用于自動裝配機的閥體裝配模塊的制作方法
【專利摘要】一種用于自動裝配機的閥體裝配模塊，由閥體入料結構、間歇遞料結構、閥體旋轉定位結構及裝配機械手構成，所述閥體入料結構包括閥體震動盤、直線振動器、限位板、第一滑臺氣缸、第一升降氣缸及第一平行氣爪構成，所述間歇遞料結構由閥體支撐承料板、第二滑臺氣缸、第一遞料氣缸、第二遞料氣缸及第二平行氣爪、第三平行氣爪構成，所述閥體旋轉定位結構及裝配機械手包括第三滑臺氣缸、旋轉定位裝置、第二升降氣缸、第三升降氣缸、第四平行氣爪、第五平行氣爪，所述旋轉定位裝置包括旋轉定位步進電機、支撐頂撐、第六平行氣爪及對射傳感器，所述閥體裝配模塊還包括密封圈自動裝配結構，所述密封圈自動裝配結構由主頂升氣缸、擺盤氣缸、擺動架、密封圈雙層入料結構、密封圈撐圈結構及密封圈套裝結構構成。本實用新型提出了一種實現(xiàn)陶瓷閥體快速套裝密封圈及精確定位、準確裝夾到自動機夾具內(nèi)的閥體裝配模塊。
【專利說明】用于自動裝配機的閥體裝配模塊

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于自動化裝配機械領域，涉及一種閥芯柔性自動化裝配設備，尤其是一種閥體裝配模塊。

【背景技術】
[0002]目前國內(nèi)各類機械產(chǎn)品的裝配作業(yè)一般都是由手工完成。但是制造業(yè)的實踐表明，手工裝配生產(chǎn)在一般情況下存在一些明顯缺陷:1)產(chǎn)品質量的重復性、一致性差。大批量生產(chǎn)條件下，人工裝配中由于工人的情緒、環(huán)境影響、個人技能及體能的差異等因素，故不同工人、不同批次的產(chǎn)品質量特性可能會出現(xiàn)較大的差別，產(chǎn)品的質量特性分散范圍將變大，難以達到較高的質量標準。2)產(chǎn)品的精度較低。人工裝配產(chǎn)品的精度由于受到工人自身條件的限制，難以達到較高的精度水平，而且部分精度要求高的裝配工作難以依靠人工完成。3)勞動生產(chǎn)率低。人工裝配大多屬于勞動力密集型，勞動生產(chǎn)率很大程度上取決于裝配工人的技能水平和熟練程度，產(chǎn)品的裝配時間在產(chǎn)品生產(chǎn)總工時中占有相當高的比例。據(jù)有關資料數(shù)據(jù)顯示，一些典型產(chǎn)品的裝配時間占生產(chǎn)總工時的53%左右，若全部的裝配都是人工控制完成，則生產(chǎn)率將可能降低到40%左右。若隨著裝配自動化水平的提高，生產(chǎn)率可上升到85%-97%，但目前產(chǎn)品裝配的平均自動化水平僅為10% — 15%。4)裝配成本較高。隨著人工成本的增加，以手工為主的裝配作業(yè)占產(chǎn)品生產(chǎn)總成本的比例不斷增力口，部分產(chǎn)品已到達35%-50%甚至以上。裝配費用成為許多制造企業(yè)成本的最大組成部分之一。同時隨著先進制造技術的不斷發(fā)展與應用，特別是柔性制造系統(tǒng)和計算機技術的發(fā)展，機械制造加工自動化水平得到了大幅度的提高，很大程度上已領先于裝配工藝與技術，兩者形成了明顯的反差，使得傳統(tǒng)的手工裝配工藝面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。
[0003]據(jù)筆者調研發(fā)現(xiàn)，溫臺地區(qū)工業(yè)管道、水暖閥門類企業(yè)有300多家，產(chǎn)值超過200億元，其中臺州地區(qū)以水暖類陶瓷閥芯生產(chǎn)企業(yè)為主。以年產(chǎn)值達到I億以上的一家企業(yè)為例，其閥芯零件的生產(chǎn)基本實現(xiàn)了自動化與半自動化制造，而80%甚至以上的企業(yè)生產(chǎn)工人來完成水暖閥芯的裝配工作，裝配勞工成本投入已占到產(chǎn)品總成本的30%以上；且人工裝配效率與產(chǎn)品裝配質量不能保證，裝配難以跟上制造的快節(jié)拍；再加上近年來不斷涌現(xiàn)的“招工荒”與我國進入中等收入國家后勞工成本的快速增長，缺乏相應高效的自動化柔性裝配設備已成為制約企業(yè)提高產(chǎn)品產(chǎn)量、品質的重要瓶頸。
[0004]本發(fā)明所形成的閥芯自動裝配機，裝配工作的對象主要為陶瓷閥芯。陶瓷閥芯是通過旋轉閥桿來控制水流通斷與流量的一種衛(wèi)浴產(chǎn)品，其使用壽命長，密封性能優(yōu)越，廣泛應用于水龍頭出水口處。其包括安裝在水龍頭內(nèi)的閥體，閥體內(nèi)插接有閥桿，閥桿下端通過消聲片卡接在陶瓷動片上，陶瓷動片與陶瓷靜片互相貼合，陶瓷靜片固定安裝在閥體內(nèi)，下方還安裝有壓片和密封墊。陶瓷靜片上開有兩個相對的進水通孔，陶瓷動片與閥體上亦開有與進水通孔相對應的出水通孔。當旋轉閥桿的時候，其下端的消聲片帶動陶瓷動片轉動，使得動片上的出水通孔與靜片上的進水通孔與閥體上的出水口相互貫通，從而實現(xiàn)水從轉芯流出。
