一种开关阀组合滤网自动装配设备及装配方法与流程

1.本发明涉及开关阀组合滤网装配设备技术领域，具体地涉及一种开关阀组合滤网自动装配设备及装配方法。

背景技术：

2.随着工业化进程的不断推进，人类对工业化产品需求不断增加，在生产大量的工业产品的同时，也赋予了它们独特的技术功能。有些工业品功能特殊，关键部件装配复杂，这就需要在其产品第一次被开发，第一次被使用过程中其制造工艺、装配工艺也需要同步开发，不然在生产过程中装配效率低、产品合格率不高、很难保证产品的质量稳定性。这种情况的工业制品在汽车零部件生产中一定是要完全避免的，尤其是现在汽车行业中产品100%在线有效检测要求情况下，显得尤为重要。不然产品可以被设计出来，但质量控制不好，这样情况要么不能够批量的推广到市场，要么就是产品的单价较高，最后不能被批量采购或制造。
3.现在汽车行业中阀类产品种类较多，制作工业也较为成熟，但人们还是会推出有特殊功能的阀类产品，其某些特殊部件的组装也比较特殊。目前众多阀类中有一款叫开关阀，厂家对阀体上的过滤环的结构形式做了变更，该过滤环结构简单、制作成本也较低，使用燕尾卡口形式组装到阀体上。以往厂家将此处的过滤环使用精密冲压的钢网制作，生产该精密钢质过滤网成本较高，将该钢网组装到阀体时需要使用精密激光焊接，整个流程及成本较高。现在厂家使用了金属丝网和塑料骨架形成的组合式过滤网结构来代替以往的整体钢制滤网，成本降低了很多，这样有利于生产及产品推广。但怎么样快速稳定的组装这种滤网是需要同时被开发的工艺，现有的组装形式是使用半自动的设备对其人工上料，手动压扣的形式进行组装，但这样的组装效率较低且成品的一致性、可靠性是没办法保证的。因此，非常有必要重新设计开发一种全新的开关阀组合滤网自动装配设备。

技术实现要素：

4.针对上述存在的技术问题至少之一，本发明目的是：提供一种开关阀组合滤网自动装配设备及装配方法，采用全设备自动上料和压扣的组装形式代替现有的人工上料和手动压扣的半自动的组装形式，生产效率高，工作稳定可靠。
5.本发明的技术方案是：本发明的一个目的在于提供一种开关阀组合滤网自动装配设备，包括：振动上料机构，其用于待组装的滤网的上料并保持滤网的燕尾卡口朝下；第一横向移栽机构，其设于所述振动上料机构的一侧并与所述振动上料机构的出料端对接；抓取组件，其包括抓取机构和用于驱动所述抓取机构竖向及水平位移的移动模组，所述抓取机构的初始位置的下方实施为抓取点位，所述第一横向移栽机构可朝向所述抓取点位移动，且所述水平位移方向与所述第一横向移栽机构的移栽方向相垂直；
錾开机构，其设于所述抓取点位的下方，用于沿竖向向上并朝向抓取点位上的滤网运动以将滤网的燕尾卡口錾开；切换机构，其设于所述抓取机构及移动模组之间，用于在滤网的燕尾卡口被錾开后将所述滤网旋转切换至燕尾卡口处于水平状态；铆扣机构，其设于组装工位处，用于将切换至水平状态的滤网压紧扣接到呈竖向放置在产品输送垂直机构上的阀体上。
6.可选的，所述振动上料机构包括振动盘和直线振动出料段；所述第一横向移栽机构与所述直线振动出料段对接且对接处形成有一接收滤网的缺口。
7.可选的，对应所述缺口的正上方设有一滤网到位检测机构，所述到位检测机构与所述第一横向移栽机构及振动上料机构电连接，在检测到位后才控制所述第一横向移栽机构执行相应动作，在检测未到位时控制振动上料机构继续振动直至滤网到位。
