CN103465005A - 阀杆密封圈的自动组装装置及组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀杆密封圈的自动组装装置，包括一阀杆自动送料装置、两套密封圈自动装配装置，阀杆自动送料装置依次将阀杆移送至待装配位置，实现阀杆的自动上料；阀杆自动送料装置将阀杆定位并压紧后，由两套密封圈自动装配装置分别完成O型密封圈的自动上料及撑圈动作，并在阀杆的两个待装配位置将撑大的O型密封圈推进阀杆的凹槽，完成两个密封圈的自动装配；最后将完成装配后的阀杆移送出料。本发明能够实现阀杆密封圈的装配自动化，解决手工操作的装配速度低下以及难于适应自动化装配需要等缺点不足，大大提高产品合格率及装配效率，并减轻劳动强度，减少劳动力，降低生产成本。本发明还公开了一种阀杆密封圈的自动组装方法。

Description

阀杆密封圈的自动组装装置及组装方法

技术领域

本发明涉及一种自动组装设备，具体涉及一种阀杆密封圈的自动组装装置。本发明还涉及一种阀杆密封圈的自动组装方法。

背景技术

密封圈中以O型密封圈最为常用。O型密封圈是各种机械设备上使用最广泛的一种密封件，其断面结构极其简单，且有自密封作用，密封性能可靠，主要用于静密封和往复运动密封。

为提高对工件的密封效果，需要将O型密封圈套入工件的凹槽内，安装时将O型密封圈撑大并越过工件的任意一端再套入凹槽内。由于工件的形状越来越小巧，O型密封圈的尺寸也越来越小，给安装工作带来很大的不便。

现有的O型密封圈的装配一般依靠人工进行组装，造成了产品的不合格率较高，且装配效率得到限制，费时费力，也大大增加了生产成本。同时由于手工操作的装配速度较低，难以适应自动化装配的需要以及激烈的市场竞争需要。

尤其是作为水龙头阀芯以及球阀当中的核心零部件的阀杆，其密封性要求高，产量大，往往需要很多劳动力来实现其装配密封圈，不仅费时费力，而且成本高、效率低下、质量不稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种阀杆密封圈的自动组装装置，它可以实现阀杆密封圈的装配自动化。

为解决上述技术问题，本发明阀杆密封圈的自动组装装置的技术解决方案为：

包括一阀杆自动送料装置10、两套密封圈自动装配装置20，阀杆自动送料装置10依次将阀杆移送至待装配位置，实现阀杆的自动上料；阀杆自动送料装置10将阀杆定位并压紧后，由两套密封圈自动装配装置20分别完成O型密封圈的自动上料及撑圈动作，并在阀杆的两个待装配位置将撑大的O型密封圈推进阀杆的凹槽，完成两个密封圈的自动装配；最后将完成装配后的阀杆移送出料。

所述密封圈自动装配装置20包括上圈撑圈模块1、移圈脱圈模块2；上圈撑圈模块1包括O型圈送料装置1-1、O型圈上料装置1-2、撑圈装置1-3，O型圈送料装置1-1与撑圈装置1-3并列设置，分别形成送料工位和撑圈工位；上料针形气缸1-4通过滑块1-5连接O型圈上料装置1-2，上料针形气缸1-4能够带动O型圈上料装置1-2作往复直线运动，使O型圈上料装置1-2在两个工位之间切换；当O型圈上料装置1-2处于送料工位时，O型圈送料装置1-1将O型密封圈传递给O型圈上料装置1-2；上料针形气缸1-4带动O型圈上料装置1-2运动至撑圈工位，由撑圈装置1-3对O型密封圈进行撑圈动作；移圈脱圈模块2包括移圈装置2-1，移圈装置2-1形成撑圈工位和脱圈工位，脱圈工位设置脱圈装置2-3；撑圈装置1-3将O型密封圈传递给移圈脱圈模块2，移圈脱圈模块2将已经撑大后的O型密封圈从撑圈工位转移至脱圈工位，并与撑大后的O型密封圈脱离使其套在待装配工件的凹槽处，实现工件与O型密封圈的自动装配。

所述O型圈送料装置1-1包括直线振动器1-1-1，直线振动器1-1-1上安装有直线器料槽1-1-3；直线器料槽1-1-3的输出端与料槽侧板1-1-8对接；料槽侧板1-1-8的外侧固定设置有送料滑台气缸1-1-5，送料滑台气缸1-1-5的滑块连接推料板1-1-6，送料滑台气缸1-1-5能够推动推料板1-1-6前后运动；推料板1-1-6的前侧设置有料槽板1-1-7；料槽侧板1-1-8设置有与直线器料槽1-1-3配合的凹槽通道，推料板1-1-6的前端设置与直线器料槽1-1-3配合的U型容纳槽，推料板1-1-6在初始状态下其U型容纳槽通过料槽侧板1-1-8的凹槽通道与直线器料槽1-1-3相连通；料槽板1-1-7设置有O型圈接收孔。

所述O型圈上料装置1-2包括上料三轴气缸1-2-1，上料三轴气缸1-2-1的输出端连接十字压头1-2-3，上料三轴气缸1-2-1能够驱动十字压头1-2-3上下运动；所述十字压头1-2-3的下端为十字圆锥，十字圆锥与十字压头1-2-3之间形成台阶平面；十字圆锥的下部设置有环形凹槽。

