阀体自动装配线的制作方法

文档序号:15859265发布日期:2018-11-07 11:29阅读:235来源:国知局

本发明涉及一种阀体装配装置,尤其是阀体自动装配线。

背景技术

换向阀、连接阀等结构相似,都需要安装大量的铆压堵头和螺纹堵头,螺纹堵头上还需要加装密封圈。

目前,铆压钢球、铆钉堵头和安装螺纹堵头均是人工安装,工人将钢球放置到阀体内,再将阀体放置到钢球铆压装置铆压钢球,然后将铆压好钢球的阀体送到下一道堵头铆压工序,工人将铆压堵头放置到阀体上,然后将阀体放置到堵头铆压机上进行堵头铆压,然后将铆压好堵头的阀体转动螺纹堵头安装工序,工人先将密封圈套在螺纹堵头上,再将螺纹堵头安装在阀体上,阀体安装好这些附件,需要多个工序,每个工序都要有工人,并且自动化程度低,工作效率低,生产成本高,生产周期长。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供一种能够将钢球铆压、密封装配、堵头铆压、螺纹堵头安装实现自动化生产,所需工人大大减少、工作效率高、有效降低生产成本的阀体自动装配线,具体技术方案为:

阀体自动装配线,包括钢球铆压装置和送料机械手臂,所述钢球铆压装置用于阀体进行钢球铆压封口;还包括夹料装置、集成板、密封圈自动装配装置、送料移动装置、堵头铆压装置、堵头拧紧装置和进出料装置;所述夹料装置安装在送料机械手臂上,送料机械手臂安装在送料移动装置上,所述进出料装置、钢球铆压装置、密封圈自动装配装置、堵头铆压装置、堵头拧紧装置依次安装在送料移动装置的四周或两侧;所述夹料装置用于抓取集成板和阀体;所述集成板上装有阀体、密封圈、铆压堵头和螺纹堵头;所述送料移动装置用于带动送料机械手臂在各工位之间移动;所述送料机械手臂用于将阀体或集成板送到各工位上,即送到密封圈自动装配装置、送料移动装置、堵头铆压装置、堵头拧紧装置和进出料装置上;所述进出料装置用于将集成板送入或送出工作区域;所述堵头铆压装置用于铆压堵头铆压在阀体上;所述堵头拧紧装置用于螺纹堵头拧紧在阀体上。

优选的,所述夹料装置包括夹料座和机械抓手;所述夹料座固定在送料机械手臂上,机械抓手固定在夹料座上,机械抓手上装有夹料块,夹料块上设有夹料槽。

优选的,所述送料移动装置包括送料座、送料板、送料导轨、送料滑块、送料电机、送料齿轮和送料齿条;所述送料座的顶部装有送料导轨,送料导轨上滑动装有送料滑块,送料滑块安装在送料板的底部,送料板的顶部上装有送料机械手臂;所述送料电机固定在送料板的一侧,送料电机上装有送料齿轮,送料齿轮与送料齿条啮合,送料齿条固定在送料座的一侧。

优选的,所述集成板上设有阀体定位块、密封圈固定台、密封圈固定柱、堵头固定孔和抓取把手,所述密封圈固定台、密封圈固定柱和堵头固定孔均设有多个;所述密封圈固定台为圆柱体,密封圈固定台的顶部设有抓取槽,抓取槽从密封圈固定台的顶部延伸至集成板上,抓取槽不少于两个,抓取槽绕密封圈定位台的轴线环形阵列设置;所述密封圈固定台和密封圈固定柱用于固定并定位密封圈;所述堵头固定孔上活动装有铆压堵头或螺纹堵头,堵头固定孔用于定位铆压堵头或螺纹堵头;所述抓取把手位于集成板的一端,抓取把手的两侧设有抓取槽;所述阀体定位块设有四个,阀体定位块组成矩形框。

优选的,所述密封圈自动装配装置包括密封装配机械手臂、密封圈扩张套杆、密封圈抓取装置和密封圈套装装置;所述密封圈抓取装置和密封圈套装装置均固定在密封装配机械手臂上;所述密封圈扩张套杆为变径圆杆,密封圈扩张套杆顶部的直径小于密封圈的内径,底部的直径不小于螺纹堵头的外径;所述密封圈抓取装置用于抓取或松开密封圈,密封圈抓取装置松开密封圈时密封圈套在密封圈扩张套杆上;所述密封圈套装装置用于抓取密封圈扩张套杆,并将密封圈从密封圈扩张套杆上推到螺纹堵头上的密封槽中;所述密封装配机械手臂用于密封圈抓取装置和密封圈套装装置移动到设定位置。

优选的,所述密封圈抓取装置包括密封圈抓手和密封圈抓取驱动装置,密封圈抓手安装在密封圈抓取驱动装置上,密封圈抓取驱动装置固定在密封装配机械手臂上,密封圈抓取驱动装置用于驱动密封圈抓手抓取或松开密封圈;所述密封圈套装装置包括密封圈推动装置和套杆抓取装置,所述密封圈推动装置固定在密封装配机械手臂上,密封圈推动装置用于将密封圈从密封圈扩张套杆上推到螺纹堵头的密封槽中;所述套杆抓取装置滑动安装在密封装配机械手臂上,且与密封圈推动装置同轴线,套杆抓取装置用于抓取密封圈扩张套杆。