[0005]本發(fā)明提出的閥體裝配模塊，是基于一種陶瓷閥芯自動化裝配工藝提出的，主要實現(xiàn)閥體的套密封圈、裝配定位及上料裝配過程，形成一種閥芯自動裝配設備，當然，該模塊所涉及的相關工藝技術，也具備一定的通用性，尤其是密封圈自動裝配工藝。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服傳統(tǒng)人工閥體裝配密封圈效率低下、裝配質量不穩(wěn)定，閥體定位非精確的不足，本發(fā)明提出了一種結構簡單可靠、密封圈裝配效率較高、閥體可實現(xiàn)精確定位上料的閥體裝配模塊。
[0007]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0008]一種用于自動裝配機的閥體裝配模塊，由閥體入料結構、間歇遞料結構、閥體旋轉定位結構及裝配機械手構成，所述閥體入料結構包括閥體震動盤、直線振動器、限位板、第一滑臺氣缸、第一升降氣缸及第一平行氣爪構成，所述間歇遞料結構由閥體支撐承料板、第二滑臺氣缸、第一遞料氣缸、第二遞料氣缸及第二平行氣爪、第三平行氣爪構成，所述閥體支撐承料板上設置有閥體入料過渡位、密封圈裝配位、閥體待轉位，所述閥體旋轉定位結構及裝配機械手包括第三滑臺氣缸、旋轉定位裝置、第二升降氣缸、第三升降氣缸、第四平行氣爪、第五平行氣爪，所述第二升降氣缸、第三升降氣缸通過連接板固定在第三滑臺氣缸上，所述第二平行氣爪通過光軸導軌及連接板固定在第二升降氣缸上，所述第五平行氣爪通過可調節(jié)裝置固定在連接架上，所述連接架通過光軸導軌固定在第三升降氣缸上，所述旋轉定位裝置包括旋轉定位步進電機、支撐頂撐、第六平行氣爪及對射傳感器，所述閥體裝配模塊還包括密封圈自動裝配結構，所述密封圈自動裝配結構由主頂升氣缸、擺盤氣缸、擺動架、密封圈雙層入料結構、密封圈撐圈結構及密封圈套裝結構構成，所述主頂升氣缸固定在機架上，所述擺盤氣缸固定在主頂升氣缸上，所述擺動架固定在所述擺盤氣缸的擺動座上，所述擺動架上左右對稱布置有密封圈套裝結構，當所述擺盤氣缸180度往復擺動時，密封圈套裝結構往復定位在密封圈撐圈結構及閥體支撐承料板的密封圈裝配位正上方。
[0009]進一步，所述密封圈自動裝配結構中，所述擺動架固定在所述擺盤氣缸的擺動座上，所述擺動架為“工”字型支架，由擺動座連接板、底板、頂板、立柱撐板構成，通過螺栓連接可調節(jié)固定在一起，所述密封圈套裝結構對稱布置在“工”字型支架兩側，所述密封圈套裝結構由撥料氣缸、撥料套環(huán)、套環(huán)加強扣、撐圈套筒及套筒連接板構成，所述撐圈套筒為中空環(huán)狀連接，所述撐圈套筒固定在套筒連接板上，所述套筒連接板通過螺釘固定在底板的側面，所述撐圈套筒中心孔的大小略大于陶瓷閥體外徑的大小，所述撐圈套筒上均布開有四條“一字”缺口，所述撥料氣缸固定在頂板上，所述撥料氣缸的輸出軸固定有撥料套環(huán)，所述撥料套環(huán)為薄壁環(huán)狀結構件，所述撥料套環(huán)的內(nèi)徑大于所述撐圈套筒的外徑，二者間歇配合，所述撥料套環(huán)可在撐圈套筒上滑動，所述撥料套環(huán)上開有兩條“一字”缺口，用于套筒連接板的讓位，所述撥料套環(huán)的下端用套環(huán)加強扣進行強化固定。所述擺盤氣缸往復180°擺動到位時，所述密封圈套裝結構正下方始終對應著密封圈撐圈結構及閥體支撐承料板的密封圈裝配位。
[0010]再進一步，所述密封圈撐圈結構為一組連桿機構，由撐圈氣缸、撐圈支架、連接導柱、撐圈撥板、連桿板件及撐圈氣缸連接塊構成，所述撐圈氣缸立式固定在底架上并上下往復運動，所述撐圈支架通過4根連接導柱固定在底架上，所述撐圈支架中心設置有通孔，通孔直徑大于上述撐圈套筒的外徑，所述四件撐圈撥板的中心位置通過銷軸鉸鏈可轉動安裝在所述撐圈支架四周，呈90°均布對稱布置，所述撐圈撥板一端設計為密封圈拉鉤結構，所述撐圈撥板另一端與連桿板件的一端鉸鏈連接，所述連桿板件的另一端與所述撐圈氣缸連接塊鉸鏈連接，所述撐圈氣缸連接塊固定在撐圈氣缸的輸出軸上，在所述撐圈氣缸的上下作用下，四件撐圈撥板會在連桿作用下張開、收合。所述撐圈撥板的厚度小于上述撐圈套筒上的“一字”缺口。
