螺纹管件全自动组装设备及螺纹管件全自动组装工艺的制作方法

文档序号:12221789阅读:407来源:国知局
螺纹管件全自动组装设备及螺纹管件全自动组装工艺的制作方法与工艺

本发明涉及机械领域,特别涉及到一种螺纹管件全自动组装设备及螺纹管件全自动组装工艺。



背景技术:

螺纹件如螺栓和螺母之间的的组装配合是工业上常见且重要的配合关系,传统的自动配合过程通过人工人力将两个螺纹匹配的螺纹件相对拧转而完成螺纹件之间的配合过程,耗费大量人力的同时,其工作效率也不高。



技术实现要素:

为克服现有螺纹配合工作效率不高的技术难题,本发明提供了螺纹管件全自动组装设备。

本发明解决技术问题的方案是提供1、螺纹管件全自动组装设备,其用于实现带螺纹的管件和带螺纹的接头之间的自动配合过程,包括送料机构、装配机构和控制机构;所述控制机构与送料机构、装配机构电连接以控制自动配合过程;

所述送料机构包括第一传送组件和第二传送组件,所述第一传送组件将接头有序排列并将接头传送至装配机构中的装配位置,所述第二传送组件将管件传送至装配机构中的所述装配位置;

所述装配机构包括接料组件和旋转组件,所述旋转组件包括旋转部,所述接料组件接收送料机构传送过来的接头和管件至所述装配位置并将管件夹紧,同时使接头、管件及旋转部三者的中心轴线处于同一直线上,所述旋转部与接头接触并带动接头相对管件旋转完成自动配合过程形成配合件。

优选地,所述第一传送组件包括振动盘,所述振动盘包括送料导轨,所述振动盘将接头有序排列后经送料导轨将接头传送至所述装配位置。

优选地,所述第二传送组件包括传送带与跟传送带相接的斜导轨,所述传送带和斜导轨呈倒“V”形设置,管件依次经传送带和斜导轨被传送至所述装配位置。

优选地,所述第二传送组件进一步包括设置在管件传送路径上的内径测量装置和联动挡板,所述内径测量装置包括堵头及与堵头固定连接的堵头驱动件,所述堵头及堵头驱动件设置于斜导轨一侧,所述堵头驱动件驱动堵头对管件内径进行检测;所述联动挡板设置在斜导轨两侧且位于管件传送方向的内径测量装置的下方,用以在内径测量装置检测时阻挡管件继续传送。

优选地,所述接料组件包括定位槽,所述定位槽设置于送料机构的末端,用于接收从送料机构传送过来的管件和接头,使接头和管件两者的中心轴线处于同一直线上,所述定位槽即所述装配位置。

优选地,所述接料组件进一步包括夹紧件和阻挡件,所述夹紧件与定位槽大致平齐,所述阻挡件设置于管件传送方向上的夹紧件的下方,所述夹紧件在管件进入定位槽后将管件夹紧在夹紧件和阻挡件之间。

优选地,所述旋转组件进一步包括步进电机,所述步进电机与旋转部固定连接并带动所述旋转部与接头接触进而带动接头旋转。

优选地,所述螺纹管件全自动组装设备进一步包括检测及退料机构,所述检测及退料机构包括检测组件,所述检测组件包括检测件、检测驱动件和顶板,所述检测驱动件驱动检测件顶在配合完成的配合件一端,并将配合件另一端顶在顶板上以检测配合件的长度。

本发明还提供一种螺纹管件全自动组装工艺,其采用上述的螺纹管件全自动组装设备,其包括如下步骤:

将接头有序排列并传送至上述装配位置;

将管件传送至上述装配位置;

夹紧管件,使接头和管件中心轴线在同一直线上;

将接头相对管件旋转完成自动配合过程形成配合件。

优选地,所述螺纹管件全自动组装工艺还包括对对所述配合件进行检测的步骤,以判断配合件是否符合预设要求。

与现有技术相比,本发明的螺纹件组装设备具有以下有益效果:通过第一传送组件中将接头有序排列后并传送至装配机构中,通过第二传送组件中将管件传送至装配机构中;实现管件和接头的全自动可控有序送料;通过接料组件将接头和管件送至装配位置并将管件夹紧,同时使接头、管件及旋转部三者的中心轴线在同一直线上,通过旋转组件中的旋转部与接头接触并带动接头相对管件旋转完成自动配合过程,自动将接头和管件进行装配,装配过程准确高效。进一步的,通过检测组件对管件和接头形成的配合件进行检测,并判断配合件是否装配要求,这样可以基于检测组件的判断对配合件进行选择性退料,将装配要求的配合件直接传送至下道工序,将不装配要求的配合件筛选出来另做处理,检测及退料过程全自动,不需人工检测并筛选,提高了检测效率。本发明从送料、组装、检测及退料过程均实现了全自动处理,极大节省了人力物力。

