自動裝配機的閥體裝配模塊的製作方法
2024-01-31 09:05:15
自動裝配機的閥體裝配模塊的製作方法
【專利摘要】一種自動裝配機的閥體裝配模塊，由預定位結構、間歇遞料結構、密封圈裝配結構及精確定位上料結構構成，所述預定位結構包括閥體震動盤、直線振動器、限位板及基於雷射對射技術的預定位系統構成，間歇遞料結構包括直線料道、第二滑臺氣缸，所述第二滑臺氣缸上通過連接板固定有第二頂升氣缸、第三頂升氣缸，所述密封圈裝配結構包括密封圈上料結構、密封圈撐圈裝置、頂升擺動平臺及密封圈撥料裝置，所述精確定位上料結構包括第四頂升氣缸、轉動定位裝置、第三滑臺氣缸、Z向升降氣缸及夾持氣缸，所述轉動定位裝置通過連接板固定在第四頂升氣缸上。本實用新型提出了一種穩定高效裝配密封圈的閥體裝配模塊。
【專利說明】自動裝配機的閥體裝配模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於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]目前國內各類機械產品的裝配作業一般都是由手工完成。但是製造業的實踐表明，手工裝配生產在一般情況下存在一些明顯缺陷:1)產品質量的重複性、一致性差。大批量生產條件下，人工裝配中由於工人的情緒、環境影響、個人技能及體能的差異等因素，故不同工人、不同批次的產品質量特性可能會出現較大的差別，產品的質量特性分散範圍將變大，難以達到較高的質量標準。2)產品的精度較低。人工裝配產品的精度由於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)勞動生產率低。人工裝配大多屬於勞動力密集型，勞動生產率很大程度上取決於裝配工人的技能水平和熟練程度，產品的裝配時間在產品生產總工時中佔有相當高的比例。據有關資料數據顯示，一些典型產品的裝配時間佔生產總工時的53%左右，若全部的裝配都是人工控制完成，則生產率將可能降低到40%左右。若隨著裝配自動化水平的提高，生產率可上升到85%-97%，但目前產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佔產品生產總成本的比例不斷增力口，部分產品已到達35%-50%甚至以上。裝配費用成為許多製造企業成本的最大組成部分之一。同時隨著先進位造技術的不斷發展與應用，特別是柔性製造系統和計算機技術的發展，機械製造加工自動化水平得到了大幅度的提高，很大程度上已領先於裝配工藝與技術，兩者形成了明顯的反差，使得傳統的手工裝配工藝面臨著嚴峻的挑戰。
[0003]據筆者調研發現，溫臺地區工業管道、水暖閥門類企業有300多家，產值超過200億元，其中台州地區以水暖類陶瓷閥芯生產企業為主。以年產值達到I億以上的一家企業為例，其閥芯零件的生產基本實現了自動化與半自動化製造，而80%甚至以上的企業生產工人來完成水暖閥芯的裝配工作，裝配勞工成本投入已佔到產品總成本的30%以上；且人工裝配效率與產品裝配質量不能保證，裝配難以跟上製造的快節拍；再加上近年來不斷湧現的「招工荒」與我國進入中等收入國家後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提高產品產量、品質的重要瓶頸。
[0004]本實用新型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杆來控制水流通斷與流量的一種衛浴產品，其使用壽命長，密封性能優越，廣泛應用於水龍頭出水口處。其包括安裝在水龍頭內的閥體，閥體內插接有閥杆，閥杆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，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。當旋轉閥杆的時候，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，從而實現水從轉芯流出。
【發明內容】
[0005]為了克服傳統人工的閥體裝配密封圈工序複雜、裝配質量不穩定的不足，本實用新型提出了一種快速裝配密封圈，精確實現閥體定位的閥體裝配模塊。
[0006]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:
