本發(fā)明涉及節(jié)水灌溉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多用型微灌灌水器的裝配線。

背景技術(shù)：

微灌作為最省水的灌溉技術(shù)，為越來越多種類大田和經(jīng)濟作物的灌溉所采用，針對不同作物的需水要求和灌溉制度，開發(fā)相應(yīng)的灌水器是微灌發(fā)展的需求。

一種適用于樹木的地下涌泉根灌方法”(專利號：zl200810150395.8)，提出了一種適用于經(jīng)濟林灌溉的新型的節(jié)水灌溉技術(shù)——涌泉根灌技術(shù)，該灌溉方式將微灌設(shè)備鋪設(shè)于地下，直接將水輸送至作物根區(qū)，極大地提高了設(shè)備使用年限，減少了無效蒸發(fā)，并有顯著的增產(chǎn)效益。一種壓力可調(diào)式涌泉根灌灌水器(專利號：zl201010156210.1)和一種斜齒迷宮流道涌泉根灌灌水器(專利號：zl201010208686.5)，對灌水器迷宮流道進行了優(yōu)化設(shè)計，一種地埋式壓力補償式涌泉根灌灌水器(專利號：zl2011104116982)，將迷宮流道和壓力補償原理結(jié)合起來，發(fā)明了具有壓力補償功能的涌泉根灌器，一種適于經(jīng)濟林的大流量壓力補償?shù)晤^(專利號：zl201210006948.9)發(fā)明了流量范圍在10-15l/h，流態(tài)指數(shù)小于0.02的大流量滴頭。但是上述產(chǎn)品均由3個以上構(gòu)件組裝而成，手工組裝不僅耗費大量勞力，增加生產(chǎn)成本，而且密封性能差，極易漏水。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對當(dāng)前手工組裝微灌灌水器人工費用高、生產(chǎn)成本大，組裝的灌水器密封性能差、極易漏水的問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種一機多用微灌灌水器裝配線，采用電動和氣動相結(jié)合的方式實現(xiàn)灌水器的自動化裝配，可生產(chǎn)不同類型的灌水器，實用性強且能耗低。

為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一機多用微灌灌水器裝配線，包括操作臺，在操作臺的上部安裝有可在水平面轉(zhuǎn)動的裝配轉(zhuǎn)盤，在裝配轉(zhuǎn)盤的圓周上均勻分布有裝配工位；所述的操作臺的周圍分布有多個上料機構(gòu)以及與上料機構(gòu)配合的機械手，操作臺上設(shè)置有氣動錘和超聲波焊接機；裝配轉(zhuǎn)盤由限位開關(guān)控制，每次轉(zhuǎn)動固定的角度；所述的裝配線在工作時，裝配轉(zhuǎn)盤每次轉(zhuǎn)動后，通過機械手將不同上料機構(gòu)上的零部件依次抓取到裝配工位上，然后通過氣動錘將裝配工位上的各零部件砸壓在一起實現(xiàn)裝配，裝配好的灌水器通過輸送機構(gòu)輸送至超聲波焊接機，通過焊接處理后導(dǎo)出裝配線。

進一步地，所述的裝配線上設(shè)置有氣密性檢測機，氣密性檢測機安裝在檢測機支架上，氣密性檢測機包括接頭管、加壓筒以及加壓管，所述的檢測機支架的縱向截面為l形結(jié)構(gòu)，檢測機支架上安裝有一個由頂板、底板以及支撐桿組成的框架，加壓筒設(shè)置在框架中，所述的接頭管穿過頂板與加壓筒連接，加壓管位于底板下部并與加壓筒連接，并在加壓管中安裝有電磁閥和壓力傳感器，所述的加壓管的正下方設(shè)置有氣密性檢測工位；經(jīng)過超聲波焊接機處理后的灌水器，利用輸送機構(gòu)輸送至氣密性檢測工位上進行氣密性檢測后，再導(dǎo)出裝配線。

進一步地，所述的上料機構(gòu)有四個，間隔分布在裝配轉(zhuǎn)盤的周圍以提供不同的零部件；所述的上料機構(gòu)包括上料支架，上料支架上通過承載架安裝有振動盤；所述的振動盤通過第一振動器驅(qū)動，在振動盤內(nèi)設(shè)置有螺旋形通道，通道的出口連接有一個輸送軌道，輸送軌道的端部安裝有元件支座；所述的輸送軌道的下部安裝有第二振動器。

