CN106002201A - O圈自动装配机及其o圈装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化设备领域，具体而言，涉及一种O圈自动装配机及其O圈装配方法；一种O圈自动装配机，包括机架、安装在所述机架内的分度盘以及安装在所述分度盘四周、使滚轮自动上料的滚轮上料机构、使O圈自动上料的多个O圈上料机构、将O圈压入滚轮的多个压装机构、旋转滚轮的翻转机构；所述分度盘周缘设有若干个工位，所述工位对应设有对滚轮定位的定位夹具。本发明设计精巧，操作便捷，可全自动实现多个O圈的装配，生产效率和产品质量均优于现有技术；可根据需求更改部分组件即可实现组装不同尺寸大小的O圈和滚轮，具有较广泛的适用面，能大大减少企业的生产成本，提高企业竞争力。

Description

O圈自动装配机及其O圈装配方法

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，具体而言，涉及一种O圈自动装配机及其O圈装配方法。

背景技术

O圈即O型密封圈，是机械精密件中必不可少的部件。传统的O圈装配由于被装配的滚轮小、光滑，容易掉落，而且为了保证合模线不扭曲，需操作人员手工操作完成。由于工人操作熟练度不同，在装配时可能会导致O型圈损伤，需要拆下再次装配，费时费力，而且O圈装配数量多，操作人员易疲劳，影响生产效率。目前，市场上虽然出现了一些半自动或全自动的O圈装配机械，但普遍工作效率较低，无法装配多个O圈，适用面较窄，另外，机械的自动化程度不够，难以满足竞争越来越激烈的市场需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种O圈自动装配机及其O圈装配方法，采用全自动控制，不需要人工操作即能实现多个O圈的装配，可根据需求更改部分组件即可实现组装不同尺寸大小的O圈，且具有效率高，适用面广，良品率高等优点。

本发明采用的技术方案是：提供一种O圈自动装配机，用于在单个滚轮上安装多个O圈，包括机架、安装在所述机架内的分度盘以及安装在所述分度盘四周、使滚轮自动上料的滚轮上料机构、使O圈自动上料的多个O圈上料机构、将O圈压入滚轮的多个压装机构、旋转滚轮的翻转机构；所述分度盘周缘设有若干个工位，所述工位对应设有对滚轮定位的定位夹具，通过所述分度盘的旋转使所述滚轮上料机构、多个所述O圈上料机构、多个所述压装机构和所述翻转机构对所述定位夹具上的滚轮进行操作。

本发明所述的O圈自动装配机，所述滚轮上料机构包括用于滚轮上料的第一振动盘、连接于所述第一振动盘使多个滚轮有序上料的滚轮滑道、对单个滚轮进行预定位的预定位块、用于分离所述预定位块上的滚轮和所述滚轮滑道上的滚轮的分料棒、用于夹取所述预定位块上的滚轮的第一夹紧手指、控制所述第一夹紧手指动作和移动的第一气缸装置。

本发明所述的O圈自动装配机，所述滚轮上料机构还包括控制所述分料棒动作的分料气缸、感应所述预定位块上是否存在滚轮的第三传感器；所述第一气缸装置包括控制所述第一夹紧手指夹紧动作的第一中心气缸、控制所述第一夹紧手指上下移动的第一下压气缸、控制所述第一夹紧手指前后移动的第一伸出气缸，所述第一伸出气缸通过所述第一下压气缸与所述第一中心气缸相连。

本发明所述的O圈自动装配机，所述O圈上料机构包括用于O圈上料的第二振动盘、连接所述第二振动盘的O圈滑槽、将单个O圈从所述O圈滑槽上分离的分离棒、用于夹取所述分离棒上的O圈的第二夹紧手指、控制所述第二夹紧手指动作和移动的第二气缸装置。

本发明所述的O圈自动装配机，所述O圈上料机构还包括用于感应O圈是否在指定位置的第一传感器、控制所述分离棒移动的分离气缸、分离所述分离棒上的O圈和所述O圈滑槽上的O圈的分料气缸；所述分离棒安装在所述O圈滑槽远离所述第二振动盘的一端下方；所述O圈滑槽的宽度和高度略大于O圈的直径和高度，与所述分离棒对应的一端设有上下连通、供所述分离棒从中穿过的通孔，另一端上方设有防止O圈堆叠的盖板；所述第二气缸装置包括控制所述第二夹紧手指夹紧动作的第二中心气缸、控制所述第二夹紧手指上下移动的第二下压气缸、控制所述第二夹紧手指前后移动的第二伸出气缸，所述第二伸出气缸通过所述第二下压气缸与所述第二中心气缸相连。

