CN114378764A - 球阀附件组装工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能制造领域的球阀附件组装工装包括沿流水辊输送的托盘和用于取出托盘的机械横臂；所述托盘的表面承载有料箱和支撑架，所述料箱的侧壁带有放置架，放置架围成的间隙处带有通孔，通孔内穿过有拨杆，拨杆与通孔内铰接有扭簧，放置架的下方带有弹性垫，弹性垫的覆盖范围大于放置架的投影，本技术方案使用时主要用于鉴别剩余的螺栓，当料箱中的紧固螺栓装配在球阀后，若产生剩余，则操作人员可以利用料箱进行近似型号螺栓的鉴别，也可以对相同型号不同材质螺栓进行鉴别。

Description

球阀附件组装工装

技术领域

本发明属于智能制造领域，具体是球阀附件组装工装。

背景技术

随着时代的发展，阀门的运用越来越多，阀门制造行业得到了前所未有的发展。我国的阀门制造行业，经过了长期的发展，专业化程度越来越高，包括球阀、高压阀、防爆阀、调节阀、减压阀等，科技含量越来越高，竞争强度也越发激烈。因此每个企业都要提高自己的生产技术，这样才在市场上占有竞争力。

在我国的球阀生产企业中，大多数球阀的生产企业都是采用流水线人工组装球阀的，而球阀在装配的过程中，需要装配大量的螺栓，而且必须保证螺栓的装配到位，否则会对球阀的品质造成影响，严重的会造成安全事故。一般是将球阀的安装件和执行件通过螺栓组装，而螺栓会单独放置于料箱中，球阀通过托盘承接，在大量螺栓完成组装后往往还是利用人工检查，若料箱中带有剩余螺栓，人工无法通过肉眼判断相近型号的安装位置，造成后期拆装检测耗时增长，提升了制造业成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种快速鉴别安装剩余螺栓的球阀附件组装工装。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：球阀附件组装工装包括沿流水辊输送的托盘和用于取出托盘的机械横臂；所述托盘的表面承载有料箱和支撑架，所述料箱的侧壁带有放置架，放置架围成的间隙处带有通孔，通孔内穿过有拨杆，拨杆与通孔内铰接有扭簧，放置架的下方带有弹性垫，弹性垫的覆盖范围大于放置架的投影。

采用上述方案后实现了以下有益效果：1、本技术方案使用时主要用于鉴别剩余的螺栓，当料箱中的紧固螺栓装配在球阀后，若产生剩余，则操作人员可以利用料箱进行近似型号螺栓的鉴别，也可以对相同型号不同材质螺栓进行鉴别，鉴别过程中主要将螺栓移动到放置架处(此时可以根据公知常识将放置架设计为可移动式，以改变围成的间隙适应不同直径的螺栓，因此不再过多赘述)，将放置架撑起螺栓，随后拉动拨杆至远离螺栓的最大行程，再进行释放，扭簧的回复力将拨杆进行回位。

此时拨杆将螺栓进行弹射，螺栓受到动能后产生初速度，从而进行自由落体，螺栓坠落至弹性垫处，此时弹性垫将螺栓弹起，从而观察螺栓停止的位置，根据落点的距离远近程度不同，以区分相同型号不同材质的螺栓，或者区分近似型号相同材质的螺栓，再根据维修手册中球阀的组装要求，迅速确定遗漏螺栓的连接位置。

2、相对于采用重量鉴别的现有技术，本技术方案中控制变量的因素，以简易条件制造准确常量，提升检查的精确度，常量的准确性设置如下，首先高度恒定(放置架的高度)以维持下落的时间，其次是初始动能的恒定，初始动能由扭簧的自身系数以及拨杆的行程决定(因此每次拨动时将拨杆拉动至最大位置)，以减少干扰因素。

进一步，所述支撑架对置于托盘表面，支撑架的顶部带有下凹的波谷，且其中一个支撑架为射灯板，另一个支撑架为光敏电阻板，光敏电阻板表面带有若干格槽，任意格槽内填装有独立的光敏电阻。

