CN219900997U - 一种阀体和阀帽的自动化装配机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及阀门生产装配领域，具体涉及一种阀体和阀帽的自动化装配机，转盘工装和外箱体，转盘工装上设有五个工位，第一工位为上料位，以上料位为基础，围绕转盘工装按照逆时针环绕一圈分别安装着自动打胶器、阀帽换向结构、自动拧紧装配部件和下料夹持结构，上料位、自动打胶器、阀帽换向结构、自动拧紧装配部件和下料夹持结构之间的间隔夹角为72°；当转动72°的角度时，转盘工装带着同一工位上的阀体支撑和阀帽支撑停留在顺时针相邻的下一个工位上。该机器先后完成打胶、阀帽换向、阀体阀帽的拧紧组装、阀门下料的多个工序，代替之前的手工装配，高效率、自动化、安全的完成阀体阀帽的装配工作，实现高效率、简单化、低成本的生产模式。

Description

一种阀体和阀帽的自动化装配机

技术领域

本实用新型涉及阀门生产装配领域，具体涉及一种阀体和阀帽的自动化装配机。

背景技术

阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数（温度、压力和流量）的管路附件。根据其功能，可分为关断阀、止回阀、调节阀等。

阀门是流体运输系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。

如图1所示的阀门，在阀体1内要安装一个密封圈和球体，之后再阀体上盖上阀帽，并拧紧阀帽，装配整个阀门需要用到两个自动化设备分开装，利用球体和密封圈的自动化装配机来装配阀体内的密封圈和球体，如专利申请号为202320296084.2的实用新型专利。在该装配机上装配好后，我们再利用另一台设备来装配阀体和阀帽，就能实现高效率、自动化的无人装配模式，如果依旧采用人工手动装配，就无法实现高效率、简单化、低成本的生产模式。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种阀体和阀帽的自动化装配机，替代人工进行阀门的装配，提高生产效率，打造更省力、安全的生产环境。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种阀体和阀帽的自动化装配机，包括转盘工装和外箱体，转盘工装为圆形并安装在外箱体内，在转盘工装的顶部设有五个工位，五个工位以转盘工装的中心为轴心等间距分布，在五个工位上都设有一组阀体支撑和阀帽支撑，在外箱体的前侧面开设有操作窗口，转盘工装的第一工位对着操作窗口位置，

第一工位为上料位，以上料位为基础，围绕转盘工装按照逆时针环绕一圈分别安装着自动打胶器、阀帽换向结构、自动拧紧装配部件和下料夹持结构，上料位、自动打胶器、阀帽换向结构、自动拧紧装配部件和下料夹持结构之间的间隔夹角为72°；

转盘工装的底部设有间歇分割器，间歇分割器由驱动电机带动，当每次转动72°的角度时，转盘工装带着同一工位上的阀体支撑和阀帽支撑停留在顺时针相邻的下一个工位上，

在转盘工装的中心位置设有固定安装在外箱体顶部的顶紧部件，顶紧部件内的顶紧气缸伸出后顶紧阀体支撑内的阀体、阀帽支撑内的阀帽。

进一步的，在上料位的工位上，其阀体嵌在阀体支撑内，阀帽嵌在阀帽支撑内，

在自动打胶器的工位上，其阀体嵌在阀体支撑内，阀帽嵌在阀帽支撑内，且自动打胶器正对于阀帽支撑位置处，

在阀帽换向结构的工位上，阀帽换向结构用于将阀帽支撑内的阀帽换向后转移至阀体上，

在自动拧紧装配部件的工位上，自动拧紧装配部件正对于阀体支撑内的阀体阀帽上方，用于拧紧阀帽和阀体，

在下料夹持结构的工位上，下料夹持结构正对于阀体支撑内的阀体阀帽上方，用于夹持住阀体和阀帽转移至下料储存箱上。

进一步的，自动打胶器包括保压组件和挤胶部件，在外箱体的竖直面上设有竖直导轨模组，所述保压组件悬挂安装在竖直导轨模组上，且悬挂的位置正对于阀帽支撑的正上方，所述挤胶部件在阀帽的横向方向安装在挤胶支架上，其挤胶支架固定在外箱体内壁上，

