一种铜阀芯自动化装配线的制作方法

本实用新型涉及一种自动化设备，更具体地说它涉及一种铜阀芯自动化装配线。

背景技术：

铜阀芯是水阀的核心部件，其内部零部件较多，需要一一组装后才能进行使用。

例如图1和图2所示的一种铜阀芯1，通常包括铜壳11、芯杆121、小瓷片13、大瓷片14以及密封盖16，同时为了提升铜阀芯1的密封效果，在芯杆121上需要套上手垫122以及两小O圈123，在铜壳11上需要套上大O圈15。装配时需要在芯杆121上将手垫122以及两小O圈123进行组装，组装后形成芯杆组件12，之后将组装好的芯杆组件12放入铜壳11内，并依次放入小瓷片13与大瓷片14，接着在铜壳11外部套上大O圈15，并将密封盖16插接于铜壳11底部，密封盖16与其过盈配合，从而完成铜阀芯1的装配。整个部件较为简单，但是安装较为繁琐，现有的装配通常是人工进行组装，整体的生产效率较低。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种铜阀芯自动化装配线，能够自动组装铜阀芯，具有提高其生产效率的效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种铜阀芯自动化装配线，包括机架、设置于机架上的芯杆组件装配线以及总装配线，所述芯杆组件装配线与总装配线设置于同一直线上，所述芯杆组件装配线包括设置于机架上的第一输送机构、沿第一输送机构输送方向依次设置的芯杆进料机构、手垫进料机构、以及两小O圈进料机构，所述第一输送机构上设置有多个用于夹持芯杆的第一夹座，所述芯杆进料机构将芯杆送入第一夹座上，所述手垫进料机构以及两小O圈进料机构依次对输送至相应机构上的芯杆进行手垫、以及两小O圈的装配并组成芯杆组件，所述芯杆组件装配线与总装配线之间设置有用于将芯杆组件输送至总装配线处的输送线，所述输送线设置于芯杆组件装配线与总装配线的一侧上，所述第一输送机构的出料端上设置有用于将第一输送机构上的芯杆组件夹起并放入输送线上的第一机械手，所述总装配线包括第二输送机构、沿第二输送机构输送方向依次设置的铜壳进料机构、芯杆组件进料机构、小瓷片进料机构、大瓷片进料机构、大O圈进料机构以及密封盖进料机构，所述第二输送机构上设置有多个用于夹持铜壳的第二夹座，所述铜壳进料机构将铜壳送入第二夹座上，所述芯杆组件进料机构设置于输送线的出料端处，所述芯杆组件进料机构、小瓷片进料机构、大瓷片进料机构、大O圈进料机构以及密封盖进料机构依次对输送至相应机构上的铜壳进行芯杆组件、小瓷片、大瓷片、大O圈以及密封盖进行装配并组成铜阀芯，所述第二输送机构的出料端上设置有用于将装配好的铜阀芯送出的出料机构。

如此设置，通过设置在机架上的芯杆组件装配线，使得芯杆组件依次由芯杆进料机构、手垫进料机构、以及两小O圈进料机构进行装配成型，装配时芯杆进料机构先将芯杆放入第一输送机构的第一夹座上，放入后第一输送机构将其传送至手垫进料机构处，通过手垫机构在芯杆上装配好手垫之后输送至小O圈进料机构，小O圈进料机构将小O圈套于芯杆后输送至下一小O圈进料机构进行下一层的小O圈装配，装配完毕后即组成芯杆组件。之后通过第一机械手将芯杆组件从第一输送机构上夹出并放入输送线上，并随着输送线进入输送线出料端等候，此时铜壳进料机构将铜壳放入第二输送机构的第二夹座上，在第二输送机构将铜壳输送至芯杆组件进料机构处时，芯杆组件进料机构将芯杆组件从输送线的出料端取出并装配于铜壳上，随后依次传送至小瓷片进料机构、大瓷片进料机构、大O圈进料机构以及密封盖进料机构进行芯杆组件、小瓷片、大瓷片、大O圈以及密封盖的装配并组成铜阀芯，完成自动化装配的过程，最后通过出料机构将铜阀芯送出收集即可，整个装配线均自动化控制，能够自动组装铜阀芯，减少人工成本，有效提高其生产效率。

