CN204673271U - 小阀体装配机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小阀体装配机，包括机床，机床上还安装有阀本体阀芯组装机构、管体焊环组装机构、阀本体管体组装机构和控制单元，所述阀本体阀芯组装机构包括有：夹杆，该夹杆两端设有弹性夹头；旋转电机，其输出轴与夹杆连接；支架、及升降气缸，该支架上安装有旋转轴，旋转轴上安装有带定位针的定位头，该旋转轴上还安装有齿轮，齿轮处设有齿条及齿条气缸，还设有用于驱动定位头朝向定位区运动的压缩弹簧；压芯气缸；所述旋转电机、升级气缸、齿条气缸及压芯气缸受控于所述控制单元。整个过程可自动定位阀芯的安装角度，同时还可将阀芯和阀本体准确装配起来，无需人工的直接接入，大大提高了阀芯和阀本体间的装配效率和装配准确度。

Description

小阀体装配机

技术领域

本实用新型涉及一种装配机，尤其是一种用于四通换向阀阀芯装配体组装的小阀体装配机。

背景技术

目前，四通换向阀阀芯装配体(以下简称为小阀体)主要应用于冷暖两用空调上，包括家用、商用和汽车用。现有市面上，小阀体的结构已经非常成熟，其包括有阀本体、阀芯、管体和焊环，阀本体内设有阀腔，阀本体表面开设有与阀腔相连通的阀芯孔和管孔，阀芯安装座阀芯孔内，管体插设于管孔内，焊环套设于管体上、且焊环紧密地贴设于管体和阀本体的结合处，同时通过锡焊将焊环焊接在管体和阀本体的结合处。为了保证管体插设于管孔内时，管体和阀本体间为紧配合，因此管孔和管体间插接配合的端部为斜面配合，通过压力在斜面位置形成过盈配合，然后通过焊接将焊环焊接于管体和阀本体的结合处，进一步实现管体和阀本体的紧固结合。此处，管体上插入管孔的端部结构较为特殊，此处管口边缘设有斜面，且与管孔内的斜面相配合，特别是管体上开设有斜面的管口需要特别注意，不然将导致管体无法紧密地插入管孔内。其中，阀芯上设有定位孔，该定位孔朝向阀腔外侧设置。

小阀体在传统组装中都是采用手工安装，需要用橡胶锤将各个部件分别安装于阀本体上对应位置，然后用焊枪将焊环焊接在管体和阀本体的结合处。这样的操作不仅需要多人配合，而且还耗费各方的精力，不利于规模的扩大和成本的降低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种有助于扩大规模，降低人工成本，提高装配精度的小阀体装配机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种小阀体装配机，包括机床，机床上还安装有阀本体阀芯组装机构、管体焊环组装机构、阀本体管体组装机构和控制单元，所述阀本体阀芯组装机构包括有：

夹杆，该夹杆两端设有弹性夹头，两弹性夹头所在位置分别为定位区和压芯区；

旋转电机，旋转电机输出轴与夹杆连接，且用于驱动夹杆绕旋转电机输出轴旋转；

位于定位区的定位单元，定位单元包括有支架、及用于驱动支架做升降运动的升降气缸，该支架上安装有旋转轴，旋转轴上安装有与旋转轴同轴、且朝向定位区设置的定位头，该定位头上朝向定位区的部位设有凸出的定位针，该旋转轴上还安装有齿轮，齿轮处设有与该齿轮相配合的齿条、及用于驱动齿条沿齿轮切线运动的齿条气缸，定位头处还设有用于驱动定位头朝向定位区运动的压缩弹簧；

位于压芯区的压芯单元，压芯单元包括有朝向压芯区顶压的压芯气缸；

所述旋转电机、升级气缸、齿条气缸及压芯气缸受控于所述控制单元。

本实用新型的有益效果是：弹性夹头始终处于自然夹紧状态。通过手工或其他方式将阀芯输送至定位区，并由弹性夹头限位，接着通过压缩弹簧使定位头上定位针始终压紧于阀芯上；初始状态下定位针的角度即为阀芯安装时的角度，那么通过齿条气缸的推动，使得齿轮配合齿条转动，接着带动旋转轴旋转，即定位针随着旋转轴一起转动，直至定位针的位置和阀芯上定位孔的位置相一致，在压缩弹簧的作用下，定位针将准确进入阀芯定位孔内，紧接着齿条气缸回位，使得定位针转动并复位到初始位置(即安装角度)，弹性夹头夹紧定位后的阀芯；随后，升降气缸带着支架整体上升，使得定位针脱离阀芯上定位孔；紧接着，旋转电机输出轴带着夹杆旋转，使得位于定位区的阀芯移动至压芯区。通过手工或其他方式将阀本体输送至压芯区，阀芯移动至压芯区后，阀芯位于阀本体上方，也即位于阀本体和压芯气缸之间，接着通过压芯气缸的活塞杆将阀芯顶压入阀本体上的阀芯孔内。整个过程可自动定位阀芯的安装角度，同时还可将阀芯和阀本体准确装配起来，无需人工的直接接入，大大提高了阀芯和阀本体间的装配效率和装配准确度。