优选的,所述密封圈抓手的顶部设有密封圈抓片,密封圈抓片的内侧设有内抓圆弧面,密封圈抓片的外侧设有外抓圆弧面;所述密封圈抓取驱动装置为电动夹爪,密封圈抓手固定在电动夹爪上;所述密封圈推动装置包括推动板、推动块和推动复位弹簧;所述推动板固定在密封装配机械手臂上,推动板上设有推动孔,推动孔为通孔,推动孔的直径大于密封圈扩张套杆底部的直径;所述推动块滑动安装在推动板上,推动块不少于两个,且推动块绕推动孔的轴线环形阵列设置,推动块上设有滑动圆弧面,滑动圆弧面正对着推动孔;所述推动复位弹簧一端压在推动板上,另一端压定在推动块上,推动块沿垂直推动孔的轴线的方向往复移动;所述套杆抓取装置包括手指气缸和套杆夹爪,套杆夹爪上设有v形槽,套杆夹爪固定在手指气缸上,v形槽的中心线在推动孔的轴线上;所述手指气缸固定在滑块上,滑块滑动安装在直线导轨上,直线导轨固定密封装配机械手臂上;所述手指气缸的末端装有升降弹簧,升降弹簧的另一端固定在弹簧固定板b上,弹簧固定板b固定在密封装配机械手臂上。

优选的,所述推动板上设有多个推动槽,推动槽为通槽,推动槽绕推动孔的轴线环形阵列设置,所述推动槽内设有定位台,定位台位于推动孔的一侧;所述推动块滑动安装在推动槽内,推动块上滑动装有弹簧套杆a,弹簧套杆a的一端固定在弹簧固定板a上,弹簧固定板a固定在推动槽的端部,所述推动复位弹簧套在弹簧套杆a上,推动复位弹簧的一端压在推动块上,另一端压在弹簧固定板a上。

优选的,还包括气动吸头,所述气动吸头包括密封圈吸附台、密封圈吸附座和真空发生器;所述密封圈吸附台固定在密封圈吸附座上,密封圈吸附座固定在密封装配机械手臂上;所述密封圈吸附台的顶部设有密封圈吸附槽,密封圈吸附槽为环形槽,密封圈吸附槽与密封圈相匹配,密封圈吸附槽的底部设有密封圈吸附孔,密封圈吸附孔不少于两个,密封圈吸附孔等间距设置在密封圈吸附槽内;所述密封圈吸附座上设有抽气孔,抽气孔与密封圈吸附孔相通,密封圈吸附座上装有气管快速接头,气管快速接头与抽气孔相通;所述真空发生器通过气管与气管快速接头连接。

优选的,所述堵头铆压装置包括铆压机、铆压头固定装置、空心杆、铆压杆、堵头吸附装置、铆压定位装置、铆压机械手臂、铆压抓手和铆压工具架;所述铆压头固定装置和堵头吸附装置均安装在铆压机的铆压升降板上,铆压头固定装置位于铆压升降板的中心,堵头吸附装置位于铆压头固定装置的一侧,铆压升降板安装在铆压机的升降轴上,铆压升降板的中心线与升降轴的轴线重合,所述铆压定位装置安装在铆压机的铆压台面上,铆压机械手臂和铆压工具架均位于铆压机的一侧,所述铆压抓手固定在铆压机械手臂上;所述铆压头固定装置用于固定铆压杆或空心杆;所述空心杆安装在铆压头固定装置上,并与堵头吸附装置连接,空心杆通过堵头吸附装置吸附铆压堵头;所述铆压杆安装在铆压头固定装置上,铆压杆用于将铆压堵头铆压在阀体的堵头孔中;所述铆压工具架用于放置空心杆和铆压杆;所述铆压定位装置用于阀体移动,使阀体的堵头孔的轴线与铆压头的轴线重合;所述铆压抓手用于抓取集成板、空心杆和铆压杆;所述铆压机械手臂用于阀体、铆压杆、集成板和空心杆移动到设定位置。

优选的,所述铆压头固定装置包括铆压固定座、铆压手指气缸和铆压夹爪;所述铆压固定座固定在铆压升降板的中心,铆压固定座上设有铆压卡槽,铆压卡槽的一侧设有通孔a;所述铆压手指气缸固定在铆压固定座的一侧,铆压手指气缸上装有铆压夹爪,铆压夹爪上设有圆弧形的铆压爪槽a,铆压爪槽a与铆压杆和空心杆相匹配,铆压夹爪的中心线与升降轴的轴线重合;所述空心杆的底部设有堵头吸孔,侧面设有连通孔,空心杆插在铆压爪槽a中时通孔a与连通孔在同一轴线上;所述堵头吸附装置包括堵头吸杆、密封垫、真空发生器和吸附移动气缸,堵头吸杆的端部设有吸气孔,吸气孔与安装在堵头吸杆上的直通快插接头相通,直通快插接头与真空发生器连接,密封垫固定在堵头吸杆的端部,密封垫上设通孔;所述堵头吸杆安装在吸附移动气缸上,堵头吸杆活动插在通孔a中,吸附移动气缸固定在铆压升降板上。

优选的,所述铆压卡槽的两侧设有压杆台,所述空心杆和铆压杆顶部的两侧设有铆压定位槽,铆压定位槽与压杆台相匹配,所述通孔a位于一侧的压杆台上;所述铆压工具架上设有工具挂架,工具挂架上设有工具槽,工具槽与铆压卡槽一致,铆压杆和空心杆均卡在工具槽中。

优选的,所述铆压定位装置包括均固定在铆压台面上的横向定位气缸、横向电动缸、纵向定位气缸和纵向电动缸;所述横向定位气缸与横向电动缸相对设置,横向定位气缸和横向电动缸分别位于阀体相对的两侧;所述纵向定位气缸与纵向电动缸相对设置,纵向定位气缸和纵向电动缸分别位于阀体另外两个相对的两侧。

