CN113500395A - 一种美标角阀自动化生产线及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种美标角阀自动化生产线，包括机架，还包括：工装旋转机构，所述工装旋转机构设置于所述机架上，所述工装旋转机构包括转台、用于控制转台转动的第一伺服电机以及用于控制第一伺服电机运行的控制单元，所述转台上均匀设有若干用于放置角阀的工装夹具；手轮旋紧机构，所述手轮旋紧机构设置于所述机架上，所述手轮旋紧机构用于将安装到角阀上的手轮旋紧；垫环安装机构，所述垫环安装机构设置于所述机架上并用于将垫环安装到角阀内，且所述垫环安装机构还用于将卡帽安装到角阀上；卡帽安装机构，所述卡帽安装机构设置于所述机架上，所述卡帽安装机构用于将安装到角阀上的卡帽旋紧。

Description

一种美标角阀自动化生产线及其控制方法

技术领域

本发明属于角阀装配生产技术领域，尤其涉及一种美标角阀自动化生产线。

背景技术

角阀就是角式截止阀，角阀与球形阀类似，其结构和特性是由球型阀修正而来。因为管道在角阀处成90度的拐角形状，所以叫做角阀、角形阀、折角水阀，多用于装修行业的水电安装，是重要的水暖配件。

现有的角阀自动化生产线中，特别是美标角阀的生产线中，角阀的各个装配步骤都才用流水线生产，流水线上分布有多个工位，每个工位都负责一个装配步骤，并配备有一个或多个工作人员负责，当角阀通过流水线到达不同的工位时，由负责当前工位的工作人员对角阀进行相应步骤的装配，装配完成后通过流水线进入下一个工位，直至角阀装配完成，但是这种生产线需要配备多个工作人员，还需要工作人员手动进行加工，加工精确度难以控制，而且工作人员会长时间机械的重复同一个动作，会导致工作人员的身心健康出现问题。

公开号为：CN110340635A的一种用于角阀生产的装配机，其公开了：一种用于角阀生产的装配机，涉及自动化非标准生产设备技术领域，解决了角阀的组装需要大量人工参与的技术问题。其技术要点包括机架、工装转运机构、外壳安装机构、外壳供给机构、阀芯安装机构、阀芯供给机构、阀芯旋紧机构、手柄安装机构、手柄供给机构、螺丝安装机构、螺丝供给机构、装饰片安装机构、装饰片供给机构、成品输出机构以及下料机构；本实用新型具有减少人工参与的优点。

上述用于角阀生产的装配机在加工过程中大幅度降低人工参与，且各零部件组装过程中全程无需人工参与，有效大幅度降低工作人员的工作强度，且能够提高生产效率和成品质量，但是上述用于角阀生产的装配机在装配时一旦某个装配过程出现问题解决时，需要停下整个生产线，既费时又费力，还会造成经济损失，仍需加强。

发明内容

本发明的目的是提供一种美标角阀自动化生产线及其控制方法，能够解决美标角阀生产线装配过程中无法随时启停的问题。

本申请的目的是提供一种美标角阀自动化生产线，包括机架，还包括：工装旋转机构，所述工装旋转机构设置于所述机架上，所述工装旋转机构包括转台、用于控制转台转动的第一伺服电机以及用于控制第一伺服电机运行的控制单元，所述转台上均匀设有若干用于放置角阀的工装夹具；手轮旋紧机构，所述手轮旋紧机构设置于所述机架上，所述手轮旋紧机构用于将安装到角阀上的手轮旋紧；垫环安装机构，所述垫环安装机构设置于所述机架上并用于将垫环安装到角阀内，且所述垫环安装机构还用于将卡帽安装到角阀上；卡帽安装机构，所述卡帽安装机构设置于所述机架上，所述卡帽安装机构用于将安装到角阀上的卡帽旋紧；顶出机构，所述顶出机构设置于所述机架上，所述顶出机构用于将装配完成的角阀从工装夹具上顶出，其中，还包括控制装置，所述控制装置与工装旋转机构、手轮旋紧机构、垫环安装机构、卡帽安装机构以及顶出机构连接。

采用上述的一种美标角阀自动化生产线，通过配合使用工装旋转机构、手轮旋紧机构、垫环安装机构、卡帽安装机构、顶出机构以及控制装置，可以大幅减少生产线上工作人员的参与，一条生产线上只需要一个工作人员即可，还可以大幅减少工作人员的工作强度，减少人力资源上的经济支出，提高了工作效率和角阀装配的成品率，同时采用控制装置控制，可以通过在转台上安装第二压力传感器来检测是否有工作人员按住工装夹具，这样可以在装配出现错误的时候，工作人员只需要抓住工装夹具并向下施加一定的压力，这样第二压力传感器就会将压力信号传输回PLC控制单元，PLC控制单元就会向第一伺服电机发出停止信号，这样生产线就会停止，此时就可以将装配错误的角阀从工装夹具上取下来，完成之后只需要松开手，PLC控制单元就会根据第二压力传感器反馈的信号重新向第一伺服电机发送工作信号，这样生产线就会重新开始，有效提高了加工效率。