所述挤胶部件包括空气挤压泵、空气挤压筒和胶筒，所述空气挤压筒横向安装在挤胶支架上，胶筒固定在空气挤压筒的前端，空气挤压筒的尾端利用真空管连接在空气挤压泵上，空气挤压筒的挤压塞在真空作用下不断的压缩胶筒内部，在胶筒的筒身上设有注胶塞，在注胶塞上连接着注胶管，胶筒前端的打胶头往前延伸至阀帽开口端处。

进一步的，阀帽换向结构包括直线气缸、旋转气缸、偏心气缸杆和夹爪气缸，所述直线气缸倒挂着固定在外箱体的内壁上，所述旋转气缸的缸体固定在直线气缸的缸轴端，所述偏心气缸杆固定在旋转气缸的旋转轴上，所述夹爪气缸固定在偏心气缸杆的其中一端。

进一步的，夹爪气缸在旋转气缸的带动下进行换向，换向的两端头极限位置等于阀体支撑和阀帽支撑之间的间隔距离。

进一步的，自动拧紧装配部件包括升降驱动器、减速电机和拧紧器，所述升降驱动器悬挂安装在外箱体的顶部，所述减速电机固定在升降驱动器的驱动端，升降驱动器用于带动减速电机和拧紧器相对于旋转器产生一个竖直方向的高度变化动作，拧紧器的上端刚性连接在减速电机的输出轴上，拧紧器的下端正对于阀体支撑的正上方，在拧紧器的下端设有套住阀帽的内孔。

进一步的，拧紧器由拧紧杆和拧紧头组成，拧紧头可拆卸装配在拧紧杆的下端，其内孔设置在拧紧头的下端。

进一步的，所述下料夹持结构包括伺服线性直线模组、直线移动气缸和夹持气缸，伺服线性直线模组横向固定在外箱体上，且其中一端朝向外箱体内的转盘工装、另一端穿过外箱体延伸出去，所述直线移动气缸滑动安装在伺服线性直线模组上且随之横向移动，直线移动气缸处于倒挂状态，所述夹持气缸固定在直线移动气缸的缸轴下端，夹持气缸的夹持手指不断的开、合来夹持处于正下方位置阀体支撑内的阀体。

进一步的，在外箱体内设有正对于伺服线性直线模组正下方的下料传输带，下料传输带延伸至外箱体之外。

以上设计与现有技术相比的有益效果是：

自动打胶器的作用能够代替人工打厌氧胶，避免高粘度厌氧胶损伤工人的手，自动化的打胶工作确保安全化的生产，挤胶部件自动对着阀帽打胶，保压部件自动保压，整个过程无需人工操作，节省了加工流转时间，节省人工，有效降低生产成本。

阀帽换向结构能够带着打胶过后的阀帽旋转180°后盖在阀体上，在转台的带动下，阀帽和阀体落于拧紧器下方，拧紧器在减速电机的带动下，发挥套筒一样的功能将阀帽拧紧在阀体上，完成自动化的装配，相对于手工拧紧，能够避免手沾染上厌氧胶，拧紧力度也比较适中，保证阀门组装的密封性好。

自动拧紧装配部件替代人工进行阀体和阀帽的装配拧紧工作，实现自动化装配的高效率生产模式。

下料夹持结构，用来夹持起已经装配好阀体至下料传输带上，使得阀体支撑、阀帽支撑空置出来，在转盘工装的带动下，进行新一轮的阀体、阀帽的装配工作。

间歇分割器能带动阀体支撑、阀帽支撑绕圆周等间距转动，围绕转台一周设置多个装配器械工位，这样在转台旋转的时候就能带着阀体、阀帽，先后完成打胶、阀帽换向、阀体阀帽的拧紧组装、阀门下料的多个工序，代替之前的手工装配，高效率、自动化、安全的完成阀体阀帽的装配工作，实现高效率、简单化、低成本的生产模式。

