本發(fā)明屬于機(jī)床制造領(lǐng)域，涉及到閥門制造業(yè)，用于蝶式閥門自動(dòng)裝配。

背景技術(shù)：

蝶式閥門，用于管道中，控制水的流動(dòng)。其結(jié)構(gòu)是由閥體、閥板、閥桿、大膠套等許多零件組成的。其零件制造完成后，需要裝配在一起，當(dāng)前的裝配方法是，多名操作員使用工具或機(jī)器逐個(gè)零件先后裝配的方式進(jìn)行，也就是裝配流水線的工作方式。這種方式，占操作人員多、工作效率低、裝配質(zhì)量差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決背景技術(shù)中所說的，占操作人員多、工作效率低、裝配質(zhì)量差的問題，實(shí)現(xiàn)閥門裝配自動(dòng)化。提供一種高度自動(dòng)化、高裝配精度的蝶式閥門自動(dòng)裝配機(jī)。本發(fā)明是在一臺(tái)自動(dòng)裝配機(jī)上，由一名操作員，只需把不同的零件擺放到機(jī)器的相應(yīng)放置位置上，本機(jī)可以自動(dòng)完成主要閥門零件裝配成閥門總成的工作。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種蝶式閥門自動(dòng)裝配機(jī)，包括鏈條輸送總成、氣缸推進(jìn)定位總成、碟板和膠套組合夾具總成、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與氣缸壓入總成、膠套機(jī)械手總成、膠套氣缸壓入總成、閥桿推入總成組成。

進(jìn)一步的，所述的鏈條輸送總成包括鏈軸、鏈輪，鏈輪帶動(dòng)雙節(jié)距鏈條旋轉(zhuǎn)，包括設(shè)置在鏈條上的閥體座板，包括防止鏈條脫落和松動(dòng)的張緊器。

進(jìn)一步的，所述的氣缸推進(jìn)定位總成由限位鉤、氣缸推塊、氣缸與若干鏈條推塊組成，鏈條推塊按需要的步進(jìn)距離均勻地固定在鏈條的內(nèi)側(cè)；氣缸推塊固定在氣缸活塞桿的前端，氣缸推塊上裝有彈性斜塊，當(dāng)氣缸回程時(shí)，從鏈條推塊下側(cè)滑過，當(dāng)氣缸推出行程時(shí)，它推動(dòng)鏈條推塊運(yùn)動(dòng)；限位鉤是兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的小鉤，在彈簧的作用下，保持張開狀態(tài)，當(dāng)氣缸推塊推著鏈條推塊一起進(jìn)入限位鉤時(shí)，由于氣缸推塊擠壓限位鉤，使其處于閉合狀態(tài)，使鏈條推塊不能通過，而被固定，當(dāng)氣缸回程氣缸推塊離開限位鉤后限位鉤恢復(fù)為開啟狀態(tài)，當(dāng)氣缸推塊推動(dòng)后面一個(gè)鏈條推塊前進(jìn)時(shí)，鏈條推塊在鏈條的帶動(dòng)下向前運(yùn)動(dòng)，然后，后面的鏈條推塊被限位和定位。

進(jìn)一步的，所述的碟板和膠套組合夾具總成為“C”形結(jié)構(gòu)，“C”形結(jié)構(gòu)上下兩半部分分別設(shè)有槽口，上半部分槽口內(nèi)設(shè)有碟板定位銷，槽口周邊設(shè)有永久磁鐵，所述的下半部分槽口內(nèi)設(shè)有膠套定位銷，所述的上半部槽口用于放置碟板，放入時(shí)由碟板定位銷定位，由永久磁鐵吸引固定，下半部分槽口用于放置膠套，由膠套定位銷定位。

進(jìn)一步的，所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與氣缸壓入部分總成包括旋轉(zhuǎn)部分和氣缸壓入部分，旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)機(jī)座由旋轉(zhuǎn)架和沿其圓周設(shè)有的12套組合夾具組成，人工把碟板和膠套放在碟板和膠套的組合夾具上，然后步進(jìn)推動(dòng)，使組合夾具進(jìn)入氣缸壓入部分；氣缸壓入部分有兩個(gè)氣缸，較大的壓碟板氣缸在上，裝有碟板壓塊，較小的托碟板氣缸在下，裝有碟板擋塊。

