CN210908908U - 一种水阀总成半自动装配机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水阀总成半自动装配机构。该装配机构，包括台面板和旋转工装组件，旋转工装组件包括底框、仿形工装、用于锁紧水阀的锁紧组件、第一封堵组件和第二封堵组件，通过仿形工装、定位销、传感器、锁紧装置保证水阀定位位置准确、牢固；通过旋转装置和旋转定位装置实现在水阀不同面上的装配；通过第二封堵组件和第三封堵组件实现不同型号水阀胶管的封堵，通过仿形块的第一支撑架和第二支撑架，实现不同型号水阀金属支架的装配；导向套的气管与干检仪相连，自动进行正压泄漏检测，提高检测的准确性和效率，降低工人劳动强度。

Description

一种水阀总成半自动装配机构

技术领域

本发明涉及汽车水阀工装，尤其是涉及一种水阀总成半自动装配机构。

背景技术

如图1-2所示，汽车水阀总成由水阀0.1、步进电机0.2、弹性卡箍0.3、胶管一0.4(胶管二0.7)、金属支架一0.5(金属支架二0.8)和螺钉0.6组成。其中通过更换不同型号的金属支架和胶管可形成不同型号的水阀总成。这就需要对水阀总成零件的装配、检测和水阀总成的型号进行有效地防错。

水阀总成的零件装配关系如下：

胶管一0.4(胶管二0.7)套在水阀0.1上之后通过弹性卡箍0.3锁紧，并需要对胶管一0.4(胶管二0.7)与水阀0.1的密封效果进行泄漏检测。在水阀0.1的不同表面上金属支架一0.5(金属支架二0.8)、步进电机0.2通过螺钉0.6安装在水阀0.1上。

现有的水阀总成装配方式通常是借助简易的辅助工装将水阀0.1固定后在一个面上进行装配，在其它面上装配零件时需要将水阀取下来重新装夹后再进行装配。这种重新装夹的方式效率较低，且不能自动识别不同型号的水阀总成存在错装的风险。

现有的水阀0.1、胶管一0.4(胶管二0.7)、金属支架一0.5(金属支架二0.8)、弹性卡箍0.3和螺钉0.6装配在一起后，需要将其放置在水中，通过人工把水阀0.1一端阀口、水阀0.1另一端胶管一0.4(胶管二0.7)管口封堵后，通入压缩空气，通过肉眼观察水中是否有气泡冒来判断水阀总成是否泄漏。这种泄漏检测方式全凭人的肉眼观察并不可靠，且劳动强度大、作业效率低，在检测完了之后还要进行烘干处理增加了不必要的工序。

针对水阀总成的装配有必要设计出一套具备自动控制和有效防错手段装配及检测机构。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种使用方便、通用性好、装配效率高的水阀总成半自动装配机构。

本发明采用的技术方案是：一种水阀总成半自动装配机构，包括台面板，其特征在于：还包括两端通过支撑块设置在台面板上的旋转工装组件，所述旋转工装组件包括底框，及设置在底框上的用于放置水阀的仿形工装、用于锁紧水阀的锁紧组件、用于封堵水阀一端阀口的第一封堵组件和用于封堵水阀另一端胶管管口的第二封堵组件，所述底框两端均通过轴承组件设置在支撑块上，所述底框的一端设有手轮，另一端与分度组件配合；所述手轮带动旋转工装组件转动，通过分度组件定位锁住。

作为优选，所述仿形工装包括固定在底框上的仿形块，及设置在仿形块上的用于检测水阀的第一传感器和用于检测弹性卡箍的第二传感器；所述仿形块上对应位置设有用于支撑金属支架的第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和第二支撑架上均设有定位销和用于检测金属支架的第三传感器。

作为优选，所述第一封堵组件包括用于封堵水阀一端阀口的第一封堵头和驱动第一封堵头运动的第一封堵气缸，所述第一封堵气缸缸体设置在底框上，所述第一封堵气缸活塞杆与第一封堵头连接。

进一步的，所述第二封堵组件包括用于封堵水阀另一端胶管管口的第二封堵头和驱动第二封堵头运动的第二封堵气缸，所述第二封堵气缸缸体与底框上的第二导轨上的滑块，第二前推气缸驱动滑块沿第二导轨运动；所述第二封堵气缸活塞杆与第二封堵头连接，所述第二封堵头外套设有第二导向套，所述第二导向套固定设置在第二连接板上，所述第二导向套上设有气管。