优选的,所述铆压抓手包括集成板手指气缸、集成板抓手、压杆手指气缸和压杆夹爪;所述集成板手指气缸和压杆手指气缸均固定在铆压机械手臂上;所述集成板手指气缸上装有集成板抓手,集成板抓手上设有集成板抓槽,所述压杆手指气缸上装有压杆夹爪,压杆夹爪上设有圆弧形的压杆槽,压杆槽与铆压杆和空心杆相匹配。

优选的,所述堵头拧紧装置包括拧紧机械手臂、拧紧抓手、电动螺丝枪、工具定位装置、升降台、拧紧升降气缸、拧紧定位装置、拧紧杆和拧紧工具架;所述拧紧抓手固定在拧紧机械手臂上,拧紧抓手用于抓取螺纹堵头和拧紧杆,拧紧机械手臂固定在拧紧架的顶部,拧紧机械手臂用于螺纹堵头和拧紧杆移动到设定位置;所述电动螺丝枪固定在升降台上,升降台通过直线导轨副固定在升降架上,升降架固定在拧紧架的顶部,升降架上装有拧紧升降气缸,拧紧升降气缸与升降台连接;所述工具定位装置固定在升降台上,且位于电动螺丝枪的下方,工具定位装置用于固定拧紧杆,使拧紧杆与电动螺丝枪结合;所述拧紧杆的一端设有连接柱,连接柱与电动螺丝枪相匹配,拧紧杆的另一端为工具端,工具端与螺纹堵头的槽型相匹配;所述拧紧杆放置在拧紧工具架上,拧紧工具架放置在拧紧架的顶部;所述拧紧定位装置固定在拧紧架的顶部,且位于电动螺丝枪的下方,拧紧定位装置用于固定阀体,并将阀体移动到电动螺丝枪的下方,使阀体的堵头孔的轴线与电动螺丝枪的轴线重合。

优选的,所述拧紧抓手包括拧紧手指气缸和拧紧夹爪,拧紧手指气缸固定在拧紧机械手臂上,拧紧夹爪固定在拧紧手指气缸上,拧紧夹爪上设有拧紧槽,拧紧槽为v形槽;所述工具定位装置包括工具定位手指气缸和工具定位夹爪,工具定位夹爪固定在工具定位手指气缸上,工具定位夹爪上设有圆弧形的工具定位槽,工具定位槽与拧紧杆相匹配,工具定位槽的中心线与电动螺丝枪的轴线重合;所述拧紧定位装置包括横向直线模组、纵向直线模组、拧紧定位板、拧紧定位气缸和拧紧定位柱;所述横向直线模组固定在拧紧架的顶部,纵向直线模组固定在横向直线模组的滑台上,纵向直线模组的滑台上装有拧紧定位板,拧紧定位板上装有拧紧定位气缸和拧紧定位柱,拧紧气缸和拧紧定位柱均设有两个,拧紧定位柱和拧紧定位气缸均分别相互垂直设置,拧紧定位气缸和拧紧定位柱夹紧阀体。

优选的,所述进出料装置包括出料装置和进料装置;所述出料装置包括无杆气缸和出料板,所述无杆气缸固定在进出料架的顶部,无杆气缸的滑台上装有出料板,出料板的四个角上装有出料定位块;所述进料装置包括进料直线模组、进料板和检验相机;所述进料直线模组固定在进出料架的顶部,进料直线模组的滑台上装有进料板,进料板的四个角装有进料定位块,所述检验相机固定在进料直线模组的上方,检验相机用于检测集成板上的阀体、密封圈、铆压堵头和螺纹堵头。

优选的,还包括集成板定位装置,集成板定位装置分别安装在密封圈自动装配装置、堵头铆压装置和堵头拧紧装置上;集成板定位装置包括集成板定位板、集成板定位块、集成板定位柱、集成板升降板、集成板升降气缸和集成板定位套;所述集成板定位块固定在集成板定位板的四个角上;所述集成板定位柱的顶部为锥形,集成板定位柱固定集成板升降板的两侧,集成板升降板固定在集成板升降气缸上;所述集成板定位套固定在集成板的两侧,且与集成板定位柱相对应。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果:

本发明提供的阀体自动装配线能够将钢球铆压、密封装配、堵头铆压、螺纹堵头安装实现自动化生产,结构设计巧妙、工作稳定可靠、所需工人大大减少、工作效率高、有效降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的平面布局结构示意图;

图2是夹料装置的结构示意图;

图3是送料移动装置的结构示意图;

图4是密封圈自动装配装置的结构示意图;

图5是密封圈抓取装置和密封圈套装装置安装在密封装配底板上的结构示意图;

图6是图5中i处的局部放大结构示意图;

图7是密封圈推动装置和套杆抓取装置的结构示意图

图8是密封圈推动装置的爆炸结构示意图;

图9是气动吸头的结构示意图;

图10是集成板定位装置的结构示意图;

图11是密封圈扩张套杆的结构示意图;

图12是堵头铆压装置的结构示意图;

图13是铆压头固定装置和堵头吸附装置的结构示意图;

图14是铆压头固定装置装有铆压杆的结构示意图;

图15是空心杆的剖面结构示意图;

图16是铆压抓手的结构示意图;

图17是堵头拧紧装置的结构示意图;

图18是图17中ii处的放大结构示意图;