所述撑圈装置1-3包括十字锥尖1-3-1、滑块输出板1-3-2、撑圈针形气缸1-3-3，撑圈针形气缸1-3-3连接滑块输出板1-3-2，滑块输出板1-3-2的顶部连接十字锥尖1-3-1；撑圈针形气缸1-3-3能够带动十字锥尖1-3-1竖直上下运动。

所述移圈装置2-1包括摆盘2-1-1、移圈导套2-1-2、脱圈盘2-1-3、回转气缸2-1-4、升降平台2-1-5、升降气缸2-1-10；升降平台2-1-5的底部连接升降气缸2-1-10，升降气缸2-1-10能够带动升降平台2-1-5及其上的零件一起做升降运动；升降平台2-1-5上固定设置有回转气缸2-1-4，回转气缸2-1-4的回转平台上设置有摆盘2-1-1，摆盘2-1-1上对称设置有两个移圈导套2-1-2，每个移圈导套2-1-2上分别套设有一脱圈盘2-1-3；移圈导套2-1-2设有四个轴向开槽，移圈导套2-1-2的开槽与撑圈装置1-3的十字锥尖1-3-1相配合，十字锥尖1-3-1伸入移圈导套2-1-2内；撑大后的O型密封圈套在移圈导套2-1-2上。

所述阀杆自动送料装置包括阀杆上料装置10-1、阀杆定位装置10-2、阀杆压紧装置10-3、阀杆移料装置10-4，阀杆上料装置10-1的出口连接阀杆移料装置10-4的料槽入口，阀杆移料装置10-4的料槽设置有阀杆定位装置10-2，阀杆移料装置10-4的料槽上方设置阀杆压紧装置10-3；阀杆移料装置10-4设置有移料块10-4-1，移料块10-4-1能够沿横向和纵向运动，用于夹持料槽内的阀杆。

所述阀杆上料装置10-1将阀杆依次输送至阀杆移料装置10-4的料槽，实现阀杆的上料；阀杆定位装置10-2对料槽内的阀杆进行定位，同时阀杆压紧装置10-3对料槽内的阀杆进行压紧，以便密封圈自动装配装置20进行密封圈的自动装配动作；阀杆移料装置10-4对料槽内的阀杆进行移位，将阀杆向出料方向移送。

本发明还提供一种阀杆密封圈的自动组装方法，其技术解决方案为，包括以下步骤：

步骤1，阀杆上料；阀杆自动送料装置10的阀杆上料装置10-1逐一对阀杆进行上料；

步骤2，阀杆定位及压紧；阀杆自动送料装置10的阀杆定位装置10-2对上料后的阀杆进行定位，同时阀杆压紧装置10-3对上料后的阀杆进行压紧；

步骤3，两套密封圈自动装配装置20分别将密封圈装配至阀杆的两处凹槽处，实现两个密封圈的自动装配；

一套密封圈自动装配装置20先进行阀杆其中一个O型密封圈的自动装配，然后进行阀杆移位；另一套密封圈自动装配装置20再进行移位后阀杆的另一O型密封圈的自动装配，实现两个密封圈的自动装配；

步骤3.1，密封圈自动装配装置20对密封圈进行送料；

O型圈上料装置1-2处于送料工位；直线振动器1-1-1使O型密封圈沿直线器料槽1-1-3向前运动，进入推料板1-1-6的U型容纳槽内；送料滑台气缸1-1-5推动推料板1-1-6向前运动，将O型密封圈从U型容纳槽送入料槽板1-1-7的O型圈接收孔内，实现O型密封圈的自动送料；

步骤3.2，密封圈自动装配装置20对密封圈进行上料；

O型圈上料装置1-2的上料三轴气缸1-2-1驱动十字压头1-2-3下压，十字压头1-2-3伸入料槽板1-1-7的O型圈接收孔，使O型密封圈套在十字压头1-2-3处，完成O型密封圈从O型圈送料装置1-1至O型圈上料装置1-2的交接，实现O型密封圈的自动上料；

步骤3.3，密封圈自动装配装置20对密封圈进行撑圈；

上料针形气缸1-4带动O型圈上料装置1-2切换至撑圈工位；撑圈装置1-3的撑圈针形气缸1-3-3带动十字锥尖1-3-1上升，O型圈上料装置1-2的上料三轴气缸1-2-1带动十字压头1-2-3下压；当十字压头1-2-3与十字锥尖1-3-1接触时，利用十字压头1-2-3的锥度与十字锥尖1-3-1的锥度，将O型密封圈逐渐撑大，并将O型密封圈传递至移圈脱圈模块2的撑圈工位的移圈导套2-1-2上，实现O型密封圈的撑圈；

步骤3.4，密封圈自动装配装置20对密封圈进行移圈；

移圈装置2-1的回转气缸2-1-4带动摆盘2-1-1旋转，使携带有O型密封圈的移圈导套2-1-2切换至脱圈工位上，实现O型密封圈的移圈；

阀杆处于套有撑大O型密封圈的移圈导套2-1-2的内孔中；

步骤3.5，密封圈自动装配装置20对密封圈进行脱圈；

脱圈装置2-3的脱圈顶杆2-3-1向上运动，推动脱圈工位的脱圈盘2-1-3沿移圈导套2-1-2向上运动，从而将O型密封圈从移圈导套2-1-2上脱离，脱离出去的O型密封圈刚好回缩至阀杆的凹槽处，使O型密封圈套进阀杆，实现O型密封圈的脱圈，完成阀杆与O型密封圈的自动装配。

