CN105690320A - 一种球阀密封圈仿形吸附压装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球阀密封圈仿形吸附压装装置，所述装置包括装夹定位工作台和压装工作台；装夹定位工作台上设置有定位机构和夹持机构，定位机构的内侧设置有多个抽真空管，多个抽真空管形成抽真空吸附管路；压装工作台相对装夹定位工作台的一侧设置有对应定位机构的压装机构，压装机构包括压盘组和设置在压盘组底部的多个滚轮组，多个滚轮组所围成的外形与定位机构的外形相同，压装工作台的另一侧设置有直线驱动机构，直线驱动机构的驱动杆贯穿压装工作台后与压盘组连接，在压盘组的侧部设置有用于驱动该压盘组旋转的旋转驱动机构。本发明采用压差吸附和仿形压装，实现了球阀密封圈的高效、自动、精确压装。

Description

一种球阀密封圈仿形吸附压装装置

技术领域

本发明涉及球阀密封圈组装技术领域，尤其涉及一种球阀密封圈仿形吸附压装装置。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，球阀的生产工艺及产品结构的不断改进，已迅速发展成为一种主要的阀类。在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。

球阀是通过密封圈来实现良好的密封特性的，现有技术中，通常通过压入的方式将密封圈加入到球阀中，但是这种压入机制却存在诸多缺陷，例如：(1)、压装时如果密封圈内裹入气体，则压装配合面易卷气，贴合不牢，压装容易脱落，同时因卷气而导致密封圈变形，易出现密封不严，在常规生产中，通常采用打孔排气的方法，但是费时费力；(2)、压装过程中会因接触面不均匀而导致密封圈变形，以致于压力不均衡，密封圈未能精确定位。

发明内容

一、要解决的技术问题

本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，特提供一种球阀密封圈仿形吸附压装装置，以克服现有技术中密封圈压装过程中存在密封圈易脱落、易卷气、定位不精确以及与压装力的接触不均匀等缺陷。

二、技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种球阀密封圈仿形吸附压装装置，所述装置包括装夹定位工作台和固定连接在所述装夹定位工作台上方的压装工作台；所述装夹定位工作台上设置有定位机构和用于夹持所述定位机构的夹持机构，所述定位机构的内侧设置有多个抽真空管，多个所述抽真空管形成抽真空吸附管路；所述压装工作台相对所述装夹定位工作台的一侧设置有对应所述定位机构的压装机构，所述压装机构包括压盘组和设置在所述压盘组底部的多个滚轮组，多个滚轮组所围成的外形与所述定位机构的外形相同，所述压装工作台的另一侧设置有直线驱动机构，所述直线驱动机构的驱动杆贯穿所述压装工作台后与所述压盘组连接，在所述压盘组的侧部设置有用于驱动该压盘组旋转的旋转驱动机构。

在上述的球阀密封圈仿形吸附压装装置中，所述压盘组包括上压盘和下压盘，所述旋转驱动机构包括相互啮合的齿轮和齿条以及气缸，所述齿轮连接在所述上压盘和下压盘之间，所述气缸设置在所述上压盘上并与所述齿条传动连接。

在上述的球阀密封圈仿形吸附压装装置中，所述气缸与所述齿条相互平行设置，所述气缸的驱动杆通过连接件与所述齿条固定连接。

在上述的球阀密封圈仿形吸附压装装置中，所述滚轮组有四个并形成四点压装组，其环形均布在所述下压盘的底部。

在上述的球阀密封圈仿形吸附压装装置中，所述抽真空管有四个，其与所述滚轮组相对设置。

在上述的球阀密封圈仿形吸附压装装置中，所述夹持机构包括相对设置的固定夹持块和活动夹持块以及驱动轴，所述固定夹持块与所述活动夹持块分别位于所述驱动轴的两端。

在上述的球阀密封圈仿形吸附压装装置中，所述固定夹持块与所述活动夹持块均为V型块。

三、本发明的有益效果

与现有技术相比，本发明的一种球阀密封圈仿形吸附压装装置具体具有以下优点：

1、压差吸附。采用真空吸附方法，在易出现气泡的位置插入抽气管道，压装后通过反抽气体的方式排除气体并抽真空，这样在压装配合面之间产生一种负压，故结合面贴合牢靠、不易脱落；