图19是进出料装置的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图19所示,阀体自动装配线,包括送料移动装置2、送料机械手臂10、夹料装置11、集成板41、钢球铆压装置20、密封圈自动装配装置3、堵头铆压装置5、堵头拧紧装置6、进出料装置7和集成板定位装置;夹料装置11安装在送料机械手臂10上,送料机械手臂10安装在送料移动装置2上,进出料装置7、钢球铆压装置20、密封圈自动装配装置3、堵头铆压装置5、堵头拧紧装置6依次安装在送料移动装置2的四周;钢球铆压装置20用于阀体100进行钢球铆压封口,钢球铆压装置20为现有的成熟产品,在此不做详细描述;夹料装置11用于抓取集成板41和阀体100;集成板41上装有阀体100、密封圈101、铆压堵头103和螺纹堵头102;送料移动装置2用于带动送料机械手臂10在各工位之间移动;送料机械手臂10用于将阀体100或集成板41送到各工位上,即密封圈自动装配装置3、送料移动装置2、堵头铆压装置5、堵头拧紧装置6和进出料装置7上;进出料装置7用于将集成板41送入或送出工作区域;堵头铆压装置5用于铆压堵头103铆压在阀体100上;堵头拧紧装置6用于螺纹堵头102拧紧在阀体100上。

阀体自动装配线的四周设有围栏。

其中,如图2所示,夹料装置11包括夹料座12和机械抓手13;夹料座12固定在送料机械手臂10上,机械抓手13固定在夹料座12上,机械抓手13上装有夹料块14,夹料块14上设有夹料槽141。

机械抓手13可以为气动手指或电动夹爪。

其中,如图3所示,送料移动装置2包括送料座21、送料板24、送料导轨22、送料滑块23、送料电机25、送料齿轮26和送料齿条27;送料座21的顶部装有送料导轨22,送料导轨22上滑动装有送料滑块23,送料滑块23安装在送料板24的底部,送料板24的顶部上装有送料机械手臂10;送料电机25固定在送料板24的一侧,送料电机25上装有送料齿轮26,送料齿轮26与送料齿条27啮合,送料齿条27固定在送料座21的一侧。

工作时,送料电机25带动送料齿轮26转动,送料齿轮26带动送料板24移动。

其中,如图5至图11所示,密封圈自动装配装置3,包括密封装配机械手臂32、密封圈扩张套杆39、密封圈抓取装置34和密封圈套装装置。

密封圈抓取装置34用于抓取或松开密封圈101,密封圈抓取装置34松开密封圈101时密封圈101套在密封圈扩张套杆39上;密封圈套装装置用于抓取密封圈扩张套杆39,并将密封圈101从密封圈扩张套杆39上推到堵头102上的密封槽中;密封装配机械手臂32用于将密封圈抓取装置34和密封圈套装装置移动到设定位置。

如图10所示,集成板41上设有阀体定位块45、密封圈固定台42、密封圈固定柱43和堵头固定孔;密封圈固定台42为圆柱体,密封圈固定台42的顶部设有抓取槽421,抓取槽421从密封圈固定台42的顶部延伸至集成板41上,抓取槽421设有两个,抓取槽421对称设置在密封圈定位台354的轴线的两侧;密封圈固定台42和密封圈固定柱43用于固定并定位密封圈101;密封圈固定台42用于放置直径较大的密封圈101,密封圈固定柱43用于放置直径较小的密封圈101,密封圈固定台42和密封圈固定柱43的直径均小于密封圈101的内径。

抓取槽421也可以为整体式,即两个抓取槽421相通,抓取槽421的长度大于密封圈101的外径,宽度大于密封圈抓片343的宽度。

堵头固定孔上活动装有堵头102,堵头固定孔用于定位堵头102。

阀体定位块45设有四个,阀体定位块45组成矩形框,阀体定位块45限定阀体100的位置。

将装配所需的堵头102和密封圈101均放置到集成板41上,既能实现密封圈101和堵头102的定位,同时也为自动化装配做好准备工作,方便后续抓取密封圈101。

如图11所示,密封圈扩张套杆39为变径圆杆,密封圈扩张套杆39顶部的直径小于密封圈101的内径,底部的直径不小于堵头102的外径。密封圈扩张套杆39活动插在套杆定位板391的套杆槽中,套杆定位板391固定在密封装配架31的顶部。

密封圈扩张套杆39为变径杆能将密封圈101的内径扩大,使密封圈101能够顺利的套到堵头102上。

如图5所示,密封装配机械手臂32固定在密封装配架31的顶部,密封装配机械手臂32为六轴机械手臂。密封装配机械手臂32上装有密封装配底板33,密封装配底板33上装有密封圈抓取装置34和密封圈套装装置。密封圈抓取装置34和密封圈套装装置相互垂直设置。

如图5至图8所示,密封圈抓取装置34包括密封圈抓手342和电动夹爪341,密封圈抓手342安装在电动夹爪341上,电动夹爪341固定在密封装配底板33上,电动夹爪341用于驱动密封圈抓手342抓取或松开密封圈101。

如图6所示,密封圈抓手342的顶部设有密封圈抓片343,密封圈抓片343的内侧设有内抓圆弧面345,密封圈抓片343的外侧设有外抓圆弧面344。

电动夹爪341为smc公司的lehf10k2型。电动夹爪341能够精确的控制两个密封圈抓片343张开和闭合的距离,从而实现抓取不同直径的密封圈101。

对于直径较大的密封圈101通过密封圈抓片343的外抓圆弧面344抓取密封圈101的内表面,对于直径较小密封圈101通过密封圈抓片343的内抓圆弧面345抓取密封圈101的外表面。

