CN208304348U - 一种用于阀门的全自动手柄装配机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动化装配设备技术领域，特指一种用于阀门的全自动阀杆装配机，其包括机架，所述机架中部设置有装夹机构，所述装夹机构包括活动设置在机架上的转盘，所述转盘上周向设置有若干个阀体装夹位，所述阀体装夹位上设置有夹具；所述装夹机构四周的机架上依次设置有阀体上料机构、阀柄校对机构、阀杆装配机构、螺帽装配机构以及成品下料机构。本实用新型通过阀体上料机构、O型圈装配机构、阀柄校对机构、阀杆装配机构、螺帽装配机构以及成品下料机构的配合，实现了阀杆的自动化组装，具有结构合理，操作简便，自动化程度高，具有节约人力成本和提高生产效率等优点。

Description

一种用于阀门的全自动手柄装配机

技术领域

本实用新型属于自动化装配设备技术领域，特指一种用于阀门的全自动手柄装配机。

背景技术

众所周知，阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置，是使配管和设备内的介质液体、气体、粉末流动或停止并能控制其流量的装置，因此其需求量特别大。在阀门的组装中，阀门手柄的组装流程大多都是由人工组装，手工组装手柄和配件需要用力按压，效率非常低下；同时，工人的手指容易疲劳和损伤。另外，工人肉眼检测O型圈有无时，容易发生不细心而出现漏装漏检的不合格产品。总而言之，工厂采用大量的人工进行手柄手柄的组装和检测的生产，存在效率低、品质不稳定等缺点，不利于该行业的现代化发展。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，高装配效率，低成产的用于阀门的全自动手柄装配机。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种用于阀门的全自动手柄装配机，包括机架，所述机架中部设置有装夹机构，所述装夹机构包括活动设置在机架上的转盘，所述转盘上周向设置有若干个阀体装夹位，所述阀体装夹位上设置有夹具；所述装夹机构四周的机架上依次设置有阀体上料机构、阀杆校对机构、手柄装配机构、螺帽装配机构以及成品下料机构；

所述阀体上料机构包括运送阀体的上料传送装置，所述上料传送装置的末端设置有将阀体安装到阀体装夹位的上料机械手结构；

所述阀杆校对机构用于将阀体的阀杆旋转至装配角度；

所述手柄装配机构包括手柄装配架，所述手柄装配架上设置有手柄上料通道、选向组件以及手柄机械手结构，所述手柄上料通道的下方设置有可调整手柄方向的选向组件，所述选向组件移动设置有手柄装配架上，所述选向组件的另一侧设置有手柄装配机械手结构；

所述螺帽装配机构用于螺帽的上料、输送和拧紧，实现手柄固定在阀体上；

所述成品下料机构用于将装配完成的阀体取出夹具。

优选地，所述选向组件包括手柄选向块，手柄选向块上设置有与手柄的选向标识相适配的手柄安装槽；所述手柄选向块内设置有选向电机驱动转动的选向盘以及检测手柄位置的感应器。

优选地，所述手柄装配机械手结构包括设置在手柄装配架上的第三滑轨滑块组件A，所述第三滑轨滑块组件A由第三前后气缸驱动；所述第三滑轨滑块组件A上设置有通过第三上下气缸驱动的第三滑轨滑块组件B，所述第三滑轨滑块组件B上设置有装夹手柄的装配机械手。

优选地，所述上料机械手结构包括第一支架，第一支架上设置有通过第一前后气缸驱动的第一滑轨滑块组件A，所述第一滑轨滑块组件A上设置有通过第一上下气缸驱动的第一滑轨滑块组件B，所述第一滑轨滑块组件B上设置有装夹阀体的上料机械手。

优选地，所述阀体上料机构和阀杆校对机构之间的机架上设置有O型圈装配机构，所述O型圈装配机构包括依次连接的滚筒式O型圈上料器、O型圈传送装置和用于将O型圈安装到阀体上的O型圈机械手结构；