進一步地，所述的輸送軌道上安裝有加熱器，加熱器連接至加熱控制器。

進一步地，所述的機械手有兩種：

第一種機械手包括支撐板，支撐板固定在操作臺上，支撐板的上部安裝有第一軌道和第二軌道，其中第一軌道水平布設(shè)，第二軌道通過第一直線驅(qū)動器安裝在第一軌道上；所述的第二軌道上安裝有元件抓手，元件抓手在可第二直線驅(qū)動器的驅(qū)動下在第二軌道上沿豎直方向運動；

第二種機械手的結(jié)構(gòu)與第一種機械手基本相同，不同之處是第二種機械手不采用元件抓手，而是利用真空吸附管代替元件抓手。

進一步地，所述的輸送機構(gòu)包括輸送支架，輸送支架上間隔設(shè)置有旋轉(zhuǎn)支座，旋轉(zhuǎn)支座上通過轉(zhuǎn)軸安裝有灌水器抓手；所述的不同旋轉(zhuǎn)支座上的灌水器抓手通過皮帶聯(lián)接，并由一個驅(qū)動電機驅(qū)動聯(lián)動；灌水器抓手可在驅(qū)動電機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)180°。

進一步地，所述的超聲波焊接機的下部通過焊接臺安裝有焊接工位，焊接工位位于超聲波焊接機上焊接頭的正下方，在超聲波焊接機上設(shè)置有手輪和輸氣管。

進一步地，所述的操作臺的邊緣處安裝有篩檢計數(shù)機構(gòu)，篩檢計數(shù)機構(gòu)中設(shè)置有計數(shù)器；篩檢計數(shù)機構(gòu)包括合格品通道和不合格品通道，合格品通道傾斜于操作臺的上表面且上端位置高，下端位置低；合格品通道的上端利用篩檢支架支撐在輸送機構(gòu)的一側(cè)，不合格品通道連接在合格品通道的側(cè)面，與合格品通道構(gòu)成y形結(jié)構(gòu)；所述的合格品通道內(nèi)部與不合格通道連接處安裝有伸縮連桿，通過伸縮連桿封閉合格品通道或不合格品通道。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下技術(shù)特點：

1.本發(fā)明可利用同一套裝配線完成三種微灌灌水器的全自動化裝配，在裝配線中安裝了外殼加熱機構(gòu)，通過實驗確定了適宜的加熱溫度，加熱后的外殼和內(nèi)芯裝配壓實后，利用超聲波焊接并進行檢驗分揀，裝配后的產(chǎn)品密封性能好，可靠性高；

2.該裝配線結(jié)構(gòu)緊湊、易于安裝、生產(chǎn)方位廣、維護費用低，實現(xiàn)了多種灌水器的自動化組裝。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為裝配過程的工作順序示意圖；

圖4為上料結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為機械手的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為輸送機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為裝配轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為限位開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為氣動錘的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為超聲波焊接機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為氣密性檢測機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為篩檢計數(shù)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為氣泵部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標號代表：1—上料機構(gòu)，2—機械手，3—裝配轉(zhuǎn)盤，4—限位開關(guān)，5—氣動錘，6—超聲波焊接機，7—氣密性檢測機，7a—接頭管，7b—加壓筒，7c—加壓管，8—篩檢計數(shù)機構(gòu)，9—控制臺，10—氣泵，11—輸送機構(gòu)，12—操作臺，13—振動盤，14—第二振動器，15—輸送軌道，16—元件支座，17—加熱器，18—上料支架，19—振動控制器，20—加熱控制器，21—元件抓手，22a—第一導(dǎo)軌，22b—第二軌道，23、29、35、38、42—輸氣管，24—支撐板，25—真空吸附管，26—灌水器抓手，27—驅(qū)動電機，28—皮帶，30—卡筒，31—裝配工位，32—定位孔，33—焊接工位，34—手輪，36—氣密性檢驗工位，37—控制箱，39—合格品通道，40—不合格品通道，41—伸縮連桿，43—進氣管，44—篩檢支架，45—螺旋形通道，46—輸送支架，47—旋轉(zhuǎn)支座，48—檢測機支架。

具體實施方式

本發(fā)明的裝配線，是針對于背景技術(shù)中提及的三種灌水器而設(shè)計的，其中迷宮流道式涌泉根灌器由塑料外套和帶有迷宮流道的塑料內(nèi)芯組成，壓力補償式涌泉根灌器由塑料外套、帶有迷宮流道的塑料內(nèi)芯和硅膠片組成，壓力補償?shù)晤^由塑料外套、帶有迷宮流道的塑料內(nèi)芯和硅膠片組成。本方案中，為了解決上述的裝配問題，采用了可置換的上料機構(gòu)1以適應(yīng)不同的零部件形狀規(guī)格，組裝、焊接、氣密性檢驗、分揀計數(shù)采用同一套裝置；在本實施例中，各個部分的啟停動作均可采用氣動的方式進行控制。具體結(jié)構(gòu)介紹如下：