8.可选的，在所述铆扣机构的一侧且对应滤网切换到位位置的一侧还设有切换到位检测机构，所述切换到位检测机构与所述移动模组及切换机构电连接，在检测切换到位后才控制所述移动模组执行相应动作，且在检测切换未到位时控制所述切换机构继续切换直至到位。
9.可选的，所述滤网到位检测机构和切换到位检测机构均为激光传感器。
10.可选的，所述錾开机构包括第一竖向驱动机构和安装在所述第一竖向驱动机构的驱动端上的錾开件，所述錾开件的顶端面实施为两个成夹角设置的錾开面，两个錾开面的交点形成尖端且两个錾开面与滤网的燕尾卡口两侧的两个半体相对应。
11.可选的，所述抓取机构包括由气缸驱动的两个可开合的夹爪，两个夹爪的开合方向与两个錾开面的设置方向相垂直。
12.可选的，所述铆扣机构包括由气缸驱动的两个滑动夹块，两个滑动夹块的开合方向与切换至水平状态时的两个夹爪的开合方向相垂直且两个滑动夹块的相互面对的端面具有与所述滤网的外形相匹配的弧形凹口。
13.可选的，所述移动模组包括移栽方向与所述第一横向移栽机构的移栽方向相垂直的第二横向移栽机构和设于所述第二横向移栽机构上的竖向移栽机构，所述切换机构设于所述第二横向移栽机构上。
14.本发明的还有一个目的在于提供一种上述的开关阀组合滤网自动装配设备用于开关阀与滤网组装的装配方法，包括以下步骤：振动上料机构将待组装的带有燕尾卡口的滤网移动到第一横向移栽组件的缺口处，滤网到位检测机构检测滤网到位，且滤网的卡口保持朝下；第一横向移栽机构将滤网移栽到抓取点位；抓取机构下降并将将滤网夹紧；抓取机构上升且第一横向移栽机构复位；錾开机构上升将滤网的卡口錾开，然后下降复位；切换机构旋转90
°
，使得滤网的卡口处于水平状态且朝向组装工位，切换到位检测机构检测滤网是否切换至水平状态以满足组装条件；位移模组带动切换至水平状态的卡口錾开的滤网到组装工位；
铆扣机构夹紧使得滤网的卡口闭合并扣押在待组装的阀体的沟槽内；铆扣机构松开，组装好滤网的阀体被输送垂直机构抬升并流转至下一工位。
15.与现有技术相比，本发明的优点是：本发明的开关阀组合滤网自动装配设备，采用全机器完成组装，包括上料、抓取、燕尾卡口錾开、卡口方向切换及扣押组装全过程，可以通过控制扣押时的夹紧力来保证产品的一致性和可靠性，解决了现有技术中采用半自动设备需要人工上料和压扣导致成品一致性、可靠性较差的问题，同时，生产效率高，解决了现有半自动设备组装导致的生产效率低、人力成本高的问题。设备结构紧凑连贯，设计合理，且装配方法简便。
附图说明
16.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：图1为本发明实施例的开关阀组合滤网自动装配设备的立体结构示意图；图2为本发明实施例的开关阀组合滤网自动装配设备的抓取机构抓取状态且錾开机构还未进行滤网錾开的局部结构示意图；图3为本发明实施例的开关阀组合滤网自动装配设备的抓取机构抓取状态且錾开机构进行滤网錾开的局部结构示意图；图4为本发明实施例的开关阀组合滤网自动装配设备的抓取机构抓取状态且滤网的燕尾卡口被錾开、錾开机构复位的局部结构示意图；图5为本发明实施例的开关阀组合滤网自动装配设备的滤网切换至水平状态并与阀体上的沟槽对接进行组装、铆扣机构扣押完成复位后的局部结构示意图；图6为本发明实施例的开关阀组合滤网自动装配设备的带有燕尾卡口且燕尾卡口錾开的滤网的立体结构示意图；图7为本发明实施例的开关阀组合滤网自动装配设备的待组装的阀体的立体结构示意图。