其中，管体焊环组装机构包括有：用于管体安放用的定位滑槽，该定位滑槽长度方向的两端部均为开口结构；定位板，位于定位滑槽其中一开口结构处，定位板的板面正对该开口结构、且该板面上开设有一定位凹槽，该定位凹槽的槽口周缘为斜面结构；测量气缸，该测量气缸位于定位滑槽另一开口结构处，测量气缸活塞杆沿定位滑槽长度方向设置、且用于朝向定位凹槽顶推；红外测距仪，用于检测红外测距仪到定位板的距离变化；用于将焊环套接于管体上的套接滑槽；套接气缸，位于套接滑槽长度方向的一端部，该套接气缸活塞杆沿套接滑槽长度方向设置、且用于朝向套接滑槽长度方向的另一端部顶推；第一机械手，用于定位滑槽和套接滑槽间的夹取、移动及转向；所述测量气缸、红外测距仪、套接气缸和第一机械手受控于控制单元。测量气缸活塞杆伸出的长度为定值。通过手工或其他方式将管体输送至定位滑槽内，然后通过测量气缸将管体朝向定位板顶推，并使管体的管口部位顶压在带斜面定位凹槽内。此时，管体其中一管口的边缘部位为斜面，如果管体上斜面位置恰好顶压在带斜面的定位凹槽上，则红外测距仪将测得其距离定位板距离为a，控制单元获取该值后，将控制第一机械手将管体从定位滑槽移动至套接滑槽内；反之，如果管体上非斜面位置顶压在带斜面的定位凹槽上，由于测量气缸活塞杆伸出长度为定值，则此时红外测距仪将测得其距离定位板距离为b(b大于a)，控制单元获取该值后，控制单元将控制第一机械手从定位滑槽内将管体取出，调整管体方向后(即旋转180°)，将管体移动至套接滑槽内。通过手工或其他方式将焊环输送至套接滑槽内，套接气缸顶推管体并使得焊环套接于管体上。

其中，阀本体管体组装机构还包括有：用于阀本体和管体间组装的组装滑槽；组装气缸，位于组装滑槽长度方向的一端部，该组装机构活塞杆沿组装滑槽长度方向设置、且用于朝向组装滑槽长度方向的另一端部顶推；第二机械手，用于套接滑槽和组装滑槽间的夹取及移动；所述组装气缸和第二机械手受控于控制单元。阀芯组装后的阀本体被移至组装滑槽内，同时套接有焊环的管体也被移至组装滑槽内，通过组装气缸的顶推将阀本体和管体组装在一起。

进一步设置为，机床上还设有成品区、用于组装滑槽和成品区间夹取及移动的第三机械手。通过第三机械手对于成品小阀体移动至成品区内，以便后期集中包装或储存。

进一步设置为，压芯区和组装滑槽间还设有输送机构。

再进一步设置为，小阀体装配机还包括有与压芯区对应的阀本体振动选料机、与定位区对应的阀芯振动选料机、与定位滑槽对应的管体振动选料机、及与套接滑槽对应的焊环振动选料机。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例阀本体阀芯组装机构的结构示意图。

