CN101318289A - 水封静环组件装配机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水封静环组件装配机，主要由底板(13)、工作台(12)、导轨(32)、压头装置I、压板装置、溜板装置、以及与压板装置和溜板装置配合使用的机械爪组成；所述工作台(12)安装在底板(13)上面，所述压头装置I安装在底板(13)的一端，所述压板装置设在压头装置I下方并安装在底板(13)上，其压板装置的通孔(17)的轴线与压头装置I的压头I(15)的轴线在同一直线上，所述通孔(17)的最小内径大于压头I(15)的外径，所述溜板装置与安装在底板(13)上的导轨(32)滑配合。该水封静环组件装配机装配精度高、效率高、操作简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种装配设备，具体讲是一种水封静环组件装配机。
背景技术
目前，普通水封结构如图1所示，主要应用于汽车工业，它一般包括动环组件和静环组件，经过翻边装配工艺把二者联接起来，成为一整体；动环组件包括轴套1、橡胶密封圈9及动环摩擦副2；轴套1与动环摩擦副2利用橡胶密封圈9的过盈配合来起到密封作用；静环组件包括固定外壳、弹簧、二个金属紧固圈、静环摩擦副及弹性支架；通过一个金属紧固圈使弹性支架下端与固定外壳的凸台过盈配合；通过另一个金属紧固圈使弹性支架上端与静环摩擦副过盈配合；弹簧是套在二个金属紧固圈上的。
上述结构的水封静环组件在进行装配时，如图2a～2g所示，由于其结构的特性，各零件装配顺序也就定下来了：第一步，把金属紧固圈面朝下套到弹性支架下端处；第二步，把装有金属紧固圈的弹性支架套到固定外壳的凸台上；第三步，用力压下金属紧固圈的P面，使金属紧固圈依靠过盈量与弹性支架、固定外壳二者连接起来；第四步，再依次装入弹簧和金属紧固圈，此处金属紧固圈面应朝上；第五步，用力压下金属紧固圈的H面，使弹性支架的上端处完全高出金属紧固圈，再把静环摩擦副以R面朝上的位置，放入弹性支架的上端；第六步，用力压下静环摩擦副的R面，使静环摩擦副依靠过盈量与金属紧固圈、弹性支架二者连接起来，最后松开静环组件，整个装配完成。
在上述步骤中，第四步、第五步和第六步是关键步骤，也是整个水封静环组件最难装之处，现有技术水封静环组件手工装配给操作员工带来了许多不便，主要存在以下几个缺点：
1、在第四步中，弹簧本身有一定的自由高度，在装配中也有一定的压缩，弹性支架本身材质是软性材料，可压缩也可伸缩，装配中的弹簧自动会把套在弹性支架上面的金属紧固圈弹落出来，不能达到预期装配的效果。
2、在第五步中，在装配静环摩擦副时，要先把弹簧压下，再装入静环摩擦副，由于受固定外壳尺寸的限制，压弹簧时无法用装配工人的手来完成，只能借助于一种特殊的工具先把弹簧压下再放入静环摩擦副，这样装配很不方便。
3、在第六步中，用力压下静环摩擦副时，用力大小要适当且均匀，否则安装完成后静环摩擦副会出现倾斜现象，因此，对装配工人技术的要求较高而且装配效率低。
综上所述以上现有技术的手工装配方法难度高，装配效率低，装配精度差，操作繁琐。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种装配精度高、效率高、操作简单方便的水封静环组件装配机。
本发明的技术方案是，提供一种具有以下结构的装配机：主要由底板、工作台、导轨、压头装置I、压板装置、溜板装置、以及与压板装置和溜板装置配合使用的机械爪组成；所述工作台安装在底板上面，所述压头装置I安装在底板的一端，所述压板装置设在压头装置I下方并安装在底板上，其压板装置的通孔的轴线与压头装置I的压头I的轴线在同一直线上，所述通孔的最小内径大于压头I的外径，所述溜板装置与安装在底板上的导轨滑配合。
采用以上水封装配机后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、由于通过机械爪和溜板装置的配合，从机械爪的导向轴套放入弹簧和金属紧固圈，导向轴套的长度大于弹簧的长度，而且由压板装置的压板来压紧金属紧固圈和弹簧，所以弹簧不会把金属紧固圈弹落出来，可以达到装配的要求。
2、由于压板装置的压板直接通过机械爪的导向轴套压紧金属紧固圈和弹簧，然后机械爪在外力的作用下会自动收缩，接着取出机械爪再放入静环摩擦副，不需要借助其他特殊的工具来压紧弹簧，所以放入静环摩擦副很方便。