一機多用微灌灌水器裝配線，包括操作臺12，本實施例中，操作臺12的上表面為矩形平面，用以安裝和承載各個部件；在操作臺12的上部安裝有可在水平面轉(zhuǎn)動的裝配轉(zhuǎn)盤3，在裝配轉(zhuǎn)盤3的圓周上均勻分布有裝配工位31；如圖1、圖2和圖7所示，裝配轉(zhuǎn)盤3是由一個通過電機驅(qū)動的盤體，與操作臺12的上表面平行設(shè)置，裝配工位31用于承載灌水器的零部件，由于灌水器為柱形結(jié)構(gòu)，因此本方案中裝配工位31是由支撐臺和卡筒30組成的，支撐臺通過螺栓固定在裝配轉(zhuǎn)盤3上，卡筒30固定在支撐臺上，卡筒30無頂面，在卡筒30的側(cè)壁上對稱開設(shè)有u形槽，用以和機械手2配合，便于零部件的抓取和對準。裝配轉(zhuǎn)盤3上有定位孔32，如圖7所示，定位孔32等距離分布，裝配工位31通過定位孔32等角度分布在裝配轉(zhuǎn)盤3上。

所述的操作臺12的周圍分布有多個上料機構(gòu)1以及與上料機構(gòu)1配合的機械手2，操作臺12上設(shè)置有氣動錘5和超聲波焊接機6；上料機構(gòu)1用于提供灌水器的各零部件，而機械手2的作用是將上料機構(gòu)1提供的零部件抓取到裝配工位31上，以便于組裝過程。裝配轉(zhuǎn)盤3由限位開關(guān)4控制，每次轉(zhuǎn)動固定的角度；如圖8所示，本方案中，限位開關(guān)4采用一個紅外線限位傳感器，當(dāng)裝配工位31旋轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)盤限位開關(guān)4時，轉(zhuǎn)盤限位開關(guān)4檢測到紅外線被遮擋，讓裝配轉(zhuǎn)盤3停止轉(zhuǎn)動，這樣就使等距分布的各個裝配工位31剛好停在同樣圍繞裝配轉(zhuǎn)盤3以相同間距分布的機械手2、氣動錘5處，精確定位以完成灌水器組裝工作。

所述的裝配線在工作時，裝配轉(zhuǎn)盤3每次轉(zhuǎn)動后，通過機械手2將不同上料機構(gòu)1上的零部件依次抓取到裝配工位31上，然后通過壓縮氣體驅(qū)動氣動錘5將裝配工位31上的各零部件砸壓在一起實現(xiàn)裝配，例如圖3的附圖中給出的箭頭指向，在裝配轉(zhuǎn)盤3啟停的過程中，圓周方向上的上料機構(gòu)1依次提供不同的零部件，分別由機械手2抓取到同一個裝配工位31上，使不同的零部件摞起來；當(dāng)裝配工位31轉(zhuǎn)到氣動錘5下方時，氣動錘5由上至下將所有零部件砸在一起，實現(xiàn)了組裝過程；而每一個裝配工位31在裝配轉(zhuǎn)盤3旋轉(zhuǎn)的過程，都將經(jīng)過上述過程，由此實現(xiàn)持續(xù)化的裝配生產(chǎn)過程。裝配好的灌水器通過輸送機構(gòu)11輸送至超聲波焊接機6，將灌水器外殼和內(nèi)芯結(jié)合的縫隙處進行超聲波焊接，通過焊接處理后導(dǎo)出裝配線。