图3为本实用新型实施例阀本体阀芯组装机构的俯视图、且定位单元的局部剖视图。

图4为本实用新型实施例定位单元的局部剖视图。

图5为本实用新型实施例阀本体阀芯组装机构局部的结构示意图。

图6为本实用新型实施例管体焊环组装机构和阀本体管体组装机构的装配图，包括有第一机械手、第二机械手和第三机械手。

图7为本实用新型实施例管体焊环组装机构和阀本体管体组装机构的俯视图。

图8为本实用新型实施例定位板和管体其中一种工作状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1～4所示，本实施例包括机床1，机床1上还安装有阀本体阀芯组装机构2、管体焊环组装机构3、阀本体管体组装机构4和控制单元(未画出)，其中，阀本体阀芯组装机构2包括有夹杆21、旋转电机22、定位单元23、压芯单元，夹杆21两端设有弹性夹头211，两弹性夹头211所在位置分别为定位区241和压芯区242；旋转电机22输出轴与夹杆21连接，且用于驱动夹杆21绕旋转电机22输出轴旋转；定位单元23位于定位区241内，定位单元23包括有支架231、及用于驱动支架231做升降运动的升降气缸232，该支架231上安装有旋转轴233，旋转轴233上安装有与旋转轴233同轴、且朝向定位区241设置的定位头234，该定位头234上朝向定位区241的部位设有凸出的定位针2341，该旋转轴233上还安装有齿轮235，齿轮235处设有与该齿轮235相配合的齿条236、及用于驱动齿条236沿齿轮235切线运动的齿条气缸237，定位头234处还设有用于驱动定位头234朝向定位区241运动的压缩弹簧238；压芯单元位于位于压芯区242内，压芯单元包括有朝向压芯区242顶压的压芯气缸25；旋转电机22、升级气缸232、齿条气缸237及压芯气缸25均受控于控制单元。弹性夹头211始终处于自然夹紧状态。通过手工或其他方式将阀芯输送至定位区241，并由弹性夹头211限位，接着通过压缩弹簧238使定位头234上定位针2341始终压紧于阀芯上；初始状态下定位针2341的角度即为阀芯安装时的角度，那么通过齿条气缸237的推动，使得齿轮235配合齿条236发生转动，接着带动旋转轴233旋转，即定位针2341随着旋转轴233一起转动，直至定位针2341的位置和阀芯上定位孔的位置相一致，在压缩弹簧238的作用下，定位针2341将准确进入阀芯定位孔内，紧接着齿条气缸237回位，使得定位针2341转动并复位到初始位置(即安装角度)，弹性夹头211夹紧定位后的阀芯；随后，升降气缸232带着支架231整体上升，使得定位针2341脱离阀芯上定位孔；紧接着，旋转电机22输出轴带着夹杆21旋转，使得位于定位区241的阀芯移动至压芯区242。通过手工或其他方式将阀本体输送至压芯区242，阀芯移动至压芯区242后，阀芯位于阀本体上方，也即位于阀本体和压芯气缸25之间，接着通过压芯气缸25的活塞杆将阀芯顶压入阀本体上的阀芯孔内。整个过程可自动定位阀芯的安装角度，同时还可将阀芯和阀本体准确装配起来，无需人工的直接接入，大大提高了阀芯和阀本体间的装配效率和装配准确度。

如图5～7所示，管体焊环组装机构3包括有定位滑槽311、定位板312、测量气缸313、红外测距仪314、套接滑槽315和套接气缸316。定位滑槽311用于管体的安放用，该定位滑槽311长度方向的两端部均为开口结构；定位板312安装于定位滑槽311其中一开口结构处，定位板312的板面正对该开口结构、且该板面上开设有一定位凹槽3121，该定位凹槽3121的槽口周缘为斜面结构31211；测量气缸313位于定位滑槽311另一开口结构处，测量气缸313活塞杆沿定位滑槽311长度方向设置、且用于朝向定位凹槽3121顶推；红外测距仪314用于检测红外测距仪314到定位板312的距离变化；用于将焊环套接于管体上的套接滑槽315；套接气缸316位于套接滑槽315长度方向的一端部，该套接气缸316活塞杆沿套接滑槽315长度方向设置、且用于朝向套接滑槽315长度方向的另一端部顶推；管体焊环组装机构3上方还安装有第一机械手51，该第一机械手51用于定位滑槽311和套接滑槽315间的夹取、移动及转向；测量气缸313、红外测距仪314、套接气缸316和第一机械手51受控于控制单元。测量气缸313活塞杆伸出的长度为定值。如图8所示，通过手工或其他方式将管体输送至定位滑槽内，然后通过测量气缸313将管体朝向定位板312顶推，并使管体的管口部位顶压在带斜面结构31211的定位凹槽3121内。此时，管体其中一管口的边缘部位为斜面，如果管体上斜面位置恰好顶压在带斜面结构31211的定位凹槽3121上，则红外测距仪314将测得其距离定位板312距离为a，控制单元获取该值后，将控制第一机械手51将管体从定位滑槽311移动至套接滑槽315内；反之，如果管体上非斜面位置顶压在带斜面结构31211的定位凹槽3121上，由于测量气缸313活塞杆伸出长度为定值，则此时红外测距仪314将测得其距离定位板312距离为b(b大于a)，控制单元获取该值后，控制单元将控制第一机械手51从定位滑槽311内将管体取出，调整管体方向后(即旋转180°)，将管体移动至套接滑槽315内。通过手工或其他方式将焊环输送至套接滑槽315内，套接气缸316顶推管体并使得焊环套接于管体上。