【附图说明】

图1是螺纹管件自动组装设备的立体结构示意图。

图2是第一传送组件的立体结构示意图。

图3是图2中第一传送组件中内导轨、筛选板和料斗的配合结构示意图。

图4是图2中第一传送组件中外导轨的立体结构示意图。

图5是图4中外导轨的变形实施例的结构示意图。

图6是图5中外导轨的变形实施例的沿A-A的剖面示意图

图7是第一传送部和第二传送部的配合结构示意图。

图8是第一传送部的立体结构示意图。

图9是第二传送部的立体结构示意图。

图10是图9中第二传送组件A处的放大结构示意图

图11是图9中第二传送组件B处的放大结构示意图

图12是装配机构和检测及退料机构的配合结构示意图。

图13是接料组件的立体结构示意图。

图14是斜导轨和接料组件的配合剖面示意图。

图15是斜导轨和接料组件的另一配合剖面示意图。

图16是旋转组件的爆炸结构示意图。

图17是装配机构和检测组件的配合结构示意图。

图18是装配机构、检测组件和退料组件的配合示意图。

图19是控制机构和保护机构的立体结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的,技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施实例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。在本发明的所有实施例中,上、下、左、右、前、后、内、外等位置限定词仅限于指定视图上的相对位置,而非绝对位置,不用于限定本发明。

请参阅图1,本发明提供一种螺纹管件全自动组装设备1,用于实现带螺纹的管件和带螺纹的接头的自动配合过程从而形成配合件,若管件带外螺纹,则与管件配合的接头带匹配的内螺纹;若管件带内螺纹,则与管件配合的接头带匹配的外螺纹。本发明以带内螺纹的管件和带外螺纹的接头为例说明两者之间的自动配合过程(及组装过程)。

螺纹管件全自动组装设备1包括送料机构10、装配机构20,检测及退料机构30、控制机构40及保护机构50。送料机构10进一步包括第一传送组件11和第二传送组件15,第一传送组件11用于放置接头并对接头进行整理,使无序的接头自动定向有序排列,并将接头传送到装配机构20中的装配位置。第二传送组件15用于将管件可控的传送至装配机构20的所述装配位置。在装配位置处,管件和接头两者的中心轴线处于同一直线上。

装配装置20在装配位置处将接头和管件进行自动组装。装配机构20将装配位置上的管件夹紧使其固定不能旋转,同时装配装置20使装配位置上的接头旋转,并将接头沿接头轴线方向推向管件,使接头与管件接触并相对管件旋转。直至接头自动配合到尽头,则管件和接头完成自动配合过程;或者在装配装置20将接头沿接头轴线方向推向管件后,通过控制机构40对装配装置20预设一定的装配时间,使管件和接头完成自动配合过程。将完成自动配合过程的管件和接头统称为配合件。

配合件由装配机构20组装完成后被传送至检测及退料机构30,检测及退料机构30对配合件进行检测,并判断配合件是否配合到位,也即是否符合预设标准,检测及退料机构30将符合预设标准的配合件筛选出来传送到下一个工序,将不符合预设标准的配合件筛选出来另做处理,保证管件和接头的配合质量。

控制机构40与送料机构10、装配机构20和检测及退料机构30电连接,控制送料机构10、装配机构20和检测及退料机构30实现相应功能,以完成管件和接头的组装过程。保护机构50笼盖在装配机构20和检测组件30的上方,将装配机构20、检测及退料机构30与外界隔离,防止装配机构20装配过程中及检测及退料机构30检测过程中发生意外事故对外部人事物造成伤害,以提高整个设备的安全性能。

请一并参阅图2-图6,第一传送组件11用于对接头进行整理使接头有序排列并将接头传送至装配机构20的装配位置中。第一传送组件11包括振动盘12、设置于振动盘12下方的盘支架14及设置于盘支架14和振动盘12之间的缓冲件13。缓冲件13为弹性材料如橡胶、弹簧等。盘支架14放置于水平面上,以增大第一传送组件11整体与地面的接触面积,盘支架14和缓冲件13共同作用对振动盘12产生的振动予以缓冲,防止振动盘12由于振动幅度过大,造成对接头的整理效率降低。

