适于手动球阀用自动装配装置的制作方法

本实用新型涉及球阀装配领域，特别涉及适于手动球阀用自动装配装置。

背景技术：

球阀—启闭件(球体)由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门。亦可用于流体的调节与控制，并且球阀广泛的应用于食品、化工、石油、电力等领域，并且球阀可分为手动、电动、气动以及液动。现在的手动球阀的装配工作都是由人工操作完成；由于阀杆的长度小于阀体的内径，所以阀杆先装入阀体内，装入中，人工手动使用工具操作繁琐，需要多次纠正对位，所以比较浪费时间，并且阀杆装入阀体内后，还需要将阀杆的一段抽出阀体外，以便后续装设把手，所以后续人工在装入球体至阀体内与阀杆组合时，还需要将阀体外部的阀杆部分把持稳定，防止阀杆在阀体内窜动，影响装配，所以整体操作十分不方便，进而导致装配效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供适于手动球阀用自动装配装置。

为解决上述问题，本实用新型提供以下技术方案：适于手动球阀用自动装配装置，手动球阀包括阀体和安装在阀体内的阀杆以及球体，装配机构包括加工台、输送带、振动盘、第一装配组件和第二装配组件，第一装配组件安装在加工台的顶部，输送带架设在加工台的上方并且其传送平面正对第一装配组件，输送带的传送平面上设置有多个沿传送方向等间隔分布的治具，输送带的上游端安装有弹性承托组件，输送带朝向第一装配组件的前侧平行设有一个导向杆，导向杆位于所述治具的下方，第二装配组件安装在第一装配组件的旁侧，并且还靠近输送带的下游端，振动盘设于输送带的下方，振动盘的出料端安装有给料组件，给料组件的旁侧设有用以对装入阀体内的阀杆进行限位的配合组件；

所述第二装配组件包括L型板、伺服电机、装入气缸、上料电机和金属气管，上料电机呈竖直安装在加工台上，上料电机的输出轴安装有承托圆盘，伺服电机通过电机座安装在承托圆盘上，伺服电机的主轴朝向输送带，L型板的短边端与伺服电机主轴连接，并且其长边端在工作状态下朝向输送带，装入气缸和金属气管分别设置在L型板长边端的内外两侧，金属气管的一端通过联动块与装入气缸的输出端传动连接，金属气管的另一端设置有能够将球体顶端的表面所包裹的第二吸料头，经装入气缸驱动金属气管向输送带方向靠近。

进一步地，所述配合组件包括第二气动夹具和避让气缸，第二气动夹具呈竖直设于输送带前侧的下方，并且还位于输送带和导向杆之间，避让气缸设置在第二气动夹具的下方并且用于驱动其能够竖直活动。

