本實用新型涉及塑料產品組裝自動化的技術領域,更具體地,涉及一種截止閥自動組裝檢測設備。
背景技術:
現塑料行業生產的PPR截止閥用于PPR塑料管材的連接,主要由截止閥主體(帶銅嵌件)、金屬閥芯、塑料手柄、螺絲這四個零件人工組裝而成,人工組裝生產效率低、人工成本高且會出現組裝不完整的情況。組裝完畢后,操作人員再用水進行密封試驗,篩除不合格產品。為了節約人工成本、提高生產效率,本專利的目的是提供一種可連續生產的、可控的、穩定可靠、自動化程度高的PPR截止閥自動組裝檢測設備及方法,提高生產效率、降低人工成本,加強產品的市場競爭力。
技術實現要素:
本實用新型為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷,提供一種截止閥自動組裝檢測設備,實現一種可連續生產的、可控的、穩定可靠、自動化程度高的PPR截止閥自動組裝檢測設備及方法,本專利實現了該功能,優化了生產流程,降低了勞動強度,從而降低了人工成本。
為解決上述技術問題,本實用新型采用的技術方案是:一種截止閥自動組裝檢測設備,其中,截止閥主體的零件通過設備的九個工序實現截止閥主體檢測、零件組裝、密封性檢測的一體式自動化生產;設備由閥體兩側檢測機構、閥體上料及上端檢測機構、閥芯上料機構、閥芯鎖緊機構、手柄組裝機構、螺絲鎖緊機構、成品開啟機構、檢漏卸料機構、初始狀態檢測機構九個機構組成。
所述的閥體兩側檢測機構包括上料定位塊、設于上料定位塊上的取料機構,取料機構上的三軸氣缸,設于下部的檢測氣缸,定位夾具。所述的閥體上料及上端檢測機構包括閥芯,設于閥芯上的抓取機械手,設于抓取機械手上的三軸氣缸。所述的閥芯鎖緊機構包括限位氣缸、設于限位氣缸上的擰緊套、設于擰緊套上的伺服電機、設于伺服電機上的上下運動氣缸。所述的手柄組裝機構包括90度旋轉氣缸、設于90度旋轉氣缸一側的夾取機械手,設于夾取機械手上的三軸氣缸。所述的螺絲鎖緊機構包括風批、設于風批上的上下運動氣缸。所述的成品開啟機構包括旋轉夾頭、設于旋轉夾頭且與其連接的伺服電機、設于伺服電機上的上下運動氣缸。所述的檢漏卸料機構包括壓緊氣缸、與壓緊氣缸連接的檢測壓頭、設于上部的夾取機械手,設于夾取機械手上部的三軸氣缸。
本專利的關鍵技術是截止閥主體(帶銅嵌件)、(金屬)閥芯、塑料手柄、不銹鋼螺絲這四個零件通過設備的九個工序實現截止閥主體檢測、零件組裝、密封性檢測的一體式自動化生產。設備主要由閥體兩側檢測機構、閥體上料及上端檢測機構、閥芯上料機構、閥芯鎖緊機構、手柄組裝機構、螺絲鎖緊機構、成品開啟機構、檢漏卸料機構、初始狀態檢測機構等九個機構組成。
本專利的的工作原理是人工將截止閥主體(帶銅嵌件)、金屬閥芯、塑料手柄、不銹鋼螺絲分別倒入相關的振動盤進行理料。啟動已安裝截止閥主體定位夾具的旋轉機構,旋轉功能由已安裝八個定位夾具的轉盤結合分度盤及電機實現,這八個螺母定位夾具的位置與八個工序配合工作實現動組裝。
第一工位為閥體兩側檢測機構,截止閥主體通過振動盤配合直線振動器將產品輸送至上料定位塊,取料機構由兩個抓取機械手配合三軸氣缸組成,取料機械手將已定位的截止閥主體抓取到檢測夾具位置,此時左右兩側氣缸動作通過檢測行程的原理檢測產品右側進水口是否有物料堵塞,其原理是檢測氣缸行程不到底即有注塑披風等將產品進水口堵死,此類產品影響使用,視為不良品。經檢測,截止閥主體兩端均為合格的產品放置在轉盤上的閥體上料定位夾具上。