振动盘12包括底盘121、料斗122、振动源123、内导轨124、筛选板125和外导轨126。料斗122设置于底盘121上,用于放置接头。底盘121内设有振动源123,其优选为脉冲电磁铁,振动源123可以使料斗122作扭摆振动,并使料斗122内的接头产生向外的离心力而紧贴料斗122的内壁在内导轨124上传送。

在料斗122的内壁上设置漩涡形螺旋上升的内导轨124,内导轨124的作用是配合振动源123的振动使众多无序的接头从无序状态变为有序排列的直立状态。在料斗122的外壁上设置螺旋下降的外导轨126,外导轨126和内导轨124相接,内导轨124传送过来的有序排列的直立状态的接头经过外导轨126传送后调整为平放状态,以便将接头传送给装配机构20中的装配位置后进行组装。将内导轨124和外导轨126统称为送料导轨。

如图3所示,本实施例以圆柱形的接头来说明接头从无序状态经振动盘12调整为直立状态的过程,该接头的长度大于其直径。内导轨124分为两段,远离振动源123且与外导轨126连接的一段内导轨124上设置有筛选板125,筛选板125上开设若干筛选孔1251。没有设置筛选板125的内导轨124的宽度大于接头的长度,使接头不论处于什么状态均能置于该部分内导轨124上,不至于掉落进入回料斗122中。设置有筛选板125的内导轨124部分的宽度比接头的直径大且小于螺纹管件的长度,且设置有筛选板125的内导轨124部分与未设置筛选板的相邻内导轨124之间存在高度落差。当接头从未设置筛选板的内导轨124落入位置较低的设置有筛选板125的内导轨124部分时,由于尺寸大小之间的限制关系,大部分接头掉落进入时从无序状态变成直立状态。掉落进入时为非直立状态的管件将从筛选孔1251中筛选出去落回料斗122中被重新筛选。

具体的,筛选孔1251的高度小于接头的长度,保证直立状态的接头不会通过筛选孔1251落回料斗122内而能够传送至外导轨126。筛选孔1251的长度大于接头的长度,使非直立状态的接头完全能够通过筛选孔1251,回到料斗122中重新筛选。可以理解,筛选孔1251的结构尺寸根据实际接头的结构尺寸可进行调整。

如图4所示,外导轨126包括出料口1261、底板1262、位于底板相对的两侧的档壁1263、挡板1264和出口挡板1365。外导轨126螺旋向下设置,其截面呈“凹”字型。底板1262为螺旋片状结构,且倾斜角度相对水平面由大到小渐变,即由最初的与水平面垂直渐变至与水平面平行。

档壁1263与底板1262相互垂直并设置于底板1262的相对两侧边缘,与底板1262共同形成与接头大小匹配的传送路径。由于内导轨124与外导轨126相接,直立状体的接头可从内导轨124直接传送入外导轨126,处于外导轨126上的接头沿着底板1262向出料口1261处传送,使从内导轨124出来的直立状态的接头经过外导轨126传送后与水平面的夹角慢慢减小,至出料口1261处时调整成平放状态,以便进入装配机构20进行组装。在出料口1261位置处设置出口挡板1265,出口挡板1265与档壁1263固定连接,出口挡板1265呈倒“L”形,该出口挡板1265使原本应该向前传送的接头变为向下传送,便于传送至装配组件2中的装配位置。

进一步的,为了防止进入外导轨126之初处于直立状态的接头由于与水平面夹角过大而可能造成接头掉落进入问题的出现,在档壁1263上设置有挡板1264,可以只在一侧档壁1263上设置挡板1264,也可以在两侧档壁1263上设置挡板1264。挡板1624与档壁1263固定连接,可对从内导轨124进入到外导轨126的接头起导向作用使接头更容易进入外导轨126,同时还可以防止接头从外导轨126掉落进入。

请参阅图5-图6,作为本发明外导轨126的一个变形实施例,外导轨126去掉底板1262,包括出料口1261、档壁1263、挡板1264和出口挡板1265。在档壁1263相对的两侧均设置与档壁1263垂直的挡板1264,此时档壁1263和其两侧的挡板1264的截面呈“凹”形。将两个上述的截面呈“凹”形结构组合在一起组成外导轨126。两个呈“凹”形结构之间设置有一定距离形成一缝隙,该距离大于接头的直径且小于接头的长度,当接头的长度方向与接头的前进方向一致时,接头会从缝隙掉落进入;当接头的长度方向与接头的前进方向垂直时,接头不会从缝隙掉落进入;以保证传送到组装机构20的接头的状态符合装配要求。

