自動裝配機的密封墊裝配模塊的制作方法
【專利摘要】一種自動裝配機的密封墊裝配模塊，其由震動盤、直線振動器、直線供料槽、抬升間歇供料結構、定心結構、裝配機械手及密封墊壓緊結構，所述直線供料槽的末端連接有入料定位板，所述入料定位板上設置有半圓弧形限位槽，所述抬升間歇供料結構包括抬升氣缸、送料導柱，所述送料導柱固定在所述抬升氣缸的輸出軸上，所述送料導柱中心開有通孔，所述定心結構包括定心錐形銷軸、銷軸驅動氣缸及導軌結構，所述裝配機械手包括X軸進給導軌氣缸、Z軸升降導軌氣缸及平行氣爪，所述平行氣爪上固定有夾持塊，所述密封墊壓緊模塊包括氣缸支座、壓緊氣缸、壓頭及滾珠導套，所述壓頭在壓緊氣缸的驅動下可引著滾珠導套上下運動。本實用新型提出的密封墊裝配模塊，可防止密封墊裝配過程出現變形、變向、傾倒等問題，結構簡單，運行穩定可靠。
【專利說明】自動裝配機的密封墊裝配模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于自動化裝配機械領域，涉及一種閥芯柔性自動化裝配設備，尤其是一種密封墊裝配模塊。
【背景技術】
[0002]目前國內各類機械產品的裝配作業一般都是由手工完成。但是制造業的實踐表明，手工裝配生產在一般情況下存在一些明顯缺陷:1)產品質量的重復性、一致性差。大批量生產條件下，人工裝配中由于工人的情緒、環境影響、個人技能及體能的差異等因素，故不同工人、不同批次的產品質量特性可能會出現較大的差別，產品的質量特性分散范圍將變大，難以達到較高的質量標準。2)產品的精度較低。人工裝配產品的精度由于受到工人自身條件的限制，難以達到較高的精度水平，而且部分精度要求高的裝配工作難以依靠人工完成。3)勞動生產率低。人工裝配大多屬于勞動力密集型，勞動生產率很大程度上取決于裝配工人的技能水平和熟練程度，產品的裝配時間在產品生產總工時中占有相當高的比例。據有關資料數據顯示，一些典型產品的裝配時間占生產總工時的53%左右，若全部的裝配都是人工控制完成，則生產率將可能降低到40%左右。若隨著裝配自動化水平的提高，生產率可上升到85%-97%，但目前產品裝配的平均自動化水平僅為10% — 15%。4)裝配成本較高。隨著人工成本的增加，以手工為主的裝配作業占產品生產總成本的比例不斷增力口，部分產品已到達35%-50%甚至以上。裝配費用成為許多制造企業成本的最大組成部分之一。同時隨著先進制造技術的不斷發展與應用，特別是柔性制造系統和計算機技術的發展，機械制造加工自動化水平得到了大幅度的提高，很大程度上已領先于裝配工藝與技術，兩者形成了明顯的反差，使得傳統的手工裝配工藝面臨著嚴峻的挑戰。
[0003]據筆者調研發現，溫臺地區工業管道、水暖閥門類企業有300多家，產值超過200億元，其中臺州地區以水暖類陶瓷閥芯生產企業為主。以年產值達到I億以上的一家企業為例，其閥芯零件的生產基本實現了自動化與半自動化制造，而80%甚至以上的企業生產工人來完成水暖閥芯的裝配工作，裝配勞工成本投入已占到產品總成本的30%以上；且人工裝配效率與產品裝配質量不能保證，裝配難以跟上制造的快節拍；再加上近年來不斷涌現的“招工荒”與我國進入中等收入國家后勞工成本的快速增長，缺乏相應高效的自動化柔性裝配設備已成為制約企業提高產品產量、品質的重要瓶頸。