进一步的，所述手轮旋紧机构包括：螺丝安装机构，所述螺丝安装机构用于将螺丝放入手轮和角阀的螺纹孔内，所述螺丝安装机构包括安装头以及与安装头连接的螺丝输送管；螺丝拧紧装置，所述螺丝拧紧装置用于将螺丝拧紧，所述螺丝拧紧装置包括用于拧紧螺丝的电动螺丝刀以及用于驱动电动螺丝刀上下移动的螺丝刀气缸；螺丝输送装置，所述螺丝输送装置用于将螺丝送入螺丝安装机构内；所述螺丝输送装置包括螺丝振动上料盘，所述螺丝振动上料盘与所述螺丝输送管连接；其中，还包括角阀固定装置，所述角阀固定装置用于在拧紧螺栓的时候固定角阀，所述角阀固定装置包括固定气缸以及安装于所述固定气缸上的抵块。

在进行手轮安装时，需要工作人员事先将需要加工的角阀装入转台上的一个工装夹具内，工装夹具内放入角阀后转台就会转动90°，当装有角阀的工装夹具转动到螺丝安装机构下方时，固定气缸启动，气缸的输出轴推动抵块向工装夹具方向移动并将角阀抵紧，此时螺丝振动上料盘通过螺丝输送管将螺丝输送到安装头内，螺丝刀气缸下移，电动螺丝刀启动，将螺丝与手轮、角阀拧紧，可以有效提高手轮的安装效率。

进一步的：所述垫环安装机构包括：垫环锁紧装置，所述垫环锁紧装置设置于所述机架上，且所述垫环锁紧装置用于将垫环安装到角阀内；垫环供给装置，所述垫环供给装置设置于所述机架上，且所述垫环供给装置用于将待安装的垫环输送到垫环锁紧装置内，所述垫环供给装置包括垫环振动上料盘以及与垫环振动上料盘连接的垫环输送管，所述垫环输送管的另一端与所述垫环锁紧装置连接；其中，所述垫环锁紧装置还用于将卡帽安装到角阀上，所述垫环供给装置还包括卡帽振动上料盘以及与卡帽振动上料盘连接的卡帽输送管，所述卡帽输送管的另一端与垫环锁紧装置连接，所述卡帽振动上料盘和卡帽输送管用于将卡帽输送到垫环锁紧装置内。

当手轮安装完成后，转台继续旋转90°，此时垫环振动上料盘和卡帽振动上料盘将垫环和卡帽通过垫环输送管以及卡帽输送管输送到垫环锁紧装置内，垫环振动上料盘和卡帽振动上料盘内存放有垫环和卡帽，在加工一段时间后需要工作人员查看，防止垫环和卡帽用完，随时准备添加垫环和卡帽。

进一步的，所述垫环锁紧装置包括：第一输送板，所述第一输送板上设有第一下落口，所述第一下落口用于放置垫环，所述第一输送板上还设有供垫环输送管滑动的第一滑道；第二输送板，所述第二输送板与第一输送板间隔设置，所述第二输送板上设有第二下落口，所述第二下落口用于放置卡帽，所述第二输送板上还设有供卡帽输送管滑动的第二滑道；输送气缸，所述输送气缸用于驱动第一输送板、第二输送板左右移动；第一安装箱，所述第一安装箱设置于所述机架上，第一安装箱的底部设有用于驱动第一安装箱前后移动的驱动气缸，所述第一安装箱的一端设有用于安装卡帽的第一旋紧头；第一推动气缸，所述第一推动气缸设置于所述第一安装箱上远离第一旋紧头的一侧，且所述第一推动气缸的输出轴上设有推动杆，所述推动杆的伸缩方向与所述第一安装箱的移动方向相同；第二伺服电机，所述第二伺服电机安装于所述第一安装箱上，所述第二伺服电机用于驱动所述第一旋紧头转动；其中，当转台转动，工装夹具旋转到对应位置的时候，垫环振动上料盘和卡帽振动上料盘通过垫环输送管和卡帽输送管分别将垫环以及卡帽导入第一下落口和第二下落口内，输送气缸启动，推动第一输送板和第二输送板移动，此时，第一推动气缸将推动杆顶出，推动杆将垫环和卡帽套设在推动杆内，同时，驱动气缸启动，将第一安装箱朝工装夹具方向移动，直至推动杆将垫环以及卡帽安装到角阀上，安装的同时第二伺服电机启动，通过旋转第一旋紧头将卡帽安装到角阀上。

在进行垫环以及卡帽的安装时，通过输送气缸的驱动，第一输送板和第二输送板左右移动，因为垫环输送管通过第一滑道与第一输送板连接，卡帽输送管通过第二滑道与第二输送板连接，而且第一输送板上设有第一下落口，第二输送板上设有第二下落口，当输送气缸驱动第一输送板和第二输送板移动时，垫环输送管移动到第一下落口上方，卡帽输送管移动到第二下落口上方，此时垫环和卡帽就会分别落入第一下落口和第二下落口内，当垫环和卡帽落入第一下落口和第二下落口内后，输送气缸推动第一输送板和第二输送板向第一安装箱方向移动，此时第一推动气缸将推动杆顶出，推动杆将垫环和卡帽套设在推动杆内，输送气缸回退，继续运输垫环和卡帽，同时，驱动气缸启动，将带动第一安装箱向工装夹具移动，直至推动杆深入角阀内部，将垫环以及卡帽安装到角阀上，安装的同时第二伺服电机启动，通过旋转第一旋紧头将卡帽安装到角阀上，将垫环和卡帽同时进行安装，有效提高了安装效率。

