一种快速接头的自动对接工装的制作方法

本发明涉及自动装配领域，具体涉及一种快速接头的自动对接工装。

背景技术：

快速接头，是一种不需要工具就能实现管路连通或断开的接头。快速接头可分为：空气用快速接头、氧气燃料气体用快速接头、气体液体共用快速接头、油压用快速接头、惰性气体用快速接头、冷却水温油用快速接头、半导体快速接头。

自动化装配是指以自动化机械代替人工劳动的一种装配技术。自动化装配技术以机器人为装配机械，同时需要柔性的外围设备。在装配过程中，自动化装配可完成以下形式的操作：零件传输、定位及其连接；用压装或由紧固螺钉、螺母使零件相互固定；装配尺寸控制以及保证零件连接或固定的质量；输送组装完毕的部件或产品，并将其包装或堆垛在容器中等。

针对于一些非标快速接头而言，其两个接头分别通过两套自动装配设备装配完之后，有些包装采用分体式包装，即包装中不事先将两个接头对接，而是让用户实际使用时再对接，而对于一些快速接头而言，在包装之前需将两个接头对接在一起进行包装，以供客户拿到货之后能够直观的了解快速接头的对接远离以及方式，因此对于这类需要事先对接的快速接头而言，需要重新设计一套设备来将两个部分进行对接装配。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种快速接头的自动对接工装。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种快速接头的自动对接工装，包括公头上料组件、母头上料组件、横移机构、升降机构、传送带和多功能夹具，横移机构水平架设于公头上料组件母头上料组件的上方，升降机构与横移机构的输出端相连，传送带位于横移机构的下方并且位于公头上料组件与母头上料组件之间，多功能夹具设置于升降机构的底部并且与升降机构的输出端相连，多功能夹具包括用于撑紧公头的拾取机构和用于带动公头慢速旋转的旋转机构。

作为一种快速接头的自动对接工装的优选方案，横向移动机构为水平设置的直线丝杆滑台，升降机构与直线丝杆滑台的输出端连接，升降机构包括水平支撑板、可调式长轴气缸和升降板，水平支撑板与直线丝杆滑台的滑台固定连接，升降板呈水平设置于水平支撑板的正下方，可调式长轴气缸呈竖直状态固定设置于水平支撑板的顶部，并且其输出轴向下穿过水平支撑板并与升降板固定连接，多功能夹具与升降板固定连接，升降板的顶部对称设置有两个向上穿过水平支撑板的导向杆。

作为一种快速接头的自动对接工装的优选方案，拾取机构包括安装板、薄型气缸、顶杆、圆柱壳和三个夹指，安装板呈水平状态设置，薄型气缸通过四根气缸支撑杆固定设置于安装板的上方，圆柱壳呈竖直状态固定设置于安装板的正下方，顶杆呈竖直状态设置并且贯穿安装板，顶杆的上端与薄型气缸的输出端固定连接，顶杆的下端伸入圆柱壳内侧，三个夹指均活动设置于圆柱壳的底部，圆柱壳体的底部开设有三个相对于自身轴线呈等角度设置的滑槽，滑槽的长度方向与圆柱壳的径向一致，三个夹指分别滑动设置于三个滑槽中，每个夹指的底部均设有向下延伸的撑紧指，每个夹指的上端内侧均设有一个楔面结构，顶杆的下端固定设置有用于贴合楔面结构将夹指向外撑开的锥形推块，三个夹指的外侧共同套设有一个弹簧圈，每个夹指的上半部外侧均开设有一个用于供弹簧圈卡设的卡槽。