3、由于通过压头装置II的压头压紧金属紧固圈，而且压头是通过气缸来提供压力的，用力平衡且均匀，所以装配精度高。
作为改进，由于压头装置I通过与压板装置和溜板装置共同配合使用，能克服弹性支架体上端的过盈量，使静环磨擦副精确的压紧到金属紧固圈上，非常方便。
作为改进，由于还设置了卸料气缸，使静环组件装配完成后从溜板装置中顶出，更加方便，提高了装配效率。
附图说明
图1是普通水封结构示意图。
图2a是水封静环组件手工装配第一步结构示意图。
图2b是水封静环组件手工装配第二步结构示意图。
图2c是水封静环组件手工装配第三步结构示意图。
图2d是水封静环组件手工装配第四步结构示意图。
图2e是水封静环组件手工装配第五步结构示意图。
图2f是水封静环组件手工装配第六步结构示意图。
图2g是水封静环组件手工装配完成结构示意图。
图3是本发明水封静环组件装配机结构示意图。
图4是本发明机械爪的结构示意图。
图5是本发明机械爪的剖视结构示意图。
图6是工作台12的结构示意图。
图7是通孔18的剖视结构示意图。
图8是压板19的俯视结构示意图。
图9是压头I 11的剖视结构示意图。
图10是压头II 15的剖视结构示意图。
图11是溜板装置的剖视结构示意图。
图12是溜板装置的B部定位机构剖视放大结构示意图。
图13是溜板装置的C部卸料机构剖视放大结构示意图。
图14a是本发明水封静环组件装配机装配第三步结构示意图。
图14b是本发明水封静环组件装配机装配第五步结构示意图。
图14c是本发明水封静环组件装配机装配第六步结构示意图
图中所示：1、驱动轴套，2、动环摩擦副，3、金属紧固圈I，4、固定外壳，5、弹簧，6、金属紧固圈II，7、弹性支架，8、静环摩擦副，9、橡胶密封圈，10、气缸，11、压头II，12、工作台，13、底板，14、卸料气缸，15、压头I，16、双杆气缸，17、通孔，18、压板，19、导杆，20、拉板气缸，21、定位销轴，22、机械爪片，23、导向轴套，24、爪片垫，25、弹簧，26、推杆，27、弹簧垫，28、溜板座，29、沉孔，30、顶料芯轴，31、定位销孔，32、导轨，33、V型槽，34、工作槽，35、长槽，36、手柄，37、定位球，38、挡销，39、定位弹簧，40、盲孔，41、锥形弹簧，42、弹簧垫片，43、卡簧。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的水封静环组件装配机作进一步说明，附图中的左侧为左，右侧为右。
如图3所示，本发明的水封静环组件装配机，主要由底板13、工作台12、导轨32、压头装置I、压板装置、溜板装置、以及与压板装置和溜板装置配合使用的机械爪组成；所述工作台12安装并固定在底板13上面，所述压头装置I安装并固定在底板13的左端，所述压板装置设在压头装置I下方并安装固定在底板13上，其压板装置的通孔17的轴线与压头装置I的压头I15的轴线在同一直线上，所述通孔17的最小内径大于压头I15的外径，这样能使压头I 15通过通孔17，所述溜板装置可以在导轨32上左右滑动，其导轨32可以为一根或多根，本实施例为两根，所述导轨32固定安装在底板13上的。
如图3、图10、图14c所示，上述压头装置I包括双杆气缸16和安装在双杆气缸16头部的压头I 15，所述压头I 15为中空环状，其压头I 15的圆环大小与水封的静环摩擦副8的R面的圆环大小一致，也是说当压头I 15向下压紧静环摩擦副8时，压头I 15的圆环刚好与静环摩擦副8的R面相抵而不会碰到边缘，压头I 15上下运动由双杆气缸16的开关控制，双杆气缸16打开时，压头I 15向下运动，双杆气缸16关掉时，压头I 15向上运动。
如图3、图7、图8、图14b所示，所述压板装置包括所述压板18，所述压板18下方装有多根导杆19，本实施例为三根，所述的三根导杆19与拉板气缸20连接，也就是拉板气缸20通过三根导杆19来带动压板18的上下运动，压板18的上下运动由拉板气缸20的开关控制，拉板气缸20打开时，压板18向下运动，拉板气缸20关掉时，压板18向上运动。所述的通孔17设在压板18的右端，所述的通孔17大于静环磨擦副8的最大外径，使静环摩擦副8能通过通孔17放置到弹性支架7上，所述通孔17上端为锥形，使操作员工用手指放入静环摩擦副8的时候有更大的空间不会碰到孔的边缘，通孔17下端为阶梯形，为了向下压时金属紧固圈I 3能套在阶梯形孔内，防止金属紧固圈I 3径向或横向移动，提高装配精度。
