CN203745116U - 自动装配机的扭矩检测装置 - Google Patents

Abstract

一种阀芯自动装配机的扭矩检测装置，由框架体、顶升夹紧结构及扭矩检测结构构成，所述框架体通过两侧直线线轨可上下移动安装在支架上，所述顶升夹紧结构包括顶升气缸和夹紧气缸，所述顶升气缸固定在支架上并可驱动所述框架体，所述扭矩检测结构包括步进电机、旋转编码器和静力扭矩传感器构成，所述步进电机通过连接杆固定在框架体的底板上，所述旋转编码器固定在底板上，过渡轴可转动安装在框架体的底板上，所述过渡轴的下端穿过旋转编码器中心孔，通过联轴器与所述步进电机的输出轴连接，所述过渡轴的上端与静力扭矩传感器连接，夹紧气缸过渡杆可转动安装在框架体的顶板上，夹紧气缸过渡杆的下端与所述静力扭矩传感器连接，上端固定有夹紧气缸。本实用新型提出了一种检测效率高、结果准确的扭矩检测装置。

Description

自动装配机的扭矩检测装置

技术领域

本实用新型属于自动化装配机械领域，涉及一种阀芯柔性自动化装配设备，尤其是一种用于阀芯自动装配机的扭矩检测装置。

背景技术

目前国内各类机械产品的装配作业一般都是由手工完成。但是制造业的实践表明，手工装配生产在一般情况下存在一些明显缺陷：1）产品质量的重复性、一致性差。大批量生产条件下，人工装配中由于工人的情绪、环境影响、个人技能及体能的差异等因素，故不同工人、不同批次的产品质量特性可能会出现较大的差别，产品的质量特性分散范围将变大，难以达到较高的质量标准。2）产品的精度较低。人工装配产品的精度由于受到工人自身条件的限制，难以达到较高的精度水平，而且部分精度要求高的装配工作难以依靠人工完成。3）劳动生产率低。人工装配大多属于劳动力密集型，劳动生产率很大程度上取决于装配工人的技能水平和熟练程度，产品的装配时间在产品生产总工时中占有相当高的比例。据有关资料数据显示，一些典型产品的装配时间占生产总工时的53％左右，若全部的装配都是人工控制完成，则生产率将可能降低到40％左右。若随着装配自动化水平的提高，生产率可上升到85％-97％，但目前产品装配的平均自动化水平仅为10％－15％。4）装配成本较高。随着人工成本的增加，以手工为主的装配作业占产品生产总成本的比例不断增加，部分产品已到达35%-50%甚至以上。装配费用成为许多制造企业成本的最大组成部分之一。同时随着先进制造技术的不断发展与应用，特别是柔性制造系统和计算机技术的发展，机械制造加工自动化水平得到了大幅度的提高，很大程度上已领先于装配工艺与技术，两者形成了明显的反差，使得传统的手工装配工艺面临着严峻的挑战。

据笔者调研发现，温台地区工业管道、水暖阀门类企业有300多家，产值超过200亿元，其中台州地区以水暖类陶瓷阀芯生产企业为主。以年产值达到1亿以上的一家企业为例，其阀芯零件的生产基本实现了自动化与半自动化制造，而80%甚至以上的企业生产工人来完成水暖阀芯的装配工作，装配劳工成本投入已占到产品总成本的30%以上；且人工装配效率与产品装配质量不能保证，装配难以跟上制造的快节拍；再加上近年来不断涌现的“招工荒”与我国进入中等收入国家后劳工成本的快速增长，缺乏相应高效的自动化柔性装配设备已成为制约企业提高产品产量、品质的重要瓶颈。

本实用新型所形成的阀芯自动装配机，

作的对象主要为陶瓷阀芯。陶瓷阀芯是通过旋转阀杆来控制水流通断与流量的一种卫浴产品，其使用寿命长，密封性能优越，广泛应用于水龙头出水口处。其包括安装在水龙头内的阀体，阀体内插接有阀杆，阀杆下端通过消声片卡接在陶瓷动片上，陶瓷动片与陶瓷静片互相贴合，陶瓷静片固定安装在阀体内，下方还安装有压片和密封垫。陶瓷静片上开有两个相对的进水通孔，陶瓷动片与阀体上亦开有与进水通孔相对应的出水通孔。当旋转阀杆的时候，其下端的消声片带动陶瓷动片转动，使得动片上的出水通孔与静片上的进水通孔与阀体上的出水口相互贯通，从而实现水从转芯流出。

阀芯装配完成之后，需要进行扭矩检测及气密检测，作为产品质量检测的两项基本环节。传统的阀芯扭矩检测工艺，用数显扭力扳手进行检测，检测过程繁琐，检测结果不一定稳定可靠。

发明内容

为了克服传统扭矩检测方法效率低下、检测结果不稳定的不足，本实用新型提出了一种检测效率很高、检测过程准确、可实现自动化检测的扭矩检测装置，用于形成一种阀芯自动装配机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种阀芯自动装配机的扭矩检测装置，由框架体、顶升夹紧结构及扭矩检测结构构成，所述框架体通过两侧直线线轨可上下移动安装在支架上，所述顶升夹紧结构包括顶升气缸和夹紧气缸，所述顶升气缸固定在支架上并可驱动所述框架体，所述扭矩检测结构包括步进电机、旋转编码器和静力扭矩传感器构成，所述步进电机通过连接杆固定在框架体的底板上，所述旋转编码器固定在底板上，过渡轴可转动安装在框架体的底板上，所述过渡轴的下端穿过旋转编码器中心孔，通过联轴器与所述步进电机的输出轴连接，所述过渡轴的上端与静力扭矩传感器连接，夹紧气缸过渡杆可转动安装在框架体的顶板上，夹紧气缸过渡杆的下端与所述静力扭矩传感器连接，上端固定有夹紧气缸。