附图说明

图1为背景技术中阀门的剖视图。

图2为阀体嵌在阀体支撑内、阀帽嵌在阀帽支撑内的剖视结构示意图；

图3为阀帽盖在阀体上、阀体安装在阀体支撑内的剖视结构示意图；

图4为转盘工装上五个工位分布的俯视结构示意图；

图5为图4中从F-F处延展开的阀体和阀帽自动化装配机的展开平面图；

图6为自动打胶器安装在外箱体内部的主视结构示意图；

图7为阀帽换向结构、自动拧紧装配部件安装在转盘工装上方的主视结构示意图；

图8为阀帽换向结构的主视结构示意图；

图9为阀帽换向结构位置变换的主视结构示意图；

图10为自动拧紧装配部件工作状态的主视结构示意图；

图11为下料夹持结构安装在转盘工装上方的主视结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。如图1所示的阀门，我们需要利用该装配机装配阀体1和阀帽2，阀体1和阀帽2利用螺纹连接结构相互拧紧，拧紧接触端面要打一圈厌氧胶，确保阀体1阀帽2装配的密封性。

如图1—图11所示的一种阀体和阀帽的自动化装配机，包括转盘工装3和外箱体4，转盘工装3为圆形并安装在外箱体4 内，在转盘工装3的顶部设有五个工位，分别为如图4所示的A、B、C、D、E五个工位，五个工位以转盘工装3的中心为轴心等间距分布，在五个工位上都设有一组阀体支撑5和阀帽支撑6，在转盘工装3的中心位置设有固定安装在外箱体4顶部的顶紧部件，顶紧部件内的顶紧气缸伸出后顶紧阀体支撑5内的阀体、阀帽支撑6内的阀帽。

在外箱体4的前侧面开设有操作窗口，转盘工装3的第一工位A对着操作窗口位置，第一工位A为上料位，以上料位为基础，围绕转盘工装按照逆时针环绕一圈分别安装着自动打胶器7（B工位）、阀帽换向结构8（C工位）、自动拧紧装配部件9（D工位）和下料夹持结构10（D工位），上料位、自动打胶器7、阀帽换向结构8、自动拧紧装配部件9和下料夹持结构10之间的间隔夹角为72°；

转盘工装3的底部设有间歇分割器，间歇分割器由驱动电机带动，当每次转动72°的角度时，转盘工装3带着第一工位的阀体支撑5、阀帽支撑6停留在顺时针相邻的下一个工位上。因为从放上阀体至夹持下料的过程，依次需要完成打胶、阀帽2换向、阀体阀帽的拧紧组装、阀门下料的五个工序，所以在转盘工装3上设置五个阀体支撑5和阀帽支撑6，间歇分割器带着转台每次转动72°就停止，等待该工位完成相应操作后，再继续往下一个工位旋转。

在上料位的工位上，其阀体1嵌在阀体支撑5内，阀帽2嵌在阀帽支撑6内，在自动打胶器7的工位上，其阀体1嵌在阀体支撑内，阀帽2嵌在阀帽支撑内，且自动打胶器7正对于阀帽支撑位置处，在阀帽换向结构8的工位上，阀帽换向结构8用于将阀帽支撑内的阀帽换向后转移至阀体上，在自动拧紧装配部件9的工位上，自动拧紧装配部件9正对于阀体支撑内的阀体阀帽上方，用于拧紧阀帽和阀体，在下料夹持结构10的工位上，下料夹持结构10正对于阀体支撑内的阀体阀帽上方，用于夹持住阀体和阀帽转移至下料储存箱或者下料传输带上。