其中，阀本体管体组装机构4还包括有用于阀本体和管体间组装的组装滑槽41；位于组装滑槽41长度方向的一端部安装有组装气缸42，该组装机构42活塞杆沿组装滑槽41长度方向设置、且用于朝向组装滑槽41长度方向的另一端部顶推；阀本体管体组装机构4还安装有第二机械手52，该第二机械手52用于套接滑槽315和组装滑槽41间的夹取及移动用的；组装气缸42和第二机械手52受控于控制单元。阀芯组装后的阀本体被移至组装滑槽41内，同时套接有焊环的管体也被移至组装滑槽41内，通过组装气缸42的顶推将阀本体和管体组装在一起。机床1上还设有成品区11、用于组装滑槽41和成品区11间夹取及移动的第三机械手53。通过第三机械手53对于成品小阀体移动至成品区11内，以便后期集中包装或储存。压芯区242和组装滑槽41间还设有输送机构，该输送机构可以为链式、带式等常规的输送结构，在此不做赘述。另外，本实施例还包括有与压芯区242对应的阀本体振动选料机、与定位区241对应的阀芯振动选料机、与定位滑槽311对应的管体振动选料机、及与套接滑槽315对应的焊环振动选料机，各振动选料机的结构根据不同配件的结构和比重进行特别设置，该技术在本领域也属于常规技术，在此不做赘述。

Claims (6)

1.一种小阀体装配机，包括机床，其特征是，机床上还安装有阀本体阀芯组装机构、管体焊环组装机构、阀本体管体组装机构和控制单元，所述阀本体阀芯组装机构包括有：

夹杆，该夹杆两端设有弹性夹头，两弹性夹头所在位置分别为定位区和压芯区；

旋转电机，旋转电机输出轴与夹杆连接，且用于驱动夹杆绕旋转电机输出轴旋转；

位于定位区的定位单元，定位单元包括有支架、及用于驱动支架做升降运动的升降气缸，该支架上安装有旋转轴，旋转轴上安装有与旋转轴同轴、且朝向定位区设置的定位头，该定位头上朝向定位区的部位设有凸出的定位针，该旋转轴上还安装有齿轮，齿轮处设有与该齿轮相配合的齿条、及用于驱动齿条沿齿轮切线运动的齿条气缸，定位头处还设有用于驱动定位头朝向定位区运动的压缩弹簧；

位于压芯区的压芯单元，压芯单元包括有朝向压芯区顶压的压芯气缸；

所述旋转电机、升级气缸、齿条气缸及压芯气缸受控于所述控制单元。

2.根据权利要求1所述的小阀体装配机，其特征是，所述管体焊环组装机构包括有：

用于管体安放用的定位滑槽，该定位滑槽长度方向的两端部均为开口结构；

定位板，位于定位滑槽其中一开口结构处，定位板的板面正对该开口结构、且该板面上开设有一定位凹槽，该定位凹槽的槽口周缘为斜面结构；

测量气缸，该测量气缸位于定位滑槽另一开口结构处，测量气缸活塞杆沿定位滑槽长度方向设置、且用于朝向定位凹槽顶推；

红外测距仪，用于检测红外测距仪到定位板的距离变化；

用于将焊环套接于管体上的套接滑槽；

套接气缸，位于套接滑槽长度方向的一端部，该套接气缸活塞杆沿套接滑槽长度方向设置、且用于朝向套接滑槽长度方向的另一端部顶推；

第一机械手，用于定位滑槽和套接滑槽间的夹取、移动及转向；

所述测量气缸、红外测距仪、套接气缸和第一机械手受控于控制单元。

3.根据权利要求2所述的小阀体装配机，其特征是，所述阀本体管体组装机构还包括有：

用于阀本体和管体间组装的组装滑槽；

组装气缸，位于组装滑槽长度方向的一端部，该组装机构活塞杆沿组装滑槽长度方向设置、且用于朝向组装滑槽长度方向的另一端部顶推；

第二机械手，用于套接滑槽和组装滑槽间的夹取及移动；

所述组装气缸和第二机械手受控于控制单元。

4.根据权利要求3所述的小阀体装配机，其特征是：所述机床上还设有成品区、用于组装滑槽和成品区间夹取及移动的第三机械手。

5.根据权利要求4所述的小阀体装配机，其特征是：所述压芯区和组装滑槽间还设有输送机构。

6.根据权利要求1或5所述的小阀体装配机，其特征是：还包括有与压芯区对应的阀本体振动选料机、与定位区对应的阀芯振动选料机、与定位滑槽对应的管体振动选料机、及与套接滑槽对应的焊环振动选料机。