本发明所述的O圈自动装配机，所述压装机构包括用于放置O圈并在压装时对O圈进行压装导向的导向杆、对放置于所述导向杆上的O圈进行压装的压装套、用于夹取所述导向杆的第三夹紧手指、控制所述压装套移动的压装气缸和控制所述第三夹紧手指动作和移动的第三气缸装置，其中，所述导向杆上端部为锥形结构，下端部设有与滚轮端部相契合的接合部，所述接合部的外壳完全覆盖滚轮端部至滚轮槽边缘的部分，外壳的直径位于O圈内径和外径之间；所述压装套下端为可套接于所述导向杆上的凹腔，所述凹腔内径位于所述外壳直径和O圈外径之间；所述第三气缸装置包括控制所述第三夹紧手指夹紧动作的第三中心气缸、控制所述第三夹紧手指上下移动的第三上顶气缸、控制所述第三夹紧手指前后移动的第三伸出气缸，所述第三伸出气缸通过所述第三上顶气缸与所述第三中心气缸相连。

本发明所述的O圈自动装配机，所述翻转机构包括用于夹取滚轮的第五夹紧手指、控制所述第五夹紧手指夹紧动作的第五中心气缸、控制所述第五夹紧手指旋转的旋转气缸和控制所述第五夹紧手指上下移动的第五下压气缸，所述第五下压气缸通过所述旋转气缸与所述第五中心气缸相连。

本发明所述的O圈自动装配机，所述定位夹具包括底座、竖立于所述底座上的气缸固定板、固定于所述气缸固定板上的第六中心气缸、设立在所述底座上、用于对滚轮进行初步定位的辅助定位柱以及由所述第六中心气缸控制、用于对所述辅助定位柱上滚轮进行定位夹紧的第六夹紧手指，以及感应所述辅助定位柱上是否存在滚轮的第二传感器。

本发明所述的O圈自动装配机，还包括对已完成装配的滚轮下料的下料机构，所述下料机构包括用于夹取滚轮的第四夹紧手指、控制所述第四夹紧手指夹紧动作的第四中心气缸、控制所述第四夹紧手指上下移动的第四下压气缸、控制所述第四夹紧手指前后移动的第四伸出气缸、控制所述第四夹紧手指左右移动的第六伸出气缸以及下料滑道，所述第四伸出气缸通过所述第六伸出气缸、所述第四下压气缸与所述第四中心气缸相连。

本发明还提供了一种使用上述O圈自动装配机的O圈装配方法，包括以下步骤：

S1提供一种O圈自动装配机：包括两组相同的O圈上料机构和压装机构以及一个翻转机构，翻转机构设于两组的O圈上料机构和压装机构之间；分度盘周缘依圆周等分分布有五个工位，五个工位旁依次对应设有滚轮上料机构、第一组O圈上料机构和压装机构、翻转机构、第二组O圈上料机构和压装机构、下料机构；

S2滚轮上料：通过滚轮上料机构中的第一振动盘对滚轮进行上料，滚轮从第一振动盘出来后进入滚轮滑道，通过滚轮滑道后依次进入预定位块；当第三传感器感应到滚轮落入预定位块后，分料气缸下压带动分料棒向下压住滚轮滑道上的第一个滚轮，使预定位块上的滚轮和滚轮滑道上的滚轮分离，同时，第一下压气缸下压带动第一夹紧手指移动到滚轮两侧，第一中心气缸向中心运动带动第一夹紧手指夹紧滚轮，第一下压气缸上升，第一伸出气缸伸出带动第一夹紧手指前移至对应工位上方，第一下压气缸下压，使滚轮套入定位夹具中的辅助定位柱上，第一中心气缸向两侧运动带动第一夹紧手指松放滚轮，之后第一下压气缸、第一伸出气缸复位；当定位夹具上的第二传感器感应到辅助定位柱上存在滚轮，第六中心气缸向中心运动带动第六夹紧手指夹紧滚轮，分度盘转动一定角度使当前定位夹具上的滚轮移动到下一个工位；

S3第一次O圈上料和压装：第一组O圈上料机构和压装机构中的第三伸出气缸伸出带动第三夹持手指前移至对应工位上方，第三上顶气缸下移带动第三夹持手指上的导向杆移动到定位夹具中的滚轮上方，第三中心气缸向两侧运动带动第三夹紧手指松放导向杆，使导向杆与滚轮连接，之后第三上顶气缸、第三伸出气缸复位；同时，第一组O圈上料机构和压装机构中的第二振动盘对O圈进行上料，O圈从第二振动盘出来后进入O圈滑槽；当O圈滑槽内的第一个O圈到达指定位置被第一传感器感应到后，分离气缸上升带动分离棒向上移动并将第一个O圈顶挂在分离棒上，分料气缸上顶使分离棒上的O圈和O圈滑槽上的O圈的实现分料；第二下压气缸下压带动第二夹紧手指移动到分离棒上的O圈两侧，第二中心气缸向中心运动带动第二夹紧手指夹取O圈，使O圈进入容纳槽，第二下压气缸复位使O圈脱离分离棒，第二伸出气缸伸出带动前移至对应工位上方；当导向杆装定后，第二下压气缸下压带动第二夹持手指移动至导向杆上方，第二中心气缸向两侧运动带动第二夹紧手指松放O圈，使O圈套于导向杆上，压装气缸向下运动带动压装套将O圈沿着导向杆压到滚轮槽中；之后压装气缸复位，通过第三上顶气缸和第三伸出气缸的移动使第三夹持手指移至导向杆两侧，第三中心气缸向中心运动带动第三夹紧手指夹紧导向杆，第三上顶气缸和第三伸出气缸复位，分度盘转动一定角度使当前定位夹具上的滚轮移动到下一个工位；

