阀门密封圈安装结构是在阀体密封圈顶出单元与阀体密封圈套取单元的配合下套在密封圈套杆上，阀体密封圈水平垂直移动单元将阀体密封圈移动到待组装的阀体本体上方，阀体密封圈安装单元将阀体密封圈安装到阀体本体上。该装配方式密封圈在多个器件上转移，动作冗繁，装配节拍长，工作效率有待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种阀门零件自动装配设备，以解决阀门装配过程中对阀体与阀盖之间安装密封圈时，密封圈抓取困难，装配动作冗繁、节拍长，工作效率不高的问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种阀门零件自动装配设备，包括：

夹具，用于固定阀体，所述阀体的顶部设有密封圈槽；

供料筒，用于向所述阀体提供密封圈，所述供料筒位于所述阀体上方，所述供料筒内存放一列紧贴筒内壁的密封圈，所述密封圈可落至所述密封圈槽内；

压料组件，用于将最下层的密封圈压紧于所述供料筒内，所述压料组件包括：

中心柱，位于所述供料筒内且与所述供料筒共轴心，所述中心柱上设有沿径向外延的托板；

滑筒，套装于所述中心柱的外侧，所述滑筒上铰接压杆，所述压杆的另一端安装压轮；所述滑筒可沿所述中心柱下行，直至所述压杆由所述托板顶起至水平状态，使所述压轮抵接于密封圈的内侧而压紧密封圈，等待下一次供料；

第一驱动件，用于驱动所述滑筒上下移动，所述滑筒安装于所述第一驱动件的输出端。

优选的，还包括第二驱动件，用于驱动所述压料组件整体上下移动，使所述压料组件移出所述供料筒外、或者伸入所述供料筒内。

优选的，所述第二驱动件为气缸，所述第二驱动件的活塞杆上安装支撑块，所述支撑块的底部固定安装所述中心柱与所述第一驱动件。

优选的，所述滑筒的下侧设有连接耳，所述压杆的端部铰接于所述连接耳上。

优选的，所述托板上安装随动轮，所述随动轮的顶部与所述托板的顶面平齐，所述随动轮局部凸出于所述托板外从而与所述压杆之间滚动摩擦。

优选的，所述托板的顶部边缘处设有圆角，所述随动轮的局部凸出于所述圆角外。

优选的，所述供料筒内还设有配重环，所述配重环压于最上层的密封圈上。

优选的，所述配重环的内环直径小于所述密封圈的内圈直径。

优选的，所述夹具安装于输送机构上，所述输送机构间歇性地将所述夹具输送至所述供料筒的下方。

本发明的有益效果是：

本发明将密封圈暂存于供料筒内，并且由压料组件压紧最下层的密封圈，装配时，将阀体移动至供料筒的正下方，然后压料组件松开密封圈，将最下层的密封圈自由下料至阀体顶部的密封圈槽内，再由压料组件压紧供料筒内最下层的密封圈，实现密封圈的快速上料。

其中压料组件的滑筒由第一驱动件驱动，沿着中心柱上下滑动，当滑筒向上移动时，滑筒外铰接的压杆向下倾斜，压轮不接触密封圈；当滑筒向下移动时，压杆在中心柱的托板承托作用下由变为水平状，从而使压杆端部的压轮压紧密封圈，本发明的压料组件取代常用的吸盘和手指气缸，装配过程稳定可靠，且密封圈直接装配于阀体上，不需要在多个中间零件之间转移，动作节拍快，工作效率高。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的阀门结构示意图；

图2是本发明的侧视结构示意图；

图3是本发明的压料组件压紧密封圈的结构示意图；

图4是本发明的压料组件松开密封圈的结构示意图。

图中标记为：1.阀体；2.密封圈；3.阀盖；4.阀杆；5.阀板；6.机架；7.输送机构；8.夹具；9.供料筒；10.压料组件；11.第二驱动件；12.腔体；13.法兰槽；14.密封圈槽；15.支撑架；16.支撑块；17.第一驱动件；18.中心柱；19.滑筒；20.压杆；21.托板；22.连接耳；23.压轮；24.配重环；25.随动轮。

