CN218016886U - 一种自动组装装置 - Google Patents

Abstract

根据本实用新型实施例的自动组装装置，通过设置一对基准端板，基准端板中心设置有固定凸台，固定凸台上设置有适应于不同内孔径管体的第一弹性固定机构，以对不同内孔径的法兰进行固定；设置一可升降的V型架，以对管体进行上下位置调整，从而与法兰水平对中；设置一对推动机构，将基准端板固定在推动机构上，这样基准端板能在推动机构的带动下相对移动，从而将固定在固定凸台上的法兰向管体方向移动，最终实现对于管体和法兰的自动组装，尤其是可对不同口径流量计产品的管体和法兰进行自动组装，进一步保证了对于不同口径流量计产品安装的精度一致性的要求。

Description

一种自动组装装置

技术领域

本实用新型涉及一种自动组装装置，尤其是用于流量计产品生产制造过程中的自动组装装置。

背景技术

目前，在对流量计产品进行组装过程中，例如，对管体和法兰进行组装时，由于流量计产品通常具有多种不同参数的孔径，因此，通常会设置多组工装对不同口径的流量计产品进行组装，该过程采用手动方式，效率低下，浪费劳动力，且不同工装对于尺寸的精度不一致，这样就会导致在使用机器人进行后续操作时，容易出现问题。

鉴于此，亟需一种可以对多种不同参数的流量计产品进行自动组装的设备，以解决以上问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种自动组装设备，用以解决以上手动组装效率低、且多套工装精度不一致带来的问题。

根据本实用新型一个实施例的自动组装设备，包括：一对第一滑轨、一对基准端板和一个V型架，所述第一滑轨上安装有一对推动机构，所述一对推动机构与第一驱动机构连接并被设置为能够在所述第一驱动机构的控制下沿所述第一滑轨相对滑动；所述基准端板分别竖直地安装在所述一对推动机构上，所述基准端板的中心分别相对地、水平地设置有一对固定凸台，所述固定凸台表面设置有适应于不同内孔径的所述管体的第一弹性固定机构，所述第一弹性固定机构被设置为对所述法兰进行固定；所述V型架安装于所述基准端板之间，所述V型架与第二驱动机构连接并被设置为当所述管体被放置于所述V型架上端后，所述V型架在所述第二驱动机构的驱动下上下移动。

基于该实施例的自动组装设备，通过使用推动机构和基准端板实现自动对管体和法兰的组装，同时，配合设置固定凸台和适应于不同内孔径管体的第一弹性固定机构实现对不同内孔径流量计产品的管体和法兰实现自动化组装。

进一步的，所述第一弹性固定机构为弹销或者弹珠。

根据流量计产品的内孔径的不同尺寸，对大尺寸流量计产品的法兰设置弹销进行更牢固的固定，对小尺寸流量计产品的法兰设置弹珠完成固定，这样保证在有效空间内设置的第一弹性固定机构的数量，同时不影响固定的效果。

进一步的，适应于同一个尺寸的所述第一弹性固定机构具有两个或两个以上，所述两个或两个以上第一弹性固定机构被设置为环绕所述固定凸台的圆周均匀分布。

通过设置绕圆周均匀分布的多个第一弹性固定机构对法兰进行固定，支撑力度均衡且稳固。

进一步的，所述基准端板的相对两侧分别设置一对可活动的卡爪，所述卡爪与第三驱动机构连接并被设置为，当所述法兰被所述第一弹性固定机构固定后，所述卡爪在所述第三驱动机构的驱动下扣紧所述法兰。

通过设置卡爪，保证了法兰安装的垂直度，有利于加工质量。

进一步的，还包括一定向轴，所述定向轴水平设置，所述定向轴与第四驱动机构连接并被设置为能够在所述第四驱动机构的驱动下移动插入所述管体的管体定位孔中。

通过设置定向轴，控制管体的定位角度，保证了和法兰的对中。

进一步的，所述基准端板上设置有与所述法兰上的法兰安装孔对应的基准安装孔，所述基准安装孔和所述法兰安装孔被设置为通过第一外部连接件连接。

通过设置对应的法兰安装孔和基座安装孔，有利于在法兰初始被放置到设备上时的定位，使得两侧的法兰的法兰安装孔在同一水平位置，方便后续将法兰固定到现场。

进一步的，所述基准端板的顶部设置一插孔和一传感器，所述传感器被设置为检测所述插孔中被正确插入插设件，所述自动组装设备还包括一报警机构，所述报警机构与所述传感器连接并能够根据所述传感器的检测结果报警。

