CN200988308Y - 全自动橡胶气门嘴组装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全自动橡胶气门嘴组装机，在原有转位装置的对应工位上设置气门嘴送料装置和气门芯送料装置，所述气门嘴送料装置包括落料管、气缸推动的单通活门、气缸推动的机械手、送料气缸，落料管设于气门嘴送料工位，单通活门设于落料管一侧，机械手设在单通活门下部并与送料气缸连接，送料气缸为上下动作；所述气门芯送料装置包括：送料导轨、单通活门、推动单通活门的装芯气缸、导向管，导向管设于气门芯送料工位，送料导轨设于导向管上方且端部对应于导向管入口，单通活门设于送料导轨端部；利用一中央控制器与各气缸连接，以控制整个组装机的运行。本实用新型实现气门嘴装配全自动化，减少人为操作带来的污染，提高了产品的质量和一致性。

Description

全自动橡胶气门嘴组装机

技术领域

本实用新型涉及一种橡胶气门嘴组装的机器，尤其涉及一种全自动的橡胶气门嘴组装机。

背景技术

橡胶气门嘴由一个气门嘴和一个气门芯组成，组装时将气门芯定扭矩拧紧在气门嘴内形成。现有一种半自动橡胶气门嘴组装机，包括由电动机、蜗杆涡轮减速机、皮带轮、链轮传动副组成的驱动装置，由摆杆机构、棘轮机构(棘轮盘上表面有若干定位桩)组成的转位装置，由凸轮轴总成、夹持机构、电动螺丝起子组成的装配装置，以及卸嘴装置，机体等几大部分。

该气门嘴组装机的工作方式是：位于机体下部的电动机经过蜗杆涡轮减速机、皮带轮、链轮三级减速到合适的转速后，分两路输出。一路驱动机体后侧的摆杆机构周期往复摆动，进而带动机体上表面的棘轮机构周期间隙转动；一路驱动机体下部的凸轮轴总成匀速转动，其上一对凸轮带动棘轮机构上方的夹持机构作周期开合运动，另一对凸轮带动两空气换向阀，分别使定位桩上方的电动螺丝起子周期上下运动和落料工位定位桩内部的卸嘴装置周期间隙吹气。

其工作原理如下：工作人员将空心橡胶气门嘴逐个安插到周期自动间隙转动的棘轮盘上表面的定位桩上，将气门芯依次放进插好的空心橡胶气门嘴内，当插好芯的橡胶气门嘴转位到电动螺丝起子下方并周期停顿时，夹持机构自动将橡胶气门嘴外圆表面夹住，防止自转，随后电动螺丝起子自动下降，将气门芯定扭矩拧紧在橡胶气门嘴内，然后电动螺丝起子自动上升，夹持机构自动张开，装配完成的橡胶气门嘴转位到卸嘴工位，由卸嘴装置吹出的压缩空气将成品橡胶气门嘴吹落到收集箱内。

该半自动气门嘴组装机存在以下不足，首先棘轮机构是标准擒纵机构，棘轮容易过冲，定位时棘轮需反转，因而转速有限，且定位桩上的橡胶气门嘴容易来回晃动；其次是需要手工装配容易引进人为的缺陷，因人手表面粘有不可预见的污渍、油渍、微颗粒(特别是夏季高温天气更是如此)，人手一旦接触橡胶气门嘴，微颗粒可能使气门芯密封表面失效，造成微漏气，影响成品率；最后是手工装配效率较低，工人劳动强度高，每个机器需要配备工人，人工成本高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种全自动橡胶气门嘴组装机。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种全自动橡胶气门嘴组装机，包括转位装置、设于转位装置上方的装配装置和卸嘴装置，所述转位装置包括一具有一圈定位桩的转位棘轮，所述装配装置包括一夹持机构和一电动螺丝起子，所述卸嘴装置由吹气装置构成，其特点是还包括气门嘴送料装置、气门芯送料装置以及中央控制器；气门嘴送料装置包括落料管、单通活门、推动单通活门的装嘴活门缸、机械手、推动机械手的装嘴夹紧缸、送料气缸、以及装嘴位检传感器，落料管设于转位棘轮的一定位桩上方，单通活门设于落料管一侧，机械手设在单通活门下部并与送料气缸连接，送料气缸为上下动作；气门芯送料装置包括：送料导轨、单通活门、推动单通活门的装芯气缸、导向管、以及装芯位检传感器，导向管设于转位棘轮的一定位桩上方，送料导轨设于导向管上方且端部对应于导向管入口，单通活门设于送料导轨端部；中央控制器与装嘴活门缸、装嘴夹紧缸、送料气缸、装芯气缸，以及装嘴位检传感器和装芯位检传感器连接，以控制整个组装机的运行。