17.其中：1、振动上料机构；2、第一横向移栽机构；3、抓取机构；31、夹爪；32、第一气缸；4、錾开机构；41、錾开件；411、錾开面；42、第一竖向驱动机构；5、切换机构；6、移动模组；7、滤网到位检测机构；8、切换到位检测机构；9、铆扣机构；10、产品输送垂直机构；11、滤网；111、燕尾卡口；12、阀体；121、沟槽；13、避让口。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
19.实施例：参见图1至图7，本发明实施例的开关阀组合滤网自动装配设备，包括振动上料机构1、第一横向移栽机构2、抓取组件、錾开机构4、切换机构5、铆扣机构9、滤网11到位检测机构7、切换到位检测机构8及产品输送垂直机构10。振动上料机构1采用振动方式使得待组装的带有燕尾卡口111的滤网11一个一个依序排列进行上料，且滤网11的燕尾卡口111保持朝
下。第一横向移栽机构2设置在振动上料机构1的出料端，用于接收滤网11，在第一横向移栽机构2朝向振动上料机构1的出料端的端面上开有一个由第一横向移栽机构2与右边的固定加工件的左端面所围成的l字型的缺口用于接收滤网11，并将滤网11横移移动到抓取点位，以便抓取点位上方的抓取组件能够将滤网11抓起，如图2所示，待抓取点位为一个由第一横向移栽机构2的右端面与上述的固定加工件的前端面围合成的避让口13，第一横向移栽机构2朝向该避让口13方向移动将对接部位上的滤网11移动到该避让口13位置，抓取机构3下降将滤网11抓起，之后第一横向移栽机构2复位，使得避让口13处不会对錾开机构4形成干涉，通过抓取点位下方的錾开机构4将燕尾卡口111錾开，便于后续组装时，通过錾开的燕尾卡口111包裹住阀体12上的待组装位的沟槽121，通过铆扣机构9将燕尾卡口111夹紧使得滤网11扣押在阀体12上完成组装。抓取组件包括抓取机构3和驱动抓取机构3在竖直方向及水平方向做位移的移动模组6。錾开机构4设置在待抓取点位也即避让口13的下方，向上穿过该避让口13将待抓取点位上方的滤网11的燕尾卡口111錾开。由于燕尾卡口111被錾开时卡口是朝下的，而阀体12组装时是竖直的，为了能够便于完成组装，需要设置一个切换机构5，切换机构5固定在移动模组6上，抓取机构3直接设置在切换机构5，也就是说切换机构5设置在抓取机构3和移动模组6之间，通过切换机构5驱动抓取机构3切换实现滤网11的切换，通过移动模组6带动切换机构5及抓取机构3共同竖向及横向移动实现滤网11运输至组装工位，将切换机构5与抓取组件整合在同一机构上，使得整个结构上更加紧凑，各机构之间执行各自的动作时又不受彼此干涉。当卡口錾开的滤网11被运输至组装工位时，因切换机构5使得滤网11的卡口呈水平状态，卡口可以与阀体12上的沟槽121（如图5和图6所示）配对，且燕尾卡口111朝向铆扣机构9，铆扣机构9将燕尾卡口111两侧的两个半体夹紧扣押在沟槽121上实现滤网11与阀体12的组装。组装时，阀体12是固定在产品输送垂直机构10上的，组装完成后，直接将组装好的阀体12输送到下一工位即可。为了提高精度，在振动上料机构1的出料端与第一横向移栽机构2对接位置的上方设有滤网11到位检测机构7，滤网11到位检测机构7与第一横向移栽机构2及振动上料机构1电连接，通过到位检测，可以判断滤网11是是否振动上料到位，如果到位，第一横向移栽机构2才会受控制执行相应动作将滤网11移送到待抓取点位，如果不到位，则振动上料机构1继续振动直到出料端上的滤网11被振动到位为止。