阀芯静片的自动装配装置
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种自动化装配设备,具体涉及一种阀芯静片的自动装配装置。
背景技术
[0002] 陶瓷阀芯是通过阀杆来控制
水流的通断及流量的卫浴产品,由于其
密封性能优越,使用寿命长,广泛应用于
水龙头的出口处。陶瓷静片是陶瓷阀芯的重要组成部分,通过陶瓷静片与陶瓷动片的配合来控制水流的通断及流量。
[0003] 陶瓷静片呈扁平圆柱形,其
正面为光洁面,如图1所示,静片100中开设有两个相互对称的扇形通孔100-1,静片100的
外圈对称分布有一对沿轴向延伸的小
耳100-2,为较不规则形状。
[0004] 陶瓷静片的装配不仅有正
反面要求,为适应装配时与
阀体内壁的配合要求,还要求对其周向进行精准
定位。目前,静片的装配作业多由人工完成,劳动效率较低。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种阀芯静片的自动装配装置,它可以实现陶瓷静片的周向精准定位及有序自动地装配。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明阀芯静片的自动装配装置的技术解决方案为:
[0007] 包括送料模
块1、翻转上料模块2、静片定向模块3、移料模块4、装配模块5;送料模块1用于实现静片的自动有序上料功能,送料模块1的出料端设置翻转上料模块2,翻转上料模块2用于实现静片的上下翻转;静片定向模块3完成静片的周向精准定位;移料模块4设置于静片定向模块3的上方,用于实现静片在翻转上料模块2至静片定向模块3之间的运输以及静片在静片定向模块3中的移动;装配模块5设置于静片定向模块3的一端,用于实现静片与阀体的装配;送料模块1将光洁面朝上的静片
工件输送至翻转上料模块2,翻转上料模块2将静片工件上下翻转,使静片工件的光洁面朝下;移料模块4将翻转后的静片工件从翻转上料模块2输送至静片定向模块3;静片定向模块3对静片工件进行初始定向和精准定向,实现静片工件的周向精准定位;装配模块5抓取精准定向的静片工件并进行静片工件100与阀体101的装配。
[0008] 所述送料模块1包括静片振动盘1-1、送料槽1-2、
同步带传动机构1-3、送料
电机1-4,送料电机1-4通过同步带传动机构1-3连接送料槽1-2,送料槽1-2的入口连接静片振动盘
1-1的出口,送料槽1-2的出口连接翻转上料模块2的入口;静片振动盘1-1在振动过程将静片工件输送给送料槽1-2;送料电机1-4通过同步带传动机构1-3带动送料槽1-2运行,使送料槽1-2内的静片工件输送至翻转上料模块2;通过控制送料电机1-4的转速,能够调节送料槽1-2内静片的运输速度。
[0009] 所述翻转上料模块2包括转向
气缸2-1、翻转料盘2-2、料槽块2-7、上料圆柱2-8、上料气缸2-9,翻转料盘2-2的轴线沿水平方向延伸,翻转料盘2-2的一端连接送料槽1-2的出口,翻转料盘2-2的另一端设置有料槽块2-7;翻转料盘2-2在转向气缸2-1的带动下能够绕其水平轴线旋转,使静片工件从翻转料盘2-2的一端运动到另一端;翻转料盘2-2上设置有卸料机构;卸料机构包括卸料
弹簧2-3、卸料直线
导轨2-4、卸料板2-5、卸料气缸2-6,卸料板2-5上设置有卸料弹簧2-3;卸料板2-5活动设置于卸料
直线导轨2-4上,卸料板2-5连接卸料气缸2-6;卸料气缸2-6能够带动卸料板2-5沿卸料直线导轨2-4运动,从而将翻转料盘2-2另一端的静片工件从翻转料盘2-2推送至料槽块2-7的底部;料槽块2-7的下方设置上料圆柱
2-8,上料圆柱2-8连接上料气缸2-9;料槽块2-7内开设有上下延伸的静片通道;在上料气缸
2-9带动下,能够使上料圆柱2-8沿料槽块2-7内的静片通道向上运动,将料槽块2-7底部的静片工件向上推送。
[0010] 所述静片定向模块3包括定向台3-1、定向回
转轴3-2、大同步带轮3-3、小同步带轮3-4、同步带3-5、定向电机3-6、待装储料台3-7、漫反射