步骤4，阀杆自动送料装置10的阀杆移料装置10-4的移料块伸出，嵌在阀杆的外围；

步骤5，阀杆移料；阀杆自动送料装置10的阀杆移料装置10-4将阀杆向出料方向移送；同时阀杆上料装置10-1进行下一个阀杆的上料动作。

本发明可以达到的技术效果是：

本发明在阀杆密封圈的装配过程中对O型密封圈无损伤；撑圈幅度小，几乎不影响O型密封圈的使用性能；并且装配效率高。

本发明阀杆密封圈的自动组装装置结构简单，便于实现自动化。

本发明能够实现阀杆密封圈的装配自动化，解决手工操作的装配速度低下以及难于适应自动化装配需要等缺点不足，大大提高产品合格率及装配效率，并减轻劳动强度，减少劳动力，降低生产成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明阀杆密封圈的自动组装装置的示意图；

图2是本发明的密封圈自动装配装置的示意图；

图3是本发明的上圈撑圈模块的示意图；

图4是本发明的O型圈送料装置的示意图；

图5是本发明的O型圈上料装置的示意图；

图6是本发明的O型圈上料装置完成O型密封圈上料后的示意图；

图7是本发明的撑圈装置的分解示意图；

图8是本发明的移圈脱圈模块的示意图；

图9是本发明的移圈装置的示意图；

图10是设置有定位装置的移圈装置的示意图，图中定位装置尚未对摆盘进行定位；

图11是本发明的定位装置的示意图；

图12是本发明的脱圈装置的示意图；

图13是定位装置对移圈装置的摆盘进行定位的示意图；

图14是本发明的阀杆自动送料装置的示意图；

图15是本发明的阀杆上料装置的示意图；

图16是本发明的阀杆定位装置的示意图；

图17是本发明的阀杆压紧装置的示意图；

图18是本发明的阀杆移料装置的示意图；

图19至图23是本发明的阀杆自动送料装置的工作过程示意图；

图24至图28是本发明的阀杆移料装置的动作流程示意图；

图29至图36是本发明阀杆密封圈的自动组装装置的工作过程示意图；

图37是组装完成的阀杆示意图。

图中附图标记说明：

1为上圈撑圈模块，              2为移圈脱圈模块，

3为底板，                

1-1为O型圈送料装置，          1-2为O型圈上料装置，

1-3为撑圈装置，                1-4为上料针形气缸，

1-5为滑块，                    1-6为机架，

1-1-1为直线振动器，            1-1-2为直线振动器调节机架，

1-1-3为直线器料槽，            1-1-4为吹气嘴，

1-1-5为送料滑台气缸，          1-1-6为推料板，

1-1-7为料槽板，                1-1-8为料槽侧板，

1-2-1为上料三轴气缸，          1-2-2为十字压头安装板，

1-2-3为十字压头，              1-2-4为料槽底板，

1-2-5为十字填料，              1-2-6为圆柱压缩弹簧，

1-2-7为十字填料受力板，        1-2-8为机架，

1-3-1为十字锥尖，              1-3-2为滑块输出板，

1-3-3为撑圈针形气缸，           

2-1为移圈装置，                2-2为定位装置，

2-3为脱圈装置，           

2-1-1为摆盘，                  2-1-2为移圈导套，

2-1-3为脱圈盘，                2-1-4为回转气缸，

2-1-5为升降平台，              2-1-6为模具导柱，

2-1-7为圆柱弹簧，              2-1-8为模具导套，

2-1-9为底板，                  2-1-10为升降气缸，

2-2-1为定位销，                2-2-2为定位导套，

2-2-3为定位气缸安装架，        2-2-4为定位气缸，

2-3-1为脱圈顶杆，              2-3-2为脱圈气缸，

10为阀杆自动送料装置，         20为密封圈自动装配装置，

30为床身机架，                 

10-1为阀杆上料装置，           10-2为阀杆定位装置，

10-3为阀杆压紧装置，           10-4为阀杆移料装置，

10-4-1为移料块。

具体实施方式

如图1所示，本发明阀杆密封圈的自动组装装置，包括一阀杆自动送料装置10、两套密封圈自动装配装置20、一床身机架30，阀杆自动送料装置10和密封圈自动装配装置20设置于床身机架30上；床身机架30的内部设置有机床的机电控制系统及气动控制系统；

阀杆自动送料装置10将阀杆从送料系统中逐一分离，并将阀杆逐一有序地移送至待装配位置，实现阀杆的自动上料；再将阀杆定位并压紧后，进行阀杆密封圈的自动装配；最后将完成装配后的阀杆移送出料；

两套密封圈自动装配装置20分别完成O型密封圈的自动上料及撑圈动作，并在阀杆的两个待装配位置将撑大的O型密封圈推进阀杆的凹槽，完成两个O型密封圈的自动装配。

本发明在阀杆的两处凹槽处分别套上一O型密封圈，故需要两套密封圈自动装配装置，以分别实现对应两处凹槽O型密封圈的自动装配。

如图2所示，本发明的密封圈自动装配装置20，包括上圈撑圈模块1、移圈脱圈模块2、底板3；上圈撑圈模块1和移圈脱圈模块2固定设置于底板3上，上圈撑圈模块1设置于移圈脱圈模块2的一侧。

如图3所示，上圈撑圈模块1包括O型圈送料装置1-1、O型圈上料装置1-2、撑圈装置1-3，O型圈送料装置1-1与撑圈装置1-3并列设置，分别形成送料工位和撑圈工位；上料针形气缸1-4通过滑块1-5连接O型圈上料装置1-2，上料针形气缸1-4能够带动O型圈上料装置1-2作往复直线运动，使O型圈上料装置1-2在两个工位之间切换；上料针形气缸1-4和滑块1-5通过机架1-6实现支撑；