作为优选，所述分度组件包括分度盘、导向块、分度气缸和分度销，所述导向块和分度气缸固定在对应端的支撑块上，所述分度盘设置在对应端的轴承组件上，所述分度销一端与分度盘上的分度槽口对应，另一端穿过导向块上的导向孔与分度气缸活塞杆连接。

进一步的，所述台面板上设有与分度盘对应的分度传感器。

作为优选，所述台面板上设有用于封堵另一型号胶管管口的第三封堵组件。

作为优选，所述第三封堵组件包括用于封堵另一型号水阀胶管管口的第三封堵头和驱动第三封堵头运动的第三封堵气缸，所述第三封堵气缸缸体与第三导轨上的滑块连接，所述滑块与第三前推气缸活塞杆连接，所述前推气缸缸体固定在第三固定块，所述第三固定块与台面板垂直固定；所述第三封堵气缸活塞杆与第三封堵头连接，所述第三封堵头外套设有第三导向套，所述第三导向套固定设置在第三连接板上，所述第三导向套上设有气管。

进一步的，所述第一封堵组件和第二封堵组件设置在水平面内，所述第三封堵组件倾斜设置在竖直面内。

进一步的，所述底框上设有用于夹紧另一型号水阀总成胶管的快夹。

本发明取得的有益效果是：通过仿形工装、定位销、传感器、锁紧装置保证水阀定位位置准确、牢固；通过旋转装置和旋转定位装置实现在水阀不同面上的装配；通过第二封堵组件和第三封堵组件实现不同型号水阀胶管的封堵，通过仿形块的第一支撑架和第二支撑架，实现不同型号水阀金属支架的装配；导向套的气管与干检仪相连，自动进行正压泄漏检测，提高检测的准确性和效率，降低工人劳动强度。

本发明解决了无法将水阀定位准确、牢固的问题；解决了在水阀不同安装面装配零件不便的问题；解决无法区分不同水阀产品型号的问题；解决无法识别零件漏装和未装配到位的问题；解决水阀泄漏检测可靠性低、效率低的问题。

附图说明

图1-2为不同型号水阀总成的结构示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为旋转工装组件的结构示意图；

图5为仿形工装的机构示意图；

图6为第一封堵组件的结构示意图；

图7为第二封堵组件的结构示意图；

图8为第三封堵组件的结构示意图；

图9为分度组件的结构示意图；

附图标记：0.1、水阀；0.2、步进电机；0.3、弹性卡箍；0.4、胶管；0.7、胶管；0.5、金属支架；0.8、金属支架；0.6、螺钉；1、台面板；2、旋转工装组件；2.1、底框；2.2、第一封堵组件；2.2.1、第一封堵气缸；2.2.2、第一封堵头；2.2.3、第一连接板；2.2.4、第一固定板；2.3、仿形工装；2.3.1、仿形块；2.3.2、第一支撑架；2.3.3、第三传感器；2.3.4、第一定位销；2.3.5、第二定位销；2.3.6、第二支撑架；2.3.7、第三传感器；2.3.8、第一传感器；2.3.9、第二传感器；2.4、第二封堵组件；2.4.1、第二封堵气缸；2.4.2、第二导向套；2.4.3、第二封堵堵头；2.4.4、第二连接板；2.4.5、第二固定板；2.4.6、第二连接固定板；2.5、第二导轨；2.6、快夹；2.7、第二前推气缸；2.8、锁紧组件；3、第三封堵组件；3.1、第三封堵气缸；3.2、第三连接板；3.3、第三导向套；3.4、第三封堵头；3.5、第三导轨；3.6、第三固定板；3.7、第三滑块连接板；3.8、第三前推气缸连接板；3.9、第三前推气杠；3.10、第三连接固定板；4、支撑块；5、手轮；6、轴承组件；9、分度组件；9.1、分度气缸；9.2、固定板；9.3、导向块；9.4、分度销；9.5、分度盘；10、分度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图3所示，本发明的一种水阀总成半自动装配机构，包括台面板1和旋转工装组件2，台面板1水平设置，旋转工装组件2两端均通过支撑块4设置在台面板1上，旋转工装组件2可以在竖直面内旋转，水阀总成在旋转工装组件2完成组装和气密性检测。