进一步的，所述卡帽安装机构包括：滑轨，所述滑轨设置于所述机架上；第二安装箱，所述第二安装箱安装于所述滑轨上并于所述滑轨上滑动，且所述第二安装箱的一端设有用于旋紧卡帽的第二旋紧头；第二推动气缸，所述第二推动气缸设置于所述滑轨上并用于驱动所述第二安装箱移动；其中，还包括第三伺服电机，所述第三伺服电机设置于所述第二安装箱上并用于驱动所述第二旋紧头转动。

当垫环以及卡帽安装完成后，转台转动90°，此时滑轨上的第二推动气缸带动第二安装箱向工装夹具方向移动，当第二旋紧头与卡帽接触时，第三伺服电机启动，将卡帽进一步与角阀旋紧，提高卡帽与角阀之间的连接强度和连接稳定性，提高角阀装配的质量。

进一步的，所述顶出机构包括：支撑架，所述支撑架设置于所述滑轨上；顶出气缸，所述顶出气缸安装于所述支撑架上，且所述顶出气缸的输出轴上设有用于顶出角阀的顶出杆；其中，还包括出料盘，所述出料盘的一端设有出料滑道，出料滑道倾斜设置，当顶出气缸将角阀顶出后，角阀落入出料滑道内并通过出料滑道收集到出料盘内。

当卡帽完成进一步旋紧后，转台保持不动，顶出气缸启动，推动顶出杆将角阀从工装夹具上顶出，顶出的角阀会落到出料滑道上并通过出料滑道落入出料盘内，当顶出气缸启动的时候第二推动气缸会带动第二安装箱向远离工装夹具的方向移动，防止干扰顶出气缸的运作。

进一步的，还包括控制装置，所述控制装置包括：第一压力传感器，所述第一压力传感器设置于所述工装夹具内的底部，用于实时检测角阀对工装夹具产生的压力变化；第二压力传感器，所述第二压力传感器设置于所述转台上，并用于实时检测角阀以及工装夹具对转台产生的压力变化；警报装置，所述警报装置设置于所述机架上；其中，还包括控制***，所述控制***包括PLC控制单元，所述PLC控制单元用于接收第一压力传感器和第二压力传感器反馈的压力信号，且所述PLC控制单元还用于控制警报装置。

本发明还公开了一种美标角阀自动化生产线的控制方法：包括以下步骤：一、预设第一压力传感器的阈值为P1，第二压力传感器的阈值为P2，第一压力传感器实时检测的压力值为P,第二压力传感器实时检测的压力值为P0，在控制***处于启动状态时，若P＞0，则进入步骤二；否则，则进入步骤六；二、PLC控制单元控制第一伺服电机转动，使转台转动90°，此时若P≥P1，则手轮旋紧机构启动，将手轮与角阀通过螺丝拧紧，随后进入步骤三；否则，则进入步骤六；三、PLC控制单元控制第一伺服电机继续转动，使转台再转动90°，此时若P≥P1，则垫环安装机构启动，将垫环和卡帽安装到角阀上，随后进入步骤四；否则，则进入步骤六；四、PLC控制单元控制第一伺服电机继续转动，使转台再转动90°，此时若P≥P1，则卡帽安装机构启动，将卡帽与角阀旋紧，随后进入步骤五；否则，则进入步骤六；五、当PLC控制单元接收到第二伺服电机旋紧完成的命令后，控制顶出气缸启动，将角阀从工装夹具上顶出，完成装配；六、PLC控制单元控制第一伺服电机停止工作，使转台停止转动，同时控制警报装置启动；其中，转台转动的任意时刻，当P0＞P2时，PLC控制单元发出停止指令，转台停止转动；转台停止时，若P0＞P2，则PLC控制单元不向转台发出任何信号；若P0＜P2，则PLC控制单元自动取消停止命令，第一伺服电机继续工作，转台转动。

本发明的有益效果是：

1、通过配合使用工装旋转机构、手轮旋紧机构、垫环安装机构、卡帽安装机构、顶出机构以及控制装置，可以大幅减少生产线上工作人员的参与，一条生产线上只需要一个工作人员即可，还可以大幅减少工作人员的工作强度，减少人力资源上的经济支出，提高了工作效率和角阀装配的成品率；