[0011]作為優(yōu)選的一種方案:所述密封圈雙層入料結構由密封圈震動盤、直線振動器、密封圈間歇供料結構及雙層上料結構構成，所述密封圈間歇供料結構由間歇供料氣缸、密封圈撥料板構成，所述密封圈撥料板在間歇供料氣缸作用下引著直線振動器供料方向的垂直方向往復運動，所述密封圈撥料板設置在第二推料板上方，所述密封圈撥料板上開有“U”型撥料口，在間歇供料氣缸非供料狀態(tài)下，“U”型撥料口正對著直線振動器的末端出口，所述密封圈撥板板上安裝有封板，所述雙層上料結構由第一推料氣缸、第二推料氣缸、第一線軌、第二線軌、第一推料板、第二推料板構成，所述第一推料板在所述第一推料氣缸帶動下，可引著第一線軌往復運動，所述第二推料板通過所述第二線軌固定在所述第一推料板的正上方，所述第二推料氣缸固定安裝在所述第一推料板上并驅動所述第二推料板前后往復運動。
[0012]進一步，所述第二推料板通過第二線軌可移動固定在所述第一推料板的正上方，所述第二推料板剛好與所述第一推料板上表面接觸，所述第二推料板前端設置有圓形落料孔，所述第一推料板前端設置有圓形落料孔。
[0013]作為優(yōu)選的另一種方案:密封圈自動裝配結構的控制系統(tǒng)由PLC實現(xiàn)，控制邏輯如下:主頂升氣缸分頂升位與下沉位，主頂升氣缸在頂升位時，擺盤氣缸180度往復擺動，在擺動過程中，密封圈雙層入料結構將密封圈供給到密封圈撐圈結構上，密封圈撐圈結構在撐圈氣缸向下運動時，密封圈在撐圈撥板作用下?lián)伍_；擺盤氣缸擺動到位后，主頂升氣缸下沉，在密封圈撐圈結構側的撐圈套筒進入撐圈支架內(nèi)，而另一端的撐圈套筒套入到陶瓷閥體上，密封圈撐圈結構的撐圈氣缸向上運動，將密封圈套裝在撐圈套筒上，與此同時，另一側撥料氣缸向下運動，將密封圈撥送到陶瓷閥體上之后迅速上臺；主頂升氣缸繼續(xù)頂升，依次擺盤旗桿擺動，依次往復。
[0014]作為優(yōu)選的一種方案:所述閥體入料結構中，直線振動器末端設置有限位板，限位板側板安裝有檢測閥體震動到位的光電傳感器，所述第一滑臺氣缸固定在支架上，所述第一升降氣缸通過連接板固定在第一滑臺氣缸上，所述第一平行氣爪通過連接板立式固定在第一升降氣缸上，所述第一平行氣爪上安裝有夾持塊；所述間歇遞料結構中，所述第二滑臺氣缸固定在支架上，所述第一遞料氣缸、第二遞料氣缸通過連接板固定在所述第二滑臺氣缸上，所述第一遞料氣缸、第二遞料氣缸的輸出軸實現(xiàn)機械聯(lián)動，所述第二平行氣爪臥式安裝在第一遞料氣缸上，所述第三平行氣爪臥式安裝在第二遞料氣缸上，所述閥體支撐承料板上設置有閥體入料過渡位、密封圈裝配位、閥體待轉位，閥體入料過渡位、密封圈裝配位、閥體待轉位之間的相互距離相等。
[0015]作為優(yōu)選的另一種方案:在所述閥體旋轉定位結構及裝配機械手中，所述第三滑臺氣缸固定在支架上，所述第二升降氣缸以及第三升降氣缸通過連接板立式反向固定在所述第三滑臺氣缸上，所述第二升降氣缸及第三升降氣缸的底部通過螺釘固定有過渡連接板，在所第三滑臺氣缸的上方布置有第三線軌，所述第三線軌上可滑動套裝有線軌滑塊，在所述線軌滑塊與第二升降氣缸底板的過渡連接板之間，通過線軌滑塊連接板進行連接，所述線軌滑塊連接板上設置有腰形調節(jié)孔，所述第三線軌結構的設置，用于強化所述第二升降氣缸及第三升降氣缸上所固定步進運動過程中的剛度。所述第四平行氣爪通過連接板固定在所述第二升降氣缸上，在連接板與第二升降氣缸底板的過渡連接板間設置有光軸導軌，所述第四平行氣爪上安裝有夾持塊。所述第五平行氣爪通過可調節(jié)裝置固定在所述第三升降氣缸上，在連接架與第三升降氣缸底板上的過渡連接板間設置有光軸導軌。
[0016]進一步，所述閥體支撐承料板上設置的閥體待轉位上的陶瓷閥體，經(jīng)所述閥體旋轉定位結構及裝配機械手，先由閥體待轉位轉移到旋轉定位裝置上，完成精確定位后，被裝配到自動裝配機的大轉盤夾具中。所述旋轉定位裝置包括旋轉定位步進電機、支撐頂撐、第六平行氣爪及對射傳感器，所述旋轉定位步進電機固定在支架上，所述支撐頂撐固定在所述旋轉定位步進電機的輸出軸上，所述第六平行氣爪通過調節(jié)安裝板固定在支架上，所述調節(jié)安裝板上設置有定半徑腰形長孔，通過定半徑腰形長孔的調節(jié)安裝，可對不同角度的陶瓷閥體實現(xiàn)最終定位，所述第六平行氣爪上安裝有對中調整夾持塊，所述夾持塊的形狀與陶瓷閥體上對稱開設的耳窗形狀相匹配，由對中夾持實現(xiàn)陶瓷閥體的精確角度定位。對射傳感器控制旋轉定位步進電機實現(xiàn)陶瓷閥體的大致粗定位，在第六平行氣爪的夾持作用下，實現(xiàn)陶瓷閥體的終定位。