同理，为了检测滤网11是否切换到位，在滤网11切换到位位置的一侧设有切换到位检测机构8，切换到位检测机构8与切换机构5及移动模组6电连接，当检测切换到位时，移动模组6受控制将滤网11移动到组装工位，如检测切换不到位时，切换机构5继续执行切换动作直到切换到位检测机构8检测到滤网11切换到位为止。如此反复，即可实现连续组装作业，由于滤网11扣押采用的是机器完成，可以通过控制扣押时的夹紧力来保证产品的一致性和可靠性，解决了现有技术中采用半自动设备需要人工上料和压扣导致成品一致性、可靠性较差的问题，同时，整个组装过程全自动设备操作，生产效率高，解决了现有半自动设备组装导致的生产效率低、人力成本高的问题。此外，整个设备的结构紧凑连贯，设计合理。
20.根据本发明的一些优选实施例，如图1至图4所示，振动上料机构1为现有常规的振动盘上料机构，包括振动盘和直线振动出料段。第一横向移栽机构2与直线振动出料段对接且对接处形成有一接收滤网11的缺口。对于振动盘上料机构的具体工作原理在此不做描述和限定，为现有技术，本领域技术人员容易知晓。
21.根据本发明的一些优选实施例，滤网11到位检测机构7和切换到位检测机构8均为
激光传感器。采用激光传感器，通过激光发射线的光轴正好与待检测点比如上述的对接的缺口在同一直线或与待检测物比如上述的切换到水平状态时的滤网11的上表面和下表面处于同一水平线上即可判断是否到位，具体工作原理不做描述和限定，本领域技术人员容易知晓。作为可选的，也可以为本领域技术人员知晓的与激光传感器类似的其他检测机构。
22.根据本发明的一些优选实施例，如图1至图4所示，錾开机构4包括第一竖向驱动机构42和安装在第一竖向驱动机构42的驱动端上的錾开件41，錾开件41的顶端面实施为两个成夹角（优选为小于90
°
，角度小，尖端更尖锐，更有利于滤网11的錾开，且錾开的角度不用很大，能保证包裹住阀体12的待组装位的沟槽121即可）设置的錾开面411。任一錾开面411可以为平面，也可以为非平面比如凸曲面或凹曲面，还可以为异形面比如多个凸部和/或凹部的面，两个錾开面411与燕尾卡口111的两个半体相对应，两个錾开面411的交点也即錾开件41的顶端形成尖端，从而可以通过尖端对燕尾卡口111施力使得燕尾卡口111两侧的两个半体（如图4和图7所示）打开且通过两个錾开面411将两个半体分开，以便后续组装时，滤网11可以通过两个半体形成的开口包裹住阀体12上的待组装位的沟槽121。第一竖向驱动机构42可选为气缸等本领域技术人员所熟知的直线位移机构。
23.根据本发明的一些优选实施例，抓取机构3可为现有常规的夹爪31类机构。如图1至图5所示，抓取机构3为气动夹爪31，包括由气缸（为了便于描述和区分，此处的气缸描述为第一气缸32）驱动的两个可沿如图2所示的水平前后方向或者沿如图5所示的上下方向开合的夹爪31，两个夹爪31的开合方向与两个錾开面411的设置方向相垂直，也就是说如图3所示，两个錾开面411左右设置，两个夹爪31前后开合夹紧滤网11的轴向两端，不会对滤网11的两个半体的錾开形成干涉，从而方便两个半体沿径向被錾开。
24.根据本发明的一些优选实施例，如图1和图5所示，铆扣机构9包括由气缸（为了便于描述和区分，此处的气缸描述为第二气缸）驱动的两个滑动夹块，两个滑动夹块的开合方向与切换至水平状态时的两个夹爪31的开合方向相垂直且两个滑动夹块的相互面对的端面具有与所述滤网11的外形相匹配的弧形凹口。如图5所示，两个滑动夹块通过滑块与第二气缸上的前后横向设置的滑轨滑动连接，也即两个滑动夹块一前一后相对间隔设置，正好与水平状态时的滤网11的两个半体对应，两个滑动夹块靠近移动即可将两个半体夹紧扣押在阀体12的沟槽121上。