请一并参阅图7,第二传送组件15用于筛选合格的管件,并将合格的管件传送到装配机构20中的装配位置,以便合格的管件与接头在装配机构20完成自动配合。同时只有保证第一传送组件11所传送的接头和第二传送组件15管件同步到达装配机构20,并在装配机构20内完成组装才能更好的节省装配的时间,提高装配的效率。

第二传送组件15包括第一传送部16和第二传送部17。第一传送部16用于将管件传送至第二传送部17,并配合第二传送部17控制管件的传送速度。第二传送部17用于检测第一传送部16传送过来的管件质量,并使管件与第一传送组件11传送的接头同步传送到装配机构20内。

请一并参阅图8,第一传送部16与水平面呈角度设置,其包括飞轮驱动件161、传动件162和传送带163。飞轮驱动件161用于提供动力并通过传动件162将传送动作传递给传送带163,从而驱动传送带163向前传送,传送带163向前运转的同时带动传送带163上的管件向前传送。

具体的,飞轮驱动件161为一气缸,传动件162为一飞轮结构,传送带163上设置有若干容置槽1631。容置槽1631的结构尺寸与管件的结构尺寸相匹配,每一容置槽1631可容置一管件。传动件162与飞轮驱动件161连接,在飞轮驱动件161的驱动下,传动件162可单向带动传送带163向前传送。当飞轮驱动件161驱动一次,传送带163向前前进一容置槽1631的距离,于是将一管件传送至第二传送部17。通过控制飞轮驱动件161即可实现可控的向第二传送部17传送管件。

请一并参阅图9-图11,第二传送部17与第一传送部16相接用于接收从第一传送部16传送过来的管件,利用重力作用传送管件并对管件的带内螺纹部分的内径进行检测,将内径不符合装配要求的管件筛选剔除,以保证合格的管件送至装配机构20与接头相配合。第二传送部17包括斜导轨171及沿管件的传送路径依次设置的第一感测装置172、内径测量装置173、联动挡板174、第二感测装置175、第三感测装置176。

传送带163与斜导轨171相接且两者呈倒“V”形设置(见图7),管件依次经传送带163和斜导轨171被传送至装配机构20中的装配位置。相对于水平面来看,传送带163靠近斜导轨171的一端高于远离斜导轨171的一端,如此管件只能通过传送带163的传动作用被传送至斜导轨171,实现传送带163对管件的可控传送。斜导轨171靠近传送带163的一端高于远离传送带163的一端,如此设置使得管件在斜导轨171传送时,只需利用重力的作用即可传送,节省能源。

如图10所示,斜导轨171为一平面板材,斜向设置于传送带163以及装配机构20之间,将从传送带163传送过来的管件送至装配机构20中的装配位置。具体地,相对水平面而言,斜导轨171靠近传送带163的一端高于靠近装配机构20一端,在重力作用使从传送带163传送过来的管件通过斜导轨171向装配机构20中的装配位置传送。进一步的,在斜导轨171靠近装配机构20的一端开设有管件开口1711、接头开口1712及设置若干挡片1713。挡片1713设置在管件开口1711上方并固定在斜导轨171的末端,用于防止管件传送时速度过大冲出斜导轨171,保证管件从管件开口1711中掉落进入至装配机构20中的装配位置。

管件开口1711各方向上尺寸均大于管件尺寸,供管件进入至装配组件20的装配位置;接头开口1712与管件开口1711的位置平齐,且接头开口1712正上方正对外导轨126的向下的出料口1361,供接头通过接头开口1712进入至装配机构20的装配位置。

由于内径测量装置173对管件的内径的检测过程以及装配机构20对管件与接头的装配过程都需要一定的时间,因此在管件从第一传送部16被传送至第二传送部17之前应对管件的传送速度进行管控。为了控制传送带163对管件的传送速度,使管件和接头同步到达装配装置20,在内径测量装置173的位置之前,在斜导轨171的一侧设置第一感测装置172,第一感测装置172可以感测第一感测装置172与斜导轨171之间的距离变化。第一感测装置172控制管件传输速度的原理是:当第一感测装置172感测到其正下方有管件,则将感测信息传送到控制机构40,控制机构40控制第一传送部16停止传送管件,防止管件在第二传送部17上的堆积。若第一感测装置172正下方没有管件,则第一感测装置172将感测信息传送到控制机构40,控制机构40控制第一传送部16传送管件。