S4滚轮翻转：定位夹具中的第六中心气缸向两侧运动带动第六夹紧手指松放滚轮，翻转机构中的第五下压气缸下压带动第五夹紧手指移动至当前工位上的滚轮两侧，第五中心气缸向中心运动带动第五夹紧手指夹紧滚轮，第五下压气缸复位，旋转气缸旋转180度同时带动第五夹紧手指上的滚轮旋转180度，第五下压气缸下压，使滚轮套入定位夹具中的辅助定位柱上，第五中心气缸向两侧运动带动第五夹紧手指松放滚轮，之后第五下压气缸复位；当定位夹具上的第二传感器感应到辅助定位柱上存在滚轮，第六中心气缸向中心运动带动第六夹紧手指夹紧滚轮，分度盘转动一定角度使当前定位夹具上的滚轮移动到下一个工位；

S5第二次O圈上料和压装：第二组O圈上料机构和压装机构运行，操作步骤与S3相同；

S6下料：第六伸出气缸伸出、第四下压气缸下压使第四夹紧手指移动至滚轮两侧，第四中心气缸向中心运动带动第四夹紧手指夹紧滚轮，之后第六伸出气缸伸出、第四下压气缸复位，第四伸出气缸伸出使第四夹紧手指移动至下料滑道上方，第四中心气缸向两侧运动带动第四夹紧手指松放滚轮，使滚轮落入下料滑道。

本发明提供的O圈自动装配机及其O圈装配方法，设计精巧，操作便捷，可全自动实现多个O圈的装配，生产效率和产品质量均优于现有技术；可根据需求更改部分组件即可实现组装不同尺寸大小的O圈和滚轮，具有较广泛的通用性，能大大减少了企业的生产成本，提高企业竞争力。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中定位夹具的结构示意图；

图3为本发明实施例中滚轮上料机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中O圈上料机构的结构示意图；

图5为本发明实施例中第二夹紧手指的结构示意图；

图6为本发明实施例中压装机构某一视角的结构示意图；

图7为本发明实施例中压装机构另一视角的结构示意图；

图8为本发明实施例压装过程中某一时刻的导向杆和压装套的结构示意图；

图9为本发明实施例压装过程中另一时刻的导向杆和压装套的结构示意图；

图10为本发明实施例中翻转机构的结构示意图；

图11为本发明实施例中下料机构的结构示意图；

图12为本发明实施例机架外部的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的O圈自动装配机，包括机架1、分度盘2、滚轮上料机构3、O圈上料机构4、压装机构5、下料机构6、翻转机构7、外挂接料箱8、定位夹具21，分度盘2安装在机架1内，滚轮上料机构3、O圈上料机构4、压装机构5、下料机构6、翻转机构7安装在分度盘2四周，外挂接料箱8安装在机架1外部并与下料机构6相连，分度盘2周缘设有五个工位，工位上固定有对滚轮定位的定位夹具21，通过分度盘2的旋转使定位夹具21上的滚轮经过而且可由滚轮上料机构3、O圈上料机构4、压装机构5和翻转机构7对其进行操作。本实施例中的O圈自动装配机用于给单个滚轮两端分别安装一个O圈，包括两组相同的O圈上料机构4和压装机构5、一个翻转机构7，翻转机构7设于两组相邻的O圈上料机构4和压装机构5之间；五个工位依分度盘2周缘圆周等分分布，初始状态下的五个工位旁依次对应为滚轮上料机构3、第一组O圈上料机构4和压装机构5、翻转机构7、第二组O圈上料机构4和压装机构5、检测机构、下料机构6。在实际操作中，本发明可根据需要安装的O圈数量来设定工位、O圈上料机构4、压装机构5和翻转机构7的数量，例如，若是在滚轮两端分别安装两个O圈，则需要在分度盘上设置七个工位，同时在上述装配机的翻转机构7前后工位各增加一组O圈上料机构4和压装机构5，使滚轮在翻转之前装两个O圈，翻转之后装两个O圈，从而实现在滚轮两端分别安装两个O圈；安装其他个数O圈的情况以此类推。

图2示出了本发明实施例中定位夹具的结构示意图，如图2所示，本实施例中的定位夹具21包括底座211、气缸固定板212、第六中心气缸213、辅助定位柱、第二传感器以及由第六中心气缸213控制、第六夹紧手指214。其中，底座211选用坚固的钢材制造，通过螺栓固定于分度盘2周缘；气缸固定板212竖立固定在底座211上，第六中心气缸213通过螺栓固定安装在气缸固定板212上；辅助定位柱安装在底座211上靠近分度盘2外沿的一侧，直径略小于滚轮内径，用于对放置的滚轮进行初步定位；第六夹紧手指214用于对滚轮进行定位夹紧，包括两个相互对称的第六左手指和第六右手指，其一端连接第六中心气缸213，另一端位于与辅助定位柱相对应的左右两侧，用于夹紧滚轮的第六左手指和第六右手指部分设有与滚轮对应的半圆形缺口；第二传感器用于检测辅助定位柱上是否存在滚轮，当感应到辅助定位柱上已放入滚轮，第六中心气缸213随即驱动第六夹紧手指214对滚轮进行夹紧动作。

