CN115157178A - 一种蝶阀组装装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蝶阀组装装置，包括工控机以及分别与工控机电信号连接的点胶单元、烘干单元，工控机内设有计时器；点胶单元包括工作台；载具；第一驱动机构，与载具传动连接且与工控机电信号连接；点胶组件，设置在载具的上方且与工控机电信号连接；第二驱动机构，与点胶组件传动连接且与工控机电信号连接；视觉单元，设置在载具移动路径的上方且与工控机电信号连接；烘干单元包括具有入口的烘干箱体以及设置在烘干箱体内的烘干器，烘干器与工控机电信号连接，第一驱动机构能驱动载具移动至烘干箱体内。该蝶阀组装装置点胶质量稳定，生产效率高，烘干时间一致且固化效果能满足要求。

Description

一种蝶阀组装装置
技术领域
本发明涉及一种蝶阀组装装置。
背景技术
蝶阀用来控制真空集便器排污管路的开启和关闭。当无杆枪输入压缩空气时，有杆枪排气，气缸两腔的压力差作用在活塞杆上所形成的力负载推动活塞运动，使活塞杆伸长；当有杆枪进气，无杆枪排气时，使活塞缩回，若有杆枪和无杆枪交替进行进气和换气，活塞实现反复运动。气缸通过转轴带动阀板运动，实现蝶阀的开启与关闭。轨道交通行业中，蝶阀安装在100L的真空罐上，进行40kPa气密试验，保压30min降压小于3kPa。蝶阀工作气压要求：蝶阀应能在40～100kPa真空气压下正常开启与关闭，在0.3～0.6MPa控制压力下正常开启与关闭。为满足蝶阀的气密性能要求，蝶阀上、下端盖处密封件安装及密封工艺要求尤为重要。目前针对蝶阀密封件点胶工序依靠操作工人工完成，烘干时间基于主观控制，存在点胶量不一致，固化时间不够，生产效率低等问题，且仅依靠过程检验员对点胶质量进行确认，未对各端盖上胶的固化情况进行记录，人为主观因素影响较大，无法从根本上保证产品质量，且不合格产品只能在测试环节发现。若发现不合格品，后续返工流程繁琐，浪费严重。即现行的蝶阀点胶过程控制的不足如下：
1、因人为主观因素导致的蝶阀上、下端盖点胶轨迹及出胶量批量制程不一致的问题；
2、因环境因素影响导致的产品质量问题；
3、手工点胶对人员的依赖性高，生产效率低；
4、在测试环节发现不合格产品，工流程繁琐，浪费严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种点胶质量稳定，生产效率高，烘干时间一致且固化效果能满足要求的蝶阀组装装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种蝶阀组装装置，其特征在于：包括工控机以及分别与工控机电信号连接的点胶单元、烘干单元，所述工控机内设有计时器；
所述点胶单元包括：
工作台；
载具，用于放置蝶阀的上端盖和下端盖；
第一驱动机构，与载具传动连接且与工控机电信号连接，用于驱动载具进行移动；
点胶组件，设置在载具的上方且与工控机电信号连接，用于对上端盖和下端盖进行点胶工作；
第二驱动机构，与点胶组件传动连接且与工控机电信号连接，用于驱动点胶组件按照设定的点胶路径进行移动；
视觉单元，设置在载具移动路径的上方且与工控机电信号连接，用于采集上端盖和下端盖的点胶图像；
所述烘干单元包括具有入口的烘干箱体以及设置在烘干箱体内的烘干器，所述烘干器与工控机电信号连接，所述第一驱动机构能驱动载具移动至烘干箱体内。
优选地，所述蝶阀的上端盖上设有安装密封件的环形密封槽、用于安装螺钉的安装孔；
所述蝶阀的下端盖上设有用于安装密封件的环形密封槽、用于安装半月形顶面的螺柱的半月形孔；