第二工位為閥體上料及上端檢測機構,經過第一工位已對閥體兩側檢測的截止閥主體已放置在轉盤的定位夾具上,此時位于定位夾具上方的氣缸動作,通過檢測行程的原理檢測產品上端進水口是否有物料堵塞。經檢測合格的產品通過轉盤輸送至第三工位。
第三工位為閥芯上料機構,閥芯上料機構由抓取機械手配合三軸氣缸組成,當閥芯輸送至上料定位模塊后,抓取機械手連接的氣缸作往下行走動作,同時抓取氣缸將閥芯抓緊,然后三軸氣缸Y軸上升,此時X軸作往右運動,接著Y軸氣缸下降至底部,機械手松開,實現放閥芯動作,然后已放閥芯的產品通過轉盤輸送至第四工位。
第四工位為閥芯鎖緊機構,閥芯鎖緊機構是本專利的重點技術之一,本機構上下運動氣缸、由伺服電機、擰緊套、限位氣缸組成。本機構是通過以下原理實現的:已放閥芯的產品通過轉盤輸送至第四工位后,限位氣缸運動,此時限位氣缸的限位塊插入到截止閥主體的右側空內,限位塊為外徑稍微小于截止閥右側孔內孔的圓柱狀金屬,實現待扭緊閥芯的截止閥定位。接著上下運動氣缸往下運動,帶動已安裝扭緊套的伺服電機運動,此時擰緊套的平面與閥芯平面平齊。然后,伺服電機先作反時針運動1~2圈,再順時針運動至閥芯擰緊狀態。已擰緊閥芯的產品通過轉盤輸送至第五工位。
第五工位為手柄組裝機構,該機構由本機構三軸氣缸、夾取機械手(帶伸縮彈簧)、90°旋轉氣缸組成。當手柄輸送至上料定位模塊后,抓取機械手連接的氣缸作往下行走動作,同時抓取氣缸將手柄抓緊,然后三軸氣缸Y軸上升,此時X軸作往右運動,接著Y軸氣缸下降至底部,機械手保持抓緊狀態,此時90°旋轉氣缸動作將手柄組裝到已安裝閥芯的產品上。已安裝閥芯的產品通過轉盤輸送至第六工位。
第六工位為螺絲鎖緊機構,本機構由本機構上下運動氣缸、風批、限位氣缸組成,其工作原理與工位四一樣。此時,已鎖緊螺絲的產品已完成產品組裝部分的工作,已組裝完成的產品通過轉盤輸送至第七工位。
第七工位為成品開啟機構,為了檢測產品的氣密性,需將已組裝完成的產品開啟至通水狀態,本機構由本機構上下運動氣缸、風批、限位氣缸組成,其工作原理與工位四一樣。已處于開啟狀態的產品通過機械手輸送至第八工位。
第八工位為檢漏卸料機構,本機構采三軸氣缸、夾取機械手2個、配合檢測壓頭2個、壓緊氣缸2個組成。本機構是通過以下原理實現的:三軸氣缸配合夾取機械手將已處于開啟狀態的產品輸送至檢測位置,此時兩側加緊氣缸動作,將產品夾緊,此時抓取機械手松開反回初始位置。此時,檢測壓頭往產品充氣,通過數字壓力表檢測產品內部是否出現漏氣情況。合格產品再通過機械手取出至合格產品出料口,不合格產品取出至不合格產品出料口。
第九工位為初始狀態檢測機構,通過電眼檢測取料動作是否已完成,保證設備的整體流暢性。
與現有技術相比,有益效果是:本實用新型將PPR截止閥自動組裝檢測的各個工序通過機械方式全自動的實現,同時對關鍵部位作了必要的檢測,整套設備連續生產的、可控的、穩定可靠、自動化程度高。
附圖說明
圖1為一種PPR截止閥產品結構示意圖。
圖2為一種PPR截止閥自動組裝檢測設備示意圖。
圖3為閥體兩側檢測機構示意圖。