该装配机的具体工作过程是：工人在操作窗口位置处，将阀体1放在阀体支撑5内，阀帽2放在阀帽支撑6内，阀体1的阀口朝上，阀帽2需要打胶的端口朝上，此位置处于转盘工装3的第一工位A，用来手动放置阀体阀帽，转盘工装3旋转一定角度，使得阀体1和阀帽2旋转至第二工位B的自动打胶器位置处，完成阀帽端口的打胶工作；再次运动至第三工位C，利用阀帽换向结构8将阀帽旋转180°后盖在该位置的阀体上；接着运动至第四工位D，利用自动拧紧装配部件9将阀帽和阀体装配紧密；最后运动至第五工位E，下料夹持结构10夹持住装配好的阀门，将其夹持住转移至该装配机之外。当然在多个工位上可以同时完成对应工位需要完成的动作，形成旋转式的装配流水线。

以上所述的自动打胶器7、阀帽换向结构8、自动拧紧装配部件9和下料夹持结构10的具体结构和工作原理如下：

自动打胶器7包括保压组件70和挤胶部件71，在外箱体4的竖直面上设有竖直导轨模组72，所述保压组件70悬挂安装在竖直导轨模组72上，且悬挂的位置正对于阀帽支撑6的正上方，利用竖直导轨模组72调节保压组件71相对于阀帽的高度，所述挤胶部件71在阀帽的横向方向安装在挤胶支架73上，其挤胶支架73固定在外箱体4内壁上，

所述挤胶部件71包括空气挤压泵、空气挤压筒710和胶筒711，所述空气挤压筒710横向安装在挤胶支架73上，胶筒711固定在空气挤压筒710的前端，空气挤压筒710的尾端利用真空管712连接在空气挤压泵上，空气挤压筒710的挤压塞在空气压缩作用下不断的压缩胶筒711部，在胶筒711的筒身上设有注胶塞713，在注胶塞713上连接着注胶管，胶筒711前端的打胶头714往前延伸至阀帽支撑6的位置处的阀帽开口端处。灌胶机通过注胶管不断的将厌氧胶从注胶塞83处打入胶筒内，在空气挤压泵的充气下，空气挤压筒80内的挤压塞在推力作用下将胶筒内的厌氧胶打入阀帽的端口内，充气结束，空气挤压筒80内的压力消失，那么胶筒就停止打胶。

所述保压组件70包括保压调节件700、保压架701和保压件702，所述保压架701固定在竖直导轨模组72的滑块上，所述保压调节件700固定在保压架702上，所述保压件702固定在保压调节件700的调节端，所述保压件702正对于阀帽的左开口端，此保压组件的结构如图专利202111351800.4中权利要求7公开的保压组件70一样。所述保压件702为圆柱形形状，且保压件的直径等于阀帽的左开口端大小。这样在保压件下压的时候，保压件能深入阀帽的左开口端，让厌氧胶均匀的涂抹在端口内。保压件702是可拆卸的，能随时更换。打胶部件负责打厌氧胶至阀帽的左开口端内，保压组件对厌氧胶进行保压处理。

阀帽换向结构8包括直线气缸80、旋转气缸81、偏心气缸杆82和夹爪气缸83，所述直线气缸80倒挂着固定在外箱体的内壁上，所述旋转气缸81的缸体固定在直线气缸80的缸轴端，所述偏心气缸杆82固定在旋转气缸81的旋转轴上，所述夹爪气缸83固定在偏心气缸杆82的其中一端。夹爪气缸83在旋转气缸81的带动下进行换向，换向的两端头极限位置等于阀体支撑7和阀帽支撑8之间的间隔距离。直线气缸80的下贱极限位置使得夹爪气缸83夹持住阀帽支撑8上的阀帽2。旋转气缸81是可以旋转180°的气缸，当夹爪气缸83被直线气缸带着延伸至最低处的极限位置处后，夹持到阀帽2，然后在直线气缸80提升的过程中旋转气缸81进行旋转，使得偏心气缸杆82旋转，最后直线气缸80再下降将阀帽2放在阀体1上，从而完成阀帽2的整个换向过程，阀帽2放在阀体1上后，依靠厌氧胶两者会粘粘在一起，接下来转台6旋转，使得阀体支撑7停在拧紧头的正下方，拧紧头下降套住阀帽，然后对其旋转拧紧，完成装配工作。

