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蝶式 阀 门自动装配机

阅读：415发布：2023-03-01

专利汇可以提供蝶式阀门自动装配机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种蝶式阀门自动装配机，涉及到阀门制造业，用于蝶式阀门自动装配。包括链条输送总成、气缸推进定位总成、碟板和胶套组合夹具总成、旋转机构与气缸压入总成、胶套机械手总成、胶套气缸压入总成、阀杆推入总成组成。其特点是，整个系统共同实现蝶式阀门的装配，需要少量员工补给物料和简单工序的组装外，实现了机械化的自动装配，节省的制造成本，降低了劳动强度，保障了员工的人身安全。，下面是蝶式阀门自动装配机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种蝶式阀门自动装配机，其特征是：由链条输送总成、气缸推进定位总成、碟板和胶套组合夹具总成、旋转机构与气缸压入总成、胶套机械手总成、胶套气缸压入总成、阀杆推入总成组成；
其中：碟板和胶套组合夹具总成设置在旋转机构与气缸压入总成的旋转机座(32)上，通过步进运动推动进入旋转机构与气缸压入总成的气缸压入部分，实现碟板(24)和胶套(23)的组装；
气缸推进定位总成与旋转机构与气缸压入总成相连接，实现旋转机构与气缸压入总成的步进运动；
胶套机械手总成与胶套气缸压入总成相连接，实现已装入碟板(24)的胶套(23)与阀体(5)的组装；
阀杆推入总成设有长程推缸(16)，当载有阀体(5)和阀杆(14)的阀体座板(39)到达阀杆推入部位时，长程推缸(16)把阀杆(14)推入阀体(5)完成碟阀的装配，其中阀体座板(39)放置在链条输送总成上，并通过链条输送总成控制停留位置。
2.根据权利要求1所述的蝶式阀门自动装配机，其特征是：链条输送总成包括链轴(2)、链轮(4)，链轮(4)带动双节距链条(1)旋转，包括设置在链条(1)上的阀体座板(39)，包括防止链条(1)脱落和松动的张紧器(3)。
3.根据权利要求1所述的蝶式阀门自动装配机，其特征是：气缸推进定位总成由限位钩(25)、气缸推块(26)、气缸(27)与若干链条推块(28)组成，链条推块(28)按需要的步进距离均匀地固定在链条(1)的内侧；气缸推块(26)固定在气缸活塞杆的前端，气缸推块(26)上装有弹性斜块，当气缸回程时，从链条推块(28)下侧滑过，当气缸推出行程时，它推动链条推块(28)运动；限位钩(25)是两个可转动的小钩，在弹簧的作用下，保持张开状态，当气缸推块推着链条推块(28)一起进入限位钩时，由于气缸推块(26)挤压限位钩(25)，使其处于闭合状态，使链条推块(28)不能通过，而被固定，当气缸回程气缸推块(26)离开限位钩(25)后限位钩恢复为开启状态，当气缸推块(26)推动后面一个链条推块(28)前进时，链条推块(28)在链条(1)的带动下向前运动，然后，后面的链条推块(28)被限位和定位。