所述O型圈机械手结构包括第二支架，第二支架上设置有通过第二前后气缸驱动的第二滑轨滑块组件A，所述第二滑轨滑块组件A上设置有通过第二上下气缸驱动的第二滑轨滑块组件B，所述第二滑轨滑块组件B上设置有装夹O型圈的取圈柱。

优选地，所述阀杆校对机构包括校对架，所述校对架上设置有通过第五上下气缸驱动的第五滑轨滑块组件，所述第五滑轨滑块组件上设置有校对电机，校对电机通过联轴器连接旋转轴，所述旋转轴的端部设置有安装孔，安装孔内通过固定销设置有校位轴，所述校位轴内端通过弹簧轴向活动设置在安装孔内。

优选地，所述螺帽装配机构包括第四支架，第四支架设设置有通过第四上下气缸驱动的第四滑轨滑块组件；所述第四滑轨滑块组件上设置有电批，所述电批的工作端通过螺帽输送管连接有螺帽机。

优选地，所述转盘底部设置有转盘驱动装置，转盘驱动装置包括转盘驱动电机和分割器，所述驱动电机驱动分割器做间歇性运动；所述转盘底部的机架上周向设置有若干支撑柱，所述支撑柱上转动设置有滚轮，所述滚轮贴合在转盘底部。

优选地，所述夹具包括设置有阀体安装位的模座，所述模座的两侧分别通过扭簧转动设置有夹紧杆，两夹紧杆的尾端设置有连接件，自然状态下，两夹紧杆的首端夹紧阀体。

优选地，所述阀体上料机构和成品下料机构对应的夹具下方设置有夹具气缸，所述夹具气缸的活塞杆上设置有顶头，所述连接件包括通过接触杆铰接的连杆A和连杆B，所述连杆A和连杆B分别铰接在对应的夹紧杆尾端；所述夹具气缸顶出，顶头接触接触杆，两夹紧杆张开并实现上料或者下料。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本实用新型通过阀体上料机构、O型圈装配机构、阀杆校对机构、手柄装配机构、螺帽装配机构以及成品下料机构的配合，实现了手柄的自动化组装，具有结构合理，操作简便，自动化程度高，具有节约人力成本和提高生产效率等优点。