图3示出了本发明实施例中滚轮上料机构的结构示意图，如图3所示，滚轮上料机构3包括第一振动盘31、滚轮滑道35、预定位块32、分料棒36、分料气缸37、第三传感器38、第一夹紧手指33、第一气缸装置34。滚轮通过第一振动盘31的振动从料斗中送出，第一振动盘31的出料端与滚轮滑道35相连，滚轮滑道35的宽度与滚轮直径相当，使滚轮通孔朝上在滚轮滑道35中成单排有序向前滑动，滚轮滑道35出料端与预定位块32相连，预定位块32上表面设有略大于滚轮外径的第一凹槽，第一凹槽深度小于滚轮高度，滚轮从滚轮滑道35滑出后部分落入第一凹槽中；分料棒36设于滚轮滑道35附近，一端连接控制分料棒36上下运动的分料气缸37，另一端下表面设有直径小于滚轮通孔直径的凸块，凸块位置起始位置对应设在滚轮滑道35上第一个滚轮的上方，通过分料气缸37下压带动分料棒36向下移动使凸块压置在滚轮滑道35上第一个滚轮的通孔中，从而实现预定位块32上的滚轮和滚轮滑道35上的滚轮进行分料，方便后续操作的进行；第三传感器38设于预定位块32上，用于感应预定位块32上是否存在滚轮；第一夹紧手指33与第一气缸装置34相连且设置于预定位块32上方，第一夹紧手指33包括方向朝下、下端设有第一夹取槽的第一左手指和第二右手指，第一夹取槽与滚轮外形相对应；当第三传感器38感应到预定位块32上存在滚轮，第一气缸装置34随即控制第一夹紧手指33移动至预定位块32上的滚轮两侧，第一左手指和第二右手指随即将未落入第一凹槽中的滚轮部分通过夹取槽夹紧，再通过第一气缸装置34控制第一夹紧手指33将滚轮放置在对应工位的定位夹具21中。进一步的，第一气缸装置34包括控制第一夹紧手指33夹紧动作的第一中心气缸341、控制第一夹紧手指33上下移动的第一下压气缸342、控制第一夹紧手指33前后移动的第一伸出气缸343，第一伸出气缸343通过第一下压气缸342与第一中心气缸341相连，第一夹紧手指33连接于第一中心气缸341。

图4示出了本发明实施例中O圈上料机构的结构示意图，如图4所示，O圈上料机构4包括第二振动盘41、O圈滑槽45、分离棒42、第二夹紧手指43、第二气缸装置44、第一传感器46、分离气缸47、分料气缸48，O圈通过第二振动盘41的振动从料斗中送出，第二振动盘41的出料端与O圈滑槽45相连；O圈滑槽45的宽度和高度略大于O圈的直径和高度，分离棒42安装在O圈滑槽45远离第二振动盘的一端下方，O圈滑槽45与分离棒42对应的一端设有上下连通的通孔，通孔的长度和宽度位于O圈内径与外径之间，使O圈能支撑于通孔之上；分离棒42为锥形圆柱体结构，锥形上端直径小于O圈内径，下端直径大于O圈内径，但不超过通孔的宽度或长度，从而使分离棒42能从通孔中穿过，此外，O圈滑槽45的另一端上方固定有防止O圈堆叠的盖板451，保证了O圈的有序排列和滑动顺畅；分离气缸47与分离棒42相连，设置于O圈滑槽45下方，用于控制分离棒42的上下移动；分料气缸48设置于O圈滑槽45下方，一端固定于O圈滑槽45上，用于分离分离棒42上的O圈和O圈滑槽45上的O圈；第一传感器46安装在O圈滑槽45与分离棒42对应的一端上，用于检测O圈是否到达通孔位置处；第二夹紧手指43与第二气缸装置44相连，设置在O圈滑槽45通孔上方处，用于夹取分离棒42上的O圈，如图5所示，第二夹紧手指43包括两个方向向下、下端设有容纳槽431的第二左手指和第二右手指。当第一传感器46检测到O圈到达O圈滑槽45上通孔处，分离气缸47随即驱动分离棒42向上移动，将位于通孔处的O圈顶起置于分离棒42上，同时分料气缸上顶使O圈滑槽45向上翘起从而实现分离棒42上的O圈和O圈滑槽45上的O圈的分料，第二气缸装置44控制第二夹紧手指43将分离棒42上的O圈夹于容纳槽431中，并移动至对应工位的上方。具体的，第二气缸装置44包括控制第二夹紧手指43夹紧动作的第二中心气缸441、控制第二夹紧手指43上下移动的第二下压气缸442、控制第二夹紧手指43前后移动的第二伸出气缸443，第二伸出气缸443通过第二下压气缸442与第二中心气缸441相连。