进一步设置：所述第一输送机构与第二输送机构均设置为链条等距输送机构，所述链条等距输送机构包括设置于机架上的输送架、设置于输送架两端的定位座、转动于定位座上的传动辊、设置于两传动辊上的链条传送带以及用于驱动链条传送带的伺服电机，所述伺服电机设置于其中一定位座的一侧，且伺服电机的转动轴与传动辊固定连接，两所述传动辊上均固定设置有与链条传送带啮合的齿轮，所述第一夹座或第二夹座固定设置与链条传送带上。

如此设置，通过将第一输送机构与第二输送机构均采用链条等距输送机构设置，使得在输送过程能够等距输送与停顿，以适应于各个零部件的进料机构进行装配，提高装配精度。通过伺服电机驱动定位座上的传动辊进行转动，从而带动齿轮转动，使得与齿轮啮合的链条传送带进行转动，从而使得第一夹座或第二夹座随着链条传送带的转动进行移动，每移动至需要装配的位置时，伺服电机即停止运转，使得链条传送带不再移动，便于进行装配，提高装配精度。

进一步设置：所述输送架内部两侧的顶部上相对设置有两限位架，两所述限位架相对的表面上均开设有用于限制第一夹座或第二夹座在垂直于输送方向上位移的限位槽。

如此设置，通过设置的限位架，使得限位架上的限位槽提供第一夹座或第二夹座在链条传送带上移动过程中的导向作用，并且防止第一夹座或第二夹座在垂直于输送方向上位移，在装配过程中更为稳定，实现提高装配精度的效果。

进一步设置：还包括一气密性测试机构，所述气密性测试机构设置于出料机构的出料处。

如此设置，通过设置的气密性测试机构，使得装配好的铜阀芯通过出料机构上送入气密性测试机构进行测试，以判定是否为良品，从而对良品与不良品进行分别收料。

进一步设置：所述气密性测试机构包括设置于机架靠近总装配线一侧的机座、设置于机座上的转盘、第二机械手、充气测试系统以及第三机械手，所述转盘通过分割器带动其转动，且在所述转盘上依次设置四个工位，单个所述工位上设置有多个安装座，所述第二机械手、充气测试系统以及第三机械手围绕所述转盘的不同工位的一侧依次设置，所述第二机械手将铜阀芯从出料机构上夹持并放入工位上，并将单个工位上的多个安装座装满，所述充气测试系统对转动至充气测试系统位置上的工位的铜阀芯进行充气保压，保压后对于良品与不良品分别记录于系统中，所述机座靠近第三机械手的一侧上设置有良品储料桶与不良品储料桶，所述第三机械手将测试后并转动至第三机械手位置的工位上的铜阀芯根据系统反馈分别从安装座上取出良品与不良品，并分别装入良品储料桶与不良品储料桶内。

如此设置，通过设置在机座上的转盘，使得第二机械手将铜阀芯从出料机构上夹出并放入工位上，并且将单个工位上的多个安装座装满，装满之后分割器带动转盘转动至充气测试系统中，通过充气测试系统对铜阀芯进行充气保压，等待一段时间后判定是否为良品，并将良品与不良品纪律于系统中，接着通过第三机械手将多个安装座上的良品与不良品逐一取出，并分别对应放入良品储料桶与不良品储料桶内，从而实现对铜阀芯的气密性测试，并对良品与不良品分别收集的效果。