2、通过采用控制装置控制，可以通过在转台上安装第二压力传感器来检测是否有工作人员按住工装夹具，这样可以在装配出现错误的时候，工作人员只需要抓住工装夹具并向下施加一定的压力，这样第二压力传感器就会将压力信号传输回PLC控制单元，PLC控制单元就会向第一伺服电机发出停止信号，这样转台就会停止，生产线也会随之停止，此时就可以将装配错误的角阀从工装夹具上取下来，完成之后只需要松开手，PLC控制单元就会根据第二压力传感器反馈的信号重新向第一伺服电机发送工作信号，，转台就会重新转动，生产线就会重新开始，有效提高了加工效率；

3、通过设有垫环安装机构，当垫环和卡帽落入第一下落口和第二下落口内后，输送气缸推动第一输送板和第二输送板向第一安装箱方向移动，此时第一推动气缸将推动杆顶出，推动杆将垫环和卡帽套设在推动杆内，输送气缸回退，继续运输垫环和卡帽，同时，驱动气缸启动，将带动第一安装箱向工装夹具移动，直至推动杆深入角阀内部，将垫环以及卡帽安装到角阀上，安装的同时第二伺服电机启动，通过旋转第一旋紧头将卡帽安装到角阀上，将垫环和卡帽同时进行安装，有效提高了安装效率；

4、通过设有卡帽安装机构，当卡帽初步旋紧后，滑轨上的第二推动气缸带动第二安装箱向工装夹具方向移动，当第二旋紧头与卡帽接触时，第三伺服电机启动，将卡帽进一步与角阀旋紧，提高卡帽与角阀之间的连接强度和连接稳定性，进一步提高角阀装配的质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明手轮旋紧机构的结构示意图；

图3是本发明垫环安装机构的结构示意图；

图4是本发明卡帽安装机构和顶出机构的结构示意图；

图5是本发明的控制连接框图；

图6是本发明控制方法的示意图。

图中附图标记为：1、机架；2、工装旋转机构；21、转台；22、工装夹具；3、手轮旋紧机构；31、螺丝安装机构；311、安装头；312、螺丝输送管；32、螺丝拧紧装置；321、电动螺丝刀；322、螺丝刀气缸；33、螺丝振动上料盘；34、角阀固定装置；341、固定气缸；342、抵块；4、垫环安装机构；41、垫环锁紧装置；411、第一输送板；412、第一下落口；413、第二输送板；414、第二下落口；415、第一滑道；416、第二滑道；417、输送气缸；418、第一安装箱；419、第一旋紧头；420、第一推动气缸；421、推动杆；423、第二伺服电机；424、驱动气缸；43、垫环供给装置；431、垫环振动上料盘；432、垫环输送管；433、卡帽振动上料盘；434、卡帽输送管；5、卡帽安装机构；51、滑轨；52、第二安装箱；53、第二旋紧头；54、第二推动气缸；55、第三伺服电机；6、顶出机构；61、支撑架；62、顶出气缸；63、顶出杆；64、出料盘；65、出料滑道；7、第一压力传感器；8、第二压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的美标角阀自动化生产线及其控制方法进行详细地说明。

实施例1

如图1所示，本申请实施例提供了一种美标角阀自动化生产线，包括机架1，还包括：工装旋转机构2，工装旋转机构2设置于机架1上，工装旋转机构2包括转台21、用于控制转台21转动的第一伺服电机以及用于控制第一伺服电机运行的控制单元，转台21上均匀设有若干用于放置角阀的工装夹具22；手轮旋紧机构3，手轮旋紧机构3设置于机架1上，手轮旋紧机构3用于将安装到角阀上的手轮旋紧；垫环安装机构4，垫环安装机构4设置于机架1上并用于将垫环安装到角阀内，且垫环安装机构4还用于将卡帽安装到角阀上；卡帽安装机构5，卡帽安装机构5设置于机架1上，卡帽安装机构5用于将安装到角阀上的卡帽旋紧；顶出机构6，顶出机构6设置于机架1上，顶出机构6用于将装配完成的角阀从工装夹具22上顶出，其中，还包括控制装置，控制装置与工装旋转机构2、手轮旋紧机构3、垫环安装机构4、卡帽安装机构5以及顶出机构6连接。

在本申请实施例的部分实施方式中，如图1所示，采用上述的一种美标角阀自动化生产线，通过配合使用工装旋转机构2、手轮旋紧机构3、垫环安装机构4、卡帽安装机构5、顶出机构6以及控制装置，可以大幅减少生产线上工作人员的参与，一条生产线上只需要一个工作人员即可，还可以大幅减少工作人员的工作强度，减少人力资源上的经济支出，提高了工作效率和角阀装配的成品率，同时采用控制装置控制，可以通过在转台21上安装第二压力传感器8来检测是否有工作人员按住工装夹具22，这样可以在装配出现错误的时候，工作人员只需要抓住工装夹具22并向下施加一定的压力，这样第二压力传感器8就会将压力信号传输回PLC控制单元，PLC控制单元就会向第一伺服电机发出停止信号，这样生产线就会停止，此时就可以将装配错误的角阀从工装夹具22上取下来，完成之后只需要松开手，PLC控制单元就会根据第二压力传感器8反馈的信号重新向第一伺服电机发送工作信号，这样生产线就会重新开始，有效提高了加工效率。