2、本实用新型的装夹机构具有结构简单，装夹效率高，装夹稳定，成本低等优点。

3、本实用新型的阀体上料机构具有结构简单，上料效率高等优点。

4、本实用新型手柄装配机构的自动选向功能大大提高了手柄装配效率。

附图说明

图1是本实用新型的俯视图。

图2是本实用新型转盘的俯视图。

图3是本实用新型转盘驱动装置的结构示意图。

图4是本实用新型夹具自然闭合状态的结构示意图。

图5是本实用新型夹具打开状态的结构示意图。

图6是本实用新型阀体上料机构的结构示意图。

图7是本实用新型O型圈装配机构的结构示意图。

图8是本实用新型阀杆校对机构的侧视图。

图9是本实用新型阀杆校对机构的主视图。

图10是图9中A处的局部放大图。

图11是本实用新型手柄装配机构的结构示意图。

图12是本实用新型手柄上料通道下方半个出料模头中手柄内部流道的结构示意图。

图13是本实用新型手柄的结构示意图。

图14是本实用新型选向组件的俯视图。

图15是图14中B-B处选向组件的剖视图。

图16是本实用新型螺帽装配机构的结构示意图。

图17是本实用新型成品下料机构的结构示意图。

图中标号所表示的含义：

1-机架；2-装夹机构；3-夹具；4-阀体上料机构；5-O型圈装配机构；6-阀杆校对机构；7-手柄装配机构；8-螺帽装配机构；9-成品下料机构；10-阀体；

11-手柄；12-选向标识；

21-转盘；22-转盘驱动电机；23-分割器；24-支撑柱；25-滚轮；26-同步带；

31-模座；32-扭簧；33-夹紧杆；34-夹具气缸；35-顶头；36-接触杆；

41-上料传送装置；42-第一前后气缸；43-第一滑轨滑块组件A；44-第一上下气缸；45-第一滑轨滑块组件B；46-上料机械手；47-涨紧轮；

51-滚筒式O型圈上料器；52-O型圈传送装置；53-第二前后气缸；54-第二滑轨滑块组件A；55-第二上下气缸驱动；16-第二滑轨滑块组件B；57-取圈柱；

61-第五上下气缸；62-第五滑轨滑块组件；63-校对电机；64-联轴器；65-旋转轴；66-固定销；67-校位轴；68-弹簧；

70-出料模头；71-手柄装配架；72-手柄上料通道；73-选向组件；74-手柄选向块；75-手柄安装槽；76-选向电机；77-选向盘；78-感应器；79-手柄振动盘；701-第三滑轨滑块组件A；702-第三前后气缸；703-第三上下气缸；704-第三滑轨滑块组件B；705-装配机械手；706-选向驱动气缸；707-选向滑轨滑块组件；

81-第四上下气缸；82-第四滑轨滑块组件；83-电批；84-螺帽机；

91-下料转动电机；92-下料机械手；93-下料口。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述：

一种用于阀门的全自动手柄装配机，包括机架1，所述机架1中部设置有装夹机构2，所述装夹机构2包括活动设置在机架1上的转盘21，所述转盘21上周向设置有若干个阀体装夹位，所述阀体装夹位上设置有夹具3；所述装夹机构2四周的机架1上依次设置有阀体上料机构4、阀杆校对机构6、手柄装配机构7、螺帽装配机构8以及成品下料机构9。

本实用新型通过阀体上料机构、O型圈装配机构、阀杆校对机构、手柄装配机构、螺帽装配机构以及成品下料机构的配合，实现了手柄的自动化组装，具有结构合理，操作简便，自动化程度高，具有节约人力成本和提高生产效率等优点。

下面介绍一下本产品的各个机构：

【装夹机构】

优选地，所述转盘21底部设置有转盘驱动装置，转盘驱动装置包括转盘驱动电机22和分割器23，所述转盘驱动电机22通过同步带26驱动分割器23做间歇性运动；所述转盘21底部的机架1上周向设置有若干支撑柱24，所述支撑柱24上转动设置有滚轮25，所述滚轮25贴合在转盘21底部，用于支撑转盘，保证工作的稳定性。

优选地，所述夹具3包括设置有阀体安装位的模座31，所述模座31的两侧分别通过扭簧32转动设置有夹紧杆33，两夹紧杆33的尾端设置有连接件，自然状态下，两夹紧杆33的首端夹紧阀体。

优选地，所述阀体上料机构4和成品下料机构9对应的夹具3下方设置有夹具气缸34，所述夹具气缸34的活塞杆上设置有顶头35，所述连接件包括通过接触杆36铰接的连杆A和连杆B，所述连杆A和连杆B分别铰接在对应的夹紧杆33尾端；所述夹具气缸34顶出，顶头35接触接触杆36，两夹紧杆33首端张开并实现上料或者下料。

本实用新型的装夹机构具有结构简单，装夹效率高，装夹稳定，成本低等优点。

【阀体上料机构】

所述阀体上料机构4包括运送阀体10的上料传送装置41，所述上料传送装置41包括上料架，所述上料架上分别设置有上料传送带、上料主动轮和上料从动轮，所述上料架上可活动设置有控制上料传送带松紧的涨紧轮47，保证传送带的紧度。

所述上料传送装置41的末端设置有将阀体10安装到阀体装夹位的上料机械手结构；

优选地，所述上料机械手结构包括第一支架，第一支架上设置有通过第一前后气缸42驱动的第一滑轨滑块组件A43，所述第一滑轨滑块组件A43上设置有通过第一上下气缸44驱动的第一滑轨滑块组件B45，所述第一滑轨滑块组件B45上设置有装夹阀体的上料机械手46，上料机械手46可以外购。