有益效果：1、本技术方案中对安装的完成件进行良品检测，良品检测的过程如下，将球阀安装完成后操作人员开启射灯板，此时光线会被组装完成的球阀进行阻拦，此时相对于射灯板设置的光敏电阻板会产生球阀的影子，若工作空间过于明亮，操作人员可以人工制造暗室，例如将托盘顶部合围抱起观察，抑或添加遮光的挡板，以便于影子的产生。

当影子产生后，由于光线沿直线传播，被球阀遮挡的部位不透光，光敏电阻保持最大电阻，而球阀之间存在间隙或装配的螺钉缺失预紧的扭矩，则球阀投影处会透过光线，此时光敏电阻板对应的部位会产生光线(也可以采用电阻减小后发出红光的光敏电阻，根据红光的位置判断间隙的产生位置)，从而便于操作人员检查透光位置的连接关系，提升检查效率。

2、相对于提升检查效率的现有技术，本技术方案中利用球阀的投影以及透过光线后产生的亮斑形成强烈的对比效果，同时可以对球阀进行人工转动，从而快速检查球阀的各个面。

3、相对于声波检测或光栅检测的现有技术，本技术方案中实现生产线中不同规格型号的球阀检测，降低了参数调节要求，以及从业人员技术要求，节省了工位。

进一步，机械横臂的内表面带有接触球阀的转轮，转轮朝向球阀的一面带有若干橡胶凸起，橡胶凸起沿转轮的中点围成矩形矩阵，且相邻橡胶凸起的间距小于橡胶凸起的半径。

有益效果：1、相对于采用转轮夹持的现有技术，本技术方案在使用过程中首先将阀体的执行器通过机械横臂取出，随后调节机械横臂之间的间距，利用转轮进行阀体执行器的夹持，在夹持过程中转轮的橡胶凸起被阀体的执行器逐渐扁平化，由于相邻橡胶凸起的间距小于橡胶凸起的半径，因此而扁平化的橡胶凸起逐渐合拢，合拢后形成碗兜的形状，从而在不断挤压中形成负压，此时负压将阀体的执行器进行稳固，避免了转轮带动球阀的执行器旋转过程中产生滑落的现象。

2、相对于避免球阀的执行器产生滑落现象的技术方案，本技术中通过橡胶凸起加大摩擦，而且在夹持过程中阀体的执行器先挤压橡胶凸起，而非直接接触机械横臂，由于橡胶凸起带有弹性，而且橡胶凸起的硬度小于金属硬度，所以此时对夹持过程中进行缓冲，避免夹紧的机械横臂在球阀的执行器表面产生夹痕。

进一步，转轮背向球阀的一面带有转柱，转柱的表面带有径向的开口，开口连通于转轮的中心处，且开口内夹持有中空的铰杆。

有益效果：1、在设计结构时，可以将铰杆表面粘接密封垫，此时密封垫可以堵塞转柱的开口，同时也便于铰杆旋转时不产生挣脱现象。相对于避免产生夹痕的现有技术，本技术方案中需要解除负压时，仅需利用中空的铰杆插入开口处，此时人工对着铰杆进行吹气将负压进行补足，从而解除负压。

2、相对于吹气解除负压的现有技术，本技术方案中可以利用铰杆形成杠杆，促使转轮进行省力旋转。

进一步，还包括支架元件，所述支架元件包括位于上方的矩形框体，矩形框体的四周连接有竖向支架，矩形框体之间滑动连接有横向的第一滑轨，第一滑轨滑动连接有执行元件。

有益效果：本技术方案使用时主要对y轴方向进行调节，调节过程如下，控制第一滑轨在矩形框体中滑移，滑移的方向为上下滑移，此时便于矩形框体连接的执行元件在y轴上进行校准，相对于采用省力旋转的现有技术，本技术方案中利用第一滑轨进行前后滑移，便于对准相应的工位。

