本發明涉及裝配生產線技術領域，更具體地說，涉及一種燃氣電磁閥的智能機器人柔性裝配生產線。

背景技術：

燃氣電磁閥，又名燃氣緊急切斷閥，其適用于城市煤氣、液化石油氣和天然氣等多種煤氣為加熱燃燒介質管路做二位式通斷切換，進行溫度自動控制的執行機構。燃氣電磁閥廣泛應用于紡織業、印刷業的煤氣熱定型和玻璃、燈泡業的窯爐加熱及其它行業的煤氣加熱自控系統。

在燃氣電磁閥的裝配過程中，類彈簧線圈的裝配是這樣的：在電磁閥的閥芯和靜鐵芯通過鉚接后需要將類彈簧線圈安裝于在靜鐵芯上，再進行配件的焊接工序。由于類彈簧線圈是是燃氣電磁閥的基本部件，因此類彈簧線圈的安裝是一個十分重要的裝配過程。燃氣電磁閥在工業和家用的需求量都很大，傳統燃氣電磁閥的裝配生產需要大量的人工協作才能完成，而類彈簧線圈的裝配也需要采用人工操作。這樣由于電磁閥的閥芯、靜鐵芯和類彈簧線圈的體積小以及類彈簧線圈具有彈性難以控制，采用人工裝配的方式不僅勞動強度大和工作效率低下，而且裝配的準確率低，導致產品的返修率高，質量的穩定性難以掌控，從而大大影響整個燃氣電磁閥的規模化生產。

另外，現有技術中還缺乏適用于燃氣電磁閥的智能機器人裝配線，特別是缺乏針對類彈簧線圈裝配的裝置。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術中的缺點與不足，提供一種燃氣電磁閥的智能機器人柔性裝配生產線，該生產線可實現電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的定位、類彈簧線圈的抓取和類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件裝配的功能，以提高類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件裝配的準確率和精確度，便于后續的焊接工序，從而有利于整個燃氣電磁閥的規模化生產。

為了達到上述目的，本發明通過下述技術方案予以實現：一種燃氣電磁閥的智能機器人柔性裝配生產線，其特征在于：包括類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的定位裝配裝置；所述類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的定位裝配裝置包括：

機械臂；

用于檢測類彈簧線圈位置的機器視覺機構；所述機器視覺機構設置在機械臂上；

用于對裝配有電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的模板進行定位于裝配工位的定位機構；

用于對類彈簧線圈進行夾取以及將類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件進行校正裝配的自定位組合類彈簧線圈抓手；所述自定位組合類彈簧線圈抓手設置在機械臂上；

用于對裝配有電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的模板進行傳輸的傳輸線；所述傳輸線位于裝配工位的前方；

以及分別與機械臂、傳輸線、機器視覺機構、自定位組合類彈簧線圈抓手和定位機構信號連接的控制器；

所述機器視覺機構通過控制器與自定位組合類彈簧線圈抓手信號連接，實現將檢測到類彈簧線圈的位置通過控制器反饋給自定位組合類彈簧線圈抓手；所述機械臂位于裝配工位的后方。

在上述方案中，本發明的定位機構將裝配有電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的模板定位于裝配工位上，而機械臂上的機器視覺機構檢測到類彈簧線圈的擺放位置后，通過控制器將位置信息反饋給自定位組合類彈簧線圈抓手，此時自定位組合類彈簧線圈抓手對類彈簧線圈進行夾取，并通過機械臂將類彈簧線圈移動于電磁閥閥座和靜鐵芯組合件上方，然后，自定位組合類彈簧線圈抓手將類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件在模板上進行校正裝配；裝配完后可通過傳輸線對模板進行傳輸至下一焊接工位。因此，該發明的生產線可實現電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的定位、類彈簧線圈的抓取和類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件裝配的功能，以提高類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件裝配的準確率和精確度，便于后續的焊接工序，從而有利于整個燃氣電磁閥的規模化生產。本發明的生產線不僅解決人工裝配的方式導致勞動強度大和工作效率低下的問題，而且提高裝配的準確率和精確度從而降低產品的返修率，包裝后續焊接工序的產品質量，同時可實現規模化生產。

