CN117324936A - 一种阀门装配生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及阀门装配技术领域的一种阀门装配生产线，包括传送带和阀门壳体，传送带外侧设有随动式夹持机构，随动式夹持机构包括一组对称设置的夹持盘，夹持盘相对一侧的侧壁上固定连接有与阀门壳体上法兰孔适配的法兰插接柱；设有随动式夹持机构，通过CCD摄像机和第一丝杆模组带动夹持盘与传送带同步移动，利用第二丝杆模组和设置在夹持盘上的法兰插接柱对相对夹持盘静止的阀门壳体进行插接夹持，在传送带移动过程中实现阀门壳体的夹持固定，提高操作的连续性，提高流水线装配速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种装配生产线，特别是涉及应用于阀门装配技术领域的一种阀门装配生产线。
背景技术
阀门装配生产线是指用于阀门装配的自动化生产线，阀门装配生产线的工艺流程包括以下步骤：
(1)阀门零件检查：对阀门零件进行质量检查，确保符合要求。
(2)阀门装配：将阀门零件按照工艺要求进行组装，形成完整的阀门。
(3)阀门性能测试：对装配好的阀门进行性能测试，确保其符合产品要求。
(4)质量检查：对装配好的阀门进行质量检查，包括外观、尺寸、材料等方面的检查。
(5)包装：将合格的阀门进行包装，以备运输和销售。
在阀门装配过程中，需要对阀门外壳进行固定，然后机械臂将待装配零件与阀门外壳进行装配，传统的阀门装配生产线在进行装配时，需要采用机械臂将阀门外壳进行夹持固定，此时需要停下传送带在固定位置对阀门进行夹持固定和装配作业，需要频繁启动和关停传送带，影响操作连续性和生产的速度。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是传统的阀门装配生产线在进行零部件装配时需要频繁启停传送带实现阀门外壳的静止固定，影响流水线的操作连续性。
为解决上述问题，本发明提供了一种阀门装配生产线，包括传送带和阀门壳体，传送带外侧设有随动式夹持机构，随动式夹持机构包括一组对称设置的夹持盘，夹持盘相对一侧的侧壁上固定连接有与阀门壳体上法兰孔适配的法兰插接柱；夹持盘外侧固定连接有调节轴，调节轴贯穿有夹持板，调节轴延伸至夹持板外侧并套接固定有蜗轮，蜗轮啮合有蜗杆，蜗杆连接有蜗杆电机；调节轴外端连接有光电编码器，夹持板上方固定有CCD摄像机；夹持板下端连接有驱动一组夹持板相向或背向移动的第二丝杆模组，第二丝杆模组下方连接有驱动第二丝杆模组沿传送带设置方向移动的第一丝杆模组，传送带上方设有与其相对设置的第一线速度传感器，第一丝杆模组端部设有与第二丝杆模组相对设置的第二线速度传感器。
在上述阀门装配生产线中，通过随动式夹持机构实现对阀门壳体的移动夹持固定，便于在移动过程中进行装配。
作为本申请进一步的改进，随动式夹持机构夹持时包括如下步骤：
步骤一，启动第一线速度传感器和第二线速度传感器，对传送带和夹持盘的移动线速度进行监测，启动第一丝杆模组，第一丝杆模组通过第二丝杆模组带动与其连接的夹持板以及其上安装的夹持盘沿着传送带移动的方向移动，且夹持盘的移动线速度大于传送带的移动线速度，使得夹持板向阀门壳体靠近，同时启动CCD摄像机，当CCD摄像机检测到夹持盘移动到阀门壳体外侧并与其相对时，控制第一丝杆模组，使得夹持盘的移动线速度与传送带的线速度相等，即阀门壳体和夹持盘相对静止；
