阀芯组件精密自动装配及检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及自动化设备领域，具体公开了阀芯组件精密自动装配及检测系统，包括按照加工顺序划分的上料区、组装区、焊接区、复检区和卸料区，创新点在于改进了组装区内的部件，组装区包括安装座、位移伺服机构、激光测微仪、红外温度测量仪、压力传感器和控制器。非接触式测量升程和温度，提高了装配精度，其中温度可以用于修正升程；测量速度快、准确、效率高，计算机控制的方式，降低了对操作者熟练程度的要求，也不需要操作者频繁操作。加入压力传感器，引入压力

【技术实现步骤摘要】
阀芯组件精密自动装配及检测系统


[0001]本技术属于自动化设备领域，特别涉及一种阀芯组件精密自动装配及检测系统。

技术介绍

[0002]高速电磁阀的阀芯组件装配是电磁阀生产环节的关键工艺，阀芯组件装配质量直接影响电磁阀的性能，传统的装配方法多采用半自动方式或多工位自动装配，很难同时满足装配质量和装配速度这两个关键条件，阀芯组件由磁芯、阀芯、阀座及回位弹簧等组成，阀芯与磁芯的装配间隙决定了阀芯的升程，传统的方式采用接触法测量阀芯的运动量，靠运动量的反馈，控制器再控制运动机构调节装配距离，调节速度很慢，而且测量过程由于线圈发热，还造成接触式测量误差大等问题，导致生产效率遇到了瓶颈。
[0003]以上
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内容的公开仅用于辅助理解本技术的技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种装配效率高的阀芯组件精密自动装配及检测系统。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了一种阀芯组件精密自动装配及检测系统，包括：机架，所述机架按照加工顺序依次划分有上料区、组装区、焊接区、复检区和卸料区，上述区域分别对应上料工序、组装工序、焊接工序、复检工序和卸料工序。机架整体为可移动和临时固定的平台，机架外形类似箱框结构。
[0006]上料区包括阀体、阀芯、第一机械手、第二机械手、上料托盘和振动盘，所述上料托盘收纳多个所述阀体，所述振动盘收纳多个所述阀芯，所述第一机械手将所述阀体取出转移至下一工位，所述第二机械手将所述阀芯取出放入工位上的阀体。进一步，如图1所示，所述上料区为L形布局，所述上料区的拐角处靠近所述安装座，所述上料区的首尾两端分别放置装满阀体的上料托盘和空置的上料托盘。装满阀体的上料托盘层叠设置在层架，传动机构每一次将一个上料托盘抬升然后送往右侧，第一机械手全部取走阀体后，上料托盘往上移动到空盘回收仓。可以人工往上料托盘内装入阀体，由于上料托盘内每个阀体的位置有规律可循，所以第一机械手和第二机械手都可以使用经济的结构，比如双轴伺服机械手，用于在XY两轴上平移；其输出端为气动手指夹，通过气缸控制。
[0007]组装区包括安装座、位移伺服机构、激光测微仪、红外温度测量仪和控制器，所述安装座用于临时放置所述阀体，所述位移伺服机构对所述阀芯进行行程预压，所述激光测微仪和所述红外温度测量仪分别获取预压时的阀芯升程和阀芯温度，所述激光测微仪和所述红外温度测量仪上传数据，所述控制器根据阀芯温度修正阀芯升程，所述位移伺服机构重复若干次行程预压直到得到合适的阀芯升程。该区域的结构属于本系统核心，激光测微
仪、红外温度测量仪的组合，实现快速非接触测量升程，同时消除温度变化引起的误差、修正测量值。进一步，所述位移伺服机构、所述激光测微仪、所述红外温度测量仪、所述控制器组成闭环调节，达到快速准确调整阀芯升程的目的。如图2所示，激光测微仪和红外温度测量仪分别安装于位移伺服机构的左右两侧支架，激光测微仪和红外温度测量仪适当倾斜使其朝向阀体所在位置，即朝向下方的安装座。以图1中的方位为准，振动盘位于位移伺服机构的上方，所述振动盘的出料口为笔直状，并且出料口向所述安装座延伸；如此充分利用机架闲置的空间。组装阀体和阀芯的位置位于靠近操作者这一侧，方便操作者观察。
[0008]需要说明的是，振动盘属于现有技术，可以整齐输送原料。
[0009]焊接区包括送料机构、光纤激光焊接机、旋转台，所述送料机构将所述阀体转移到所述旋转台，所述光纤激光焊接机将阀体焊接固定；这里的阀体的内部已经安装好阀芯。在焊接时，先在阀体圆周上点焊三个点将零件固定，再进行整圈焊接。在一种方案中，送料机构为机械手。在另一种方案中，送料机构为活动件和单向轨道，单向轨道横跨组装区、焊接区和复检区，安装座位于活动件或单向轨道上，当完成行程预压后，控制器驱动安装座在单向轨道上移动到下一个工位。
[0010]复检区包括第二台激光测微仪、水平台和第三机械手，所述第三机械手从所述旋转台取出焊接完毕的阀体然后放于所述水平台，所述激光测微仪复检所述阀体，主要检测阀体的外部尺寸是否合格。水平台位于旋转台附近。