进一步，执行元件包括由上到下依次连接的第一伸缩电机、滑动板、升缩杆和横向的第二滑轨，滑动板滑动连接于第一滑轨内，滑动板的上方放置第一伸缩电机，滑动板的下方竖向连接升缩杆，升缩杆的末端连接第二滑轨，第二滑轨与机械横臂滑动连接。

有益效果：1、此处对于x轴的调节，操作人员带动滑动板(此处调节方式包括但不限于利用电机驱动)在第一滑轨内滑动，此时滑动板和第一滑轨之间进行左右滑移，便于x轴方向的调节。

2、随后操作人员控制第一伸缩电机便于第一伸缩电机带动伸缩杆上行或下放，从而实现高度调节。

进一步，伸缩杆由上至下分为第一节伸缩杆和第二节伸缩杆，第二节伸缩杆与滑动板之间连接有第二伸缩电机，且第二节伸缩杆和第一节伸缩杆的连接处带有把手。

有益效果：此时通过第二伸缩电机实现第二节伸缩杆的调节，便于操作人员在进行工装的装配过程中保持坐姿，降低操作人员安转的疲劳感。

进一步，第二滑轨的上方承载有滑动电机，滑动电机用于控制机械横臂沿第二滑轨滑动。

进一步，第一节伸缩杆和第二节伸缩杆之间旋转连接，把手位于第二伸缩杆表面，且把手的径向两侧带有回形扶手。

有益效果：通过回形扶手带动第二节伸缩杆旋转，此时回形扶手便于提升操作人员的握持范围，同时回形扶手本身的高度以限制第二节伸缩杆的缩回行程，当第二节伸缩杆缩短至最短距离时，回形扶手与第一节伸缩杆冒出第二节伸缩杆体积处碰撞，从而产出声响，以提醒操作人员注意。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图；

图2为支架与机械横臂的连接关系图；

图3为机械横臂的轴侧图；

图4为橡胶凸起在转轮表面受挤压后的平面图；

图5为图1中托盘的结构图；

图6为图5中A处的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：流水辊1、托盘101、支架元件2、矩形框体201、竖向支架202、第一滑轨203、第一伸缩电机204、滑动板205、第二滑轨206、第一节伸缩杆207、第二节伸缩杆208、第二伸缩电机209、把手210、回形扶手211、执行元件3、机械横臂301、转轮302、橡胶凸起303、转柱304、开口305、铰杆306、料箱4、拨杆401、放置架402、弹性垫403、支撑架5、波谷501。

实施例基本如附图1和图2所示：球阀附件组装工装包括支架元件2，所述支架元件2包括位于上方的矩形框体201，矩形框体201的四周连接有竖向支架202，矩形框体201之间滑动连接有横向的第一滑轨203，第一滑轨203滑动连接有执行元件3，执行元件3包括由上到下依次连接的第一伸缩电机204、滑动板205、升缩杆和横向的第二滑轨206，滑动板205滑动连接于第一滑轨203内，滑动板205的上方放置第一伸缩电机204，滑动板205的下方竖向连接升缩杆，升缩杆的末端连接第二滑轨206，第二滑轨206与机械横臂301滑动连接。

伸缩杆由上至下分为第一节伸缩杆207和第二节伸缩杆208，第二节伸缩杆208与滑动板205之间连接有第二伸缩电机209，且第二节伸缩杆208和第一节伸缩杆207的连接处带有把手210，第二滑轨206的上方承载有滑动电机，滑动电机用于控制机械横臂301沿第二滑轨206滑动，第一节伸缩杆207和第二节伸缩杆208之间旋转连接，把手210位于第二伸缩杆表面，且把手210的径向两侧带有回形扶手211。

