CN104874988B - O型环安装装置及方法、o型环安装治具、及多关节型机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种O型环安装装置及方法、O型环安装治具、及多关节型机器人，能不受O型环的尺寸等制约而大范围地应用。本装置具备：O型环安装治具(8)，具有安装着向O型环用槽(52)安装的O型环的治具外周面(9)，且在治具外周面(9)形成有引入O型环的一部分的O型环引入部(10)；及O型环引入单元(14、15、16)，用来将O型环的一部分可释放地引入O型环引入部(10)内。

Description

O型环安装装置及方法、O型环安装治具、及多关节型机器人

技术领域

本发明涉及一种用来向形成于工件内周面的O型环用槽安装O型环的O型环安装装置、用于该O型环安装装置的O型环安装治具、具备该O型环安装装置的多关节型机器人、及使用该O型环安装装置的O型环安装方法。

背景技术

向形成于环状工件等的内周面的O型环用槽安装O型环的作业，通常是由操作人员手动进行。通过手动作业向O型环用槽安装O型环的情况下，操作人员需要先用指尖将O型环的一部分挤入O型环用槽，然后沿着周方向一点一点将O型环挤入O型环用槽，最后再调整周方向的全体。这样，操作人员进行的O型环安装作业非常的麻烦。

针对这一点，提出有一种用来向O型环用槽自动安装O型环的装置(专利文献1等)。

背景技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-76037号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

但是，以往提出的O型环安装装置其可应用范围极其有限，存在缺乏通用性之类的问题。例如，在专利文献1所记载的装置中，要在工件下方设置马达、缸体等，装置大型，因此如果不是尺寸相对较大的O型环便难以应用此装置。

本发明是鉴于所述背景技术的问题点研究而成，目的在于提供一种能不受O型环的尺寸等制约而大范围地应用的O型环安装装置、用于该O型环安装装置的O型环安装治具、具备该O型环安装装置的多关节型机器人、及使用该O型环安装装置的O型环安装方法。

[解决问题的技术手段]

为了解决所述问题，依据第1特征的本发明是一种O型环安装装置，其特征在于，用来向形成于工件内周面的O型环用槽安装O型环，且具备：O型环安装治具，具有治具外周面，所述治具外周面安装有向所述O型环用槽安装的所述O型环，且在所述治具外周面形成有供所述O型环的一部分引入的O型环引入部；及O型环引入单元，用来将所述O型环的一部分可释放地引入所述O型环引入部内。

根据依据第1特征的本发明，依据第2特征的本发明的特征在于：在所述治具外周面形成有O型环引导面，在利用所述O型环引入单元将所述O型环的一部分引入所述O型环引入部时，所述O型环引导面用来将所述O型环引导至所述治具外周面上的特定位置。

根据依据第2特征的本发明，依据第3特征的本发明的特征在于：所述O型环引导面是由朝向所述特定位置倾斜的倾斜面而形成。

根据依据第1至第3中任一特征的本发明，依据第4特征的本发明的特征在于：在所述治具外周面形成有凸缘状部，所述凸缘状部用来将所述O型环定位于所述治具外周面上的特定位置。

根据依据第1至第4中任一特征的本发明，依据第5特征的本发明的特征在于，所述O型环引入单元具有：O型环把持构件，用来将所述O型环的一部分可释放地把持；及把持构件进退驱动单元，用来将保持着所述O型环的一部分的所述O型环把持构件引入所述O型环引入部内。

根据依据第1至第5中任一特征的本发明，依据第6特征的本发明的特征在于：所述O型环安装治具可更换。

根据依据第1至第6中任一特征的本发明，依据第7特征的本发明的特征在于：在所述治具外周面还具备O型环定位单元，所述O型环定位单元用来将安装有所述O型环的所述O型环安装治具插入至所述工件内周面的内侧，并将所述O型环定位于与所述O型环用槽对应的位置。