进一步，所述框架体由底板、顶板及两侧板构成，相互间通过螺钉固定，两侧板固定在上述直线线轨的滑块上，底板、顶板上同心设置有轴承安装孔。

再进一步，所述过渡轴穿过旋转编码器的中心孔，旋转编码器上的锁紧孔上设置有锁紧螺丝。

优选的，所述过渡轴可转动安装在框架体的底板上，所述过渡轴可分为静力扭矩传感器安装段、轴承安装段及联轴器安装段三部分，所述静力扭矩传感器安装段上设置有方形沉槽，所述静力扭矩传感器可嵌入方形沉槽内。

优选的，所述夹紧气缸可为三指气爪或者四指气爪，气爪上可根据夹持对象的不同固定不同的夹持块。

本实用新型的有益效果主要表现在：

本实用新型提出的扭矩检测装置，结构简单，检测过程稳定可靠，检测结果准确，可实现阀芯装配后的自动化检测过程，大大提升检测效率。

附图说明

图1是本实用新型扭矩检测装置整体结构示意图

图2是本实用新型扭矩检测装置整体结构示意图（另一视图）

图3是本实用新型扭矩检测装置局部放大图

图4是本实用新型扭矩检测装置的旋转编码器

图5是本实用新型扭矩检测装置的夹紧气缸过渡杆结构示意图

图6是本实用新型扭矩检测装置过渡轴的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

参考图1～图6，一种阀芯自动装配机的扭矩检测装置，由框架体、顶升夹紧结构及扭矩检测结构构成，所述框架体通过两侧直线线轨6可上下移动安装在支架1上，所述顶升夹紧结构包括顶升气缸11和夹紧气缸9，所述顶升气缸固定在支架上并可驱动所述框架体，所述扭矩检测结构包括步进电机2、旋转编码器5和静力扭矩传感器8构成，所述步进电机通过连接杆4固定在框架体的底板上，所述旋转编码器5固定在底板上，过渡轴7可转动安装在框架体的底板上，所述过渡轴的下端穿过旋转编码器中心孔，通过联轴器3与所述步进电机2的输出轴连接，所述过渡轴的上端与静力扭矩传感器8连接，夹紧气缸过渡杆15可转动安装在框架体的顶板上，夹紧气缸过渡杆的下端与所述静力扭矩传感器连接，上端固定有夹紧气缸9。

所述框架体由底板13、顶板12及两侧板构成，相互间通过螺钉固定，两侧板固定在上述直线线轨6的滑块上，底板、顶板上同心设置有轴承安装孔，所述轴承安装孔上安装有轴承14。

所述过渡轴穿过旋转编码器的中心孔，旋转编码器上的锁紧孔上设置有锁紧螺丝。

所述过渡轴可转动安装在框架体的底板上，所述过渡轴可分为静力扭矩传感器安装段7-1、轴承安装段7-2及联轴器安装段7-3三部分，所述静力扭矩传感器安装段上设置有方形沉槽，所述静力扭矩传感器可嵌入方形沉槽内。

所述夹紧气缸可为三指气爪或者四指气爪，气爪上可根据夹持对象的不同固定不同的夹持块。

Claims (5)

1.一种阀芯自动装配机的扭矩检测装置，由框架体、顶升夹紧结构及扭矩检测结构构成，其特征在于，所述框架体通过两侧直线线轨可上下移动安装在支架上，所述顶升夹紧结构包括顶升气缸和夹紧气缸，所述顶升气缸固定在支架上并可驱动所述框架体，所述扭矩检测结构包括步进电机、旋转编码器和静力扭矩传感器构成，所述步进电机通过连接杆固定在框架体的底板上，所述旋转编码器固定在底板上，过渡轴可转动安装在框架体的底板上，所述过渡轴的下端穿过旋转编码器中心孔，通过联轴器与所述步进电机的输出轴连接，所述过渡轴的上端与静力扭矩传感器连接，夹紧气缸过渡杆可转动安装在框架体的顶板上，夹紧气缸过渡杆的下端与所述静力扭矩传感器连接，上端固定有夹紧气缸。

2.如权利要求1所述的阀芯自动装配机的扭矩检测装置，其特征在于：所述框架体由底板、顶板及两侧板构成，相互间通过螺钉固定，两侧板固定在上述直线线轨的滑块上，底板、顶板上同心设置有轴承安装孔。

3.如权利要求1所述的阀芯自动装配机的扭矩检测装置，其特征在于：所述过渡轴穿过旋转编码器的中心孔，旋转编码器上的锁紧孔上设置有锁紧螺丝。

4.如权利要求1或2或3所述的阀芯自动装配机的扭矩检测装置，其特征在于：所述过渡轴可转动安装在框架体的底板上，所述过渡轴可分为静力扭矩传感器安装段、轴承安装段及联轴器安装段三部分，所述静力扭矩传感器安装段上设置有方形沉槽，所述静力扭矩传感器可嵌入方形沉槽内。

5.如权利要求1或2或3所述的阀芯自动装配机的扭矩检测装置，其特征在于：所述夹紧气缸可为三指气爪或者四指气爪，气爪上可根据夹持对象的不同固定不同的夹持块。