一种球阀自动组装及检测一体化装置的制作方法

本发明涉及组装以及检测设备技术领域，具体涉及一种球阀自动组装及检测一体化装置。

背景技术：

球阀是工业生产设备中不可或缺的重要部件，球阀在投入使用前先要进行阀体和阀盖的组装，进一步还要对组装后的球阀进行密封性检测，才能将球阀投入使用。多数企业都是采用人工组装球阀的，即使是熟练的工人，在开始装配时，速度较快，但随着时间的推移，装配速度会下降，整体速度较慢，装配效率低。而且在一个大的球阀企业中，一年中球阀的产量一般都较大，就需要招收大量的装配工人来组装球阀，大量的劳动力就需要大量的劳动力成本，经济效益不高，而且目前企业都存在招工难的问题，有时候招不到足够多的工人进行组装生产，导致产品加工延期。此外，目前对球阀的密封性检测大部分为半机械化检测操作，操作者需要将气管连接球阀的进口，然而将球阀浸入水中，再进行通气试验，查看是否有漏气现象。由于夹紧球阀的一组夹紧装置只能适用一种规格的球阀，不同规格的球阀检测需要更换不同的夹紧装置，不仅操作繁琐，而且也会影响密封性检测的精准性。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供了一种球阀自动组装及检测一体化装置，其能够对球阀阀体和阀盖进行自动组装，避免了人工组装的低效，组装后的球阀进入密封检测设备，密封检测设备能够满足不同型号球阀的密封性检测，并对检测后的球阀进行风干操作，确保球阀干燥、不受腐蚀。

本发明的技术解决措施如下：

一种球阀自动组装及检测一体化装置，其包括组装设备、密封检测设备以及总控制器，组装设备和密封检测设备相邻设置，组装设备具有组装控制器，密封检测设备具有密封检测控制器，组装控制器和密封检测控制器均与总控制器电连接。

其中，组装设备包括组装机架，组装机架具有入口端和出口端，其中出口端与密封检测设备衔接，组装机架的入口端安装有送料机器人，组装机架的出口端安装有出料机器人；组装机架的下部安装有阀体存料架，组装机架的上部安装有组装组件以及阀盖存料架，组装组件包括工装圆盘以及依次位于工装圆盘外侧的上盖机构、压合机构以及旋合机构。

密封检测设备包括检测机构和缓冲风干机构，其中，检测机构包括底座，底座的上部固定安装有框架，框架的上端设置有水平滑轨，水平滑轨的上端滑动设置有取料机械手；框架的中部固定安装有检测台，检测台上设置有检测组件以及旋转倒水机构；取料机械手将出料机器人送来的球阀逐个送入检测组件、旋转倒水机构或缓冲风干机构；其中，检测组件包括位于底座侧面的储水箱，储水箱上连接有出水管，出水管上依次设置有加压泵和压力计，出水管的出口端连接有高压水管；检测组件还包括位于底座内的回水箱，回水箱上连接有回水管，其中，高压水管与第一检测端头连接，回水管与第二检测端头连接；检测组件还包括与检测台固定连接的支撑座，支撑座的上端两侧分别固定安装有第一固定板和第二固定板，第一固定板上固定安装有第一座体，第二固定板上固定安装有第二座体，第一座体和第二座体之间通过定位杆固定连接；其中，第一检测端头固定安装在第二座体上，第一座体的外侧固定安装有水平气缸，第二检测端头安装在水平气缸的活塞杆前端；支撑座的上部还设置有球阀卡座。

支撑座上固定安装有两根滑杆，滑杆与水平气缸的伸缩方向平行，滑杆上滑动设置有活动板，球阀卡座固定安装在活动板上；活动板上安装有压杆，支撑座上设置有压力传感器，压杆与压力传感器的位置正对设置，压力传感器与密封检测控制器电连接。

框架上还设有与密封检测控制器电连接的报警器，压力传感器检测到的压力值大于设定的阈值时，报警器报警。

旋转倒水机构包括倒水基座，倒水基座的上端两侧分别固定安装有第一支撑架和第二支撑架，第一支撑架和第二支撑架之间转动设置有凵字型摇座；凵字型摇座的上部固定设置有球阀支撑部，凵字型摇座的下部设置有接水槽；第一支撑架的外侧固定安装有摇摆电机，摇摆电机的输出轴与凵字型摇座的一端固定相接，第一支撑架的外侧固定安装有夹紧气缸，夹紧气缸的活塞杆穿过凵字型摇座的另一端且末端固定连接有夹紧板。

