蝶式阀门自动装配机的制作方法

本发明属于机床制造领域，涉及到阀门制造业，用于蝶式阀门自动装配。

背景技术：

蝶式阀门，用于管道中，控制水的流动。其结构是由阀体、阀板、阀杆、大胶套等许多零件组成的。其零件制造完成后，需要装配在一起，当前的装配方法是，多名操作员使用工具或机器逐个零件先后装配的方式进行，也就是装配流水线的工作方式。这种方式，占操作人员多、工作效率低、装配质量差。

技术实现要素：

本发明的目的是解决背景技术中所说的，占操作人员多、工作效率低、装配质量差的问题，实现阀门装配自动化。提供一种高度自动化、高装配精度的蝶式阀门自动装配机。本发明是在一台自动装配机上，由一名操作员，只需把不同的零件摆放到机器的相应放置位置上，本机可以自动完成主要阀门零件装配成阀门总成的工作。

本发明的技术方案：

一种蝶式阀门自动装配机，包括链条输送总成、气缸推进定位总成、碟板和胶套组合夹具总成、旋转机构与气缸压入总成、胶套机械手总成、胶套气缸压入总成、阀杆推入总成组成。

进一步的，所述的链条输送总成包括链轴、链轮，链轮带动双节距链条旋转，包括设置在链条上的阀体座板，包括防止链条脱落和松动的张紧器。

进一步的，所述的气缸推进定位总成由限位钩、气缸推块、气缸与若干链条推块组成，链条推块按需要的步进距离均匀地固定在链条的内侧；气缸推块固定在气缸活塞杆的前端，气缸推块上装有弹性斜块，当气缸回程时，从链条推块下侧滑过，当气缸推出行程时，它推动链条推块运动；限位钩是两个可转动的小钩，在弹簧的作用下，保持张开状态，当气缸推块推着链条推块一起进入限位钩时，由于气缸推块挤压限位钩，使其处于闭合状态，使链条推块不能通过，而被固定，当气缸回程气缸推块离开限位钩后限位钩恢复为开启状态，当气缸推块推动后面一个链条推块前进时，链条推块在链条的带动下向前运动，然后，后面的链条推块被限位和定位。

进一步的，所述的碟板和胶套组合夹具总成为“C”形结构，“C”形结构上下两半部分分别设有槽口，上半部分槽口内设有碟板定位销，槽口周边设有永久磁铁，所述的下半部分槽口内设有胶套定位销，所述的上半部槽口用于放置碟板，放入时由碟板定位销定位，由永久磁铁吸引固定，下半部分槽口用于放置胶套，由胶套定位销定位。

进一步的，所述的旋转机构与气缸压入部分总成包括旋转部分和气缸压入部分，旋转部分的旋转机座由旋转架和沿其圆周设有的12套组合夹具组成，人工把碟板和胶套放在碟板和胶套的组合夹具上，然后步进推动，使组合夹具进入气缸压入部分；气缸压入部分有两个气缸，较大的压碟板气缸在上，装有碟板压块，较小的托碟板气缸在下，装有碟板挡块。

进一步的，所述的胶套机械手总成包括小轴座、夹钳、小轴、短程推缸、转动丝杠、横向滑轨、弹簧、小滑轨，伺服电机，其中短程推缸、夹钳、小轴、小轴座设置与小滑轨组装在一起，并在伺服电机和转动丝杆驱动下在横向滑轨上横向运动，所述的夹钳可在小滑轨上垂直运动，夹钳的下方装有弹簧。

进一步的，所述的胶套气缸压入总成包括胶套气缸，由胶套气缸把胶套压入阀体时，胶套气缸向下推动被胶套机械手总成中夹钳夹紧的胶套，此时夹钳沿小滑轨向下运动，当胶套接触到阀体，并进入阀体时，胶套气缸完成第一行程，夹钳在短程推缸的作用下，松开阀体，然后，胶套气缸继续下行，把胶套压入阀体内；所述的胶套气缸采用的是双行程气缸，第一行程结束时，气缸活塞停止。