[0007]一種自動裝配機的閥體裝配模塊，由預定位結構、間歇遞料結構、密封圈裝配結構及精確定位上料結構構成，所述預定位結構包括閥體震動盤、直線振動器、限位板及基於雷射對射技術的預定位系統構成，間歇遞料結構包括直線料道、第二滑臺氣缸，所述第二滑臺氣缸上通過連接板固定有第二頂升氣缸、第三頂升氣缸，所述密封圈裝配結構包括密封圈上料結構、密封圈撐圈裝置、頂升擺動平臺及密封圈撥料裝置，所述精確定位上料結構包括第四頂升氣缸、轉動定位裝置、第三滑臺氣缸、Z向升降氣缸及夾持氣缸，所述轉動定位裝置通過連接板固定在第四頂升氣缸上。
[0008]進一步，在所述第二、第三頂升氣缸上固定安裝有頂針，所述頂針穿過直線料道的中心槽。
[0009]再進一步，所述轉動定位裝置包括第二步進電機及撥料片。
[0010]作為優選的一種方案:所述基於雷射對射技術的預定位系統由第一滑臺氣缸、第一頂升氣缸、第一步進電機、第一平行氣爪及對射傳感器構成，所述第一頂升氣缸固定在第一滑臺氣缸上，所述第一步進電機通過支架固定在第一頂升氣缸上，第一平行氣爪可轉動固定在轉軸上，轉軸的另一端與第一步進電機通過聯軸器固定。
[0011]作為優選的再一種方案:所述密封圈上料結構為雙層上料結構，由密封圈震動盤、直線供料器、第一上料氣缸、第二上料氣缸、第一推板、第二推板構成，所述第一推板在第一上料氣缸作用下引著第一線軌運動，所述第二推板通過第二線軌安裝在第一推板上，所述直線供料槽尾端設置有落料限位板，所述第一推板與所述第二推板前端都設置有圓形落料孔。
[0012]作為優選的另一種方案:所述密封圈撐圈裝置為連杆型撐圈裝置，由撐圈氣缸、鉸鏈安裝板、撐爪及連杆構成，所述鉸鏈安裝板通過4根導柱固定在支架上，所述撐爪通過銷子可轉動安裝在鉸鏈安裝板上，所述連杆一端與撐爪鉸接，另一端與撐圈氣缸輸出杆上的連接塊鉸接。
[0013]作為優選的另一種方案:所述密封圈裝配結構的頂升擺動平臺由第五頂升氣缸、擺缸及撥料裝置連接架構成，所述密封圈撥料裝置對稱固定在上述撥料裝置連接架上。
[0014]本實用新型的有益效果主要表現在:本實用新型提出了一種用於密封圈快速裝配，實現閥體精確定位的閥體裝配模塊，是陶瓷閥芯實現自動裝配的基礎工序，結構簡單，運行穩定可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型閥體裝配模塊結構示意圖
[0016]圖2是本實用新型閥體裝配模塊預定位結構與間歇遞料結構示意圖
[0017]圖3是本實用新型閥體裝配模塊的密封圈裝配結構示意圖
[0018]圖4是本實用新型閥體裝配模塊的密封圈雙層上料結構示意圖
[0019]圖5是本實用新型閥體裝配模塊的密封圈裝配結構示意圖
[0020]圖6是本實用新型閥體裝配模塊的密封圈撐圈裝置示意圖
[0021]圖7是本實用新型閥體裝配模塊的精確定位上料結構示意圖
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0023]參考圖1?圖7，一種自動裝配機的閥體裝配模塊，由預定位結構1、間歇遞料結構4、密封圈裝配結構2及精確定位上料結構3構成，所述預定位結構包括閥體震動盤、直線振動器、限位板及基於雷射對射技術的預定位系統構成，間歇遞料結構4包括直線料道、第二滑臺氣缸4-1，所述第二滑臺氣缸上通過連接板固定有第二頂升氣缸4-2、第三頂升氣缸4-3，所述密封圈裝配結構包括密封圈上料結構、密封圈撐圈裝置、頂升擺動平臺及密封圈撥料裝置，所述精確定位上料結構包括第四頂升氣缸3-4、轉動定位裝置、第三滑臺氣缸3-1、Ζ向升降氣缸3-2及夾持氣缸3-3，所述轉動定位裝置通過連接板固定在第四頂升氣缸上，所述轉動定位裝置包括第二步進電機3-5及撥料片3-6。所述轉動定位裝置實現閥體終定位。
[0024]在所述第二頂升氣缸4-2、第三頂升氣缸4-3上固定安裝有頂針，所述頂針穿過直線料道的中心槽。
[0025]所述基於雷射對射技術的預定位系統由第一滑臺氣缸2-1、第一頂升氣缸2-2、第一步進電機2-3、第一平行氣爪2-4及對射傳感器構成，所述第一平行氣爪上固定安裝有第一夾持塊2-5，所述第一頂升氣缸固定在第一滑臺氣缸上，所述第一步進電機通過支架固定在第一頂升氣缸上，第一平行氣爪可轉動固定在轉軸上，轉軸的另一端與第一步進電機通過聯軸器固定。