传感器3-9,定向回转轴3-2垂直设置于定向台3-1上,定向回转轴3-2上固定设置有大同步带轮3-3,大同步带轮3-3通过同步带
3-5连接小同步带轮3-4,小同步带轮3-4通过定向电机3-6实现驱动;大同步带轮3-3上开设有静片凹槽,用于放置静片工件;静片凹槽内设置有漫反射传感器3-9;定向台3-1的一侧设置有待装储料台3-7,待装储料台3-7上开设有储料凹槽,储料凹槽的直径略大于静片的直径;储料凹槽的圆弧周向开设有小耳凹槽,用于精确定向静片。
[0011] 所述翻转料盘2-2的两侧分别设置有对射传感器2-10,对射传感器2-10用于检测静片工件是否到位。
[0012] 所述大同步带轮3-3上设置有对射传感器3-8;待装储料台3-7上设置有另一对射传感器3-8。
[0013] 所述移料模块4包括移料台4-1、移料气缸4-2、移料直线导轨4-3、滑块输出板4-4、第一升降气缸4-5、第一移料气爪4-6、第二升降气缸4-7、第二移料气爪4-8,移料直线导轨4-3固定设置于移料台4-1上,移料直线导轨4-3上活动设置有滑块输出板4-4,滑块输出板
4-4连接移料气缸4-2,移料气缸4-2能够带动滑块输出板4-4沿移料直线导轨4-3往复运动;
移料台4-1的底面并列设置有第一升降气缸4-5和第二升降气缸4-7,第一升降气缸4-5的下端设置第一移料气爪4-6,第二升降气缸4-7的下端设置第二移料气爪4-8。
[0014] 所述装配模块5包括装配台5-1、装配气缸5-2、装配直线导轨5-3、装配气缸输出板5-4、第三升降气缸5-5、第三气爪5-6、组合夹具5-8、夹具定位机构5-9,装配直线导轨5-3固定设置于装配台5-1上,装配直线导轨5-3上活动设置有装配气缸输出板5-4;装配气缸输出板5-4连接装配气缸5-2;装配气缸5-2能够带动装配气缸输出板5-4沿装配直线导轨5-3往复运动;装配气缸输出板5-4上固定设置有第三升降气缸5-5,第三升降气缸5-5的
活塞输出端连接第三气爪5-6,第三升降气缸5-5能够带动第三气爪5-6上下运动;装配台5-1的下方设置有夹具定位机构5-9,夹具定位机构5-9上设置有组合夹具5-8,夹具定位机构5-9将组合夹具5-8固定并定位;组合夹具5-8用于定位并夹紧阀体101。
[0015] 所述第三气爪5-6的一侧设置有静片清洁机构5-7。
[0016] 所述送料模块1通过送料槽1-2将光洁面朝上的静片工件输送给翻转上料模块2的翻转料盘2-2后,使转向气缸2-1带动翻转料盘2-2旋转180度,静片工件从翻转料盘2-2的一端运动到另一端,实现上下翻转,使静片工件的光洁面朝下;使卸料气缸2-6带动卸料板2-5沿卸料直线导轨2-4运动,卸料板2-5将翻转后的静片工件从翻转料盘2-2推送至料槽块2-7的底部;然后使上料气缸2-9带动上料圆柱2-8向上运动,将料槽块2-7底部的静片工件推送至料槽块2-7的顶部,等待移料模块4夹取至静片定向模块3;使移料模块4的第一升降气缸4-5带动第一移料气爪4-6下降,抓取料槽块2-7顶部的待定向静片工件;然后使第一移料气爪4-6上升,使移料气缸4-2带动滑块输出板4-4沿移料直线导轨4-3运动,直至第一移料气爪4-6到达大同步带轮3-3上方;再次使第一升降气缸4-5带动第一移料气爪4-6下降,将待定向静片工件放置到大同步带轮3-3的静片凹槽中;之后使第一移料气爪4-6复位;使定向电机3-6通过同步带3-5带动大同步带轮3-3转动一
角度,使静片工件同步转动至安装要求角度,完成静片的初始定向;静片工件的转动角度通过漫反射传感器3-9进行确定;使移料模块4的第二升降气缸4-7带动第二移料气爪4-8下降,抓取大同步带轮3-3上已完成初始定向的静片工件,然后使第二移料气爪4-8上升;使移料气缸4-2带动滑块输出板4-4沿移料直线导轨4-3运动,直至第二移料气爪4-8到达待装储料台3-7上方;使第二升降气缸4-7带动第二移料气爪4-8下降,将已完成初始定向的静片工件放置到待装储料台3-7的储料凹槽内进行精准定向;之后使第二移料气爪4-8复位;使移料气缸4-2带动滑块输出板4-4复位,进行下一次移料工作;将待装配阀体101通过装配模块5的组合夹具5-8夹紧定位;使装配模块