如图4所示，旋转工装组件2包括底框2.1、仿形工装2.3、锁紧组件2.8、第一封堵组件2.2和第二封堵组件2.4，仿形工装2.3、锁紧组件2.8、第一封堵组件2.2和第二封堵组件2.4均设置在底框2.1上，第一封堵组件2.2和第二封堵组件2.4分别设置在仿形工装2.3的两端，仿形工装2.3和锁紧组件2.8设置在第一封堵组件2.2和第二封堵组件2.4之间的对应位置处，胶管0.4徒手装配到水阀0.1上，然后使用卡箍钳将卡箍0.3套进胶管0.4，使胶管0.4跟水阀0.1的管口锁紧，将装配有胶管0.4的水阀0.1正确放置在仿形工装2.1内，通过锁紧组件2.8将水阀0.1锁紧，通过第一封堵组件2.2封堵住水阀一端阀口，通过第二封堵组件2.4封堵住水阀0.1另一端胶管0.4管口。底框2.1两端通过轴承组件6设置在对应的支撑块4上，金属支架0.5与水阀0.1装配完成且完成气密性检测后，底框2.1绕轴承组件6旋转90°，进一步装配步进电机0.2。

结合图3、图4所示，底框2.1一端通过轴承组件6设置在对应的支撑块4并在端面设有手轮5，转动手轮5带动旋转工装组件2整体旋转；底框2.1另一端与分度组件9配合，旋转工装组件2旋转到指定角度后，通过分度组件9将旋转工装组件2定位锁住。

如图5所示，仿形工装2.3包括仿形块2.3.1、第一传感器2.3.8、第二传感器2.3.9、第一支撑架2.3.2和第二支撑架2.3.6，仿形块2.3.1固定设置在底框2.1上，第一传感器2.3.8、第二传感器2.3.9、第一支撑架2.3.2和第二支撑架2.3.6设置在仿形块2.3.1的相应位置处。

装配有胶管0.4的水阀0.1正确放置在仿形块2.3.1的凹槽内，第一传感器2.3.8用于检测水阀0.1的有无，第二传感器2.3.9用于检测弹性卡箍0.3的有无，第一支撑架2.3.2用于支撑一种型号的水阀总成的金属支架0.8，第二支撑架2.3.6用于支撑另一种型号的水阀总成的金属支架0.5；第一支撑架2.3.2上设有定位销2.3.4和第三传感器2.3.3，用于定位安装金属支架0.8以及检测金属支架0.8的有无；第二支撑架2.3.6上设有定位销2.3.5和第三传感器2.3.7，用于定位安装金属支架0.5以及检测金属支架0.5的有无。

如图6所示，第一封堵组件2.2包括第一封堵头2.2.2和第一封堵气缸2.2.1，第一封堵气缸2.2.1缸体与第一连接板2.2.3固定，第一连接板2.2.3与第一固定板2.2.4固定后，设置在底框2.1上；第一封堵气缸2.2.1活塞杆穿过第一连接板2.2.3与第一封堵头2.2.2连接，第一封堵气缸2.2.1驱动第一封堵头2.2.2运动堵住水阀0.1一端的阀口。

如图7所示，第二封堵组件2.4包括第二封堵头2.4.3和第二封堵气缸2.4.1，第二封堵气缸2.4.1缸体与第二连接固定板2.4.6上，第二连接固定板2.4.6通过第二固定板2.4.5固定设置在底框2.1上的第二导轨2.5的滑块上，第二前推气缸2.7带动第二导轨2.5的滑块运动，进一步带动第二封堵气缸2.4.1运动；第二封堵气缸2.4.1活塞杆穿过第二连接板2.4.4与第二封堵头2.4.3连接，第二封堵气缸2.4.1带动第二封堵头2.4.3运动封堵住水阀0.1另一端胶管0.4管口；第二封堵头2.4.3外套设有第二导向套2.4.2，第二导向套2.4.2固定设置在第二连接板2.4.4上，与第二封堵气缸2.4.1缸体连接，第二导向套2.4.2上设有气管，通过气管与干检仪相连，水阀0.1被密封后，通过干检仪，自动进行正压泄漏检测，提高检测的准确性和效率，降低工人劳动强度。