[0004]本實用新型所形成的閥芯自動裝配機，裝配工作的對象主要為陶瓷閥芯。陶瓷閥芯是通過旋轉閥桿來控制水流通斷與流量的一種衛浴產品，其使用壽命長，密封性能優越，廣泛應用于水龍頭出水口處。其包括安裝在水龍頭內的閥體，閥體內插接有閥桿，閥桿下端通過消聲片卡接在陶瓷動片上，陶瓷動片與陶瓷靜片互相貼合，陶瓷靜片固定安裝在閥體內，下方還安裝有壓片和密封墊。陶瓷靜片上開有兩個相對的進水通孔，陶瓷動片與閥體上亦開有與進水通孔相對應的出水通孔。當旋轉閥桿的時候，其下端的消聲片帶動陶瓷動片轉動，使得動片上的出水通孔與靜片上的進水通孔與閥體上的出水口相互貫通，從而實現水從轉芯流出。
[0005]本實用新型提出的密封墊裝配模塊，是基于一種陶瓷閥芯自動化裝配工藝提出的，形成一種閥芯自動裝配設備，當然，密封墊裝配結構所涉及的相關工藝技術，具備一定的通用性。
【發明內容】
[0006]為了克服傳統人工裝配密封墊效率較低，密封墊自動裝配容易發生變形、變向、傾覆等不足，本實用新型提出了一種結構簡單、自動裝配過程穩定可靠的密封墊裝配模塊。
[0007]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0008]一種自動裝配機的密封墊裝配模塊，其由震動盤、直線振動器、直線供料槽、抬升間歇供料結構、定心結構、裝配機械手及密封墊壓緊結構，所述直線供料槽的末端連接有入料定位板，所述入料定位板上設置有半圓弧形限位槽，所述抬升間歇供料結構包括抬升氣缸、送料導柱，所述送料導柱固定在所述抬升氣缸的輸出軸上，所述送料導柱中心開有通孔，所述定心結構包括定心錐形銷軸、銷軸驅動氣缸及導軌結構，所述定心錐形銷軸固定在銷軸驅動氣缸上，并可引著導軌結構上下運動，所述裝配機械手包括X軸進給導軌氣缸、Z軸升降導軌氣缸及平行氣爪，所述平行氣爪上固定有夾持塊，所述密封墊壓緊模塊包括氣缸支座、壓緊氣缸、壓頭及滾珠導套，所述壓頭固定安裝在壓緊氣缸上，所述壓頭在壓緊氣缸的驅動下可引著滾珠導套上下運動。
[0009]進一步,所述抬升氣缸通過連接板安裝在所述入料定位板的下方,所述抬升氣缸固定時輸出軸的中心線穿過所述入料定位板上半圓弧形限位槽的圓心；所述送料導柱固定在所述抬升氣缸的輸出軸上，所述送料導柱中心開有通孔，所述送料導柱的外圓直徑大于密封墊的外圓直徑，所述送料導柱的中心通孔直徑大于密封墊中心孔直徑。
[0010]再進一步，所述定心結構的定心錐形銷軸中心線位置與上述送料導柱中心通孔的軸線重合。
[0011]優選的，所述定心結構的導軌結構可包括光軸和法蘭滾珠襯套，所述定心錐形銷軸通過連接板固定連接在銷軸驅動氣缸上，所述光軸通過螺釘固定在上述連接板上，所述光軸可引著法蘭滾珠襯套上下運動。
[0012]優選的，所述裝配機械手包括X軸進給導軌氣缸、Z軸升降導軌氣缸及平行氣爪，X軸進給導軌氣缸固定在支架上，Z軸升降導軌氣缸通過連接板固定在X軸進給導軌氣缸上，平行氣爪通過連接板固定在Z軸升降導軌氣缸，所述平行氣爪上固定有夾持塊。所述平行氣爪通過螺釘固定安裝有夾持塊，所述夾持塊設置有與密封墊外形尺寸匹配的弧形槽，平行氣爪合攏時通過夾持塊平行地夾持密封墊。
[0013]優選的，所述密封墊壓緊結構的壓頭固定安裝在壓緊氣缸的輸出軸上，壓頭的前段為圓柱凸臺，圓柱凸臺直徑小于密封墊內圈直徑，凸臺前段導圓角。
[0014]本實用新型的有益效果主要表現在:本實用新型提出的密封墊裝配模塊，結構簡單，運行穩定可靠，與其他密封墊裝配模塊相比，通過定心結構及平行氣爪上夾持塊結構的創新設計，能使密封墊自動化夾持裝配的過程避免出現變形、變向、傾覆等問題，使得裝配工作能夠可靠穩定地進行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型密封墊裝配模塊整體結構示意圖