图6、图7示出了压装机构的结构示意图，如图6、图7所示，压装机构5包括导向杆51、压装套52、第三夹紧手指53、压装气缸55和第三气缸装置54；导向杆51用于放置O圈并在压装时对O圈进行压装导向，上端部为锥形结构，直径从小于O圈内径到大于O圈内径、小于O圈外径，用于放置O圈，下端部设有与滚轮端部相契合的接合部，接合部的外壳完全覆盖滚轮端部至滚轮槽边缘的部分，外壳为圆柱形结构，外壳的直径位于O圈内径和外径之间，通过接合部一方面可将导向杆51稳固的放置在滚轮上，另一方面提供了一个供O圈直接导向滚轮槽的支撑面；压装套52设置在对应工位上定位夹具21上方，用于对放置于导向杆51上的O圈进行压装，压装套52整体为空心圆柱体结构，上端设有通气孔，下端开口形成为一凹腔，压装时凹腔套接于导向杆51上且内径位于外壳直径和O圈外径之间；压装气缸55与压装套52相连，用于控制压装套52的移动；第三夹紧手指53与第三气缸装置连接，用于夹取导向杆51，包括与导向杆51接合部外壳形状相对应的第三左手指和第三右手指；第三气缸装置54用于控制第三夹紧手指53动作和移动，设置在对应工位旁。导向杆51初始状态被夹于第三夹紧手指53中，通过第三气缸装置54送至对应工位上的滚轮上，位于对应工位上方的O圈送料机构将O圈放于导向杆51上，压装气缸55控制压装套52下压，如图8、图9所示，由于压装套52凹槽内径内径位于外壳直径和O圈外径之间，从而能将O圈从导向杆51上直接推至滚轮槽中，实现O圈在滚轮上的装配。更具体的，第三气缸装置54包括控制第三夹紧手指53夹紧动作的第三中心气缸541、控制第三夹紧手指53上下移动的第三上顶气缸542、控制第三夹紧手指53前后移动的第三伸出气缸543，第三伸出气缸543通过第三上顶气缸542与第三中心气缸541相连。

图10示出了本发明实施例中翻转机构的结构示意图，如图10所示，翻转机构7包括用于夹取滚轮的第五夹紧手指71、控制第五夹紧手指71夹紧动作的第五中心气缸721、控制第五夹紧手指71旋转的旋转气缸722和控制第五夹紧手指71上下移动的第五下压气缸723，第五下压气缸723通过旋转气缸722与第五中心气缸721相连。通过第五中心气缸721/旋转气缸722/第五下压气缸723控制第五夹紧手指71夹紧对应工位上的滚轮，再通过旋转气缸722控制第五夹紧手指71旋转带动滚轮旋转，从而实现滚轮的翻转。

图11示出了本发明实施例中下料机构的结构示意图，如图11所示，下料机构6包括用于夹取滚轮的第四夹紧手指61、控制第四夹紧手指61夹紧动作的第四中心气缸621、控制第四夹紧手指61上下移动的第四下压气缸622、控制第四夹紧手指61前后移动的第四伸出气缸623、控制第四夹紧手指61左右移动的第六伸出气缸624以及下料滑道63，第四伸出气缸623通过第六伸出气缸624、第四下压气缸622与第四中心气缸621相连。通过第四中心气缸621、第四下压气缸622、第四伸出气缸623、六伸出气缸624控制第四夹紧手指61将对应工位上滚轮夹取放入下料滑道63，实现滚轮的下料。

图12示出了本发明实施例机架外部的结构示意图，如图12所示，机架1外部与下料滑道63出口处对接有的外挂接料箱8，外挂接料箱8包括采用4040型材拼接的框架81和安装在框架81上、用于储存滚轮的料盒82。机架1上还设有用于设置和显示机器参数的显示器83、用于展示机器运行状况的三色指示灯84以及电箱柜85，机架1上层封板采用透明PVC材质，下层封板采用铝板。

本发明实施例不仅可以提高生产效率，提高产品质量，还具有较广泛的通用性，本实施例中所提到的第一夹紧手指33、第二夹紧手指43、第三夹紧手指53、第四夹紧手指61、第五夹紧手指71、第六夹紧手指214以及预定位块32、O圈滑槽45、导向杆51、压装套52等都可根据滚轮和O圈的形状大小而更换，从而在整机大部分零件不动的情况下，只需更换部分小零件即可生产另外一种产品，能大大减少了企业的生产成本，提高企业竞争力。

本发明还提供了一种使用上述O圈自动装配机的O圈装配方法，包括以下步骤：

S1提供一种O圈自动装配机：包括两组相同的O圈上料机构和压装机构以及一个翻转机构，翻转机构设于两组的O圈上料机构和压装机构之间；分度盘周缘依圆周等分分布有五个工位，五个工位旁依次对应设有滚轮上料机构、第一组O圈上料机构和压装机构、翻转机构、第二组O圈上料机构和压装机构、下料机构；