当O型圈上料装置1-2处于送料工位时，O型圈送料装置1-1将O型密封圈传递给O型圈上料装置1-2；上料针形气缸1-4带动O型圈上料装置1-2作往复直线运动，使O型圈上料装置1-2运动至撑圈工位，由撑圈装置1-3对O型密封圈进行撑圈动作。

如图4所示，O型圈送料装置1-1包括直线振动器1-1-1，直线振动器1-1-1设置于直线振动器调节机架1-1-2上，直线振动器调节机架1-1-2上设置有高度调节螺母，通过高度调节螺母能够调节直线振动器1-1-1的高度；直线振动器1-1-1上安装有用于放置O型密封圈的直线器料槽1-1-3，直线器料槽1-1-3设置有料槽盖板（图中未画出）；直线器料槽1-1-3设置有两个吹气嘴1-1-4，一个吹气嘴1-1-4设置于直线器料槽1-1-3的入口处，另一个吹气嘴1-1-4设置于直线器料槽1-1-3的中间位置处；直线器料槽1-1-3的输出端与料槽侧板1-1-8对接；料槽侧板1-1-8的外侧固定设置有送料滑台气缸1-1-5，送料滑台气缸1-1-5的滑块连接推料板1-1-6，送料滑台气缸1-1-5能够推动推料板1-1-6前后运动；推料板1-1-6的前侧设置有料槽板1-1-7；料槽侧板1-1-8设置有与直线器料槽1-1-3配合的凹槽通道，推料板1-1-6的前端设置与直线器料槽1-1-3配合的U型容纳槽，推料板1-1-6在初始状态下其U型容纳槽通过料槽侧板1-1-8的凹槽通道与直线器料槽1-1-3相连通；料槽板1-1-7设置有O型圈接收孔；

料槽板1-1-7固定设置于料槽底板1-2-4上，料槽底板1-2-4通过十字槽活动连接十字填料1-2-5；料槽底板1-2-4的十字槽中心正对料槽板1-1-7的O型圈接收孔中心；

十字填料1-2-5的两个支杆分别通过圆柱压缩弹簧1-2-6连接十字填料受力板1-2-7的安装孔；十字填料受力板1-2-7的一侧固定连接料槽侧板1-1-8，十字填料受力板1-2-7的另一侧固定连接送料滑台气缸1-1-5的缸体；送料滑台气缸1-1-5的缸体固定设置于机架1-2-8上。

如图5所示，O型圈上料装置1-2包括上料三轴气缸1-2-1，上料三轴气缸1-2-1的输出端连接十字压头安装板1-2-2，十字压头安装板1-2-2的底部设置十字压头1-2-3，上料三轴气缸1-2-1能够驱动十字压头1-2-3上下运动；如图15所示，十字压头1-2-3的下端为十字圆锥，十字圆锥与十字压头1-2-3之间形成台阶平面；十字圆锥的下部设置有环形凹槽。

当O型圈上料装置1-2处于送料工位时，十字压头1-2-3位于料槽底板1-2-4的上方，且十字压头1-2-3的中心正对料槽板1-1-7的O型圈接收孔中心。

上圈撑圈模块1的工作原理如下：

在初始状态下，O型圈上料装置1-2处于送料工位；在直线振动器1-1-1的振动力驱动下，O型密封圈沿O型圈送料装置1-1的直线器料槽1-1-3向前运动，以实现O型密封圈的自动送料；使吹气嘴1-1-4间歇性吹气，使O型密封圈能够更顺利地通过直线器料槽1-1-3，以实现送料更顺畅；O型密封圈经料槽侧板1-1-8的凹槽通道进入推料板1-1-6的U型容纳槽内；送料滑台气缸1-1-5推动推料板1-1-6向前运动，使U型容纳槽内的O型密封圈进入料槽板1-1-7的O型圈接收孔内，实现将已顺序排列好的O型密封圈逐一分离，并逐一将O型密封圈送至料槽板1-1-7的O型圈接收孔处，以便为后续的O型密封圈的自动上料做好准备；

O型圈上料装置1-2的上料三轴气缸1-2-1驱动十字压头1-2-3下压，十字压头1-2-3的十字圆锥通过料槽板1-1-7的O型圈接收孔进入料槽底板1-2-4的十字槽，使O型圈接收孔内的O型密封圈刚好套在十字压头1-2-3的十字圆锥下端处，此时的O型密封圈仅仅被撑大了一点点，刚好能回缩在十字压头1-2-3的环形凹槽处而不至于脱落；O型圈上料装置1-2将逐一分离出来的O型密封圈逐一取走，以便完成后续的撑圈，从而实现O型密封圈的自动上料，如图6所示；

O型圈上料装置1-2接收来自于O型圈送料装置1-1的O型密封圈后，上料针形气缸1-4驱动滑块1-5实现往复直线运动，带动O型圈上料装置1-2进入撑圈工位以便后续的撑圈动作。

如图7所示，撑圈装置1-3包括十字锥尖1-3-1、滑块输出板1-3-2、撑圈针形气缸1-3-3，撑圈针形气缸1-3-3通过直线导轨的滑块（图中未示出）连接滑块输出板1-3-2，滑块输出板1-3-2的顶部连接十字锥尖1-3-1；撑圈针形气缸1-3-3能够带动十字锥尖1-3-1竖直上下运动。