進(jìn)一步的，所述的膠套機(jī)械手總成包括小軸座、夾鉗、小軸、短程推缸、轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠、橫向滑軌、彈簧、小滑軌，伺服電機(jī)，其中短程推缸、夾鉗、小軸、小軸座設(shè)置與小滑軌組裝在一起，并在伺服電機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿驅(qū)動(dòng)下在橫向滑軌上橫向運(yùn)動(dòng)，所述的夾鉗可在小滑軌上垂直運(yùn)動(dòng)，夾鉗的下方裝有彈簧。

進(jìn)一步的，所述的膠套氣缸壓入總成包括膠套氣缸，由膠套氣缸把膠套壓入閥體時(shí)，膠套氣缸向下推動(dòng)被膠套機(jī)械手總成中夾鉗夾緊的膠套，此時(shí)夾鉗沿小滑軌向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)膠套接觸到閥體，并進(jìn)入閥體時(shí)，膠套氣缸完成第一行程，夾鉗在短程推缸的作用下，松開閥體，然后，膠套氣缸繼續(xù)下行，把膠套壓入閥體內(nèi)；所述的膠套氣缸采用的是雙行程氣缸，第一行程結(jié)束時(shí)，氣缸活塞停止。

進(jìn)一步的，所述的閥桿推入總成包括U形軌道、長(zhǎng)程推缸，長(zhǎng)程推缸連接推桿，把閥體放置在閥體座板上，同時(shí)再把閥桿的一端放置在閥體一端的孔中，閥桿的另一端放置在U形軌道上，當(dāng)載有閥體和閥桿的閥體座板到達(dá)閥桿推入部位時(shí)，長(zhǎng)程推缸把閥桿推入閥體，完成了碟閥的裝配。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：1)整個(gè)系統(tǒng)需要少量員工補(bǔ)給物料和簡(jiǎn)單工序的組裝外，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化的自動(dòng)裝配，節(jié)省的制造成本，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，保障了員工的人身安全。

2)多采用氣缸作為執(zhí)行元件，具有動(dòng)作迅速、壓力均勻、工作可靠的優(yōu)點(diǎn)。

3)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境依賴性較低，擁有可靠的適應(yīng)性和操作性。

4)設(shè)備總體成本不高，對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。

5)整條生產(chǎn)線保證了產(chǎn)品的制造精度，降低了廢品的制造率，極大程度上減少了生產(chǎn)隱患，可以根據(jù)生產(chǎn)要求，適當(dāng)改變加工參數(shù)得到不同型號(hào)的閥門裝配生產(chǎn)線，具有可觀的實(shí)用價(jià)值。

附圖說明

圖1是該閥門裝配機(jī)的正等軸測(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是氣缸推進(jìn)定位的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是旋轉(zhuǎn)機(jī)座和氣缸壓入結(jié)構(gòu)示意圖(完成碟板與膠套組裝的)。

圖4是旋轉(zhuǎn)臺(tái)上組合夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是機(jī)械手結(jié)構(gòu)的示意圖(完成對(duì)組合件的抓取)。

圖6是閥桿推入結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖中，1.鏈條，2.鏈軸，3.張緊器，4.鏈輪，5.閥體，6.小軸座，7.夾鉗，8.小軸，9.短程推缸，10.膠套壓塊，11.膠套氣缸，12.轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，13.橫向滑軌，14.閥桿，15.U型軌道，16.長(zhǎng)程推缸，17.壓碟板氣缸，18.碟板壓塊，19.碟板和膠套的組合夾具，20.碟板擋塊，21.碟板定位銷，22.托碟板氣缸，23.膠套，24.碟板，25.限位鉤，26.氣缸推塊，27.氣缸，28.鏈條推塊，29.膠套定位銷，30.線切割小平面，31.旋轉(zhuǎn)軸總成，32.旋轉(zhuǎn)機(jī)座，33.旋轉(zhuǎn)架，34.彈簧，35.小滑軌，36.伺服電機(jī)，37.小膠塞，38.推桿，39.閥體座板，40.座板長(zhǎng)板，41.永久磁鐵。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明由鏈條輸送總成、氣缸推進(jìn)定位總成、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)總成、碟板膠套推進(jìn)定位總成、大膠套機(jī)械手總成、大膠套氣缸壓入總成、閥桿推入總成等組成。