实施例2

本申请实施例提供了一种美标角阀自动化生产线，除了包括上述技术特征，本申请实施例的美标角阀自动化生产线还包括以下技术特征。

如图1和图2所示，手轮旋紧机构3包括：螺丝安装机构31，螺丝安装机构31用于将螺丝放入手轮和角阀的螺纹孔内，螺丝安装机构31包括安装头311以及与安装头311连接的螺丝输送管312；螺丝拧紧装置32，螺丝拧紧装置32用于将螺丝拧紧，螺丝拧紧装置32包括用于拧紧螺丝的电动螺丝刀321以及用于驱动电动螺丝刀321上下移动的螺丝刀气缸322；螺丝输送装置，螺丝输送装置用于将螺丝送入螺丝安装机构31内；螺丝输送装置包括螺丝振动上料盘33，螺丝振动上料盘33与螺丝输送管312连接；其中，还包括角阀固定装置34，角阀固定装置34用于在拧紧螺栓的时候固定角阀，角阀固定装置34包括固定气缸341以及安装于固定气缸341上的抵块342。

在本申请实施例中，在进行手轮安装时，需要工作人员事先将需要加工的角阀装入转台21上的一个工装夹具22内，工装夹具22内放入角阀后转台21就会转动90°，当装有角阀的工装夹具22转动到螺丝安装机构31下方时，固定气缸341启动，气缸的输出轴推动抵块342向工装夹具22方向移动并将角阀抵紧，此时螺丝振动上料盘33通过螺丝输送管312将螺丝输送到安装头311内，螺丝刀气缸322下移，电动螺丝刀321启动，将螺丝与手轮、角阀拧紧，可以有效提高手轮的安装效率。

实施例3

本申请实施例提供了一种美标角阀自动化生产线，除了包括上述技术特征，本申请实施例的美标角阀自动化生产线还包括以下技术特征。

如图1和图3所示，垫环安装机构4包括：垫环锁紧装置41，垫环锁紧装置41设置于机架1上，且垫环锁紧装置41用于将垫环安装到角阀内；垫环供给装置43，垫环供给装置43设置于机架1上，且垫环供给装置43用于将待安装的垫环输送到垫环锁紧装置41内，垫环供给装置43包括垫环振动上料盘431以及与垫环振动上料盘431连接的垫环输送管432，垫环输送管432的另一端与垫环锁紧装置41连接；其中，垫环锁紧装置41还用于将卡帽安装到角阀上，垫环供给装置43还包括卡帽振动上料盘433以及与卡帽振动上料盘433连接的卡帽输送管434，卡帽输送管434的另一端与垫环锁紧装置41连接，卡帽振动上料盘433和卡帽输送管434用于将卡帽输送到垫环锁紧装置41内。

在本申请实施例中，当手轮安装完成后，转台21继续旋转90°，此时垫环振动上料盘431和卡帽振动上料盘433将垫环和卡帽通过垫环输送管432以及卡帽输送管434输送到垫环锁紧装置41内，垫环振动上料盘431和卡帽振动上料盘433内存放有垫环和卡帽，在加工一段时间后需要工作人员查看，防止垫环和卡帽用完，随时准备添加垫环和卡帽。

此外，如图1和图3所示，垫环锁紧装置41包括：第一输送板411，第一输送板411上设有第一下落口412，第一下落口412用于放置垫环，第一输送板411上还设有供垫环输送管432滑动的第一滑道415；第二输送板413，第二输送板413与第一输送板411间隔设置，第二输送板413上设有第二下落口414，第二下落口414用于放置卡帽，第二输送板413上还设有供卡帽输送管434滑动的第二滑道416；输送气缸417，输送气缸417用于驱动第一输送板411、第二输送板413左右移动；第一安装箱418，第一安装箱418设置于机架1上，第一安装箱418的底部设有用于驱动第一安装箱418前后移动的驱动气缸424，第一安装箱418的一端设有用于安装卡帽的第一旋紧头419；第一推动气缸420，第一推动气缸420设置于第一安装箱418上远离第一旋紧头419的一侧，且第一推动气缸420的输出轴上设有推动杆421，推动杆421的伸缩方向与第一安装箱418的移动方向相同；第二伺服电机423，第二伺服电机423安装于第一安装箱418上，第二伺服电机423用于驱动第一旋紧头419转动；其中，当转台21转动，工装夹具22旋转到对应位置的时候，垫环振动上料盘431和卡帽振动上料盘433通过垫环输送管432和卡帽输送管434分别将垫环以及卡帽导入第一下落口412和第二下落口414内，输送气缸417启动，推动第一输送板411和第二输送板413移动，此时，第一推动气缸420将推动杆421顶出，推动杆421将垫环和卡帽套设在推动杆421内，同时，驱动气缸424启动，将第一安装箱418朝工装夹具22方向移动，直至推动杆421将垫环以及卡帽安装到角阀上，安装的同时第二伺服电机423启动，通过旋转第一旋紧头419将卡帽安装到角阀上。