当O型圈上料装置1-2处于撑圈工位时，十字压头1-2-3位于十字锥尖1-3-1的上方，且十字压头1-2-3的中心正对十字锥尖1-3-1的中心。

撑圈装置1-3的工作原理如下：

O型圈上料装置1-2的十字压头1-2-3携带着O型密封圈移动至撑圈装置1-3的上方，实现将逐一取走的O型密封圈转移至撑圈工位；撑圈针形气缸1-3-3带动十字锥尖1-3-1上升至最高处；

上料三轴气缸1-2-1驱动十字压头1-2-3下压，利用十字压头1-2-3的锥度和十字锥尖1-3-1的锥度将O型密封圈撑大，并将O型密封圈传递至移圈脱圈模块2上；

上料三轴气缸1-2-1驱动十字压头1-2-3上升，撑圈针形气缸1-3-3带动十字锥尖1-3-1下降，O型密封圈被撑大并保留在移圈脱圈模块2上，实现撑圈的目的。

如图8所示，移圈脱圈模块2包括移圈装置2-1、定位装置2-2和脱圈装置2-3；移圈装置2-1设置有定位装置2-2；移圈装置2-1形成两个工位（即撑圈工位和脱圈工位），其中一个工位（脱圈工位）设置脱圈装置2-3；移圈脱圈模块2的作用是将已经撑大后的O型密封圈转移至脱圈工位，并与撑大后的O型密封圈脱离使其套在相应的待装配工件凹槽处，实现工件与O型密封圈的自动装配功能。

如图9所示，移圈装置2-1包括摆盘2-1-1、移圈导套2-1-2、脱圈盘2-1-3、回转气缸2-1-4、升降平台2-1-5、模具导柱2-1-6、圆柱弹簧2-1-7、模具导套2-1-8、底板2-1-9、升降气缸2-1-10；

升降平台2-1-5的底部连接四个模具导柱2-1-6，模具导柱2-1-6设置于模具导套2-1-8内，四个模具导套2-1-8固定嵌设于底板2-1-9上，以保证升降平台2-1-5在升降中不晃动并能保持精准的位置；模具导柱2-1-6上套设有圆柱弹簧2-1-7，起到缓冲作用；

升降平台2-1-5的底部连接升降气缸2-1-10，升降气缸2-1-10能够带动升降平台2-1-5及其上的零件一起做升降运动；

升降平台2-1-5上固定设置有回转气缸2-1-4，回转气缸2-1-4的回转平台上设置有摆盘2-1-1，摆盘2-1-1上对称设置有两个移圈导套2-1-2，每个移圈导套2-1-2上分别套设有一脱圈盘2-1-3；脱圈盘2-1-3的底部通过多个复位弹簧连接摆盘2-1-1；

移圈导套2-1-2设有四个轴向开槽，移圈导套2-1-2的开槽与撑圈装置1-3的十字锥尖1-3-1相配合，十字锥尖1-3-1伸入移圈导套2-1-2内，如图7所示；撑大后的O型密封圈套在移圈导套2-1-2上。

升降气缸2-1-10带动升降平台2-1-5上下运动，回转气缸2-1-4带动摆盘2-1-1实现移圈导套2-1-2的180°往复旋转，使移圈导套2-1-2在撑圈工位与脱圈工位之间切换。

如图10所示，升降气缸2-1-10下降至最低状态，同时定位装置2-2的定位销2-2-1从摆盘2-1-1中拔出，回转气缸2-1-4驱动摆盘2-1-1水平旋转180°，将撑大的O型密封圈从撑圈工位切换至脱圈工位处，完成O型密封圈的移圈。

如图11所示，定位装置2-2包括定位销2-2-1、定位导套2-2-2、定位气缸安装架2-2-3、定位气缸2-2-4，定位销2-2-1的底端连接定位气缸2-2-4的活塞杆，定位销2-2-1设置于定位导套2-2-2内，定位销2-2-1与定位导套2-2-2之间实现滑动配合；定位导套2-2-2固定设置于升降平台2-1-5的顶面；定位气缸2-2-4的缸体固定设置于定位气缸安装架2-2-3上，定位气缸安装架2-2-3固定设置于升降平台2-1-5的底面；

摆盘2-1-1上对称设置有两个定位孔，定位孔用于连接定位装置2-2的定位销2-2-1；当定位销2-2-1伸入摆盘2-1-1的定位孔内时，定位装置2-2能够对移圈装置2-1的摆盘2-1-1实现圆周定位，如图13所示。

如图12所示，脱圈装置2-3包括脱圈顶杆2-3-1、脱圈气缸2-3-2，脱圈顶杆2-3-1连接脱圈气缸2-3-2的活塞杆，脱圈气缸2-3-2的缸体固定设置于升降平台2-1-5上，并位于脱圈工位的移圈导套2-1-2的正下方。

脱圈顶杆2-3-1向上运动，推动脱圈工位的脱圈盘2-1-3沿移圈导套2-1-2向上运动，从而将O型密封圈从移圈导套2-1-2上推出去，使得O型密封圈套进相应的工件，实现脱圈功能；脱圈气缸2-3-2回缩，带动脱圈顶杆2-3-1下降并与脱圈盘2-1-3脱离，脱圈盘2-1-3则在复位弹簧的作用下竖直向下运动，恢复至其静止状态。