具体的,第一感测装置172和内径测量装置173之间存在一定距离,该段距离通过联动挡板174的阻挡作用可放置若干管件待用,以将管件提供给内径测量装置173进行连续测量。若没有设置该段距离,则该内径测量装置173必须等待其所在位置处有管件才能进行测量,降低了测量效率,同时延误内径测量装置173之后的后续操作。

如图11所示,内径测量装置173用于检测管件的内径。内径测量装置173包括堵头驱动件1731、堵头1732、第一退料件1733和退料驱动件1734。堵头驱动件1731和堵头1732固定连接并设置于斜导轨171一侧,在堵头驱动件1731的驱动作用下,堵头1732可相对斜导轨171在与管件传输方向垂直的方向上运动,从而可塞入合格管件形成内螺纹的内腔或者从合格管件中退出。第一退料件1733位于管件被测量位置的正下方,将斜导轨171分成两部分。在退料驱动件1734作用下第一退料件1733可下沉和复位,第一退料件1733下沉时,斜导轨171形成一开口,管件可通过该开口掉落进入出去,退料驱动件1734复位时与斜导轨171平齐,使斜导轨171能正常传送管件。

联动挡板174设置在斜导轨171被第一退料件1733分隔两个部分的连接处并位于管件传输方向上的内径测量装置173下方。联动挡板174分为两部分,对称各设置在斜导轨171相对的两侧并可相对斜导辊171上下移动。联动挡板174对称的两部分协同动作且该两部分之间的距离小于管件的长度,在常用气缸的作用下,下沉时能够挡住管件使其不再向前传送,上升则与斜导轨171分离允许管件通过。联动挡板174与内径测量装置173的距离与管件的半径相当,使联动挡板174下沉挡住管件时,刚好内径测量装置173能对管件内径进行测量。

测量时,联动挡板174下沉紧贴斜导轨171阻挡管件传送,将管件挡在内径测量装置173位置处供内径测量装置173进行测量。若堵头1732能塞入管件内腔,则表明管件内径符合装配要求,测量合格,此时联动挡板174上升打开,管件在重力作用下继续传送。若堵头1732不能塞入管件内腔,则表明管件内径不满足装配要求,测量不合格,此时联动挡板174不动作,在退料驱动件1734的驱动下,第一退料件1733下沉打开,管件从第一退料件1733形成的开口掉落进入,被筛选出去。

内径检测合格的管件向管件开口1711方向传送,在管件开口1711和联动挡板174之间设置有第二感测装置175。第二感测装置175和管件开口1711之间设置一定距离,由于装配机构20中装配位置的阻挡作用,该段距离可有序放置若干管件待用,以使待用管件被连续提供给装配机构20。若没有设置该段距离,则装配机构20必须等待有管件传送至转配位置才能进行装配,降低了装配效率。

第二感测装置175用于检测其所在位置处是否有管件,从而判断第二感测装置175至装配位置之间是否已经布满管件,若布满,则联动挡板174将管件挡住管件使管件不再向前传送,并且第一传送部16暂停工作,不再向第二传送部17传送管件。若管件未布满,则管件继续传送,直至第二感测装置175感测到管件,如此循环往复。

经过第二检感测装置175的管件继续向装配位置传送,第二检感测装置175和装配位置之间还设置有第三感测装置176,第三感测装置176用于检测其所在位置处是否有管件,若有管件,则说明第三感测装置176至装配位置之间已经布满管件,此时装配机构20自动启动开始进行装配。若第三感测装置176未检测到管件,则不启动装配机构20,节省装配机构20开机等待的时间,从而节省能源。

请一并参阅图12,经第一传送组件11传送的接头和经第二传送组件15传送的管件同步到达装配机构20中的装配位置,并在在装配位置内完成装配。装配机构20包括接料组件21和旋转组件22。接料组件21用于接收管件和接头至装配位置,使管件和接头在装配位置上时两者的中心轴线在同一直线上,同时接料组件21将管件夹紧,同时旋转组件22带动接头旋转并将接头沿接头轴线方向推向管件以完成自动配合过程。

