CN106112492A - 一种密封圈的取料组装一体化装置 - Google Patents

Abstract

一种密封圈的取料组装一体化装置，包括取料组件，取料组件由取料枪和取料头组装而成，取料组件的下方设有取料站和取料头中转站，取料组件在取料站和取料头中转站之间移动。取料组件从取料站套取密封圈，密封圈沿取料头上行至取料枪的外表面；组装前，取料组件移动到取料头中转站，取料头被动从取料枪上卸下；之后，取料枪和其上的密封圈运动至待装产品上方，取料枪与产品上下对接，密封圈被动地沿取料枪下行并安装至产品上。本发明解决了取料和组装对取料组件结构的矛盾需求；整体结构精巧，成本低廉，使用简便，抓取稳定，维护方便。

Description

一种密封圈的取料组装一体化装置

技术领域

本发明涉及产品的安装技术领域，具体涉及密封圈的安装。

背景技术

在产品上安装密封圈，首先需抓取密封圈，再将密封圈组装至产品。在抓取和组装密封圈的过程中，存在如下困难：

第一，密封圈为橡胶材料，材质柔软易变形，夹持时难以保持原有的圆形形态，故，不宜采取夹持的方式抓取密封圈；

第二，密封圈没有刚性，抓取前的来料形状差异大，抓取时，密封圈难以得到精确定位；

第三，密封圈直径、线径均比较小，例如：内径为10mm、线径为1mm的橡胶O型密封圈，采用吸附方式也难以实现密封圈的抓取；

第四，待装产品两头的外径大，而需组装密封圈的部位外径小，此种结构的产品增加了小径密封圈的组装难度；例如，需将内径10毫米的密封圈，越过待装产品的端部(外径12毫米)，组装到外径为10.5毫米的凹槽部位。

发明内容

本发明所解决的技术问题：如何实现小径O型橡胶密封圈的取料和组装。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种密封圈的取料组装一体化装置，包括安装在垂直运载模组上的取料组件；所述取料组件由取料枪和取料头组装而成，垂直运载模组设置在水平运载模组上，取料组件的下方设有取料站和取料头中转站，在水平运载模组的驱动下，取料组件在取料站和取料头中转站之间移动。

按上述技术方案，垂直运载模组驱动取料组件下行，从取料站套取密封圈，密封圈沿取料头上行至取料枪的外表面，停留，以备将密封圈组装至产品，密封圈胀紧在取料枪上，即，采用张力夹持的方式抓取密封圈；组装前，在水平运载模组和垂直运载模组的带动下，取料组件移动到取料头中转站，在取料头中转站，取料头被动从取料枪上卸下；之后，水平运载模组带动取料枪和其上的密封圈运动至待装产品上方；组装时，取料枪与产品上下对接，密封圈被动地沿取料枪下行并安装至产品上。

按上述技术方案，从取料站抓取密封圈时，由于密封圈没有精确定位，故需设计一种能够自动导正的结构——取料头；而组装时，为了缩短组装动作行程，减少用时，提高组装效率，取料头不能挡在取料枪与产品之间，组装前需将其卸下。

所述取料头中转站开设半圆形的取料头定位孔，取料头定位孔的旁侧设有与中转夹持气缸连接的中转夹头。在水平运载模组和垂直运载模组的带动下，取料组件移动到取料头中转站处，取料头向下插入取料头定位孔，中转夹持气缸驱动中转夹头夹紧取料头，垂直运载模组向上运动，取料头脱离取料枪，被留在取料头中转站。然后，水平运载模组带动取料枪和其上的密封圈运动到待装产品上方，准备组装。

所述取料枪开设中空腔，取料枪的底部设有筒形衔接部；所述取料头设有轴肩，取料头的外径大于密封圈的内径，取料头的底端呈锥形，取料头由下而上插设在中空腔内，并被取料枪上的定位装置定位，轴肩与筒形衔接部的端面相抵，筒形衔接部的外径等于暴露在中空腔外的取料枪部分的外径。

基于上述取料组件的结构设计，密封圈沿取料头上行至筒形衔接部的外表面，停留，以备将密封圈组装至产品；组装时，取料头从取料枪上取下，筒形衔接部与产品上下对接，且，筒形衔接部与产品的外径大小相同，密封圈被动地沿筒形衔接部下行并安装至产品上。

基于上述取料组件的结构设计，所述定位装置包括径向插设在取料枪中的弹性柱塞，所述取料头的顶部侧壁上开设环形凹槽，弹性柱塞的端部配合在环形凹槽内；所述环形凹槽的横截面呈半圆形。弹性柱塞和环形凹槽的配合设计，方便取料头从取料枪上取下，也方便取料头安装在取料枪上。

基于上述取料组件的结构设计，所述筒形衔接部上套设有升降的拨料环。所述拨料环位于密封圈上方，与筒形衔接部同轴，内径略大于筒形衔接部的外径，以保证沿筒形衔接部顺畅运动。组装时，筒形衔接部与待装产品同轴对接，拨料环向下运动，将密封圈拨离筒形衔接部，继续向下拨动到待装产品安装密封圈的凹槽，完成组装。

所述取料站开设内径大于密封圈外径的定位凹槽，定位凹槽中设有限制密封圈下落但可供取料组件插入的限位结构。密封圈被移送至定位凹槽内，取料组件下行，取料组件伸入定位凹槽，并戳入密封圈内部，取料头的锥形底端首先将密封圈撑开；随着取料组件的下行，密封圈沿取料头上行，并停留在筒形衔接部的外表面上。