如图11、图12、图13所示，上述的溜板装置包括溜板座28，所述溜板座28中间有沉孔29，用来放静环组件的固定外壳4，所述沉孔29中间设有顶料芯轴30，所述顶料芯轴30中间有定位销孔31，该定位销孔31与机械爪的定位销轴21间隙配合使用的，所述溜板座28的外侧装有手柄36，用来拨动溜板装置，所述溜板座28左侧面的盲孔40内设有定位机构，所述定位机构包括挡销38，所述挡销38左端与V形槽33配合的定位球37相抵，所述挡销38的右端与定位弹簧39相抵，所述定位弹簧39设在盲孔40的右侧底端，定位球37可以根据定位弹簧39受力伸缩而左右移动，即当定位球37嵌入到V形槽33时，定位弹簧39伸开，使定位球37与V形槽33相抵定位，当定位球37离开V形槽33时，定位弹簧39受到定位球37的压力而收缩，所述溜板座28底部设有卸料机构，所述卸料机构包括套在顶料芯轴30下部的锥形弹簧41，所述锥形弹簧41上端与溜板座28内的凸起相抵，下端与弹簧垫片42相抵，所述弹簧垫片42是通过卡簧43固定在顶料芯轴30的下端，所述卡簧43是固定连接在顶料芯轴30上的。
如图4、图5所示，上述机械爪包括导向轴套23，多个机械爪片22，本实施例为均匀分布八个，所述机械爪片22中间设有定位销轴21，所述定位销轴21右端与推杆26左端螺纹连接，所述推杆26右端套有弹簧25，所述弹簧25左端与推杆26的凸起相抵，弹簧25右端与固定在导向轴套23内的弹簧垫27相抵，所述的机械爪片22右端外侧的径向凸起活动嵌合在导向轴套23的径向凹槽内，所述的机械爪片22右端底部与固定在导向轴套23内壁的爪片垫24轴向相抵，所述的机械爪片22与在弹簧25推力下可以使机械爪片22径向张开或可压缩弹簧25的推杆26相抵。常态下，推杆26受到压缩的弹簧25的张力而向左移动，通过接触点A推动机械爪片22，使机械爪片22以右端外侧的径向凸起为圆心而径向张开到一定的程度；当机械爪片22受到外力而径向收缩到一定的程度，通过接触点A推动推杆26向右移动，同时弹簧25再次被压缩，当机械爪片22没有受到外力作用时，恢复常态。
上述的机械爪与压板装置和溜板装置配合使用，所述溜板装置的定位销孔31与机械爪的定位销轴21间隙配合，使机械爪通过定位销轴21与定位销孔31的间隙配合插入到溜板装置；压板装置的压板18通过机械爪的导向轴套23压紧金属紧固圈I 3和弹簧5，由于压板18向下压的时候，金属紧固圈I 3受到弹簧5的压缩张力自动定位到通孔17下端的阶梯孔内，压板18通过金属紧固圈I 3向下压紧张开的机械爪片22，由于张开的机械爪片22的最大外径小于固定外壳4的内壁直径，能使机械爪片22伸入固定外壳4内，收缩后的机械爪片22的最大内径小于弹性支架7的外径，能使机械爪片22包紧弹性支架7上端，使金属紧固圈I 3和弹簧顺利的装配到弹性支架7上，通孔17的内径和金属紧固圈I 3的内径大于机械爪片22收缩后的最大外径，能使收缩后的机械爪片22从通孔17和金属紧固圈I 3的内孔取出。
如图3、图9、图14a所示，本发明的水封静环组件装配机还设有压头装置II，该压头装置II包括气缸10和安装在气缸10头部的压头II 11，所述压头II 11为中空环状，其压头II 11的圆环的内圆与金属紧固圈II6的外圆间隙配合，也就是说当压头II 11向下压紧金属紧固圈II6时，使金属紧固圈II6套入到压头II 11的圆环内，防止金属紧固圈II6径向或横向移动，提高装配精度，压头II 11上下运动由气缸10的开关控制，气缸打开时，压头II11向下运动，气缸关掉时，压头II 11向上运动。
如图3所示，本发明的水封静环组件装配机还设有卸料气缸14，所述卸料气缸14安装在底板13的下方，所述的卸料气缸14的活塞杆与溜板装置的顶料芯轴30配合相抵，也就是说当溜板装置移动到卸料气缸14的位置时，卸料气缸14的活塞杆才与溜板装置的顶料芯轴30相抵，卸料气缸14打开使用时，卸料气缸14通过活塞杆向上推动溜板装置的顶料芯轴30，使静环组件的固定外壳4从沉孔29顶出，卸料气缸14关掉时，顶料芯轴30受到被压缩的锥形弹簧41恢复到原来状态。
如图6所示，上述工作台12上面设有供溜板座28滑动的工作槽34，外侧面设有供手柄36滑动的长槽35，内侧面设有供溜板装置定位的三个V形槽33，所述三个V形槽33位置分别设在压头装置I、压头装置II的下方和卸料气缸14的上方，也就是说溜板装置能在压头装置I、压头装置II、卸料气缸14三处位置精确定位。
根据常识所知，所述气缸均与气源相连并有开关控制。