通过使用传感器检测插设件是否被正确插入插孔，并基于该检测结果来进行报警，从而提醒操作人员检查法兰的透气孔是否朝上。

进一步的，还包括基座组装装置，所述基座组装装置包括第二滑轨和第一支架(12)，所述第二滑轨垂直于所述第一滑轨设置，所述第一支架与第五驱动机构连接并能够在所述第五驱动机构的驱动下沿所述第二滑轨滑动；所述第一支架上向所述V型架方向水平延伸设置有第二支架，所述第二支架与第六驱动机构连接并能够在所述第六驱动机构的驱动下沿所述第一支架上下滑动，所述第二支架的前端设置一适于固定所述基座的基座固定机构。

通过设置基座组装装置，使得本实用新型的自动组装设备在实现自动组装法兰和管体的基础上，进一步实现了基座和管体的组装。

进一步的，所述基座固定机构被设置为直径适应于所述基座的内孔径的圆柱体，所述基座固定机构的圆周面设置有适于对所述基座进行固定的第二弹性固定机构。

通过设定第二弹性固定机构，很方便的对基座进行固定，从而完成基座组装程序。

进一步的，还包括一PLC，所述PLC分别与所述第一驱动机构、所述第三驱动机构、所述第二驱动机构、所述第四驱动机构、所述第五驱动机构、所述第六驱动机构连接并被设置为对它们进行控制。

通过使用PLC统一控制，只需在使用设备之前输入所要加工流量计产品的参数即可实现组装功能。

从上述技术方案中可以看出，本实用新型的自动组装设备，设置一对基准端板，基准端板中心设置有固定凸台，固定凸台上设置有适应于不同内孔径管体的第一弹性固定机构，以对不同内孔径的法兰进行固定；设置一可升降的V型架，以对管体进行上下位置调整，从而与法兰水平对中；设置一对推动机构，将基准端板固定在推动机构上，这样基准端板能在推动机构的带动下相对移动，从而将固定在固定凸台上的法兰向管体方向移动，最终实现对于管体和法兰的自动组装，尤其是可对不同口径流量计产品的管体和法兰进行自动组装；

此外，本实用新型还采用卡爪扣向垂直端面扣紧法兰以保证法兰的垂直度；采用与管体上的管体定位孔对应的定向轴，进保证管体和法兰的同心度；在基准端板上预设置基准安装孔，通过基准安装孔与法兰的法兰安装孔的对应连接保证两侧法兰的安装孔对应；采用插设件从基准端板上方插入法兰的透气孔保证法兰的安装角度；通过设置基座组装装置进一步完成基座和管体的自动组装。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为根据本实用新型一个实施例的自动组装设备的结构图；

图2为根据本实用新型另一个实施例的自动组装设备的固定凸台的结构图；

图3为根据本实用新型又一实施例的自动组装设备的固定凸台的结构图。

其中，附图标记如下：

1第一滑轨 2基准端板 3固定凸台 5V型架

10推动机构 21卡爪 25基准安装孔 28插设件

31第一弹性固定机构 50定位轴 60第二滑轨 61第一支架

62第二支架 70基座固定机构 80风琴罩 90HMI

100管体 200法兰 201法兰安装孔 300基座

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下用实施例对本实用新型进一步详细说明。

首先，本实用新型用于对流量计产品进行组装，流量计产品包括管体100、法兰200、基座300，管体100的沿垂直于轴线方向的前后管壁上分别设置管体定位孔，管体100的外表面还设置一个基座安装槽，用于将基座300安装在此；法兰200的法兰端面上设置有法兰安装孔201，法兰的圆周外壁上设置有透气孔，组装时，法兰200通过其内孔套设入管体200外周。

图1为根据本实用新型一个实施例的自动组装设备的结构图；图2为根据本实用新型另一个实施例的自动组装设备的结构图；图3为根据本实用新型又一实施例的自动组装设备的固定凸台的结构图。

如图1所示，自动组装设备包括一对第一滑轨1、一对基准端板2和一个V型架5，第一滑轨1上安装有一对推动机构10，一对推动机构10与第一驱动机构连接并被设置为能够在第一驱动机构的控制下沿第一滑轨1相对滑动；基准端板2分别竖直地安装在一对推动机构10上，基准端板2的中心分别相对地、水平地设置有一对固定凸台3，固定凸台3表面设置有适应于不同内孔径的管体的第一弹性固定机构31，第一弹性固定机构31被设置为当法兰被推靠近基准端板2时对法兰进行固定；V型架5安装于基准端板2之间，V型架5与第二驱动机构连接并被设置为当管体被放置于V型架5上端后，V型架5在第二驱动机构的驱动下上下移动。