作為上述技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本方案中，裝配線上設(shè)置有氣密性檢測機7，氣密性檢測機7安裝在檢測機支架48上，氣密性檢測機7包括接頭管7a、加壓筒7b以及加壓管7c，所述的檢測機支架48的縱向截面為l形結(jié)構(gòu)，檢測機支架48上安裝有一個由頂板、底板以及支撐桿組成的框架，加壓筒7b設(shè)置在框架中，所述的接頭管7a穿過頂板與加壓筒7b連接，加壓管7c位于底板下部并與加壓筒7b連接，并在加壓管7c中安裝有電磁閥和壓力傳感器，所述的加壓管7c的正下方設(shè)置有氣密性檢測工位36；經(jīng)過超聲波焊接機6處理后的灌水器，利用輸送機構(gòu)11輸送至氣密性檢測工位36上進行氣密性檢測后，再導(dǎo)出裝配線。在機密性檢測機的一側(cè)設(shè)置有控制箱37，用于調(diào)節(jié)檢驗氣體的壓力。本方案中采用的是氣動控制的方式，利用氣泵10提供高壓氣體，將輸氣管和結(jié)構(gòu)管連接，高壓氣體進入到加壓筒7b之后，繼而再從加壓管7c中輸出。具體的檢測方法是，利用加壓管7c向灌水器輸送壓縮氣體，保持幾秒時間，并通過壓力傳感器將當(dāng)前壓力實時進行顯示，如果在保持的過程中壓力下降，則說明灌水器漏氣，為不合格產(chǎn)品，否則為合格產(chǎn)品。檢測開始時間為裝配轉(zhuǎn)盤3停止時間，而檢測持續(xù)時間為轉(zhuǎn)盤停止至下一次裝配轉(zhuǎn)盤3啟動的時間。輸氣管38控制氣密性檢測開始、結(jié)束時間，使其與裝配轉(zhuǎn)盤的啟停時間一致。

如圖4所示，給出了本方案中上料結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，上料機構(gòu)1有四個，即圖4中的1a、1b、1c和1d，間隔分布在裝配轉(zhuǎn)盤3的周圍以提供不同的零部件；

所述的上料機構(gòu)11a、1b和1c，包括上料支架18，上料支架18上通過承載架安裝有振動盤13；所述的振動盤13通過第一振動器驅(qū)動，在振動盤13內(nèi)設(shè)置有螺旋形通道45，通道的出口連接有一個輸送軌道15，輸送軌道15的端部安裝有元件支座16；所述的輸送軌道15的下部安裝有第二振動器14。上料機構(gòu)11a、1b和1c分別用于輸送灌水器的內(nèi)芯、硅膠片和滴頭，工作過程是，將零部件放在振動盤13中，在第一振動器的作用下，振動盤13發(fā)生振動，使振動盤13中的零件逐漸順著通道移動；第二振動器14用于驅(qū)動輸送軌道15振動，原理也是在振動的作用下，使零件不斷發(fā)生位移，最終到達端部的元件支座16處。為了保證移動的效果，可使輸送軌道15、振動盤13向操作臺12表面傾斜。

所述的上料機構(gòu)11d，負責(zé)輸送灌水器的外殼，其基本結(jié)構(gòu)和1a、1b、1c完全相同，不同的是，在1a的基礎(chǔ)上，上料機構(gòu)11d的輸送軌道15上安裝有加熱器17，加熱器17連接至加熱控制器。在灌水器的外殼位于輸送軌道15上移動時，加熱器17可對外殼進行軟化，方便下一步的組裝過程。第一振動器、第二振動器14連接至一個振動控制器19，用于調(diào)節(jié)振動盤13和輸送軌道15的振動頻率、幅度；加熱控制器用于控制加熱溫度。

本方案中，具體的機械手2結(jié)構(gòu)如圖5所示，機械手2用于和上料機構(gòu)1配合，將上料機構(gòu)1提供的零部件抓取到裝配轉(zhuǎn)盤3上的裝配工位31，且一個機械手2對應(yīng)一個上料機構(gòu)1。

如圖5所示，本方案中所述的機械手2有兩種：第一種機械手2，即2a、2b和2d，用于抓取灌水器的內(nèi)芯、滴頭和外殼，這種機械手2包括支撐板24，支撐板24固定在操作臺12上，支撐板24的上部安裝有第一軌道22a和第二軌道22b，其中第一軌道22a水平布設(shè)，第二軌道22b通過第一直線驅(qū)動器安裝在第一軌道22a上；所述的第二軌道22b上安裝有元件抓手21，元件抓手21在可第二直線驅(qū)動器的驅(qū)動下在第二軌道22b上沿豎直方向運動；本方案中，第一直線驅(qū)動器和第二直線驅(qū)動器均采用氣動驅(qū)動器，輸氣管23將氣泵10提供的高壓氣體輸送至驅(qū)動器，由驅(qū)動器帶動第二軌道22b或元件抓手21運動。通過這種十字形軌道的設(shè)置，使元件抓手21可以在水平和豎直方向運動。元件抓手21與上料機構(gòu)1的元件支座16以及裝配轉(zhuǎn)盤3上的裝配工位31在豎直方向上可對其，這樣元件抓手21可從元件支座16上抓取灌水器的零部件并且隨后將其放置在裝配工位31上。