如图14a、图14b、图14c所示，本发明水封静环组件装配机装配过程为：当装配静环组件完成到第二步后，首先连同固定外壳4水平放置到溜板装置中间的沉孔29中，换句话说就是装夹产品，溜板装置开始处于工作台12的中间位置；然后，拔动手柄36使溜板装置向压头装置II移动，当溜板装置上的定位机构与工作台12上压头装置II对应的V型槽33吻合，达到精确定位，这时打开气缸10控制开关，压头II 11向下运动，压头II 11通过金属紧固圈II6的P面向下压紧金属紧固圈II6，使固定外壳4、金属紧固圈II6及弹性支架7三者依靠过盈配合装配在一起，然后，关掉气缸10，压头II 11向上运动，第三步装配完成；上述装配步骤完成后，再拔动手柄36，使溜板装置滑动到工作台12的中间位置，然后利用机械爪的定位销轴21插入到溜板装置的定位销孔31上，再把弹簧5、金属紧固圈I 3依次放入到机械爪的导向轴套23，拔动手柄36使溜板装置连同机械爪向压头装置I滑动，当溜板装置上的定位机构与工作台12上压头装置I对应的V型槽33吻合，达到精确定位，这时打开拉板气缸20控制开关，压板18向下运动，使金属紧固圈I 3利用弹簧5的压缩张力自动定位到了通孔17下端的阶梯形孔内，通过金属紧固圈I 3的内孔使机械爪片22受到外力并自动收缩，同时压板18也压低弹簧5，直到压板18接触到溜板座28后停止向下运动，并使拉板气缸20继续打开工作，再用手把机械爪从通孔17直接拿出，第四步装配完成；上述装配步骤完成后，接着把静环摩擦副8以R面朝上的位置，从通孔17上端的锥形孔放入到弹性支架7上端，第五步装配完成；上述装配步骤完成后，打开双杆气缸16控制开关，压头I 15向下运动，压头I 15通过静环摩擦副8的R面压紧静环摩擦副8，致使静环摩擦副8、金属紧固圈I 3及弹性支架7三者依靠过盈配合装配在一起，然后，关掉双杆气缸15，压头I 15向上运动，再关掉拉板气缸20，压板18向上运动，第六步装配完成；上述装配步骤完成后，接着拔动手柄36使溜板装置向卸料气缸14滑动，当溜板装置上的定位机构与工作台12上卸料气缸14对应的V型槽33吻合，达到精确定位后，这时打开卸料气缸14的控制开关，卸料气缸14的活塞杆通过顶料芯轴30把装配好的静环组件从溜板装置的沉孔29中顶出，整个装配过程完成。
Claims (10)
1、一种水封静环组件装配机，其特征在于：主要由底板(13)、工作台(12)、导轨(32)、压头装置I、压板装置、溜板装置、以及与压板装置和溜板装置配合使用的机械爪组成；所述工作台(12)安装在底板(13)上面，所述压头装置I安装在底板(13)的一端，所述压板装置设在压头装置I下方并安装在底板(13)上，其压板装置的通孔(17)的轴线与压头装置I的压头I(15)的轴线在同一直线上，所述通孔(17)的最小内径大于压头I(15)的外径，所述溜板装置与安装在底板(13)上的导轨(32)滑配合。
2、根据权利要求1所述的水封静环组件装配机，其特征在于：所述压头装置I包括双杆气缸(16)和安装在双杆气缸(16)头部的压头I(15)，所述的压头I(15)为中空环状，其压头I(15)圆环的大小与水封的静环摩擦副(8)R面的圆环大小一致。
3、根据权利要求1所述的水封静环组件装配机，其特征在于：所述压板装置包括压板(18)，所述的压板(18)通过安装在下方的多根导杆(19)与拉板气缸(20)连接，所述的通孔(17)设在压板(18)的一端，所述的通孔(17)上端为锥形，下端为阶梯形。
4、根据权利要求1所述的水封静环组件装配机，其特征在于：所述溜板装置包括溜板座(28)，所述溜板座(28)中间设有沉孔(29)，所述沉孔(29)中间设有顶料芯轴(30)，所述顶料芯轴(30)中间设有定位销孔(31)，所述溜板座(28)的外侧设有手柄(36)，所述溜板座(28)内侧面的盲孔(40)内设有定位机构，所述定位机构包括挡销(38)，所述挡销(38)一端与V形槽(33)配合的定位球(37)相抵，另一端与定位弹簧(39)相抵，所述定位弹簧(39)设在盲孔(40)的底端，所述溜板座(28)底部设有卸料机构，所述卸料机构包括套在顶料芯轴(30)下部的锥形弹簧(41)，所述锥形弹簧(41)一端与溜板座(28)相抵，另一端与弹簧垫片(42)相抵，所述弹簧垫片(42)是通过卡簧(43)固定在顶料芯轴(30)的下端，所述卡簧(43)是固定连接在顶料芯轴(30)上的。