如图8，结合图1所示，台面板1上设有用于封堵另一型号胶管0.7管口的第三封堵组件3，本实施例中，第一封堵组件2.2和第二封堵组件2.4设置在水平面内，第三封堵组件3倾斜设置在竖直面内。第三封堵组件3的倾斜角度可以根据不同型号的水阀总成胶管的位置进行调整。

第三封堵组件3包括第三封堵头3.4和第三封堵气缸3.1，第三封堵气缸3.1缸体与第三连接固定板3.10固定连接，第三连接固定板3.10通过第三滑块连接板3.7与第三导轨3.5上的滑块连接，第三导轨3.5上的滑块与第三前推气缸3.9活塞杆连接，第三前推气缸3.9通过滑块驱动第三封堵气缸3.1运动；第三前推气缸3.9缸体通过第三前推气缸连接板3.8与第三固定板3.6固定连接，第三固定板3.6与台面板1垂直固定；第三封堵气缸3.1活塞杆穿过第三连接板3.2与第三封堵头3.4连接，第三封堵气缸3.1驱动第三封堵头3.4运动封堵住另一型号水阀总成的胶管0.7管口；第三封堵头3.4外套设有第三导向套3.3，第三导向套3.3固定设置在第三连接板3.2上，与第三封堵气缸3.1缸体连接，第三导向套3.3上设有气管，通过气管与干检仪相连，水阀0.1被密封后，通过干检仪，自动进行正压泄漏检测。

由于装配另一种水阀总成的胶管0.7时，胶管0.7与水阀0.1另一阀口存在安装角度，通过第三封堵组件3对胶管0.7管口进行封堵时，胶管0.7易翘起；因此在底框2.1的相应位置上设有用于夹紧胶管0.7的快夹2.6。

如图9所示，分度组件9包括分度盘9.5、导向块9.3、分度气缸9.1和分度销9.4，导向块9.3和分度气缸9.1通过固定板9.2固定在对应端的支撑块4上，分度盘9.5设置在对应端的轴承组件6上，分度销9.4一端与分度盘9.5上的分度槽口对应，另一端穿过导向块9.3上的导向孔与分度气缸9.1活塞杆连接。旋转工装组件2旋转到所需要的角度后，分度气缸9.1驱动分度销9.4运动，分度销9.4沿导向块9.3上的导向孔运动到分度盘9.5上的分度槽口内，锁住分度盘9.5，从而锁住旋转工装组件2。本实施例中，台面板1上设有与分度盘9.5对应的分度传感器10，用于检测分度盘9.5的旋转角度。

本发明的工作原理是：

步骤1：将胶管0.4或胶管0.7徒手装配到水阀0.1上，然后使用卡箍钳将弹性卡箍0.3套进胶管0.4或胶管0.7，使胶管0.4或胶管0.7跟水阀0.1的管口锁紧。

步骤2：将步骤1中装好的带水阀的胶管放置到仿形工装2.3上，当第一传感器2.3.8和第二传感器2.3.9分别探测到水阀0.1和弹性卡箍0.3后，启动锁紧组件2.8将水阀0.1锁紧。

步骤3：将金属支架0.5或金属支架0.8装配到水阀0.1上且由定位销2.3.5或2.3.4确保金属支架0.5或金属支架0.8位置正确，并由仿形工装2.3上的第三传感器2.3.7或2.3.3探测金属支架0.5或金属支架0.8无漏装，确认无误后螺钉枪可以启动，打螺钉0.6将金属支架0.5或金属支架0.8与水阀0.1固定。

步骤4：在步骤3完成后，启动分度气缸9.1使其缩回并带动分度销9.4从分度盘9.5上分开，顺时针旋转手轮5将旋转工装组件2翻转90°，使水阀0.1的步进电机安装面朝上，分度传感器10感应到翻转到位后，分度气缸9.1伸出带动分度销9.4将分度盘9.5锁住。

在生产一种型号的水阀总成时，第二前推气缸2.7推动第二封堵组件2.4在第二导轨2.5上滑动，使第二导向套2.4.3和第二封堵头2.4.3插入胶管0.4内，然后第二封堵气缸2.4.1带动第二封堵头2.4.2对胶管0.4进行张紧密封，此时设备自动进行密封性检测。

在生产另一型号的水阀总成时，第三前推气缸3.9推动第三封堵气缸3.1在第三导轨二3.5上滑动使第三导向套3.3和第三封堵头3.4插入胶管0.7内，然后第三封堵气缸3.1带动第三封堵头3.4将胶管二0.7张紧密封，此时设备自动进行密封性检测。