作为一种快速接头的自动对接工装的优选方案，旋转机构包括驱动电机、圆形底壳和设置于圆形底壳内的齿环、主齿轮以及三个副齿轮，圆形底壳固定板设置于安装板的底部并且圆形底壳与顶杆共轴线，齿环、主齿轮和三个副齿轮在圆形底壳内侧呈行星齿轮的状态分布，安装板的底部固定设有三个向下延伸且用于供三个副齿轮轴接的固定轴，齿环的底部设有圆形底板，圆形底板的底部中心处设有向下穿过圆形底壳并与圆柱壳的顶部固定连接的第一轴套，主齿轮的顶部中心处设有向上穿过安装板的第二轴套，第二轴套的外侧固定套设有一个第一皮带轮，驱动电机呈竖直状态固定设置于安装板的顶部并且位于薄型气缸的旁侧，驱动电机的输出轴固定连接有一个第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮之间通过同步带相连，安装板上嵌设有用于供第二轴套穿过的轴承，顶杆向下依次穿过第二轴套、安装板、主齿轮、圆顶底板、圆柱壳和第一轴套并伸入圆柱壳的内侧。

作为一种快速接头的自动对接工装的优选方案，公头上料组件包第一震动上料机、第一料道、第一底座和设置于第一底座上的第一支撑座以及第一立柱，第一立柱位于第一支撑座的旁侧，第一震动上料机位于第一底座的旁侧，第一料道呈水平状态设置，并且第一料道的一端固定设置于第一支撑座的顶部，另一端与第一震动上料机的出料端连接，第一料道上设有用于供公头倒置前进的第一料槽，第一料槽的截面形状呈t型。

作为一种快速接头的自动对接工装的优选方案，第一料道的末端固定设置有第一拦截挡块和第一光电传感器，第一底座上设置有一个第一支撑柱，第一拦截挡块固定设置于第一支撑柱的顶部，第一拦截挡块的顶部设置有与第一料槽相连通的t型料槽，第一拦截挡块远离第一料道的一端固定设置有一个第一挡板，第一挡板的上端一侧固定设置有一个伸入t型料槽内侧第一限位块，第一光电传感器通过第一支架呈水平固定设置于第一挡板远离第一拦截挡块的一侧，第一限位块上设置有横向贯通的且用于供第一光电传感器检测公头就位的第一检测通孔。

作为一种快速接头的自动对接工装的优选方案，母头上料组件包第二震动上料机、第二料道、第二底座和设置于第二底座上的第二支撑座以及第二立柱，第二立柱位于第二支撑座的旁侧，第二震动上料机位于第二底座的旁侧，第二料道呈水平状态设置，并且第二料道的一端固定设置于第二支撑座的顶部，另一端与第二震动上料机的出料端连接，第二料道上设有用于容纳母头前进的第二料槽。

作为一种快速接头的自动对接工装的优选方案，第二料道的末端固定设置有第二拦截挡块和第二光电传感器，第二底座上设置有一个第二支撑柱，第二拦截挡块固定设置于第二支撑柱的顶部，第二拦截挡块的顶部设置有与第二料槽相连通的条形料槽，第二拦截挡块远离第二料道的一端固定设置有一个第二挡板，第二挡板的上端一侧固定设置有一个伸入条形料槽内侧的第二限位块，第二光电传感器通过第二支架呈水平固定设置于第二挡板远离第二拦截挡块的一侧，第二限位块上设置有横向贯通的且用于供第二光电传感器检测母头就位的第二检测通孔。

本发明的有益效果：本发明的一种快速接头的自动对接工装，通过对公头和母头分别送料，再通过横移机构带动多功能夹具移动拾取公头，在移动至母头正上方，接着通过升降机构带动起下降使公头下降与母头进行插接，同时配合旋转机构带动公头缓速旋转，直至公头完全与母头匹配完成对接，最后拾取机构将装配好的快速接头移动至传送带上运走，本工装结构简单，实施方便，无需定制昂贵的专业设备，即可对快速接头进行自动化对接装配，极大的节约了人力成本以及设备成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为快速接头的平面结构示意图。