所述点胶组件包括用于实现环形密封槽点胶的第一打胶器、用于实现半月形孔边缘打胶的第二打胶器、用于实现安装孔边缘打胶的第三打胶器，所述第一打胶器、第二打胶器、第三打胶器分别与工控机电信号连接。
为方便实现螺柱和密封件在上端盖、下端盖上的紧密粘结，保证粘结的可靠性，所述工作台上还设有用于下压所述密封件和螺柱的压装机构、用于向所述螺柱上套装螺母的电动扳手；
所述压装机构设置在载具移动路径的上方且与工控机电连接，所述电动扳手设置在载具移动路径的下方且与工控机电信号连接。
优选地，所述压装机构包括用于顶压密封件的第一压装组件和用于顶压螺柱的第二压装组件；
所述第一压装组件包括压块以及用于驱动压块上下移动的第三驱动机构，所述第三驱动机构与压块传动连接且与工控机电信号连接；
所述第二压装组件包括压装头以及用于驱动压装头上下移动的第四驱动机构，所述第四驱动机构与工控机电信号连接；所述第四驱动机构与压装头传动连接且与工控机电信号连接。
为了方便实现密封件在上端盖、下端盖上的粘结，减少工作人员操作内容，所述压装头内部具有腔体，所述压装头的下端具有用于吸合密封件的载物部，所述载物部上开设有与腔体相连通的气孔，所述压装头的腔体内设有与工控机电信号连接的真空发生器。
为了实现上端盖、下端盖的流水线烘干工作，所述烘干箱体内设有用于放置点胶后的蝶阀的上端盖和下端盖的放置板，所述烘干箱体内还设有用于将点胶后的蝶阀的上端盖和下端盖移动至放置板上的自动机械手，所述自动机械手与工控机电信号连接。
为了方便获取各个放置工位上的端盖放置时间，进而更准确的控制端盖上胶的烘干固化效果，保证烘干时间的一致性，所述烘干箱体内设置有上下间隔设置的多层放置板，每个放置板上对应于一个放置工位设有一个触发开关，所述触发开关与工控机电信号连接。
优选地，所述烘干器为热风机，所述热风机设在烘干箱体的侧壁上，所述烘干箱体中与设置热风机相对的侧壁上开设有排气孔。
为了方便实现对热风机的工作参数控制，使得烘干箱体内能够保持相对稳定的烘干温度，所述烘干箱体内设有与工控机电信号连接的温度传感器。
为了使得胶被挤压后更加平整，避免出现打胶不够或者打胶过多而外溢的情况，同时还能尽可能避免在一个位置出现断胶的情况，点胶组件进行打胶工作时，第二驱动机构驱动点胶组件沿打胶路径打出三条设定间距的胶线，且当胶线为环形时，三条胶线的打胶起始点不同且沿周向均匀分布。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的蝶阀组装装置，自动化程度高，降低了对工作人员的依赖性，实现了点胶、烘干生产过程的自动化，点胶质量高，烘干时间一致，胶的固化效果好，并且点胶后即能及时实现点胶质量的检测，返工流程更加便捷，提高了蝶阀组装产线的作业效率，同时工控机能够自动记录生产时间、生产数量，产品编号、产品型号等信息。
附图说明
图1为本发明实施例中蝶阀组装装置的立体图。
图2为本发明实施例中点胶单元的立体图。
图3为本发明实施例中烘干单元的内部结构图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图3所示，本实施例中的蝶阀组装装置，包括工控机以及分别与工控机电信号连接的点胶单元100、烘干单元200，其中工控机内设有控制芯片以及与控制芯片电信号连接的计时器、存储器等，计时器能够实现各种计时，存储器中存储有可供控制芯片调用的控制程序，并且存储器还能储存蝶阀组装装置工作中的各种数据信息。另外工控机上还通常设置有与控制芯片电信号连接的操作按钮、显示屏等以供工作人员操作和查看信息。
其中的点胶单元100包括工作台1、载具2、第一驱动机构3、点胶组件4、第二驱动机构5、视觉单元6。