S2滚轮上料：通过滚轮上料机构中的第一振动盘对滚轮进行上料，滚轮从第一振动盘出来后进入滚轮滑道，通过滚轮滑道后依次进入预定位块；当第三传感器感应到滚轮落入预定位块后，分料气缸下压带动分料棒向下压住滚轮滑道上的第一个滚轮，使预定位块上的滚轮和滚轮滑道上的滚轮分离，同时，第一下压气缸下压带动第一夹紧手指移动到滚轮两侧，第一中心气缸向中心运动带动第一夹紧手指夹紧滚轮，第一下压气缸上升，第一伸出气缸伸出带动第一夹紧手指前移至对应工位上方，第一下压气缸下压，使滚轮套入定位夹具中的辅助定位柱上，第一中心气缸向两侧运动带动第一夹紧手指松放滚轮，之后第一下压气缸、第一伸出气缸复位；当定位夹具上的第二传感器感应到辅助定位柱上存在滚轮，第六中心气缸向中心运动带动第六夹紧手指夹紧滚轮，分度盘转动一定角度使当前定位夹具上的滚轮移动到下一个工位；

S3第一次O圈上料和压装：第一组O圈上料机构和压装机构中的第三伸出气缸伸出带动第三夹持手指前移至对应工位上方，第三上顶气缸下移带动第三夹持手指上的导向杆移动到定位夹具中的滚轮上方，第三中心气缸向两侧运动带动第三夹紧手指松放导向杆，使导向杆与滚轮连接，之后第三上顶气缸、第三伸出气缸复位；同时，第一组O圈上料机构和压装机构中的第二振动盘对O圈进行上料，O圈从第二振动盘出来后进入O圈滑槽；当O圈滑槽内的第一个O圈到达指定位置被第一传感器感应到后，分离气缸上升带动分离棒向上移动并将第一个O圈顶挂在分离棒上，分料气缸上顶使分离棒上的O圈和O圈滑槽上的O圈的实现分料；第二下压气缸下压带动第二夹紧手指移动到分离棒上的O圈两侧，第二中心气缸向中心运动带动第二夹紧手指夹取O圈，使O圈进入容纳槽，第二下压气缸复位使O圈脱离分离棒，第二伸出气缸伸出带动前移至对应工位上方；当导向杆装定后，第二下压气缸下压带动第二夹持手指移动至导向杆上方，第二中心气缸向两侧运动带动第二夹紧手指松放O圈，使O圈套于导向杆上，压装气缸向下运动带动压装套将O圈沿着导向杆压到滚轮槽中；之后压装气缸复位，通过第三上顶气缸和第三伸出气缸的移动使第三夹持手指移至导向杆两侧，第三中心气缸向中心运动带动第三夹紧手指夹紧导向杆，第三上顶气缸和第三伸出气缸复位，分度盘转动一定角度使当前定位夹具上的滚轮移动到下一个工位；

S4滚轮翻转：定位夹具中的第六中心气缸向两侧运动带动第六夹紧手指松放滚轮，翻转机构中的第五下压气缸下压带动第五夹紧手指移动至当前工位上的滚轮两侧，第五中心气缸向中心运动带动第五夹紧手指夹紧滚轮，第五下压气缸复位，旋转气缸旋转180度同时带动第五夹紧手指上的滚轮旋转180度，第五下压气缸下压，使滚轮套入定位夹具中的辅助定位柱上，第五中心气缸向两侧运动带动第五夹紧手指松放滚轮，之后第五下压气缸复位；当定位夹具上的第二传感器感应到辅助定位柱上存在滚轮，第六中心气缸向中心运动带动第六夹紧手指夹紧滚轮，分度盘转动一定角度使当前定位夹具上的滚轮移动到下一个工位；

S5第二次O圈上料和压装：第二组O圈上料机构和压装机构运行，操作步骤与S3相同；

S6下料：第六伸出气缸伸出、第四下压气缸下压使第四夹紧手指移动至滚轮两侧，第四中心气缸向中心运动带动第四夹紧手指夹紧滚轮，之后第六伸出气缸伸出、第四下压气缸复位，第四伸出气缸伸出使第四夹紧手指移动至下料滑道上方，第四中心气缸向两侧运动带动第四夹紧手指松放滚轮，使滚轮落入下料滑道。

经测算，本发明实施例提供的O圈自动装配机在单个滚轮上安装两个O圈时能达到12秒/个的安装速度，可节省两个人工，且具有比人工更高的装配效率和更稳定的质量控制。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种O圈自动装配机，用于在单个滚轮上安装多个O圈，其特征在于，包括机架(1)、安装在所述机架(1)内的分度盘(2)以及安装在所述分度盘(2)四周的用于使滚轮自动上料的滚轮上料机构(3)、使O圈自动上料的多个O圈上料机构(4)、将O圈压入滚轮的多个压装机构(5)、旋转滚轮的翻转机构(7)；所述分度盘(2)周缘设有若干个工位，所述工位上对应设有对滚轮定位的定位夹具(21)，通过所述分度盘(2)的旋转使所述滚轮上料机构(3)、多个所述O圈上料机构(4)、多个所述压装机构(5)、所述翻转机构(7)对所述定位夹具(21)上的滚轮进行操作。

