一种双层管状结构组装设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及管状结构组装设备技术领域，特别是涉及一种双层管状结构组装设备及其工作方法。

背景技术

软胶管是用于输送气体、液体、浆状或粒状物料的一类管状橡胶制品。由内外胶层和骨架层组成，骨架层的材料可用棉纤维、各种合成纤维、碳纤维或石棉、钢丝等。在软胶管加工生产过程中，需要将封套、内芯进行组装和装配，申请号为CN201922094866.4的专利公开了一种PVC软管自动组装的设备，涉及卫浴产品生产设备技术领域。其中，一种PVC软管自动组装的设备，包括机架，其特征在于，所述机架上沿着装配顺序依次设置有上料机构、用于将软管两端调节至相同高度的调高机构、封套组装机构、内芯组装机构、锁口机构、出料机构、用于将软管从上料机构的出料端依次运输至出料机构的搬运机构，以及用于控制所有机构工作的控制终端。但是该装置缺乏检测机构，无法对装配后的工件进行检测以及翻边处理，且装配容易卡顿导致效率低下，无法实现精准而快速地装配。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的问题是提供一种双层管状结构组装设备及其工作方法，以克服现有技术中管状结构装配容易卡顿、翻边以及装配效率低的缺陷。

(二)技术方案

为解决所述技术问题，本发明提供一种双层管状结构组装设备，包括工作台以及安装在所述工作台上的转台，所述转台上设有工装座，所述工作台上围绕转台依次安装有下端盖安装机构、弹簧安装机构、软管安装机构和上端盖安装机构，所述下端盖安装机构的一侧设有成品卸料机构与次品卸料机构；所述工装座为定位柱，所述下端盖安装机构、弹簧安装机构、软管安装机构和上端盖安装机构依次将下端盖、弹簧、软管以及上端盖套装在所述定位柱上，所述上端盖安装机构的一侧还设有压合机构与翻边处理机构，分别用于压合装配管件以及处理管件翻边。

进一步的，所述下端盖安装机构的一侧设有下端盖振料盘，所述下端盖安装机构包括支架、伺服电机以及通过伺服电机摆动安装在所述支架上的取料台，所述下端盖安装机构的一侧设有可升降的中空管状的安装检测台。

进一步的，所述弹簧安装机构的一侧设有弹簧振料盘，所述弹簧安装机构包括落料管、定位气爪和导套，所述弹簧振料盘通过吹气管连接所述落料管，所述落料管中空设置，所述导套套装在所述落料管内，所述定位气爪可升降设置在一侧用于夹取所述导套，所述落料管上设有定位块，所述定位块上铰接有锁止块，所述锁止块的一端通过复位弹簧嵌入在所述定位块内，另一端的针头插入所述落料管内，所述锁止块的尾部设有升降块。

进一步的，所述弹簧安装机构的一侧设有弹簧检测机构，所述弹簧检测机构包括升降气爪以及与所述工装座对应的弹簧检测仪。

进一步的，所述软管安装机构的一侧设有软管振料盘，所述软管振料盘通过滑道连接有送料台，所述送料台上翻转设有闸门以及取料座，所述取料座用于将横向的软管调整为竖向，所述软管安装机构包括第一酒精台以及设置在所述第一酒精台两侧的第一气爪和第二气爪，所述软管安装机构的一侧设有光纤检测台。

进一步的，所述上端盖安装机构的一侧设有上端盖振料盘，所述上端盖安装机构包括设置在同一滑块上的第一取料爪与第二取料爪以及设置在所述工装座与所述上端盖振料盘之间的第二酒精台，所述工装座、第二酒精台以及所述上端盖振料盘的滑道位于同一直线上，所述上端盖安装机构的一侧安装有光纤检测台。

进一步的，所述压合机构包括分别设置在所述翻边处理机构两侧的第一压合台与第二压合台，所述第一压合台上设有固定的第一定位片以及活动的第二定位片，所述第一定位片与所述第二定位片对称设有与软管对应的半圆槽，所述第二定位片活动后夹持软管，所述第一压合台压合上盖；所述翻边处理机构包括与软管对应的升降气爪。