更具體地說，所述自定位組合類彈簧線圈抓手包括安裝板、用于抓取類彈簧線圈本體的抓取組件、用于校正類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件之間相對位置的導向組件和用于將類彈簧線圈裝配于電磁閥閥座和靜鐵芯組合件內部的壓緊組件；所述壓緊組件、抓取組件和導向組件依次排列安裝于安裝板上；所述壓緊組件安裝有壓緊模塊，所述抓取組件設置有可開合運動的兩塊夾板，兩塊夾板夾緊類彈簧線圈本體時在夾緊工位的上方設置有容納空間，壓緊模塊伸入兩塊夾板的容納空間內，實現對類彈簧線圈的本體和橫向頭部進行下壓至電磁閥閥座和靜鐵芯組合件內部；所述壓緊組件、抓取組件和導向組件均與控制器信號連接。

所述抓取組件包括安裝于安裝板上的抓取氣缸和可開合運動的兩塊夾板；所述抓取氣缸與控制器信號連接，并與兩塊夾板連接，實現抓取氣缸驅動兩塊夾板開合運動以抓取類彈簧線圈本體。

兩塊所述夾板均包括相互連接的夾持部和安裝部；所述夾持部上設置有用于夾持類彈簧線圈時，供類彈簧線圈的橫向頭部伸入的避空位；所述安裝部與夾持部之間設置有階梯結構；兩個夾板的安裝部之間為便于壓緊模塊伸入的容納空間。

所述導向組件包括安裝于安裝板上的驅動氣缸、兩側均設置有轉軸一的安裝塊和用于通過夾持類彈簧線圈的豎直尾部以校正類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件之間相對位置的兩塊夾手；兩塊所述夾手與轉軸一連接，驅動氣缸與控制器信號連接，并與安裝塊連接，實現驅動氣缸驅動兩塊夾手繞轉軸一90°向下旋轉運動以夾持類彈簧線圈的豎直尾部，或兩塊夾手繞轉軸一90°向上旋轉運動進行復位。

所述壓緊組件包括安裝于安裝板上的壓緊氣缸和壓緊模塊；所述壓緊模塊的前端設置用于對類彈簧線圈的本體進行下壓的壓芯件和用于對類彈簧線圈的橫向頭部進行下壓的支柱；所述支柱與壓緊模塊前端底部連接，壓芯件穿設在支柱上；所述壓緊氣缸與控制器信號連接，并與壓緊模塊連接，實現壓緊氣缸驅動壓緊模塊的壓芯件和支柱分別對類彈簧線圈的本體和橫向頭部下壓至電磁閥閥座和靜鐵芯組合件內部。

本發明首先通過抓取組件對類彈簧線圈的本體進行抓取，然后通過機械臂將類彈簧線圈移動于電磁閥閥座和靜鐵芯組合件上方，再通過導向組件夾持類彈簧線圈的豎直尾部以校正類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件之間相對位置，最后壓緊組件的壓芯件和支柱分別對類彈簧線圈的本體和橫向頭部下壓至電磁閥閥座和靜鐵芯組合件內部，實現類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件裝配的準確率和精確度，保證產品的裝配質量。

所述定位機構由兩個軸向對稱的定位模塊連接組成；兩個定位機構中相鄰的定位模塊之間作為裝配工位。

每個所述定位模塊包括機座、定位氣缸、用于固定定位氣缸的安裝座和用于對裝配有電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的模板進行定位的定位塊；所述安裝座設置在機座上，定位氣缸固定于安裝座上；所述定位塊通過轉軸二安裝在安裝座上并與定位氣缸連接；所述定位氣缸與控制器連接，實現驅動定位塊繞轉軸二向外旋轉運動以與相鄰定位模塊的定位塊將模板定位于裝配工位上，或驅動定位塊繞轉軸二向內旋轉運動進行復位。

所述安裝座呈“L”字形，并開設有“L”字形的凹槽；所述定位氣缸傾斜固定于安裝座的“L”字形凹槽內；所述定位塊向內旋轉運動至“L”字形凹槽內實現復位。定位塊向內旋轉運動至“L”字形凹槽內可實現在裝配工位的模板便于進入傳輸線，進行下一工位的加工。

本發明還包括用于防止定位塊向外旋轉過度的擋塊；所述擋塊位于在定位氣缸與定位塊連接處的上方，并與安裝座連接。

與現有技術相比，本發明具有如下優點與有益效果：本發明燃氣電磁閥的智能機器人柔性裝配生產線可實現電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的定位、類彈簧線圈的抓取和類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件裝配的功能，以提高類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件裝配的準確率和精確度，便于后續的焊接工序，從而有利于整個燃氣電磁閥的規模化生產。