步骤二，通过CCD摄像机检测阀门壳体端部各个法兰孔的位置，启动蜗杆电机，蜗杆电机通过蜗杆和蜗轮带动调节轴转动，调节轴带动夹持盘转动，使得夹持盘上的法兰插接柱与阀门壳体上的法兰孔一一相对，然后关闭蜗杆电机；
步骤三，启动第二丝杆模组，第二丝杆模组带动相对设置的夹持板做相向移动，夹持板通过调节轴带动夹持盘向阀门壳体的法兰孔靠近并使得法兰插接柱插入到阀门壳体的法兰孔内，通过CCD摄像机判断夹持盘和阀门壳体的距离，当夹持盘与阀门壳体贴合后关闭第二丝杆模组，实现对阀门壳体的插接加持。
作为本申请进一步的改进，随动式夹持机构还包括控制终端，控制终端包括处理模块，处理模块的输入端分别连接有第一线速度监测模块、第二线速度监测模块、定位模块和转动角度监测模块，第一线速度监测模块的输入端与第一线速度传感器连接，第二线速度监测模块的输入端与第二线速度传感器连接，定位模块的输入端与CCD摄像机连接，转动角度监测模块的输入端与光电编码器连接；处理模块的输出端分别连接有同步移动执行模块和夹持执行模块，同步移动执行模块的输出端与第一丝杆模组连接，夹持执行模块的输出端分别与第二丝杆模组和蜗杆电机连接。
作为本申请进一步的改进，传送带上安装有等距分布且用来承载阀门壳体的承载垫，处理模块的输出端连接有姿态调整模块，姿态调整模块的输出端与蜗杆电机连接。
作为本申请进一步的改进，第一丝杆模组包括与传送带平行设置的横向滑槽架，以及嵌套在横向滑槽架内并与第二丝杆模组螺纹连接的第一丝杆，第一丝杆端部连接有与横向滑槽架固定连接的第一丝杆电机。
作为本申请进一步的改进，第二丝杆模组包括与横向滑槽架滑动连接的纵向滑槽架，纵向滑槽架内设有与夹持板螺纹连接的双向丝杆，双向丝杆端部连接有与纵向滑槽架固定连接的第二丝杆电机。
作为本申请进一步的改进，承载垫上开设有与阀门壳体适配的适配槽，承载垫为橡胶材料。
综上所述，本发明设有随动式夹持机构，通过CCD摄像机和第一丝杆模组带动夹持盘与传送带同步移动，利用第二丝杆模组和设置在夹持盘上的法兰插接柱对相对夹持盘静止的阀门壳体进行插接夹持，在传送带移动过程中实现阀门壳体的夹持固定，提高操作的连续性，提高流水线装配速度。
附图说明
图1为本申请的前视立体结构示意图；
图2为本申请的后视立体结构示意图；
图3为本申请的横向剖视结构示意图；
图4为本申请的纵向剖视结构示意图；
图5为图4中A处的放大结构示意图；
图6为本申请中夹持板的装配结构示意图；
图7为图6中B处的放大结构示意图；
图8为本申请中阀门壳体和承载垫的装配结构示意图；
图9为本申请中随动式夹持机构的运行状态示意图；
图10为本申请的模块示意图。
图中标号说明：
1、传送带；2、阀门壳体；3、承载垫；301、适配槽；4、第一丝杆模组；401、横向滑槽架；402、第一丝杆；403、第一丝杆电机；5、第二丝杆模组；501、纵向滑槽架；502、双向丝杆；503、第二丝杆电机；6、夹持板；7、夹持盘；701、法兰插接柱；8、调节轴；9、蜗轮；10、蜗杆；11、蜗杆电机；12、光电编码器；13、CCD摄像机；14、第一线速度传感器；15、第二线速度传感器；16、控制终端。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的2种实施方式作详细说明。
第1种实施方式：