进一步的，所述的阀杆推入总成包括U形轨道、长程推缸，长程推缸连接推杆，把阀体放置在阀体座板上，同时再把阀杆的一端放置在阀体一端的孔中，阀杆的另一端放置在U形轨道上，当载有阀体和阀杆的阀体座板到达阀杆推入部位时，长程推缸把阀杆推入阀体，完成了碟阀的装配。

本发明的优点和积极效果：1)整个系统需要少量员工补给物料和简单工序的组装外，实现了机械化的自动装配，节省的制造成本，降低了劳动强度，保障了员工的人身安全。

2)多采用气缸作为执行元件，具有动作迅速、压力均匀、工作可靠的优点。

3)对生产环境依赖性较低，拥有可靠的适应性和操作性。

4)设备总体成本不高，对工业化生产具有指导意义。

5)整条生产线保证了产品的制造精度，降低了废品的制造率，极大程度上减少了生产隐患，可以根据生产要求，适当改变加工参数得到不同型号的阀门装配生产线，具有可观的实用价值。

附图说明

图1是该阀门装配机的正等轴测的结构示意图。

图2是气缸推进定位的结构示意图。

图3是旋转机座和气缸压入结构示意图(完成碟板与胶套组装的)。

图4是旋转台上组合夹具的结构示意图。

图5是机械手结构的示意图(完成对组合件的抓取)。

图6是阀杆推入结构的示意图。

图中，1.链条，2.链轴，3.张紧器，4.链轮，5.阀体，6.小轴座，7.夹钳，8.小轴，9.短程推缸，10.胶套压块，11.胶套气缸，12.转动丝杠，13.横向滑轨，14.阀杆，15.U型轨道，16.长程推缸，17.压碟板气缸，18.碟板压块，19.碟板和胶套的组合夹具，20.碟板挡块，21.碟板定位销，22.托碟板气缸，23.胶套，24.碟板，25.限位钩，26.气缸推块，27.气缸，28.链条推块，29.胶套定位销，30.线切割小平面，31.旋转轴总成，32.旋转机座，33.旋转架，34.弹簧，35.小滑轨，36.伺服电机，37.小胶塞，38.推杆，39.阀体座板，40.座板长板，41.永久磁铁。

具体实施方式

本发明由链条输送总成、气缸推进定位总成、旋转机构总成、碟板胶套推进定位总成、大胶套机械手总成、大胶套气缸压入总成、阀杆推入总成等组成。

参见附图1，链条输送总成由链轴2、链轮4、链条1、阀体座板39、张紧器3等组成，通过链条1带动上方的阀体5实现送进动作，利用张紧器3防止链条1脱落和松动。通过控制阀体座板39的停留位置，完成阀体组装件间的定位，保证每个组装间歇运动中装配的同步精度。链条采用双节距为38.1毫米双节距链条，双节距20个齿的链轮，在链条上装有30个阀体座板，链轮中心距为3050毫米

气缸推进定位总成参见图2由限位钩25、气缸推块26、气缸27与若干链条推块28组成。链条推块28按需要的步进距离均匀地固定在链条1的内侧，精确地移动链条推块28就可以使阀体5在链条1步进运动时，精确地移动到所需的工位上。

气缸推块26固定在气缸活塞杆的前端，气缸推块26上装有弹性斜块，当气缸回程时，可以从链条推块28下侧滑过，当气缸推出行程时，它推动链条推块28运动。采用SU-63×300气缸，直径63毫米，行程300毫米。

限位钩25是两个可转动的小钩，在弹簧的作用下，保持张开状态，当气缸推块推着链条推块28一起进入限位钩时，由于气缸推块26挤压限位钩25，使其处于闭合状态，使链条推块28不能通过，而被固定，起到限位和定位作用。此推块运动的组件，同样应用在本机的旋转机构总成。

当气缸回程气缸推块26离开限位钩25后限位钩恢复为开启状态，当气缸推块26推动后面一个链条推块28前进时，此链条推块28在链条1的带动下向前运动，然后，后面的链条推块28被限位和定位。