2.如权利要求1所述的O圈自动装配机，其特征在于，所述滚轮上料机构(3)包括用于使滚轮上料的第一振动盘(31)、连接于所述第一振动盘(31)出口的滚轮滑道(35)、对滚轮进行预定位的预定位块(32)、用于分离所述预定位块(32)上的滚轮和所述滚轮滑道(35)上的滚轮的分料棒(36)、用于夹取所述预定位块(32)上的滚轮的第一夹紧手指(33)、控制所述第一夹紧手指(33)动作和移动的第一气缸装置(34)。

3.如权利要求2所述的O圈自动装配机，其特征在于，所述滚轮上料机构(3)还包括控制所述分料棒(36)移动的分料气缸(37)、感应所述预定位块(32)上是否存在滚轮的第三传感器(38)；所述第一气缸装置(34)包括控制所述第一夹紧手指(33)夹紧动作的第一中心气缸(341)、控制所述第一夹紧手指(33)上下移动的第一下压气缸(342)、控制所述第一夹紧手指(33)前后移动的第一伸出气缸(343)，所述第一伸出气缸(343)通过所述第一下压气缸(342)与所述第一中心气缸(341)相连。

4.如权利要求1所述的O圈自动装配机，其特征在于，所述O圈上料机构(4)包括用于使O圈上料的第二振动盘(41)、连接于所述第二振动盘(41)出口的O圈滑槽(45)、将O圈从所述O圈滑槽(45)上分离的分离棒(42)、用于夹取所述分离棒(42)上O圈的第二夹紧手指(43)以及控制所述第二夹紧手指(43)动作和移动的第二气缸装置(44)。

5.如所述如权利要求4所述的O圈自动装配机，其特征在于，所述O圈上料机构(4)还包括用于感应O圈是否到达指定位置的第一传感器(46)、控制所述分离棒(42)移动的分离气缸(47)、分离所述分离棒(42)上的O圈和所述O圈滑槽(45)上的O圈的分料气缸(48)；所述分离棒(42)安装在所述O圈滑槽(45)远离所述第二振动盘(41)的一端下方；所述O圈滑槽(45)的宽度和高度略大于O圈的直径和高度，与所述分离棒(42)对应的一端设有上下连通、供所述分离棒(42)从中穿过的通孔，另一端上方设有防止O圈堆叠的盖板(451)；所述第二气缸装置(44)包括控制所述第二夹紧手指(43)夹紧动作的第二中心气缸(441)、控制所述第二夹紧手指(43)上下移动的第二下压气缸(442)、控制所述第二夹紧手指(43)前后移动的第二伸出气缸(443)，所述第二伸出气缸(443)通过所述第二下压气缸(442)与所述第二中心气缸(441)相连。

6.如权利要求1所述的O圈自动装配机，其特征在于，所述压装机构(5)包括用于放置O圈并在压装时对O圈进行压装导向的导向杆(51)、对放置于所述导向杆(51)上的O圈进行压装的压装套(52)、用于夹取所述导向杆(51)的第三夹紧手指(53)、控制所述压装套(52)移动的压装气缸(55)和控制所述第三夹紧手指(53)动作和移动的第三气缸装置(54)，其中，所述导向杆(51)上端部为锥形结构，下端部设有与滚轮端部相契合的接合部，所述接合部的外壳完全覆盖滚轮端部至滚轮槽边缘的部分，外壳的直径位于O圈内径和外径之间；所述压装套(52)下端为可套接于所述导向杆(51)上的凹腔，所述凹腔内径位于所述外壳直径和O圈外径之间；所述第三气缸装置(54)包括控制所述第三夹紧手指(53)夹紧动作的第三中心气缸(541)、控制所述第三夹紧手指(53)上下移动的第三上顶气缸(542)、控制所述第三夹紧手指(53)前后移动的第三伸出气缸(543)，所述第三伸出气缸(543)通过所述第三上顶气缸(542)与所述第三中心气缸(541)相连。

7.如权利要求1所述的O圈自动装配机，其特征在于，所述翻转机构(7)包括用于夹取滚轮的第五夹紧手指(71)、控制所述第五夹紧手指(71)夹紧动作的第五中心气缸(721)、控制所述第五夹紧手指(71)旋转的旋转气缸(722)和控制所述第五夹紧手指(71)上下移动的第五下压气缸(723)，所述第五下压气缸(723)通过所述旋转气缸(722)与所述第五中心气缸(721)相连。

8.如权利要求1所述的O圈自动装配机，其特征在于，所述定位夹具(21)包括底座(211)、竖立于所述底座(211)上的气缸固定板(212)、固定于所述气缸固定板(212)上的第六中心气缸(213)、设立在所述底座(211)上、用于对滚轮进行初步定位的辅助定位柱、感应所述辅助定位柱上是否存在滚轮的第二传感器以及由所述第六中心气缸(213)控制、用于对所述辅助定位柱上滚轮进行定位夹紧的第六夹紧手指(214)。