4.根据权利要求1所述的蝶式阀门自动装配机，其特征是：碟板和胶套组合夹具总成为“C”形结构，“C”形结构上下两半部分分别设有槽口，“C”形结构上半部分槽口内设有碟板定位销(21)，槽口周边设有永久磁铁(41)，“C”形结构下半部分槽口内设有胶套定位销(29)，其中上半部分槽口用于放置碟板(24)，放入时由碟板定位销(21)定位，由永久磁铁(41)吸引固定，下半部分槽口用于放置胶套(23)，由胶套定位销(29)定位。
5.根据权利要求1所述的蝶式阀门自动装配机，其特征是：旋转机构与气缸压入总成包括旋转部分和气缸压入部分，旋转部分的旋转机座(32)由旋转架(33)和沿其圆周设有的12套组合夹具组成，人工把碟板(24)和胶套(23)放在碟板和胶套的组合夹具(19)上，然后步进推动，使组合夹具进入气缸压入部分；
气缸压入部分有两个气缸，较大的压碟板气缸(17)在上，装有碟板压块(18)，较小的托碟板气缸(22)在下，装有碟板挡块(20)。
6.根据权利要求1所述的蝶式阀门自动装配机，其特征是：胶套机械手总成包括小轴座(6)、夹钳(7)、小轴(8)、短程推缸(9)、转动丝杠(12)、横向滑轨(13)、弹簧(34)、小滑轨(35)、伺服电机(36)，其中短程推缸(9)、夹钳(7)、小轴(8)、小轴座(6)设置与小滑轨(35)组装在一起，并在伺服电机(36)和转动丝杠(12)驱动下在横向滑轨(13)上横向运动，所述的夹钳(7)可在小滑轨(35)上垂直运动，夹钳的下方装有弹簧(34)；
短程推缸(9)与夹钳(7)连接，夹钳(7)穿套在小轴(8)上，通过小轴座(6)与短程推缸(9)固定，组装后的短程推缸(9)、夹钳(7)、小轴(8)、小轴座(6)从小滑轨(35)上方装入，通过小滑轨(35)轨道和支撑弹簧实现在小滑轨(35)上的移动。
7.根据权利要求1所述的蝶式阀门自动装配机，其特征是：胶套气缸压入总成包括胶套气缸(11)，由胶套气缸(11)把胶套(23)压入阀体(5)时，胶套气缸(11)向下推动被胶套机械手总成中设有的夹钳(7)夹紧的胶套(23)，此时夹钳(7)沿胶套机械手总成中设有的小滑轨(35)向下运动，当胶套(23)接触到阀体(5)，并进入阀体(5)时，胶套气缸(11)完成第一行程，夹钳(7)在短程推缸(9)的作用下，松开阀体(5)，然后，胶套气缸(11)继续下行，把胶套(23)压入阀体(5)内；所述的胶套气缸(11)采用的是双行程气缸，第一行程结束时，气缸活塞停止。
8.根据权利要求1所述的蝶式阀门自动装配机，其特征是：阀杆推入总成包括U形轨道(15)、长程推缸(16)，长程推缸(16)连接推杆(38)，把阀体(5)放置在阀体座板(39)上，同时再把阀杆(14)的一端放置在阀体(5)一端的孔中，阀杆(14)的另一端放置在U形轨道(15)上，当载有阀体(5)和阀杆(14)的阀体座板到达阀杆推入部位时，长程推缸(16)把阀杆(14)推入阀体(5)，完成了碟阀的装配。