根据依据第7特征的本发明，依据第8特征的本发明的特征在于：所述O型环定位单元是由安装有所述O型环安装治具的机械臂构成。

依据第9特征的O型环安装治具的特征在于：作为依据第1至第8特征中任一特征的O型环安装装置的所述O型环安装治具而使用。

依据第10特征的多关节型机器人的特征在于：具备机械臂，所述机械臂安装有依据第8特征的O型环安装装置的所述O型环安装治具。

依据第11特征的本发明是一种O型环安装方法，其特征在于，使用依据第1至第8中任一特征的O型环安装装置向形成有工件内周面的O型环用槽安装O型环，且具备：治具插入步骤，向所述O型环的内侧插入所述O型环安装治具；O型环引入步骤，利用所述O型环引入单元把持所述O型环，将所述O型环的一部分引入所述O型环引入部内，向所述治具外周面安装所述O型环；O型环定位步骤，将所述O型环安装治具插入至所述工件内周面的内侧，将安装于所述治具外周面的所述O型环定位于与所述O型环用槽对应的位置；O型环插入步骤，释放所述O型环引入单元对所述O型环的引入状态，利用所述O型环的弹性恢复力，将所述O型环大体全部插入至所述O型环用槽；及O型环释放步骤，释放所述O型环引入单元对所述O型环的把持状态，将所述O型环全部插入至所述O型环用槽。

根据依据第11特征的本发明，依据第12特征的本发明的特征在于：所述O型环定位步骤是通过安装有所述O型环安装治具的机械臂的动作而进行。

根据依据第12特征的本发明，依据第13特征的本发明的特征在于：在所述O型环释放步骤之后，通过所述机械臂的动作，使所述O型环安装治具的一部分沿着所述工件内周面移动，利用所述O型环安装治具的一部分，朝所述O型环用槽的底部挤压所述O型环。

[发明的效果]

根据本发明，可提供一种能不受O型环的尺寸等制约而大范围地应用的O型环安装装置、用于该O型环安装装置的O型环安装治具、具备该O型环安装装置的多关节型机器人、及使用该O型环安装装置的O型环安装方法。

附图说明

图1是将本发明的一实施方式的O型环安装装置的概略构成与工件一起表示的立体图。

图2是将图1所示的O型环安装装置的概略构成与工件一起表示的另一立体图。

图3是表示将图1所示的O型环安装装置安装于臂前端的多关节型机器人的立体图。

图4是将图1所示的O型环安装装置的O型环安装治具的部分与工件一起放大表示的示意图。

图5是将图1所示的O型环安装装置的O型环引入状态与工件一起概略表示的图，(a)是(b)的a-a线箭视图。

图6是将图1所示的O型环安装装置的O型环插入状态与工件一起概略表示的图，(a)是(b)的a-a线箭视图。

图7是用来说明图1所示的O型环安装装置的O型环安装动作的示意图，(a)是(b)的a-a线箭视图。

图8是用来说明图1所示的O型环安装装置的O型环安装动作的其他示意图，(a)是(b)的a-a线箭视图。

图9是用来说明图1所示的O型环安装装置的O型环安装动作的其他示意图，(a)是(b)的a-a线箭视图。

图10是用来说明图1所示的O型环安装装置的O型环安装动作的其他示意图，(a)是(b)的a-a线箭视图。

图11(a)、(b)是用来说明图1所示的O型环安装装置的O型环安装动作的其他示意图。

图12是用来说明图1所示的O型环安装装置的O型环安装动作的其他示意图，(a)是(b)的a-a线箭视图。

图13是用来说明图1所示的O型环安装装置的O型环安装动作的其他示意图，(a)是(b)的a-a线箭视图。

图14是用来说明图1所示的O型环安装装置的O型环安装动作的其他示意图，(a)是(b)的a-a线箭视图。

图15是表示图1所示的O型环安装装置的O型环安装治具的一变化例的示意图。

图16是表示图1所示的O型环安装装置的O型环安装治具的其他变化例的示意图。

图17是将图1所示的O型环安装装置的O型环安装治具的其他变化例与O型环把持构件一起表示的示意图。

图18是将图1所示的O型环安装装置的O型环安装治具的其他变化例与O型环把持构件一起表示的示意图。

图19是将图1所示的O型环安装装置的O型环安装治具的其他变化例与O型环把持构件一起表示的示意图。

图20是表示图1所示的O型环安装装置的O型环定位单元的一变化例的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图，来说明具备本发明的一实施方式的O型环安装装置的多关节机器人。本实施方式的O型环安装装置用来向形成在环状工件内周面的O型环用槽安装O型环。

如图1及图2所示，本实施方式的O型环安装装置1具备彼此隔开配置的上部板2及下部板3，且两板2、3通过支柱构件4而连接。通过上部板2、下部板3、及它们的支柱构件4，形成在内部形成着收纳空间的框体5。