在本申请实施例中，在进行垫环以及卡帽的安装时，通过输送气缸417的驱动，第一输送板411和第二输送板413左右移动，因为垫环输送管432通过第一滑道415与第一输送板411连接，卡帽输送管434通过第二滑道416与第二输送板413连接，而且第一输送板411上设有第一下落口412，第二输送板413上设有第二下落口414，当输送气缸417驱动第一输送板411和第二输送板413移动时，垫环输送管432移动到第一下落口412上方，卡帽输送管434移动到第二下落口414上方，此时垫环和卡帽就会分别落入第一下落口412和第二下落口414内，当垫环和卡帽落入第一下落口412和第二下落口414内后，输送气缸417推动第一输送板411和第二输送板413向第一安装箱418方向移动，此时第一推动气缸420将推动杆421顶出，推动杆421将垫环和卡帽套设在推动杆421内，输送气缸417回退，继续运输垫环和卡帽，同时，驱动气缸424启动，将带动第一安装箱418向工装夹具22移动，直至推动杆421深入角阀内部，将垫环以及卡帽安装到角阀上，安装的同时第二伺服电机423启动，通过旋转第一旋紧头419将卡帽安装到角阀上，将垫环和卡帽同时进行安装，有效提高了安装效率。

实施例4

本申请实施例提供了一种美标角阀自动化生产线，除了包括上述技术特征，本申请实施例的美标角阀自动化生产线还包括以下技术特征。

如图1和图4所示，卡帽安装机构5包括：滑轨51，滑轨51设置于机架1上；第二安装箱52，第二安装箱52安装于滑轨51上并于滑轨51上滑动，且第二安装箱52的一端设有用于旋紧卡帽的第二旋紧头53；第二推动气缸54，第二推动气缸54设置于滑轨51上并用于驱动第二安装箱52移动；其中，还包括第三伺服电机55，第三伺服电机55设置于第二安装箱52上并用于驱动第二旋紧头53转动。

在本申请实施例中，当垫环以及卡帽安装完成后，转台21转动90°，此时滑轨51上的第二推动气缸54带动第二安装箱52向工装夹具22方向移动，当第二旋紧头53与卡帽接触时，第三伺服电机55启动，将卡帽进一步与角阀旋紧，提高卡帽与角阀之间的连接强度和连接稳定性，提高角阀装配的质量。

进一步的，如图1和图4所示，顶出机构6包括：支撑架61，支撑架61设置于滑轨51上；顶出气缸62，顶出气缸62安装于支撑架61上，且顶出气缸62的输出轴上设有用于顶出角阀的顶出杆63；其中，还包括出料盘64，出料盘64的一端设有出料滑道65，出料滑道65倾斜设置，当顶出气缸62将角阀顶出后，角阀落入出料滑道65内并通过出料滑道65收集到出料盘64内。

在本申请的实施例中，当卡帽完成进一步旋紧后，转台21保持不动，顶出气缸62启动，推动顶出杆63将角阀从工装夹具22上顶出，顶出的角阀会落到出料滑道65上并通过出料滑道65落入出料盘64内，当顶出气缸62启动的时候第二推动气缸54会带动第二安装箱52向远离工装夹具22的方向移动，防止干扰顶出气缸62的运作。

实施例5

本申请实施例提供了一种美标角阀自动化生产线，除了包括上述技术特征，本申请实施例的美标角阀自动化生产线还包括以下技术特征。

进一步的，如图5所示，还包括控制装置，控制装置包括：第一压力传感器7，第一压力传感器7设置于工装夹具22内的底部，用于实时检测角阀对工装夹具22产生的压力变化；第二压力传感器8，第二压力传感器8设置于转台21上，并用于实时检测角阀以及工装夹具22对转台21产生的压力变化；警报装置，警报装置设置于机架1上；其中，还包括控制***，控制***包括PLC控制单元，PLC控制单元用于接收第一压力传感器7和第二压力传感器8反馈的压力信号，且PLC控制单元还用于控制警报装置。

本发明还公开了一种美标角阀自动化生产线的控制方法：如图6所示，包括以下步骤：一、预设第一压力传感器7的阈值为P1，第二压力传感器8的阈值为P2，第一压力传感器7实时检测的压力值为P,第二压力传感器8实时检测的压力值为P0，在控制***处于启动状态时，若P＞0，则进入步骤二；否则，则进入步骤六；二、PLC控制单元控制第一伺服电机转动，使转台21转动90°，此时若P≥P1，则手轮旋紧机构3启动，将手轮与角阀通过螺丝拧紧，随后进入步骤三；否则，则进入步骤六；三、PLC控制单元控制第一伺服电机继续转动，使转台21再转动90°，此时若P≥P1，则垫环安装机构4启动，将垫环和卡帽安装到角阀上，随后进入步骤四，否则，则进入步骤六；四、PLC控制单元控制第一伺服电机继续转动，使转台21再转动90°，此时若P≥P1，则卡帽安装机构5启动，将卡帽与角阀旋紧，随后进入步骤五；否则，则进入步骤六；五、当PLC控制单元接收到第二伺服电机423旋紧完成的命令后，控制顶出气缸62启动，将角阀从工装夹具22上顶出，完成装配；六、PLC控制单元控制第一伺服电机停止工作，使转台21停止转动，同时控制警报装置启动；其中，转台21转动的任意时刻，当P0＞P2时，PLC控制单元发出停止指令，转台21停止转动；转台21停止时，若P0＞P2，则PLC控制单元不向转台21发出任何信号；若P0＜P2，则PLC控制单元自动取消停止命令，第一伺服电机继续工作，转台21转动。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (8)