圖4為閥芯上料機構示意圖。
圖5為閥芯鎖緊機構示意圖。
圖6為手柄組裝機構示意圖。
圖7為螺絲鎖緊機構示意圖。
圖8為成品開啟機構示意圖。
圖9為檢漏卸料機構示意圖。
具體實施方式
附圖僅用于示例性說明,不能理解為對本專利的限制;為了更好說明本實施例,附圖某些部件會有省略、放大或縮小,并不代表實際產品的尺寸;對于本領域技術人員來說,附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。附圖中描述位置關系僅用于示例性說明,不能理解為對本專利的限制。
如圖2-9所示,一種截止閥自動組裝檢測設備,其中,截止閥主體的零件通過設備的九個工序實現截止閥主體檢測、零件組裝、密封性檢測的一體式自動化生產;設備由閥體兩側檢測機構1、閥體上料及上端檢測機構2、閥芯上料機構3、閥芯鎖緊機構4、手柄組裝機構5、螺絲鎖緊機構6、成品開啟機構7、檢漏卸料機構8、初始狀態檢測機構9九個機構組成。
閥體兩側檢測機構1包括上料定位塊1b、設于上料定位塊1b上的取料機構2b,取料機構2b上的三軸氣缸3b,設于下部的檢測氣缸4b,定位夾具5b。閥體上料及上端檢測機構2包括閥芯1a,設于閥芯1a上的抓取機械手2a,設于抓取機械手2a上的三軸氣缸3a。閥芯鎖緊機構4包括限位氣缸4c、設于限位氣缸4c上的擰緊套3c、設于擰緊套3c上的伺服電機2c、設于伺服電機2c上的上下運動氣缸1c。手柄組裝機構5包括90度旋轉氣缸3d、設于90度旋轉氣缸3d一側的夾取機械手2d,設于夾取機械手2d上的三軸氣缸1d。螺絲鎖緊機構6包括風批2e、設于風批2e上的上下運動氣缸1e。成品開啟機構7包括旋轉夾頭3f、設于旋轉夾頭3f且與其連接的伺服電機2f、設于伺服電機2f上的上下運動氣缸1f。檢漏卸料機構8包括壓緊氣缸4g、與壓緊氣缸4g連接的檢測壓頭3g、設于上部的夾取機械手2g,設于夾取機械手2g上部的三軸氣缸1g。
本專利的關鍵技術是截止閥主體(帶銅嵌件)、(金屬)閥芯、塑料手柄、不銹鋼螺絲這四個零件通過設備的九個工序實現截止閥主體檢測、零件組裝、密封性檢測的一體式自動化生產。設備主要由閥體兩側檢測機構、閥體上料及上端檢測機構、閥芯上料機構、閥芯鎖緊機構、手柄組裝機構、螺絲鎖緊機構、成品開啟機構、檢漏卸料機構、初始狀態檢測機構等九個機構組成。
本專利的的工作原理是人工將截止閥主體(帶銅嵌件)、金屬閥芯、塑料手柄、不銹鋼螺絲分別倒入相關的振動盤進行理料。啟動已安裝截止閥主體定位夾具的旋轉機構,旋轉功能由已安裝八個定位夾具的轉盤結合分度盤及電機實現,這八個螺母定位夾具的位置與八個工序配合工作實現動組裝。
第一工位為閥體兩側檢測機構,截止閥主體通過振動盤配合直線振動器將產品輸送至上料定位塊,取料機構由兩個抓取機械手配合三軸氣缸組成,取料機械手將已定位的截止閥主體抓取到檢測夾具位置,此時左右兩側氣缸動作通過檢測行程的原理檢測產品右側進水口是否有物料堵塞,其原理是檢測氣缸行程不到底即有注塑披風等將產品進水口堵死,此類產品影響使用,視為不良品。經檢測,截止閥主體兩端均為合格的產品放置在轉盤上的閥體上料定位夾具上。