[0016]圖2是本實用新型密封墊裝配模塊裝配機械手、抬升間歇供料結構的示意圖
[0017]圖3是本實用新型密封墊裝配結構的定心結構示意圖
[0018]圖4是本實用新型密封墊裝配結構的壓緊結構示意圖
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0020]參考圖1?圖4，下面介紹本實用新型提出的一種用于自動裝配機的密封墊裝配模塊。一種自動裝配機的密封墊裝配模塊，其由震動盤、直線振動器1-1、直線供料槽1-2、抬升間歇供料結構、定心結構、裝配機械手及密封墊壓緊結構，所述直線供料槽的末端連接有入料定位板1-5，所述入料定位板上1-5設置有半圓弧形限位槽。所述密封墊裝配模塊的對象為密封墊，密封墊的形狀為一倒錐形圓環，錐角較小，內部有聚甲醛支撐環，材料為有機硅塑料。密封墊排序有正反面要求，且由于其材質因素，與不銹鋼摩擦系數較大，故采用倒錐形振動盤，通過直線振動器后送至入料定位板1-5的半圓弧形限位槽處實現初步定位。密封墊厚度為5.5mm，基本不會發生疊片與錯位現象，故本工位不需設置限位片與儲料筒。密封墊入料定位板1-5兩側設置有光纖對射傳感器，用以檢測密封墊是否到位。
[0021]所述抬升間歇供料結構包括抬升氣缸1-3、送料導柱1-4，所述送料導柱固定在所述抬升氣缸的輸出軸上，所述送料導柱中心開有通孔，所述定心結構包括定心錐形銷軸
2-4、銷軸驅動氣缸2-1及導軌結構，所述定心錐形銷軸固定在銷軸驅動氣缸上，并可引著導軌結構上下運動。所述抬升氣缸1-3通過連接板安裝在所述入料定位板的下方，所述抬升氣缸固定時輸出軸的中心線穿過所述入料定位板上半圓弧形限位槽的圓心。所述送料導柱固定在所述抬升氣缸的輸出軸上，所述送料導柱中心開有通孔，所述送料導柱的外圓直徑大于密封墊的外圓直徑，約大4_，所述送料導柱的中心通孔直徑大于密封墊中心孔直徑，約大2_。所述定心結構的定心錐形銷軸中心線位置與上述送料導柱中心通孔的軸線重八口 ο
[0022]所述定心結構的導軌結構可包括光軸2-2和法蘭滾珠襯套2-3，所述定心錐形銷軸通過連接板固定連接在銷軸驅動氣缸上，所述光軸通過螺釘固定在上述連接板上，所述光軸可引著法蘭滾珠襯套上下運動。
[0023]所述裝配機械手包括X軸進給導軌氣缸4-1、Z軸升降導軌氣缸4-2及平行氣爪4-3，X軸進給導軌氣缸固定在支架上，Z軸升降導軌氣缸通過連接板固定在X軸進給導軌氣缸上，平行氣爪通過連接板固定在Z軸升降導軌氣缸，所述平行氣爪4-3上固定有夾持塊4-3。所述平行氣爪通過螺釘固定安裝有夾持塊，所述夾持塊設置有與密封墊外形尺寸匹配的弧形槽，平行氣爪合攏時通過夾持塊平行地夾持密封墊。通過閉合夾持塊的方式夾持密封墊，同時夾持塊的內部弧形凹槽與密封墊的外形尺寸匹配，可避免在夾持過程中出現密封墊變形、變向等問題，有利于裝配工作的準確度及穩定性。
[0024]所述密封墊壓緊模塊包括氣缸支座3-1、壓緊氣缸3-2、壓頭3-5及滾珠導套3_4，所述壓頭固定安裝在壓緊氣缸上，所述壓頭在壓緊氣缸的驅動下可引著滾珠導套上下運動。所述密封墊壓緊結構的壓頭固定安裝在壓緊氣缸的輸出軸上，壓頭的前段為圓柱凸臺
3-3，圓柱凸臺直徑小于密封墊內圈直徑，凸臺前段導圓角。密封墊與閥體的裝配形式為彈性漲入，故設置上述密封墊壓緊模塊。
