CN203853780U - 自动装配机的润滑垫圈装配模块 - Google Patents

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Abstract

一种自动装配机的润滑垫圈装配模块，由震动盘、直线供料器、润滑垫圈上料结构、装配机械手构成，所述润滑垫圈上料结构包括上料限位结构及润滑垫圈顶升装置构成，所述上料限位结构由上料底板、半弧形限位板及防叠压板构成，所述半弧形限位板固定在上料底板上，所述防叠压板固定在半弧形限位板上，所述上料底板上设置有“人”形通孔，“人”形通孔的中心在所述半弧形限位板的圆心上，所述润滑垫圈顶升装置包括顶升气缸、“人”形顶升块及连接块构成，所述“人”形顶升块通过连接块固定在顶升气缸的输出轴上，所述装配机械手包括X轴进给滑台气缸、Z轴升降导轨气缸及三爪气指，所述三爪气指上连接夹持块。本实用新型提出的润滑垫圈装配模块，结构简单，运行稳定可靠，可大幅提升生产效率。

Description

自动装配机的润滑垫圈装配模块
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，尤其是一种润滑垫圈装配模块。
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。
本实用新型提出的润滑垫圈装配模块，是基于一种陶瓷阀芯自动化装配工艺提出的，形成一种阀芯自动装配设备，当然，该模块所涉及的相关工艺技术，也具备一定的通用性。
发明内容
为了克服传统人工装配润滑垫圈效率较低、装配质量不稳定的不足，本实用新型提出了一种结构简单、运行可靠的润滑垫圈装配模块。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种自动装配机的润滑垫圈装配模块，由震动盘、直线供料器、润滑垫圈上料结构、装配机械手构成，所述润滑垫圈上料结构包括上料限位结构及润滑垫圈顶升装置构成，所述上料限位结构由上料底板、半弧形限位板及防叠压板构成，所述半弧形限位板固定在上料底板上，半弧形开口与供料槽的出口相连接，所述防叠压板固定在半弧形限位板上，所述上料底板上设置有“人”形通孔，“人”形通孔的中心在所述半弧形限位板的圆心上，所述润滑垫圈顶升装置包括顶升气缸、“人”形顶升块及连接块构成，所述“人”形顶升块通过连接块固定在顶升气缸的输出轴上，所述装配机械手包括X轴进给滑台气缸、Z轴升降导轨气缸及三爪气指，所述三爪气指上连接夹持块。
进一步，所述“人”形顶升块在顶升气缸的作用下可引着所述上料底板上的“人”形通孔上下运动。
再进一步，所述夹持块通过螺钉固定在所述三爪气指上，所述夹持块为长条状，末端设置有与润滑垫圈匹配的夹持槽。
优选的，所述震动盘为圆柱形震动盘。
本实用新型的有益效果主要表现在：本实用新型提出的润滑垫圈装配模块，结构简单，运行稳定可靠，相对于人工装配密封垫，可大幅提升生产效率，避免人工重复手工劳作。
附图说明
图1是本实用新型润滑垫圈装配模块整体结构示意图
图2是本实用新型润滑垫圈装配模块装配机械手及润滑垫圈上料结构示意图
图3是本实用新型润滑垫圈装配模块顶升装置结构示意图
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3，本实用新型作用对象润滑垫圈5为白色聚甲醛塑料环薄片，其外径为15.4mm，内径为12.6mm，厚度为0.9mm。
本实用新型提出的一种自动装配机的润滑垫圈装配模块，由震动盘1-1、直线供料器1-2、润滑垫圈上料结构、装配机械手构成。由于润滑垫圈的排序无正反面要求，筛选较为简单，故采用圆柱形振动盘并通过直线供料器实现送料。所述润滑垫圈上料结构包括上料限位结构及润滑垫圈顶升装置构成，所述上料限位结构由上料底板、半弧形限位板4-1及防叠压板4-2构成，所述半弧形限位板4-1固定在上料底板上，半弧形开口与供料槽1-3的出口相连接，所述防叠压板4-2固定在半弧形限位板上。由于润滑垫圈外径与阀体内径有较大间隙，安装精度要求与定位要求较低，故采用简单半弧形限位板与防叠压板实现定心定位。由于润滑垫圈较薄，容易发生叠片和上下错位现象，难以适应平推送料和外径夹持装配。
所述上料底板上设置有“人”形通孔4-3，“人”形通孔4-3的中心在所述半弧形限位板的圆心上，所述润滑垫圈顶升装置包括顶升气缸3-1、“人”形顶升块3-3及连接块3-2构成，所述“人”形顶升块通过连接块固定在顶升气缸的输出轴上，所述“人”形顶升块在顶升气缸的作用下可引着所述上料底板上的“人”形通孔上下运动。所述润滑垫圈顶升装置的作用是让润滑垫圈在上料位置顶升一个高度，并与三爪气指上夹持块的夹持。
所述装配机械手包括X轴进给滑台气缸2-1、Z轴升降导轨气缸2-2及三爪气指2-3，所述三爪气指上连接夹持块2-4。所述夹持块通过螺钉固定在所述三爪气指上，所述夹持块为长条状，末端设置有与润滑垫圈匹配的夹持槽。
润滑垫圈装配工位采用简单的二自由度装配机械手实现装配动作。X轴进给方向驱动采用亚德客STMS-20-100型滑台气缸，Z轴进给方向采用亚德客TCM-16-30型三杆气缸，机械手末端抓取单元选用SMC的MHS3-25D型圆柱三爪气指，与气指配合的夹持块为细长型长方体钢条，末端设置有夹持槽，使得在张开状态下可以托住润滑垫圈以增强夹持稳定性。润滑垫圈的装配动作过程简单介绍如下：初始状态下三爪气指处于收拢状态并处于润滑垫圈限位片上方，润滑垫圈经直线供料槽进入半弧形限位板的限位位置后，由顶升气缸顶升到位后，气爪下移并张开实现夹持，上升并移动至阀体上方装配点，下移并松开完成装配。

Claims (4)

1.一种自动装配机的润滑垫圈装配模块，由震动盘、直线供料器、润滑垫圈上料结构、装配机械手构成，其特征在于，所述润滑垫圈上料结构包括上料限位结构及润滑垫圈顶升装置构成，所述上料限位结构由上料底板、半弧形限位板及防叠压板构成，所述半弧形限位板固定在上料底板上，半弧形开口与供料槽的出口相连接，所述防叠压板固定在半弧形限位板上，所述上料底板上设置有“人”形通孔，“人”形通孔的中心在所述半弧形限位板的圆心上，所述润滑垫圈顶升装置包括顶升气缸、“人”形顶升块及连接块构成，所述“人”形顶升块通过连接块固定在顶升气缸的输出轴上，所述装配机械手包括X轴进给滑台气缸、Z轴升降导轨气缸及三爪气指，所述三爪气指上连接夹持块。 
2.如权利要求1所述的自动装配机的润滑垫圈装配模块，其特征在于：所述“人”形顶升块在顶升气缸的作用下可引着所述上料底板上的“人”形通孔上下运动。 
3.如权利要求1所述的自动装配机的润滑垫圈装配模块，其特征在于：所述夹持块通过螺钉固定在所述三爪气指上，所述夹持块为长条状，末端设置有与润滑垫圈匹配的夹持槽。 
4.如权利要求1或2或3所述的自动装配机的润滑垫圈装配模块，其特征在于：所述震动盘为圆柱形震动盘。 
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