进一步设置：所述出料机构包括设置于第二输送机构出料端与转盘的上料工位之间的输送皮带以及用于将铜阀芯从第二输送机构上夹起放入输送皮带上的第四机械手，所述输送皮带的出料端处设置有用于防止铜阀芯掉落的固定座，所述第二机械手将铜阀芯从固定座取出后放入转盘的工位上。

如此设置，通过设置的第四机械手，将铜阀芯从第二输送机构的出料端夹出并放入输送皮带上，随着输送皮带的传送将铜阀芯传送至固定座上，之后通过第二机械手将铜阀芯从固定座取出后放入转盘的工位上，实现自动化出料并送至气密性测试机构内测试的目的。

进一步设置：所述小瓷片进料机构与大瓷片进料机构之间设置有用于给铜阀芯内部涂油的点油机。

如此设置，通过设置的点油机，使得在总装配线上装配铜阀芯的过程中，点油机对装配好芯杆组件与小瓷片的铜壳涂上润滑油，之后再装配大瓷片，从而使得铜阀芯内部具有润滑油，在切换铜阀芯启闭时更为流畅便捷。

进一步设置：所述芯杆进料机构包括芯杆震动盘以及芯杆装配机械手，所述手垫进料机构包括手垫震动盘、手垫上料机械手以及手垫装配机械手，两所述小O圈进料机构均包括小O圈震动盘以及小O圈装配机械手，所述铜壳送料机构包括铜壳震动盘以及用于将铜壳从铜壳震动盘出料端放入第二夹座上的铜壳上料机械手，所述芯杆组件进料机构包括设置于输送线出料端处的限位座以及用于将限位座内的芯杆组件取出并装配于铜壳上的芯杆组件装配机械手，所述小瓷片进料机构包括小瓷片震动盘、小瓷片装配机械手以及小瓷片下压气缸，所述大瓷片进料机构包括大瓷片震动盘以及大瓷片装配机械手，所述大O圈进料机构包括大O圈震动盘以及大O圈装配机械手，所述密封盖进料机构包括密封盖震动盘以及密封盖装配机械手。

如此设置，通过采用震动盘上料，能够对零部件进行定向排序送料，其中芯杆组件进料机构中利用限位座对输送线上出料端的芯杆组件进行定位，从而利用各个机械手对各个零部件进行夹起并进行装配，小瓷片下压气缸能够在小瓷片装入铜壳内将小瓷片下压，便于下一步的零件装配，整个过程自动化程度高，有效提高装配效率。

进一步设置：所述芯杆组件装配线、总装配线以及气密检测机构采用三个独立控制系统进行操作，三个所述控制系统之间互相配合联动进行控制，且三个所述控制系统也可拆分成独立系统进行使用。

如此设置，通过三套控制系统进行控制设备，在使用时三个控制系统互相配合共同对设备进行控制，也可单独启动其中一个控制系统进行对应装配线或者检测机构进行单独控制，提高操作可选性程度。

