CN115070410A - 水泵的组装、测试一体式设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水泵加工技术领域，尤其涉及一种水泵的组装、测试一体式设备，包括组装机构、测试机构和搬运机构；组装机构包括转盘，转盘上布置有多个用于定位水泵主体的定位治具，测试机构包括对带有导电端和出水孔的水泵进行定位的测试治具，搬运机构包括将水泵从定位治具夹持至测试治具的上料机械手，上料机械手的驱动端安装有可开合地对水泵进行夹持的夹持板，夹持板上安装有与水泵表面摩擦接触的摩擦块；经组装完毕后的水泵通过上料机械手将组装好的水泵夹持到测试治具内，并进行高压测试和真空测试，在夹持时，通过夹持板以及位于夹持板上的摩擦块进行可提高夹持板与水泵的摩擦力，夹持更加稳定，不易掉落。

Description

水泵的组装、测试一体式设备

技术领域

本发明涉及水泵加工技术领域，尤其涉及水泵的组装、测试一体式设备。

背景技术

水泵是建筑行业常用的设备，包括高压泵，高压泵是为高压旋喷水泥浆提供高压动力的设备，用于建筑、公路等地基强化加固，亦可用于高压水射流辅助破岩落煤，井下液压支柱供液，锚固有水利膨胀金属锚杆泵送高压水，地下大型管道疏通清淤清洗等，在各类水泵的开发、研制及产品检测过程中，需要大量的流量特性和阻力特性实验数据，这些数据对于提高产品技术水平、保证产品质量是至关重要的。

水泵包括壳体以及装在壳体的配件，配件大致分为线圈和水头，通常都需要将线圈放置并定位在壳体内，将水头嵌套在壳体的开口处，并将水头与壳体内的线圈传动连接，线圈工作时，带动水头转动，水泵实现工作。

水泵在组装完毕后需要进行性能测试；水泵的测试大致分为真空测试和高压测试，真空测试是将水泵的出水孔堵住并将气体灌入进行测试指标，从而检测水泵的性能效果是否达标。

现有的组装设备和测试设备之间都是单独分离，水泵组装完成后，需要搬运至测试设备进行后续测试，在搬运时，水泵容易从夹持件掉落，导致水泵磕碰到设备，导致水泵损坏，增加了坏品率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种水泵的组装、测试一体式设备。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种水泵的组装、测试一体式设备，包括组装机构和测试机构，组装机构和测试机构之间设置有搬运机构；组装机构包括转盘，转盘上布置有多个用于定位水泵主体的定位治具，转盘外围设置有组装组件，组装组件包括对配件进行夹持的定位组件，组装组件包括可转动的、可纵向运动的旋钮头，旋钮头可转动地对水泵和配件拼接组装；测试机构包括对带有导电端和出水孔的水泵进行定位的测试治具，测试治具外围设置有与水泵导电接触的高压测试机构，还设置有堵住水泵的出水孔的真空测试机构；搬运机构包括将水泵从定位治具夹持至测试治具的上料机械手，上料机械手的驱动端安装有可开合地对水泵进行夹持的夹持板，夹持板上安装有与水泵表面摩擦接触的摩擦块。

本发明的有益效果：通过定位治具将水泵主体进行定位，通过定位组件将配件定位在水泵主体上，并通过定位套块与配件上的孔位对齐，旋钮头穿过定位套块，旋钮将配件与水泵主体连接组装，实现快速组装；

随后通过上料机械手将组装好的水泵夹持到测试治具内，在夹持时，通过夹持板以及位于夹持板上的摩擦块进行可提高夹持板与水泵的摩擦力，夹持更加稳定，不易掉落；

随后水泵置于测试治具中进行定位，横向运动的高压探针向水泵靠近，使得高压探针与水泵的导电端导电接触，从而实现对水泵的高压测试，测试完毕后，纵向运动的真空气嘴向水泵的出水孔靠近，并堵住出水孔，可对水泵进行真空测试。

附图说明

图1为组装、测试一体式设备的结构示意图。

图2为组装机构的结构示意图。

图3为组装机构的另一视角结构示意图。

图4为组装机构的结构示意图，隐藏了转盘。

图5为定位套块和螺丝夹嘴相连接的剖面结构示意图。

图6为测试机构的结构示意图。

图7为高压测试机构的结构示意图。

图8为测试机构的另一视角结构示意图。

图9为图2中的局部放大结构示意图.