【O型圈装配机构】

优选地，所述阀体上料机构4和阀杆校对机构6之间的机架1上设置有O型圈装配机构5，所述O型圈装配机构5包括依次连接的滚筒式O型圈上料器51、O型圈传送装置52和用于将O型圈安装到阀体上的O型圈机械手结构；

所述O型圈机械手结构包括第二支架，第二支架上设置有通过第二前后气缸53驱动的第二滑轨滑块组件A54，所述第二滑轨滑块组件A54上设置有通过第二上下气缸55驱动的第二滑轨滑块组件B56，所述第二滑轨滑块组件B56上设置有装夹O型圈的取圈柱57，所述取圈柱57处设置有O型圈感应器，能保证每个阀体上均设置有O型圈，减轻了之前人工检测的劳动强度。

O型圈机械手结构的动作：

1、所述滚筒式O型圈上料器51通过所述O型圈传送装置52将O型圈送到O型圈定位槽内；

2、所述第二上下气缸55驱动的活塞杆伸出，将取圈柱57插入O型圈的内孔中，然后上升提起提起O型圈；

3、第二前后气缸53伸出，将取圈柱57移动到夹具的阀体上方；

4、第二上下气缸55的活塞杆伸出，将取圈柱57上的O型圈装入球阀阀杆上；

5、第二上下气缸55和第二前后气缸53复位。

【阀杆校对机构】

所述阀杆校对机构6用于将阀体10的阀杆旋转至装配角度，便于手柄的装配。

优选地，所述阀杆校对机构6包括校对架，所述校对架上设置有通过第五上下气缸61驱动的第五滑轨滑块组件62，所述第五滑轨滑块组件62上设置有校对电机63，校对电机63优选伺服电机，校对电机63通过联轴器64连接旋转轴65，所述旋转轴65的端部设置有安装孔，安装孔内通过固定销66设置有校位轴67，所述校位轴67内端通过弹簧68轴向活动设置在安装孔内。

第五上下气缸61的活塞杆伸出带动校对电机63和旋转轴65至阀杆上方；所述校对电机63主轴旋转，校位轴67被弹簧压入阀杆处；校对电机63旋转360°后停止，完成阀杆朝向校准；最后，第五上下气缸61的活塞杆复位，校对电机63停止，完成动作。

【手柄装配机构】

所述手柄装配机构7包括手柄装配架71，所述手柄装配架71上设置有手柄振动盘79、手柄上料通道72、选向组件73以及手柄机械手结构，所述手柄上料通道72的下方设置有出料模头70，所述出料模头70上设置有限位气缸，当选向驱动气缸706运动时，限位气缸伸出能防止手柄掉落。

可调整手柄11方向的选向组件73，所述选向组件73包括手柄选向块74，手柄选向块74上设置有与手柄的选向标识12相适配的手柄安装槽75；所述手柄的选向标识12即手柄下端缺口

所述手柄选向块74内设置有选向电机76驱动转动的选向盘77以及检测手柄位置的感应器78，所述感应器78为光纤感应器。

选向原理：通过手柄选向块处的手柄安装槽75和手柄下端缺口配合达到辨别手柄方向的目的。手柄自料道掉下来后会出现两种情况：

1、手柄下端缺口与选项块处选项槽吻合，则手柄会落下，光纤感应器感应到位，判定手柄处于正确方向，并正常进行后续工作。

2、若手柄下端缺口与手柄安装槽75不吻合，则手柄会卡在手柄选向块处，光纤感应器未感应到位，则判定手柄处于非正确方向，旋转气缸旋转180°后，手柄会落下到手柄安装槽75