进一步设置：所述输送线的底部设置有直振器。

如此设置，通过采用直振器送料，能够对放入输送线上的芯杆组件进行定向排序送料，从而便于在铜壳上装配芯杆组件，提高装配精度。

通过采用上述技术方案，本实用新型相对现有技术相比，具有以下优点：

1、铜阀芯自动化装配线能够自动并且有序进行送料、上料以及装配动作，取代人工组装，具有提高其生产效率的效果；

2、通过设置的气密性测试机构，能够对组装好的铜阀芯自动化进行气密性测试，并分别对良品与不良品进行出料，整个过程自动化进行，有效提高其生产效率。

附图说明

图1是铜阀芯的整体结构示意图；

图2是铜阀芯的爆炸示意图；

图3是铜阀芯自动化装配线的整体结构示意图；

图4是芯杆组件装配线的结构示意图；

图5是总装配线的结构示意图；

图6是链条等间距输送机构的结构示意图；

图7是图3中A处放大示意图。

图中：1、铜阀芯；11、铜壳；12、芯杆组件；121、芯杆；122、手垫；123、小O圈；13、小瓷片；14、大瓷片；15、大O圈；16、密封盖；2、机架；3、芯杆组件装配线；31、第一输送机构；311、第一夹座；32、芯杆进料机构；321、芯杆震动盘；322、芯杆装配机械手；33、手垫进料机构；331、手垫震动盘；332、手垫上料机械手；333、手垫装配机械手；34、小O圈进料机构；341、小O圈震动盘；342、小O圈装配机械手；4、总装配线；41、第二输送机构；411、第二夹座；42、铜壳进料机构；421、铜壳震动盘；422、铜壳上料机械手；43、芯杆组件进料机构；431、限位座；432、芯杆组件装配机械手；44、小瓷片进料机构；441、小瓷片震动盘；442、小瓷片装配机械手；443、小瓷片下压气缸；45、大瓷片进料机构；451、大瓷片震动盘；452、大瓷片装配机械手；46、大O圈进料机构；461、大O圈震动盘；462、大O圈装配机械手；47、密封盖进料机构；471、密封盖震动盘；472、密封盖装配机械手；5、输送线；51、直振器；6、第一机械手；7、出料机构；71、输送皮带；711、固定座；72、第四机械手；8、链条等距输送机构；81、输送架；811、限位架；812、限位槽；82、定位座；83、传动辊；831、齿轮；84、传送带；85、伺服电机；9、气密性测试机构；91、机座；92、转盘；921、安装座；93、第二机械手；94、充气测试系统；95、第三机械手；96、良品储料桶；97、不良品储料桶；10、点油机。

具体实施方式

参照图1至图7对铜阀芯自动化装配线做进一步说明。

一种铜阀芯自动化装配线，如图3所示，包括机架2、设置于机架2上的芯杆组件装配线3以及总装配线4，芯杆组件装配线3与总装配线4设置于同一直线上，且芯杆组件装配线3与总装配线4之间通过设置有输送线5进行芯杆组件的传输。在总装配线4的出料端上设置有出料机构7，出料机构7的出料处上设置有气密性测试机构9。芯杆组件装配线3、总装配线4以及气密性检测机构9采用三个独立控制系统进行操作，三个控制系统之间互相配合联动进行控制，且三个控制系统也可拆分成独立系统进行使用。

如图3和图4所示，芯杆组件装配线3包括固定设置于机架2上的第一输送机构31、沿第一输送机构31输送方向依次设置于机架2上的芯杆进料机构32、手垫进料机构33、以及两小O圈进料机构34。结合图2所示，在第一输送机构31上等距设置有多个用于夹持芯杆121的第一夹座311，芯杆进料机构32将芯杆121送入第一夹座311上，手垫进料机构33以及两小O圈进料机构34依次对输送至相应机构上的芯杆121进行手垫122、以及两小O圈123的装配并组成芯杆组件12。在第一输送机构31的出料端上设置有第一机械手6，第一机械手6将第一输送机构31上的芯杆组件12夹起后放入输送线5上，通过输送线5送至总装配线4的一侧等待总装配线4进行装配。结合图5所示，输送线5的底部设置有直振器51，从而能够将芯杆组件12直线有序的进行输送。

如图2和图4所示，芯杆进料机构32包括设置于机架2一侧上的芯杆震动盘321以及芯杆装配机械手322，芯杆装配机械手322将震动盘出料处的芯杆121夹出并放入第一夹座311内。手垫进料机构33包括设置于机架2上的手垫震动盘331、手垫上料机械手332以及手垫装配机械手333，手垫上料机械手332将手垫震动盘331出料端的手垫122取出并放入芯杆121上，随后手垫装配机械手333将手垫122装配于芯杆121上。两小O圈进料机构34均包括设置于机架2上小O圈震动盘341以及小O圈装配机械手342，小O圈装配机械手342将小O圈123从震动盘的出料端取出并装配于芯杆121上。完成以上步骤后即完成芯杆组件12的装配。