本实用新型并对转位装置进行改进以克服过冲问题，该转位装置还包括推动轮、联动叉、联动气缸和推动气缸，推动轮与所述转位棘轮同轴设置，推动轮边缘设有一突起部，联动气缸固定于突起部，联动叉连接于联动气缸并与转位棘轮相对，推动气缸与突起部连接；联动气缸和推动气缸连接于所述中央控制器。

所述的全自动橡胶气门嘴组装机还包括顶芯吹气装置，用以除去气门嘴中的杂质微粒，其包括设于所述转位棘轮的一定位桩上方的气管、设于气管嘴部的单向阀、以及与气管相连的顶芯吹气缸，所述顶芯吹气缸与所述中央控制器连接。

较佳地，上述各动作装置均使用气缸驱动，因此原有的装配装置也采用气缸驱动，其包括一驱动夹持机构的扭芯夹紧缸和一驱动电动螺丝起子的旋芯扭紧缸，扭芯夹紧缸和旋芯扭紧缸与中央控制器连接。

上述每个气缸上较佳地设有气缸出到位传感器和气缸回到位传感器，各传感器与中央控制器连接，将其状态反映给中央控制器，使中央控制器执行下一步动作。中央控制器由可编程控制器构成。

所述的全自动橡胶气门嘴组装机还包括可一计数装置，所述计数装置包括一传感器与所述传感器连接的计数器，所述计数器连接至所述中央控制器。

本实用新型与现有技术相比优点在于：

1.整个装配过程全部自动完成，无须人为干预，既提高了装配效率，又大大降低了人工成本；

2.采用自动化装配的产品质量高，一致性好。

附图说明

以下结合附图和具体实施例说明本实用新型的特征和优点，其中：

图1是本实用新型全自动橡胶气门嘴组装机的自动转位装置结构示意图；

图2A是本实用新型全自动橡胶气门嘴组装机的的气门嘴送料装置结构及等待状态示意图，图2B是其翻转状态示意图；

图3是本实用新型全自动橡胶气门嘴组装机的的气门芯送料装置结构示意图；

图4A是图3所示气门芯送料装置的等待状态示意图；

图4B是图3所示气门芯送料装置的落料状态示意图；

图5是本实用新型全自动橡胶气门嘴组装机的的顶芯吹气装置结构示意图；

图6是本实用新型全自动橡胶气门嘴组装机的控制原理图。

具体实施方式

本实用新型的全自动橡胶气门嘴组装机主要包括自动转位装置10、气门嘴送料装置20、气门芯送料装置30、装配装置、顶芯吹气装置50、卸嘴装置以及中央控制器60，下面结合图1～图6逐一说明本实用新型各部件的结构：

首先请参阅图1所示的自动转位装置结构示意图，自动转位装置10包括转位棘轮11、推动轮12、联动叉13、联动气缸14和推动气缸15。其中转位棘轮11周围设有一圈定位桩110，其中某些定位桩的上方位置作为本机器的执行上料、装配和卸料等的工位；推动轮12与棘轮11同轴设置，推动轮12直径大于棘轮11，在其边缘设有一突起部120；联动气缸14固定于该突起部120，联动叉13则连接于联动气缸14并与转位棘轮11相对，联动气缸14可带动联动叉13抓住棘轮11的一齿，使推动轮12与棘轮11固定在一起转动；推动气缸15与该突起部120连接，可带动推动轮12逆时针单步转动后返回，经过联动叉13的配合，使棘轮11逆时针转动，每次转过一个定位桩，作间隙停顿后，继续转动，例如单步转动周期是2s，停顿时间是0.8s。