如图5至图8所示,密封圈套装装置包括密封圈推动装置35和套杆抓取装置36,密封圈推动装置35固定在密封装配底板33上,且位于密封装配底板33的端部,密封圈推动装置35用于将密封圈从密封圈扩张套杆39上推到堵头102的密封槽中;套杆抓取装置36滑动安装在密封装配底板33上,且与密封圈推动装置35同轴线,套杆抓取装置36用于抓取密封圈扩张套杆39。

如图7和图8所示,密封圈推动装置35包括推动板351、推动块355和推动复位弹簧356;推动板351固定在密封装配底板33上,且位于密封装配底板33的端部,推动板351上设有推动孔352,推动孔352为通孔,推动孔352的直径大于密封圈扩张套杆39底部的直径;推动板351为矩形板,推动板351上设有两个推动槽353,推动槽353为t形槽,推动槽353为通槽,推动槽353对称设置在推动孔352轴线的两侧,推动槽353的两侧设有定位台354,定位台354位于推动孔352的一侧,即位于推动槽353与推动孔352相交的一端。推动槽353方便安装推动块355,定位台354使推动块355的滑动圆面位于推动孔352的中心线的一侧,避免推动块355挡在推动孔352的中心线上使密封圈扩张套杆39无法插入到推动孔352中。

推动块355为t形块,推动块355滑动安装在推动槽353内,推动块355上设有滑动圆弧面359,滑动圆弧面359正对着推动孔352。

推动块355设有套杆孔,套杆孔的直径大于弹簧套杆a357,弹簧套杆a357的一端滑动位于套杆孔中,弹簧套杆a357的另一端固定在弹簧固定板a358上,弹簧固定板a358固定在推动槽353的远离推动孔352的端部,推动复位弹簧356套在弹簧套杆a357上,推动复位弹簧356的一端压在推动块355上,另一端压在弹簧固定板a358上。

套杆抓取装置36包括手指气缸363和套杆夹爪361,套杆夹爪361上设有v形槽362,套杆夹爪361固定在手指气缸363上,v形槽362的中心线在推动孔352的轴线上;v形槽362方便夹紧密封圈扩张套杆39。

手指气缸363固定在滑动座a364上,滑动座a364上设有通孔,滑动座a364固定在滑块上,滑块滑动安装在直线导轨上,直线导轨固定密封装配底板33上;滑动座a364上装有升降弹簧366,升降弹簧366的另一端固定在弹簧固定板b365上,弹簧固定板b365固定在密封装配底板33上,弹簧固定板b365上装有弹簧套杆b,弹簧套杆b的另一端滑动插在滑动座a364的通孔中。

升降弹簧366使套杆夹爪361靠近推动板351的一侧,方便套杆夹爪361抓取密封圈扩张套杆39。

推动块355在推动复位弹簧356的作用下保持闭合,由于推动块355上设有滑动圆弧面359,两个推动块355闭合时中间留有孔,当推动板351向下压时密封圈扩张套杆39插入到孔中,并将推动块355向两侧推动,在推动复位弹簧356的作用下推动块355紧贴在密封圈扩张套杆39上,从而使密封圈101位于推动块355的端部,推动块355推动密封圈101向堵头102移动,当密封圈101移动到密封槽时,密封圈101在弹力的作用下卡到密封槽内。

抓取槽421方便从直径较大的密封圈101的内侧面抓取密封圈101。由于直径较大的密封圈101容易变形,如果采用从密封圈101的外侧面进行夹取,当夹起密封圈101后密封圈101容易变形而掉落,从密封圈101的内侧面向外扩张抓取密封圈101时密封圈101在弹力的作用下压紧在密封圈抓片343上,密封圈101不容易掉落。而直径较小的密封圈101不容易变形,因此可以通过从密封圈101的外侧面进行抓取,将密封圈101从密封圈固定柱43上抓起,由于密封圈固定柱43的直径较小,密封圈101有一定的变形空间,密封圈101不会因为变形而卡在密封圈固定柱43上。

如图10所示,集成板定位装置固定在密封装配架31的顶部,集成板定位装置包括集成板定位板441、集成板定位块442、集成板定位柱46、集成板升降板47、集成板升降气缸49、集成板定位套48和集成板定位架415;集成板定位架415固定在密封装配架31的顶部,集成板定位板441固定在集成板定位架415的顶部,集成板定位块442固定在集成板定位板441的四个角上;集成板定位柱46的顶部为锥形,集成板定位柱46固定集成板升降板47的两侧,集成板升降板47固定在集成板升降气缸49上,集成板升降气缸49固定在集成板定位架415的底部;集成板定位套48固定在集成板41的两侧,且与集成板定位柱46相对应。

集成板定位装置使密封圈101和堵头102位于固定位置,方便密封装配机械手臂32抓取密封圈101和套装密封圈。

当集成板41在密封装配机械手臂32或操作人员的移动下放置到集成板定位板441上时,集成板升降气缸49升起将集成板定位柱46插到集成板41两侧的集成板定位套48上,对集成板41进行导向,使集成板41顺利进入到集成板定位块442中。当密封装配机械手臂32或操作人员取走集成板41时,集成板升降气缸49缩回,集成板定位柱46脱离集成板定位套48,方便取走集成板41。

