CN203853775U - 自动装配机的阀体装配模块 - Google Patents

Abstract

一种自动装配机的阀体装配模块，由预定位结构、间歇递料结构、密封圈装配结构及精确定位上料结构构成，所述预定位结构包括阀体震动盘、直线振动器、限位板及基于激光对射技术的预定位系统构成，间歇递料结构包括直线料道、第二滑台气缸，所述第二滑台气缸上通过连接板固定有第二顶升气缸、第三顶升气缸，所述密封圈装配结构包括密封圈上料结构、密封圈撑圈装置、顶升摆动平台及密封圈拨料装置，所述精确定位上料结构包括第四顶升气缸、转动定位装置、第三滑台气缸、Z向升降气缸及夹持气缸，所述转动定位装置通过连接板固定在第四顶升气缸上。本实用新型提出了一种稳定高效装配密封圈的阀体装配模块。

Description

自动装配机的阀体装配模块

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，尤其是一种阀体装配模块。

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，装配工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。

发明内容

为了克服传统人工的阀体装配密封圈工序复杂、装配质量不稳定的不足，本实用新型提出了一种快速装配密封圈，精确实现阀体定位的阀体装配模块。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自动装配机的阀体装配模块，由预定位结构、间歇递料结构、密封圈装配结构及精确定位上料结构构成，所述预定位结构包括阀体震动盘、直线振动器、限位板及基于激光对射技术的预定位系统构成，间歇递料结构包括直线料道、第二滑台气缸，所述第二滑台气缸上通过连接板固定有第二顶升气缸、第三顶升气缸，所述密封圈装配结构包括密封圈上料结构、密封圈撑圈装置、顶升摆动平台及密封圈拨料装置，所述精确定位上料结构包括第四顶升气缸、转动定位装置、第三滑台气缸、Z向升降气缸及夹持气缸，所述转动定位装置通过连接板固定在第四顶升气缸上。

进一步，在所述第二、第三顶升气缸上固定安装有顶针，所述顶针穿过直线料道的中心槽。

再进一步，所述转动定位装置包括第二步进电机及拨料片。

作为优选的一种方案：所述基于激光对射技术的预定位系统由第一滑台气缸、第一顶升气缸、第一步进电机、第一平行气爪及对射传感器构成，所述第一顶升气缸固定在第一滑台气缸上，所述第一步进电机通过支架固定在第一顶升气缸上，第一平行气爪可转动固定在转轴上，转轴的另一端与第一步进电机通过联轴器固定。

作为优选的再一种方案：所述密封圈上料结构为双层上料结构，由密封圈震动盘、直线供料器、第一上料气缸、第二上料气缸、第一推板、第二推板构成，所述第一推板在第一上料气缸作用下引着第一线轨运动，所述第二推板通过第二线轨安装在第一推板上，所述直线供料槽尾端设置有落料限位板，所述第一推板与所述第二推板前端都设置有圆形落料孔。

作为优选的另一种方案：所述密封圈撑圈装置为连杆型撑圈装置，由撑圈气缸、铰链安装板、撑爪及连杆构成，所述铰链安装板通过4根导柱固定在支架上，所述撑爪通过销子可转动安装在铰链安装板上，所述连杆一端与撑爪铰接，另一端与撑圈气缸输出杆上的连接块铰接。

作为优选的另一种方案：所述密封圈装配结构的顶升摆动平台由第五顶升气缸、摆缸及拨料装置连接架构成，所述密封圈拨料装置对称固定在上述拨料装置连接架上。

本实用新型的有益效果主要表现在：本实用新型提出了一种用于密封圈快速装配，实现阀体精确定位的阀体装配模块，是陶瓷阀芯实现自动装配的基础工序，结构简单，运行稳定可靠。

附图说明

图1是本实用新型阀体装配模块结构示意图

图2是本实用新型阀体装配模块预定位结构与间歇递料结构示意图

图3是本实用新型阀体装配模块的密封圈装配结构示意图

图4是本实用新型阀体装配模块的密封圈双层上料结构示意图

图5是本实用新型阀体装配模块的密封圈装配结构示意图

图6是本实用新型阀体装配模块的密封圈撑圈装置示意图

图7是本实用新型阀体装配模块的精确定位上料结构示意图

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7，一种自动装配机的阀体装配模块，由预定位结构1、间歇递料结构4、密封圈装配结构2及精确定位上料结构3构成，所述预定位结构包括阀体震动盘、直线振动器、限位板及基于激光对射技术的预定位系统构成，间歇递料结构4包括直线料道、第二滑台气缸4-1，所述第二滑台气缸上通过连接板固定有第二顶升气缸4-2、第三顶升气缸4-3，所述密封圈装配结构包括密封圈上料结构、密封圈撑圈装置、顶升摆动平台及密封圈拨料装置，所述精确定位上料结构包括第四顶升气缸3-4、转动定位装置、第三滑台气缸3-1、Z向升降气缸3-2及夹持气缸3-3，所述转动定位装置通过连接板固定在第四顶升气缸上，所述转动定位装置包括第二步进电机3-5及拨料片3-6。所述转动定位装置实现阀体终定位。