如图1和图5所示，总装配线4包括第二输送机构41、沿第二输送机构41输送方向依次设置的铜壳进料机构42、芯杆组件进料机构43、小瓷片进料机构44、大瓷片进料机构45、大O圈进料机构46以及密封盖进料机构47，芯杆组件进料机构43设置于输送线5的出料端处。结合图2的铜阀芯爆炸示意图，第二输送机构41上设置有多个用于夹持铜壳11的第二夹座411，铜壳进料机构42将铜壳11送入第二夹座411上，芯杆组件进料机构43、小瓷片进料机构44、大瓷片进料机构45、大O圈进料机构46以及密封盖进料机构47依次对输送至相应机构上的铜壳11进行芯杆组件12、小瓷片13、大瓷片14、大O圈15以及密封盖16进行装配并组成铜阀芯1，装配完成后通过出料机构7送出并送至气密性测试机构9内进行测试。在小瓷片进料机构44与大瓷片进料机构45机构之间设置有用于给铜阀芯1内部涂油的点油机10，从而在小瓷片13送至大瓷片14机构之间需要经过点油机10进行点油。

如图2和图5所示，铜壳进料机构42包括设置于机架2上的铜壳震动盘421以及用于将铜壳11从铜壳震动盘421出料端放入第二夹座411上的铜壳上料机械手422。芯杆组件进料机构43包括设置于输送线5出料端处的限位座431以及用于将限位座431内的芯杆组件12取出并装配于铜壳11上的芯杆组件装配机械手432，芯杆组件装配机械手432在铜壳11输送至芯杆组件12进料机构处时启动。小瓷片进料机构44包括设置于机架2上小瓷片震动盘441、小瓷片装配机械手442以及小瓷片下压气缸443，小瓷片装配机械手442将小瓷片13从小瓷片震动盘441的出料端取出并装配于铜壳11内，装配完后，小瓷片下压气缸443将小瓷片13压入铜壳11内并与芯杆组件12组配。大瓷片进料机构45包括大瓷片震动盘451以及大瓷片装配机械手452，大瓷片装配机械手452将大瓷片14从大瓷片震动盘451上取出后装配于铜壳11上。大O圈进料机构46包括设置于机架2上的大O圈震动盘461以及大O圈装配机械手462，大O圈装配机械手462将大O圈15从大O圈震动盘461的出料端取出装配于铜壳11上。密封盖进料机构47包括设置于机架2上的密封盖震动盘471以及密封盖装配机械手472，密封盖16机械手将密封盖16从密封盖震动盘471上取出并装配于铜壳11上，装配后即组成铜阀芯1。在芯杆震动盘321、手垫震动盘331、小O圈震动盘341、铜壳震动盘421、小瓷片震动盘441、大瓷片震动盘451、大O圈震动盘461、密封盖震动盘471的出料端上均连接有过料轨道（图中未标识），过料轨道的宽度仅供单个零件通过，且各个过料轨道的底部均设置有直振器51，从而对各个零件进行等序输送。

如图3和图6所示，第一输送机构31与第二输送机构41均设置为链条等距输送机构8，链条等距输送机构8包括设置于机架2上的输送架81、设置于输送架81两端的定位座82、转动于定位座82上的传动辊83、设置于两传动辊83上的链条传送带84以及用于驱动链条传送带84的伺服电机85。伺服电机85设置于其中一定位座82的一侧，且伺服电机85的转动轴与传动辊83固定连接。两传动辊83上均固定设置有与链条传送带84啮合的齿轮831，第一夹座311或第二夹座411固定设置与链条传送带84上。在输送架81内部两侧的顶部上相对设置有两限位架811，两限位架811相对的表面上均开设有用于限制第一夹座311或第二夹座411在垂直于输送方向上位移的限位槽812，从而在第一夹座311或第二夹座411输送过程中受到限位槽812的限制，装配时避免其在垂直于输送方向上位移，提高装配稳定性。