进一步的，所述成品卸料机构与所述次品卸料机构结构相同，包括可升降以及横移的卸料气爪，所述成品卸料机构的一侧设有成品滑道，所述次品卸料机构的一侧设有次品滑道，所述次品卸料机构的一侧还设有光纤检测台。

本发明还提供一种双层管状结构组装设备的工作方法，包括如下步骤：

步骤S001，安装下端盖，伺服电机控制取料台将下端盖振料盘中的下端盖运送至转台的工装座上；

步骤S002，检测下端盖，安装检测台检测下端盖是否到达指定位置或有无端盖；

步骤S003，安装弹簧，吹气管将弹簧振料盘中的弹簧吹入落料管，弹簧安装机构将弹簧装到工装座上；

步骤S004，检测弹簧，升降气爪夹持弹簧上升，弹簧检测仪检测弹簧是否到达指定位置和有无弹簧；

步骤S005，安装软管，第一气爪将软管振料盘中的软管运送至第一酒精台进行润滑，第二气爪将第一酒精台的软管运送至工装座上；

步骤S006，检测软管，光纤检测台检测软管是否到位和有无软管；

步骤S007，安装上端盖，第一取料爪将上端盖振料盘中的上端盖运送至第二酒精台进行润滑，第二取料爪将第二酒精台的上端盖运送至工装座上；

步骤S008，检测上端盖，光纤检测台检测上端盖是否到位和有无上端盖；

步骤S009，压入上端盖，第二定位片运行配合第一定位片夹住软管，第一压合台将上端盖压入软管；

步骤S010，软管翻边修正，升降气爪夹住软管进行升降，对软管与上下端盖连接处的翻边进行修正；

步骤S011，压紧产品整体，第二压合台下压上端盖进行整体压合；

步骤S012，卸下成品，卸料气爪将成品工件夹取运送至成品滑道内；

步骤S013，卸下次品，卸料气爪将次品工件夹取运送至次品滑道内；

步骤S014，工装座检测，光纤检测仪检测工装座上是否存在残留物。

进一步的，所述步骤S003具体包括如下步骤：

步骤S0031，运送弹簧，所述吹气管将所述弹簧振料盘内的弹簧吹到所述落料管内进行叠放；

步骤S0032，解锁弹簧，升降块在气缸的带动下上顶锁止块使锁止块上的针头脱离落料管，即脱离内部叠放的弹簧；

步骤S0033，安装弹簧，定位气爪夹住导管向下移动，弹簧沿导管下降后套入所述工装座上。

进一步的，所述步骤S005具体包括如下步骤：

步骤S0051，软管出料，气缸带动闸门翻转打开使软管从所述软管振料盘流入送料台；

步骤S0052，软管取料，取料座对准送料台使软管流出后套装在取料座上，气缸带动取料座翻转使横向的软管保持竖直；

步骤S0053，软管润滑，第一气爪将取料座上的软管夹取至第一酒精台内；

步骤S0054，软管安装，第二气爪将第一酒精台内的软管夹取至工装座上。

进一步的，所述步骤S007具体包括如下步骤：

步骤S0071，上端盖润滑，第一取料抓将上端盖振料盘送料台处的上端盖夹取至第二酒精台内进行润滑；

步骤S0072，上端盖安装，第二取料抓将第二酒精台内的上端盖夹取至工装座上。

进一步的，步骤S009中气缸先带动整体下降使第一定位片与第二定位片分别位于软管两侧，再带动第二定位片移动后夹住软管，最后带动第一压合台下降压合上端盖。

进一步的，步骤S010中升降气爪处于打开状态，气缸先带动升降气爪下降至软管两侧，再由升降气爪运行夹住软管。

(三)有益效果

本发明提供的一种双层管状结构组装设备及其工作方法，由各个安装机构实现上端盖、弹簧、软管以及下端盖的依次自动装配，且对应工位处设有检测机构，可由压合机构与翻边处理机构在后续组装时对软管与端盖的连接处进行翻边与压合处理，另外软管与上端盖安装机构处设有酒精座，可对工件进行酒精润滑，防止装配时发生卡顿，且酒精装配后自动挥发，不影响工件本身质量，实现了快速且精准地自动化装配。