自动拧紧装配部件9包括升降驱动器90、减速电机91和拧紧器92，所述升降驱动器90悬挂安装在外箱体的内顶部，升降驱动器90可以采用直线导轨模组，也可以采用直线驱动气缸，所述减速电机91固定在升降驱动器90的驱动端，升降驱动器90用于带动减速电机91和拧紧器92相对于旋转器产生一个竖直方向的高度变化动作，拧紧器92的上端刚性连接在减速电机91的输出轴上，拧紧器92的下端正对于阀体支撑5的正上方，在拧紧器92的下端设有套住阀帽2的内孔。拧紧器92由拧紧杆和拧紧头组成，拧紧头可拆卸装配在拧紧杆的下端，其内孔设置在拧紧头的下端。

下料夹持结构10包括伺服线性直线模组100、直线移动气缸101和夹持气缸102，伺服线性直线模组100横向固定在外箱体4上，且其中一端朝向外箱体4内的转盘工装3、另一端穿过外箱体4延伸出去，所述直线移动气缸101滑动安装在伺服线性直线模组100上且随之横向移动，直线移动气缸101处于倒挂状态，具体是直线移动气缸101的缸体固定在伺服线性直线模组100的滑块上，所述夹持气缸102固定在直线移动气缸101的缸轴下端，夹持气缸102的夹持手指不断的开、合来夹持处于正下方位置的阀门。在外箱体4为设有正对于伺服线性直线模组100正下方的下料传输带103。伺服线性直线模组100和横向导轨模组可以采用同一结构，HMS80型号的直线模组就适用于本机器，都是用来进行水平移动的。

需要说明的是：在操作时，工人将阀体1和阀帽2分别放在阀体支撑5和阀帽支撑6内，转盘工装旋转着将两个支撑带着转向下一个工位，下一个工位的自动打胶器对阀帽2的内螺纹开口处打胶，打胶后，转盘工装又转向下一个工位，在下一个工位上，阀帽2被旋转气缸旋转180°并且放在阀体1上盖好，放置好后，依靠厌氧胶两者会粘粘在一起，转盘工装继续旋转72°，下一个工位对着阀帽2进行拧紧，最后转台再次转向，有一个夹持手将装配好的阀体1和阀帽2夹持出来，放在下料传输带103上完成下料。在阀体1放下后，对应位置的顶紧部件11都要伸出压着阀体1和阀帽2（第一工位的除外，没必要设置顶紧部件的位置不需要），在第三工位的阀体1和阀帽2都要用顶紧部件11压着，因为阀帽2要换向后盖在阀体1上，第四工位的阀体1和阀帽2同样要用顶紧部件11压着，因为阀帽1和阀体2两者在拧紧装配的时候，要避免阀体1产生相对转动。在最后一个工位上，要利用顶紧部件11压着阀体支撑5内的阀门，方便上面的下料机械手准确的抓取阀门，每当转盘工装3要转动的时候，每个顶紧部件11就要松开。

以上对本实用新型提供的一种阀体和阀帽的自动化装配机进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种阀体和阀帽的自动化装配机，包括转盘工装和外箱体，转盘工装为圆形并安装在外箱体内，在转盘工装的顶部设有五个工位，五个工位以转盘工装的中心为轴心等间距分布，在五个工位上都设有一组阀体支撑和阀帽支撑，在外箱体的前侧面开设有操作窗口，转盘工装的第一工位对着操作窗口位置，

其特征在于：第一工位为上料位，以上料位为基础，围绕转盘工装按照逆时针环绕一圈分别安装着自动打胶器、阀帽换向结构、自动拧紧装配部件和下料夹持结构，上料位、自动打胶器、阀帽换向结构、自动拧紧装配部件和下料夹持结构之间的间隔夹角为72°；