如图14所示，本发明的阀杆自动送料装置包括阀杆上料装置10-1、阀杆定位装置10-2、阀杆压紧装置10-3、阀杆移料装置10-4，阀杆上料装置10-1的出口连接阀杆移料装置10-4的料槽入口，阀杆移料装置10-4的料槽设置有阀杆定位装置10-2，阀杆移料装置10-4的料槽上方设置阀杆压紧装置10-3；阀杆移料装置10-4设置有移料块10-4-1，移料块10-4-1能够沿横向和纵向运动，用于夹持料槽内的阀杆。

如图15所示，阀杆上料装置10-1将散乱的阀杆经过筛选后逐一分离出每个阀杆，并将阀杆依次有序地输送至阀杆移料装置10-4的料槽，实现对每个阀杆的有序上料；

如图16所示，阀杆定位装置10-2对料槽内的阀杆进行定位，以保证准确的装配位置；

如图17所示，阀杆压紧装置10-3对料槽内的阀杆进行压紧，以保证阀杆竖直向下，提高装配的阀杆定位精度；

如图18所示，阀杆移料装置10-4对料槽内的阀杆进行移位，将阀杆逐一向出料方向移送。

本发明阀杆自动送料装置的工作过程如下：

如图19所示，阀杆上料装置10-1逐一对阀杆进行上料；

如图20所示，阀杆定位装置10-2对上料后的阀杆进行定位，同时阀杆压紧装置10-3对上料后的阀杆进行压紧；

如图21所示，阀杆移料装置10-4的移料块伸出，嵌在阀杆的外围；如图22所示，阀杆定位装置10-2和阀杆压紧装置10-3退回原位；

如图23所示，阀杆移料装置10-4将阀杆向出料方向移送；同时阀杆上料装置10-1进行下一个阀杆的上料动作。

以上过程为一个动作循环，实现阀杆的逐一连续上料及移料动作。在阀杆被定位和压紧时，同时进行密封圈的自动装配动作。

其中，阀杆移料装置10-4对阀杆进行移料的动作流程如下：

如图24所示，移料块10-4-1处于初始位置；

如图25所示，移料块10-4-1纵向移动，扣住阀杆；

如图26所示，移料块10-4-1横向移动，向出料方向移料；

如图27所示，移料块10-4-1纵向移动，从阀杆位置退回；

如图28所示，移料块10-4-1横向移动，退回至初始位置，完成一个动作循环。

本发明阀杆密封圈的自动组装方法，包括以下步骤：

步骤1，阀杆上料；阀杆自动送料装置10的阀杆上料装置10-1逐一对阀杆进行上料；

步骤2，阀杆定位及压紧；阀杆自动送料装置10的阀杆定位装置10-2对上料后的阀杆进行定位，同时阀杆压紧装置10-3对上料后的阀杆进行压紧；

步骤3，两套密封圈自动装配装置20分别将密封圈装配至阀杆的两处凹槽处，实现两个密封圈的自动装配；

步骤3.1，密封圈自动装配装置20对密封圈进行送料；

上料针形气缸1-4带动O型圈上料装置1-2处于送料工位；O型圈送料装置1-1的直线振动器1-1-1在吹气嘴1-1-4的辅助作用下使O型密封圈沿直线器料槽1-1-3向前运动，进入推料板1-1-6的U型容纳槽内；送料滑台气缸1-1-5推动推料板1-1-6向前运动，将O型密封圈从U型容纳槽送入料槽板1-1-7的O型圈接收孔内，实现O型密封圈的自动送料，如图29所示；

步骤3.2，密封圈自动装配装置20对密封圈进行上料；

O型圈上料装置1-2的上料三轴气缸1-2-1驱动十字压头1-2-3下压，十字压头1-2-3伸入料槽板1-1-7的O型圈接收孔，使O型密封圈套在十字压头1-2-3处，如图30所示，完成O型密封圈从O型圈送料装置1-1至O型圈上料装置1-2的交接，实现O型密封圈的自动上料；

步骤3.3，密封圈自动装配装置20对密封圈进行撑圈；

上料针形气缸1-4带动O型圈上料装置1-2切换至撑圈工位，如图31所示；撑圈装置1-3的撑圈针形气缸1-3-3带动十字锥尖1-3-1上升，O型圈上料装置1-2的上料三轴气缸1-2-1带动十字压头1-2-3下压；当十字压头1-2-3与十字锥尖1-3-1接触时，利用十字压头1-2-3的锥度与十字锥尖1-3-1的锥度，将O型密封圈逐渐撑大，并将O型密封圈传递至移圈脱圈模块2的撑圈工位的移圈导套2-1-2上，如图32所示，实现O型密封圈的撑圈；

十字压头1-2-3的台阶平面能够将O型密封圈压住，使其停留在移圈导套2-1-2的开槽圆柱表面上，如图33所示；

步骤3.4，密封圈自动装配装置20对密封圈进行移圈；

移圈装置2-1的回转气缸2-1-4带动摆盘2-1-1旋转，使携带有O型密封圈的移圈导套2-1-2切换至脱圈工位上，如图34所示，实现O型密封圈的移圈；

阀杆处于套有撑大O型密封圈的移圈导套2-1-2的内孔中；

步骤3.5，密封圈自动装配装置20对密封圈进行脱圈；

如图35所示，脱圈装置2-3的脱圈顶杆2-3-1向上运动，推动脱圈工位的脱圈盘2-1-3沿移圈导套2-1-2向上运动，从而将O型密封圈从移圈导套2-1-2上脱离，脱离出去的O型密封圈刚好回缩至阀杆的凹槽处，使O型密封圈套进阀杆，如图36所示，实现O型密封圈的脱圈，完成阀杆与O型密封圈的自动装配；