说明书全文

蝶式阀 门自动装配机

技术领域

[0001] 本发明属于机床制造领域，涉及到阀门制造业，用于蝶式阀门自动装配。

背景技术

[0002] 蝶式阀门，用于管道中，控制水的流动。其结构是由阀体、阀板、阀杆、大胶套等许多零件组成的。其零件制造完成后，需要装配在一起，当前的装配方法是，多名操作员使用工具或机器逐个零件先后装配的方式进行，也就是装配流水线的工作方式。这种方式，占操作人员多、工作效率低、装配质量差。

发明内容

[0003] 本发明的目的是解决背景技术中所说的，占操作人员多、工作效率低、装配质量差的问题，实现阀门装配自动化。提供一种高度自动化、高装配精度的蝶式阀门自动装配机。本发明是在一台自动装配机上，由一名操作员，只需把不同的零件摆放到机器的相应放置位置上，本机可以自动完成主要阀门零件装配成阀门总成的工作。

[0004] 本发明的技术方案：

[0005] 一种蝶式阀门自动装配机，包括链条输送总成、气缸推进定位总成、碟板和胶套组合夹具总成、旋转机构与气缸压入总成、胶套机械手总成、胶套气缸压入总成、阀杆推入总成组成。

[0006] 进一步的，所述的链条输送总成包括链轴、链轮，链轮带动双节距链条旋转，包括设置在链条上的阀体座板，包括防止链条脱落和松动的张紧器。

[0007] 进一步的，所述的气缸推进定位总成由限位钩、气缸推块、气缸与若干链条推块组成，链条推块按需要的步进距离均匀地固定在链条的内侧；气缸推块固定在气缸活塞杆的前端，气缸推块上装有弹性斜块，当气缸回程时，从链条推块下侧滑过，当气缸推出行程时，它推动链条推块运动；限位钩是两个可转动的小钩，在弹簧的作用下，保持张开状态，当气缸推块推着链条推块一起进入限位钩时，由于气缸推块挤压限位钩，使其处于闭合状态，使链条推块不能通过，而被固定，当气缸回程气缸推块离开限位钩后限位钩恢复为开启状态，当气缸推块推动后面一个链条推块前进时，链条推块在链条的带动下向前运动，然后，后面的链条推块被限位和定位。

[0008] 进一步的，所述的碟板和胶套组合夹具总成为“C”形结构，“C”形结构上下两半部分分别设有槽口，上半部分槽口内设有碟板定位销，槽口周边设有永久磁铁，所述的下半部分槽口内设有胶套定位销，所述的上半部槽口用于放置碟板，放入时由碟板定位销定位，由永久磁铁吸引固定，下半部分槽口用于放置胶套，由胶套定位销定位。

[0009] 进一步的，所述的旋转机构与气缸压入部分总成包括旋转部分和气缸压入部分，旋转部分的旋转机座由旋转架和沿其圆周设有的12套组合夹具组成，人工把碟板和胶套放在碟板和胶套的组合夹具上，然后步进推动，使组合夹具进入气缸压入部分；气缸压入部分有两个气缸，较大的压碟板气缸在上，装有碟板压块，较小的托碟板气缸在下，装有碟板挡块。

[0010] 进一步的，所述的胶套机械手总成包括小轴座、夹钳、小轴、短程推缸、转动丝杠、横向滑轨、弹簧、小滑轨，伺服电机，其中短程推缸、夹钳、小轴、小轴座设置与小滑轨组装在一起，并在伺服电机和转动丝杆驱动下在横向滑轨上横向运动，所述的夹钳可在小滑轨上垂直运动，夹钳的下方装有弹簧。

[0011] 进一步的，所述的胶套气缸压入总成包括胶套气缸，由胶套气缸把胶套压入阀体时，胶套气缸向下推动被胶套机械手总成中夹钳夹紧的胶套，此时夹钳沿小滑轨向下运动，当胶套接触到阀体，并进入阀体时，胶套气缸完成第一行程，夹钳在短程推缸的作用下，松开阀体，然后，胶套气缸继续下行，把胶套压入阀体内；所述的胶套气缸采用的是双行程气缸，第一行程结束时，气缸活塞停止。

[0012] 进一步的，所述的阀杆推入总成包括U形轨道、长程推缸，长程推缸连接推杆，把阀体放置在阀体座板上，同时再把阀杆的一端放置在阀体一端的孔中，阀杆的另一端放置在U形轨道上，当载有阀体和阀杆的阀体座板到达阀杆推入部位时，长程推缸把阀杆推入阀体，完成了碟阀的装配。

[0013] 本发明的优点和积极效果：1)整个系统需要少量员工补给物料和简单工序的组装外，实现了机械化的自动装配，节省的制造成本，降低了劳动强度，保障了员工的人身安全。

[0014] 2)多采用气缸作为执行元件，具有动作迅速、压力均匀、工作可靠的优点。

[0015] 3)对生产环境依赖性较低，拥有可靠的适应性和操作性。

[0016] 4)设备总体成本不高，对工业化生产具有指导意义。

[0017] 5)整条生产线保证了产品的制造精度，降低了废品的制造率，极大程度上减少了生产隐患，可以根据生产要求，适当改变加工参数得到不同型号的阀门装配生产线，具有可观的实用价值。附图说明