[0017]再進一步，所述第五平行氣爪通過可調節(jié)裝置固定在連接架上，所述第五平行氣爪上固定有裝配夾持塊。所述可調節(jié)裝置由第四線軌、L型安裝塊、壓縮彈簧、調節(jié)擋板構成，所述第四線軌固定在連接架的下方，所述第五平行氣爪通過L型安裝塊可移動連接在所述第四線軌上，在所述L型安裝塊安裝第五平行氣爪的相反側，設置有一壓縮彈簧，所述壓縮彈簧一端支撐在彈簧支座上，另一端抵靠在L型安裝塊上，所述第五平行氣爪在所述壓縮彈簧作用下，始終抵靠在調節(jié)擋板上，所述調節(jié)擋板上設置有兩個螺紋孔，所述螺紋孔上安裝有調節(jié)頂絲，用于調節(jié)第五平行氣爪的位置。
[0018]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:本發(fā)明提出了一種用于自動裝配的閥體裝配模塊，該模塊中包含密封圈自動裝配裝置，能實現(xiàn)密封圈高質量、高效率的裝配；與此同時，通過閥體旋轉定位結構及裝配機械手的柔性化設計，可對不同定位位置要求，同一族內(nèi)不同陶瓷閥體實現(xiàn)精確的定位及裝夾上料，保證閥體準確、高效地裝夾到自動裝配機上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明用于自動裝配機的閥體裝配模塊結構示意圖
[0020]圖2是本發(fā)明閥體裝配模塊的閥體入料結構、間歇遞料結構示意圖
[0021]圖3是本發(fā)明閥體裝配模塊的密封圈自動裝配結構示意圖
[0022]圖4是本發(fā)明閥體裝配模塊的密封圈雙層入料結構及撐圈結構示意圖
[0023]圖5是本發(fā)明閥體裝配模塊的密封圈撐圈結構示意圖
[0024]圖6是本發(fā)明閥體裝配模塊的擺動架及密封圈套圈結構示意圖
[0025]圖7是本發(fā)明閥體裝配模塊的閥體旋轉定位結構及裝配機械手結構示意圖
[0026]圖8是本發(fā)明閥體裝配模塊的旋轉定位裝置結構示意圖
[0027]圖9是本發(fā)明閥體裝配模塊的閥體旋轉定位結構及裝配機械手結構示意圖

【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0029]參考圖1?圖9，一種用于自動裝配機的閥體裝配模塊，用于形成一種陶瓷閥芯柔性自動裝配設備，該模塊的作用主要是實現(xiàn)閥體上高效、高質量裝配密封圈，同時實現(xiàn)陶瓷閥體4的精確定位，將閥體準確地裝配到自動裝配機大轉盤的組合夾具中。該閥體裝配模塊由閥體入料結構1、間歇遞料結構、閥體旋轉定位結構及裝配機械手3構成，所述閥體入料結構包括閥體震動盤、直線振動器、限位板1-1、第一滑臺氣缸1-3、第一升降氣缸1-4及第一平行氣爪1-5構成，所述間歇遞料結構由閥體支撐承料板1-12、第二滑臺氣缸1-6、第一遞料氣缸1-7、第二遞料氣缸1-8及第二平行氣爪1-9、第三平行氣爪1-10構成，所述第二平行氣爪、第三平行氣爪上安裝有V型夾持塊1-11。所述閥體支撐承料板1-12上設置有閥體入料過渡位、密封圈裝配位、閥體待轉位。所述閥體入料結構中，直線振動器末端設置有限位板1-1，限位板側板安裝有檢測閥體震動到位的光電傳感器1-2，所述第一滑臺氣缸固定在支架上，所述第一升降氣缸通過連接板固定在第一滑臺氣缸上，所述第一平行氣爪通過連接板立式固定在第一升降氣缸上，所述第一平行氣爪上安裝有夾持塊；所述間歇遞料結構中，所述第二滑臺氣缸固定在支架上，所述第一遞料氣缸、第二遞料氣缸通過連接板固定在所述第二滑臺氣缸上，所述第一遞料氣缸、第二遞料氣缸的輸出軸實現(xiàn)機械聯(lián)動，所述第二平行氣爪臥式安裝在第一遞料氣缸上，所述第三平行氣爪臥式安裝在第二遞料氣缸上，所述閥體支撐承料板上設置有閥體入料過渡位、密封圈裝配位、閥體待轉位，閥體入料過渡位、密封圈裝配位、閥體待轉位之間的相互距離相等。
[0030]所述閥體入料結構實現(xiàn)陶瓷閥體從直線振動器尾端到閥體支撐承料板上閥體入料過渡位的轉移，而所述間歇遞料結構實現(xiàn)閥體入料過渡位、密封圈裝配位上的陶瓷閥體到密封圈裝配位、閥體待轉位之間的轉移傳遞，光電傳感器1-2用于檢測陶瓷閥體供料過程的延續(xù)性。
[0031]所述閥體裝配模塊還包括密封圈自動裝配結構2，所述密封圈自動裝配結構由主頂升氣缸2-1、擺盤氣缸2-2、擺動架、密封圈雙層入料結構、密封圈撐圈結構及密封圈套裝結構構成，所述主頂升氣缸2-1固定在機架上，所述擺盤氣缸固定在主頂升氣缸上，所述擺動架固定在所述擺盤氣缸的擺動座上，所述擺動架上左右對稱布置有密封圈套裝結構，當所述擺盤氣缸180度往復擺動時，密封圈套裝結構往復定位在密封圈撐圈結構及閥體支撐承料板的密封圈裝配位正上方。