25.根据本发明的一些优选实施例，如图1和图2所示，移动模组6包括移栽方向与第一横向移栽机构2的移栽方向相垂直的第二横向移栽机构和设于第二横向移栽机构上的竖向移栽机构，切换机构5设于第二横向移栽机构上。也就是说，以第一横向移栽机构2的移栽方向作为x轴，那么第二横向移栽机构的移栽方向为y轴，竖向移栽机构的移栽方向为z轴。从而形成多自由度移栽。对于第一横向移栽机构2和第二横向移栽机构及竖向移栽机构而言，可以均为现有技术中常规的气动式或电动式的滑轨滑块直线位移模组。本发明实施例优选为气动滑轨滑块直线位移模组。
26.对于产品输送垂直机构10而言，包括一个竖直支架体（未图示）和设置在竖直支架体上的竖向位移机构（未图示）比如竖向滑轨滑块模组以及安装在竖向位移机构上的横向支架体（未图示）和安装在横向支架体底部的竖直夹取机构（未图示），阀体12被固定在该夹取机构的底部上，铆扣机构9安装在该竖向位移机构上。
27.本发明实施例还提供了一种上述实施例的开关阀组合滤网11自动装配设备的装
配方法，包括以下步骤：振动上料机构1将待组装的带有燕尾卡口111的滤网11移动到第一横向移栽组件的缺口处，滤网11到位检测机构7检测滤网11到位，且滤网11的卡口保持朝下；第一横向移栽机构2将滤网11移栽到抓取点位；抓取机构3下降并将将滤网11夹紧；抓取机构3上升且第一横向移栽机构2复位；錾开机构4上升将滤网11的卡口錾开，然后下降复位；切换机构5旋转90
°
，使得滤网11的卡口处于水平状态且朝向组装工位，切换到位检测机构8检测滤网11是否切换至水平状态以满足组装条件；位移模组带动切换至水平状态的卡口錾开的滤网11到组装工位；铆扣机构9夹紧使得滤网11的卡口闭合并扣押在待组装的阀体12的沟槽121内；铆扣机构9松开，组装好滤网11的阀体12被输送垂直机构抬升并流转至下一工位。装配方法简便，组装效率高，且成品一致性、可靠性高。
28.应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

技术特征：

1.一种开关阀组合滤网自动装配设备，其特征在于，包括：振动上料机构，其用于待组装的滤网的上料并保持滤网的燕尾卡口朝下；第一横向移栽机构，其设于所述振动上料机构的一侧并与所述振动上料机构的出料端对接；抓取组件，其包括抓取机构和用于驱动所述抓取机构竖向及水平位移的移动模组，所述抓取机构的初始位置的下方实施为抓取点位，所述第一横向移栽机构可朝向所述抓取点位移动，且所述水平位移方向与所述第一横向移栽机构的移栽方向相垂直；錾开机构，其设于所述抓取点位的下方，用于沿竖向向上并朝向抓取点位上的滤网运动以将滤网的燕尾卡口錾开；切换机构，其设于所述抓取机构及移动模组之间，用于在滤网的燕尾卡口被錾开后将所述滤网旋转切换至燕尾卡口处于水平状态；铆扣机构，其设于组装工位处，用于将切换至水平状态的滤网压紧扣接到呈竖向放置在产品输送垂直机构上的阀体上。2.根据权利要求1所述的开关阀组合滤网自动装配设备，其特征在于，所述振动上料机构包括振动盘和直线振动出料段；所述第一横向移栽机构与所述直线振动出料段对接且对接处形成有一接收滤网的缺口。3.