图2所示为快速接头的立体结构分解示意图。

图3所示为本发明的立体结构示意图。

图4所示为横移机构和升降机构的立体结构示意图。

图5所示为母头上料组件中第一料道与第一拦截挡块的位置关系示意图。

图6所示为公头上料组件中第二料道与第二拦截挡块的位置关系示意图。

图7所示为多功能夹具的立体结构示意图一。

图8所示为多功能夹具的立体结构示意图二。

图9所示为多功能夹具的底视图。

图10所示为图7中沿a-a线的平面剖视图。

图中：1-公头；2-母头；3-空心圆柱；4-圆柱套；5-容纳槽；6-直弹簧；7-垫片；8-挡环；9-单圈螺旋槽；10-竖槽；11-凸轴；12-横移机构；13-升降机构；14-传送带；15-多功能夹具组件；16-直线丝杆滑台；17-水平支撑板；18-可调式长轴气缸；19-升降板；20-导向杆；21-安装板；22-薄型气缸；23-顶杆；24-圆柱壳；25-夹指；26-气缸支撑杆；27-滑槽；28-撑紧指；29-楔面结构；30-锥形推块；31-弹簧圈；32-卡槽；33-驱动电机；34-圆形底壳；35-齿环；36-主齿轮；37-副齿轮；38-固定轴；39-圆形底板；40-第一轴套；41-第二轴套；42-第一皮带轮；43-第二皮带轮；44-同步带；45-轴承；46-第一震动上料机；47-第一料道；48-第一底座；49-第一支撑座；50-第一立柱；51-第一料槽；52-第一拦截挡块；53-第一光电传感器；54-第一支撑柱；55-t型料槽；56-第一挡板；57-第一限位块；58-第一支架；59-第一检测通孔；60-第二震动上料机；61-第二料道；62-第二底座；63-第二支撑座；64-第二立柱；65-第二料槽；66-第二拦截挡块；67-第二光电传感器；68-第二支撑柱；69-条形料槽；70-第二挡板；71-第二限位块；72-第二支架；73-第二检测通孔。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1和图2所示，所装配的快速接头由公头1和母头2组成，公头1和母头2的主体均呈六角螺母状，母头2的内壁设有向外延伸的空心圆柱3，公头1的内壁设有向外延伸的用于供空心圆柱3插设的圆柱套4，母头2上还设有用于供圆柱套4插入的容纳槽5，容纳槽5自内而外依次中装有直弹簧6、垫片7和挡环8，挡环8固定卡接在圆柱槽的外端，母头2的空心圆柱3的外壁上加工有两道相对于轴线呈180°夹角的单圈螺旋槽9，每个单圈螺旋槽9的上下端均设有向下延伸的竖槽10，公头1的圆柱套4上嵌设有两个关于轴线对称的凸轴11，每个图轴的圆头端均位于圆柱套4的内侧，并且两个凸轴11分别与两个单圈螺旋槽9滑动配合，通过将公头1和木头互插对接，此过程中，两个凸轴11的圆头端分别通过两个竖槽10进入单圈螺旋槽9，并顺着单圈螺旋槽9滑动上移，直至圆柱套4插入容纳槽5中，挤压直弹簧6从而将垫片7顶起，直至凸轴11进入单圈螺旋槽9上端的竖槽10中，接着在直弹簧6的作用下将凸轴11向下卡入单圈螺旋槽9上端的竖槽10中，从而完成公头1与母头2的快速连接。

参照图3至图10所示的一种快速接头的自动对接工装，包括公头上料组件、母头上料组件、横移机构12、升降机构13、传送带14和多功能夹具组件15，横移机构12水平架设于公头上料组件母头上料组件的上方，升降机构13与横移机构12的输出端相连，传送带14位于横移机构12的下方并且位于公头上料组件与母头上料组件之间，多功能夹具设置于升降机构13的底部并且与升降机构13的输出端相连，多功能夹具包括用于撑紧公头的拾取机构和用于带动公头慢速旋转的旋转机构。通过公头上料组件和母头上料组件分对公头和母头进行输送，通过横移机构12带动升降机构13和多功能夹具先平移至公头的上方，接着升降机构13带动多功能夹具下降，通过拾取机构拾起公头，接着横移机构12带动升降机构13和多功能夹具来带母头的正上方，通过升降机构13下降从而带动拾取机构上的公头下降与母头进行对插接触，急着通过旋转机构带动公头慢速旋转，直至公头上的凸轴卡进母头上的单圈螺旋槽中完成对接装配，接着升降机构13通过拾取机构升起装配完成的快速接头，并通过横移机构12移动至传送带14的正上方后，将对接完成的快速接头下放在传送带14上运走。