[0011]卸料区包括卸料托盘，所述第三机械手从所述水平台取出检测合格的阀体然后放于所述卸料托盘。由于阀体需要重新摆盘，所以这里需要采用精度、自由度更高的机械手，比如说四轴机械手。进一步，该四轴机械手布置在复检区和卸料区之间，方便缩短第三机械手的操作距离，提高效率，充分利用空间。当卸料区的卸料托盘堆叠到合适程度后，控制器提醒操作者取料。
[0012]作为上述方案的改进，所述控制器内录入有若干不同升程的阀体对应的位移
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温度数据表，所述控制器在行程预压时先对比实际升程和位移
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温度数据表，然后换算出修正量和阀芯升程。相比通过闭环调节反复逼近理论值的方式，引入该数据表可以减低调节次数，提高调节效率，提高调节精度。其位移
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温度数据表的生成方法如下：通过样本（阀体和阀芯）标定法。使用特制的标准的阀体放入安装座，在阀体的外部加装恒温槽，控制器进入标定状态，放入样品的阀体后输入阀体升程的值，控制恒温槽到设定的温度，获取激光测微仪和红外温度测量仪的数据，得到一个位移
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温度数据，然后逐步调节恒温槽的温度（变相改变阀体的温度）并继续读取数据，就得到一组二维的位移
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温度数据表；放入另一个升程的样品的阀体（内含阀芯），重复上面的过程，得到一个三维的位移
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温度数据表，该三维的数据表就可以作为升程修正的原始依据。实际使用时，控制器就可以通过从激光测微仪和红外温度测温仪的数据，先查三维表得到临近值，再通过差值算法计算出修正量，然后计算出升程。
[0013]作为上述方案的改进，所述位移伺服机构内设置有压力传感器，所述位移伺服机构进行行程预压时，所述压力传感器产生压力
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位移曲线并将其反馈所述控制器。同样在控制器内录入作为标准的不同升程的阀体、阀芯安装时的压力
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位移曲线，然后通过压力位移曲线判断装配质量。在实际装配中，控制器分析两条曲线的差异，如果两条曲线差异过大则将该阀体、阀芯标记为异常或作为不合格品处理。
[0014]作为上述方案的改进，所述组装区设置有触控屏，所述触控屏连接所述控制器，所述触控屏用于展示运行参数和输入控制指令。
[0015]作为上述方案的改进，所述旋转台的下方设置动力源，所述旋转台由所述控制器旋转。
[0016]与现有的技术相比，本技术具有如下有益效果：
[0017]1、非接触式测量升程和温度，提高了装配精度，其中温度可以用于修正升程；测量速度快、准确、效率高，计算机控制的方式，降低了对操作者熟练程度的要求，也不需要操作者频繁操作。加入压力传感器，引入压力
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.阀芯组件精密自动装配及检测系统，其特征在于包括：机架，所述机架按照加工顺序依次划分有上料区、组装区、焊接区、复检区和卸料区；上料区包括阀体、阀芯、第一机械手、第二机械手、上料托盘和振动盘，所述上料托盘收纳多个所述阀体，所述振动盘收纳多个所述阀芯，所述第一机械手将所述阀体取出转移至下一工位，所述第二机械手将所述阀芯取出放入工位上的阀体；组装区包括安装座、位移伺服机构、激光测微仪、红外温度测量仪和控制器，所述安装座用于临时放置所述阀体，所述位移伺服机构对所述阀芯进行行程预压，所述激光测微仪和所述红外温度测量仪分别获取预压时的阀芯升程和阀芯温度，所述激光测微仪和所述红外温度测量仪上传数据，所述控制器根据阀芯温度修正阀芯升程，所述位移伺服机构重复若干次行程预压直到得到合适的阀芯升程；焊接区包括送料机构、光纤激光焊接机、旋转台，所述送料机构将所述阀体转移到所述旋转台，所述光纤激光焊接机将阀体焊接固定；复检区包括第二台激光测微仪、水平台和第三机械手，所述第三机械手从所述旋转台取出焊接完毕的阀体然后放于所述水平台，所述激光测微仪复检所述阀体；卸料区包括卸料托盘，所述第三机械手从所述水平台取出检测合格的阀体然后放于所述卸料托盘。2.根据权利要求1所述的阀芯组件精密自动装配及检测系统，其特征在于：在组装区，所述位移伺服机构、所述激光测微仪、所述红外温度测量仪、所述控制器组成闭环调节。3.根据权利要求2所述的阀芯组件精密自动装配及检测系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄恺，方进福，
申请(专利权)人：广西松浦电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：