9.如权利要求1所述的O圈自动装配机，其特征在于，还包括用于滚轮下料的下料机构(6)，所述下料机构(6)包括用于夹取滚轮的第四夹紧手指(61)、控制所述第四夹紧手指(61)夹紧动作的第四中心气缸(621)、控制所述第四夹紧手指(61)上下移动的第四下压气缸(622)、控制所述第四夹紧手指(61)前后移动的第四伸出气缸(623)、控制所述第四夹紧手指(61)左右移动的第六伸出气缸(624)以及下料滑道(63)，所述第四伸出气缸(623)通过所述第六伸出气缸(624)、所述第四下压气缸(622)与所述第四中心气缸(621)相连。

10.一种使用权利要求1所述的O圈自动装配机的O圈装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1提供一种O圈自动装配机：包括两组相同的O圈上料机构和压装机构以及一个翻转机构，翻转机构设于两组的O圈上料机构和压装机构之间；分度盘周缘依圆周等分分布五个工位，滚轮上料机构、第一组O圈上料机构和压装机构、翻转机构、第二组O圈上料机构和压装机构、下料机构分别依次设置在与五个工位对应的位置；

S2滚轮上料：通过滚轮上料机构中的第一振动盘对滚轮进行上料，滚轮从第一振动盘出来后进入滚轮滑道，通过滚轮滑道后依次进入预定位块；当第三传感器感应到滚轮落入预定位块后，分料气缸下压带动分料棒向下压住滚轮滑道上的第一个滚轮，使预定位块上的滚轮和滚轮滑道上的滚轮分离，同时，第一下压气缸下压带动第一夹紧手指移动到滚轮两侧，第一中心气缸向中心运动带动第一夹紧手指夹紧滚轮，第一下压气缸上升，第一伸出气缸伸出带动第一夹紧手指前移至对应工位上方，第一下压气缸下压，使滚轮套入定位夹具中的辅助定位柱上，第一中心气缸向两侧运动带动第一夹紧手指松放滚轮，之后第一下压气缸、第一伸出气缸复位；当定位夹具上的第二传感器感应到辅助定位柱上存在滚轮，第六中心气缸向中心运动带动第六夹紧手指夹紧滚轮，分度盘转动一定角度使当前定位夹具上的滚轮移动到下一个工位；

S3第一次O圈上料和压装：第一组O圈上料机构和压装机构中的第三伸出气缸伸出带动第三夹持手指前移至对应工位上方，第三上顶气缸下移带动第三夹持手指上的导向杆移动到定位夹具中的滚轮上方，第三中心气缸向两侧运动带动第三夹紧手指松放导向杆，使导向杆与滚轮连接，之后第三上顶气缸、第三伸出气缸复位；第一组O圈上料机构和压装机构中的第二振动盘对O圈进行上料，O圈从第二振动盘出来后进入O圈滑槽；当O圈滑槽内的第一个O圈到达指定位置被第一传感器感应到后，分离气缸上升带动分离棒向上移动并将第一个O圈顶起使其置于分离棒上，分料气缸上顶使分离棒上的O圈和O圈滑槽上的O圈的实现分料；第二下压气缸下压带动第二夹紧手指移动到分离棒上的O圈两侧，第二中心气缸向中心运动带动第二夹紧手指夹取O圈，使O圈进入容纳槽，第二下压气缸复位使O圈脱离分离棒，第二伸出气缸伸出带动前移至对应工位上方；当导向杆装定后，第二下压气缸下压带动第二夹持手指移动至导向杆上方，第二中心气缸向两侧运动带动第二夹紧手指松放O圈，使O圈套于导向杆上，压装气缸向下运动带动压装套将O圈沿着导向杆压到滚轮槽中；之后压装气缸复位，通过第三上顶气缸和第三伸出气缸的移动使第三夹持手指移至导向杆两侧，第三中心气缸向中心运动带动第三夹紧手指夹紧导向杆，第三上顶气缸和第三伸出气缸复位，分度盘转动一定角度使当前定位夹具上的滚轮移动到下一个工位；

S4滚轮翻转：定位夹具中的第六中心气缸向两侧运动带动第六夹紧手指松放滚轮，翻转机构中的第五下压气缸下压带动第五夹紧手指移动至当前工位上的滚轮两侧，第五中心气缸向中心运动带动第五夹紧手指夹紧滚轮，第五下压气缸复位，旋转气缸旋转180度同时带动第五夹紧手指上的滚轮旋转180度，第五下压气缸下压，使滚轮套入定位夹具中的辅助定位柱上，第五中心气缸向两侧运动带动第五夹紧手指松放滚轮，之后第五下压气缸复位；当定位夹具上的第二传感器感应到辅助定位柱上存在滚轮，第六中心气缸向中心运动带动第六夹紧手指夹紧滚轮，分度盘转动一定角度使当前定位夹具上的滚轮移动到下一个工位；

S5第二次O圈上料和压装：第二组O圈上料机构和压装机构运行，操作步骤与S3相同；

S6下料：第六伸出气缸伸出、第四下压气缸下压使第四夹紧手指移动至滚轮两侧，第四中心气缸向中心运动带动第四夹紧手指夹紧滚轮，之后第六伸出气缸伸出、第四下压气缸复位，第四伸出气缸伸出使第四夹紧手指移动至下料滑道上方，第四中心气缸向两侧运动带动第四夹紧手指松放滚轮，使滚轮落入下料滑道。