图1-10示出一种阀门装配生产线，包括传送带1和阀门壳体2，传送带1外侧设有随动式夹持机构，随动式夹持机构包括一组对称设置的夹持盘7，夹持盘7相对一侧的侧壁上固定连接有与阀门壳体2上法兰孔适配的法兰插接柱701；夹持盘7外侧固定连接有调节轴8，调节轴8贯穿有夹持板6，调节轴8延伸至夹持板6外侧并套接固定有蜗轮9，蜗轮9啮合有蜗杆10，蜗杆10连接有蜗杆电机11；调节轴8外端连接有光电编码器12，夹持板6上方固定有CCD摄像机13；夹持板6下端连接有驱动一组夹持板6相向或背向移动的第二丝杆模组5，第二丝杆模组5下方连接有驱动第二丝杆模组5沿传送带1设置方向移动的第一丝杆模组4，传送带1上方设有与其相对设置的第一线速度传感器14，第一丝杆模组4端部设有与第二丝杆模组5相对设置的第二线速度传感器15。
具体的，请参阅图9，当阀门壳体2放置在传送带1上进行传送时，启动随动式夹持机构对阀门壳体2进行夹持，随动式夹持机构夹持时包括如下步骤：
步骤一，启动第一线速度传感器14和第二线速度传感器15，对传送带1和夹持盘7的移动线速度进行监测，启动第一丝杆模组4，第一丝杆模组4通过第二丝杆模组5带动与其连接的夹持板6以及其上安装的夹持盘7沿着传送带1移动的方向移动，且夹持盘7的移动线速度大于传送带1的移动线速度，使得夹持板6向阀门壳体2靠近，同时启动CCD摄像机13，当CCD摄像机13检测到夹持盘7移动到阀门壳体2外侧并与其相对时，控制第一丝杆模组4，使得夹持盘7的移动线速度与传送带1的线速度相等，即阀门壳体2和夹持盘7相对静止；
步骤二，通过CCD摄像机13检测阀门壳体2端部各个法兰孔的位置，启动蜗杆电机11，蜗杆电机11通过蜗杆10和蜗轮9带动调节轴8转动，调节轴8带动夹持盘7转动，使得夹持盘7上的法兰插接柱701与阀门壳体2上的法兰孔一一相对，然后关闭蜗杆电机11；
步骤三，启动第二丝杆模组5，第二丝杆模组5带动相对设置的夹持板6做相向移动，夹持板6通过调节轴8带动夹持盘7向阀门壳体2的法兰孔靠近并使得法兰插接柱701插入到阀门壳体2的法兰孔内，通过CCD摄像机13判断夹持盘7和阀门壳体2的距离，当夹持盘7与阀门壳体2贴合后关闭第二丝杆模组5，实现对阀门壳体2的插接加持。
本申请的技术方案通过第一丝杆模组4和CCD摄像机13实现对阀门壳体2的定位和同步移动，然后通过调节轴8调节夹持盘7上的法兰插接柱701使其与阀门壳体2端部的法兰孔一一相对，最后通过第二丝杆模组5实现法兰插接柱701与法兰孔的插接，实现对阀门壳体2的插接加持，在装配过程中，保持对阀门壳体2的同步夹持固定，提高装配质量和装配速度。
请参阅图10，随动式夹持机构还包括控制终端16，控制终端16包括处理模块，处理模块的输入端分别连接有第一线速度监测模块、第二线速度监测模块、定位模块和转动角度监测模块，第一线速度监测模块的输入端与第一线速度传感器14连接，第二线速度监测模块的输入端与第二线速度传感器15连接，定位模块的输入端与CCD摄像机13连接，转动角度监测模块的输入端与光电编码器12连接；处理模块的输出端分别连接有同步移动执行模块和夹持执行模块，同步移动执行模块的输出端与第一丝杆模组4连接，夹持执行模块的输出端分别与第二丝杆模组5和蜗杆电机11连接。
具体的，在进行夹持作业时，同步移动执行模块启动第一丝杆模组4，使得夹持盘7向阀门壳体2靠近，在定位模块的CCD摄像机13的定位作用下夹持盘7移动到阀门壳体2相对为止并与阀门壳体2同步移动；然后，夹持执行模块通过定位模块的CCD摄像机13对阀门壳体2上的法兰孔进行定位，然后夹持执行模块启动蜗杆电机11，蜗杆电机11对夹持盘7进行角度调整使得法兰插接柱701与阀门壳体2的法兰孔相对；再然后，定位模块的CCD摄像机13对夹持盘7与阀门壳体2的间距进行实时探测，夹持执行模块启动第二丝杆模组5，使得夹持盘7向阀门壳体2靠近，待法兰插接柱701插入到阀门壳体2的法兰孔内之后，关闭第二丝杆模组5。