球阀支撑部包括固定安装在凵字型摇座中部的第一支撑副和第二支撑副，其中，第二支撑副靠近夹紧板设置；第一支撑副包括两个相对设置的第一托块以及位于两个第一托块外侧的挡板；第二支撑副包括两个相对设置的第二托块，夹紧板位于两个第二托块的外侧；第一托块和第二托块上均设置有曲面部。

缓冲风干机构包括分别位于框架两侧面的第一支架和第二支架，第一支架和第二支架的上端架设有循环输送组件，循环输送组件恰好穿过检测台并与旋转倒水机构相邻近；循环输送组件包括分别固定安装在第一支架和第二支架上端的两个驱动齿轮，两个驱动齿轮上套设有传动板链，传动板链上设置有多个工装治具，待风干的球阀被放置在工装治具上运行；循环输送组件上设置有第一风道和第二风道。

循环输送组件的外侧设置有限位外围，驱动齿轮的外圆周上设置有多个啮合槽，传动板链靠近驱动齿轮的内侧设置有与啮合槽相匹配的凸起。

框架的上端还固定安装有驱动丝杠机构，驱动丝杠机构包括驱动电机以及与驱动电机输出轴固定相接的丝杠，丝杠与水平滑轨平行设置，且丝杠与取料机械手螺纹连接。

框架的上部安装有密封检测控制器，加压泵、压力计、取料机械手、驱动丝杠机构、检测组件、旋转倒水机构以及缓冲风干机构均与密封检测控制器电连接。

取料机械手包括滑动板，滑动板的下部设置有与水平滑轨滑动连接的卡块，滑动板的上端固定安装有移料气缸，移料气缸的活塞杆与安装架固定连接，安装架的下端固定连接有双向油缸，双向油缸水平设置且两端的活塞杆上固定连接有取料夹手。

安装架的上部固定安装有导向杆，导向杆穿过滑动板上端的导套。

工装圆盘包括固定安装在工作台上的旋转电机，旋转电机的输出轴与减速器的输入轴固定连接，减速器的输出轴朝上设置，且其上端固定连接有旋转轴，旋转轴上转动连接转盘，转盘的外圈上设置有多个阀体托座和多个阀盖托座，阀盖托座和阀体托座间隔设置。

上盖机构包括固定安装在工作台上的两个立板，两个立板之间固定安装有滑轨安装板，滑轨安装板上固定有升降滑轨，升降滑轨上滑动设置有升降座，升降座的下部固定连接有双向气缸，双向气缸水平设置，其两侧的活塞杆上分别固定连接有一个阀盖夹手；滑轨安装板的最上端固定连接有升降气缸，升降气缸的活塞杆与升降座固定连接；进一步，滑轨安装板的下端设置有l型限位块，l型限位块上固定有接近传感器，接近传感器以及升降气缸均与组装控制器电连接。

阀盖夹手上设置有电磁铁，电磁铁受控接通电源或者与电源断开。

压合机构包括固定安装在工作台上的压合基座，压合基座的最上端固定连接有压合气缸，压合气缸的活塞杆穿过压合基座的上端面板并通过连接件与压合块可拆卸连接；压合基座的上端面板上设置有导向套筒，引导杆穿过导向套筒且引导杆的下端与连接件固定连接。

压合块为硬度小于阀盖硬度的材料制作而成，材料为橡胶、塑料或聚乙烯中的一种。

旋合机构包括固定安装在工作台上的旋合基座，旋合基座的上端固定安装有推杆安装板，推杆安装板的上端固定安装有电动推杆，电动推杆的下端与旋合机头固定连接；旋合机头包括上板、下板，上板和下板之间通过多个连接杆固定连接，上板的上端中部固定安装有多个旋合电机，旋合电机的输出轴穿过上板并向下延伸通过万向接头与旋合刀具连接。