请参考图3和图4，支架元件2的下方包括沿流水辊1输送的托盘101和用于取出托盘101的机械横臂301；机械横臂301的内表面带有接触球阀的转轮302，转轮302朝向球阀的一面带有若干橡胶凸起303，橡胶凸起303沿转轮302的中点围成矩形矩阵，且相邻橡胶凸起303的间距小于橡胶凸起303的半径，转轮302背向球阀的一面带有转柱304，转柱304的表面带有径向的开口305，开口305连通于转轮302的中心处，且开口305内夹持有中空的铰杆306。

请参考图5和图6，托盘101的表面承载有料箱4和支撑架5，料箱4的侧壁带有放置架402，放置架402围成的间隙处带有通孔，通孔内穿过有拨杆401，拨杆401与通孔内铰接有扭簧，放置架402的下方带有弹性垫403，弹性垫403的覆盖范围大于放置架402的投影。

支撑架5对置于托盘101表面，支撑架5的顶部带有下凹的波谷501，且其中一个支撑架5为射灯板，另一个支撑架5为光敏电阻板，光敏电阻板表面带有若干格槽，任意格槽内填装有独立的光敏电阻。

具体实施过程如下：首先对支架元件2进行调节，以便于机械横臂301将工装转移到工位处，调节过程中y轴方向进行调节，调节过程如下，控制第一滑轨203在矩形框体201中滑移，滑移的方向为上下滑移，此时便于矩形框体201连接的执行元件3在y轴上进行校准，相对于采用省力旋转的现有技术，本技术方案中利用第一滑轨203进行前后滑移，便于对准相应的工位。

对于x轴的调节，操作人员带动滑动板205在第一滑轨203内滑动，此时滑动板205和第一滑轨203之间进行左右滑移，便于x轴方向的调节，随后操作人员控制第一伸缩电机204便于第一伸缩电机204带动伸缩杆上行或下放，从而实现高度调节。

通过回形扶手211带动第二节伸缩杆208旋转，此时回形扶手211便于提升操作人员的握持范围，同时回形扶手211本身的高度以限制第二节伸缩杆208的缩回行程，当第二节伸缩杆208缩短至最短距离时，回形扶手211与第一节伸缩杆207冒出第二节伸缩杆208体积处碰撞，从而产出声响，以提醒操作人员注意。

当移动至工位后，将阀体的执行器通过机械横臂301取出，随后调节机械横臂301之间的间距，利用转轮302进行阀体执行器的夹持，在夹持过程中转轮302的橡胶凸起303被阀体的执行器逐渐扁平化，由于相邻橡胶凸起303的间距小于橡胶凸起303的半径，因此而扁平化的橡胶凸起303逐渐合拢，合拢后形成碗兜的形状，从而在不断挤压中形成负压，此时负压将阀体的执行器进行稳固，避免了转轮302带动球阀的执行器旋转过程中产生滑落的现象。

为了避免球阀的执行器产生滑落现象，本技术中通过橡胶凸起303加大摩擦，而且在夹持过程中阀体的执行器先挤压橡胶凸起303，而非直接接触机械横臂301，由于橡胶凸起303带有弹性，而且橡胶凸起303的硬度小于金属硬度，所以此时对夹持过程中进行缓冲，避免夹紧的机械横臂301在球阀的执行器表面产生夹痕。

在组装完成后，需要对半成品进行检测，检测的过程如下，首先看料箱4中是否存在剩余螺栓，鉴别剩余的螺栓，当料箱4中的紧固螺栓装配在球阀后，若产生剩余，则操作人员可以利用料箱4进行近似型号螺栓的鉴别，也可以对相同型号不同材质螺栓进行鉴别，鉴别过程中主要将螺栓移动到放置架402处(此时可以根据公知常识将放置架402设计为可移动式，以改变围成的间隙适应不同直径的螺栓，因此不再过多赘述)，将放置架402撑起螺栓，随后拉动拨杆401至远离螺栓的最大行程，再进行释放，扭簧的回复力将拨杆401进行回位。