图10为上料机械手的结构示意图。

附图标记包括：

1-组装机构、

10-转盘、11-定位治具、12-定位安装槽、13-定位组件、

14-定位手指气缸、15-夹持块、

2-组装组件、

20-旋钮安装组件、21-顶板、22-转动驱动件、23-万向轴、24-驱动杆、

25-旋钮头、26-定位板、

3-定位套件、

31-底板、32-顶部定位套、33-底部定位套、34-定位套块、

35-导向旋钮孔、36-入料孔、37-螺丝夹嘴、38-螺丝导孔、

4-升降驱动机构、

41-驱动板、42-伸缩气缸、43-定位立柱、44-通过孔、45-立柱孔、

5-升降导向杆、

51-第一限位块、52-第二限位块、53-限位套、54-压缩弹簧。

6-测试机构、

60-测试治具、61-测试安装槽、62-机械手滑轨、63-上料机械手、

64-下料机械手、65-上料伸缩气缸、66-上料升降气缸、67-上料手指气缸、68-夹持板、69-摩擦块、

7-下压定位机构、

71-转角下压气缸、72-摆臂、73-压板、74-压杆、

8-高压测试机构、

81-驱动伸缩气缸、82-导向滑轨、83-测试驱动板、84-探针座、

85-探针孔、86-探针套、87-定位块、88-导电端面、89-高压探针、

9-真空测试机构、

91-支撑板、92-测试孔、93-升降驱动件、94-底部驱动板、

95-真空气嘴、96-气动系统、97-底部支撑架、98-接料槽、99-卸料通道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

如图1-10所示，一种水泵的组装、测试一体式设备，包括组装机构1，组装机构1包括转盘10，转盘10上布置有四个用于定位水泵主体的定位治具11，定位治具11呈环状等距安装于转盘10，每个定位治具11成型有两个与水泵主体形状相适配的定位安装槽12，需要组装的水泵通过人工将线圈置于壳体内，随后将水头装在壳体上，随后将装好的水泵放置在定位安装槽12内，转盘10通过电机进行等角度转动，转盘10转动一次的角度为90度，转盘10外围设置有组装组件2，转盘10将定位安装槽12转动至与组装组件2竖直对齐。

组装组件2包括对配件进行夹持的定位组件13，定位组件13包括可做开合的动作的开合驱动件，开合驱动件的驱动端安装有夹持块15，开合驱动件为做开合运动的定位手指气缸14，夹持块15通过定位手指气缸14的开合作用下，同时对两个安装在水泵上的水头进行夹持，使得水头的孔位始终同轴对齐于壳体和线圈的孔位，便于后续的打螺丝。

组装组件2包括可转动的并可纵向运动的旋钮头25，组装组件2还包括用于安装旋钮头25的旋钮安装组件20以及供旋钮头25导向通过的定位套件3，旋钮安装组件20包括可转动地带动旋钮头25转动的转动驱动件22，转动驱动件22为四个转动马达，通过顶板21竖直地安装，每个转动马达的驱动端安装有万向轴23，万向轴23连接有竖直布置的驱动杆24，转动马达下方布置有定位板26，定位板26安装有供驱动杆24穿过的顶部定位套32，通过转动马达带动驱动杆24转动，旋钮头25安装于驱动杆24末端，使得旋钮头25可稳定地转动。

定位套件3还包括供旋钮头25纵向穿过的定位套块34；旋钮安装组件20还包括用于安装定位套块34的底板31，底板31底部安装有底部定位套33，定位套块34同轴安装于底部定位套33底部，底部定位套33和定位套块34同轴成型有供装有旋钮头25的驱动杆24穿过的导向旋钮孔35，驱动杆24依次穿过同轴布置的顶部定位套32、底部定位套33和定位套块34。