[0032]所述密封圈自動裝配結構中，所述擺動架固定在所述擺盤氣缸的擺動座上，所述擺動架為“工”字型支架，由擺動座連接板2-17、底板2-18、頂板2-20、立柱撐板2_19構成，通過螺栓連接可調節(jié)固定在一起，所述底板2-18的兩側開有讓位槽，用于固定安裝密封圈套裝結構。所述密封圈套裝結構對稱布置在“工”字型支架兩側，所述密封圈套裝結構由撥料氣缸2-24、撥料套環(huán)2-25、套環(huán)加強扣2-26、撐圈套筒2_21及套筒連接板2_22構成，所述撐圈套筒2-21為中空環(huán)狀連接，所述撐圈套筒固定在套筒連接板2-22上，所述套筒連接板通過螺釘固定在底板的側面，所述撐圈套筒中心孔的大小略大于陶瓷閥體外徑的大小，所述撐圈套筒上均布開有四條“一字”缺口 2-23，所述撥料氣缸2-24固定在頂板上，所述撥料氣缸的輸出軸固定有撥料套環(huán)2-25，所述撥料套環(huán)為薄壁環(huán)狀結構件，所述撥料套環(huán)的內(nèi)徑大于所述撐圈套筒的外徑，二者間歇配合，間歇量為0.05左右，所述撥料套環(huán)可在撐圈套筒上滑動，所述撥料套環(huán)上開有兩條“一字”缺口，用于套筒連接板的讓位，所述撥料套環(huán)的下端用套環(huán)加強扣2-26進行強化固定。所述擺盤氣缸往復180°擺動到位時，所述密封圈套裝結構正下方始終對應著密封圈撐圈結構及閥體支撐承料板的密封圈裝配位。所述密封圈套裝結構的結構設計，出于裝配的需要，裝配順序如下:將撐圈套筒通過套筒連接板固定在底板的側邊，將撥料套環(huán)從上面裝入到撐圈套筒里，用套環(huán)加強扣2-26進行固定，強化整體剛度。
[0033]所述密封圈撐圈結構為一組連桿機構，由撐圈氣缸2-11、撐圈支架2-12、連接導柱2-13、撐圈撥板2-14、連桿板件2-15及撐圈氣缸連接塊2_16構成，所述撐圈氣缸立式固定在底架上并上下往復運動，所述撐圈支架通過4根連接導柱固定在底架上，所述撐圈支架中心設置有通孔，通孔直徑大于上述撐圈套筒的外徑，所述四件撐圈撥板的中心位置通過銷軸鉸鏈可轉動安裝在所述撐圈支架四周，呈90°均布對稱布置，所述撐圈撥板一端設計為密封圈拉鉤結構，所述撐圈撥板另一端與連桿板件的一端鉸鏈連接，所述連桿板件的另一端與所述撐圈氣缸連接塊鉸鏈連接，所述撐圈氣缸連接塊固定在撐圈氣缸的輸出軸上，在所述撐圈氣缸的上下作用下，四件撐圈撥板會在連桿作用下張開、收合。所述撐圈撥板的厚度小于上述撐圈套筒上的“一字”缺口。當撐圈套筒2-21進入到撐圈支架2-12的中心通孔之前，在撐圈氣缸2-11作用下，撐圈撥板2-14運動張開，密封圈撐開，撐圈套筒2-21進入到撐圈支架2-12的中心通孔，撐圈氣缸2-11上升，撐圈撥板2-14恢復到正常位置，密封圈正常套裝到撐圈套筒2-21上。
[0034]所述密封圈雙層入料結構由密封圈震動盤、直線振動器、密封圈間歇供料結構及雙層上料結構構成，所述密封圈間歇供料結構由間歇供料氣缸2-10、密封圈撥料板2-8-1構成，所述密封圈撥料板在間歇供料氣缸作用下引著直線振動器供料方向的垂直方向往復運動，所述密封圈撥料板設置在第二推料板2-6的上方，所述密封圈撥料板上開有“U”型撥料口，在間歇供料氣缸非供料狀態(tài)下，“U”型撥料口正對著直線振動器的末端出口，所述密封圈撥板板上安裝有封板2-8，所述雙層上料結構由第一推料氣缸2-3、第二推料氣缸2-4、第一線軌2-7、第二線軌、第一推料板2-5、第二推料板2-6構成，所述第一推料板2-5在所述第一推料氣缸帶動下，可引著第一線軌往復運動，所述第二推料板通過所述第二線軌固定在所述第一推料板的正上方，所述第二推料氣缸固定安裝在所述第一推料板上并驅動所述第二推料板前后往復運動。所述第二推料板通過第二線軌可移動固定在所述第一推料板的正上方，所述第二推料板剛好與所述第一推料板上表面接觸，所述第二推料板前端設置有圓形落料孔，所述第一推料板前端設置有圓形落料孔2-9。
[0035]所述密封圈雙層入料結構的工作方式如下:直線振動器將密封圈震動到密封圈撥料板2-8-1上的“U”型撥料口，在間歇供料氣缸2-10作用下?lián)芩偷降诙屏习?-5的圓形落料孔中，然后，在第一推料氣缸作用下將第一推料板2-5進給到供料狀態(tài)，即第一推料板前端設置有圓形落料孔2-9正對密封圈撐圈結構正上方，其后在第二推料氣缸作用下將第二推料板前推，密封圈落入到密封圈撐圈結構中。