[0018] 图1是该阀门装配机的正等轴测的结构示意图。

[0019] 图2是气缸推进定位的结构示意图。

[0020] 图3是旋转机座和气缸压入结构示意图(完成碟板与胶套组装的)。

[0021] 图4是旋转台上组合夹具的结构示意图。

[0022] 图5是机械手结构的示意图(完成对组合件的抓取)。

[0023] 图6是阀杆推入结构的示意图。

[0024] 图中，1.链条，2.链轴，3.张紧器，4.链轮，5.阀体，6.小轴座，7.夹钳，8.小轴，9.短程推缸，10.胶套压块，11.胶套气缸，12.转动丝杠，13.横向滑轨，14.阀杆，15.U型轨道，16.长程推缸，17.压碟板气缸，18.碟板压块，19.碟板和胶套的组合夹具，20.碟板挡块，21.碟板定位销，22.托碟板气缸，23.胶套，24.碟板，25.限位钩，26.气缸推块，27.气缸，28.链条推块，29.胶套定位销，30.线切割小平面，31.旋转轴总成，32.旋转机座，33.旋转架，34.弹簧，35.小滑轨，36.伺服电机，37.小胶塞，38.推杆，39.阀体座板，40.座板长板，41.永久磁铁。

具体实施方式

[0025] 本发明由链条输送总成、气缸推进定位总成、旋转机构总成、碟板胶套推进定位总成、大胶套机械手总成、大胶套气缸压入总成、阀杆推入总成等组成。

[0026] 参见附图1，链条输送总成由链轴2、链轮4、链条1、阀体座板39、张紧器3等组成，通过链条1带动上方的阀体5实现送进动作，利用张紧器3防止链条1脱落和松动。通过控制阀体座板39的停留位置，完成阀体组装件间的定位，保证每个组装间歇运动中装配的同步精度。链条采用双节距为38.1毫米双节距链条，双节距20个齿的链轮，在链条上装有30个阀体座板，链轮中心距为3050毫米

[0027] 气缸推进定位总成参见图2由限位钩25、气缸推块26、气缸27与若干链条推块28组成。链条推块28按需要的步进距离均匀地固定在链条1的内侧，精确地移动链条推块28就可以使阀体5在链条1步进运动时，精确地移动到所需的工位上。

[0028] 气缸推块26固定在气缸活塞杆的前端，气缸推块26上装有弹性斜块，当气缸回程时，可以从链条推块28下侧滑过，当气缸推出行程时，它推动链条推块28运动。采用SU-63×300气缸，直径63毫米，行程300毫米。

[0029] 限位钩25是两个可转动的小钩，在弹簧的作用下，保持张开状态，当气缸推块推着链条推块28一起进入限位钩时，由于气缸推块26挤压限位钩25，使其处于闭合状态，使链条推块28不能通过，而被固定，起到限位和定位作用。此推块运动的组件，同样应用在本机的旋转机构总成。

[0030] 当气缸回程气缸推块26离开限位钩25后限位钩恢复为开启状态，当气缸推块26推动后面一个链条推块28前进时，此链条推块28在链条1的带动下向前运动，然后，后面的链条推块28被限位和定位。

[0031] 碟板和胶套组合夹具总成，如图4所示，碟板和胶套组合夹具总成为“C”形结构，“C”形结构上下两半部分分别设有槽口，上半部分槽口内设有碟板定位销21，槽口周边设有永久磁铁41，所述的下半部分槽口内设有胶套定位销29。是由人工操作把碟板24和胶套23放置在组合夹具上的，上半部放置碟板24，放入时由碟板定位销21定位，由永久磁铁41吸引固定。后面工序压入碟板24时，碟板24需要垂直向下运动，此时碟板定位销21可向下转动，进而与碟板24脱离，不影响碟板24的运动。大胶套用手工放入夹具，由胶套定位销29定位。