附圖說明

圖1是本發明燃氣電磁閥的智能機器人柔性裝配生產線的示意框圖；

圖2是本發明生產線中定位機構對模板進行定位的示意圖；

圖3是本發明生產線中自定位組合類彈簧線圈抓手的示意圖；

圖4是本發明生產線中自定位組合類彈簧線圈抓手的側面示意圖；

圖5是本發明自定位組合類彈簧線圈抓手中抓取組件示意圖；

圖6是本發明自定位組合類彈簧線圈抓手中抓取組件側面示意圖；

圖7是本發明自定位組合類彈簧線圈抓手中壓緊組件示意圖；

圖8是本發明自定位組合類彈簧線圈抓手中導向組件示意圖；

其中，1為機械臂、2為類彈簧線圈、2.1為本體、2.2為橫向頭部、2.3為豎直尾部、3為電磁閥閥座和靜鐵芯組合件、4為模板、5為定位機構、5.1為機座、5.2為定位氣缸、5.3為安裝座、5.4為定位塊、5.5為轉軸二、5.6為凹槽、5.7為擋塊、6為傳輸線、7為安裝板、8為抓取組件、8.1為夾板、8.2為容納空間、8.3為抓取氣缸、8.4為避空位、9為導向組件、9.1為驅動氣缸、9.2為轉軸一、9.3為安裝塊、9.4為夾手、10為壓緊組件、10.1為壓緊模塊、10.2為壓緊氣缸、10.3為壓芯件、10.4為支柱。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的描述。

實施例

如圖1至圖8所示，本發明燃氣電磁閥的智能機器人柔性裝配生產線是包括類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的定位裝配裝置的，該類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的定位裝配裝置包括：

機械臂1；

用于檢測類彈簧線圈2位置的機器視覺機構，該機器視覺機構設置在機械臂1上；

用于對裝配有電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3的模板4進行定位于裝配工位的定位機構5；

用于對類彈簧線圈2進行夾取以及將類彈簧線圈2與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3進行校正裝配的自定位組合類彈簧線圈抓手，該自定位組合類彈簧線圈抓手設置在機械臂1上；

用于對裝配有電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3的模板4進行傳輸的傳輸線6；所述傳輸線位于裝配工位的前方；

以及分別與機械臂1、傳輸線6、機器視覺機構、自定位組合類彈簧線圈抓手和定位機構5信號連接的控制器；

其中，機器視覺機構通過控制器與自定位組合類彈簧線圈抓手信號連接，實現將檢測到類彈簧線圈2的位置通過控制器反饋給自定位組合類彈簧線圈抓手；所述機械臂1位于裝配工位的后方。本實施例的機器視覺機構和傳輸線可采用現有技術的產品，機器視覺機構包括用于獲取類彈簧線圈2的攝像頭和光源，攝像頭與控制器信號連接，攝像頭和光源均安裝在機械臂1上。機器視覺機構的設計能實現類彈簧線圈2位置的檢測，可判斷類彈簧線圈2的位置，便于自定位組合類彈簧線圈抓手的配合操作，不僅減少人工作業強度，而且進一步提高自定位組合類彈簧線圈抓手的夾取精度。

本發明的自定位組合類彈簧線圈抓手包括安裝板7、用于抓取類彈簧線圈2本體2.1的抓取組件8、用于校正類彈簧線圈2與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3之間相對位置的導向組件9和用于將類彈簧線圈2裝配于電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3內部的壓緊組件10，其中，壓緊組件10、抓取組件8和導向組件9依次排列安裝于安裝板7上。壓緊組件10安裝有壓緊模塊10.1，抓取組件8設置有可開合運動的兩塊夾板8.1，兩塊夾板8.1夾緊類彈簧線圈本體2.1時在夾緊工位的上方設置有容納空間8.2，壓緊模塊10.1伸入兩塊夾板8.1的容納空間8.2內，實現對類彈簧線圈的本體2.1和橫向頭部2.2進行下壓至電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3內部。壓緊組件10、抓取組件8和導向組件9均與控制器信號連接。

本發明的抓取組件8包括安裝于安裝板7上的抓取氣缸8.3和可開合運動的兩塊夾板8.1，該抓取氣缸8.3與控制器信號連接，并與兩塊夾板8.1連接，實現抓取氣缸8.3驅動兩塊夾板8.1開合運動以抓取類彈簧線圈本體2.1。而兩塊夾板8.1均包括相互連接的夾持部和安裝部，夾持部上設置有用于夾持類彈簧線圈2時，供類彈簧線圈2的橫向頭部2.2伸入的避空位8.4。而安裝部與夾持部之間設置有階梯結構，兩個夾板8.1的安裝部之間為便于壓緊模塊10.1伸入的容納空間8.2。