定位套块34倾斜成型有供螺丝滑入至导向旋钮孔35的入料孔36，螺丝经入料孔36进入到导向旋钮孔35，与旋钮头25同轴配合，通过旋钮头25的转动带动螺丝转动。此外。定位套块34底部连接有螺丝夹嘴37，螺丝夹嘴37成型有供旋钮头25进入以及同轴接触于配件的孔位的螺丝导孔38，通过螺丝夹嘴37的螺丝导孔38与配件的孔位同轴对齐接触，使得螺丝能够精确地落入到孔位中，随后安装在驱动杆24末端的旋钮头25穿过顶部定位套32、底部定位套33、定位套块34螺丝夹嘴37带动螺丝旋钮转动，精确地将壳体、线圈以及水头连接组装完成，提高组装质量。

组装组件2还包括带动旋钮头25升降的升降驱动机构4，升降驱动机构4包括位于顶板21和底板31之间穿插的定位立柱43和升降导向杆5，顶板21和底板31通过立柱孔45沿着定位立柱43升降运动，其中顶板21上方设置有升降驱动板41，升降驱动板41安装有带动升降导向杆5升降的升降驱动件，升降驱动件为伸缩气缸42，升降导向杆5同时穿过顶板21和底板31并连接，其中顶板21固定于升降导向杆5，底板31成型有供升降导向杆5穿过的通过孔44，升降导向杆5沿途嵌套有外径大于通过孔44孔径的限位套53，升降导向杆5底部安装有截面大于通过孔44孔径的第一限位块51，限位套53顶部设置有第二限位块52，旋钮头25将螺丝旋钮压入到位后，限位套53恰好第二限位块52与底板31接触，并抵住。

升降导向杆5通过伸缩气缸42带动做升降运动时，顶板21同时升降，顶板21升降，带动安装在升降上的驱动杆24升降，当升降导向杆5升起时，第一限位块51抵住底板31后，底板31再随之升起，使得装有驱动杆24的旋钮头25先远离定位套块34，此时可将螺丝放入到入料孔36内，螺丝先进入到导向旋钮孔35以及螺丝导孔38与配件上的孔位对齐，随后驱动杆24下降时，可抵住螺丝对并对螺丝旋钮安装至配件的孔位内。

此外，限位套53上嵌套有压缩弹簧54，压缩弹簧54底部抵住底板31，顶部抵住第二限位块52；升降导向杆5为外螺纹杆，第一限位块51和第二限位块52为与外螺纹杆螺纹配合的螺纹套，通过螺纹套与升降导向杆5的螺纹配合，可调节第一限位块51和第二限位块52的位置，对不同高度的水泵可配合不同高度的螺丝进行安装。

对水泵旋钮组装完毕后，升降导向杆5升起，装在顶板21的驱动杆24同时升起，待升降导向杆5底部的第一限位块51抵住底板31后，底板31升起，此时底板31位于升降导向杆5底端，压缩弹簧54展开沿着展开；转盘10转动，新待组装的水泵转动到位，通过定位组件13将配件夹持定位后，伸缩气缸42带动升降导向杆5下降，顶板21和底板31同时下降，位于底板31的螺丝夹嘴37先接触于配件的孔位，此时螺丝放入到入料孔36内，顺着导向旋钮孔35和螺丝导孔38进入到配件的孔位，顶板21继续下降，直至旋钮头25与螺丝夹嘴37内的螺丝接触，并下压带动螺丝旋钮地插入到位，此时升降导向杆5的限位套53底部抵住底板31，旋钮头25无法继续下降，此时螺丝旋钮地插入到孔位，并组装完毕。

水泵组装完毕后，由搬运机构进行卸料，搬运机构包括上料机械手63，以及供上料机械手63在定位治具1和测试治具60之间直线滑动的机械手滑轨62，上料机械手63包括在机械手滑轨62滑动安装的上料升降气缸66，上料升降气缸66的驱动端安装有两个上料手指气缸67，上料手指气缸67的驱动端做开合动作，并在每个上料手指气缸67的驱动安装有夹持板68，夹持板68开合地对两个水泵进行夹紧，夹持板68的内端面安装有摩擦块69，摩擦块69表面成型有摩擦表面，使得夹持板68在合起地对水泵进行夹持时，通过具有摩擦表面的摩擦块69可提高夹持稳定性，不易掉落；组装完毕后的水泵通过转盘转动°与上料机械手63竖直对齐，上料升降气缸66下降，并通过上料手指气缸67的开合以及带有摩擦块69的夹持板68对该水泵进行夹持，并通过上料伸缩气缸65的伸缩杆伸缩带动上料机械手63沿着机械手滑轨62滑动至与测试治具60竖直对齐，实现自动化地对水泵搬运至测试机构6。