如图3所示，框体5的上部板2安装在多关节机器人6的臂7的前端。例如，O型环安装装置1的上部板2可以安装在多关节机器人的手腕轴上。

如图4所示，在O型环安装装置1的下部板3的下表面，设有O型环安装治具8，该O型环安装治具8上安装着向形成于工件50的内周面51的O型环用槽52安装的O型环。优选为，O型环安装治具8相对于下部板3的下表面装卸自由地安装。由此，可以将对应于O型环或工件种类(形状、尺寸等)而选择的恰当的O型环安装治具8安装于下部板3的下表面。

如图4所示，O型环53是安装于O型环安装治具8的治具外周面9。在治具外周面9，形成有将O型环53的一部分引入的O型环引入部10。O型环引入部10上下贯通O型环安装治具8。

如图1及图2所示，在下部板3，对应于O型环引入部10而形成有切口11，下部板3的切口11和O型环安装治具8的O型环引入部10成为一体，整体形成一个部。

在O型环安装治具8的治具外周面9，形成有O型环引导面12，在利用O型环引入单元(后述)将O型环53的一部分引入O型环引入部10时，所述O型环引导面12用来将O型环53引导至治具外周面9上的特定位置。O型环引导面12是由朝向所述特定位置倾斜的倾斜面形成。在形成O型环引导面12的倾斜面的下端部，形成有用来将O型环53定位于所述特定位置的凸缘状部13。

根据图4可知，O型环安装治具8的外形尺寸(直径)被设定为略小于工件内周面51的尺寸(直径)。由此，可以将O型环安装治具8插入至工件内周面51的内侧。

如图1、图2、及图5所示，本实施方式的O型环安装装置1还具备O型环引入单元，该O型环引入单元用来将O型环53的一部分可释放地引入O型环引入部10内。具体来说，O型环引入单元具有：一对O型环把持构件14，用来可释放地把持O型环53的一部分；及把持构件进退驱动单元15，用来将O型环把持构件14引入O型环引入部10内。

一对O型环把持构件14分别可沿上下方向移动，通过具有气缸等驱动源的把持构件开闭驱动单元16而沿上下方向被驱动。利用上侧的O型环把持构件14的下端部14a、及形成于下侧的O型环把持构件14的下端部的爪部14b，而把持O型环53。

把持构件进退驱动单元15具有：设于上部板2的气缸等驱动源17；及滑动构件18，利用线性导轨等而可滑动地设于上部板2。把持构件开闭驱动单元16设于滑动构件18。利用设于上部板2的驱动源17来前后驱动滑动构件18，由此，把持构件开闭驱动单元16及一对O型环把持构件14与滑动构件18一体地前后移动。

一对O型环把持构件14的前后移动方向对应于O型环安装治具8上形成的O型环引入部10的延伸方向。利用设于上部板2的驱动源17，使一对O型环把持构件14后退，由此，可以将一对O型环把持构件14引入O型环引入部10内。

本实施方式的O型环安装装置1还具备O型环定位单元，该O型环定位单元用来将在治具外周面9安装着O型环53的O型环安装治具8插入至工件内周面51的内侧，并将O型环53定位于与O型环用槽52对应的位置。本实施方式中，O型环定位单元是由多关节机器人的臂7构成。

即，如图3所示，由上部板2、下部板3、及它们的支柱构件4构成的框体5的上表面是安装于机械臂7的前端。由于在框体5的下表面安装有O型环安装治具8，因此，通过驱动机械臂7，可以将O型环安装治具8定位成工件内周面51内侧的特定位置(X，Y，Z)及姿势(O，A，T)。

图5及图6表示驱动机械臂7而将O型环安装治具8定位成工件内周面51的内侧的特定的位置及姿势的状态。图5表示由一对O型环把持构件14把持的O型环53的一部分已被引入O型环引入部10内部的状态。图6表示从图5所示的引入状态起，维持O型环53的把持状态使一对O型环把持构件14前进而释放引入状态的状态。

如图5及图6所示，以如下方式在工件内周面51的内侧决定O型环安装治具8的位置及姿势，即，在使O型环安装治具8的中心和工件50的中心一致的状态下，使安装于O型环安装治具8的治具外周面9的O型环53，到达与形成于工件内周面51的O型环用槽52的位置对应的位置。

接下来，参照图7至图14来说明安装方法，即，使用所述O型环安装装置1，向形成于工件内周面51的O型环用槽52安装O型环53。

首先，如图7所示，向载置于O型环临时载置台19上的O型环53的内侧，插入O型环安装治具8(治具插入步骤)。O型环临时载置台19是将具有平坦上表面的环状构件的周方向的一部分切去而形成。在治具插入步骤中，以O型环安装治具8的O型环引入部10对应于O型环临时载置台19的切口部分的方式，操作机械臂7。