附图说明

图1为本发明一种双层管状结构组装设备的立体图；

图2为本发明一种双层管状结构组装设备的下端盖安装机构背面立体图；

图3为本发明一种双层管状结构组装设备的下端盖安装机构正面立体图；

图4为本发明一种双层管状结构组装设备的弹簧安装机构以及弹簧检测机构立体图；

图5为本发明一种双层管状结构组装设备的弹簧检测机构立体图；

图6为本发明一种双层管状结构组装设备的弹簧安装机构以及转盘立体图；

图7为本发明一种双层管状结构组装设备的弹簧安装机构立体图；

图8为本发明一种双层管状结构组装设备的弹簧安装机构内部结构立体图；

图9为本发明一种双层管状结构组装设备的软管安装机构以及光纤检测仪正面立体图；

图10为本发明一种双层管状结构组装设备的软管安装机构以及光纤检测仪背面立体图；

图11为本发明一种双层管状结构组装设备的取料座以及第一酒精台立体图；

图12为本发明一种双层管状结构组装设备的软管安装机构立体图；

图13为本发明一种双层管状结构组装设备的上端盖安装机构与光纤检测仪立体图；

图14为本发明一种双层管状结构组装设备的翻边处理机构与卸料机构立体图；

图15为本发明一种双层管状结构组装设备的第二压合台立体图；

图16为本发明一种双层管状结构组装设备的第一压合台立体图；

图17为本发明一种双层管状结构组装设备的翻边处理机构立体图；

图18为本发明一种双层管状结构组装设备的工作方法流程框图；

图19为本发明一种双层管状结构组装设备的工作方法中步骤S003具体步骤流程框图；

图20为本发明一种双层管状结构组装设备的工作方法中步骤S005具体步骤流程框图；

图21为本发明一种双层管状结构组装设备的工作方法中步骤S007具体步骤流程框图。

图中各个附图标记的对应的部件名称是：1、工作台；2、转台；3、工装座；4、下端盖振料盘；5、支架；6、伺服电机；7、取料台；8、安装检测台；9、弹簧振料盘；10、落料管；11、定位气爪；12、导套；13、吹气管；14、定位块；15、锁止块；16、复位弹簧；17、升降块；18、升降气爪；19、弹簧检测仪；20、软管振料盘；21、闸门；22、取料座；23、第一酒精台；24、第一气爪；25、第二气爪；26、光纤检测仪；27、上端盖振料盘；28、第一取料爪；29、第二取料爪；30、第二酒精台；31、第一压合台；32、第二压合台；33、第一定位片；34、第二定位片；35、半圆槽；36、升降气爪；37、卸料气爪；38、成品滑道；39、次品滑道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参阅图1～图17，本发明提供一种双层管状结构组装设备，包括工作台1以及安装在工作台1上的转台2，本实施例中，转台2上设有16个工装座3，在底部电机的带动下转台2进行匀速旋转，工作台1上围绕转台2依次安装有下端盖安装机构、弹簧安装机构、软管安装机构和上端盖安装机构，下端盖安装机构的一侧设有成品卸料机构与次品卸料机构，分别将检测后的成品与次品运送至指定区域；工装座3为定位柱，下端盖安装机构、弹簧安装机构、软管安装机构和上端盖安装机构依次将下端盖、弹簧、软管以及上端盖套装在定位柱上，其中弹簧置于软管内部，上下端盖位于软管上下端并套装连接，上端盖安装机构的一侧还设有压合机构与翻边处理机构，分别用于压合装配管件以及处理管件翻边。

参阅图2和图3，本实施例中，下端盖安装机构的一侧设有下端盖振料盘4，下端盖安装机构包括支架5、伺服电机6以及通过伺服电机6摆动安装在支架5上的取料台7，具体为支架5上设有横向滑台，横向滑台上安装有滑块，取料台7通过升降滑轨安装在滑块上，另外升降滑轨的顶端与伺服电机的转轴通过摆杆连接，从而实现由伺服电机以及各个滑轨配合带动取料台7实现横移与升降，从而达到取料与送料的目的，由取料台7可将下端盖振料盘处连接的出料轨道端部的下端盖吸取后放置在工装座3上，下端盖安装机构的一侧设有可升降的中空管状的安装检测台8，由安装检测台8处的气缸带动其下降，使其插入工装座3的定位柱上，进而对下方的下端盖有无或是是否平稳进行检测。