工作时,将密封圈101和堵头102放置到集成板41上,然后将集成板41放置到集成板定位装置上,密封装配机械手臂32转动密封装配底板33,使密封圈抓取装置34处于竖直状态,电动夹爪341的中心线在密封圈101的轴线上,密封装配机械手臂32带动密封圈抓手342下降,密封圈抓片343下降到抓取槽421中,密封圈抓手342向电动夹爪341的两侧移动,密封圈抓片343拉紧密封圈101,然后密封装配机械手臂32升起,密封圈101脱离密封圈固定台42上;密封装配机械手臂32带动密封圈抓取装置34移动到密封圈扩张套杆39的正上方,密封圈抓片343松开密封圈101,密封圈101套在密封圈扩张套杆39上;密封装配机械手臂32转动密封装配底板33,使密封圈套装装置处于竖直状态,并移动到密封圈扩张套杆39正上方,推动孔352的轴线与密封圈扩张套杆39的轴线重合,密封装配机械手臂32带动密封套装装置下降,密封圈扩张套杆39插到推动孔352中,继续下降时,推动块355推动密封圈101向密封圈扩张套杆39的底部移动,当移动到合适位置时,手指气缸363启动,套杆夹爪361将密封圈扩张套杆39的顶部夹紧在v形槽362中,然后密封装配机械手臂32带动密封圈扩张套杆39升起脱离套杆槽,并移动到集成板41上的堵头102的正上方,密封圈扩张套杆39的轴线与堵头102的轴线在重合,密封装配机械手臂32带动密封圈扩张套杆39移动到堵头102的顶部,并压紧在堵头102的顶部;密封装配机械手臂32带动推动板351竖直下降,推动块355将密封圈101推到堵头102的密封槽上,密封圈101在弹力的作用下套在密封槽上;密封装配机械手臂32带动密封圈套装装置升起,并移动到密封圈扩张套杆39的初始位置放下密封圈扩张套杆39。

其中,如图12至图16所示,堵头铆压装置5包括铆压机51、铆压头固定装置、空心杆54、铆压杆、堵头吸附装置、铆压定位装置、铆压机械手臂59、铆压抓手57和铆压工具架55;铆压头固定装置和堵头吸附装置均安装在铆压机51的铆压升降板511上,铆压头固定装置位于铆压升降板511的中心,堵头吸附装置位于铆压头固定装置的一侧,铆压升降板511安装在铆压机51的升降轴上,铆压升降板511的中心线与升降轴同轴线,铆压定位装置安装在铆压机51的铆压台面512上,铆压机械手臂59和铆压工具架55均位于铆压机51的一侧,铆压抓手57固定在铆压机械手臂59上;铆压头固定装置用于固定铆压杆或空心杆54;空心杆54安装在铆压头固定装置上,并与堵头吸附装置连接,空心杆54通过堵头吸附装置吸附铆压堵头103;铆压杆安装在铆压头固定装置上,铆压杆用于将铆压堵头103铆压在阀体100的堵头孔中;铆压工具架55用于放置空心杆54和铆压杆,铆压工具架55上还装有集成板定位装置;铆压定位装置用于阀体100移动,使阀体100的堵头孔与铆压头在同一轴线上;铆压抓手57用于抓取集成板41、空心杆54和铆压杆;铆压机械手臂59用于阀体100、铆压杆、集成板41和空心杆54移动到设定位置。

如图13和图14所示,铆压头固定装置包括铆压固定座531、铆压手指气缸532和铆压夹爪533;铆压固定座531固定在升降板的中心,铆压固定座531上设有铆压卡槽5311,铆压卡槽5311的一侧设有通孔a;铆压手指气缸532固定在铆压固定座531的一侧,铆压手指气缸532上装有铆压夹爪533,铆压夹爪533上设有圆弧形的铆压爪槽a534,铆压爪槽a534与铆压杆和空心杆54相匹配,铆压夹爪533的中心线与升降轴的轴线重合;空心杆54的底部设有堵头吸孔541,侧面设有连通孔542,空心杆54插在铆压爪槽a534中时通孔a与连通孔542在同一轴线上;堵头吸附装置包括堵头吸杆536、密封垫535、真空发生器和吸附移动气缸538,堵头吸杆536的端部设有吸气孔,吸气孔与安装在堵头吸杆536上的直通快插接头537相通,直通快插接头537与真空发生器连接,密封垫535固定在堵头吸杆536的端部,密封垫535上设通孔;堵头吸杆536安装在吸附移动气缸538上,堵头吸杆536活动插在通孔a中,吸附移动气缸538固定在升降板上。

铆压卡槽5311的两侧设有压杆台5312,空心杆54和铆压杆顶部的两侧设有铆压定位槽543,铆压定位槽543与压杆台5312相匹配,通孔a位于一侧的压杆台5312上,空心杆54上的连通孔542位于铆压定位槽543内;铆压工具架55上设有工具挂架551,工具挂架551上设有工具槽552,工具槽552与铆压卡槽5311一致,铆压杆和空心杆54均卡在工具槽552中。

铆压定位装置包括均固定在铆压台面512上的横向定位气缸523、横向电动缸521、纵向定位气缸524和纵向电动缸522;横向定位气缸523与横向电动缸521相对设置,横向定位气缸523和横向电动缸521分别位于阀体100相对的两侧;纵向定位气缸524与纵向电动缸522相对设置,纵向定位气缸524和纵向电动缸522分别位于阀体100另外两个相对的两侧。

纵向电动缸522和横向电动缸521上均装有压紧定位板,当纵向电动缸522和横向电动缸521均伸出到最大位置时,两个压紧定位板的端部接近,当不接触,两个压紧定位板相互垂直。

当阀体100放置到铆压台面512上时,纵向电动缸522和横向电动缸521依次启动,将压紧定位板移动到设定位置,然后横向定位气缸523和纵向定位气缸524启动,横向定位气缸523和纵向定位气缸524启动将阀体100压紧在横向电动缸521和纵向电动缸522的压紧定位板上,使阀体100的堵头孔的轴线与升降轴的轴线重合,并使阀体100的位置固定。当一个堵头孔铆压完成后,横向定位气缸523和纵向定位气缸524启动松开阀体100,纵向电动缸522和横向电动缸521依次启动,将压紧定位板移动到设定位置,然后横向定位气缸523和纵向定位气缸524启动,横向定位气缸523和纵向定位气缸524启动将阀体100压紧在横向电动缸521和纵向电动缸522的压紧定位板上,使阀体100的堵头孔的轴线与升降轴的轴线重合,并使阀体100的位置固定。