在泄漏检测过程中将步进电机0.2安装到水阀0.1上并打螺钉0.6固定。

打完螺钉、泄漏检测合格后，第二封堵头2.4.2或第三封堵头3.4自动松开，并分别由第二前推气缸2.7或第三前推气缸3.9带动使其从胶管0.4或胶管0.7管口退出。

启动分度气缸9.1使其缩回并带动分度销9.4从分度盘9.5上分开，逆时针旋转手轮5将旋转工装组件2翻转90°，旋转工装组件2回原位，分度传感器10上感应到翻转到位后，分度气缸9.1伸出带动分度销9.4将分度盘9.5锁住。此时锁紧组件2.8自动松开，可以取下装配完成的水阀总成。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种水阀总成半自动装配机构，包括台面板，其特征在于：还包括两端通过支撑块设置在台面板上的旋转工装组件，所述旋转工装组件包括底框，及设置在底框上的用于放置水阀的仿形工装、用于锁紧水阀的锁紧组件、用于封堵水阀一端阀口的第一封堵组件和用于封堵水阀另一端胶管管口的第二封堵组件，所述底框两端均通过轴承组件设置在支撑块上，所述底框的一端设有手轮，另一端与分度组件配合；所述手轮带动旋转工装组件转动，通过分度组件定位锁住。

2.根据权利要求1所述的水阀总成半自动装配机构，其特征在于：所述仿形工装包括固定在底框上的仿形块，及设置在仿形块上的用于检测水阀的第一传感器和用于检测弹性卡箍的第二传感器；所述仿形块上对应位置设有用于支撑金属支架的第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和第二支撑架上均设有定位销和用于检测金属支架的第三传感器。

3.根据权利要求1所述的水阀总成半自动装配机构，其特征在于：所述第一封堵组件包括用于封堵水阀一端阀口的第一封堵头和驱动第一封堵头运动的第一封堵气缸，所述第一封堵气缸缸体设置在底框上，所述第一封堵气缸活塞杆与第一封堵头连接。

4.根据权利要求3所述的水阀总成半自动装配机构，其特征在于：所述第二封堵组件包括用于封堵水阀另一端胶管管口的第二封堵头和驱动第二封堵头运动的第二封堵气缸，所述第二封堵气缸缸体与底框上的第二导轨上的滑块，第二前推气缸驱动滑块沿第二导轨运动；所述第二封堵气缸活塞杆与第二封堵头连接，所述第二封堵头外套设有第二导向套，所述第二导向套固定设置在第二连接板上，所述第二导向套上设有气管。

5.根据权利要求1所述的水阀总成半自动装配机构，其特征在于：所述分度组件包括分度盘、导向块、分度气缸和分度销，所述导向块和分度气缸固定在对应端的支撑块上，所述分度盘设置在对应端的轴承组件上，所述分度销一端与分度盘上的分度槽口对应，另一端穿过导向块上的导向孔与分度气缸活塞杆连接。

6.根据权利要求5所述的水阀总成半自动装配机构，其特征在于：所述台面板上设有与分度盘对应的分度传感器。

7.根据权利要求1所述的水阀总成半自动装配机构，其特征在于：所述台面板上设有用于封堵另一型号胶管管口的第三封堵组件。

8.根据权利要求7所述的水阀总成半自动装配机构，其特征在于：所述第三封堵组件包括用于封堵另一型号水阀胶管管口的第三封堵头和驱动第三封堵头运动的第三封堵气缸，所述第三封堵气缸缸体与第三导轨上的滑块连接，所述滑块与第三前推气缸活塞杆连接，所述前推气缸缸体固定在第三固定块，所述第三固定块与台面板垂直固定；所述第三封堵气缸活塞杆与第三封堵头连接，所述第三封堵头外套设有第三导向套，所述第三导向套固定设置在第三连接板上，所述第三导向套上设有气管。

9.根据权利要求8所述的水阀总成半自动装配机构，其特征在于：所述第一封堵组件和第二封堵组件设置在水平面内，所述第三封堵组件倾斜设置在竖直面内。

10.根据权利要求8所述的水阀总成半自动装配机构，其特征在于：所述底框上设有用于夹紧另一型号水阀总成胶管的快夹。

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