[0036]密封圈自動裝配結構的控制系統(tǒng)由PLC實現(xiàn)，控制邏輯如下:主頂升氣缸分頂升位與下沉位，主頂升氣缸在頂升位時，擺盤氣缸180度往復擺動，在擺動過程中，密封圈雙層入料結構將密封圈供給到密封圈撐圈結構上，密封圈撐圈結構在撐圈氣缸向下運動時，密封圈在撐圈撥板作用下?lián)伍_；擺盤氣缸擺動到位后，主頂升氣缸下沉，在密封圈撐圈結構側的撐圈套筒進入撐圈支架內(nèi)，而另一端的撐圈套筒套入到陶瓷閥體上，密封圈撐圈結構的撐圈氣缸向上運動，將密封圈套裝在撐圈套筒上，與此同時，另一側撥料氣缸向下運動，將密封圈撥送到陶瓷閥體上之后迅速上臺；主頂升氣缸繼續(xù)頂升，依次擺盤旗桿擺動，依次往復。
[0037]所述閥體旋轉定位結構及裝配機械手包括第三滑臺氣缸3-1、旋轉定位裝置、第二升降氣缸3-8、第三升降氣缸3-6、第四平行氣爪3-10、第五平行氣爪3-19，所述第二升降氣缸、第三升降氣缸通過連接板固定在第三滑臺氣缸上，所述第二平行氣爪通過光軸導軌及連接板固定在第二升降氣缸上，所述第五平行氣爪通過可調節(jié)裝置固定在連接架上，所述連接架通過光軸導軌固定在第三升降氣缸上，所述旋轉定位裝置包括旋轉定位步進電機
3-11、支撐頂撐3-12、第六平行氣爪3-14及對射傳感器。
[0038]在所述閥體旋轉定位結構及裝配機械手中，所述第三滑臺氣缸固定在支架上，所述第二升降氣缸以及第三升降氣缸通過連接板立式反向固定在所述第三滑臺氣缸上，所述第二升降氣缸及第三升降氣缸的底部通過螺釘固定有過渡連接板3-4，在所第三滑臺氣缸的上方布置有第三線軌3-2，所述第三線軌上可滑動套裝有線軌滑塊3-3，在所述線軌滑塊與第二升降氣缸底板的過渡連接板之間，通過線軌滑塊連接板3-5進行連接，所述線軌滑塊連接板上設置有腰形調節(jié)孔，所述第三線軌結構的設置，用于強化所述第二升降氣缸及第三升降氣缸上所固定步進運動過程中的剛度。由于第三滑臺氣缸3-1上懸掛安裝有兩個夾持部件，重量較大，為了平衡夾持部件的重量，增強運行的剛度，故設置第三線軌。
[0039]所述第四平行氣爪3-10通過連接板固定在所述第二升降氣缸3-8上，在連接板與第二升降氣缸底板的過渡連接板3-4間設置有第一光軸導軌3-7，所述第四平行氣爪上安裝有夾持塊。所述第五平行氣爪通過可調節(jié)裝置固定在所述第三升降氣缸3-6上，在連接架與第三升降氣缸底板上的過渡連接板間設置有第二光軸導軌3-9。
[0040]所述閥體支撐承料板上設置的閥體待轉位上的陶瓷閥體，經(jīng)所述閥體旋轉定位結構及裝配機械手，先由閥體待轉位轉移到旋轉定位裝置上，完成精確定位后，被裝配到自動裝配機的大轉盤夾具中。所述旋轉定位裝置包括旋轉定位步進電機3-11、支撐頂撐3-12、第六平行氣爪3-14及對射傳感器，所述旋轉定位步進電機固定在支架上，所述支撐頂撐固定在所述旋轉定位步進電機的輸出軸上，所述第六平行氣爪通過調節(jié)安裝板3-15固定在支架上，所述調節(jié)安裝板上設置有定半徑腰形長孔3-16，通過定半徑腰形長孔的調節(jié)安裝，可對不同角度的陶瓷閥體實現(xiàn)最終定位，所述第六平行氣爪上安裝有對中調整夾持塊
3-13，所述夾持塊的形狀與陶瓷閥體上對稱開設的耳窗形狀相匹配，由對中夾持實現(xiàn)陶瓷閥體的精確角度定位。對射傳感器控制旋轉定位步進電機實現(xiàn)陶瓷閥體的大致粗定位，在第六平行氣爪的夾持作用下，實現(xiàn)陶瓷閥體的終定位。所述調節(jié)安裝板上設置有定半徑腰形長孔3-16，可轉角度調節(jié)第六平行氣爪的安裝角度，用于調節(jié)不同的定位角度。
[0041]所述第五平行氣爪3-19通過可調節(jié)裝置固定在連接架上，所述第五平行氣爪上固定有裝配夾持塊。所述可調節(jié)裝置由第四線軌3-17、L型安裝塊3-18、壓縮彈簧3-20、調節(jié)擋板構成，所述第四線軌固定在連接架的下方，所述第五平行氣爪通過L型安裝塊可移動連接在所述第四線軌上，在所述L型安裝塊安裝第五平行氣爪的相反側，設置有一壓縮彈簧3-20，所述壓縮彈簧一端支撐在彈簧支座3-21上，另一端抵靠在L型安裝塊上，所述第五平行氣爪在所述壓縮彈簧作用下，始終抵靠在調節(jié)擋板上，所述調節(jié)擋板上設置有兩個螺紋孔3-22，所述螺紋孔上安裝有調節(jié)頂絲，用于調節(jié)第五平行氣爪的位置。在調節(jié)頂絲作用下，所述第五平行氣爪3-19調節(jié)到所需的位置。
【權利要求】