具体的，设置一底座，底座的X轴方向设置一对第一滑轨1，沿第一滑轨1延伸方向分别设置一对推动机构10，推动机构10例如一箱体，箱体底部具有适应于第一滑轨1的凹槽以使箱体沿第一滑轨1滑动；推动机构10与第一驱动机构连接并在第一驱动机构的驱动下滑动，第一驱动机构例如为一气缸；一对推动机构10相对的内侧壁上分别安装一对基准端板2；基准端板2例如为类似于法兰的形状，其中心位置向内水平延伸设置固定凸台3，固定凸台3在一种实现方式中被设置为具有台阶状的可伸缩结构，不同台阶的圆周端面适应于不同尺寸的法兰，在使用之前，根据所要组装的法兰尺寸，操作固定凸台，使其伸缩为与所要组装的法兰相所适应的圆周端面与基准端板相邻；台阶状的可伸缩结构的伸缩机制为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述；在固定凸台3的圆周方向设置有第一弹性固定机构31用于对法兰进行固定；在底座上位于一对推动机构10的中间还安装一可升降的V型架5，V型架5与第二驱动机构连接，V型架5在第二驱动机构的控制下上下移动，以将管体与固定在固定凸台3上的法兰水平对中，该处可以手动控制也可以通过PLC自动化控制设备统一控制。其中，第二驱动机构同样可采用一气缸。

基于以上实施例的一种实现方式中，在底座上的两个推动机构10之间还设置有可压缩的风琴罩80，这样在默认状态下，风琴罩80展开可以对第一滑轨1进行保护，同时，风琴罩80的伸缩功能也不会影响推动机构10的相对滑动。

进一步的，第一弹性固定机构31为弹销。如图2所示的实施例中，为了适应于大口径的法兰，需要采用结构更为稳固的弹销。固定凸台3表面分层次地设置不同高度的弹销，这样，可以安装不同口径的法兰。使用前，将法兰套设在第一弹性固定机构31上，操作手柄，将弹销弹出，从而将法兰从内孔壁撑住，实现对法兰的固定。

进一步的，第一弹性固定机构31为弹珠。如图3的实施例中，对于小口径的法兰，不需要采用结构复杂的弹销，在固定凸台3上以台阶状设置多层，每一层固定端面的圆周外径适应于不同内孔径的法兰，这样将法兰套设在该固定端面的外周时，弹珠自动弹出将法兰撑住，实现对法兰的固定。

基于以上实施例，弹销、弹珠为本领域技术人员所熟知的现有技术，此处不再一一赘述其具体结构。

进一步的，适应于同一个尺寸的第一弹性固定机构31具有两个或两个以上，两个或两个以上第一弹性固定机构31被设置为环绕固定凸台3的圆周均匀分布。这样，对法兰进行更加均衡的支撑固定。

进一步的，基准端板2的相对两侧分别设置一对可活动的卡爪21，卡爪21与第三驱动机构连接并被设置为，当法兰被第一弹性固定机构31固定后，卡爪21在第三驱动机构的驱动下扣紧法兰。

具体的，基准端板2的水平两侧分别设置有一卡爪21，卡爪21与第三驱动机构连接，第三驱动机构例如为一气缸，该气缸可以被安装在箱体中，其拉杆前端从箱体中平行于第一滑轨1延伸出制直达基准端板2的两侧，其前端分别固定有卡爪21，当法兰被第一弹性固定机构31固定后，第三驱动机构带动卡爪21向箱体方向移动，以将法兰扣紧，从而使得法兰的竖直面抵靠在竖直设置的基准端板2的端面上，从而保证了法兰的垂直度。

进一步的，还包括一定向轴50，定向轴50水平设置，定向轴50与第四驱动机构连接并被设置为能够在第四驱动机构的驱动下移动插入管体100的管体定位孔中。

基于该实施例，利用管体100垂直于轴线的中心线上前后分别设置了管体定位孔的特点，设置一定位轴50可水平移动以插入管体定位孔，从而保证管体的居中。具体的，定位轴50沿Y轴方向设置，其高度被预设置在一个固定的高度，不同尺寸的管体被放置在V型架5时，通过第二驱动机构带动管体向上调整不同的高度，使得管体的中心线到达该预设置的固定高度，随后可通过操作按钮使得定位轴50在第四驱动机构的带动下穿过前后的管体定位孔，以完成定位。其中，第四驱动机构，例如为气缸。