參見附圖1，鏈條輸送總成由鏈軸2、鏈輪4、鏈條1、閥體座板39、張緊器3等組成，通過鏈條1帶動(dòng)上方的閥體5實(shí)現(xiàn)送進(jìn)動(dòng)作，利用張緊器3防止鏈條1脫落和松動(dòng)。通過控制閥體座板39的停留位置，完成閥體組裝件間的定位，保證每個(gè)組裝間歇運(yùn)動(dòng)中裝配的同步精度。鏈條采用雙節(jié)距為38.1毫米雙節(jié)距鏈條，雙節(jié)距20個(gè)齒的鏈輪，在鏈條上裝有30個(gè)閥體座板，鏈輪中心距為3050毫米

氣缸推進(jìn)定位總成參見圖2由限位鉤25、氣缸推塊26、氣缸27與若干鏈條推塊28組成。鏈條推塊28按需要的步進(jìn)距離均勻地固定在鏈條1的內(nèi)側(cè)，精確地移動(dòng)鏈條推塊28就可以使閥體5在鏈條1步進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，精確地移動(dòng)到所需的工位上。

氣缸推塊26固定在氣缸活塞桿的前端，氣缸推塊26上裝有彈性斜塊，當(dāng)氣缸回程時(shí)，可以從鏈條推塊28下側(cè)滑過，當(dāng)氣缸推出行程時(shí)，它推動(dòng)鏈條推塊28運(yùn)動(dòng)。采用SU-63×300氣缸，直徑63毫米，行程300毫米。

限位鉤25是兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的小鉤，在彈簧的作用下，保持張開狀態(tài)，當(dāng)氣缸推塊推著鏈條推塊28一起進(jìn)入限位鉤時(shí)，由于氣缸推塊26擠壓限位鉤25，使其處于閉合狀態(tài)，使鏈條推塊28不能通過，而被固定，起到限位和定位作用。此推塊運(yùn)動(dòng)的組件，同樣應(yīng)用在本機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)總成。

當(dāng)氣缸回程氣缸推塊26離開限位鉤25后限位鉤恢復(fù)為開啟狀態(tài)，當(dāng)氣缸推塊26推動(dòng)后面一個(gè)鏈條推塊28前進(jìn)時(shí)，此鏈條推塊28在鏈條1的帶動(dòng)下向前運(yùn)動(dòng)，然后，后面的鏈條推塊28被限位和定位。

碟板和膠套組合夾具總成，如圖4所示，碟板和膠套組合夾具總成為“C”形結(jié)構(gòu)，“C”形結(jié)構(gòu)上下兩半部分分別設(shè)有槽口，上半部分槽口內(nèi)設(shè)有碟板定位銷21，槽口周邊設(shè)有永久磁鐵41，所述的下半部分槽口內(nèi)設(shè)有膠套定位銷29。是由人工操作把碟板24和膠套23放置在組合夾具上的，上半部放置碟板24，放入時(shí)由碟板定位銷21定位，由永久磁鐵41吸引固定。后面工序壓入碟板24時(shí)，碟板24需要垂直向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)碟板定位銷21可向下轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而與碟板24脫離，不影響碟板24的運(yùn)動(dòng)。大膠套用手工放入夾具，由膠套定位銷29定位。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與氣缸壓入部分總成，見圖3所示。旋轉(zhuǎn)機(jī)座32由旋轉(zhuǎn)架33和沿其圓周設(shè)有的12套組合夾具組成。旋轉(zhuǎn)機(jī)座32的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)是采用氣缸推進(jìn)定位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，與鏈條的氣動(dòng)步時(shí)機(jī)構(gòu)類似。操作時(shí)，人工把碟板24和膠套23放在碟板和膠套的組合夾具19上，然后步進(jìn)推動(dòng)，使組合夾具進(jìn)入氣缸壓入部分。