5的第三升降气缸5-5带动第三气爪5-6下降,第三气爪5-6从静片定向模块3的储料凹槽内抓取精准定向后的静片;然后使第三升降气缸5-5带动第三气爪5-6上升,再使装配气缸5-2带动装配气缸输出板5-4沿装配直线导轨5-3水平移动,使静片工件100到达阀体101的正上方,之后装配气缸5-2停止动作;再次使第三升降气缸5-5带动第三气爪5-6下降;第三气爪
5-6在下降的过程中,带动静片工件100向下运动,从而将静片工件100装配至阀体101内;之后使第三升降气缸5-5带动第三气爪5-6上升,使气缸输出板5-4复位,进行下一次装配。
[0017] 本发明可以达到的技术效果是:
[0018] 本发明采用机械定位结合传感器技术,能够实现陶瓷静片的精确定位,以实现陶瓷静片的自动化装配。
[0019] 本发明能够减少人
力资源的浪费,提高装配效率及装配
质量。
附图说明
[0020] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
[0021] 图1是陶瓷阀芯的静片的示意图;
[0022] 图2是本发明阀芯静片的自动装配装置的示意图;
[0023] 图3是本发明的送料模块的示意图;
[0024] 图4是本发明的翻转上料模块的示意图;
[0025] 图5是图4的侧视图;
[0026] 图6是本发明的静片定向模块的示意图;
[0027] 图7是本发明的移料模块的示意图;
[0028] 图8是本发明的装配模块的示意图。
[0029] 图中附图标记说明:
[0030] 1为送料模块, 2为翻转上料模块,
[0031] 3为静片定向模块, 4为移料模块,
[0032] 5为装配模块,
[0033] 1-1为静片振动盘, 1-2为送料槽,
[0034] 1-3为同步带传动机构, 1-4为送料电机,
[0035] 2-1为转向气缸, 2-2为翻转料盘,
[0036] 2-3为卸料弹簧, 2-4为卸料直线导轨,
[0037] 2-5为卸料板, 2-6为卸料气缸,
[0038] 2-7为料槽块, 2-8为上料圆柱,
[0039] 2-9为上料气缸, 2-10为对射传感器,
[0040] 3-1为定向台, 3-2为定向回转轴,
[0041] 3-3为大同步带轮, 3-4为小同步带轮,
[0042] 3-5为同步带, 3-6为定向电机,
[0043] 3-7为待装储料台, 3-8为对射传感器,
[0044] 3-9为漫反射传感器,
[0045] 4-1为移料台, 4-2为移料气缸,
[0046] 4-3为移料直线导轨, 4-4为滑块输出板,
[0047] 4-5为第一升降气缸, 4-6为第一移料气爪,
[0048] 4-7为第二升降气缸, 4-8为第二移料气爪,
[0049] 5-1为装配台, 5-2为装配气缸,
[0050] 5-3为装配直线导轨, 5-4为装配气缸输出板,
[0051] 5-5为第三升降气缸, 5-6为第三气爪,
[0052] 5-7为静片清洁机构, 5-8为组合夹具,
[0053] 5-9为夹具定位机构,
[0054] 100为静片工件, 101为阀体。
具体实施方式
[0055] 如图2所示,本发明阀芯静片的自动装配装置,包括送料模块1、翻转上料模块2、静片定向模块3、移料模块4、装配模块5;送料模块1用于实现静片的自动有序上料功能,送料模块1的出料端设置翻转上料模块2,翻转上料模块2用于实现静片的180度上下翻转;静片定向模块3根据装配要求完成静片的安装角度精准定向;移料模块4设置于静片定向模块3的上方,用于实现静片在翻转上料模块2至静片定向模块3之间的运输以及静片在静片定向模块3中的移动;装配模块5设置于静片定向模块3的前端,用于实现静片与阀体的装配;