在所述第二顶升气缸4-2、第三顶升气缸4-3上固定安装有顶针，所述顶针穿过直线料道的中心槽。

所述基于激光对射技术的预定位系统由第一滑台气缸2-1、第一顶升气缸2-2、第一步进电机2-3、第一平行气爪2-4及对射传感器构成，所述第一平行气爪上固定安装有第一夹持块2-5，所述第一顶升气缸固定在第一滑台气缸上，所述第一步进电机通过支架固定在第一顶升气缸上，第一平行气爪可转动固定在转轴上，转轴的另一端与第一步进电机通过联轴器固定。

由直线振动器振动供料的阀体，阀体进给到位由限位板限定，第一步进电机2-3驱动第一平行气爪转动，带动阀体转动，激光对射传感器及PLC控制系统来实现阀体的初定位，在第一滑台气缸作用下，实现阀体的间歇进给，在间歇递料结构4的作用下，依次实现阀体从限位板、密封圈套装处及终定位处的间歇传递进给。

所述密封圈上料结构为双层上料结构，由密封圈震动盘、直线供料器、第一上料气缸2-1、第二上料气缸2-2、第一推板2-4、第二推板2-5构成，所述第一推板在第一上料气缸作用下引着第一线轨运动，所述第二推板通过第二线轨安装在第一推板上，所述直线供料槽尾端设置有落料限位板2-3，所述第一推板与所述第二推板前端都设置有圆形落料孔2-6。在所述密封圈上料结构作用下，密封圈会供给到密封圈撑圈装置上。

所述密封圈撑圈装置为连杆型撑圈装置，由撑圈气缸2-13、铰链安装板2-7、撑爪2-8及连杆2-9构成，所述铰链安装板通过4根导柱2-10固定在支架上，所述撑爪通过销子可转动安装在铰链安装板上，所述连杆一端与撑爪铰接，另一端与撑圈气缸输出杆上的连接块铰接。当密封圈落入撑爪中时，在所述撑圈气缸2-13作用下，撑圈张开，密封圈被撑大。

所述密封圈装配结构的顶升摆动平台由第五顶升气缸2-11、摆缸2-12及拨料装置连接架构成，所述密封圈拨料装置2-14对称固定在上述拨料装置连接架上。

当密封圈撑大之后，第五顶升气缸2-11下降，密封圈撑圈装置将密封圈过渡到密封圈拨料装置2-14上，第五顶升气缸2-11抬升，摆缸2-12转动180°，将密封圈拨装到阀体上。

所述精确定位上料结构将完成终定位的阀体装配到自动装配机的自动夹具上。

Claims (7)

1.一种自动装配机的阀体装配模块，由预定位结构、间歇递料结构、密封圈装配结构及精确定位上料结构构成，其特征在于，所述预定位结构包括阀体震动盘、直线振动器、限位板及基于激光对射技术的预定位系统构成，间歇递料结构包括直线料道、第二滑台气缸，所述第二滑台气缸上通过连接板固定有第二顶升气缸、第三顶升气缸，所述密封圈装配结构包括密封圈上料结构、密封圈撑圈装置、顶升摆动平台及密封圈拨料装置，所述精确定位上料结构包括第四顶升气缸、转动定位装置、第三滑台气缸、Z向升降气缸及夹持气缸，所述转动定位装置通过连接板固定在第四顶升气缸上。 

2.如权利要求1所述的自动装配机的阀体装配模块，其特征在于：在所述第二、第三顶升气缸上固定安装有顶针，所述顶针穿过直线料道的中心槽。 

3.如权利要求1所述的自动装配机的阀体装配模块，其特征在于：所述转动定位装置包括第二步进电机及拨料片。 

4.如权利要求1或2所述的自动装配机的阀体装配模块，其特征在于：所述基于激光对射技术的预定位系统由第一滑台气缸、第一顶升气缸、第一步进电机、第一平行气爪及对射传感器构成，所述第一顶升气缸固定在第一滑台气缸上，所述第一步进电机通过支架固定在第一顶升气缸上，第一平行气爪可转动固定在转轴上，转轴的另一端与第一步进电机通过联轴器固定。 

5.如权利要求1或2所述的自动装配机的阀体装配模块，其特征在于：所述密封圈上料结构为双层上料结构，由密封圈震动盘、直线供料器、第一上料气缸、第二上料气缸、第一推板、第二推板构成，所述第一推板在第一上料气缸作用下引着第一线轨运动，所述第二推板通过第二线轨安装在第一推板上，所述直线供料槽尾端设置有落料限位板，所述第一推板与所述第二推板前端都设置有圆形落料 孔。 

6.如权利要求1或2所述的自动装配机的阀体装配模块，其特征在于：所述密封圈撑圈装置为连杆型撑圈装置，由撑圈气缸、铰链安装板、撑爪及连杆构成，所述铰链安装板通过4根导柱固定在支架上，所述撑爪通过销子可转动安装在铰链安装板上，所述连杆一端与撑爪铰接，另一端与撑圈气缸输出杆上的连接块铰接。 

7.如权利要求1或2所述的自动装配机的阀体装配模块，其特征在于：所述密封圈装配结构的顶升摆动平台由第五顶升气缸、摆缸及拨料装置连接架构成，所述密封圈拨料装置对称固定在上述拨料装置连接架上。