请一并参阅图13-图15,接料组件21包括接料驱动件211、接料件212、第一定位件213、第二定位件214、夹紧驱动件215、夹紧件216及阻挡件217。接料驱动件211用于驱动接料件212在管件传送方向上前进后退以接收管件和接头。第一定位件213和第二定位件214固定设置在接料件212的两端,跟随接料件212一齐前进后退。将第一定位件213和第二定位件214统称为定位件。阻挡件217设置于管件传送方向上的接料件212的下方。

在第一定位件213的靠近阻挡件217一侧开设第一定位槽2131,则第一定位件213上表面分为第一平面2132和用以形成第一定位槽2131的槽面。在第二定位件214靠近阻挡件217一侧开设第二定位槽2141,则第二定位件214上表面分为第二平面2142和用以形成第二定位槽2141的槽面。第一定位槽2131和第二定位槽2141为弧形槽以与管件的结构相匹配,同时第一定位槽2131和第二定位槽2141在管件传送方向上位置平齐且第一定位槽2131与第二定位槽2141共轴。第一定位槽2131和第二定位槽2141即在前所述的装配机构20中的装配位置,第一定位槽2131用于放置管件的一端,第二定位槽2141 设计的足够长,可放置管件的另一端且同时放置接头整体,从而保证管件和接头两者的中心轴线在同一直线上。将第一定位槽2131和第二定位槽2141统称为定位槽,第一定位槽2131和第二定位槽2141设置于管件传送方向的送料机构20的末端,用于接收从送料机构20传送过来的管件和接头。

第一平面2132和第二平面2142在管件传送方向上的尺寸均大于管件开口1711和接头开口1712的尺寸,即第一平齐面2132和第二平齐面2142可堵住管件开口1711和接头开口1712,使管件和接头不能进入定位槽中。

夹紧件216与前述定位槽大致平齐并位于第一定位件213和第二定位件214之间。夹紧驱动件215用于驱动夹紧件216将管件夹紧在夹紧件216和阻挡件217之间。

优选的,夹紧件216整体呈一“凹”字型结构,夹紧件216形成的凹口大小跟管件外径尺寸相匹配,管件为圆管形状,则夹紧件216与管件的接触面可作为圆弧状,且圆弧的半径比管件半径略大。夹紧件216突出的两端能更好的与阻挡件217配合将管件夹紧。阻挡件217与控制结构40固定不动,呈倒“凹”形,在与送料件212相对的位置形成一通道2175(详见图17),该通道2175与检测及退料机构30相接,可容配合件通过,用于将装配完成的配合件传送至检测及退料机构30。

作为夹紧件216的变形实施例,夹紧件216可为工业上常见的机械手臂,用以更好的将管件夹紧。

如图14和图15所示,此处以第二定位件214处的截面进行说明接料组件的运作过程,由此运作过程可类推至第一定位件213处的相关情形。第二定位件214与斜导轨171之间的距离均小于管件和接头的直径。由于第一定位件213和第二定位件214位置平齐,所以第一定位件213与斜导轨171之间的距离均小于管件和接头的直径与斜导轨171之间的距离,保证管件和接头不会经第一平面2132和第二平面2142掉落进入出去。

接料时,接料件212后退接料,由于第一平面2132、第二平面2142与斜导轨171之间的限位关系,处于第一平面2132和第二平面2142的管件,处于第二平面2142的接头不会跟随接料件212一起后退而被限位在管件开口1711和接头开口1712位置处,当第一定位槽2131和第二定位槽2141后退至管件开口1711和接头开口1712正下方,管件两端刚好落入第一定位槽2131和第二定位槽2141中且接头同时落入第二定位槽2141中。其它接头和管件在重力作用下自动补位。

接料件212接料后前进,将管件和接头送至与旋转组件22对齐位置,同时第一平面2132和第二平面2142挡住第一开口171和接头开口1712,使得管件和接头不能掉落进入定位槽。当装配位置上的管件和接头装配完成后,接料件212再次后退接料,如此循环往复。

更优的,将第一定位件213和第二定位件214合成一共同定位件,只在该共同定位件开始一共共同定位槽并形成一共同平面。该共同定位槽用于共同放置管件和接头,该共同平面用于一并将第一开口171和接头开口1712挡住,使管件和接头不能进入定位槽。

