PPR截止阀自动组装检测设备及方法分析报告

PPR截止阀自动组装检测设备及方法分析报告

何建城

广东联塑科技实业有限公司广东省佛山市528318

摘要：现塑料行业生产的PPR截止阀用于PPR塑料管材的连接，主要由截止阀主体（带铜嵌件）、金属阀芯、塑料手柄、不锈钢螺丝这四个零件人工组装而成，人工组装生产效率低、人工成本高且会出现组装不完整的情况。组装完毕后，操作人员再用水进行密封试验，筛除不合格产品。为了节约人工成本、提高生产效率，本专利的目的是提供一种可连续生产的、可控的、稳定可靠、自动化程度高的PPR截止阀自动组装检测设备及方法，提高生产效率、降低人工成本，加强产品的市场竞争力。

关键词：PPR截止阀；组装；试压；分析

引言

现行业中PPR截止阀由截止阀主体（带铜嵌件）、金属阀芯、塑料手柄、不锈钢螺丝这四个零件人工组装而成，再人工每只用水试压，这种方式作业效率低、工作量大、劳动强度高。以下就如何实现PPR截止阀自动组装、试压的技术进行分析。

1理料机构

实现PPR截止阀（如图一所示）的自动组装，首先要考虑的是PPR截止阀的截止阀主体（带铜嵌件）、金属阀芯、塑料手柄、不锈钢螺丝的理料问题，考虑到保护产品的外观，振动盘表面涂了一层厚胶。

2组装机构

本专利的的工作原理是人工将截止阀主体（带铜嵌件）、金属阀芯、塑料手柄、不锈钢螺丝分别倒入相关的振动盘进行理料。启动已安装截止阀主体定位夹具的旋转机构，旋转功能由已安装八个定位夹具的转盘结合分度盘及电机实现，这八个螺母定位夹具的位置与八个工序配合工作实现动组装。

图一PPR截止阀，1为截止阀主体、2为金属阀芯、3为塑料手柄、

4不锈钢螺丝

图二截止阀自动组装检测设备示意图，其中1为阀体两侧检测机构，2为阀体上料及上端检测机构，3为阀芯上料机构，4为阀芯锁紧机构，

5为手柄组装机构，6为螺丝锁紧机构，7为成品开启机构，8为检漏卸料机构，9为初始状态检测机构。

3设备工位及技术分析

第一工位为阀体两侧检测机构，截止阀主体通过振动盘配合直线振动器将产品输送至上料定位块，取料机构由两个抓取机械手配合三轴气缸组成，取料机械手将已定位的截止阀主体抓取到检测夹具位置，此时左右两侧气缸动作通过检测行程的原理检测产品右侧进水口是否有物料堵塞，其原理是检测气缸行程不到底即有注塑披风等将产品进水口堵死，此类产品影响使用，视为不良品。经检测，截止阀主体两端均为合格的产品放置在转盘上的阀体上料定位夹具上。

第二工位为阀体上料及上端检测机构，经过第一工位已对阀体两侧检测的截止阀主体已放置在转盘的定位夹具上，此时位于定位夹具上方的气缸动作，通过检测行程的原理检测产品上端进水口是否有物料堵塞。经检测合格的产品通过转盘输送至第三工位。

第三工位为阀芯上料机构，阀芯上料机构由抓取机械手配合三轴气缸组成，当阀芯输送至上料定位模块后，抓取机械手连接的气缸作往下行走动作，同时抓取气缸将阀芯抓紧，然后三轴气缸Y轴上升，此时X轴作往右运动，接着Y轴气缸下降至底部，机械手松开，实现放阀芯动作，然后已放阀芯的产品通过转盘输送至第四工位。

第四工位为阀芯锁紧机构，阀芯锁紧机构是本专利的重点技术之一，本机构上下运动气缸、由伺服电机、拧紧套、限位气缸组成。本机构是通过以下原理实现的：已放阀芯的产品通过转盘输送至第四工位后，限位气缸运动，此时限位气缸的限位块插入到截止阀主体的右侧空内，限位块为外径稍微小于截止阀右侧孔内孔的圆柱状金属，实现待扭紧阀芯的截止阀定位。接着上下运动气缸往下运动，带动已安装扭紧套的伺服电机运动，此时拧紧套的平面与阀芯平面平齐。然后，伺服电机先作反时针运动1~2圈，再顺时针运动至阀芯拧紧状态。已拧紧阀芯的产品通过转盘输送至第五工位。

第五工位为手柄组装机构，该机构由本机构三轴气缸、夹取机械手（带伸缩弹簧）、90°旋转气缸组成。当手柄输送至上料定位模块后，抓取机械手连接的气缸作往下行走动作，同时抓取气缸将手柄抓紧，然后三轴气缸Y轴上升，此时X轴作往右运动，接着Y轴气缸下降至底部，机械手保持抓紧状态，此时90°旋转气缸动作将手柄组装到已安装阀芯的产品上。已安装阀芯的产品通过转盘输送至第六工位。

第六工位为螺丝锁紧机构，本机构由本机构上下运动气缸、风批、限位气缸组成，其工作原理与工位四一样。此时，已锁紧螺丝的产品已完成产品组装部分的工作，已组装完成的产品通过转盘输送至第七工位。

第七工位为成品开启机构，为了检测产品的气密性，需将已组装完成的产品开启至通水状态，本机构由本机构上下运动气缸、风批、限位气缸组成，其工作原理与工位四一样。已处于开启状态的产品通过机械手输送至第八工位。

第八工位为检漏卸料机构，本机构采三轴气缸、夹取机械手2个、配合检测压头2个、压紧气缸2个组成。本机构是通过以下原理实现的：三轴气缸配合夹取机械手将已处于开启状态的产品输送至检测位置，此时两侧加紧气缸动作，将产品夹紧，此时抓取机械手松开反回初始位置。此时，检测压头往产品充气，通过数字压力表检测产品内部是否出现漏气情况。合格产品再通过机械手取出至合格产品出料口，不合格产品取出至不合格产品出料口。

第九工位为初始状态检测机构，通过电眼检测取料动作是否已完成，保证设备的整体流畅性。

4生产效率

设备已投入使用，并得到验证，经生产实测，每一台活接头组装生产的效率为360个/小时，一人可同时操作一台设备。

5小结

解决截止阀自动组装检测成了生产车间最为急需的技术，也是一项艰巨任务。这项技术的发展经过多次试验优化，改进的同时提高了本人自身的专业技术水平，毅然坚定信心，在挫折中前行，最终踏上了成功之路。