工作台1通常包括支撑架、设置在支撑架上的板体，板体下部的支撑架外周会围设罩板进行形成箱体，箱体内可以设置一些结构部件，基于罩板的保护，能够保证使用安全，同时为保证板体上方的工作安全性，通常也会在板体上方也围设罩板，板体上方的结构部件位于罩板内部。
载具2用于放置蝶阀的上端盖300和下端盖400，本实施例中的载具2为一个板体，该载具2上具有用于放置上端盖300、下端盖400的工位，如此使得每组上端盖300、下端盖400能够一同进行处理，不容易出错。
第一驱动机构3与载具2传动连接且与工控机电信号连接，用于驱动载具2进行移动，本实施中的第一驱动机构3采用电机和丝杆的配合结构，载具2螺套在丝杆上，为了保证载具2移动的平稳性，基于载具2的移动路径，在工作台1上还设置了导轨，载具2支撑设置在导轨上并基于第一驱动机构3的驱动沿导轨移动。
点胶组件4设置在载具2的上方且与工控机电信号连接，用于对上端盖300和下端盖400进行点胶工作。
本实施例中，蝶阀的上端盖300上设有安装密封件500的环形密封槽、用于安装螺钉的安装孔，蝶阀的下端盖400上设有用于安装密封件500的环形密封槽、用于安装半月形顶面的螺柱600的半月形孔；
进行蝶阀组装时，需要先在上端盖300、下端盖400的环形密封槽内进行点胶，然后将密封件500置入并粘结在环形密封槽内，然后再进行胶的固化，实现密封件500在环形密封槽内的固化连接。对于上端盖300的安装孔，工人需要预先在其内放置螺钉，然后再利用点胶组件4进行点胶，再经过后续的烘干实现螺钉在安装孔内的固化连接。对于下端盖400的半月形孔，需要先沿半月形孔的边缘打胶，然后再将半月形顶面的螺柱600插入在半月形孔内，然后螺柱600的半月形顶面通过打的胶粘在半月形孔的边缘，再经过后续的烘干实现螺柱600在半月形孔内的固化连接。
安装孔边缘以及月牙形孔边缘需要打e/120hp，环形密封槽内需要打单组份有机硅密封胶，基于不同位置的打胶路径和打胶成分不同，针对不同的位置，分别采用不同个的打胶器。本实施例中，点胶组件4包括用于实现环形密封槽点胶的第一打胶器41、用于实现半月形孔边缘打胶的第二打胶器42、用于实现安装孔边缘打胶的第三打胶器43，第一打胶器41、第二打胶器42、第三打胶器43分别与工控机电信号连接。打胶器可以采用现有技术中电动或者气动的打胶器，打胶器的打胶嘴大小基于打胶移动速度、打胶量具体确定。
第二驱动机构5与点胶组件4传动连接且与工控机电信号连接，用于驱动点胶组件4按照设定的点胶路径进行移动。本实施例中第二驱动机构5包括分别用于驱动第一打胶器41、第二打胶器42、第三打胶器43的三组驱动机构，这三组驱动机构均可以采用现有技术中能够实现三维方向上的移动驱动的机构，进而分别实现对第一打胶器41、第二打胶器42、第三打胶器43不同打胶路径的驱动。
打胶时，为了使得胶被挤压后更加平整，避免出现打胶不够或者打胶过多而外溢的情况，同时还能尽可能避免在一个位置出现断胶的情况，点胶组件4进行打胶工作时，第二驱动机构5驱动点胶组件4沿打胶路径打出三条设定间距的胶线，且当胶线为环形时，三条胶线的打胶起始点不同且沿周向均匀分布。如对于圆形的胶线，打出的三条胶线同心设置，并且三条胶线的打胶起始点之间沿周向相差120°。如此打出的胶线，当密封件500、螺柱600在上端盖300、下端盖400上安装后，密封件500、螺柱600的半月形顶面会挤压胶线，使得胶线均匀平铺粘结端面，粘结平整性好。并且由于三条胶线，不会出现胶量过少或者过多的情况，胶量合适。