管件和接头被送至装配位置后,夹紧驱动件215驱动夹紧件216将管件夹紧在夹紧件216和阻挡件217之间,使管件固定不旋转从而进行装配。待装配完成后,夹紧驱动件215驱动夹紧件216后退松开配合件,使配合件不再被夹紧。此时接料件212后退,配合件从第一定位槽2131和第二定位槽2141中掉落进入,从阻挡件217中开设的通道2175流入检测及退料机构30中进行检测。

进一步的,阻挡件217包括若干挡块2171和若干挡杆2172。挡块2171设置在靠近夹紧件216的一侧,防止管件被夹紧件216夹紧过程中,管件由于受力被挤出第一定位槽2131和第二定位槽2141。挡杆2172呈长条状,相对管件的传送方向垂直设置,防止配合件从第一定位槽2131和第二定位槽2141中掉落进入时跳动过大跑出传送路径不能到达检测及退料机构30,保证配合件的准确传送。

请一并参阅图16-图17,旋转组件22包括电机驱动件221、步进电机222、旋转部223及套管224。通过套管224将步进电机222与旋转部223可拆卸相连,旋转部223为可更换结构,可以根据跟其配合的管件形状结构进行更换,以与管件匹配。步进电机222包括步进电机轴2221,套管224包括一体形成的两端,即电机端2242和锁紧端2241,电机轴2242和锁紧端2241的端面上都开设贯穿端面的容置孔,并且电机轴2242和锁紧端2241的管壁上都开设若干固定孔2243。电机端2233通过其对应端面的容置孔穿套在步进电机轴2221上,并通过固定孔2243实现与电机轴2221固定连接。锁紧端2241用于穿套旋转部223。旋转部223包括摩擦头2231和锁紧件2232,摩擦头2231和锁紧件2232一体形成。锁紧件2232伸入套管224的锁紧端2241的容置孔中,并通过固定孔2243与套管224进行紧固。

根据实际需要,旋转部223的结构可做多种变形,以与管件的形状结构相匹配。本实施例中的摩擦面为一带纹理的粗糙的圆形平面,该圆形摩擦面的半径与接头的半径相同或大于接头半径,以更好地带动接头旋转。作为一个变形实施例,摩擦面可为一圆弧面,适用于接触带弧面的管件相。可以理解,旋转部223的摩擦头2231可以为实体结构,也可以为中空的带内腔的结构,该圆柱体的内腔截面形状可以为圆形、正五边形、正六边形,四边形,三角形等多种结构,以满足不同管件的需求。同时,摩擦头2231的与管件的相接触的摩擦面可以是正五边形、正六边形,四边形,三角形等多种结构,同时尺寸根据管件的实际需求做改动。即旋转部223的结构尺寸与管件的结构尺寸相匹配。

旋转组件22进行装配时,步进电机222运作通过电机轴2221带动旋转部223旋转,同时在电机驱动件221的驱动作用下,步进电机222及旋转部223沿旋转部223的轴线方向向接头所在位置前进以使旋转部223与接头接触,并将接头推向已被夹紧的管件。摩擦头2231远离步进电机222的面与接头相接触,将这个接触面定义为摩擦面,该摩擦面是一个粗糙的平面,摩擦面与接头相接触,通过摩擦力带动接头旋转,接头与管件向接触,管件和接头形成相对运动,并通过自动配合关系,使管件和接头快速完成装配形成配合件。步进电机222的旋转速度、前进路程、与接头的接触时长及后退路程都可以通过控制结构40进行控制。管件和接头完成组装后步进电机222复位回退至原先位置,接料组件21后退至管件开口1711管件开口1711和接头开口1712位置处重新接料,准备进行下次管件和接头的装配。

请参阅图17-图18,检测及退料机构30位于配合件传送方向上且位于装配机构20下方。检测及退料机构30包括检测组件31和退料组件35。检测组件31用于检测配合件的长度从而判断配合件是否配合到位,即是否符合预设标准。基于检测组件31的检测结果,退料组件35将符合预设标准的配合件直接传送至下到工序,将不符合预设标准的配合件筛选出来另做处理。

检测组件31包括二送料板311、检测挡板312、挡板驱动件313、检测驱动件314、检测件315和顶板316。二送料板311用于承载配合件的两端从而传送管件。送料板311用于接收装配机构传送过来的配合件。挡板驱动件313用于驱动检测挡板312使配合件停止传送以便检测。检测驱动件314用于驱动检测件315与顶板316配合进行检测。