进一步地，所述治具为圆柱状结构，治具的轴向垂直于输送带的传送平面，治具的外表面开设有能够供阀体的端部呈水平姿态卡入的型槽。

有益效果：本实用新型的适于手动球阀用自动装配装置，机械手或者人工将单个阀体呈水平姿态插入至输送带上游端的一个治具内，挤入治具内的时候，阀体端部接触弧面并且挤压卡块，两个卡块受到挤触力发生背向运动，使得阀体顺利进入至型槽内，后续阀体进入治具后，由下方的一个卡块作为承托，所以该阀体不会掉落到加工台上，然后由输送带为作用力，这个阀体和治具会脱离两个卡块，进入到由导向杆和防翘杆构成的滑道之间，目的由导向杆作为承托，防翘杆配合导向杆即作为防止阀体左右或上下摆动；于此同时，振动盘一直输送阀杆，使得阀杆在装配姿态下处于阀体内的一端朝上，然后阀杆的下半段进入料道内，顶端处于导料条上，随后向料道下游处活动，某个阀杆到达下游处后，第一气动夹具的夹持端事先处于打开状态，阀杆到达后，第一气动夹具的夹持端进行夹紧，也就是将阀杆的下半段夹紧，然后由气杆驱动其向十字型驱动机构方向靠近，此时十字型驱动机构则使得装配气缸下降至与该阀杆顶端的上方，并且使得第一吸料头处于此时被第一气动夹具所夹持的阀杆顶端的正上方，然后装配气缸继续下降，第一吸料头下降并且将该阀杆的顶端包裹然后通过第一气泵进行对该阀杆的顶端吸紧，此时某个治具带着阀体到达第一装配组件区域后，即停止，此时装配气缸带着阀杆通过十字型驱动机构行进至正对阀体，然后装配气缸工作，使得料架径直向阀体内行进，同时阀杆也进入，到达阀体内通孔位置即停止，然后装配气缸继续通过十字型驱动机构使得阀杆以及料架向阀体内的通孔活动，即使得阀杆与阀体构成装配，然后装配气缸驱动料架抽离阀体外，然后在通过十字型驱动机构行进至给料组件区域进行取料，此时伺服电机使得L型板转动，并且L型板长边端正对被装入阀杆的阀体，然后装入气缸工作，使得金属气管向该阀体内行进，此时金属气管与阀体处于同轴，金属气管的前端的第二吸料头内事先会有人工放置的球体，并且球体上预先开设的接触槽乃是正对阀体内的阀杆，所以装入气缸使得金属气管径直向阀体行进，并且球体进入阀体内与阀杆接触，达到装配目的，此时的第二吸料头通过第二气泵进行释放，然后伺服电机使得L型板转动至竖直姿态，然后上料电机转动伺服电机以及L型板整体，使得第二吸料头的吸料面远离输送带，即人工可以将单个球体放入至第二吸料头内，达到上料目的，本实用新型能够自动将阀杆以及球体先后稳定的装入阀体内，极大的提高了装配的效率。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图一；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1中B处的放大图；

图4为图1中C处的放大图；

图5为本实用新型的立体结构示意图二；

图6为图5中D处的放大图；

图7为本实用新型的立体结构示意图三；

图8为图7中E处的放大图；

图9为图7中F处的放大图；

图10为本实用新型中球阀的局部分解结构示意图；

附图标记说明：阀体1，阀杆1a，球体1b，接触槽1c。

输送带2，治具2a，型槽2b，导向杆2c，防翘杆2d。

第一装配组件3，十字型驱动机构3a，装配气缸3b，料架3c，第一吸料头 3d。

第二装配组件4，L型板4a，伺服电机4b，装入气缸4c，上料电机4d，金属气管4e，承托圆盘4f，第二吸料头4g。

给料组件5，气杆5a，第一气动夹具5b，导料条5c。

配合组件6，第二气动夹具6a，避让气缸6b。

固定块7a，卡块7b，弧面7e，弹簧7t。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图10所示的适于手动球阀用自动装配装置，手动球阀包括阀体1 和安装在阀体1内的阀杆1a以及球体1b，装配机构包括加工台、输送带2、振动盘、第一装配组件3和第二装配组件4，第一装配组件3安装在加工台的顶部，输送带2架设在加工台的上方并且其传送平面正对第一装配组件3，输送带2的传送平面上设置有多个沿传送方向等间隔分布的治具2a，输送带2的上游端安装有弹性承托组件，输送带2朝向第一装配组件3的前侧平行设有一个导向杆2c，导向杆2c位于所述治具2a的下方，第二装配组件4安装在第一装配组件3的旁侧，并且还靠近输送带2的下游端，振动盘设于输送带2的下方，振动盘的出料端安装有给料组件5，给料组件5的旁侧设有用以对装入阀体1内的阀杆1a进行限位的配合组件6。