如图16所示,铆压抓手57包括集成板手指气缸576、集成板抓手574、压杆手指气缸571和压杆夹爪572;集成板手指气缸576和压杆手指气缸571均固定在连接板576上,连接板576固定在铆压机械手臂59上;集成板手指气缸576上装有集成板抓手574,集成板抓手574上设有集成板抓槽575,压杆手指气缸571上装有压杆夹爪572,压杆夹爪572上设有圆弧形的压杆槽573,压杆槽573与铆压杆和空心杆54相匹配;集成板抓槽575能够卡住集成板41,防止集成板抓手574抓取集成板41时集成板41倾斜。

堵头铆压装置5工作时,铆压机械手臂59带动压杆手指气缸571抓取空心杆54,并将空心杆54安装到铆压固定座531上,然后吸附移动气缸538将堵头吸杆536伸出,密封垫535压紧在空心杆54的连通孔542上,连通孔542与堵头吸杆536的吸气孔相通。

然后铆压机械手臂59上的夹料装置11夹住阀体100,铆压机械手臂59将阀体100移动到铆压定位装置上;

当阀体100放置到铆压台面512上时,纵向电动缸522和横向电动缸521依次启动,将压紧定位板移动到设定位置,然后横向定位气缸523和纵向定位气缸524启动,横向定位气缸523和纵向定位气缸524启动将阀体100压紧在横向电动缸521和纵向电动缸522的压紧定位板上,使阀体100的堵头孔的轴线与升降轴的轴线重合,并使阀体100的位置固定。当一个堵头孔铆压完成后,横向定位气缸523和纵向定位气缸524启动松开阀体100,纵向电动缸522和横向电动缸521依次启动,将压紧定位板移动到设定位置,然后横向定位气缸523和纵向定位气缸524启动,横向定位气缸523和纵向定位气缸524启动将阀体100压紧在横向电动缸521和纵向电动缸522的压紧定位板上,使阀体100的堵头孔的轴线与升降轴的轴线重合,并使阀体100的位置固定;

接着铆压机械手臂59带动集成板手指气缸576夹紧集成板41,并将集成板41移动到空心杆54的下方,使空心杆54的轴线与集成板上相应的铆压堵头103的轴线重合,然后铆压机械手臂59沿竖直方向向上提升集成板41,铆压堵头103接近空心杆54,同时真空发生器启动,空心杆54吸附住铆压堵头103,铆压机械手臂59将集成板41放回到工具台56上的集成板定位装置上;

铆压机51的升降轴下降,将铆压堵头103压到阀体100的堵头孔,然后升降轴上升,吸附移动气缸538将堵头吸杆536缩回,铆压机械手臂59带动压杆手指气缸571取下空心杆54,将空心杆54放置到铆压工具架55上,然后抓取相应的铆压杆,将铆压杆安装到铆压固定座531上,升降轴下降,铆压杆将铆压堵头103铆压在堵头孔中,完成铆压堵头103的铆压,最后铆压机械手臂59的夹料装置11将阀体100抓取到集成板41上,并位于阀体定位块45的矩形框中。

其中,如图17和图18所示,堵头拧紧装置6包括拧紧机械手臂65、拧紧抓手66、电动螺丝枪62、工具定位装置63、升降台61、拧紧升降气缸64、拧紧定位装置、拧紧杆69和拧紧工具架68;拧紧抓手66固定在拧紧机械手臂65上,拧紧抓手66用于抓取螺纹堵头102和拧紧杆69,拧紧机械手臂65固定在拧紧架612的顶部,拧紧机械手臂65用于螺纹堵头102和拧紧杆69移动到设定位置;电动螺丝枪62固定在升降台61上,升降台61通过直线导轨副固定在升降架611上,升降架611固定在拧紧架612的顶部,升降架611上装有拧紧升降气缸64,拧紧升降气缸64与升降台61连接;工具定位装置63固定在升降台61上,且位于电动螺丝枪62的下方,工具定位装置63用于固定拧紧杆69使拧紧杆69与电动螺丝枪62结合;拧紧杆69的一端设有连接柱,连接柱与电动螺丝枪62相匹配,拧紧杆69的另一端为工具端,工具端与螺纹堵头102的槽型相匹配;拧紧杆69放置在拧紧工具架68上,拧紧工具架68放置在拧紧架612的顶部;拧紧定位装置固定在拧紧架612的顶部,且位于电动螺丝枪62的下方,拧紧定位装置用于固定阀体100,并将阀体100移动到电动螺丝枪62的下方,使阀体100的堵头孔的轴线与电动螺丝枪62的轴线重合。

拧紧抓手66包括拧紧手指气缸661和拧紧夹爪662,拧紧手指气缸661固定在拧紧机械手臂65上,拧紧夹爪662固定在拧紧手指气缸661上,拧紧夹爪662上设有拧紧槽,拧紧槽为v形槽;工具定位装置63包括工具定位手指气缸631和工具定位夹爪632,工具定位夹爪632固定在工具定位手指气缸631上,工具定位夹爪632上设有圆弧形的工具定位槽633,工具定位槽633与拧紧杆69相匹配,工具定位槽633的中心线与电动螺丝枪62的轴线重合;拧紧定位装置包括横向直线模组671、纵向直线模组672、拧紧定位板674、拧紧定位气缸673和拧紧定位柱675;横向直线模组671固定在拧紧架612的顶部,纵向直线模组672固定在横向直线模组671的滑台上,纵向直线模组672的滑台上装有拧紧定位板674,拧紧定位板674上装有拧紧定位气缸673和拧紧定位柱675,拧紧气缸和拧紧定位柱675均设有两个,拧紧定位柱675和拧紧定位气缸673均分别相互垂直设置,拧紧定位气缸673和拧紧定位柱675夹紧阀体100。