横向移动机构为水平设置的直线丝杆滑台16，升降机构13与直线丝杆滑台16的输出端连接，升降机构13包括水平支撑板17、可调式长轴气缸18和升降板19，水平支撑板17与直线丝杆滑台16的滑台固定连接，升降板19呈水平设置于水平支撑板17的正下方，可调式长轴气缸18呈竖直状态固定设置于水平支撑板17的顶部，并且其输出轴向下穿过水平支撑板17并与升降板19固定连接，多功能夹具与升降板19固定连接，升降板19的顶部对称设置有两个向上穿过水平支撑板17的导向杆20。通过直线丝杆滑台16带动水平支撑板17进行平移，通过可调式长轴气缸18的伸出，带动与之输出轴连接的升降板19进行升降，从而带动多功能夹具进行升降，通过导向杆20保证升降板19只能够进行垂直方向的升降运动。

拾取机构包括安装板21、薄型气缸22、顶杆23、圆柱壳24和三个夹指25，安装板21呈水平状态设置，薄型气缸22通过四根气缸支撑杆26固定设置于安装板21的上方，圆柱壳24呈竖直状态固定设置于安装板21的正下方，顶杆23呈竖直状态设置并且贯穿安装板21，顶杆23的上端与薄型气缸22的输出端固定连接，顶杆23的下端伸入圆柱壳24内侧，三个夹指25均活动设置于圆柱壳24的底部，圆柱壳24体的底部开设有三个相对于自身轴线呈等角度设置的滑槽27，滑槽27的长度方向与圆柱壳24的径向一致，三个夹指25分别滑动设置于三个滑槽27中，每个夹指25的底部均设有向下延伸的撑紧指28，每个夹指25的上端内侧均设有一个楔面结构29，顶杆23的下端固定设置有用于贴合楔面结构29将夹指25向外撑开的锥形推块30，三个夹指25的外侧共同套设有一个弹簧圈31，每个夹指25的上半部外侧均开设有一个用于供弹簧圈31卡设的卡槽32。通过薄型气缸22向下推动顶杆23，通过使顶杆23下端的锥形推块30下降，此过程中通过锥形推块30与三个楔面结构29的配合，使三个夹指25随着锥形推块30的下降的同时克服弹簧圈31的弹力而向外扩张，进而通过三个撑紧指28向外移动的过程中从内部将公头撑紧，从而完成对公头的拾取。滑槽27用于保证撑紧指28随着顶杆23的下降只能够沿着圆柱壳24的半径方向向外移动，当薄型气缸22的输出轴带动顶杆23向上收回时，通过弹簧圈31的弹力，使三个夹指25能够各自顺着滑槽27同时相向靠近直至三者重新贴合复位。

旋转机构包括驱动电机33、圆形底壳34和设置于圆形底壳34内的齿环35、主齿轮36以及三个副齿轮37，圆形底壳34固定板设置于安装板21的底部并且圆形底壳34与顶杆23共轴线，齿环35、主齿轮36和三个副齿轮37在圆形底壳34内侧呈行星齿轮的状态分布，安装板21的底部固定设有三个向下延伸且用于供三个副齿轮37轴接的固定轴38，齿环35的底部设有圆形底板39，圆形底板39的底部中心处设有向下穿过圆形底壳34并与圆柱壳24的顶部固定连接的第一轴套40，主齿轮36的顶部中心处设有向上穿过安装板21的第二轴套41，第二轴套41的外侧固定套设有一个第一皮带轮42，驱动电机33呈竖直状态固定设置于安装板21的顶部并且位于薄型气缸22的旁侧，驱动电机33的输出轴固定连接有一个第二皮带轮43，第一皮带轮42与第二皮带轮43之间通过同步带44相连，安装板21上嵌设有用于供第二轴套41穿过的轴承45，顶杆23向下依次穿过第二轴套41、安装板21、主齿轮36、圆顶底板、圆柱壳24和第一轴套40并伸入圆柱壳24的内侧。在拾取机构将公头向下插入母头中的过程中，由于公头上的凸轴与母头上的竖槽不一定完全对应，因此驱动电机33通过同步带44带动第一皮带轮42旋转，从而通过第二轴套41带动主齿轮36旋转，在三个副齿轮37的作用下，使齿环35带动圆形底板39底部的第一轴套40旋转，从而通过第一轴套40带动与之固定连接的圆柱壳24进行减速旋转，进而使圆柱壳24底部被夹紧的公头也跟着旋转，同时配和可调式长轴气缸18的下压力，直至公头上的凸轴与母头上的竖槽完全匹配而逐步旋入单圈螺旋槽中完成对接装配。通过对可调式单轴气缸的气缸压力进行调整，防止可调式单轴气缸的下压力过大而损坏零件。