上板和下板之间还固定连接有侧板，侧板上设置有滑块，滑块滑动设置在旋合基座侧面设置的竖直滑轨上。

组装机架包括下部机架以及固定连接在下部机架上部的上部机架，上部机架和下部机架之间固定连接有水平设置的工作台。

其中，阀体存料架包括多层倾斜设置的存料板，存料板的两侧分别与下部机架固定连接，且存料板靠近送料机器人的一端处于低位，存料板远离送料机器人的一端处于高位，多个阀体存放在存料板上。

上部机架的上端设置有计数器和警示灯，计数器通过计数器安装架与上部机架固定连接，计数器与警示灯均与组装控制器电连接，组装控制器内预存有设定数值，计数器的计数值大于等于设定数值时，警示灯闪烁，提醒工作人员进行手动复核。

进一步，计数器的下方设置有手动复核机构，手动复核机构包括固定在计数器安装架侧面的两个绕线轮，绕线轮上缠绕有拉线，拉线的下端连接有第一电动螺丝刀和第二电动螺丝刀。

工装圆盘、上盖机构、压合机构以及旋合机构均安装在工作台上，其中工装圆盘位于工作台的中心位置。

上部机架的入口端两侧分别固定设置有托架，阀盖存料架可拆卸安装在托架上。

下部机架的侧面还设置有维修工具箱，维修工具箱通过螺栓与下部机架固定连接。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种球阀自动组装及检测一体化装置，其能够对球阀阀体和阀盖进行自动组装，避免了人工组装的低效，组装后的球阀进入密封检测设备，密封检测设备能够满足不同型号球阀的密封性检测，并对检测后的球阀进行风干操作，确保球阀干燥、不受腐蚀；由于循环输送组件为环形设置，能够同时容纳多个工装治具，并且使球阀多次经过两个风道，保证干燥彻底，且还具有缓冲的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为组装设备的结构示意图；

图3为组装设备的侧视图；

图4为组装组件的结构示意图；

图5为工装圆盘的结构示意图；

图6为工装圆盘的侧视图；

图7为上盖机构的结构示意图；

图8为压合机构的结构示意图；

图9为旋合机构结构示意图；

图10为手动复核机构的结构示意图；

图11为密封检测设备的结构示意图；

图12为密封检测设备另一视角的结构示意图；

图13为取料机械手的结构示意图；

图14为检测组件的结构示意图；

图15为球阀卡座的结构示意图；

图16为旋转倒水机构的结构示意图；

图17为旋转倒水机构另一视角的结构示意图；

图18为缓冲风干机构的结构示意图；

图19为循环输送组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做出详细的说明。

如图1-19所示，一种球阀自动组装及检测一体化装置，其包括组装设备1、密封检测设备2以及总控制器(图中未示出)，组装设备1和密封检测设备2相邻设置，组装设备1具有组装控制器110，密封检测设备2具有密封检测控制器21，组装控制器110和密封检测控制器21均与总控制器电连接。

其中，组装设备包括组装机架，组装机架具有入口端和出口端，其中出口端与密封检测设备2衔接，组装机架的入口端安装有送料机器人(图中未示出)，组装机架的出口端安装有出料机器人(图中未示出)；组装机架的下部安装有阀体存料架105，组装机架的上部安装有组装组件以及阀盖存料架104，组装组件包括工装圆盘13以及依次位于工装圆盘13外侧的上盖机构14、压合机构15以及旋合机构16。

密封检测设备2包括检测机构和缓冲风干机构，其中，检测机构包括底座200，底座200的上部固定安装有框架201，框架201的上端设置有水平滑轨204，水平滑轨204的上端滑动设置有取料机械手22；框架201的中部固定安装有检测台，检测台上设置有检测组件25以及旋转倒水机构26；取料机械手22将出料机器人送来的球阀3逐个送入检测组件25、旋转倒水机构26或缓冲风干机构；其中，检测组件包括位于底座200侧面的储水箱240，储水箱240上连接有出水管244，出水管244上依次设置有加压泵241和压力计242，出水管224的出口端连接有高压水管243；检测组件还包括位于底座200内的回水箱246，回水箱246上连接有回水管245，其中，高压水管243与第一检测端头253连接，回水管245与第二检测端头252连接；检测组件还包括与检测台固定连接的支撑座250，支撑座250的上端两侧分别固定安装有第一固定板501和第二固定板502，第一固定板501上固定安装有第一座体503，第二固定板502上固定安装有第二座体504，第一座体503和第二座体504之间通过定位杆505固定连接；其中，第一检测端头253固定安装在第二座体504上，第一座体503的外侧固定安装有水平气缸251，第二检测端头252安装在水平气缸251的活塞杆前端；支撑座250的上部还设置有球阀卡座254。