[0032] 旋转机构与气缸压入部分总成，见图3所示。旋转机座32由旋转架33和沿其圆周设有的12套组合夹具组成。旋转机座32的步进运动是采用气缸推进定位机构实现的，与链条的气动步时机构类似。操作时，人工把碟板24和胶套23放在碟板和胶套的组合夹具19上，然后步进推动，使组合夹具进入气缸压入部分。

[0033] 气缸压入部分有两个气缸，较大的压碟板气缸17在上，装有碟板压块18，较小的托碟板气缸22在下，装有碟板挡块20。操作时人工把碟板24胶套放在碟板和胶套的组合夹具19上，进入压入部分后，定位静止。托碟板气缸22向上运动，到接触碟板24时停止，压碟板气缸17向下运动，由于它比托碟板气缸22的压力大，所以形成保持足够的夹持力向下运动的状态，直到把碟板24压入胶套23为止。然后两个气缸回程，碟板和胶套的组合夹具19转出，下一个组合夹具进入。压碟板气缸17采用SU-63×100气缸,托碟板气缸22考虑到要求活塞不能转动，采用双轴气缸TN-16×80气缸，气缸直径16毫米，行程80毫米。

[0034] 胶套机械手总成如图5所示，是由伺服电机36、转动丝杠12、横向滑轨13、小滑轨35、弹簧34、短程推缸9、夹钳7等组成的。由伺服电机36提供动力。短程推缸9推进时夹钳7松开，短程推缸9回程时夹钳7夹紧，夹钳7可在小滑轨35上垂直运动，夹钳的下方装有弹簧34，在弹簧34的作用下夹钳7保持在上止点的位置。夹钳7和小滑轨35的组件，可沿横向滑轨13运动，其运动是由伺服电机36和转动丝杠12驱动的。伺服电机36采用的功率为60W，转动丝杠12采用16×10，直径16毫米，导程10毫米。横向滑轨13采用15毫米宽的直线导轨，长度为
650毫米。小滑轨35为15毫米宽的直线导轨，长度为150毫米。

[0035] 工作时，夹钳处于图中左端位置，此位置可从组合夹具上夹取已装入碟板24的大胶套23，使用短程推缸9把套胶23夹紧，然后在伺服电机36的驱动下，夹钳7向左运动，到胶套气缸11位置定位停止，此时下方是阀体，由胶套气缸11，把它压入阀体5。

[0036] 胶套气缸压入总成，参见图1，胶套气缸11采用的是双行程气缸，第一行程结束时，气缸活塞会停止。由胶套气缸11把胶套23压入阀体5时，胶套气缸11向下推动被夹钳7夹紧的胶套23，此时夹钳7沿小滑轨35向下运动，当胶套23接触到阀体5，并进入阀体5大约3毫米时，胶套气缸11恰好完成第一行程，夹钳7在短程推缸9的作用下，松开阀体5，然后，胶套气缸11继续下行，把胶套23压入阀体5内。胶套气缸11采用气缸双行程SCT100×100×50气缸，气缸直径100毫米，第一行程100毫米，第二行程50毫米。

[0037] 阀杆推入总成，见图6。在链条上安装有足够数量的阀体座板39，阀体座板39上有定位块，还有U形轨道15和长程推缸16，长程推缸16连接推杆38。通过人工操作，把阀体5放置在阀体座板39上，同时再把阀杆14的一端放置在阀体5一端的孔中，阀杆14的另一端放置在U形轨道15上。当载有阀体5和阀杆14的阀体座板到达阀杆推入部位时，长程推缸16把阀杆14推入阀体5。完成了碟阀的装配。长程推缸16采用SU-63×300气缸，直径63毫米，行程300毫米。

[0038] 需要说明的是，以上所述仅为本发明优选实施例，仅仅是解释本发明，并非因此限制本发明专利范围。对属于本发明技术构思而仅仅显而易见的改动，同样在本发明保护范围之内。

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