具体实施方式

实施例1

如图2至图4所示，一种阀门零件自动装配设备，包括机架6、输送机构7、夹具8、供料筒9、压料组件10和第二驱动件11。

输送机构7可选用输送带或者转盘。夹具8安装于输送机构7上，用于装配阀门零件时固定阀体1。夹具8内设有用于定位阀体1的腔体12，阀体1放置于腔体12内。夹具8的顶部设有法兰槽13，阀体1顶部的法兰边定位于该法兰槽13内。阀体1的顶部还设有密封圈槽14，密封圈2可放置于密封圈槽14内，便于后续在阀体1上方装配阀盖3时压紧密封圈2。

请参考图2，机架6上安装支撑架15，支撑架15上安装第二驱动件11，第二驱动件11为气缸，第二驱动件11的活塞杆上安装支撑块16，支撑块16的底部安装压料组件10，第二驱动件11用于驱动压料组件10整体上下移动。当压料组件10升起时被移出供料筒9外，便于将一列密封圈从供料筒9上方放入供料筒9内；压料组件10降下时伸入供料筒9内，压紧最下层的密封圈，实现对密封圈间歇性落料。

供料筒9用于向阀体1提供密封圈2，供料筒9的顶部和底部均敞口，供料筒9内存放一列紧贴筒内壁的密封圈2，阀体1可由输送机构输送至供料筒9的正下方，便于将密封圈2逐一地上料至阀体的密封圈槽14内。

当阀体1从供料筒9的下方移走时，压料组件10将最下层的密封圈2压紧于供料筒9内，从而支撑其上方的密封圈，防止待上料的密封圈从供料筒内滑落。

请参考图3和图4，压料组件10包括第一驱动件17、中心柱18、滑筒19和压杆20。

第一驱动件17和中心柱18固定于支撑块16的下方，中心柱18可伸入供料筒9内且与供料筒9共轴心，中心柱18上设有沿径向外延的托板21，托板21可设置于中心柱18的底部。

第一驱动件17用于驱动滑筒19上下移动，第一驱动件17可选用气缸或者直线滑台等其他驱动装置，滑筒19安装于第一驱动件17的输出端。

滑筒19套装于中心柱18的外侧，滑筒19的下侧以中心对称的方式设置四个连接耳22，每个连接耳22上均安装压杆20，压杆20的一端铰接于连接耳22上，另一端安装压轮23。

常态下，滑筒19被第一驱动件17向上拉升，压杆20的压轮端在重力作用下自然倾斜地下垂，不对密封圈施加压力；在上一个阀体的密封圈装配好且移走阀体前，滑筒19由第一驱动件17向下推压而沿中心柱18下行，直至压杆20由托板21顶起至水平状态，此时压轮23抵接于最下层密封圈的内侧而压紧该密封圈，防止密封圈从供料筒9内滑落，然后移走阀体1，并且等待下一次供料。

上述过程中，托板21有两个作用，一方面可以向上抵推压杆20而使压杆旋转至水平状态，从而使压轮23压紧密封圈；另一方面，托板21还对滑筒9的下移量起到了物理限位的作用，使压杆20正好旋转至水平状态后停止动作。

由于密封圈的质量较小，当压轮23挤压最下层的密封圈时，为了防止其上方的密封圈沿着供料筒9向上移动，在供料筒9内最上层的密封圈上还放置一个配重环24，配重环24压于密封圈上，避免密封圈在供料筒9内移动。

配重环24的内环直径小于密封圈的内圈直径，因此当供料筒9内的密封圈用完时，压轮23无法压住配重环24的内壁，起到了防错效果，避免上错料。

本实施例的工作原理为：

密封圈上料：在供料筒9下方放置一水平的台架(图中未示出)，用于临时支撑密封圈。第二驱动件11将压料组件10升起至供料筒9外的上方，然后将多个密封圈2沿纵向排列的方式放置于供料筒9内；

预压密封圈：第二驱动件11将压料组件10放入供料筒9内，第一驱动件17驱动滑筒19沿着中心柱18下移，直至压杆20抵接于中心柱底部的托板21上时，滑筒19停止移动，此时压杆20旋转至水平状态，其端部的压轮23抵接于最下层的密封圈上，将该密封圈压紧于供料筒9的内壁上，然后移走台板；