5、根据权利要求1所述的水封静环组件装配机，其特征在于：所述机械爪包括导向轴套(23)，卡在导向轴套(23)的一端并可以径向张开或收缩的多个机械爪片(22)，所述机械爪片(22)中间设有定位销轴(21)，所述定位销轴(21)与推杆(26)一端螺纹连接，所述推杆(26)另一端套有弹簧(25)，所述弹簧(25)一端与推杆(26)相抵，另一端与固定在导向轴套(23)内的弹簧垫(27)相抵。
6、根据权利要求5所述的水封静环组件装配机，其特征在于：所述的可以径向张开或收缩的多个机械爪片(22)是指，所述机械爪片(22)一端外侧的径向凸起活动嵌合在导向轴套(23)的径向凹槽内，所述机械爪片(22)一端与固定在导向轴套(23)内壁的爪片垫(24)轴向相抵，所述的机械爪片(22)与在弹簧(25)推力下可以使机械爪片(22)径向张开或可压缩弹簧(25)的推杆(26)相抵，所述机械爪片(22)均匀分布在定位销轴(21)外侧。
7、根据权利要求1或3或4或5所述的水封静环组件装配机，其特征在于：所述与压板装置和溜板装置配合使用的机械爪是指，所述溜板装置的定位销孔(31)与机械爪的定位销轴(21)间隙配合，所述压板装置的通孔(17)内径大于机械爪片(22)收缩后的最大外径。
8、根据权利要求1所述的水封静环组件装配机，其特征在于：它还设有压头装置II，所述压头装置II包括气缸(10)和安装在气缸(10)头部的压头II(11)，所述压头II(11)为中空环状，其压头II(11)圆环的内圆与金属紧固圈II(6)的外圆间隙配合。
9、根据权利要求1所述的水封静环组件装配机，其特征在于：它还设有卸料气缸(14)，所述卸料气缸(14)安装在底板(13)的下方，所述的卸料气缸(14)的活塞杆与溜板装置的顶料芯轴(30)配合相抵。
10、根据权利要求1所述的水封静环组件装配机，其特征在于：所述工作台(12)上面设有供溜板座(28)滑动的工作槽(34)，所述工作台(12)外侧面设有供手柄(36)滑动的长槽(35)，所述工作台(12)内侧面设有供溜板装置定位的三个V形槽(33)，所述三个V形槽(33)位置分别对应设在压头装置I、压头装置II的下方和卸料气缸(14)的上方。
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Owner name: NINGBO UULCAN MECHANICAL SEALS MANUFACTURING CO., Free format text: FORMER OWNER: WU GUOPING Effective date: 20110330 |
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Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 315104 NO. 666, JINYUAN ROAD, NINGBO YINZHOU INVESTMENT + BUSINESS INCUBATION CENTER, NINGBO CITY, ZHEJIANG PROVINCE TO: 315104 NO. 666, JINYUAN ROAD, YINZHOU INVESTMENT + BUSINESS INCUBATION CENTER, NINGBO CITY, ZHEJIANG PROVINCE |
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Effective date of registration: 20110330 Address after: 315104 Jin Yuan Road, Yinzhou investment and business center, Zhejiang, Ningbo, China, No. 666 Applicant after: Ningbo Vulcan Mechanical Seals Manufacturing Co., Ltd. Address before: 315104 No. 666 Jin Yuan Road, Yinzhou investment center, Ningbo, Zhejiang, Ningbo Applicant before: Wu Guoping |
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