从图7所示的状态起，如图8所示，驱动把持构件进退驱动单元15，使处于开放状态的一对O型环把持构件14前进，而将一对O型环把持构件14的把持部分引至O型环临时载置台19上的O型环53的位置。

从图8所示的状态起，如图9所示，驱动把持构件开闭驱动单元16，使一对O型环把持构件14从开放状态变成闭锁状态，利用一对O型环把持构件14把持O型环53的一部分。

从图9所示的状态起，如图10所示，驱动把持构件进退驱动单元15，使一对O型环把持构件14后退，将O型环53的一部分引入O型环引入部10内(O型环引入步骤)。由此，向O型环安装治具8的治具外周面9的方向牵引O型环临时载置台19上的O型环53，使其抵接治具外周面9。

由于在治具外周面9形成有O型环引导面12，因此，即便刚抵接治具外周面9的O型环53倾斜，O型环53也会在O型环引导面12上滑动而移动至特定位置(凸缘状部13的位置)为止。

通过O型环引入步骤，向O型环安装治具8的治具外周面9安装O型环53之后，驱动机械臂7，如图11所示，使O型环安装治具8朝工件50正上方移动。

驱动机械臂7，使O型环安装治具8下降，如图12所示，向工件内周面51的内侧插入O型环安装治具8。此时，以O型环53到达与工件内周面51的O型环用槽52对应的位置的方式，操作机械臂7(O型环定位步骤)。

从图12所示的状态起，维持利用一对O型环把持构件14把持O型环53的一部分的状态，如图13所示，驱动把持构件进退驱动单元15，使一对O型环把持构件14前进，释放O型环53的引入状态。于是，利用O型环53的弹性恢复力，向O型环用槽52插入O型环53的大致全体(O型环插入步骤)。

从图13所示的状态起，如图14所示，驱动把持构件开闭驱动单元16，释放一对O型环把持构件14对O型环53的把持状态(O型环释放步骤)。于是，由一对O型环把持构件14把持的O型环53的一部分也利用其弹性恢复力而插入至O型环用槽52。由此，O型环53的全体插入至O型环用槽52。

如以上所述，根据具备本实施方式的O型环安装装置1的多关节型机器人6，将在治具外周面9安装着O型环53的O型环安装治具8插入至工件内周面51的内侧，并以特定动作释放O型环53，通过这样的简单操作，便可将O型环53插入至O型环用槽52。因此，可以不受O型环53的尺寸等制约而大范围地应用O型环安装装置1。

此外，通过将O型环安装治具8设为相对于下部板3而装卸自由，可以根据O型环53或工件50的种类(形状、尺寸等)选择使用恰当的O型环安装治具8。

作为所述实施方式的变化例，也可以构成为：在O型环安装治具8的治具外周面9，省略O型环引导面12，而如图15所示环状设置用来安装O型环53的O型环安装槽20，或者如图16所示只具有凸缘状部13。另外，图15所示的O型环安装治具8的O型环安装槽20也可以形成为与工件50的O型环用槽52相同的槽宽。

作为其他变化例，如图17所示，还可以利用筒状构件21形成O型环安装治具8，并将筒状构件21的周方向的一部分切去，由此形成O型环引入部10。

作为其他变化例，如图18所示，也可以使用一对半圆柱状构件22，使它们的平坦面相对向而形成O型环安装治具8。此例中，由于O型环引入部10还贯通O型环把持构件14的引入方向，因此，驱动把持构件进退驱动单元15而引入O型环把持构件14时，O型环把持构件14可以从O型环引入部10朝图中右侧突出。

因此，本例中，例如在为了处理直径小的O型环而减小O型环安装治具8自身的情况下，引入O型环把持构件14时，也能确切地防止O型环把持构件14与O型环安装治具8干涉。

作为其他变化例，如图19所示，也可以使用一对半圆筒状构件23，使它们的凹面相对向而形成O型环安装治具8。此例中，也和图18所示的例子同样地，由于O型环引入部10还贯通O型环把持构件14的引入方向，因此，驱动把持构件进退驱动单元15而引入O型环把持构件14时，可以防止O型环把持构件14与O型环安装治具8干渉。

作为其他变化例，关于O型环定位单元，还可以代替多关节型机器人的臂7，而如图20所示，设置使工件50相对于固定的O型环安装治具8上下移动的工件驱动单元22，利用工件驱动单元22使工件50上方移动而嵌入O型环安装治具8。