参阅图4～图8，本实施例中，弹簧安装机构的一侧设有弹簧振料盘9，弹簧安装机构包括落料管10、定位气爪11和导套12，其中弹簧振料盘9通过吹气管13连接落料管10，落料管10通过转台2一侧的支架进行固定，弹簧通过弹簧振料盘9内吹气装置从吹气管13直接吹入，落料管10中空且垂直设置，弹簧进入后自由落下，导套12套装在落料管10内，定位气爪11可升降设置在一侧用于夹取导套12，落料管10上设有定位块14，定位块14上铰接有锁止块15，锁止块15的一端通过复位弹簧16嵌入在定位块14内，另一端的针头插入落料管10内，锁止块15的尾部设有升降块17，锁止块15上端突出，且突出处与定位块14上均设有圆槽，使复位弹簧16两端定位，常规状态下复位弹簧16向外推动锁止块15的突出处，使锁止块15翻转后期位于下方的针头插入落料管10内，落料管10以及导套12均设有对应针头的插孔，针头插入后弹簧下落被锁定，使弹簧可以一次堆积在落料管10内部，当气缸上顶升降块17时锁止块15尾端翘起，使锁止块15翻转后针头脱离落料管10，此时内部弹簧解锁，定位气爪11在气缸带动下带着导套12沿工装座3上的定位柱下降，将弹簧顺下套装在工装座3上，再进行整体复位；弹簧安装机构的一侧设有弹簧检测机构，弹簧检测机构包括升降气爪18以及与工装座3对应的弹簧检测仪19，检测时，由升降气爪18下降后夹取弹簧再将弹簧向上带动，使其接近弹簧检测仪19，再通过弹簧检测仪19对弹簧进行检测。

参阅图9～图12，本实施例中，软管安装机构的一侧设有软管振料盘20，软管振料盘20通过滑道连接有送料台，送料台上的软管横向运输，送料台上翻转设有闸门21以及取料座22，闸门21与取料座22均通过气缸翻转铰接，由气缸运行可带动闸门21打开，此时软管可从送料台取出至取料座22上套装，取料座22用于将横向的软管调整为竖向，由气缸带动取料座22翻转后实现，软管安装机构包括第一酒精台23以及设置在第一酒精台23两侧的第一气爪24和第二气爪25，软管安装机构的一侧设有光纤检测台26，其中第一气爪24与第二气爪25均通过支架上的横向与竖向滑块安装，且由伺服电机驱动，第一气爪24将取料座22上的软管夹取至第一酒精台23内放置进行润滑，第二气爪25将第一酒精台23上的软管夹取后放置到工装座3上与下端盖进行装配。

参阅图13，本实施例中，上端盖安装机构的一侧设有上端盖振料盘27，上端盖安装机构包括设置在同一滑块上的第一取料爪28与第二取料爪29以及设置在工装座3与上端盖振料盘27之间的第二酒精台30，工装座3、第二酒精台30以及上端盖振料盘27的滑道位于同一直线上，滑块同样安装在转台一侧支架上，由伺服电机控制通过摆杆其升降与横移，第一取料爪28将上端盖振料盘27处的上端盖爪取至第二酒精台30处进行润滑，第二取料爪29将第二酒精台30处的上端盖爪取至工装座3上与软管上端进行装配，上端盖安装机构的一侧安装有光纤检测台26，可以检测上端盖是否安装或是是否安装到位。

参阅图14～图17，本实施例中，压合机构包括分别设置在翻边处理机构两侧的第一压合台31与第二压合台32，第一压合台31上设有固定的第一定位片33以及活动的第二定位片34，第一定位片33与第二定位片34对称设有与软管对应的半圆槽35，软管置于半圆槽35内，气缸带动第二定位片34移动后将软管夹持在两个定位片中间，此时由升降气缸带动第一压合台31下降后下压上端盖；翻边处理机构包括与软管对应的升降气爪36，升降气爪36内同样设有圆槽，夹住软管后由气缸带动升降，可将软管捋直，且软管与上下端盖之间的翻边可以处理掉，结束翻边后由升降气缸带动第二压合台32对工件组装体再次进行压合；本实施例中，成品卸料机构与次品卸料机构结构相同，包括可升降以及横移的卸料气爪37，成品卸料机构的一侧设有成品滑道38，次品卸料机构的一侧设有次品滑道39，完成装配后，卸料气爪37将成品夹取至成品滑道38内，将次品夹取至次品滑道39内，次品卸料机构的一侧还设有光纤检测台26，用于检测工装座3上是否存有残留，从而进行清理。