碟板和胶套组合夹具总成，如图4所示，碟板和胶套组合夹具总成为“C”形结构，“C”形结构上下两半部分分别设有槽口，上半部分槽口内设有碟板定位销21，槽口周边设有永久磁铁41，所述的下半部分槽口内设有胶套定位销29。是由人工操作把碟板24和胶套23放置在组合夹具上的，上半部放置碟板24，放入时由碟板定位销21定位，由永久磁铁41吸引固定。后面工序压入碟板24时，碟板24需要垂直向下运动，此时碟板定位销21可向下转动，进而与碟板24脱离，不影响碟板24的运动。大胶套用手工放入夹具，由胶套定位销29定位。

旋转机构与气缸压入部分总成，见图3所示。旋转机座32由旋转架33和沿其圆周设有的12套组合夹具组成。旋转机座32的步进运动是采用气缸推进定位机构实现的，与链条的气动步时机构类似。操作时，人工把碟板24和胶套23放在碟板和胶套的组合夹具19上，然后步进推动，使组合夹具进入气缸压入部分。

气缸压入部分有两个气缸，较大的压碟板气缸17在上，装有碟板压块18，较小的托碟板气缸22在下，装有碟板挡块20。操作时人工把碟板24胶套放在碟板和胶套的组合夹具19上，进入压入部分后，定位静止。托碟板气缸22向上运动，到接触碟板24时停止，压碟板气缸17向下运动，由于它比托碟板气缸22的压力大，所以形成保持足够的夹持力向下运动的状态，直到把碟板24压入胶套23为止。然后两个气缸回程，碟板和胶套的组合夹具19转出，下一个组合夹具进入。压碟板气缸17采用SU-63×100气缸,托碟板气缸22考虑到要求活塞不能转动，采用双轴气缸TN-16×80气缸，气缸直径16毫米，行程80毫米。

胶套机械手总成如图5所示，是由伺服电机36、转动丝杠12、横向滑轨13、小滑轨35、弹簧34、短程推缸9、夹钳7等组成的。由伺服电机36提供动力。短程推缸9推进时夹钳7松开，短程推缸9回程时夹钳7夹紧，夹钳7可在小滑轨35上垂直运动，夹钳的下方装有弹簧34，在弹簧34的作用下夹钳7保持在上止点的位置。夹钳7和小滑轨35的组件，可沿横向滑轨13运动，其运动是由伺服电机36和转动丝杠12驱动的。伺服电机36采用的功率为60W，转动丝杠12采用16×10，直径16毫米，导程10毫米。横向滑轨13采用15毫米宽的直线导轨，长度为650毫米。小滑轨35为15毫米宽的直线导轨，长度为150毫米。

工作时，夹钳处于图中左端位置，此位置可从组合夹具上夹取已装入碟板24的大胶套23，使用短程推缸9把套胶23夹紧，然后在伺服电机36的驱动下，夹钳7向左运动，到胶套气缸11位置定位停止，此时下方是阀体，由胶套气缸11，把它压入阀体5。

胶套气缸压入总成，参见图1，胶套气缸11采用的是双行程气缸，第一行程结束时，气缸活塞会停止。由胶套气缸11把胶套23压入阀体5时，胶套气缸11向下推动被夹钳7夹紧的胶套23，此时夹钳7沿小滑轨35向下运动，当胶套23接触到阀体5，并进入阀体5大约3毫米时，胶套气缸11恰好完成第一行程，夹钳7在短程推缸9的作用下，松开阀体5，然后，胶套气缸11继续下行，把胶套23压入阀体5内。胶套气缸11采用气缸双行程SCT100×100×50气缸，气缸直径100毫米，第一行程100毫米，第二行程50毫米。

阀杆推入总成，见图6。在链条上安装有足够数量的阀体座板39，阀体座板39上有定位块，还有U形轨道15和长程推缸16，长程推缸16连接推杆38。通过人工操作，把阀体5放置在阀体座板39上，同时再把阀杆14的一端放置在阀体5一端的孔中，阀杆14的另一端放置在U形轨道15上。当载有阀体5和阀杆14的阀体座板到达阀杆推入部位时，长程推缸16把阀杆14推入阀体5。完成了碟阀的装配。长程推缸16采用SU-63×300气缸，直径63毫米，行程300毫米。

需要说明的是，以上所述仅为本发明优选实施例，仅仅是解释本发明，并非因此限制本发明专利范围。对属于本发明技术构思而仅仅显而易见的改动，同样在本发明保护范围之内。