本發明的導向組件9包括安裝于安裝板7上的驅動氣缸9.1、兩側均設置有轉軸一9.2的安裝塊9.3和用于通過夾持類彈簧線圈2的豎直尾部2.3以校正類彈簧線圈2與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3之間相對位置的兩塊夾手9.4，其中，兩塊夾手9.4與轉軸一9.2連接，驅動氣缸9.1與控制器信號連接，并與安裝塊9.3連接，實現驅動氣缸9.1驅動兩塊夾手9.4繞轉軸一9.2 90°向下旋轉運動以夾持類彈簧線圈2的豎直尾部2.3，或兩塊夾手9.4繞轉軸一9.2 90°向上旋轉運動進行復位。

而壓緊組件10包括安裝于安裝板7上的壓緊氣缸10.2和壓緊模塊10.1，壓緊模塊10.1的前端設置用于對類彈簧線圈2的本體2.1進行下壓的壓芯件10.3和用于對類彈簧線圈2的橫向頭部2.2進行下壓的支柱10.4，其中，支柱10.4與壓緊模塊10.1前端底部連接，壓芯件10.3穿設在支柱10.4上，壓緊氣缸10.2與控制器信號連接，并與壓緊模塊10.1連接，實現壓緊氣缸10.2驅動壓緊模塊10.1的壓芯件10.3和支柱10.4分別對類彈簧線圈2的本體2.1和橫向頭部2.2下壓至電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3內部。

本發明的定位機構5由兩個軸向對稱的定位模塊連接組成，兩個定位機構中相鄰的定位模塊之間作為裝配工位。每個定位模塊包括機座5.1、定位氣缸5.2、用于固定定位氣缸5.2的安裝座5.3和用于對裝配有電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3的模板4進行定位的定位塊5.4，其中，安裝座5.3設置在機座5.1上，定位氣缸5.2固定于安裝座5.3上，定位塊5.4通過轉軸二5.5安裝在安裝座5.3上并與定位氣缸5.2連接，定位氣缸5.2與控制器連接，實現驅動定位塊5.4繞轉軸二5.5向外旋轉運動以與相鄰定位模塊的定位塊5.4將模板4定位于裝配工位上，或驅動定位塊5.4繞轉軸二5.5向內旋轉運動進行復位。

本發明的安裝座5.3呈“L”字形，并開設有“L”字形的凹槽5.6，定位氣缸5.2傾斜固定于安裝座5.3的“L”字形凹槽5.6內，而且，定位塊5.4向內旋轉運動至“L”字形凹槽5.6內實現復位。本發明還包括用于防止定位塊5.4向外旋轉過度的擋塊5.7，該擋塊5.7位于在定位氣缸5.2與定位塊5.4連接處的上方，并與安裝座5.3連接。

本發明的類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的定位裝配裝置是這樣工作的：首先定位機構5將裝配有電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3的模板4定位于裝配工位上，而機械臂1上的機器視覺機構檢測到類彈簧線圈2的擺放位置后，通過控制器將位置信息反饋給自定位組合類彈簧線圈抓手。此時通過抓取組件8對類彈簧線圈2的本體2.1進行抓取，然后通過機械臂1將類彈簧線圈2移動于電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3上方，再通過導向組件9夾持類彈簧線圈2的豎直尾部2.3以校正類彈簧線圈2與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3之間相對位置，最后壓緊組件10的壓芯件10.3和支柱10.4分別對類彈簧線圈2的本體2.1和橫向頭部2.2下壓至電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3內部，實現類彈簧線圈3與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件3裝配的準確率和精確度，保證產品的裝配質量。

本發明燃氣電磁閥的智能機器人柔性裝配生產線由多個裝置組成，類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的定位裝配裝置是實現電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的定位、類彈簧線圈的抓取和類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件裝配的功能。該生產線還包括電磁閥閥軸的上料工序、電磁閥動鐵芯上料工序、閥軸與動鐵芯鉚接工序、閥座與彈簧座的上料和裝配工序、以及類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的定位裝配工序之后的焊接工序等等，這些工序均可采用人工操作或現有的裝置完成。本發明的類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的定位裝配裝置主要是完成類彈簧線圈與電磁閥閥座和靜鐵芯組合件的定位裝配工序的。

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。