支撑座250上固定安装有两根滑杆506，滑杆506与水平气缸251的伸缩方向平行，滑杆506上滑动设置有活动板507，球阀卡座254固定安装在活动板507上；活动板507上安装有压杆，支撑座250上设置有压力传感器255，压杆与压力传感器255的位置正对设置，压力传感器255与密封检测控制器21电连接。

框架201上还设有与密封检测控制器21电连接的报警器211，压力传感器255检测到的压力值大于设定的阈值时，报警器211报警。

旋转倒水机构26包括倒水基座260，倒水基座260的上端两侧分别固定安装有第一支撑架601和第二支撑架602，第一支撑架601和第二支撑架601之间转动设置有凵字型摇座261；凵字型摇座261的上部固定设置有球阀支撑部，凵字型摇座261的下部设置有接水槽603；第一支撑架602的外侧固定安装有摇摆电机263，摇摆电机263的输出轴与凵字型摇座261的一端固定相接，第一支撑架601的外侧固定安装有夹紧气缸262，夹紧气缸262的活塞杆穿过凵字型摇座261的另一端且末端固定连接有夹紧板620。

球阀支撑部包括固定安装在凵字型摇座261中部的第一支撑副265和第二支撑副264，其中，第二支撑副264靠近夹紧板620设置；第一支撑副265包括两个相对设置的第一托块652以及位于两个第一托块652外侧的挡板651；第二支撑副264包括两个相对设置的第二托块641，夹紧板620位于两个第二托块的外侧；第一托块652和第二托块641上均设置有曲面部642。

缓冲风干机构包括分别位于框架201两侧面的第一支架202和第二支架203，第一支架202和第二支架203的上端架设有循环输送组件23，循环输送组件恰好穿过检测台并与旋转倒水机构26相邻近；循环输送组件包括分别固定安装在第一支架202和第二支架203上端的两个驱动齿轮234，两个驱动齿轮234上套设有传动板链233，传动板链233上设置有多个工装治具235，待风干的球阀3被放置在工装治具235上运行；循环输送组件上设置有第一风道231和第二风道232。

循环输送组件的外侧设置有限位外围230，驱动齿轮234的外圆周上设置有多个啮合槽340，传动板链233靠近驱动齿轮234的内侧设置有与啮合槽340相匹配的凸起330。

框架201的上端还固定安装有驱动丝杠机构205，驱动丝杠机构205包括驱动电机以及与驱动电机输出轴固定相接的丝杠，丝杠与水平滑轨204平行设置，且丝杠与取料机械手22螺纹连接。

框架201的上部安装有密封检测控制器21，加压泵241、压力计242、取料机械手22、驱动丝杠机构205、检测组件25、旋转倒水机构26以及缓冲风干机构均与密封检测控制器21电连接。

取料机械手22包括滑动板220，滑动板220的下部设置有与水平滑轨204滑动连接的卡块221，滑动板220的上端固定安装有移料气缸223，移料气缸223的活塞杆与安装架225固定连接，安装架225的下端固定连接有双向油缸226，双向油缸226水平设置且两端的活塞杆上固定连接有取料夹手227。

安装架225的上部固定安装有导向杆224，导向杆224穿过滑动板220上端的导套222。

工装圆盘13包括固定安装在工作台106上的旋转电机133，旋转电机133的输出轴与减速器134的输入轴固定连接，减速器134的输出轴朝上设置，且其上端固定连接有旋转轴，旋转轴上转动连接转盘130，转盘130的外圈上设置有多个阀体托座131和多个阀盖托座132，阀盖托座132和阀体托座131间隔设置。

上盖机构14包括固定安装在工作台106上的两个立板140，两个立板140之间固定安装有滑轨安装板，滑轨安装板上固定有升降滑轨141，升降滑轨141上滑动设置有升降座143，升降座143的下部固定连接有双向气缸144，双向气缸144水平设置，其两侧的活塞杆上分别固定连接有一个阀盖夹手145；滑轨安装板的最上端固定连接有升降气缸142，升降气缸142的活塞杆与升降座143固定连接；进一步，滑轨安装板的下端设置有l型限位块146，l型限位块146上固定有接近传感器147，接近传感器147以及升降气缸142均与组装控制器电连接。