请参阅图2A所示的气门嘴送料装置结构示意图，气门嘴送料装置20包括落料管21、单通活门22、推动单通活门22的装嘴活门缸23、机械手24、推动机械手24的装嘴夹紧缸25、送料气缸26以及装嘴位检传感器27(参见图6)。其中选择棘轮上方某一位置作为气门嘴送料工位，落料管21设于该工位上；单通活门22设于落料管21一侧，被气缸推动以在等待状态(如图2A所示)和送料状态(如图2B所示)之间切换，逐个释放从落料管21中落下的气门嘴2；机械手24设在单通活门下部并与送料气缸26连接，送料气缸26为上下动作，如此可将机械手24夹持的气门嘴2安插到棘轮11的定位桩上。落料管21的气门嘴可来自例如振动式旋转上料器等装置。装嘴位检传感器27设于气门嘴送料工位合适位置，其作用是：当有经卸嘴装置未卸脱的气门嘴通过气门嘴送料工位时，被装嘴位检传感器27检测到，此时气门嘴送料装置20停止工作，防止机器损坏；当该气门嘴通过气门嘴送料装置工位后，气门嘴送料装置20恢复正常送料动作。

请参阅图3所示的气门芯送料装置结构示意图，气门芯送料装置30包括送料导轨31、单通活门32、装芯气缸33(参见图6)、导向管34、以及装芯位检传感器35(参见图6)。其中选择棘轮上方某一位置作为气门芯送料工位，气门芯送料工位应当位于气门嘴送料工位之后，导向管34设于该工位上；送料导轨31设于导向管34上方且端部对应于导向管34的入口；单通活门32设于送料导轨31的端部，用以逐个释放气门芯3，图4A和图4B分别示出单通活门32的等待状态和落料状态示意图；装芯位检传感器35设于气门芯送料工位合适位置，用于检测气门芯送料工位下方是否有气门嘴，若有则启动落料工序。

装配装置可设于气门芯送料工位之后的一个装配工位上，它由常用的夹持机构和电动螺丝起子构成，因此不再对其结构进行描述。需要指出，为整个机器协调运作，夹持机构和电动螺丝起子均由气缸来驱动，这将在以下说明中描述。

图5是顶芯吹气装置50结构示意图，请参阅图5所示，顶芯吹气装置50用于对装配完成后的橡胶气门嘴进行吹气以去除杂质，其包括气管51、单向阀52和顶芯吹气缸53(参见图6)。气管51设于转位棘轮11的一定位桩上方，该位置作为吹气工位并在装配工位之后；顶芯吹气缸53与气管51相连，用以向其提供压缩空气；单向阀52设于气管51嘴部，并可受气门芯3顶抵而开启，向气门嘴内吹入压缩空气，并从棘轮11下部吹出，将可能的微小杂质带出，防止慢性漏气的产生。

卸嘴装置采用以往的吹气装置，其结构也不再赘述。

图6是本实用新型全自动橡胶气门嘴组装机的控制原理图，请参阅图6所示，本气门嘴组装机还包括一中央控制器60，用以控制整个组装机的运行。为使整机联调，所有动作部件均采用气缸驱动，例如转位装置10中的联动气缸14和推动气缸15由一个双控的齿轮推动缸16控制，气门嘴送料装置20中的驱动单通活门22的装嘴活门缸23、用于驱动机械手24的装嘴夹紧缸25、以及送料气缸24，气门芯送料装置30中的装芯气缸33，装配装置中用于驱动夹持机构的扭芯夹紧缸41、用于驱动电动螺丝起子的旋芯扭紧缸42，顶芯吹气装置50的顶芯吹气缸53。这些气缸均连接到中央控制器60的输出接口62，较佳地，每个气缸上均设置有自动出到位传感器63和自动回到位传感器64，通过输入接口61连接到中央控制器60，以便将每个气缸的状态通知中央控制器60；中央控制器60连接一总的气压压力传感器65，以监测气路压力。上述装嘴位检传感器27和装芯位检传感器35也通过输入接口61连接到中央控制器60。

此外，卸嘴装置利用在卸嘴工位设置一个电磁阀66与气路连通的，通过该电磁阀控制吹气，将橡胶气门嘴吹到收集箱内。电磁阀66也通过输出接口62连接到中央控制器60。在卸嘴工位，还可设置由传感器和计数器组成的计数装置67，对成品进行计数。