请参阅图3，第一丝杆模组4包括与传送带1平行设置的横向滑槽架401，以及嵌套在横向滑槽架401内并与第二丝杆模组5螺纹连接的第一丝杆402，第一丝杆402端部连接有与横向滑槽架401固定连接的第一丝杆电机403。
具体的，通过第一丝杆模组4实现第二丝杆模组5、夹持板6和夹持盘7三者与传送带1的同向或逆向移动。
请参阅图4，第二丝杆模组5包括与横向滑槽架401滑动连接的纵向滑槽架501，纵向滑槽架501内设有与夹持板6螺纹连接的双向丝杆502，双向丝杆502端部连接有与纵向滑槽架501固定连接的第二丝杆电机503。
第2种实施方式：
图1-10示出一种阀门装配生产线，在第1种实施方式基础上，请参阅图1，传送带1上安装有等距分布且用来承载阀门壳体2的承载垫3，处理模块的输出端连接有姿态调整模块，姿态调整模块的输出端与蜗杆电机11连接。
具体的，当完成夹持固定后，启动定位模块，定位模块启动CCD摄像机13对阀门壳体2的姿态进行检测，得出阀门壳体2当前状态与竖直状态之间的夹角，然后启动姿态调整模块，姿态调整模块启动蜗杆电机11，蜗杆电机11通过蜗杆10和蜗轮9带动调节轴8转动，调节轴8带动夹持盘7转动，夹持盘7带动阀门壳体2进行转动，直到CCD摄像机13检测到阀门壳体2呈竖直状态，关闭蜗杆电机11，实现阀门壳体2的姿态调整，便于后续安装。
请参阅图8，承载垫3上开设有与阀门壳体2适配的适配槽301，承载垫3为橡胶材料。
具体的，通过安装承载垫3，方便放置阀门壳体2，实现快速上料摆放，便于后续夹持作业，需要说明的是，适配槽301根据具体的阀门壳体2的形状进行单独注塑成型制造，实现对阀门壳体2的束缚，避免其因为传送带1移动而发生滑动。
结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种阀门装配生产线，其特征在于，包括传送带(1)和阀门壳体(2)，所述传送带(1)外侧设有随动式夹持机构，随动式夹持机构包括一组对称设置的夹持盘(7)，夹持盘(7)相对一侧的侧壁上固定连接有与阀门壳体(2)上法兰孔适配的法兰插接柱(701)；所述夹持盘(7)外侧固定连接有调节轴(8)，调节轴(8)贯穿有夹持板(6)，调节轴(8)延伸至夹持板(6)外侧并套接固定有蜗轮(9)，蜗轮(9)啮合有蜗杆(10)，蜗杆(10)连接有蜗杆电机(11)；所述调节轴(8)外端连接有光电编码器(12)，夹持板(6)上方固定有CCD摄像机(13)；所述夹持板(6)下端连接有驱动一组夹持板(6)相向或背向移动的第二丝杆模组(5)，第二丝杆模组(5)下方连接有驱动第二丝杆模组(5)沿传送带(1)设置方向移动的第一丝杆模组(4)，所述传送带(1)上方设有与其相对设置的第一线速度传感器(14)，第一丝杆模组(4)端部设有与第二丝杆模组(5)相对设置的第二线速度传感器(15)。
2.根据权利要求1所述的一种阀门装配生产线，其特征在于，所述随动式夹持机构夹持时包括如下步骤：