第二工位為閥體上料及上端檢測機構,經過第一工位已對閥體兩側檢測的截止閥主體已放置在轉盤的定位夾具上,此時位于定位夾具上方的氣缸動作,通過檢測行程的原理檢測產品上端進水口是否有物料堵塞。經檢測合格的產品通過轉盤輸送至第三工位。
第三工位為閥芯上料機構,閥芯上料機構由抓取機械手配合三軸氣缸組成,當閥芯輸送至上料定位模塊后,抓取機械手連接的氣缸作往下行走動作,同時抓取氣缸將閥芯抓緊,然后三軸氣缸Y軸上升,此時X軸作往右運動,接著Y軸氣缸下降至底部,機械手松開,實現放閥芯動作,然后已放閥芯的產品通過轉盤輸送至第四工位。
第四工位為閥芯鎖緊機構,閥芯鎖緊機構是本專利的重點技術之一,本機構上下運動氣缸、由伺服電機、擰緊套、限位氣缸組成。本機構是通過以下原理實現的:已放閥芯的產品通過轉盤輸送至第四工位后,限位氣缸運動,此時限位氣缸的限位塊插入到截止閥主體的右側空內,限位塊為外徑稍微小于截止閥右側孔內孔的圓柱狀金屬,實現待扭緊閥芯的截止閥定位。接著上下運動氣缸往下運動,帶動已安裝扭緊套的伺服電機運動,此時擰緊套的平面與閥芯平面平齊。然后,伺服電機先作反時針運動1~2圈,再順時針運動至閥芯擰緊狀態。已擰緊閥芯的產品通過轉盤輸送至第五工位。
第五工位為手柄組裝機構,該機構由本機構三軸氣缸、夾取機械手(帶伸縮彈簧)、90°旋轉氣缸組成。當手柄輸送至上料定位模塊后,抓取機械手連接的氣缸作往下行走動作,同時抓取氣缸將手柄抓緊,然后三軸氣缸Y軸上升,此時X軸作往右運動,接著Y軸氣缸下降至底部,機械手保持抓緊狀態,此時90°旋轉氣缸動作將手柄組裝到已安裝閥芯的產品上。已安裝閥芯的產品通過轉盤輸送至第六工位。
第六工位為螺絲鎖緊機構,本機構由本機構上下運動氣缸、風批、限位氣缸組成,其工作原理與工位四一樣。此時,已鎖緊螺絲的產品已完成產品組裝部分的工作,已組裝完成的產品通過轉盤輸送至第七工位。
第七工位為成品開啟機構,為了檢測產品的氣密性,需將已組裝完成的產品開啟至通水狀態,本機構由本機構上下運動氣缸、伺服電機、旋轉夾頭組成,其工作原理與工位四一樣。已處于開啟狀態的產品通過機械手輸送至第八工位。
第八工位為檢漏卸料機構,本機構采三軸氣缸、夾取機械手2個、配合檢測壓頭2個、壓緊氣缸2個組成。本機構是通過以下原理實現的:三軸氣缸配合夾取機械手將已處于開啟狀態的產品輸送至檢測位置,此時兩側加緊氣缸動作,將產品夾緊,此時抓取機械手松開反回初始位置。此時,檢測壓頭往產品充氣,通過數字壓力表檢測產品內部是否出現漏氣情況。合格產品再通過機械手取出至合格產品出料口,不合格產品取出至不合格產品出料口。
第九工位為初始狀態檢測機構,通過電眼檢測取料動作是否已完成,保證設備的整體流暢性。
如圖1中,為成品示意圖,人工將截止閥主體101(帶銅嵌件)、金屬閥芯102、塑料手柄103、不銹鋼螺絲104分別倒入相關的振動盤進行理料。啟動已安裝截止閥主體定位夾具的旋轉機構,旋轉功能由已安裝八個定位夾具的轉盤結合分度盤及電機實現,這八個螺母定位夾具的位置與八個工序配合工作實現動組裝。
顯然,本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例,而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本實用新型權利要求的保護范圍之內。