2、仿形压装。压装滚轮外轮廓形状等同于密封圈截面形状，这种线接触使得当滚轮接触密封圈后接触线为密封圈截面形状，进而压装滚轮与密封圈接触面为截面全接触，变形均匀；

3、四滚轮同时压装，每点只需要转动95度左右即可完成一周的压装与整形，生产效率提高近4倍。

附图说明

图1为本发明实施例的球阀密封圈仿形吸附压装装置的结构示意图；

图2为图1中定位机构和夹持机构的结构示意图；

图3为图1中压装机构和旋转驱动机构的结构示意图；

其中，100为装夹定位工作台，200为压装工作台，1为定位机构，11为抽真空管，2为夹持机构，21为固定夹持块，22为活动夹持块，23为驱动轴，3为压装机构，31为压盘组，311为上压盘，312为下压盘，32为滚轮组，4为直线驱动机构，5为旋转驱动机构，51为齿轮，52为齿条，53为气缸，54为连接件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

本发明实施例中的球阀密封圈仿形吸附压装装置的结构如图1所示，包括装夹定位工作台100和压装工作台200，压装工作台200固定连接在装夹定位工作台100的上方。

具体而言，如图1和图2所示，装夹定位工作台100上设置有定位机构1和用于夹持定位机构1的夹持机构2。其中，定位机构1用于装载待加工的工件，即套有密封圈的球阀，压装时如果裹入气体，则压装配合面易卷气，贴合不牢，压装容易脱落，同时因卷气而导致密封圈变形，易出现密封不严。本实施例采用真空吸附方法，即在定位机构1的内侧设置有多个抽真空管11，多个抽真空管11形成抽真空吸附管路。这种在易出现气泡的位置插入抽气管道，压装后通过反抽气体的方式，排除气体并抽真空，在压装配合面之间产生一种负压(小于大气压)，故密封圈的结合面贴合牢靠、不易脱落。夹持机构2包括相对设置的固定夹持块21和活动夹持块22以及驱动轴23，固定夹持块21与活动夹持块22分别位于驱动轴23的两端，驱动轴23驱动活动夹持块22将定位机构1推向固定夹持块21，将定位机构1夹紧。本实施例中，固定夹持块21与活动夹持块22均为V型块，定位机构1为一圆盘状卡盘，固定夹持块21和活动夹持块22分布在定位机构1直径方向的两端。

如图1和图3所示，压装工作台200相对装夹定位工作台100的一侧设置有对应定位机构1的压装机构3，压装机构3用于将密封圈压入球阀，该压装机构3包括压盘组31和设置在压盘组31底部的多个滚轮组32，压盘组31包括上压盘311和下压盘312，多个滚轮组32所围成的外形与定位机构1的外形相同形成仿形压装。这里仿形压装即压装滚轮组外轮廓形状等同于密封圈截面形状，滚轮组为线接触且滚动向前，当滚轮组接触密封圈后，接触线为密封圈截面形状。这样压装滚轮组与密封圈接触面为截面全接触，变形均匀，既能有效保护产品，又避免因接触面不均匀而产生产品变形以致于压力不均衡导致贴合面密封不牢的问题。压装工作台200的另一侧设置有直线驱动机构4，直线驱动机构4的驱动杆贯穿压装工作台200后与压盘组31连接，在压盘组31的侧部设置有用于驱动该压盘组31旋转的旋转驱动机构5。通过直线驱动机4和旋转驱动机构5来实现滚轮组32的下移和旋转，以完成密封圈的压装。其中，直线驱动机构4可以但不仅限于直线电机或直线气缸，旋转驱动机构5包括相互啮合的齿轮51和齿条52以及气缸53，齿轮51连接在上压盘311和下压盘312之间，气缸53设置在上压盘311上并与齿条52传动连接，具体地，气缸53与齿条52相互平行设置，气缸53的驱动杆通过连接件54与齿条52固定连接，气缸53的驱动杆推动齿条52移动，进而由齿条52带动齿轮51旋转，实现位于下压盘312上的滚轮组32旋转。

在本发明的优选实施例中，将滚轮组32设置为四个并形成四点压装组，四个滚轮组32环形均布在下压盘312的底部。对应地，抽真空管11也设置为四个，其与滚轮组32相对设置。四点滚轮组同步压装具有诸多优点，例如：(1)四点同时压装，每点只需要转动95°左右即可完成一周的压装与整形，生产效率提高近4倍；(2)四个滚轮组定位，定位与滚压复合，结构可靠，操作方便；(3)四点定位，定位准确，防止局部变形而导致的产品最后压装位置变形、安装不到位问题；(4)4点同时进行，旋转角度只需＞90°即可，装置尺寸减小，精简传统机构，提高压装精度；(5)四点同步变形，形成4处真空腔吸附，压装结果可靠。