进一步的，基准端板2上设置有与法兰上的法兰安装孔对应的基准安装孔25，基准安装孔25和法兰安装孔201被设置为通过第一外部连接件连接。

具体的，在两侧的基准端板2上提前预开设有与法兰安装孔201对应的基准安装孔25，在将法兰固定在第一弹性固定件之前，通过第一外部连接件穿入同一周向的基准安装孔25和法兰安装孔201使法兰200和基准端板2连接，然后将法兰200向基准端板2处推靠，进而第一弹性固定件将法兰内孔周向支撑固定；由于两侧的基准端板2和法兰200使用同样的定位角度，保证了两侧法兰上的法兰安装孔在水平上对应，这样，在现场进行安装时，方便将法兰与外部设备固定。其中，第一外部连接件，例如为一销子。

此外，为了适应于不同内孔径的管体100和法兰200，在基准端板2上沿径向方向设置多层基准安装孔25。

进一步的，基准端板2的顶部设置一插孔和传感器，传感器被设置为检测所述插孔是否被正确插入插设件28，所述自动组装设备还包括一报警机构，所述报警机构与所述传感器连接并能够根据所述传感器的检测结果报警。

具体的，基准端板2的顶部设置一延伸板，延伸板上设置有一插孔，插孔或者延伸板上设置有一传感器，传感器例如为压力传感器，还包括一报警机构，报警机构与传感器直接或间接连接，在完成了法兰被第一弹性固定机构固定之后，报警机构会自动报警提示操作人员检查法兰的透气孔位置是否朝上，并在完成检查后手动正确插入插设件(例如，垂直地插入)，此时，传感器检测到插入动作才会停止报警。

进一步的，还包括基座组装装置，基座组装装置包括第二滑轨60和第一支架61，第二滑轨60垂直于第一滑轨1设置，第一支架61与第五驱动机构连接并能够在第五驱动机构的驱动下沿第二滑轨60滑动；第一支架61上向V型架5方向水平延伸设置有第二支架62，第二支架62与第六驱动机构连接并能够在第六驱动机构的驱动下沿第一支架61上下滑动，第二支架62的前端设置一适于固定基座的基座固定机构70。

基于该实施例的自动组装设备，通过进一步设置基座组装装置，将法兰、管体的组装和基座、管体的组装集成到一个设备中，进一步提高了自动化程度。具体的，在底座的Y轴方向设置第二滑轨60，第二滑轨60上设置可沿第二滑轨60延伸方向移动的第一支架61，第一支架61竖向设置，通过第五驱动机构，例如采用一气缸，驱动其移动；第二支架62为一水平向设置的端板，其一端可滑动的设置在第一支架61的两侧，另一端向V型架5方向延伸，第二支架62与第六驱动机构连接并在第六驱动机构的带动下上下滑动，其中，第六驱动机构同样可以采用一气缸；在第二支架62靠近V型架5方向的一端设置有用于固定基座的基座固定机构70，这样，基座组装装置可以固定基座并使其沿Y轴和Z轴方向移动，从而将基座对准管体的正确位置进行安装。

进一步的，基座固定机构70被设置为直径适应于基座的内孔径的圆柱体，基座固定机构70的圆周表面设置有适于对基座进行固定的第二弹性固定机构。

具体的，基座固定机构70被设置为直径适应于基座内孔径的圆柱体结构，并被安装在第二支架62的前端的底部；第二弹性固定机构可以是弹珠，由于不同基座规格是一致的，且基座本身重量不大，因此，通过在圆柱体的基座固定机构70外周均匀设置弹珠结构便可以很好的将基座进行固定。

基于以上结构的一种实现方式中，第二支架62上还设置一传感器，用以检测基座是否被安置到管体上，例如检测向下的压力是否受阻，当检测到基座300已经被安置到管体200上，则停止向下移动第二支架62。

进一步的，还包括PLC，PLC分别与第一驱动机构、第三驱动机构、第二驱动机构、第四驱动机构、第五驱动机构、第六驱动机构连接并被设置为对它们进行控制。

基于以上实施例，在PLC中预设置不同尺寸流量计产品的管体、法兰参数所对应的推动机构的移动行程、V型架向上移动的行程、卡爪移动的行程、定向轴的移动行程、第一支架第二支架的移动行程，因此，使用设备前在PLC中输入所要加工的流量计产品的参数，即可自动实现对于这些驱动机构的精确控制，从而实现几乎自动化的完成组装过程。在一种实现方式中，配置有HMI，方便操作人员在使用设备前输入参数。