所述弹性承托组件包括上下对称设置的两个固定块7a，两个固定块7a均与输送带2的机壳外壁连接，两个固定块7a的前端之间设有两个能够相向或背向活动的卡块7b，两个卡块7b分别通过一个弹簧7t与一个固定块7a弹性连接，卡块7b远离输送带2的前端开设有能够供阀体1便于挤入的弧面7e；机械手或者人工将单个阀体1呈水平姿态插入至输送带2上游端的一个治具2a内，阀体1 的一端乃是开设有供阀杆1a贯穿的通孔，另一端则是连通外部管路的，所以则是连通外部管路的一端插入治具2a内，并且通孔朝向加工台，即输送带2的下方；由于阀体1是水平姿态上料的，考虑后续阀体1不会自身掉落，所以在输送带2上游端设置有两个卡块7b，所以在阀体1挤入治具2a内的时候，阀体1端部接触弧面7e并且挤压卡块7b，两个卡块7b受到挤触力发生背向运动，使得阀体1顺利进入，后续阀体1进入治具2a后，由下方的一个卡块7b作为承托，所以该阀体1不会掉落到加工台上，而是会顺着输送带2进行移动，并且该阀体1 从卡块7b上行进至导向杆2c上，由导向杆2c继续承托。

所述治具2a为圆柱状结构，治具2a的轴向垂直于输送带2的传送平面，治具2a的外表面开设有能够供阀体1的端部呈水平姿态卡入的型槽2b；治具2a 为塑性结构，并且型槽2b内的规格略大于阀体1预挤入的一端规格，目的使得阀体1可以卡入至型槽2b内。

所述导向杆2c的延伸方向与输送带2的传送方向相平行，导向杆2c与输送带2的传送平面留有间距并且导向杆2c始终用以承托阀体1远离治具2a的一端，导向杆2c位于两个卡块7b中接近输送带2下方的一个卡块7b旁侧，导向杆2c 与该卡块7b留有间隙设置，导向杆2c的正上方设置有防翘杆2d，防翘杆2d的延伸方向与导向杆2c的延伸方向相平行；防翘杆2d和导向杆2c之间的间距略大于阀体1的端部外径，也就是阀体1远离治具2a的一端，所以处于两个卡块 7b之间的一个阀体1脱离两个卡块7b后，会进入到由导向杆2c和防翘杆2d构成的滑道之间，目的由导向杆2c作为承托，防翘杆2d配合导向杆2c即作为防止阀体1左右或上下摆动错位的构件。

所述导向杆2c和防翘杆2d的外表面套设有橡胶海绵；由于防翘杆2d和导向杆2c之间的间距略大于阀体1的端部外径，所以套设有橡胶海绵后，二者之间的间距变小，即接近阀体1端部外径，所以阀体1进入导向杆2c和防翘杆2d 之间后，会挤压橡胶海绵，构成紧迫力，并且橡胶海绵也促使阀体1在导向杆2c 上滑动顺畅。

所述第一装配组件3包括十字型驱动机构3a、装配气缸3b以及料架3c，装配气缸3b呈水平并且其输出端正对输送带2，装配气缸3b通过十字型驱动机构3a能够竖直或水平活动设置，料架3c的一端与装配气缸3b的输出端连接，另一端呈水平向输送带2延伸，且该一端设有能够将阀杆1a的预装配端所包裹的第一吸料头3d；当输送带2上的治具2a带着阀体1逐一行进至第一装配组件3区域后，即停止，装配气缸3b事先通过十字型驱动机构3a到达振动盘以及给料组件5区域，并且将给料组件5取出的阀杆1a通过第一吸料头3d进行吸取，也就是装配气缸3b的缸体外部设置有第一气泵，第一气泵与第一吸料头3d连通；取到单个阀杆1a后，装配气缸3b继续通过十字型驱动机构3a复位至装配区域，然后通过装配气缸3b的输出杆工作，将料架3c以及第一吸料头3d带着阀杆1a 送入至此时处于装配区域的一个阀体1内，由于上述实施例中所提到阀体1处于水平姿态输送，即端部朝外，也就是朝向第一装配组件3，所以当某个治具2a 以及阀体1进入装配区域后，即该阀体1的端部正对装配区域，所以就可以供装配气缸3b的输出杆带着第一吸料头3d进入了，进入后的阀杆1a到达设定行程停止，然后装配气缸3b通过十字型驱动机构3a竖直活动，即带着阀杆1a沿阀体1的径向运动，由于上述实施例中所提到阀体1的通孔朝向加工台，所以装配气缸3b则竖直活动，所以阀杆1a受装配气缸3b作用力下穿至通孔外，阀杆1a 此时与阀体1构成装配。