通常视觉单元6设置在打胶组件的下游工位，视觉单元6设置在载具2移动路径的上方且与工控机电信号连接，该视觉单元6用于采集上端盖300和下端盖400的点胶图像。本实施例中的视觉单元6采用CCD相机，视觉单元6采集打过胶的上端盖300、下端盖400的图像进而传送给工控机，工控机内的控制器基于图像处理方法对这些图像进行处理，进而确定上端盖300、下端盖400上的打胶情况，判断是否出现断点、胶量不足的缺陷，如果存在，则直接通知工作人员进行返工。如此在打胶结束后即能及时判断打胶情况，返工流程更加便捷。
对于打胶合格的上端盖300、下端盖400，为方便实现螺柱600和密封件500在上端盖300、下端盖400上通过胶的紧密粘结，保证粘结的可靠性，工作台1上还设有用于下压所述密封件500和螺柱600的压装机构7、用于向螺柱600上套装螺母的电动扳手。压装机构7设置在载具2移动路径的上方且与工控机电连接，电动扳手设置在载具2移动路径的下方且与工控机电信号连接。
本实施例中，压装机构7包括用于顶压密封件500的第一压装组件71和用于顶压螺柱600的第二压装组件72。第一压装组件71包括压块711以及用于驱动压块711上下移动的第三驱动机构712，第三驱动机构712与压块711传动连接且与工控机电信号连接。第二压装组件72包括压装头721以及用于驱动压装头721上下移动的第四驱动机构722，第四驱动机构722与工控机电信号连接；第四驱动机构722与压装头721传动连接且与工控机电信号连接。第三驱动机构712、第四驱动机构722可以采用现有技术中可实现直线驱动的任何驱动机构。
为了方便实现密封件500在上端盖300、下端盖400上的粘结，减少工作人员操作内容，压装头721内部具有腔体，压装头721的下端具有用于吸合密封件500的载物部，载物部上开设有与腔体相连通的气孔，压装头721的腔体内设有与工控机电信号连接的真空发生器。当需要在上端盖300、下端盖400的环形密封槽内粘结密封件500时，控制真空发生器工作，工作人员将密封件500放置在压装头721的载物部，然后在真空发生器的作用下，密封件500准确的吸附在压装头721上，并且载物部的限位作用，密封件500的位置恰好与环形密封槽相对，第四驱动机构722驱动压装头721下行，进而使得密封件500置入在环形密封槽内，然后再控制真空发生器停止控制，密封件500脱离压装头721而准确粘结在环形密封槽内，此时工控机控制第四驱动机构722工作，然后第四驱动机构722驱动压装头721上行，完成密封件500在环形密封槽内的粘结安装工作。
而具有半月形顶面的螺柱600，则需要工作人员将其置入在半月形孔内，然后工控机控制第三驱动机构712工作，第三驱动机构712驱动压装块向下移动，移动到位后，保持设定时间，然后螺柱600实现在下盖板上的粘结，工控机再控制第三驱动机构712工作，第三驱动机构712驱动压装块上行。
烘干单元200包括具有入口的烘干箱体201以及设置在烘干箱体201内的烘干器202，烘干器202与工控机电信号连接，第一驱动机构3能驱动载具2移动至烘干箱体201内，进而在烘干箱体201内进行胶的烘干固化，烘干时间通常不变，当机遇第一驱动机构3的驱动，载具2将蝶阀的上端盖300、下端盖400移动至烘干箱体201内后，工控机内的计时器开始对该组蝶阀端盖的烘干时间进行计时，当达到设定的烘干时长后，则取出该组蝶阀的上端盖300和下端盖400。