综合以上，可以看到，根据本实用新型实施例的自动组装设备，具有以下优点：

1.实现自动化对流量计产品的管体、法兰进行组装，且同一套设备支持多口径流量计产品的组装；

2.使用同一套设备集成了流量计产品的不同部位的组装，实现流量计产品管体、法兰的组装的同时，还能自动实现基座与管体的安装；

3.通过使用该自动组装设备，保证了一致的精度，例如一致精度的垂直度、同心度；

4.通过使用该自动组装设备，满足了机器人对输入一致性要求高的需求，方便顺利进行后续的例如焊接等加工工艺。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动组装装置，适于对流量计产品进行组装，其中，所述流量计产品包括管体(100)、法兰(200)和基座(300)，其特征在于，所述自动组装装置包括：

第一滑轨(1)，所述第一滑轨(1)上安装有一对推动机构(10)，所述一对推动机构(10)与第一驱动机构连接并被设置为能够在所述第一驱动机构的控制下沿所述第一滑轨(1)相对滑动；

一对基准端板(2)，所述基准端板(2)分别竖直地安装在所述一对推动机构(10)上，所述基准端板(2)的中心分别相对地、水平地设置有一对固定凸台(3)，所述固定凸台(3)表面设置有适应于不同内孔径的所述管体(100)的第一弹性固定机构(31)，所述第一弹性固定机构(31)被设置为对所述法兰(200)进行固定；

V型架(5)，所述V型架(5)安装于所述基准端板(2)之间，所述V型架(5)与第二驱动机构连接并被设置为当所述管体(100)被放置于所述V型架(5)上端后能够在所述第二驱动机构的驱动下上下移动。

2.根据权利要求1所述的一种自动组装装置，其特征在于，所述第一弹性固定机构(31)为弹销或者弹珠。

3.根据权利要求2所述的一种自动组装装置，其特征在于，适应于同一个尺寸的所述第一弹性固定机构(31)具有两个或两个以上，所述两个或两个以上第一弹性固定机构(31)被设置为环绕所述固定凸台(3)的圆周均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种自动组装装置，其特征在于，所述基准端板(2)的相对两侧分别设置一对可活动的卡爪(21)，所述卡爪(21)与第三驱动机构连接并被设置为当所述法兰(200)被所述第一弹性固定机构(31)固定后能够在所述第三驱动机构的驱动下扣紧所述法兰(200)。

5.根据权利要求1所述的一种自动组装装置，其特征在于，还包括一定向轴(50)，所述定向轴(50)水平设置，所述定向轴(50)与第四驱动机构连接并被设置为能够在所述第四驱动机构的驱动下移动插入所述管体(100)的管体定位孔中。

6.根据权利要求1所述的一种自动组装装置，其特征在于，所述基准端板(2)上设置有与所述法兰(200)上的法兰安装孔(201)对应的基准安装孔(25)，所述基准安装孔(25)和所述法兰安装孔(201)被设置为通过第一外部连接件连接。

7.根据权利要求1所述的一种自动组装装置，其特征在于，所述基准端板(2)的顶部设置一插孔和一传感器，所述传感器被设置为能够检测所述插孔中是否被正确插入插设件(28)，所述自动组装设备还包括一报警机构，所述报警机构与所述传感器连接并能够根据所述传感器的检测结果进行报警。

8.根据权利要求1所述的一种自动组装装置，其特征在于，还包括基座组装装置，所述基座组装装置包括第二滑轨(60)和第一支架(61)，所述第二滑轨(60)垂直于所述第一滑轨(1)设置，所述第一支架(61)与第五驱动机构连接并能够在所述第五驱动机构的驱动下沿所述第二滑轨(60)滑动；所述第一支架(61)上向所述V型架(5)方向水平延伸设置有第二支架(62)，所述第二支架(62)与第六驱动机构连接并能够在所述第六驱动机构的驱动下沿所述第一支架(61)上下滑动，所述第二支架的前端设置一适于固定所述基座的基座固定机构(70)。

9.根据权利要求8所述的一种自动组装装置，其特征在于，所述基座固定机构(70)被设置为直径适应于所述基座的内孔径的圆柱体，所述基座固定机构(70)的圆周面设置有适于对所述基座进行固定的第二弹性固定机构。

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