此时拨杆401将螺栓进行弹射，螺栓受到动能后产生初速度，从而进行自由落体，螺栓坠落至弹性垫403处，此时弹性垫403将螺栓弹起，从而观察螺栓停止的位置，根据落点的距离远近程度不同，以区分相同型号不同材质的螺栓，或者区分近似型号相同材质的螺栓，再根据维修手册中球阀的组装要求，迅速确定遗漏螺栓的连接位置。

若不存在剩余螺栓则检测连接的稳固性，稳固性检测如下，将球阀安装完成后操作人员开启射灯板，此时光线会被组装完成的球阀进行阻拦，此时相对于射灯板设置的光敏电阻板会产生球阀的影子，若工作空间过于明亮，操作人员可以人工制造暗室，例如将托盘101顶部合围抱起观察，抑或添加遮光的挡板，以便于影子的产生。

当影子产生后，由于光线沿直线传播，被球阀遮挡的部位不透光，光敏电阻保持最大电阻，而球阀之间存在间隙或装配的螺钉缺失预紧的扭矩，则球阀投影处会透过光线，此时光敏电阻板对应的部位会产生光线，从而便于操作人员检查透光位置的连接关系，提升检查效率。

利用球阀的投影以及透过光线后产生的亮斑形成强烈的对比效果，同时可以对球阀进行人工转动，从而快速检查球阀的各个面。实现生产线中不同规格型号的球阀检测，降低了参数调节要求，以及从业人员技术要求，节省了工位。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.球阀附件组装工装，其特征在于：包括沿流水辊输送的托盘和用于取出托盘的机械横臂；所述托盘的表面承载有料箱和支撑架，所述料箱的侧壁带有放置架，放置架围成的间隙处带有通孔，通孔内穿过有拨杆，拨杆与通孔内铰接有扭簧，放置架的下方带有弹性垫，弹性垫的覆盖范围大于放置架的投影。

2.根据权利要求1所述的球阀附件组装工装，其特征在于：所述支撑架对置于托盘表面，支撑架的顶部带有下凹的波谷，且其中一个支撑架为射灯板，另一个支撑架为光敏电阻板，光敏电阻板表面带有若干格槽，任意格槽内填装有独立的光敏电阻。

3.根据权利要求1所述的球阀附件组装工装，其特征在于：机械横臂的内表面带有接触球阀的转轮，转轮朝向球阀的一面带有若干橡胶凸起，橡胶凸起沿转轮的中点围成矩形矩阵，且相邻橡胶凸起的间距小于橡胶凸起的半径。

4.根据权利要求3所述的球阀附件组装工装，其特征在于：转轮背向球阀的一面带有转柱，转柱的表面带有径向的开口，开口连通于转轮的中心处，且开口内夹持有中空的铰杆。

5.根据权利要求1所述的球阀附件组装工装，其特征在于：还包括支架元件，所述支架元件包括位于上方的矩形框体，矩形框体的四周连接有竖向支架，矩形框体之间滑动连接有横向的第一滑轨，第一滑轨滑动连接有执行元件。

6.根据权利要求5所述的球阀附件组装工装，其特征在于：执行元件包括由上到下依次连接的第一伸缩电机、滑动板、升缩杆和横向的第二滑轨，滑动板滑动连接于第一滑轨内，滑动板的上方放置第一伸缩电机，滑动板的下方竖向连接升缩杆，升缩杆的末端连接第二滑轨，第二滑轨与机械横臂滑动连接。

7.根据权利要求6所述的球阀附件组装工装，其特征在于：伸缩杆由上至下分为第一节伸缩杆和第二节伸缩杆，第二节伸缩杆与滑动板之间连接有第二伸缩电机，且第二节伸缩杆和第一节伸缩杆的连接处带有把手。

8.根据权利要求6所述的球阀附件组装工装，其特征在于：第二滑轨的上方承载有滑动电机，滑动电机用于控制机械横臂沿第二滑轨滑动。

9.根据权利要求7所述的球阀附件组装工装，其特征在于：第一节伸缩杆和第二节伸缩杆之间旋转连接，把手位于第二伸缩杆表面，且把手的径向两侧带有回形扶手。

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