[0056] 送料模块1将光洁面朝上的静片工件输送至翻转上料模块2,翻转上料模块2将静片工件上下翻转,使静片工件的光洁面朝下;移料模块4将翻转后的静片工件从翻转上料模块2输送至静片定向模块3;静片定向模块3对静片工件进行初始定向和精准定向,实现静片工件的周向精准定位;装配模块5抓取精准定向的静片工件并进行静片工件100与阀体101的装配。
[0057] 如图3所示,送料模块1包括静片振动盘1-1、送料槽1-2、同步带传动机构1-3、送料电机1-4,送料电机1-4通过同步带传动机构1-3连接送料槽1-2,送料槽1-2的入口连接静片振动盘1-1的出口,送料槽1-2的出口连接翻转上料模块2的入口;
[0058] 静片振动盘1-1在振动过程将静片工件输送给送料槽1-2;送料电机1-4通过同步带传动机构1-3带动送料槽1-2运行,使送料槽1-2内的静片工件输送至翻转上料模块2;通过控制送料电机1-4的转速,能够调节送料槽1-2内静片的运输速度。
[0059] 如图4、图5所示,翻转上料模块2包括转向气缸2-1、翻转料盘2-2、料槽块2-7、上料圆柱2-8、上料气缸2-9、对射传感器2-10,翻转料盘2-2的轴线沿水平方向延伸,翻转料盘2-2的一端连接送料槽1-2的出口,翻转料盘2-2的另一端设置有料槽块2-7;翻转料盘2-2在转向气缸2-1的带动下能够绕其水平轴线旋转,使静片工件从翻转料盘2-2的一端运动到另一端;翻转料盘2-2的两侧分别设置有对射传感器2-10,对射传感器2-10用于检测静片工件是否到位;
[0060] 翻转料盘2-2上设置有卸料机构;卸料机构包括卸料弹簧2-3、卸料直线导轨2-4、卸料板2-5、卸料气缸2-6,卸料板2-5上设置有卸料弹簧2-3;卸料板2-5活动设置于卸料直线导轨2-4上,卸料板2-5连接卸料气缸2-6;卸料气缸2-6能够带动卸料板2-5沿卸料直线导轨2-4运动,从而将运动至翻转料盘2-2另一端的静片工件从翻转料盘2-2推送至料槽块2-7的底部;
[0061] 料槽块2-7的下方设置上料圆柱2-8,上料圆柱2-8连接上料气缸2-9;料槽块2-7内开设有上下延伸的静片通道;在上料气缸2-9带动下,能够使上料圆柱2-8沿料槽块2-7内的静片通道向上运动,将料槽块2-7底部的静片工件向上推送。
[0062] 翻转上料模块2的工作原理如下:
[0063] 送料槽1-2内光洁面朝上的静片工件输送给翻转上料模块2的翻转料盘2-2后,使转向气缸2-1带动翻转料盘2-2旋转180度,静片工件从翻转料盘2-2的一端运动到另一端,实现180度翻转,使静片工件的光洁面朝下;
[0064] 使卸料气缸2-6带动卸料板2-5沿卸料直线导轨2-4运动,卸料板2-5将翻转后的静片工件从翻转料盘2-2推送至料槽块2-7的底部;
[0065] 然后使上料气缸2-9带动上料圆柱2-8向上运动,将料槽块2-7底部的静片工件推送至料槽块2-7的顶部,等待移料模块4夹取至静片定向模块3。
[0066] 如图6所示,静片定向模块3包括定向台3-1、定向回转轴3-2、大同步带轮3-3、小同步带轮3-4、同步带3-5、定向电机3-6、待装储料台3-7、对射传感器3-8、漫反射传感器3-9,定向回转轴3-2垂直设置于定向台3-1上,定向回转轴3-2上固定设置有大同步带轮3-3,大同步带轮3-3通过同步带3-5连接小同步带轮3-4,小同步带轮3-4通过定向电机3-6实现驱动;
[0067] 大同步带轮3-3上开设有静片凹槽,用于放置静片工件;静片凹槽内设置有漫反射传感器3-9;大同步带轮3-3上还设置有对射传感器3-8;
[0068] 定向台3-1的一侧设置有待装储料台3-7,待装储料台3-7上开设有储料凹槽,储料凹槽的直径略大于静片的直径;储料凹槽的圆弧周向开设有小耳凹槽,此小耳凹槽的方向根据静片安装要求进行设置,用于精确定向静片;待装储料台3-7上设置有另一对射传感器3-8。
[0069] 静片定向模块3的工作原理如下:
[0070] 移料模块4将完成翻转的静片工件放置在大同步带轮3-3的静片凹槽中,由大同步带轮3-3上的对射传感器3-8检测静片是否到位;