[0025]本實用新型提出的一種密封墊裝配模塊，形成一種實施例，用于水龍頭閥芯的自動化裝配生產設備，其工作方式如下:密封墊在直線振動器作用下到達入料定位板上1-5上的半圓弧形限位槽，實現初步定位，為保證裝配過程密封墊的垂直度，采用平行氣指配合相應夾持塊夾持密封墊移動上料的方式。送料導柱1-4在抬升氣缸作用下抬升密封墊，實現分離、隔料及送達預夾持位置，即平行氣爪夾持點，定心錐形銷軸2-4下降，穿過密封墊內圈實現其定心定位，平行氣爪夾持實現水平夾持；定心錐形銷軸2-4與送料導柱1-4退回。在裝配機械手作用下將密封墊送至閥體的裝配典韋，壓頭下壓，完成裝配動作。壓緊氣缸3-2再次進行往復運動，帶動壓頭實現補壓，保證密封墊裝配質量。
【權利要求】
1.一種自動裝配機的密封墊裝配模塊，其特征在于，由震動盤、直線振動器、直線供料槽、抬升間歇供料結構、定心結構、裝配機械手及密封墊壓緊結構，所述直線供料槽的末端連接有入料定位板，所述入料定位板上設置有半圓弧形限位槽，所述抬升間歇供料結構包括抬升氣缸、送料導柱，所述送料導柱固定在所述抬升氣缸的輸出軸上，所述送料導柱中心開有通孔，所述定心結構包括定心錐形銷軸、銷軸驅動氣缸及導軌結構，所述定心錐形銷軸固定在銷軸驅動氣缸上，并可引著導軌結構上下運動，所述裝配機械手包括X軸進給導軌氣缸、Z軸升降導軌氣缸及平行氣爪，所述平行氣爪上固定有夾持塊，所述密封墊壓緊模塊包括氣缸支座、壓緊氣缸、壓頭及滾珠導套，所述壓頭固定安裝在壓緊氣缸上，所述壓頭在壓緊氣缸的驅動下可引著滾珠導套上下運動。
2.如權利要求1所述的自動裝配機的密封墊裝配模塊，其特征在于:所述抬升氣缸通過連接板安裝在所述入料定位板的下方，所述抬升氣缸固定時輸出軸的中心線穿過所述入料定位板上半圓弧形限位槽的圓心；所述送料導柱固定在所述抬升氣缸的輸出軸上，所述送料導柱中心開有通孔，所述送料導柱的外圓直徑大于密封墊的外圓直徑，所述送料導柱的中心通孔直徑大于密封墊中心孔直徑。
3.如權利要求1所述的自動裝配機的密封墊裝配模塊，其特征在于:所述定心結構的定心錐形銷軸中心線位置與上述送料導柱中心通孔的軸線重合。
4.如權利要求1或2或3所述的自動裝配機的密封墊裝配模塊，其特征在于:所述定心結構的導軌結構可包括光軸和法蘭滾珠襯套，所述定心錐形銷軸通過連接板固定連接在銷軸驅動氣缸上，所述光軸通過螺釘固定在上述連接板上，所述光軸可引著法蘭滾珠襯套上下運動。
5.如權利要求1或2或3所述的自動裝配機的密封墊裝配模塊，其特征在于:所述裝配機械手包括X軸進給導軌氣缸、Z軸升降導軌氣缸及平行氣爪，X軸進給導軌氣缸固定在支架上，Z軸升降導軌氣缸通過連接板固定在X軸進給導軌氣缸上，平行氣爪通過連接板固定在Z軸升降導軌氣缸，所述平行氣爪上固定有夾持塊，所述平行氣爪通過螺釘固定安裝有夾持塊，所述夾持塊設置有與密封墊外形尺寸匹配的弧形槽，平行氣爪合攏時通過夾持塊平行地夾持密封墊。
6.如權利要求1或2或3所述的自動裝配機的密封墊裝配模塊，其特征在于:所述密封墊壓緊結構的壓頭固定安裝在壓緊氣缸的輸出軸上，壓頭的前段為圓柱凸臺，圓柱凸臺直徑小于密封墊內圈直徑，凸臺前段導圓角。
【文檔編號】B23P19/08GK203853778SQ201420122052
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月18日 優先權日:2014年3月18日
【發明者】鄭祥模 申請人:鄭祥模