转盘工装的底部设有间歇分割器，间歇分割器由驱动电机带动，每次转动72°的角度时，转盘工装带着同一工位上的阀体支撑和阀帽支撑停留在顺时针相邻的下一个工位上，

在转盘工装的中心位置设有固定安装在外箱体顶部的顶紧部件，顶紧部件内的顶紧气缸伸出后顶紧阀体支撑内的阀体、阀帽支撑内的阀帽；

自动打胶器包括保压组件和挤胶部件，在外箱体的竖直面上设有竖直导轨模组，所述保压组件悬挂安装在竖直导轨模组上，且悬挂的位置正对于阀帽支撑的正上方，所述挤胶部件在阀帽的横向方向安装在挤胶支架上，其挤胶支架固定在外箱体内壁上，所述挤胶部件包括空气挤压泵、空气挤压筒和胶筒，所述空气挤压筒横向安装在挤胶支架上，胶筒固定在空气挤压筒的前端，空气挤压筒的尾端利用真空管连接在空气挤压泵上，空气挤压筒的挤压塞在真空作用下不断的压缩胶筒内部，在胶筒的筒身上设有注胶塞，在注胶塞上连接着注胶管，胶筒前端的打胶头往前延伸至阀帽开口端处。

2.根据权利要求1所述的一种阀体和阀帽的自动化装配机，其特征在于：在上料位的工位上，其阀体嵌在阀体支撑内，阀帽嵌在阀帽支撑内，

在自动打胶器的工位上，其阀体嵌在阀体支撑内，阀帽嵌在阀帽支撑内，且自动打胶器正对于阀帽支撑位置处，

在阀帽换向结构的工位上，阀帽换向结构用于将阀帽支撑内的阀帽换向后转移至阀体上，

在自动拧紧装配部件的工位上，自动拧紧装配部件正对于阀体支撑内的阀体阀帽上方，用于拧紧阀帽和阀体，

在下料夹持结构的工位上，下料夹持结构正对于阀体支撑内的阀体阀帽上方，用于夹持住阀体和阀帽转移至下料储存箱上。

3.根据权利要求2所述的一种阀体和阀帽的自动化装配机，其特征在于：阀帽换向结构包括直线气缸、旋转气缸、偏心气缸杆和夹爪气缸，所述直线气缸倒挂着固定在外箱体的内壁上，所述旋转气缸的缸体固定在直线气缸的缸轴端，所述偏心气缸杆固定在旋转气缸的旋转轴上，所述夹爪气缸固定在偏心气缸杆的其中一端。

4.根据权利要求3所述的一种阀体和阀帽的自动化装配机，其特征在于：夹爪气缸在旋转气缸的带动下进行换向，换向的两端头极限位置等于阀体支撑和阀帽支撑之间的间隔距离。

5.根据权利要求2所述的一种阀体和阀帽的自动化装配机，其特征在于：自动拧紧装配部件包括升降驱动器、减速电机和拧紧器，所述升降驱动器悬挂安装在外箱体的顶部，所述减速电机固定在升降驱动器的驱动端，升降驱动器用于带动减速电机和拧紧器相对于旋转器产生一个竖直方向的高度变化动作，拧紧器的上端刚性连接在减速电机的输出轴上，拧紧器的下端正对于阀体支撑的正上方，在拧紧器的下端设有套住阀帽的内孔。

6.根据权利要求5所述的一种阀体和阀帽的自动化装配机，其特征在于：拧紧器由拧紧杆和拧紧头组成，拧紧头可拆卸装配在拧紧杆的下端，其内孔设置在拧紧头的下端。

7.根据权利要求2所述的一种阀体和阀帽的自动化装配机，其特征在于：所述下料夹持结构包括伺服线性直线模组、直线移动气缸和夹持气缸，伺服线性直线模组横向固定在外箱体上，且其中一端朝向外箱体内的转盘工装、另一端穿过外箱体延伸出去，所述直线移动气缸滑动安装在伺服线性直线模组上且随之横向移动，直线移动气缸处于倒挂状态，所述夹持气缸固定在直线移动气缸的缸轴下端，夹持气缸的夹持手指不断的开、合来夹持处于正下方位置阀体支撑内的阀体。

8.根据权利要求7所述的一种阀体和阀帽的自动化装配机，其特征在于：在外箱体内设有正对于伺服线性直线模组正下方的下料传输带，下料传输带延伸至外箱体之外。