阀盖夹手145上设置有电磁铁，电磁铁受控接通电源或者与电源断开。

压合机构15包括固定安装在工作台106上的压合基座150，压合基座150的最上端固定连接有压合气缸152，压合气缸152的活塞杆穿过压合基座150的上端面板并通过连接件153与压合块155可拆卸连接；压合基座150的上端面板上设置有导向套筒151，引导杆154穿过导向套筒151且引导杆154的下端与连接件153固定连接。

压合块155为硬度小于阀盖硬度的材料制作而成，材料为橡胶、塑料或聚乙烯中的一种。

旋合机构16包括固定安装在工作台106上的旋合基座160，旋合基座160的上端固定安装有推杆安装板162，推杆安装板162的上端固定安装有电动推杆163，电动推杆163的下端与旋合机头固定连接；旋合机头包括上板164、下板165，上板164和下板165之间通过多个连接杆166固定连接，上板164的上端中部固定安装有多个旋合电机167，旋合电机167的输出轴穿过上板164并向下延伸通过万向接头168与旋合刀具169连接。

上板164和下板165之间还固定连接有侧板(图中未示出)，侧板上设置有滑块，滑块滑动设置在旋合基座160侧面设置的竖直滑轨161上。

组装机架包括下部机架101以及固定连接在下部机架101上部的上部机架102，上部机架102和下部机架101之间固定连接有水平设置的工作台106。

其中，阀体存料架105包括多层倾斜设置的存料板，存料板的两侧分别与下部机架101固定连接，且存料板靠近送料机器人的一端处于低位，存料板远离送料机器人的一端处于高位，多个阀体存放在存料板上。

上部机架102的上端设置有计数器12和警示灯111，计数器12通过计数器安装架120与上部机架102固定连接，计数器12与警示灯111均与组装控制器110电连接，组装控制器110内预存有设定数值，计数器12的计数值大于等于设定数值时，警示灯111闪烁，提醒工作人员进行手动复核。

进一步，计数器12的下方设置有手动复核机构，手动复核机构包括固定在计数器安装架120侧面的两个绕线轮121，绕线轮121上缠绕有拉线，拉线的下端连接有第一电动螺丝刀122和第二电动螺丝刀123。

工装圆盘13、上盖机构14、压合机构15以及旋合机构16均安装在工作台106上，其中工装圆盘13位于工作台106的中心位置。

上部机架102的入口端两侧分别固定设置有托架103，阀盖存料架104可拆卸安装在托架103上。

下部机架101的侧面还设置有维修工具箱107，维修工具箱107通过螺栓与下部机架101固定连接。

在进行球阀生产时，先进行组装操作，送料机器人将阀体和阀盖分别放置在阀体托座和阀盖托座上，工装圆盘在旋转电机的驱动下旋转，使得阀盖和阀体依次经过上盖机构、压合机构以及旋合机构，上盖机构将阀盖夹住并放置在阀体上部，并通过压合机构进行初步压紧，压紧后的球阀经过旋合机构，旋合机构对阀盖和阀体之间的紧固螺栓进行旋合使其固定成为一体；继而，送料机器人将旋合紧的球阀送入密封检测设备。在密封检测设备中，取料机械手将球阀先放置在检测组件中，储水箱内的水在加压泵的作用下流向第一检测端头，并从第二检测端头流出，从回水管流水回水箱中，在该过程中，检查阀体外部是否漏水；检测完成的球阀被放置在旋转倒水机构上，旋转倒水机构将阀体内的残留水倒出，进而被已送至缓冲风干机构上，球阀在工装治具的带动下循环运行，逐一经过第一风道和第二风道，并被干燥；由于循环输送组件为环形设置，能够同时容纳多个工装治具，并且使球阀多次经过两个风道，保证干燥彻底，且还具有缓冲的效果。

所述实施例用以例示性说明本发明，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对所述实施例进行修改，因此本发明的权利保护范围，应如本发明的权利要求所列。