[0071] 使定向电机3-6通过同步带3-5带动大同步带轮3-3转动一角度,使静片工件同步转动至安装要求角度,完成静片的初始定向;静片工件的转动角度通过漫反射传感器3-9进行确定;
[0072] 然后,移料模块4将完成初始定向的静片工件运送至待装储料台3-7的储料凹槽内,由待装储料台3-7上的对射传感器3-8检测静片是否到位;
[0073] 通过储料凹槽的小耳凹槽实现对静片工件的精准定向。
[0074] 如图7所示,移料模块4包括移料台4-1、移料气缸4-2、移料直线导轨4-3、滑块输出板4-4、第一升降气缸4-5、第一移料气爪4-6、第二升降气缸4-7、第二移料气爪4-8,移料直线导轨4-3固定设置于移料台4-1上,移料直线导轨4-3上活动设置有滑块输出板4-4,滑块输出板4-4连接移料气缸4-2,移料气缸4-2能够带动滑块输出板4-4沿移料直线导轨4-3往复运动;
[0075] 移料台4-1的底面并列设置有第一升降气缸4-5和第二升降气缸4-7,第一升降气缸4-5的下端设置第一移料气爪4-6,第二升降气缸4-7的下端设置第二移料气爪4-8。
[0076] 移料模块4的工作原理如下:
[0077] 使第一升降气缸4-5带动第一移料气爪4-6下降,抓取料槽块2-7顶部的待定向静片工件,然后使第一移料气爪4-6上升;
[0078] 与此同时,使第二升降气缸4-7带动第二移料气爪4-8下降,抓取大同步带轮3-3上已完成初始定向的另一静片工件,然后使第二移料气爪4-8上升;
[0079] 然后使移料气缸4-2带动滑块输出板4-4沿移料直线导轨4-3运动,直至第一移料气爪4-6到达大同步带轮3-3上方,第二移料气爪4-8到达待装储料台3-7后停止;
[0080] 再次使第一升降气缸4-5带动第一移料气爪4-6下降,将待定向静片工件放置到大同步带轮3-3的静片凹槽中;之后使第一移料气爪4-6复位;
[0081] 与此同时,使第二升降气缸4-7带动第二移料气爪4-8下降,将已完成初始定向的另一静片工件放置到待装储料台3-7的储料凹槽内进行精准定向;之后使第二移料气爪4-8复位;
[0082] 使移料气缸4-2带动滑块输出板4-4复位,进行下一次移料工作。
[0083] 如图8所示,装配模块5包括装配台5-1、装配气缸5-2、装配直线导轨5-3、装配气缸输出板5-4、第三升降气缸5-5、第三气爪5-6、静片清洁机构5-7、组合夹具5-8、夹具定位机构5-9,装配直线导轨5-3固定设置于装配台5-1上,装配直线导轨5-3上活动设置有装配气缸输出板5-4;装配气缸输出板5-4连接装配气缸5-2;装配气缸5-2能够带动装配气缸输出板5-4沿装配直线导轨5-3往复运动;装配气缸输出板5-4上固定设置有第三升降气缸5-5,第三升降气缸5-5的活塞输出端连接第三气爪5-6,第三升降气缸5-5能够带动第三气爪5-6上下运动;第三气爪5-6的一侧设置有静片清洁机构5-7;
[0084] 装配台5-1的下方设置有夹具定位机构5-9,夹具定位机构5-9上设置有组合夹具5-8,夹具定位机构5-9将组合夹具5-8固定并定位;组合夹具5-8用于定位并夹紧阀体101。
[0085] 装配模块5的工作原理如下:
[0086] 将待装配阀体101通过组合夹具5-8夹紧定位;
[0087] 使第三升降气缸5-5带动第三气爪5-6下降,第三气爪5-6从静片定向模块3的储料凹槽内抓取精准定向后的静片;然后使第三升降气缸5-5带动第三气爪5-6上升,再使装配气缸5-2带动装配气缸输出板5-4沿装配直线导轨5-3水平移动,使静片工件100到达阀体101的正上方,之后装配气缸5-2停止动作;再次使第三升降气缸5-5带动第三气爪5-6下降,同时使静片清洁机构5-7工作,保证静片表面清洁,以提高装配质量;
[0088] 第三气爪5-6在下降的过程中,带动静片工件100向下运动,从而将静片工件100装配至阀体101内;之后使第三升降气缸5-5带动第三气爪5-6上升,使气缸输出板5-4复位,进行下一次装配。