如图5和图7所示，出料机构7包括设置于第二输送机构41出料端与转盘92的上料工位之间的输送皮带71以及用于将铜阀芯1从第二输送机构41上夹起放入输送皮带71上的第四机械手72，输送皮带71上供铜阀芯1放置的通道宽度仅供单个铜阀芯1通过。在输送皮带71的出料端处设置有用于防止铜阀芯1掉落的固定座711，以定位铜阀芯1的位置便于下一步的转移。

如图5和图7所示，气密性测试机构9包括设置于机架2靠近总装配线4一侧的机座91、设置于机座91上的转盘92、第二机械手93、充气测试系统94以及第三机械手95，转盘92通过分割器带动其转动。在机座91靠近第三机械手95的一侧上设置有良品储料桶96与不良品储料桶97。在转盘92上依次设置四个工位，单个工位上设置有多个安装座921，本实施例将安装座921设置有四个。第二机械手93、充气测试系统94以及第三机械手95围绕所述转盘92的不同工位的一侧依次设置。第二机械手93将铜阀芯1从出料机构7上的固定座711处夹出并放入工位上，并将单个工位上的四个安装座921装满。装满后分割器带动转盘92转动至下一工位，充气测试系统94对转动至充气测试系统94位置上的工位的铜阀芯1进行充气保压，保压后对于良品与不良品分别记录于系统中。第三机械手95将测试后并转动至第三机械手95位置的工位上的铜阀芯1根据系统反馈分别从安装座921上取出良品与不良品，并分别装入良品储料桶96与不良品储料桶97内，完成最终步骤。

工作原理：通过芯杆进料机构32向第一输送机构31上送入芯杆121，并将芯杆121限制于第一夹座311上，通过链条等距输送机构8等距进行输送。手垫进料机构33与两小O圈进料机构34依次对输送至对应机构上的芯杆121进行手垫122与小O圈123的装配，装配完成后组成芯杆组件12，并通过第一机械手6将芯杆组件12取出放入输送线5上，随着输送线5输送至总装配线4的芯杆组件进料机构43处等待。此后铜壳进料机构42将铜壳11放入第二输送机构41的第二夹座411上，并通过链条等距输送机构8等距进行输送。在第二输送机构41将铜壳11输送至芯杆组件进料机构43处时，芯杆组件进料机构43将芯杆组件12从输送线5的出料端取出并装配于铜壳11上并送至下一机构上。接着小瓷片进料机构44、大瓷片进料机构45、大O圈进料机构46以及密封盖进料机构47分别对运送至相应机构上的铜壳11进行芯杆组件12、小瓷片13、大瓷片14、大O圈15以及密封盖16的装配并组成铜阀芯1。在小瓷片13装配后送至大瓷片进料机构45处的过程中，点油机10对铜壳11内部进行点油动作。完成铜阀芯1的装配后，第四机械手72将铜阀芯1取出并放入输送皮带71上，且随着输送皮带71的传输送至固定座711上。之后，第二机械手93将铜阀芯1从固定座711处夹出并放入工位上，并将单个工位上的四个安装座921装满。装满后分割器带动转盘92转动至下一工位，充气测试系统94对转动至充气测试系统94位置上的工位的铜阀芯1进行充气保压，保压10-20min后对于良品与不良品分别记录于系统中。接着分割器带动转盘92转动至下一工位，第三机械手95将测试后并转动至第三机械手95位置的工位上的铜阀芯1根据系统反馈分别从安装座921上取出良品与不良品，并分别装入良品储料桶96与不良品储料桶97内，完成最终步骤。通过上述方案，能够自动对铜阀芯1进行装配，且能够进行气密性测试，判断是否合格，并对良品与不良品分别出料，整个装配线均自动化控制，减少人工成本，有效提高其生产效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。