1.一種用于自動裝配機的閥體裝配模塊，由閥體入料結構、間歇遞料結構、閥體旋轉定位結構及裝配機械手構成，其特征在于:所述閥體入料結構包括閥體震動盤、直線振動器、限位板、第一滑臺氣缸、第一升降氣缸及第一平行氣爪構成，所述間歇遞料結構由閥體支撐承料板、第二滑臺氣缸、第一遞料氣缸、第二遞料氣缸及第二平行氣爪、第三平行氣爪構成，所述閥體支撐承料板上設置有閥體入料過渡位、密封圈裝配位、閥體待轉位，所述閥體旋轉定位結構及裝配機械手包括第三滑臺氣缸、旋轉定位裝置、第二升降氣缸、第三升降氣缸、第四平行氣爪、第五平行氣爪，所述第二升降氣缸、第三升降氣缸通過連接板固定在第三滑臺氣缸上，所述第二平行氣爪通過光軸導軌及連接板固定在第二升降氣缸上，所述第五平行氣爪通過可調節(jié)裝置固定在連接架上，所述連接架通過光軸導軌固定在第三升降氣缸上，所述旋轉定位裝置包括旋轉定位步進電機、支撐頂撐、第六平行氣爪及對射傳感器，所述閥體裝配模塊還包括密封圈自動裝配結構，所述密封圈自動裝配結構由主頂升氣缸、擺盤氣缸、擺動架、密封圈雙層入料結構、密封圈撐圈結構及密封圈套裝結構構成，所述主頂升氣缸固定在機架上，所述擺盤氣缸固定在主頂升氣缸上，所述擺動架固定在所述擺盤氣缸的擺動座上，所述擺動架上左右對稱布置有密封圈套裝結構，當所述擺盤氣缸180度往復擺動時，密封圈套裝結構往復定位在密封圈撐圈結構及閥體支撐承料板的密封圈裝配位正上方O
2.如權利要求1所述的用于自動裝配機的閥體裝配模塊，其特征在于:所述密封圈自動裝配結構中，所述擺動架固定在所述擺盤氣缸的擺動座上，所述擺動架為“工”字型支架，由擺動座連接板、底板、頂板、立柱撐板構成，通過螺栓連接可調節(jié)固定在一起，所述密封圈套裝結構對稱布置在“工”字型支架兩側，所述密封圈套裝結構由撥料氣缸、撥料套環(huán)、套環(huán)加強扣、撐圈套筒及套筒連接板構成，所述撐圈套筒為中空環(huán)狀連接，所述撐圈套筒固定在套筒連接板上，所述套筒連接板通過螺釘固定在底板的側面，所述撐圈套筒中心孔的大小略大于陶瓷閥體外徑的大小，所述撐圈套筒上均布開有四條“一字”缺口，所述撥料氣缸固定在頂板上，所述 撥料氣缸的輸出軸固定有撥料套環(huán)，所述撥料套環(huán)為薄壁環(huán)狀結構件，所述撥料套環(huán)的內(nèi)徑大于所述撐圈套筒的外徑，二者間歇配合，所述撥料套環(huán)可在撐圈套筒上滑動，所述撥料套環(huán)上開有兩條“一字”缺口，用于套筒連接板的讓位，所述撥料套環(huán)的下端用套環(huán)加強扣進行強化固定，所述擺盤氣缸往復180°擺動到位時，所述密封圈套裝結構正下方始終對應著密封圈撐圈結構及閥體支撐承料板的密封圈裝配位。
3.如權利要求1所述的用于自動裝配機的閥體裝配模塊，其特征在于:所述密封圈撐圈結構為一組連桿機構，由撐圈氣缸、撐圈支架、連接導柱、撐圈撥板、連桿板件及撐圈氣缸連接塊構成，所述撐圈氣缸立式固定在底架上并上下往復運動，所述撐圈支架通過4根連接導柱固定在底架上，所述撐圈支架中心設置有通孔，通孔直徑大于上述撐圈套筒的外徑，四件所述撐圈撥板的中心位置通過銷軸鉸鏈可轉動安裝在所述撐圈支架四周，呈90°均布對稱布置，所述撐圈撥板一端設計為密封圈拉鉤結構，所述撐圈撥板另一端與連桿板件的一端鉸鏈連接，所述連桿板件的另一端與所述撐圈氣缸連接塊鉸鏈連接，所述撐圈氣缸連接塊固定在撐圈氣缸的輸出軸上，在所述撐圈氣缸的上下作用下，四件撐圈撥板會在連桿作用下張開、收合，所述撐圈撥板的厚度小于上述撐圈套筒上的“一字”缺口。
4.如權利要求1或2或3所述的用于自動裝配機的閥體裝配模塊，其特征在于:所述密封圈雙層入料結構由密封圈震動盤、直線振動器、密封圈間歇供料結構及雙層上料結構構成，所述密封圈間歇供料結構由間歇供料氣缸、密封圈撥料板構成，所述密封圈撥料板在間歇供料氣缸作用下引著直線振動器供料方向的垂直方向往復運動，所述密封圈撥料板設置在第二推料板上方，所述密封圈撥料板上開有“U”型撥料口，在間歇供料氣缸非供料狀態(tài)下，“U”型撥料口正對著直線振動器的末端出口，所述密封圈撥板板上安裝有封板，所述雙層上料結構由第一推料氣缸、第二推料氣缸、第一線軌、第二線軌、第一推料板、第二推料板構成，所述第一推料板在所述第一推料氣缸帶動下，可引著第一線軌往復運動，所述第二推料板通過所述第二線軌固定在所述第一推料板的正上方，所述第二推料氣缸固定安裝在所述第一推料板上并驅動所述第二推料板前后往復運動。
5.如權利要求4所述的用于自動裝配機的閥體裝配模塊，其特征在于:所述第二推料板通過第二線軌可移動固定在所述第一推料板的正上方，所述第二推料板剛好與所述第一推料板上表面接觸，所述第二推料板前端設置有圓形落料孔，所述第一推料板前端設置有圓形落料孔。