步骤一，启动第一线速度传感器(14)和第二线速度传感器(15)，对传送带(1)和夹持盘(7)的移动线速度进行监测，启动第一丝杆模组(4)，第一丝杆模组(4)通过第二丝杆模组(5)带动与其连接的夹持板(6)以及其上安装的夹持盘(7)沿着传送带(1)移动的方向移动，且夹持盘(7)的移动线速度大于传送带(1)的移动线速度，使得夹持板(6)向阀门壳体(2)靠近，同时启动CCD摄像机(13)，当CCD摄像机(13)检测到夹持盘(7)移动到阀门壳体(2)外侧并与其相对时，控制第一丝杆模组(4)，使得夹持盘(7)的移动线速度与传送带(1)的线速度相等，即阀门壳体(2)和夹持盘(7)相对静止；
步骤二，通过CCD摄像机(13)检测阀门壳体(2)端部各个法兰孔的位置，启动蜗杆电机(11)，蜗杆电机(11)通过蜗杆(10)和蜗轮(9)带动调节轴(8)转动，调节轴(8)带动夹持盘(7)转动，使得夹持盘(7)上的法兰插接柱(701)与阀门壳体(2)上的法兰孔一一相对，然后关闭蜗杆电机(11)；
步骤三，启动第二丝杆模组(5)，第二丝杆模组(5)带动相对设置的夹持板(6)做相向移动，夹持板(6)通过调节轴(8)带动夹持盘(7)向阀门壳体(2)的法兰孔靠近并使得法兰插接柱(701)插入到阀门壳体(2)的法兰孔内，通过CCD摄像机(13)判断夹持盘(7)和阀门壳体(2)的距离，当夹持盘(7)与阀门壳体(2)贴合后关闭第二丝杆模组(5)，实现对阀门壳体(2)的插接加持。
3.根据权利要求1所述的一种阀门装配生产线，其特征在于，所述随动式夹持机构还包括控制终端(16)，控制终端(16)包括处理模块，处理模块的输入端分别连接有第一线速度监测模块、第二线速度监测模块、定位模块和转动角度监测模块，第一线速度监测模块的输入端与第一线速度传感器(14)连接，第二线速度监测模块的输入端与第二线速度传感器(15)连接，定位模块的输入端与CCD摄像机(13)连接，转动角度监测模块的输入端与光电编码器(12)连接；处理模块的输出端分别连接有同步移动执行模块和夹持执行模块，同步移动执行模块的输出端与第一丝杆模组(4)连接，夹持执行模块的输出端分别与第二丝杆模组(5)和蜗杆电机(11)连接。
4.根据权利要求3所述的一种阀门装配生产线，其特征在于，所述传送带(1)上安装有等距分布且用来承载阀门壳体(2)的承载垫(3)，所述处理模块的输出端连接有姿态调整模块，姿态调整模块的输出端与蜗杆电机(11)连接。
5.根据权利要求1所述的一种阀门装配生产线，其特征在于，所述第一丝杆模组(4)包括与传送带(1)平行设置的横向滑槽架(401)，以及嵌套在横向滑槽架(401)内并与第二丝杆模组(5)螺纹连接的第一丝杆(402)，第一丝杆(402)端部连接有与横向滑槽架(401)固定连接的第一丝杆电机(403)。
6.根据权利要求5所述的一种阀门装配生产线，其特征在于，所述第二丝杆模组(5)包括与横向滑槽架(401)滑动连接的纵向滑槽架(501)，纵向滑槽架(501)内设有与夹持板(6)螺纹连接的双向丝杆(502)，双向丝杆(502)端部连接有与纵向滑槽架(501)固定连接的第二丝杆电机(503)。
7.根据权利要求4所述的一种阀门装配生产线，其特征在于，承载垫(3)上开设有与阀门壳体(2)适配的适配槽(301)，承载垫(3)为橡胶材料。
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- 2023-11-14 CN CN202311513101.4A patent/CN117324936A/zh active Pending
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