拧紧架612的顶部装有集成板定位装置。

送料机械手臂10的夹料装置11抓取阀体100,送料机械手臂10将阀体100送到拧紧定位装置的拧紧定位板674上,然后拧紧气缸伸出将阀体100压紧在拧紧定位柱675上,横向直线模组671和纵向直线模组672启动,将阀体100移动到电动螺栓枪的下方,阀体100的堵头孔的轴线与电动螺丝枪62的轴线重合;然后拧紧机械手臂65抓取拧紧杆69,将拧紧杆69送到工具定位装置63的定位夹爪之间,拧紧手指气缸661启动夹紧拧紧杆69,然后电动螺栓枪启动,电动螺丝枪62将拧紧杆69固定在电动螺丝枪62的固定夹头上;拧紧机械手臂65带动拧紧抓手66抓取螺纹堵头102,并将螺纹堵头102移动到阀体100的堵头孔上,拧紧机械手臂65回到初始位置;拧紧升降气缸64启动,升降台61带动电动螺栓枪向下移动,拧紧杆69压紧在螺纹堵头102上,电动螺丝枪62通过拧紧杆69旋转螺纹堵头102,完成螺纹堵头102的安装。

进出料装置7包括出料装置和进料装置;出料装置包括无杆气缸71和出料板72,无杆气缸71固定在进出料架78的顶部,无杆气缸71的滑台上装有出料板72,出料板72的四个角上装有出料定位块73;进料装置包括进料直线模组74、进料板75和检验相机77;进料直线模组74固定在进出料架78的顶部,进料直线模组74的滑台上装有进料板75,进料板75的四个角装有进料定位块76,检验相机77固定在进料直线模组74的上方,检验相机77用于检测集成板41上的阀体100、密封圈101、铆压堵头103和螺纹堵头102。

进出料装置7安装在围栏的进出口处,一半位于围栏的外侧,另一半位于围栏的内侧。进出料架78的一侧装有中转板,中转板上装有中转定位块,中转板能放置两个集成板41。

工作时,将阀体100、密封圈101、铆压堵头103和螺纹堵头102放置到集成板41相应的位置上,阀体100的钢球孔放置好钢球。

然后将集成板41放置到进料板75上,进料直线模组74带动集成板41移动到检测相机77的下方,检测相机77对密封圈101、铆压堵头103和螺纹堵头102进行种类和数量确认,如果有错误的零件,进料直线模组74将集成板41退回,作业员手动更替零件;检测结果正确,送料机械手臂10带动机械抓手13抓起集成板41的抓取把手411。

送料机械手臂10的机械抓手13先抓取集成板41上的阀体100,并将阀体100放置到钢球铆压装置20上进行铆压,钢球铆压装置20在铆压时,送料机械手臂10抓取集成板41,并将集成板41送到密封装配架31顶部的集成板定位装置上,然后送料机械手臂10返回到钢球铆压装置20的一侧,依次将阀体100放置到不同的钢球铆压装置20上对阀体100上不同位置的钢球进行铆压,密封圈自动装配装置3在钢球铆压装置20工作的同时进行密封圈101的套装,当密封圈101套装完成后,送料机械手臂10将密封圈自动装配装置3上的集成板41移动到堵头铆压装置5的铆压工具架55上的集成板定位装置上;

钢球铆压完成后,送料机械手臂10将阀体100移动到位于堵头铆压装置5的集成板41上,然后进行铆压堵头103的铆压;

铆压堵头103铆压完成后送料机械手臂10的夹料装置11抓取工具台56上的集成板41,将集成板41移动到堵头拧紧装置6的拧紧架612顶部的集成板定位装置上,送料机械手臂10的夹料装置11抓取阀体100,送料机械手臂10将阀体100送到拧紧定位装置的拧紧定位板674上,然后拧紧气缸伸出将阀体100压紧在拧紧定位柱675上,横向直线模组671和纵向直线模组672启动,将阀体100移动到电动螺丝枪62的下方,阀体100的堵头孔的轴线与电动螺丝枪62的轴线重合;

然后拧紧机械手臂65抓取拧紧杆69,将拧紧杆69送到工具定位装置63的工具定位夹爪632上,拧紧手指气缸661启动夹紧拧紧杆69,然后电动螺丝枪62启动,电动螺丝枪62将拧紧杆69固定在电动螺丝枪62的固定夹头上;

拧紧机械手臂65带动拧紧抓手66抓取螺纹堵头102,并将螺纹堵头102移动到阀体100的堵头孔上,拧紧机械手臂65回到初始位置;拧紧升降气缸64启动,升降台61带动电动螺丝枪62向下移动,拧紧杆69压紧在螺纹堵头102上,电动螺丝枪62通过拧紧杆69旋转螺纹堵头102,完成螺纹堵头102的安装,送料机械手臂10的夹料装置11抓取阀体100,送料机械手臂10将阀体100放置到集成板41上;

最后送料机械手臂10的加料装置抓取集成板41,将集成板41移动到出料板72上,出料板72带动集成板41移出围栏。

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