氣缸壓入部分有兩個(gè)氣缸，較大的壓碟板氣缸17在上，裝有碟板壓塊18，較小的托碟板氣缸22在下，裝有碟板擋塊20。操作時(shí)人工把碟板24膠套放在碟板和膠套的組合夾具19上，進(jìn)入壓入部分后，定位靜止。托碟板氣缸22向上運(yùn)動(dòng)，到接觸碟板24時(shí)停止，壓碟板氣缸17向下運(yùn)動(dòng)，由于它比托碟板氣缸22的壓力大，所以形成保持足夠的夾持力向下運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，直到把碟板24壓入膠套23為止。然后兩個(gè)氣缸回程，碟板和膠套的組合夾具19轉(zhuǎn)出，下一個(gè)組合夾具進(jìn)入。壓碟板氣缸17采用SU-63×100氣缸,托碟板氣缸22考慮到要求活塞不能轉(zhuǎn)動(dòng)，采用雙軸氣缸TN-16×80氣缸，氣缸直徑16毫米，行程80毫米。

膠套機(jī)械手總成如圖5所示，是由伺服電機(jī)36、轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠12、橫向滑軌13、小滑軌35、彈簧34、短程推缸9、夾鉗7等組成的。由伺服電機(jī)36提供動(dòng)力。短程推缸9推進(jìn)時(shí)夾鉗7松開，短程推缸9回程時(shí)夾鉗7夾緊，夾鉗7可在小滑軌35上垂直運(yùn)動(dòng)，夾鉗的下方裝有彈簧34，在彈簧34的作用下夾鉗7保持在上止點(diǎn)的位置。夾鉗7和小滑軌35的組件，可沿橫向滑軌13運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)是由伺服電機(jī)36和轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠12驅(qū)動(dòng)的。伺服電機(jī)36采用的功率為60W，轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠12采用16×10，直徑16毫米，導(dǎo)程10毫米。橫向滑軌13采用15毫米寬的直線導(dǎo)軌，長(zhǎng)度為650毫米。小滑軌35為15毫米寬的直線導(dǎo)軌，長(zhǎng)度為150毫米。

工作時(shí)，夾鉗處于圖中左端位置，此位置可從組合夾具上夾取已裝入碟板24的大膠套23，使用短程推缸9把套膠23夾緊，然后在伺服電機(jī)36的驅(qū)動(dòng)下，夾鉗7向左運(yùn)動(dòng)，到膠套氣缸11位置定位停止，此時(shí)下方是閥體，由膠套氣缸11，把它壓入閥體5。

膠套氣缸壓入總成，參見圖1，膠套氣缸11采用的是雙行程氣缸，第一行程結(jié)束時(shí)，氣缸活塞會(huì)停止。由膠套氣缸11把膠套23壓入閥體5時(shí)，膠套氣缸11向下推動(dòng)被夾鉗7夾緊的膠套23，此時(shí)夾鉗7沿小滑軌35向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)膠套23接觸到閥體5，并進(jìn)入閥體5大約3毫米時(shí)，膠套氣缸11恰好完成第一行程，夾鉗7在短程推缸9的作用下，松開閥體5，然后，膠套氣缸11繼續(xù)下行，把膠套23壓入閥體5內(nèi)。膠套氣缸11采用氣缸雙行程SCT100×100×50氣缸，氣缸直徑100毫米，第一行程100毫米，第二行程50毫米。

閥桿推入總成，見圖6。在鏈條上安裝有足夠數(shù)量的閥體座板39，閥體座板39上有定位塊，還有U形軌道15和長(zhǎng)程推缸16，長(zhǎng)程推缸16連接推桿38。通過人工操作，把閥體5放置在閥體座板39上，同時(shí)再把閥桿14的一端放置在閥體5一端的孔中，閥桿14的另一端放置在U形軌道15上。當(dāng)載有閥體5和閥桿14的閥體座板到達(dá)閥桿推入部位時(shí)，長(zhǎng)程推缸16把閥桿14推入閥體5。完成了碟閥的裝配。長(zhǎng)程推缸16采用SU-63×300氣缸，直徑63毫米，行程300毫米。

需要說明的是，以上所述僅為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，僅僅是解釋本發(fā)明，并非因此限制本發(fā)明專利范圍。對(duì)屬于本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思而僅僅顯而易見的改動(dòng)，同樣在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。