所述给料组件5包括气杆5a和第一气动夹具5b，振动盘的出料端对称安装有两个导料条5c，两个导料条5c之间构成能够供阀杆1a呈竖直姿态通过的料道，料道下游处正对十字型驱动机构3a，第一气动夹具5b呈竖直安装在导料条5c 的下方，并且还处于料道的下游处，气杆5a安装在第一气动夹具5b的旁侧并且用以驱动其能够向十字型驱动机构3a方向靠近；振动盘用以输送阀杆1a，使得阀杆1a在装配姿态下处于阀体1内的一端朝上，然后阀杆1a的下半段进入料道内，顶端处于导料条5c上，随后向料道下游处活动，某个阀杆1a到达下游处后，第一气动夹具5b的夹持端事先处于打开状态，阀杆1a到达后，第一气动夹具5b 的夹持端进行夹紧，也就是将阀杆1a的下半段夹紧，然后由气杆5a驱动其向十字型驱动机构3a方向靠近，此时十字型驱动机构3a则使得装配气缸3b下降至与该阀杆1a顶端的上方，并且使得第一吸料头3d处于此时被第一气动夹具5b 所夹持的阀杆1a顶端的正上方，然后装配气缸3b继续下降，第一吸料头3d下降并且将该阀杆1a的顶端包裹，从而达到吸紧取料目的。

所述第二装配组件4包括L型板4a、伺服电机4b、装入气缸4c、上料电机 4d和金属气管4e，上料电机4d呈竖直安装在加工台上，上料电机4d的输出轴安装有承托圆盘4f，伺服电机4b通过电机座安装在承托圆盘4f上，伺服电机 4b的主轴朝向输送带2，L型板4a的短边端与伺服电机4b主轴连接，并且其长边端在工作状态下朝向输送带2，装入气缸4c和金属气管4e分别设置在L型板 4a长边端的内外两侧，金属气管4e的一端通过联动块与装入气缸4c的输出端传动连接，金属气管4e的另一端设置有能够将球体1b顶端的表面所包裹的第二吸料头4g，经装入气缸4c驱动金属气管4e向输送带2方向靠近；在此注明，L型板4a的外部设置有第二气泵，且第二气泵通过细管与第二吸料头4g连通，随后第二气泵则可以通过细管到达使用第二吸料头4g对球体1b的吸紧和释放目的；当阀体1内被装入了阀杆1a后，装配气缸3b则继续通过十字型驱动机构3a移动至给料组件5区域进行取料，此时伺服电机4b使得L型板4a转动，并且L型板4a长边端正对被装入阀杆1a的阀体1，然后装入气缸4c工作，使得金属气管 4e向该阀体1内行进，此时金属气管4e与阀体1处于同轴，金属气管4e的前端的第二吸料头4g内事先会有人工放置的球体1b，并且球体1b上预先开设的接触槽1c乃是正对阀体1内的阀杆1a，所以装入气缸4c使得金属气管4e径直向阀体1行进，并且球体1b进入阀体1内与阀杆1a接触，达到装配目的，此时的第二吸料头4g通过第二气泵进行释放，然后伺服电机4b使得L型板4a转动至竖直姿态，然后上料电机4d转动伺服电机4b以及L型板4a整体，使得第二吸料头4g的吸料面远离输送带2，即人工可以将单个球体1b放入至第二吸料头4g 内，达到上料目的。