测试治具60成型有两个与水泵形状相适配的测试安装槽61，测试安装槽61底部成型有供水泵的出水孔探出的底部孔(图中未标示)，上料机械手63将水泵从定位治具1的定位安装槽11搬运至测试治具60的测试安装槽61内，实现对水泵的测试前上料。

测试机构6包括位于测试治具60外围并对水泵进行定位的下压定位机构7，下压定位机构7包括转角下压气缸71，转角下压气缸71能够实现输出轴上下运动，其工作原理是利用气压驱动活塞旋转，待旋转至一定角度后再完成夹持行程-即直线下压运动。转角下压气缸71顶部的驱动端安装有摆臂72，摆臂72的末端安装有压板73，压板73纵向布置有两个对水泵进行下压定位的压杆74，转角下压气缸71在运动时，可带动摆臂72绕着转角下压气缸71转动并升降，压杆74靠近或远离测试安装槽61上的水泵，从而实现对水泵在测试治具60上的定位，后续测试时更为稳定，不易晃动。

水泵顶部的侧端成型有由导电铁片加工成型的导电端，测试治具60外围设置有与水泵导电接触的高压测试机构8，高压测试机构8包括多个与水泵导电接触的高压探针89；测试治具60两侧分别设置有供高压探针89横向滑动的导向组件，导向组件包括导向滑轨82，导向滑轨82滑动安装有高压驱动板83，导向滑轨82外侧设置有驱动伸缩气缸81，驱动伸缩气缸81的活塞杆与高压驱动板83连接，从而带动高压驱动板83在导向滑轨82上横向滑动；高压驱动板83上安装有探针座84，探针座84横向成型有用于安装高压探针89的探针孔85，探针孔85内安装有探针套86，多个高压探针89通过探针套86横向穿插于探针座84，探针套86起到绝缘的效果，降低漏电的现象发生；高压探针89外端成型有与水泵导电接触的导电端面88，探针座84内侧设置有对高压探针89内端进行嵌套的定位块87，通过定位块87对高压探针89内端进行定位安装，高压探针89外端的导电端面88易于和水泵的导电端接触，高压测试时电路传输更为稳定，测试更为准确；通过驱动伸缩气缸81的带动下，高压探针89靠近水泵或远离水泵，实现对水泵的高压测试。

测试治具60底部设置有支撑板91，支撑板91成型有测试孔92，测试孔92与测试安装槽61底部的底部孔同轴对齐，测试治具60底部设置有真空测试机构9，真空测试机构9包括位于测试治具60下方的纵向运动的升降驱动件93，升降驱动件93为底部升降气缸，支撑板91底部连接有对升降驱动件93进行安装的底部支撑架97，提高升降驱动件93的升降驱动稳定性，升降驱动件93的驱动端安装后底部驱动板94，底部驱动板94安装有两个与测试孔92同轴对齐的真空气嘴95，真空气嘴95连接有气动系统96，气动系统96通过气嘴连通气管与气泵，往真空气嘴95吹气。

通过升降驱动件93带动安装在底部驱动板94上的真空气嘴95升降，将真空气嘴95穿过支撑板91的测试孔92，水泵底部的出水孔探出底部孔并位于测试孔92内，与水泵的出水孔同轴密封接触，随后气动系统96工作，气动系统96引入至真空气嘴95，通过真空气嘴95堵住出水孔，配合气动系统96的吹入气体，可对水泵进行真空测试，在一个测试治具6内依次完成高压、真空测试，在保证测试效果的同时降低了成本，且提高了测试效率。