以下说明本实用新型全自动橡胶气门嘴组装机的工作流程。

空心橡胶气门嘴2进入振动式旋转上料器，经逐个按序排位后，依次进入落料管21，被单通活门22逐个释放到等待夹持的位置，然后被机械手24夹住，下行安插到周期间隙停顿的转位棘轮11上表面的定位桩110上，如图2B所示，(若装芯位检传感器检测到定位桩110上有气门嘴存在时，机械手24停止下行动作，防止机器损坏)，然后机械手24上行返回到下一次夹持动作(图2A)，并不断循环。当安插好的空心橡胶气门嘴转位后逐个通过气门芯落料工位时并间隙停顿时，被装芯位检传感器35感测到，此时气门芯落料装置30从等待状态(图4A)翻转到落料状态(图4B)，若空心橡胶气门嘴不断通过气门芯落料装置工位并间隙停顿时，两种状态则不停地翻转，完成落芯的动作。当落好芯的橡胶气门嘴转位到装配装置的电动螺丝起子下方并间隙停顿时，气动夹持机构自动将橡胶气门嘴外圆表面夹住，防止自转，随后电动螺丝起子自动下降，将气门芯定扭矩拧紧在橡胶气门嘴内，然后电动螺丝起子自动上升，气动夹持机构自动张开，装配完成的橡胶气门嘴转位到顶芯吹气装置工位并间隙停顿时，顶芯吹气装置50下压，气门芯3头部将单向阀52顶开，单向阀52到位后，又将气门芯气路开启，压缩空气进入气门嘴2内部，并从转位轮11下部吹出，将可能的微小杂质带出。顶芯吹气后的橡胶气门嘴转位到卸嘴工位并间隙停顿时，由卸嘴装置吹出的压缩空气将装配好的橡胶气门嘴吹落到收集箱内。

本气门嘴组装机整个装配过程全部自动完成，无须人为干预，并且装配的产品质量高，一致性好。

Claims (7)

1.全自动橡胶气门嘴组装机，包括转位装置、设于转位装置上方的装配装置和卸嘴装置，所述转位装置包括一具有一圈定位桩的转位棘轮，所述装配装置包括一夹持机构和一电动螺丝起子，所述卸嘴装置由吹气装置构成，其特征在于，还包括气门嘴送料装置、气门芯送料装置以及中央控制器；

所述气门嘴送料装置包括落料管、单通活门、推动单通活门的装嘴活门缸、机械手、推动机械手的装嘴夹紧缸、送料气缸、以及装嘴位检传感器，落料管设于转位棘轮的一定位桩上方，单通活门设于落料管一侧，机械手设在单通活门下部并与送料气缸连接，送料气缸为上下动作；

所述气门芯送料装置包括：送料导轨、单通活门、推动单通活门的装芯气缸、导向管、以及装芯位检传感器，导向管设于转位棘轮的一定位桩上方，送料导轨设于导向管上方且端部对应于导向管入口，单通活门设于送料导轨端部；

所述中央控制器与装嘴活门缸、装嘴夹紧缸、送料气缸、装芯气缸，以及装嘴位检传感器和装芯位检传感器连接，以控制整个组装机的运行。

2.如权利要求1所述的全自动橡胶气门嘴组装机，其特征在于，所述转位装置还包括推动轮、联动叉、联动气缸和推动气缸，推动轮与所述转位棘轮同轴设置，推动轮边缘设有一突起部，联动气缸固定于突起部，联动叉连接于联动气缸并与转位棘轮相对，推动气缸与突起部连接；联动气缸和推动气缸连接于所述中央控制器。

3.如权利要求1所述的全自动橡胶气门嘴组装机，其特征在于，还包括顶芯吹气装置，其包括：设于所述转位棘轮的一定位桩上方的气管、设于气管嘴部的单向阀、以及与气管相连的顶芯吹气缸，所述顶芯吹气缸与所述中央控制器连接。

4.如权利要求1所述的全自动橡胶气门嘴组装机，其特征在于，所述装配装置还包括一驱动夹持机构的扭芯夹紧缸和一驱动电动螺丝起子的旋芯扭紧缸，所述扭芯夹紧缸和旋芯扭紧缸与所述中央控制器连接。

5.如权利要求1～4任意一项所述的全自动橡胶气门嘴组装机，其特征在于，每个所述气缸上均设有气缸出到位传感器和气缸回到位传感器，所述各传感器与所述中央控制器连接。

6.如权利要求1所述的全自动橡胶气门嘴组装机，其特征在于，还包括一计数装置，所述计数装置包括一传感器与所述传感器连接的计数器，所述计数器连接至所述中央控制器。

7.如权利要求1所述的全自动橡胶气门嘴组装机，其特征在于，所述中央控制器由可编程控制器构成。

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