一套密封圈自动装配装置20先进行阀杆高位O型密封圈的自动装配，然后进行阀杆移位；另一套密封圈自动装配装置20再进行移位后阀杆的低位O型密封圈的自动装配，实现两个密封圈的自动装配，如图37所示；

步骤4，阀杆自动送料装置10的阀杆移料装置10-4的移料块伸出，嵌在阀杆的外围；

步骤5，阀杆移料；阀杆自动送料装置10的阀杆移料装置10-4将阀杆向出料方向移送；同时阀杆上料装置10-1进行下一个阀杆的上料动作。

Claims (10)

1.一种阀杆密封圈的自动组装装置，其特征在于：包括一阀杆自动送料装置（10）、两套密封圈自动装配装置（20），阀杆自动送料装置（10）依次将阀杆移送至待装配位置，实现阀杆的自动上料；阀杆自动送料装置（10）将阀杆定位并压紧后，由两套密封圈自动装配装置（20）分别完成O型密封圈的自动上料及撑圈动作，并在阀杆的两个待装配位置将撑大的O型密封圈推进阀杆的凹槽，完成两个密封圈的自动装配；最后将完成装配后的阀杆移送出料。

2.根据权利要求1所述的阀杆密封圈的自动组装装置，其特征在于：所述密封圈自动装配装置（20）包括上圈撑圈模块（1）、移圈脱圈模块（2）； 

上圈撑圈模块（1）包括O型圈送料装置（1-1）、O型圈上料装置（1-2）、撑圈装置（1-3），O型圈送料装置（1-1）与撑圈装置（1-3）并列设置，分别形成送料工位和撑圈工位；上料针形气缸（1-4）通过滑块（1-5）连接O型圈上料装置（1-2），上料针形气缸（1-4）能够带动O型圈上料装置（1-2）作往复直线运动，使O型圈上料装置（1-2）在两个工位之间切换；

当O型圈上料装置（1-2）处于送料工位时，O型圈送料装置（1-1）将O型密封圈传递给O型圈上料装置（1-2）；上料针形气缸（1-4）带动O型圈上料装置（1-2）运动至撑圈工位，由撑圈装置（1-3）对O型密封圈进行撑圈动作；

移圈脱圈模块（2）包括移圈装置（2-1），移圈装置（2-1）形成撑圈工位和脱圈工位，脱圈工位设置脱圈装置（2-3）；撑圈装置（1-3）将O型密封圈传递给移圈脱圈模块（2），移圈脱圈模块（2）将已经撑大后的O型密封圈从撑圈工位转移至脱圈工位，并与撑大后的O型密封圈脱离使其套在待装配工件的凹槽处，实现工件与O型密封圈的自动装配。

3.根据权利要求1所述的阀杆密封圈的自动组装装置，其特征在于：所述O型圈送料装置（1-1）包括直线振动器（1-1-1），直线振动器（1-1-1）上安装有直线器料槽（1-1-3）；直线器料槽（1-1-3）的输出端与料槽侧板（1-1-8）对接；料槽侧板（1-1-8）的外侧固定设置有送料滑台气缸（1-1-5），送料滑台气缸（1-1-5）的滑块连接推料板（1-1-6），送料滑台气缸（1-1-5）能够推动推料板（1-1-6）前后运动；推料板（1-1-6）的前侧设置有料槽板（1-1-7）；

料槽侧板（1-1-8）设置有与直线器料槽（1-1-3）配合的凹槽通道，推料板（1-1-6）的前端设置与直线器料槽（1-1-3）配合的U型容纳槽，推料板（1-1-6）在初始状态下其U型容纳槽通过料槽侧板（1-1-8）的凹槽通道与直线器料槽（1-1-3）相连通；

料槽板（1-1-7）设置有O型圈接收孔。

4.根据权利要求1所述的阀杆密封圈的自动组装装置，其特征在于：所述O型圈上料装置（1-2）包括上料三轴气缸（1-2-1），上料三轴气缸（1-2-1）的输出端连接十字压头（1-2-3），上料三轴气缸（1-2-1）能够驱动十字压头（1-2-3）上下运动；所述十字压头（1-2-3）的下端为十字圆锥，十字圆锥与十字压头（1-2-3）之间形成台阶平面；十字圆锥的下部设置有环形凹槽。

5.根据权利要求1所述的阀杆密封圈的自动组装装置，其特征在于：所述撑圈装置（1-3）包括十字锥尖（1-3-1）、滑块输出板（1-3-2）、撑圈针形气缸（1-3-3），撑圈针形气缸（1-3-3）连接滑块输出板（1-3-2），滑块输出板（1-3-2）的顶部连接十字锥尖（1-3-1）；撑圈针形气缸（1-3-3）能够带动十字锥尖（1-3-1）竖直上下运动。

6.根据权利要求1所述的阀杆密封圈的自动组装装置，其特征在于：所述移圈装置（2-1）包括摆盘（2-1-1）、移圈导套（2-1-2）、脱圈盘（2-1-3）、回转气缸（2-1-4）、升降平台（2-1-5）、升降气缸（2-1-10）；

升降平台（2-1-5）的底部连接升降气缸（2-1-10），升降气缸（2-1-10）能够带动升降平台（2-1-5）及其上的零件一起做升降运动；

升降平台（2-1-5）上固定设置有回转气缸（2-1-4），回转气缸（2-1-4）的回转平台上设置有摆盘（2-1-1），摆盘（2-1-1）上对称设置有两个移圈导套（2-1-2），每个移圈导套（2-1-2）上分别套设有一脱圈盘（2-1-3）； 