使用时，先将待压装的工件放入定位机构1内；接着启动夹持机构2，利用固定夹持块21与活动夹持块22对定位机构1进行夹持定位；接着启动直线驱动机构4，驱动压装机构3下行，通过多个滚轮组32进行滚轮校位；接着启动旋转驱动机构5，驱动多个滚轮组32同时旋转完成密封圈的压装，具体来说，启动气缸53，气缸53的驱动杆推动齿条52移动，进而由齿条52带动齿轮51旋转，实现位于下压盘312上的滚轮组32旋转气缸，本步骤中每个滚轮组32的旋转角度大于90度，优选为95度；最后启动由多个抽真空管11形成的抽真空吸附管路，抽真空吸附密封圈。

总之，通过上述流程，即放置零件→夹持机构移入工作位→压装机构下行四轮校位→旋转压装→抽取抽真空管路→压装机构回程复位→夹持机构移出压装成品→取走零件→进入下一循环。以上过程采用PLC自动控制，全自动操作，生产效率较手工提高近5倍，质量稳定可靠，且避免手工装配时对产品的破损，密封度大大提高。

另外，塑料球阀属于一种多规格小批量产品，目前通常有65、90、110、160、200、250、300等规格，故密封圈也同样由以上规格。为避免不同规格压装时更换治具的繁琐，本发明具有不同规格尺寸自适应调整的功能。这里的调整主要是针对压装滚轮组的位置。具体为，当产品放置到工作台上后，夹持机构带动零件进行夹紧，此时系统会根据夹紧气缸的行程自动判别该产品的规格，并启动调位气缸，带动滚轮组沿径向移动至产品规格对应的压装位置并自动位置锁紧。该动作由系统自动判别，由气缸带动执行，简单方便。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种球阀密封圈仿形吸附压装装置，其特征在于，所述装置包括装夹定位工作台(100)和固定连接在所述装夹定位工作台(100)上方的压装工作台(200)；

所述装夹定位工作台(100)上设置有定位机构(1)和用于夹持所述定位机构(1)的夹持机构(2)，所述定位机构(1)的内侧设置有多个抽真空管(11)，多个所述抽真空管(11)形成抽真空吸附管路；

所述压装工作台(200)相对所述装夹定位工作台(100)的一侧设置有对应所述定位机构(1)的压装机构(3)，所述压装机构(3)包括压盘组(31)和设置在所述压盘组(31)底部的多个滚轮组(32)，多个滚轮组(32)所围成的外形与所述定位机构(1)的外形相同形成仿形压装，所述压装工作台(200)的另一侧设置有直线驱动机构(4)，所述直线驱动机构(4)的驱动杆贯穿所述压装工作台(200)后与所述压盘组(31)连接，在所述压盘组(31)的侧部设置有用于驱动该压盘组(31)旋转的旋转驱动机构(5)。

2.根据权利要求1所述的球阀密封圈仿形吸附压装装置，其特征在于，所述压盘组(31)包括上压盘(311)和下压盘(312)，所述旋转驱动机构(5)包括相互啮合的齿轮(51)和齿条(52)以及气缸(53)，所述齿轮(51)连接在所述上压盘(311)和下压盘(312)之间，所述气缸(53)设置在所述上压盘(311)上并与所述齿条(52)传动连接。

3.根据权利要求2所述的球阀密封圈仿形吸附压装装置，其特征在于，所述气缸(53)与所述齿条(52)相互平行设置，所述气缸(53)的驱动杆通过连接件(54)与所述齿条(52)固定连接。

4.根据权利要求2所述的球阀密封圈仿形吸附压装装置，其特征在于，所述滚轮组(32)有四个并形成四点压装组，其环形均布在所述下压盘(312)的底部。

5.根据权利要求4所述的球阀密封圈仿形吸附压装装置，其特征在于，所述抽真空管(11)有四个，其与所述滚轮组(32)相对设置。

6.根据权利要求1或2所述的球阀密封圈仿形吸附压装装置，其特征在于，所述夹持机构(2)包括相对设置的固定夹持块(21)和活动夹持块(22)以及驱动轴(23)，所述固定夹持块(21)与所述活动夹持块(22)分别位于所述驱动轴(23)的两端。

7.根据权利要求6所述的球阀密封圈仿形吸附压装装置，其特征在于，所述固定夹持块(21)与所述活动夹持块(22)均为V型块。