阀体上料：将阀体1放置于夹具8的腔体内定位好，输送机构7将夹具8输送至供料筒9的正下方后暂停，使密封圈与密封圈槽14对齐；

密封圈上料以及装配：第一驱动件17驱动滑筒19沿着中心柱18向上移动，使压杆20的铰接端上移，压杆20呈倾斜状远离密封圈，其对密封圈的压力消失，最下层的密封圈自由落至下方的阀体的密封圈槽14内，输送机构7将夹具8和阀体1从供料筒9下方输送走，以便进行下一道装配工序，例如使用机械手将阀板5插入阀体1内，然后将阀盖3装配于阀体1上，进而使阀盖4与阀体1共同压紧密封圈2，再用螺栓锁紧阀盖3与阀体1的法兰边；

再次压紧密封圈：第一驱动件17再次驱动滑筒19沿着中心柱18下移，直至压杆20抵接于中心柱18底部的托板21上时，滑筒19停止移动，此时压杆20端部的压轮23压紧最下层的密封圈，等待下一个装配节拍且不断循环。

实施例2

为了在频繁动作过程中减轻托板21对压杆20造成的磨损，本实施例在实施例1的基础上，托板21上安装随动轮25，随动轮25局部凸出于托板21外，从而与压杆20之间滚动摩擦，减小托板21与压杆20之间的摩擦力。随动轮25的顶部与托板21的顶面平齐，因此随动轮25不会凸出于托板21的上方而干涉水平状态的压杆20。

托板21的顶部边缘处设有圆角，随动轮25的局部凸出于圆角外，圆角避让随动轮25，为随动轮25提供与压杆的接触空间。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阀门零件自动装配设备，其特征在于，包括：

夹具，用于固定阀体，所述阀体的顶部设有密封圈槽；

供料筒，用于向所述阀体提供密封圈，所述供料筒位于所述阀体上方，所述供料筒内存放一列紧贴筒内壁的密封圈，所述密封圈可落至所述密封圈槽内；在所述供料筒下方放置用于临时支撑密封圈的水平的台板；

压料组件，用于将最下层的密封圈压紧于所述供料筒内，所述压料组件包括：

中心柱，位于所述供料筒内且与所述供料筒共轴心，所述中心柱上设有沿径向外延的托板；

滑筒，套装于所述中心柱的外侧，所述滑筒上铰接压杆，所述压杆的另一端安装压轮；所述滑筒可沿所述中心柱下行，直至所述压杆由所述托板顶起至水平状态，使所述压轮抵接于密封圈的内侧而压紧该密封圈，等待下一次供料；

第一驱动件，用于驱动所述滑筒上下移动，所述滑筒安装于所述第一驱动件的输出端；

其中，在上一个阀体的密封圈装配好且移走阀体前，所述滑筒由所述第一驱动件向下推压而沿中心柱下行，直至所述压杆由所述托板顶起至水平状态，此时所述压轮抵接于最下层密封圈的内侧而压紧该密封圈，防止密封圈从供料筒内滑落。

2.根据权利要求1所述的阀门零件自动装配设备，其特征在于，还包括第二驱动件，用于驱动所述压料组件整体上下移动，使所述压料组件移出所述供料筒外、或者伸入所述供料筒内。

3.根据权利要求2所述的阀门零件自动装配设备，其特征在于，所述第二驱动件为气缸，所述第二驱动件的活塞杆上安装支撑块，所述支撑块的底部固定安装所述中心柱与所述第一驱动件。

4.根据权利要求1所述的阀门零件自动装配设备，其特征在于，所述滑筒的下侧设有连接耳，所述压杆的端部铰接于所述连接耳上。

5.根据权利要求4所述的阀门零件自动装配设备，其特征在于，滑筒的下侧以中心对称的方式设置四个连接耳，每个连接耳上均安装压杆。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的阀门零件自动装配设备，其特征在于，所述托板上安装随动轮，所述随动轮的顶部与所述托板的顶面平齐，所述随动轮局部凸出于所述托板外从而与所述压杆之间滚动摩擦。

7.根据权利要求6所述的阀门零件自动装配设备，其特征在于，所述托板的顶部边缘处设有圆角，所述随动轮的局部凸出于所述圆角外。

8.根据权利要求6所述的阀门零件自动装配设备，其特征在于，所述供料筒内还设有配重环，所述配重环压于最上层的密封圈上。

9.根据权利要求8所述的阀门零件自动装配设备，其特征在于，所述配重环的内环直径小于所述密封圈的内圈直径。

10.根据权利要求1所述的阀门零件自动装配设备，其特征在于，所述夹具安装于输送机构上，所述输送机构间歇性地将所述夹具输送至所述供料筒的下方。