移圈导套（2-1-2）设有四个轴向开槽，移圈导套（2-1-2）的开槽与撑圈装置（1-3）的十字锥尖（1-3-1）相配合，十字锥尖（1-3-1）伸入移圈导套（2-1-2）内；撑大后的O型密封圈套在移圈导套（2-1-2）上。

7.根据权利要求1所述的阀杆密封圈的自动组装装置，其特征在于：所述阀杆自动送料装置包括阀杆上料装置（10-1）、阀杆定位装置（10-2）、阀杆压紧装置（10-3）、阀杆移料装置（10-4），阀杆上料装置（10-1）的出口连接阀杆移料装置（10-4）的料槽入口，阀杆移料装置（10-4）的料槽设置有阀杆定位装置（10-2），阀杆移料装置（10-4）的料槽上方设置阀杆压紧装置（10-3）；阀杆移料装置（10-4）设置有移料块（10-4-1），移料块（10-4-1）能够沿横向和纵向运动，用于夹持料槽内的阀杆。

8.根据权利要求1所述的阀杆密封圈的自动组装装置，其特征在于：所述阀杆上料装置（10-1）将阀杆依次输送至阀杆移料装置（10-4）的料槽，实现阀杆的上料；阀杆定位装置（10-2）对料槽内的阀杆进行定位，同时阀杆压紧装置（10-3）对料槽内的阀杆进行压紧，以便密封圈自动装配装置（20）进行密封圈的自动装配动作；阀杆移料装置（10-4）对料槽内的阀杆进行移位，将阀杆向出料方向移送。

9.一种阀杆密封圈的自动组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，阀杆上料；阀杆自动送料装置（10）的阀杆上料装置（10-1）逐一对阀杆进行上料；

步骤2，阀杆定位及压紧；阀杆自动送料装置（10）的阀杆定位装置（10-2）对上料后的阀杆进行定位，同时阀杆压紧装置（10-3）对上料后的阀杆进行压紧；

步骤3，两套密封圈自动装配装置（20）分别将密封圈装配至阀杆的两处凹槽处，实现两个密封圈的自动装配；

一套密封圈自动装配装置（20）先进行阀杆其中一个O型密封圈的自动装配，然后进行阀杆移位；另一套密封圈自动装配装置（20）再进行移位后阀杆的另一O型密封圈的自动装配，实现两个密封圈的自动装配；

步骤4，阀杆自动送料装置（10）的阀杆移料装置（10-4）的移料块伸出，嵌在阀杆的外围；

步骤5，阀杆移料；阀杆自动送料装置（10）的阀杆移料装置（10-4）将阀杆向出料方向移送；同时阀杆上料装置（10-1）进行下一个阀杆的上料动作。

10.根据权利要求1所述的阀杆密封圈的自动组装装置，其特征在于：所述步骤3包括以下步骤：

步骤3.1，密封圈自动装配装置（20）对密封圈进行送料；

O型圈上料装置（1-2）处于送料工位；直线振动器（1-1-1）使O型密封圈沿直线器料槽（1-1-3）向前运动，进入推料板（1-1-6）的U型容纳槽内；送料滑台气缸（1-1-5）推动推料板（1-1-6）向前运动，将O型密封圈从U型容纳槽送入料槽板（1-1-7）的O型圈接收孔内，实现O型密封圈的自动送料；

步骤3.2，密封圈自动装配装置（20）对密封圈进行上料；

O型圈上料装置（1-2）的上料三轴气缸（1-2-1）驱动十字压头（1-2-3）下压，十字压头（1-2-3）伸入料槽板（1-1-7）的O型圈接收孔，使O型密封圈套在十字压头（1-2-3）处，完成O型密封圈从O型圈送料装置（1-1）至O型圈上料装置（1-2）的交接，实现O型密封圈的自动上料；

步骤3.3，密封圈自动装配装置（20）对密封圈进行撑圈；

上料针形气缸（1-4）带动O型圈上料装置（1-2）切换至撑圈工位；撑圈装置（1-3）的撑圈针形气缸（1-3-3）带动十字锥尖（1-3-1）上升，O型圈上料装置（1-2）的上料三轴气缸（1-2-1）带动十字压头（1-2-3）下压；当十字压头（1-2-3）与十字锥尖（1-3-1）接触时，利用十字压头（1-2-3）的锥度与十字锥尖（1-3-1）的锥度，将O型密封圈逐渐撑大，并将O型密封圈传递至移圈脱圈模块（2）的撑圈工位的移圈导套（2-1-2）上，实现O型密封圈的撑圈；

步骤3.4，密封圈自动装配装置（20）对密封圈进行移圈；

移圈装置（2-1）的回转气缸（2-1-4）带动摆盘（2-1-1）旋转，使携带有O型密封圈的移圈导套（2-1-2）切换至脱圈工位上，实现O型密封圈的移圈；

阀杆处于套有撑大O型密封圈的移圈导套（2-1-2）的内孔中；

步骤3.5，密封圈自动装配装置（20）对密封圈进行脱圈；

脱圈装置（2-3）的脱圈顶杆（2-3-1）向上运动，推动脱圈工位的脱圈盘（2-1-3）沿移圈导套（2-1-2）向上运动，从而将O型密封圈从移圈导套（2-1-2）上脱离，脱离出去的O型密封圈刚好回缩至阀杆的凹槽处，使O型密封圈套进阀杆，实现O型密封圈的脱圈，完成阀杆与O型密封圈的自动装配。

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