参阅图18～图21，本发明还提供一种双层管状结构组装设备的工作方法，包括如下步骤：

步骤S001，安装下端盖，伺服电机6控制取料台7将下端盖振料盘4中的下端盖运送至转台2的工装座3上；

步骤S002，检测下端盖，安装检测台8检测下端盖是否到达指定位置或有无端盖；

步骤S003，安装弹簧，吹气管13将弹簧振料盘9中的弹簧吹入落料管10，弹簧安装机构将弹簧装到工装座3上；

步骤S004，检测弹簧，升降气爪18夹持弹簧上升，弹簧检测仪19检测弹簧是否到达指定位置和有无弹簧；

步骤S005，安装软管，第一气爪24将软管振料盘20中的软管运送至第一酒精台23进行润滑，第二气爪25将第一酒精台23的软管运送至工装座3上；

步骤S006，检测软管，光纤检测台26检测软管是否到位和有无软管；

步骤S007，安装上端盖，第一取料爪28将上端盖振料盘27中的上端盖运送至第二酒精台30进行润滑，第二取料爪29将第二酒精台30的上端盖运送至工装座3上；

步骤S008，检测上端盖，光纤检测台26检测上端盖是否到位和有无上端盖；

步骤S009，压入上端盖，第二定位片34运行配合第一定位片33夹住软管，第一压合台31将上端盖压入软管；

步骤S010，软管翻边修正，升降气爪36夹住软管进行升降，对软管与上下端盖连接处的翻边进行修正；

步骤S011，压紧产品整体，第二压合台32下压上端盖进行整体压合；

步骤S012，卸下成品，卸料气爪37将成品工件夹取运送至成品滑道38内；

步骤S013，卸下次品，卸料气爪37将次品工件夹取运送至次品滑道39内；

步骤S014，工装座检测，光纤检测仪26检测工装座3上是否存在残留物。

具体的，步骤S003具体包括如下步骤：

步骤S0031，运送弹簧，吹气管13将弹簧振料盘9内的弹簧吹到落料管10内进行叠放；

步骤S0032，解锁弹簧，升降块17在气缸的带动下上顶锁止块15使锁止块15上的针头脱离落料管10，即脱离内部叠放的弹簧；

步骤S0033，安装弹簧，定位气爪11夹住导管12向下移动，弹簧沿导管12下降后套入工装座3上。

步骤S005具体包括如下步骤：

步骤S0051，软管出料，气缸带动闸门21翻转打开使软管从软管振料盘20流入送料台；

步骤S0052，软管取料，取料座22对准送料台使软管流出后套装在取料座22上，气缸带动取料座22翻转使横向的软管保持竖直；

步骤S0053，软管润滑，第一气爪24将取料座22上的软管夹取至第一酒精台23内；

步骤S0054，软管安装，第二气爪25将第一酒精台23内的软管夹取至工装座3上。

步骤S007具体包括如下步骤：

步骤S0071，上端盖润滑，第一取料抓28将上端盖振料盘27送料台处的上端盖夹取至第二酒精台30内进行润滑；

步骤S0072，上端盖安装，第二取料抓29将第二酒精台30内的上端盖夹取至工装座3上。

步骤S009中气缸先带动整体下降使第一定位片33与第二定位片34分别位于软管两侧，再带动第二定位片34移动后夹住软管，最后带动第一压合台31下降压合上端盖。

步骤S010中升降气爪36处于打开状态，气缸先带动升降气爪36下降至软管两侧，再由升降气爪36运行夹住软管。

本发明提供的一种双层管状结构组装设备及其工作方法，由各个安装机构实现上端盖、弹簧、软管以及下端盖的依次自动装配，且对应工位处设有检测机构，可由压合机构与翻边处理机构在后续组装时对软管与端盖的连接处进行翻边与压合处理，另外软管与上端盖安装机构处设有酒精座，可对工件进行酒精润滑，防止装配时发生卡顿，且酒精装配后自动挥发，不影响工件本身质量，实现了快速且精准地自动化装配。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。