总之，O型环定位单元只要是如下单元即可：通过使O型环安装治具8和工件50相对移动，能够向工件50的工件内周面51的内侧插入O型环安装治具8并进行定位。

此外，作为使用O型环安装装置1的O型环安装方法的一变化例，如图14所示将O型环53安装于工件50的O型环用槽52，之后驱动多关节机器人6，使O型环安装治具8的一部分沿着工件内周面51移动。由此，利用O型环安装治具8的一部分朝O型环用槽52的底部挤压O型环53，从而确切地将O型环53安装至O型环用槽52。

[符号的说明]

1 O型环安装装置

2 上部板

3 下部板

4 支柱构件

5 框体

6 多关节机器人

7 机械臂(O型环定位单元)

8 O型环安装治具

9 治具外周面

10 O型环引入部

11 下部板的切口

12 O型环引导面

13 凸缘状部

14 O型环把持构件(O型环引入单元)

15 把持构件进退驱动单元(O型环引入单元)

16 把持构件开闭驱动单元(O型环引入单元)

17 把持构件进退驱动单元的驱动源

18 滑动构件

19 O型环临时载置台

20 O型环安装槽

21 筒状构件

22 半圆柱状构件

23 半圆筒状构件

50 工件

51 工件内周面

52 O型环用槽

53 O型环

Claims (12)

1.一种O型环安装装置，用来向形成于工件内周面的O型环用槽安装O型环，且具备：

O型环安装治具，具有安装着向所述O型环用槽安装的所述O型环的治具外周面，且在所述治具外周面形成有引入所述O型环的一部分的O型环引入部；及

O型环引入单元，将所述O型环的一部分可释放地引入所述O型环引入部内；

其中所述O型环引入单元具有：O型环把持构件，将所述O型环的一部分可释放地把持；及把持构件进退驱动单元，用来将把持着所述O型环的一部分的所述O型环把持构件引入所述O型环引入部内。

2.根据权利要求1所述的O型环安装装置，其中在所述治具外周面形成有O型环引导面，利用所述O型环引入单元将所述O型环的一部分引入所述O型环引入部时，O型环引导面用来将所述O型环引导至所述治具外周面上的特定位置。

3.根据权利要求2所述的O型环安装装置，其中所述O型环引导面是由朝向所述特定位置倾斜的倾斜面形成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的O型环安装装置，其中在所述治具外周面形成有凸缘状部，所述凸缘状部用来将所述O型环定位于所述治具外周面上的特定位置。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的O型环安装装置，其中所述O型环安装治具构成为可更换。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的O型环安装装置，还具备O型环定位单元，所述O型环定位单元用来将在所述治具外周面安装着所述O型环的所述O型环安装治具，插入至所述工件内周面的内侧，而将所述O型环定位于与所述O型环用槽对应的位置。

7.根据权利要求6所述的O型环安装装置，其中所述O型环定位单元是由安装着所述O型环安装治具的机械臂构成。

8.一种O型环安装治具，作为权利要求1至7中任一项所述的O型环安装装置的所述O型环安装治具而使用。

9.一种多关节型机器人，具备机械臂，所述机械臂安装着权利要求7所述的O型环安装装置的所述O型环安装治具。

10.一种O型环安装方法，使用权利要求1至7中任一项所述的O型环安装装置，向形成于工件内周面的O型环用槽安装O型环，且具备：

治具插入步骤，向所述O型环的内侧插入所述O型环安装治具；

O型环引入步骤，利用所述O型环引入单元把持所述O型环，将所述O型环的一部分引入所述O型环引入部内，而向所述治具外周面安装所述O型环；

O型环定位步骤，将所述O型环安装治具插入至所述工件内周面的内侧，将安装于所述治具外周面的所述O型环定位于与所述O型环用槽对应的位置；

O型环插入步骤，释放所述O型环引入单元对所述O型环的引入状态，利用所述O型环的弹性恢复力，向所述O型环用槽插入所述O型环的一部分；及

O型环释放步骤，释放所述O型环引入单元对所述O型环的把持状态，将所述O型环的全体插入至所述O型环用槽。

11.根据权利要求10所述的O型环安装方法，其中所述O型环定位步骤是通过安装着所述O型环安装治具的机械臂的动作而进行。

12.根据权利要求11所述的O型环安装方法，其中在所述O型环释放步骤之后，通过所述机械臂的动作，使所述O型环安装治具的一部分沿着所述工件内周面移动，利用所述O型环安装治具的一部分朝所述O型环用槽的底部挤压所述O型环。