6.如權利要求1或2或3所述的用于自動裝配機的閥體裝配模塊，其特征在于:密封圈自動裝配結構的控制系統(tǒng)由PLC實現(xiàn)，控制邏輯如下:主頂升氣缸分頂升位與下沉位，主頂升氣缸在頂升位時，擺盤氣缸180度往復擺動，在擺動過程中，密封圈雙層入料結構將密封圈供給到密封圈撐圈結構上，密封圈撐圈結構在撐圈氣缸向下運動時，密封圈在撐圈撥板作用下?lián)伍_；擺盤氣缸擺動到位后，主頂升氣缸下沉，在密封圈撐圈結構側的撐圈套筒進入撐圈支架內(nèi)，而另一端的撐圈套筒套入到陶瓷閥體上，密封圈撐圈結構的撐圈氣缸向上運動，將密封圈套裝在撐圈套筒上，與此同時，另一側撥料氣缸向下運動，將密封圈撥送到陶瓷閥體上之后迅速上臺；主頂升氣缸繼續(xù)頂升，依次擺盤旗桿擺動，依次往復。
7.如權利要求1或2或3所述的用于自動裝配機的閥體裝配模塊，其特征在于:所述閥體入料結構中，直線振動器末端設置有限位板，限位板側板安裝有檢測閥體震動到位的光電傳感器，所述第一滑臺氣缸固定在支架上，所述第一升降氣缸通過連接板固定在第一滑臺氣缸上，所述第一平行氣爪通過連接板立式固定在第一升降氣缸上，所述第一平行氣爪上安裝有夾持塊；所述間歇遞料結構中，所述第二滑臺氣缸固定在支架上，所述第一遞料氣缸、第二遞料氣缸通過連接板固定在所述第二滑臺氣缸上，所述第一遞料氣缸、第二遞料氣缸的輸出軸實現(xiàn)機械聯(lián)動，所述第二平行氣爪臥式安裝在第一遞料氣缸上，所述第三平行氣爪臥式安裝在第二遞料氣缸上，所述閥體支撐承料板上設置有閥體入料過渡位、密封圈裝配位、閥體待轉位，閥體入料過渡位、密封圈裝配位、閥體待轉位之間的相互距離相等。
8.如權利要求1或2或3所述的用于自動裝配機的閥體裝配模塊，其特征在于:在所述閥體旋轉定位結構及裝配機械手中，所述第三滑臺氣缸固定在支架上，所述第二升降氣缸以及第三升降氣缸通過連接板立式反向固定在所述第三滑臺氣缸上，所述第二升降氣缸及第三升降氣缸的底部通過螺釘固定有過渡連接板，在所第三滑臺氣缸的上方布置有第三線軌，所述第三線軌上可滑動套裝有線軌滑塊，在所述線軌滑塊與第二升降氣缸底板的過渡連接板之間，通過線軌滑塊連接板進行連接，所述線軌滑塊連接板上設置有腰形調節(jié)孔，所述第三線軌結構的設置，用于強化所述第二升降氣缸及第三升降氣缸上所固定步進運動過程中的剛度，所述第四平行氣爪通過連接板固定在所述第二升降氣缸上，在連接板與第二升降氣缸底板的過渡連接板間設置有光軸導軌，所述第四平行氣爪上安裝有夾持塊，所述第五平行氣爪通過可調節(jié)裝置固定在所述第三升降氣缸上，在連接架與第三升降氣缸底板上的過渡連接板間設置有光軸導軌。
9.如權利要求8所述的用于自動裝配機的閥體裝配模塊，其特征在于:所述閥體支撐承料板上設置的閥體待轉位上的陶瓷閥體，經(jīng)所述閥體旋轉定位結構及裝配機械手，先由閥體待轉位轉移到旋轉定位裝置上，完成精確定位后，被裝配到自動裝配機的大轉盤夾具中，所述旋轉定位裝置包括旋轉定位步進電機、支撐頂撐、第六平行氣爪及對射傳感器，所述旋轉定位步進電機固定在支架上，所述支撐頂撐固定在所述旋轉定位步進電機的輸出軸上，所述第六平行氣爪通過調節(jié)安裝板固定在支架上，所述調節(jié)安裝板上設置有定半徑腰形長孔，通過定半徑腰形長孔的調節(jié)安裝，可對不同角度的陶瓷閥體實現(xiàn)最終定位，所述第六平行氣爪上安裝有對中調整夾持塊，所述夾持塊的形狀與陶瓷閥體上對稱開設的耳窗形狀相匹配，由對中夾持實現(xiàn)陶瓷閥體的精確角度定位，對射傳感器控制旋轉定位步進電機實現(xiàn)陶瓷閥體的大致粗定位，在第六平行氣爪的夾持作用下，實現(xiàn)陶瓷閥體的終定位。
10.如權利要求8所述的用于自動裝配機的閥體裝配模塊，其特征在于:所述第五平行氣爪通過可調節(jié)裝置固定在連接架上，所述第五平行氣爪上固定有裝配夾持塊，所述可調節(jié)裝置由第四線軌、L型安裝塊、壓縮彈簧、調節(jié)擋板構成，所述第四線軌固定在連接架的下方，所述第五平行氣爪通過L型安裝塊可移動連接在所述第四線軌上，在所述L型安裝塊安裝第五平行氣爪的相反側，設置有一壓縮彈簧，所述壓縮彈簧一端支撐在彈簧支座上，另一端抵靠在L型安裝塊上，所述第五平行氣爪在所述壓縮彈簧作用下，始終抵靠在調節(jié)擋板上，所述調節(jié)擋板上 設置有兩個螺紋孔，所述螺紋孔上安裝有調節(jié)頂絲，用于調節(jié)第五平行氣爪的位置。
【文檔編號】B23P19/00GK203853741SQ201420114594
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權日:2014年3月13日
【發(fā)明者】鄭祥模 申請人:鄭祥模