优选地，所述手柄选向块74通过选向滑轨滑块组件707活动设置在手柄装配架71上，所述选向滑轨滑块组件707通过选向驱动气缸706驱动其运动。

所述选向组件73移动设置有手柄装配架71上，所述选向组件73的另一侧设置有手柄装配机械手705结构；

优选地，所述手柄装配机械手705结构包括设置在手柄装配架71上的第三滑轨滑块组件A701，所述第三滑轨滑块组件A701由第三前后气缸702驱动；所述第三滑轨滑块组件A701上设置有通过第三上下气缸703驱动的第三滑轨滑块组件B704，所述第三滑轨滑块组件B704上设置有装夹手柄的装配机械手705。

本实用新型手柄装配机构的自动选向功能大大提高了手柄装配效率。

【螺帽装配机构】

所述螺帽装配机构8用于螺帽的上料、输送和拧紧，实现手柄11固定在阀体10上。

优选地，所述螺帽装配机构8包括第四支架，第四支架设设置有通过第四上下气缸81驱动的第四滑轨滑块组件82；所述第四滑轨滑块组件82上设置有电批83，所述电批83的工作端通过螺帽输送管连接有螺帽机84，螺帽机84将螺帽整理后，采用吹气方式将螺帽经螺帽输送管逐个吹入电批中，并通过第四上下气缸81的动作实现上下移动，最后通过电批83实现螺帽的拧紧。

【成品下料机构】

所述成品下料机构9用于将装配完成的阀体10取出夹具3。

优选地，所述成品下料机构9包括下料架，所述下料架上设置有下料转动电机91，下料转动电机91的主轴上通过下料杆固定有下料机械手92，所述机架1上设置有对应的下料口93。所述下料转动电机91在下料口93和夹具之间来回摆动，实现下料机械手92实现成品的下料。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于阀门的全自动手柄装配机，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)中部设置有装夹机构(2)，所述装夹机构(2)包括活动设置在机架(1)上的转盘(21)，所述转盘(21)上周向设置有若干个阀体装夹位，所述阀体装夹位上设置有夹具(3)；所述装夹机构(2)四周的机架(1)上依次设置有阀体上料机构(4)、阀杆校对机构(6)、手柄装配机构(7)、螺帽装配机构(8)以及成品下料机构(9)；

所述阀体上料机构(4)包括运送阀体(10)的上料传送装置(41)，所述上料传送装置(41)的末端设置有将阀体(10)安装到阀体装夹位的上料机械手结构；

所述阀杆校对机构(6)用于将阀体(10)的阀杆旋转至装配角度；

所述手柄装配机构(7)包括手柄装配架(71)，所述手柄装配架(71)上设置有手柄上料通道(72)、选向组件(73)以及手柄机械手结构，所述手柄上料通道(72)的下方设置有可调整手柄(11)方向的选向组件(73)，所述选向组件(73)移动设置有手柄装配架(71)上，所述选向组件(73)的另一侧设置有手柄装配机械手(705)结构；

所述螺帽装配机构(8)用于螺帽的上料、输送和拧紧，实现手柄(11)固定在阀体(10)上；

所述成品下料机构(9)用于将装配完成的阀体(10)取出夹具(3)。

2.根据权利要求1所述的一种用于阀门的全自动手柄装配机，其特征在于：所述选向组件(73)包括手柄选向块(74)，手柄选向块(74)上设置有与手柄的选向标识相适配的手柄安装槽(75)；所述手柄选向块(74)内设置有选向电机(76)驱动转动的选向盘(77)以及检测手柄位置的感应器(78)。

3.根据权利要求1所述的一种用于阀门的全自动手柄装配机，其特征在于：所述手柄装配机械手(705)结构包括设置在手柄装配架(71)上的第三滑轨滑块组件A(701)，所述第三滑轨滑块组件A(701)由第三前后气缸(702)驱动；所述第三滑轨滑块组件A(701)上设置有通过第三上下气缸(703)驱动的第三滑轨滑块组件B(704)，所述第三滑轨滑块组件B(704)上设置有装夹手柄的装配机械手(705)。