1.一种美标角阀自动化生产线，包括机架(1)，其特征在于：还包括：

工装旋转机构(2)，所述工装旋转机构(2)设置于所述机架(1)上，所述工装旋转机构(2)包括转台(21)、用于控制转台(21)转动的第一伺服电机以及用于控制第一伺服电机运行的控制单元，所述转台(21)上均匀设有若干用于放置角阀的工装夹具(22)；

手轮旋紧机构(3)，所述手轮旋紧机构(3)设置于所述机架(1)上，所述手轮旋紧机构(3)用于将安装到角阀上的手轮旋紧；

垫环安装机构(4)，所述垫环安装机构(4)设置于所述机架(1)上并用于将垫环安装到角阀内，且所述垫环安装机构(4)还用于将卡帽安装到角阀上；

卡帽安装机构(5)，所述卡帽安装机构(5)设置于所述机架(1)上，所述卡帽安装机构(5)用于将安装到角阀上的卡帽旋紧；

顶出机构(6)，所述顶出机构(6)设置于所述机架(1)上，所述顶出机构(6)用于将装配完成的角阀从工装夹具(22)上顶出；

其中，还包括控制装置，所述控制装置与工装旋转机构(2)、手轮旋紧机构(3)、垫环安装机构(4)、卡帽安装机构(5)以及顶出机构(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种美标角阀自动化生产线，其特征在于：所述手轮旋紧机构(3)包括：

螺丝安装机构(31)，所述螺丝安装机构(31)用于将螺丝放入手轮和角阀的螺纹孔内，所述螺丝安装机构(31)包括安装头(311)以及与安装头(311)连接的螺丝输送管(312)；

螺丝拧紧装置(32)，所述螺丝拧紧装置(32)用于将螺丝拧紧，所述螺丝拧紧装置(32)包括用于拧紧螺丝的电动螺丝刀(321)以及用于驱动电动螺丝刀(321)上下移动的螺丝刀气缸(322)；

螺丝输送装置，所述螺丝输送装置用于将螺丝送入螺丝安装机构(31)内；所述螺丝输送装置包括螺丝振动上料盘(33)，所述螺丝振动上料盘(33)与所述螺丝输送管(312)连接；

其中，还包括角阀固定装置(34)，所述角阀固定装置(34)用于在拧紧螺栓的时候固定角阀，所述角阀固定装置(34)包括固定气缸(341)以及安装于所述固定气缸(341)上的抵块(342)。

3.根据权利要求2所述的一种美标角阀自动化生产线，其特征在于：所述垫环安装机构(4)包括：

垫环锁紧装置(41)，所述垫环锁紧装置(41)设置于所述机架(1)上，且所述垫环锁紧装置(41)用于将垫环安装到角阀内；

垫环供给装置(43)，所述垫环供给装置(43)设置于所述机架(1)上，且所述垫环供给装置(43)用于将待安装的垫环输送到垫环锁紧装置(41)内，所述垫环供给装置(43)包括垫环振动上料盘(431)以及与垫环振动上料盘(431)连接的垫环输送管(432)，所述垫环输送管(432)的另一端与所述垫环锁紧装置(41)连接；

其中，所述垫环锁紧装置(41)还用于将卡帽安装到角阀上，所述垫环供给装置(43)还包括卡帽振动上料盘(433)以及与卡帽振动上料盘(433)连接的卡帽输送管(434)，所述卡帽输送管(434)的另一端与垫环锁紧装置(41)连接，所述卡帽振动上料盘(433)和卡帽输送管(434)用于将卡帽输送到垫环锁紧装置(41)内。

4.根据权利要求3所述的一种美标角阀自动化生产线，其特征在于：所述垫环锁紧装置(41)包括：

第一输送板(411)，所述第一输送板(411)上设有第一下落口(412)，所述第一下落口(412)用于放置垫环，所述第一输送板(411)上还设有供垫环输送管(432)滑动的第一滑道(415)；

第二输送板(413)，所述第二输送板(413)与第一输送板(411)间隔设置，所述第二输送板(413)上设有第二下落口(414)，所述第二下落口(414)用于放置卡帽，所述第二输送板(413)上还设有供卡帽输送管(434)滑动的第二滑道(416)；

输送气缸(417)，所述输送气缸(417)用于驱动第一输送板(411)、第二输送板(413)左右移动；

第一安装箱(418)，所述第一安装箱(418)设置于所述机架(1)上，第一安装箱(418)的底部设有用于驱动第一安装箱(418)前后移动的驱动气缸(424)，所述第一安装箱(418)的一端设有用于安装卡帽的第一旋紧头(419)；