根据权利要求2所述的开关阀组合滤网自动装配设备，其特征在于，对应所述缺口的正上方设有一滤网到位检测机构，所述到位检测机构与所述第一横向移栽机构及振动上料机构电连接，在检测到位后才控制所述第一横向移栽机构执行相应动作，在检测未到位时控制振动上料机构继续振动直至滤网到位。4.根据权利要求3所述的开关阀组合滤网自动装配设备，其特征在于，在所述铆扣机构的一侧且对应滤网切换到位位置的一侧还设有切换到位检测机构，所述切换到位检测机构与所述移动模组及切换机构电连接，在检测切换到位后才控制所述移动模组执行相应动作，且在检测切换未到位时控制所述切换机构继续切换直至到位。5.根据权利要求4所述的开关阀组合滤网自动装配设备，其特征在于，所述滤网到位检测机构和切换到位检测机构均为激光传感器。6.根据权利要求1所述的开关阀组合滤网自动装配设备，其特征在于，所述錾开机构包括第一竖向驱动机构和安装在所述第一竖向驱动机构的驱动端上的錾开件，所述錾开件的顶端面实施为两个成夹角设置的錾开面，两个錾开面的交点形成尖端且两个錾开面与滤网的燕尾卡口两侧的两个半体相对应。7.根据权利要求6所述的开关阀组合滤网自动装配设备，其特征在于，所述抓取机构包括由气缸驱动的两个可开合的夹爪，两个夹爪的开合方向与两个錾开面的设置方向相垂直。8.根据权利要求7所述的开关阀组合滤网自动装配设备，其特征在于，所述铆扣机构包括由气缸驱动的两个滑动夹块，两个滑动夹块的开合方向与切换至水平状态时的两个夹爪的开合方向相垂直且两个滑动夹块的相互面对的端面具有与所述滤网的外形相匹配的弧形凹口。9.根据权利要求1所述的开关阀组合滤网自动装配设备，其特征在于，所述移动模组包
括移栽方向与所述第一横向移栽机构的移栽方向相垂直的第二横向移栽机构和设于所述第二横向移栽机构上的竖向移栽机构，所述切换机构设于所述第二横向移栽机构上。10.一种根据权利要求1-9任一项所述的开关阀组合滤网自动装配设备用于开关阀与滤网组装的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：振动上料机构将待组装的带有燕尾卡口的滤网移动到第一横向移栽组件的缺口处，滤网到位检测机构检测滤网到位，且滤网的卡口保持朝下；第一横向移栽机构将滤网移栽到抓取点位；抓取机构下降并将将滤网夹紧；抓取机构上升且第一横向移栽机构复位；錾开机构上升将滤网的卡口錾开，然后下降复位；切换机构旋转90
°
，使得滤网的卡口处于水平状态且朝向组装工位，切换到位检测机构检测滤网是否切换至水平状态以满足组装条件；位移模组带动切换至水平状态的卡口錾开的滤网到组装工位；铆扣机构夹紧使得滤网的卡口闭合并扣押在待组装的阀体的沟槽内；铆扣机构松开，组装好滤网的阀体被输送垂直机构抬升并流转至下一工位。

技术总结

本发明公开了一种开关阀组合滤网自动装配设备及装配方法，装配设备包括振动上料机构，其用于待组装的滤网的上料并保持滤网的燕尾卡口朝下；第一横向移栽机构，设于振动上料机构的一侧并与振动上料机构的出料端对接；抓取组件包括抓取机构和移动模组，抓取机构的初始位置的下方实施为抓取点位，第一横向移栽机构可朝向抓取点位移动；錾开机构设于抓取点位的下方；切换机构设于抓取机构及移动模组之间；铆扣机构设于组装工位处。解决了现有技术中采用半自动设备需要人工上料和压扣导致成品一致性、可靠性较差的问题，同时，生产效率高，解决了现有半自动设备组装导致的生产效率低、人力成本高的问题。人力成本高的问题。人力成本高的问题。