第二種機械手2的結(jié)構(gòu)與第一種機械手2基本相同，不同之處是第二種機械手2不采用元件抓手21，而是利用真空吸附管25代替元件抓手21。如圖1中的機械手22c，即為第二種機械手2，其作用是將灌水器的膠片抓取到裝配工位31上。由于膠片質(zhì)軟，不容易抓取，因此在這種機械手2中，利用真空吸附管25代替了元件抓手21。真空吸附管25通過壓縮氣體產(chǎn)生吸附力，將膠片從上料機構(gòu)1上的元件支座16上吸取，沿著軌道移動至對應(yīng)的裝配工位31上方后，卸掉吸附力，使膠片放置在裝配工位31上。

如圖10所示，所述的超聲波焊接機6的下部通過焊接臺安裝有焊接工位33，焊接工位33位于超聲波焊接機6上焊接頭的正下方，在超聲波焊接機6上設(shè)置有手輪34和輸氣管。通過調(diào)節(jié)手輪34可以控制焊接頭的高度，輸氣管35通過氣動開關(guān)控制焊接的開始和停止，使其與裝配轉(zhuǎn)盤3的啟停時間一致。

如圖6所示，為本方案中輸送機構(gòu)11的結(jié)構(gòu)示意圖。輸送機構(gòu)11包括輸送支架46，輸送支架46上間隔設(shè)置有旋轉(zhuǎn)支座47，旋轉(zhuǎn)支座47上通過轉(zhuǎn)軸安裝有灌水器抓手26；所述的不同旋轉(zhuǎn)支座47上的灌水器抓手26通過皮帶28聯(lián)接，并由一個驅(qū)動電機27驅(qū)動聯(lián)動；灌水器抓手26可在驅(qū)動電機27的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)180°。本方案中，共設(shè)置有三個灌水器抓手26，分別用于將初步裝配好的灌水器從裝配轉(zhuǎn)盤3抓取到焊接工位33上、從焊接工位33抓取焊接好的灌水器到氣密性檢測工位36上，再抓取檢驗完畢的灌水器到后續(xù)的篩檢計數(shù)機構(gòu)8上。三個灌水器抓手26分別與裝配工位31、焊接工位33和氣密性檢驗工位精確貼合，以保證抓手成功抓取灌水器；輸氣管29負責(zé)控制灌水器抓手26的動作時間，使與裝配轉(zhuǎn)盤3停止時間一致。

如圖12所示，本方案中，操作臺12的邊緣處安裝有篩檢計數(shù)機構(gòu)8，篩檢計數(shù)機構(gòu)8中設(shè)置有計數(shù)器，計數(shù)器可以設(shè)置兩個，分別用于統(tǒng)計合格產(chǎn)品和不合格產(chǎn)品的數(shù)量；篩檢計數(shù)機構(gòu)8包括合格品通道39和不合格品通道40，合格品通道39傾斜于操作臺12的上表面且上端位置高，下端位置低；灌水器抓手26將經(jīng)過氣密性檢測后的灌水器抓取到合格品通道39的上端，使灌水器自動向下滑落；合格品通道39的上端利用篩檢支架44支撐在輸送機構(gòu)11的一側(cè)，不合格品通道40連接在合格品通道39的側(cè)面，與合格品通道39構(gòu)成y形結(jié)構(gòu)；所述的合格品通道39內(nèi)部與不合格通道連接處安裝有伸縮連桿41，通過伸縮連桿41封閉合格品通道39或不合格品通道40。在自然狀態(tài)下，即伸縮連桿41不動作時，灌水器將從合格品通道39向下滑落。

經(jīng)氣密性檢驗的灌水器為合格品時，伸縮連桿41不動作；當(dāng)檢驗為不合格產(chǎn)品時，伸縮連桿41伸長，將合格品通道39內(nèi)堵住，這樣滑落的灌水器碰到伸縮連桿41后，將被導(dǎo)向至不合格品通道40，從不合格品通道40中滑落，由此實現(xiàn)篩檢功能。伸縮連桿41也采用氣動桿，由輸氣管42提供壓縮氣體以控制伸縮連桿41的動作。

如圖1所示，本方案中在操作臺12上設(shè)置有控制臺9，用于控制裝配線各部件的工作過程。控制臺9內(nèi)部有控制器，控制臺9上有顯示屏、開始按鈕、關(guān)閉按鈕、緊急停止按鈕和位置調(diào)節(jié)開關(guān)，從而實現(xiàn)整個裝配線的自動化生產(chǎn)。緊急停止按鈕可以在出現(xiàn)故障或其他突發(fā)狀況時緊急停止裝配線。在操作臺12的一側(cè)設(shè)置有氣泵10，氣泵10通過進氣管43與裝配線連接，提供壓縮氣體作為動力，繼而通過不同的輸氣管來控制不同的部件。