公头上料组件包第一震动上料机46、第一料道47、第一底座48和设置于第一底座48上的第一支撑座49以及第一立柱50，第一立柱50位于第一支撑座49的旁侧，第一震动上料机46位于第一底座48的旁侧，第一料道47呈水平状态设置，并且第一料道47的一端固定设置于第一支撑座49的顶部，另一端与第一震动上料机46的出料端连接，第一料道47上设有用于供公头倒置前进的第一料槽51，第一料槽51的截面形状呈t型。公头通过第一震动上料机46逐一送入第一料道47中，并在第一料槽51中呈倒置前进，从而公头被多功能夹具拾取后，能够已一个正确的姿势与母头进行对接装配。

第一料道47的末端固定设置有第一拦截挡块52和第一光电传感器53，第一底座48上设置有一个第一支撑柱54，第一拦截挡块52固定设置于第一支撑柱54的顶部，第一拦截挡块52的顶部设置有与第一料槽51相连通的t型料槽55，第一拦截挡块52远离第一料道47的一端固定设置有一个第一挡板56，第一挡板56的上端一侧固定设置有一个伸入t型料槽55内侧第一限位块57，第一光电传感器53通过第一支架58呈水平固定设置于第一挡板56远离第一拦截挡块52的一侧，第一限位块57上设置有横向贯通的且用于供第一光电传感器53检测公头就位的第一检测通孔59。第一料道47中最前方的一个公头接触第一拦截挡块52后即停下等待拾取，通过第一光电传感器53来检测拾取机构的正下方的公头是否截停就位，公头停下就位后，升降机构13方可带动多功能夹具下降对其拾取。第一料槽51的宽度与单个公头的宽度一致，以便于拾取机构垂直下降后能够顺利的伸入三个夹指25伸入公头中进行撑紧拾取，t型料槽55与公头倒置时的形状相匹配，公头进入t型料槽55后被第一限位块57截停，以供公头能够停稳在第一拦截挡块52上。

母头上料组件包第二震动上料机60、第二料道61、第二底座62和设置于第二底座62上的第二支撑座63以及第二立柱64，第二立柱64位于第二支撑座63的旁侧，第二震动上料机60位于第二底座62的旁侧，第二料道61呈水平状态设置，并且第二料道61的一端固定设置于第二支撑座63的顶部，另一端与第二震动上料机60的出料端连接，第二料道61上设有用于容纳母头前进的第二料槽65。母头通过第二震动上料机60逐一送入第二料道61中，并在第二料槽65中前进，从而使最前端的母头等待公头的对接装配。

第二料道61的末端固定设置有第二拦截挡块66和第二光电传感器67，第二底座62上设置有一个第二支撑柱68，第二拦截挡块66固定设置于第二支撑柱68的顶部，第二拦截挡块66的顶部设置有与第二料槽65相连通的条形料槽69，第二拦截挡块66远离第二料道61的一端固定设置有一个第二挡板70，第二挡板70的上端一侧固定设置有一个伸入条形料槽69内侧的第二限位块71，第二光电传感器67通过第二支架72呈水平固定设置于第二挡板70远离第二拦截挡块66的一侧，第二限位块71上设置有横向贯通的且用于供第二光电传感器67检测母头就位的第二检测通孔73。第二料槽65的宽度与单个母头的宽度一致，以便于母头能够在第二料槽65中只能够向前平移，而不会发生横向的晃动，母头进入条形料槽69后被第二限位块71截停，从而停稳在当前位置等待公头的下降对接。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。