第一推动气缸(420)，所述第一推动气缸(420)设置于所述第一安装箱(418)上远离第一旋紧头(419)的一侧，且所述第一推动气缸(420)的输出轴上设有推动杆(421)，所述推动杆(421)的伸缩方向与所述第一安装箱(418)的移动方向相同；

第二伺服电机(423)，所述第二伺服电机(423)安装于所述第一安装箱(418)上，所述第二伺服电机(423)用于驱动所述第一旋紧头(419)转动；

其中，当转台(21)转动，工装夹具(22)旋转到对应位置的时候，垫环振动上料盘(431)和卡帽振动上料盘(433)通过垫环输送管(432)和卡帽输送管(434)分别将垫环以及卡帽导入第一下落口(412)和第二下落口(414)内，输送气缸(417)启动，推动第一输送板(411)和第二输送板(413)移动，此时，第一推动气缸(420)将推动杆(421)顶出，推动杆(421)将垫环和卡帽套设在推动杆(421)内，同时，驱动气缸(424)启动，将第一安装箱(418)朝工装夹具(22)方向移动，直至推动杆(421)将垫环以及卡帽安装到角阀上，安装的同时第二伺服电机(423)启动，通过旋转第一旋紧头(419)将卡帽安装到角阀上。

5.根据权利要求4所述的一种美标角阀自动化生产线，其特征在于：所述卡帽安装机构(5)包括：

滑轨(51)，所述滑轨(51)设置于所述机架(1)上；

第二安装箱(52)，所述第二安装箱(52)安装于所述滑轨(51)上并于所述滑轨(51)上滑动，且所述第二安装箱(52)的一端设有用于旋紧卡帽的第二旋紧头(53)；

第二推动气缸(54)，所述第二推动气缸(54)设置于所述滑轨(51)上并用于驱动所述第二安装箱(52)移动；

其中，还包括第三伺服电机(55)，所述第三伺服电机(55)设置于所述第二安装箱(52)上并用于驱动所述第二旋紧头(53)转动。

6.根据权利要求5所述的一种美标角阀自动化生产线，其特征在于：所述顶出机构(6)包括：

支撑架(61)，所述支撑架(61)设置于所述滑轨(51)上；

顶出气缸(62)，所述顶出气缸(62)安装于所述支撑架(61)上，且所述顶出气缸(62)的输出轴上设有用于顶出角阀的顶出杆(63)；

其中，还包括出料盘(64)，所述出料盘(64)的一端设有出料滑道(65)，出料滑道(65)倾斜设置，当顶出气缸(62)将角阀顶出后，角阀落入出料滑道(65)内并通过出料滑道(65)收集到出料盘(64)内。

7.根据权利要求6所述的一种美标角阀自动化生产线，其特征在于,所述控制装置包括：

第一压力传感器(7)，所述第一压力传感器(7)设置于所述工装夹具(22)内的底部，用于实时检测角阀对工装夹具(22)产生的压力变化；

第二压力传感器(8)，所述第二压力传感器(8)设置于所述转台(21)上，并用于实时检测角阀以及工装夹具(22)对转台(21)产生的压力变化；

警报装置，所述警报装置设置于所述机架(1)上；

其中，还包括控制***，所述控制***包括PLC控制单元，所述PLC控制单元用于接收第一压力传感器(7)和第二压力传感器(8)反馈的压力信号，且所述PLC控制单元还用于控制警报装置。

8.根据权利要求7所述的一种美标角阀自动化生产线的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

一、预设第一压力传感器(7)的阈值为P1，第二压力传感器(8)的阈值为P2，第一压力传感器(7)实时检测的压力值为P,第二压力传感器(8)实时检测的压力值为P0，在控制***处于启动状态时，若P＞0，则进入步骤二；否则，则进入步骤六；

二、PLC控制单元控制第一伺服电机转动，使转台(21)转动90°，此时若P≥P1，则手轮旋紧机构(3)启动，将手轮与角阀通过螺丝拧紧，随后进入步骤三；否则，则进入步骤六；

三、PLC控制单元控制第一伺服电机继续转动，使转台(21)再转动90°，此时若P≥P1，则垫环安装机构(4)启动，将垫环和卡帽安装到角阀上，随后进入步骤四；否则，则进入步骤六；

四、PLC控制单元控制第一伺服电机继续转动，使转台(21)再转动90°，此时若P≥P1，则卡帽安装机构(5)启动，将卡帽与角阀旋紧，随后进入步骤五；否则，则进入步骤六；

五、当PLC控制单元接收到第二伺服电机(423)旋紧完成的命令后，控制顶出气缸(62)启动，将角阀从工装夹具(22)上顶出，完成装配；

六、PLC控制单元控制第一伺服电机停止工作，使转台(21)停止转动，同时控制警报装置启动；

其中，转台(21)转动的任意时刻，当P0＞P2时，PLC控制单元发出停止指令，转台(21)停止转动；转台(21)停止时，若P0＞P2，则PLC控制单元不向转台(21)发出任何信号；若P0＜P2，则PLC控制单元自动取消停止命令，第一伺服电机继续工作，转台(21)转动。

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