为了实现上端盖300、下端盖400的流水线烘干工作，烘干箱体201内设有用于放置点胶后的蝶阀的上端盖300和下端盖400的放置板203，烘干箱体201内还设有用于将点胶后的蝶阀的上端盖300和下端盖400移动至放置板203上的自动机械手204，自动机械手204与工控机电信号连接。当机械手204送出一组烘干好的蝶阀端盖后，则第一驱动机构3驱动载具2带动新第一组蝶阀端盖进入到烘干箱体201内，然后工控机控制机械手204工作而将新进入的蝶阀端盖放置在放置板203上，如此循环，实现蝶阀端盖的流水线工作。
当一组新的蝶阀端盖进入到烘干箱体201内后，工控机内的计时器则对该组蝶阀端盖的烘干时间开始计时。为了方便获取各个放置工位上的端盖放置时间，进而更准确的控制端盖上胶的烘干固化效果，保证烘干时间的一致性，所述烘干箱体201内设置有上下间隔设置的多层放置板203，每个放置板203上对应于一个放置工位设有一个触发开关，触发开关与工控机电信号连接。即当一组新的蝶阀端盖放置在放置板203上而触发对应工位的触发开关后，工控机获取该工位位置信息，同时利用计时器对该工位上蝶阀端盖的烘干时间进行计时。
本实施例中的烘干器202为热风机，热风机设在烘干箱体201的侧壁上，烘干箱体201中与设置热风机相对的侧壁上开设有排气孔205，如此使得热风机输出的热风能够顺利流通，进而保证烘干效果。
为了方便实现对热风机的工作参数控制，使得烘干箱体201内能够保持相对稳定的烘干温度，烘干箱体201内设有与工控机电信号连接的温度传感器，基于温度传感器反馈给工控机的温度信号，工控机控制热风机的工作参数，进而使得烘干箱体201内的烘干温度保持恒定。
使用时，工控机控制第一驱动机构3驱动载有上端盖300、下端盖400的载具2至点胶组件4的下方，工控机控制点胶组件4先进行上端盖300、下端盖400上不同点胶位置的点胶工作，待点胶完成后，工控机控制第一驱动机构3驱动载具2移动至视觉单元6的下方，视觉单元6将采集的上端盖300、下端盖400图像信息传送给工控机，工控机判断上端盖300、下端盖400上的点胶是否合格，如果不合格则提醒进行返工，如果合格，工控机控制第一驱动机构3驱动载具2移动至压装机构7下方，进而进行前述的密封件500、螺柱600在上端盖300、下端盖400上的粘结工作，当粘结工作结束后，工控机控制第一驱动机构3驱动载具2移动至烘干箱体201内，然后进行上端盖300、下端盖400的烘干工作。工控机再控制第一驱动机构3复位至初始位置，进而循环进行蝶阀上端盖300、下端盖400的点胶、烘干工作。
本发明中的蝶阀组装装置，自动化程度高，降低了对工作人员的依赖性，实现了点胶、烘干生产过程的自动化，点胶质量高，烘干时间一致，胶的固化效果好，并且点胶后即能及时实现点胶质量的检测，返工流程更加便捷，提高了蝶阀组装产线的作业效率，同时工控机能够自动记录生产时间、生产数量，产品编号、产品型号等信息。
在本发明的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。

Claims (10)

1.一种蝶阀组装装置，其特征在于：包括工控机以及分别与工控机电信号连接的点胶单元(100)、烘干单元(200)，所述工控机内设有计时器；
所述点胶单元(100)包括：
工作台(1)；
载具(2)，用于放置蝶阀的上端盖(300)和下端盖(400)；
第一驱动机构(3)，与载具(2)传动连接且与工控机电信号连接，用于驱动载具(2)进行移动；
点胶组件(4)，设置在载具(2)的上方且与工控机电信号连接，用于对上端盖(300)和下端盖(400)进行点胶工作；
第二驱动机构(5)，与点胶组件(4)传动连接且与工控机电信号连接，用于驱动点胶组件(4)按照设定的点胶路径进行移动；
视觉单元(6)，设置在载具(2)移动路径的上方且与工控机电信号连接，用于采集上端盖(300)和下端盖(400)的点胶图像；