测试完毕后，转角下压气缸71升起并转动，使得摆臂72上的压杆74远离水泵，便于卸料，机械手滑轨62位于测试治具60上方，机械手滑轨62还滑动安装有与上料机械手63原理结构类似的下料机械手64，测试治具60旁侧设置有卸料通道99，卸料通道99与测试治具60之间设置有接料槽98，通过下料机械手64将测试完毕的水泵夹持至卸料通道99，完成下料，在搬运过程中，通过接料槽98可对掉落的水泵收集，防止水泵磕碰到机械设备。

综上所述可知本发明乃具有以上所述的优良特性，得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.水泵的组装、测试一体式设备，包括组装机构和测试机构，其特征在于：所述组装机构和测试机构之间设置有搬运机构；

组装机构包括转盘，转盘上布置有多个用于定位水泵主体的定位治具，转盘外围设置有组装组件，组装组件包括对配件进行夹持的定位组件，组装组件包括可转动、可纵向运动的旋钮头，旋钮头可转动地对水泵和配件拼接组装；

测试机构包括对带有导电端和出水孔的水泵进行定位的测试治具，测试治具外围设置有与水泵导电接触的高压测试机构，还设置有堵住水泵的出水孔的真空测试机构；

搬运机构包括将水泵从定位治具夹持至测试治具的上料机械手，上料机械手的驱动端安装有可开合地对水泵进行夹持的夹持板，夹持板上安装有与水泵表面摩擦接触的摩擦块。

2.根据权利要求1所述的水泵的组装、测试一体式设备，其特征在于：所述组装组件还包括可纵向地与配件的孔位接触的且供旋钮头同轴穿过的定位套件，定位套件上方设置有用于安装旋钮头的旋钮安装组件，旋钮安装组件包括可转动地带动旋钮头转动的转动驱动件，转动驱动件的驱动端安装有转动杆，转动杆连接有驱动杆，旋钮头安装于驱动杆末端。

3.根据权利要求2所述的水泵的组装、测试一体式设备，其特征在于：所述转动杆为万向轴，旋钮安装组件还包括用于安装转动驱动件的顶板以及用于安装定位套件的底板，定位套件包括位于底板上方并供驱动杆纵向运动的顶部定位套。

4.根据权利要求3所述的水泵的组装、测试一体式设备，其特征在于：所述底板底部安装有底部定位套，定位套件还包括同轴安装于底部定位套底部的定位套块，底部定位套和定位套块同轴成型有供装有旋钮头的驱动杆穿过的导向旋钮孔。

5.根据权利要求4所述的水泵的组装、测试一体式设备，其特征在于：所述定位套块成型有供螺丝滑入至导向旋钮孔的入料孔，定位套件还包括连接于定位套块底部的螺丝夹嘴，螺丝夹嘴成型有供旋钮头进入以及同轴接触于配件的孔位的螺丝导孔。

6.根据权利要求1所述的水泵的组装、测试一体式设备，其特征在于：所述测试治具外围还设置有对水泵进行定位的下压定位机构，下压定位机构包括转角下压气缸，转角下压气缸的驱动端安装有摆臂，摆臂安装有压板，压板安装有纵向布置的对水泵进行下压定位的压杆。

7.根据权利要求6所述的水泵的组装、测试一体式设备，其特征在于：所述高压测试机构包括分别位于测试治具两侧的导向滑轨，导向滑轨滑动安装有测试驱动板，测试驱动板上安装有探针座，多个所述高压探针横向穿插于探针座。

8.根据权利要求7所述的水泵的组装、测试一体式设备，其特征在于：所述探针座横向成型有用于安装高压探针的探针孔，探针孔内安装有探针套，高压探针外端成型有与水泵导电接触的导电端面，探针座内侧设置有对高压探针内端进行嵌套的定位块。

9.根据权利要求1所述的水泵的组装、测试一体式设备，其特征在于：所述真空测试机构还包括带动真空堵住纵向运动的升降驱动件，升降驱动件位于测试治具下方，测试治具底部设置有支撑板，支撑板成型有与真空气嘴同轴配合的测试孔，支撑板底部连接有对升降驱动件进行安装的底部支撑架，真空气嘴连接有气动系统。

10.根据权利要求1所述的水泵的组装、测试一体式设备，其特征在于：所述测试治具上方设置有将水泵从测试治具下料的卸料机械手，测试治具旁侧设置有卸料通道，卸料通道与测试治具之间设置有接料槽。

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