所述配合组件6包括第二气动夹具6a和避让气缸6b，第二气动夹具6a呈竖直设于输送带2前侧的下方，并且还位于输送带2和导向杆2c之间，避让气缸 6b设置在第二气动夹具6a的下方并且用于驱动其能够竖直活动；当阀杆1a装入阀体1内后，阀杆1a的一端会通过阀体1上的通孔延伸至外，以便后续装入把手可用；阀杆1a装入后，需要装入球体1b，为了确保装入中的稳定性，则阀杆 1a装入后，避让气缸6b则驱动第二气动夹具6a上升，并且将阀杆1a延伸出阀体1外的一端夹持住，以便于球体1b可以顺利装入至阀体1内；球体1b装入完毕后，由于阀体1处于水平姿态，所以阀杆1a会很好的在阀体1内，阀杆1a预留在阀体1外部的端部会始终在阀体1外部，不会再阀体1内窜动，待输送带2 将其传送至下游处后，由下游处的工人进行装配把手。

工作原理：机械手或者人工将单个阀体1呈水平姿态插入至输送带2上游端的一个治具2a内，挤入治具2a内的时候，阀体1端部接触弧面7e并且挤压卡块7b，两个卡块7b受到挤触力发生背向运动，使得阀体1顺利进入至型槽2b 内，后续阀体1进入治具2a后，由下方的一个卡块7b作为承托，所以该阀体1 不会掉落到加工台上，然后由输送带2为作用力，这个阀体1和治具2a会脱离两个卡块7b，进入到由导向杆2c和防翘杆2d构成的滑道之间，目的由导向杆2c作为承托，防翘杆2d配合导向杆2c即作为防止阀体1左右或上下摆动；于此同时，振动盘一直输送阀杆1a，使得阀杆1a在装配姿态下处于阀体1内的一端朝上，然后阀杆1a的下半段进入料道内，顶端处于导料条5c上，随后向料道下游处活动，某个阀杆1a到达下游处后，第一气动夹具5b的夹持端事先处于打开状态，阀杆1a到达后，第一气动夹具5b的夹持端进行夹紧，也就是将阀杆1a 的下半段夹紧，然后由气杆5a驱动其向十字型驱动机构3a方向靠近，此时十字型驱动机构3a则使得装配气缸3b下降至与该阀杆1a顶端的上方，并且使得第一吸料头3d处于此时被第一气动夹具5b所夹持的阀杆1a顶端的正上方，然后装配气缸3b继续下降，第一吸料头3d下降并且将该阀杆1a的顶端包裹然后通过第一气泵进行对该阀杆1a的顶端吸紧，此时某个治具2a带着阀体1到达第一装配组件3区域后，即停止，此时装配气缸3b带着阀杆1a通过十字型驱动机构 3a行进至正对阀体1，然后装配气缸3b工作，使得料架3c径直向阀体1内行进，同时阀杆1a也进入，到达阀体1内通孔位置即停止，然后装配气缸3b继续通过十字型驱动机构3a使得阀杆1a以及料架3c向阀体1内的通孔活动，即使得阀杆1a与阀体1构成装配，然后装配气缸3b驱动料架3c抽离阀体1外，然后在通过十字型驱动机构3a行进至给料组件5区域进行取料，此时伺服电机4b使得 L型板4a转动，并且L型板4a长边端正对被装入阀杆1a的阀体1，然后装入气缸4c工作，使得金属气管4e向该阀体1内行进，此时金属气管4e与阀体1处于同轴，金属气管4e的前端的第二吸料头4g内事先会有人工放置的球体1b，并且球体1b上预先开设的接触槽1c乃是正对阀体1内的阀杆1a，所以装入气缸 4c使得金属气管4e径直向阀体1行进，并且球体1b进入阀体1内与阀杆1a接触，达到装配目的，此时的第二吸料头4g通过第二气泵进行释放，然后伺服电机4b使得L型板4a转动至竖直姿态，然后上料电机4d转动伺服电机4b以及L 型板4a整体，使得第二吸料头4g的吸料面远离输送带2，即人工可以将单个球体1b放入至第二吸料头4g内，达到上料目的。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作出任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。