所述烘干单元(200)包括具有入口的烘干箱体(201)以及设置在烘干箱体(201)内的烘干器(202)，所述烘干器(202)与工控机电信号连接，所述第一驱动机构(3)能驱动载具(2)移动至烘干箱体(201)内。
2.根据权利要求1所述的蝶阀组装装置，其特征在于：所述蝶阀的上端盖(300)上设有安装密封件(500)的环形密封槽、用于安装螺钉的安装孔；
所述蝶阀的下端盖(400)上设有用于安装密封件(500)的环形密封槽、用于安装半月形顶面的螺柱(600)的半月形孔；
所述点胶组件(4)包括用于实现环形密封槽点胶的第一打胶器(41)、用于实现半月形孔边缘打胶的第二打胶器(42)、用于实现安装孔边缘打胶的第三打胶器(43)，所述第一打胶器(41)、第二打胶器(42)、第三打胶器(43)分别与工控机电信号连接。
3.根据权利要求2所述的蝶阀组装装置，其特征在于：所述工作台(1)上还设有用于下压所述密封件(500)和螺柱(600)的压装机构(7)、用于向所述螺柱(600)上套装螺母的电动扳手；
所述压装机构(7)设置在载具(2)移动路径的上方且与工控机电连接，所述电动扳手设置在载具(2)移动路径的下方且与工控机电信号连接。
4.根据权利要求3所述的蝶阀组装装置，其特征在于：所述压装机构(7)包括用于顶压密封件(500)的第一压装组件(71)和用于顶压螺柱(600)的第二压装组件(72)；
所述第一压装组件(71)包括压块(711)以及用于驱动压块(711)上下移动的第三驱动机构(712)，所述第三驱动机构(712)与压块(711)传动连接且与工控机电信号连接；
所述第二压装组件(72)包括压装头(721)以及用于驱动压装头(721)上下移动的第四驱动机构(722)，所述第四驱动机构(722)与工控机电信号连接；所述第四驱动机构(722)与压装头(721)传动连接且与工控机电信号连接。
5.根据权利要求4所述的蝶阀组装装置，其特征在于：所述压装头(721)内部具有腔体，所述压装头(721)的下端具有用于吸合密封件(500)的载物部，所述载物部上开设有与腔体相连通的气孔，所述压装头(721)的腔体内设有与工控机电信号连接的真空发生器。
6.根据权利要求1至5任一项所述的蝶阀组装装置，其特征在于：所述烘干箱体(201)内设有用于放置点胶后的蝶阀的上端盖(300)和下端盖(400)的放置板(203)，所述烘干箱体(201)内还设有用于将点胶后的蝶阀的上端盖(300)和下端盖(400)移动至放置板(203)上的自动机械手(204)，所述自动机械手(204)与工控机电信号连接。
7.根据权利要求6所述的蝶阀组装装置，其特征在于：所述烘干箱体(201)内设置有上下间隔设置的多层放置板(203)，每个放置板(203)上对应于一个放置工位设有一个触发开关，所述触发开关与工控机电信号连接。
8.根据权利要求1至5任一项所述的蝶阀组装装置，其特征在于：所述烘干器(202)为热风机，所述热风机设在烘干箱体(201)的侧壁上，所述烘干箱体(201)中与设置热风机相对的侧壁上开设有排气孔(205)。
9.根据权利要求1至5任一项所述的蝶阀组装装置，其特征在于：所述烘干箱体(201)内设有与工控机电信号连接的温度传感器。
10.根据权利要求1至5任一项所述的蝶阀组装装置，其特征在于：点胶组件(4)进行打胶工作时，第二驱动机构(5)驱动点胶组件(4)沿打胶路径打出三条设定间距的胶线，且当胶线为环形时，三条胶线的打胶起始点不同且沿周向均匀分布。
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