[0026]由直線振動器振動供料的閥體，閥體進給到位由限位板限定，第一步進電機2-3驅動第一平行氣爪轉動，帶動閥體轉動，雷射對射傳感器及PLC控制系統來實現閥體的初定位，在第一滑臺氣缸作用下，實現閥體的間歇進給，在間歇遞料結構4的作用下，依次實現閥體從限位板、密封圈套裝處及終定位處的間歇傳遞進給。
[0027]所述密封圈上料結構為雙層上料結構，由密封圈震動盤、直線供料器、第一上料氣缸2-1、第二上料氣缸2-2、第一推板2-4、第二推板2-5構成，所述第一推板在第一上料氣缸作用下引著第一線軌運動，所述第二推板通過第二線軌安裝在第一推板上，所述直線供料槽尾端設置有落料限位板2-3，所述第一推板與所述第二推板前端都設置有圓形落料孔2-6。在所述密封圈上料結構作用下，密封圈會供給到密封圈撐圈裝置上。
[0028]所述密封圈撐圈裝置為連杆型撐圈裝置，由撐圈氣缸2-13、鉸鏈安裝板2-7、撐爪
2-8及連杆2-9構成，所述鉸鏈安裝板通過4根導柱2-10固定在支架上，所述撐爪通過銷子可轉動安裝在鉸鏈安裝板上，所述連杆一端與撐爪鉸接，另一端與撐圈氣缸輸出杆上的連接塊鉸接。當密封圈落入撐爪中時，在所述撐圈氣缸2-13作用下，撐圈張開，密封圈被撐大。
[0029]所述密封圈裝配結構的頂升擺動平臺由第五頂升氣缸2-11、擺缸2-12及撥料裝置連接架構成，所述密封圈撥料裝置2-14對稱固定在上述撥料裝置連接架上。
[0030]當密封圈撐大之後，第五頂升氣缸2-11下降，密封圈撐圈裝置將密封圈過渡到密封圈撥料裝置2-14上，第五頂升氣缸2-11抬升，擺缸2-12轉動180°，將密封圈撥裝到閥體上。
[0031]所述精確定位上料結構將完成終定位的閥體裝配到自動裝配機的自動夾具上。
【權利要求】
1.一種自動裝配機的閥體裝配模塊，由預定位結構、間歇遞料結構、密封圈裝配結構及精確定位上料結構構成，其特徵在於，所述預定位結構包括閥體震動盤、直線振動器、限位板及基於雷射對射技術的預定位系統構成，間歇遞料結構包括直線料道、第二滑臺氣缸，所述第二滑臺氣缸上通過連接板固定有第二頂升氣缸、第三頂升氣缸，所述密封圈裝配結構包括密封圈上料結構、密封圈撐圈裝置、頂升擺動平臺及密封圈撥料裝置，所述精確定位上料結構包括第四頂升氣缸、轉動定位裝置、第三滑臺氣缸、Z向升降氣缸及夾持氣缸，所述轉動定位裝置通過連接板固定在第四頂升氣缸上。
2.如權利要求1所述的自動裝配機的閥體裝配模塊，其特徵在於:在所述第二、第三頂升氣缸上固定安裝有頂針，所述頂針穿過直線料道的中心槽。
3.如權利要求1所述的自動裝配機的閥體裝配模塊，其特徵在於:所述轉動定位裝置包括第二步進電機及撥料片。
4.如權利要求1或2所述的自動裝配機的閥體裝配模塊，其特徵在於:所述基於雷射對射技術的預定位系統由第一滑臺氣缸、第一頂升氣缸、第一步進電機、第一平行氣爪及對射傳感器構成，所述第一頂升氣缸固定在第一滑臺氣缸上，所述第一步進電機通過支架固定在第一頂升氣缸上，第一平行氣爪可轉動固定在轉軸上，轉軸的另一端與第一步進電機通過聯軸器固定。
5.如權利要求1或2所述的自動裝配機的閥體裝配模塊，其特徵在於:所述密封圈上料結構為雙層上料結構，由密封圈震動盤、直線供料器、第一上料氣缸、第二上料氣缸、第一推板、第二推板構成，所述第一推板在第一上料氣缸作用下引著第一線軌運動，所述第二推板通過第二線軌安裝在第一推板上，所述直線供料槽尾端設置有落料限位板，所述第一推板與所述第二推板前端都設置有圓形落料孔。
6.如權利要求1或2所述的自動裝配機的閥體裝配模塊，其特徵在於:所述密封圈撐圈裝置為連杆型撐圈裝置，由撐圈氣缸、鉸鏈安裝板、撐爪及連杆構成，所述鉸鏈安裝板通過4根導柱固定在支架上，所述撐爪通過銷子可轉動安裝在鉸鏈安裝板上，所述連杆一端與撐爪鉸接，另一端與撐圈氣缸輸出杆上的連接塊鉸接。
7.如權利要求1或2所述的自動裝配機的閥體裝配模塊，其特徵在於:所述密封圈裝配結構的頂升擺動平臺由第五頂升氣缸、擺缸及撥料裝置連接架構成，所述密封圈撥料裝置對稱固定在上述撥料裝置連接架上。
【文檔編號】B23P19/08GK203853775SQ201420114835
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月13日 優先權日:2014年3月13日
【發明者】鄭祥模 申請人:鄭祥模