送料板311包括一体形成的第一平板3111、送料斜板3112和第二平板3113。第一平板3111与阻挡件217形成的通道2175相接,配合件经第一平板3111向送料斜板3112位置处传送。在送料斜板3112位置处配合件被检测挡板312挡在送料斜板3112上,此时在检测驱动件315的驱动下检测件315顶在配合件的一端,配合件的另一端则顶在顶板316上。若检测驱动件315的预设动作到位,则配合件的长度符合预设标准;若检测驱动件315的预设动作不到位,则可能是由于配合件的长度过长,阻碍了检测驱动件315的动作过程,则该配合件不符合预设标准。

请参阅图18,退料组件35包括第二退料件351,用于驱动第二退料件351运作的第二退料驱动件(图未示)和退料传送带352。第二退料件351在第二退料驱动件的驱动作用下可沿配合件的传送方向前进或后退作。第二退料件351和退料传送带352为分体设置。

具体的,第二退料件351包括一体形成的窄部3511和宽部3512。窄部3511部分设置于两送料板311之间且与第二平板3113平齐,以将配合件从第二平板3113平滑传送至窄部3511。当检测组件31检测的配合件合格时,第二退料驱动件不动作,由于送料斜板3112为一倾斜平面,在重力作用下,配合件直接经过送料斜板3112、第二平板3113过渡到窄部3511并经宽部3512直接传送到退料传送带352,进入下道工序。当检测组件31检测的配合件不合格时,第二退料驱动件驱动第二退料件351后退,拉大第二退料件351和退料传送带352之间的距离并形成一开口,配合件从该开口掉落进入至接料箱(图未示),以便另做处理。

请一并参阅图19,控制机构40包括显示装置401、控制装置402、控制箱403和急停装置404。控制箱403包括有如控制器和时延继电器等电子元器件形成的控制电路。控制装置402设置于保护装置50上并与控制箱403内的控制电路电相连,通过控制装置402可对送料机构10、装配机构20和检测及退料机构30实现开启、停止或转速调整等操作。急停装置404与送料机构10、装配机构20和检测及退料机构30电连接,用于紧急情况下控制整个螺纹管件全自动组装设备1停机,急停装置404设置于控制箱403上且远离控制装置402,防止操作人员误操作造成不必要的损失。装配机构和装配机构均设置于控制箱403上,使装配机构和装配机构具有一定高度,便于操作人员操作实现管件和接头的自动配合过程。可以理解,出于操作便捷性和安全性的考虑,控制机构40的自身结构、装配机构20和检测及退料机构30在控制机构40上的位置可视实际需要进行调整。

保护装置50用于罩住装配机构20和检测及退料机构30,在保护装置50设置进料口501、退料口502、观察窗503和支架504。传送带16通过进料口501将管件传送至斜导轨171中,外导轨126通过进料口501直接伸入保护装置50中。经过检测及退料机构30测量的配合件通过退料口502排出进入下到工序。在支架504形成的观察窗503上设置透明材质如工业玻璃用以观察保护装置50内装配机构20和检测及退料机构30的运作状况。

本发明还提供一种螺纹管件全自动组装工艺,其采用上述的螺纹管件全自动组装设备,其包括如下步骤:

将接头有序排列并传送至装配位置:

将管件可控地传送至上述装配位置;

夹紧管件,并使接头、管件和旋转部三者的中心轴线在同一直线上;

将接头相对管件旋转完成自动配合过程形成配合件;

对所述配合件进行检测,以判断配合件是否符合预设要求。

与现有技术相比,本发明的螺纹件组装设备具有以下有益效果:通过第一传送组件中将接头有序排列后并传送至装配机构中,通过第二传送组件中将管件传送至装配机构中;实现管件和接头的全自动可控有序送料;通过接料组件将接头和管件送至装配位置并将管件夹紧,同时使接头、管件及旋转部三者的中心轴线在同一直线上,通过旋转组件中的旋转部与接头接触并带动接头相对管件旋转完成自动配合过程,自动将接头和管件进行装配,装配过程准确高效。进一步的,通过检测组件对管件和接头形成的配合件进行检测,并判断配合件是否装配要求,这样可以基于检测组件的判断对配合件进行选择性退料,将装配要求的配合件直接传送至下道工序,将不装配要求的配合件筛选出来另做处理,检测及退料过程全自动,不需人工检测并筛选,提高了检测效率。本发明从送料、组装、检测及退料过程均实现了全自动处理,极大节省了人力物力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的原则之内所作的任何修改,等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

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