4.根据权利要求1所述的一种用于阀门的全自动手柄装配机，其特征在于：所述上料机械手结构包括第一支架，第一支架上设置有通过第一前后气缸(42)驱动的第一滑轨滑块组件A(43)，所述第一滑轨滑块组件A(43)上设置有通过第一上下气缸(44)驱动的第一滑轨滑块组件B(45)，所述第一滑轨滑块组件B(45)上设置有装夹阀体的上料机械手(46)。

5.根据权利要求1所述的一种用于阀门的全自动手柄装配机，其特征在于：所述阀体上料机构(4)和阀杆校对机构(6)之间的机架(1)上设置有O型圈装配机构(5)，所述O型圈装配机构(5)包括依次连接的滚筒式O型圈上料器(51)、O型圈传送装置(52)和用于将O型圈安装到阀体上的O型圈机械手结构；

所述O型圈机械手结构包括第二支架，第二支架上设置有通过第二前后气缸(53)驱动的第二滑轨滑块组件A(54)，所述第二滑轨滑块组件A(54)上设置有通过第二上下气缸(55)驱动的第二滑轨滑块组件B(56)，所述第二滑轨滑块组件B(56)上设置有装夹O型圈的取圈柱(57)。

6.根据权利要求1所述的一种用于阀门的全自动手柄装配机，其特征在于：所述阀杆校对机构(6)包括校对架，所述校对架上设置有通过第五上下气缸(61)驱动的第五滑轨滑块组件(62)，所述第五滑轨滑块组件(62)上设置有校对电机(63)，校对电机(63)通过联轴器(64)连接旋转轴(65)，所述旋转轴(65)的端部设置有安装孔，安装孔内通过固定销(66)设置有校位轴(67)，所述校位轴(67)内端通过弹簧(68)轴向活动设置在安装孔内。

7.根据权利要求1所述的一种用于阀门的全自动手柄装配机，其特征在于：所述螺帽装配机构(8)包括第四支架，第四支架设设置有通过第四上下气缸(81)驱动的第四滑轨滑块组件(82)；所述第四滑轨滑块组件(82)上设置有电批(83)，所述电批(83)的工作端通过螺帽输送管连接有螺帽机(84)。

8.根据权利要求1所述的一种用于阀门的全自动手柄装配机，其特征在于：所述转盘(21)底部设置有转盘驱动装置，转盘驱动装置包括转盘驱动电机(22)和分割器(23)，所述转盘驱动电机(22)驱动分割器(23)做间歇性运动；所述转盘(21)底部的机架(1)上周向设置有若干支撑柱(24)，所述支撑柱(24)上转动设置有滚轮(25)，所述滚轮(25)贴合在转盘(21)底部。

9.根据权利要求1所述的一种用于阀门的全自动手柄装配机，其特征在于：所述夹具(3)包括设置有阀体安装位的模座(31)，所述模座(31)的两侧分别通过扭簧(32)转动设置有夹紧杆(33)，两夹紧杆(33)的尾端设置有连接件，自然状态下，两夹紧杆(33)的首端夹紧阀体。

10.根据权利要求9所述的一种用于阀门的全自动手柄装配机，其特征在于：所述阀体上料机构(4)和成品下料机构(9)对应的夹具(3)下方设置有夹具气缸(34)，所述夹具气缸(34)的活塞杆上设置有顶头(35)，所述连接件包括通过接触杆(36)铰接的连杆A和连杆B，所述连杆A和连杆B分别铰接在对应的夹紧杆(33)尾端；所述夹具气缸(34)顶出，顶头(35)接触接触杆(36)，两夹紧杆(33)张开并实现上料或者下料。

11.根据权利要求1所述的一种用于阀门的全自动手柄装配机，其特征在于：所述成品下料机构(9)包括下料架，所述下料架上设置有下料转动电机(91)，下料转动电机(91)的主轴上通过下料杆固定有下料机械手(92)，所述机架(1)上设置有对应的下料口(93)。