基于上述取料站的设计，所述限位结构为花瓣式筋条结构，取料组件插入定位凹槽的部分为花瓣式结构，花瓣式结构与花瓣式筋条结构配合设计。所述花瓣式筋条结构，是指若干长条状的筋条沿定位凹槽的圆周向均匀分布，若干筋条的一端固定在定位凹槽的内侧壁上，若干筋条的另一端汇集于圆形定位凹槽的中心。所述花瓣式结构，是指取料组件开设若干轴向槽，若干轴向槽沿取料组件的圆周向均匀分布，轴向槽的数量相同于筋条的数量；具体地，花瓣式结构开设在筒形衔接部和取料头上。取料组件沿定位凹槽直线下行，若干轴向槽与若干筋条以一对一的方式配合。

基于上述取料站的设计，取料组件从取料站上抓取密封圈的过程中，本发明采用了一种“粗定位+导向”的方式对密封圈进行精确定位。具体地，内径略大于密封圈外径的定位凹槽用于对密封圈粗定位；由于取料头的端部为锥形，具有导向性，取料组件向下运动，插入到密封圈内部，上述锥形的端部能自动将密封圈导正，实现精确定位。

基于上述取料站的设计，所述取料站的旁侧设有将上料流道上密封圈横向推移至定位凹槽的分料机构，分料机构和取料站分别位于上料流道端部的两侧；所述分料机构包括分料气缸、安装在分料气缸上的分料叉，分料叉上开设用于承接上料流道上密封圈的半圆形豁口。密封圈沿上料流道纵向输送至半圆形豁口内，之后，分料气缸驱动分料叉横向平移，分料叉将密封圈推移至取料站，半圆形豁口与定位凹槽上下对齐，密封圈落入定位凹槽内。

本发明解决了取料和组装对取料组件结构的矛盾需求。所述取料组件利用一种快装快拆式取料头进行中转，使取料组件“变形”以适应取料和组装的不同需要。抓取密封圈时，取料头能够对密封圈自动导正；组装前将其卸下，以提高组装效率。故此取料组件利用取料头中转的方式，在取料时快速安装取料头，在组装时快速拆卸取料头，用“变形”的形式成功解决了取料和组装对取料组件结构的矛盾需求。

本发明解决了柔性密封圈难以精确定位的难题。所述定位凹槽的花瓣式筋条结构设计，配合取料头端部的圆锥形结构，解决了柔性密封圈难以精确定位的难题，并实现稳定可靠的抓取。

本发明解决了因待装产品特殊结构引起的组装难题。待装产品两端外径大，而需组装密封圈的部位外径小，增加了小径密封圈的组装难度。本发明采用取料枪与产品上下对接的方式，配合拨料环，实现了密封圈高效稳定的组装。

总而言之，本发明结构精巧，成本低廉，使用简便，抓取稳定，维护方便。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明一种密封圈的取料组装一体化装置的结构示意图；

图2为图1中垂直运载模组50的结构示意图；

图3为图2中垂直运载模组50的主视图；

图4为图1中取料站10、分料机构40、取料头中转站90的组合结构示意图；

图5为图4中从上方观察取料站10、分料机构40、取料头中转站90的组合结构所得的平面示意图；

图6为图1中取料组件20的结构示意图；

图7为图6的A-A剖视图；

图8为图6中取料头22的立体图；

图9为图6中取料头22的主视图；

图10为图9的右视图。

图中符号说明：

10、取料站；11、定位凹槽；12、限位结构；

20、取料组件；21、取料枪；211、筒形衔接部；22、取料头；220、环形凹槽；221、轴肩；23、弹性柱塞；

30、上料流道；

40、分料机构；41、分料气缸；42、分料叉；420、半圆形豁口；

50、垂直运载模组；51、电机；52、丝杆；53、升降模块；54、传感器；55、感应片；

60、上料震动机构；

70、拨料环；71、拨料滑块；72、线性滑轨；73、拨料气缸；

80、水平运载模组；81、水平运载模块；82、第二丝杆；83、第二电机；

90、取料头中转站；91、取料头定位孔；92、中转夹持气缸；93、中转夹头。

具体实施方式

如图1，一种密封圈的取料组装一体化装置，包括上料流道30、分料机构40、取料站10、取料组件20、取料头中转站90。

如图1，所述上料流道30安装在上料震动机构60上。

如图1，所述分料机构40和取料站10分别位于上料流道30端部的两侧。分料机构40将上料流道30上的密封圈横向推移至取料站10。

结合图4、图5，所述分料机构40包括分料气缸41、安装在分料气缸上的分料叉42，分料叉上开设用于承接上料流道上密封圈的半圆形豁口420。

结合图4、图5，所述取料站10开设内径大于密封圈外径的定位凹槽11，定位凹槽中设有限制密封圈下落的限位结构12，限位结构12为花瓣式筋条结构。为了使取料组件20能向下穿过定位凹槽11取料，故定位凹槽11内设有通孔；为了不使密封圈掉入定位凹槽11后直接坠落到取料站10下方，故在通孔中间设有限位结构12。

结合图1至图3，所述取料组件20安装在垂直运载模组50上，垂直运载模组驱动取料组件升降。垂直运载模组包括电机51、由电机驱动的丝杆52、由丝杆驱动升降的升降模块53，取料组件20安装在升降模块53上；垂直运载模组上配套安装有监控升降模块53升降幅度的传感器54和感应片55。所述垂直运载模组50安装在水平运载模组80上，水平运载模组80包括安装垂直运载模组50的水平运载模块81、驱动水平运载模块81平移的第二丝杆82、驱动水平丝杆旋转的第二电机83。

如图1，所述取料组件20位于定位凹槽的正上方。

结合图6、图7，所述取料组件20包括取料枪21和取料头22。

结合图6、图7，所述取料枪21开设中空腔，取料枪的底部设有筒形衔接部211；所述取料头设有轴肩221，取料头由下而上插设在中空腔内，并被取料枪上的定位装置定位，轴肩与筒形衔接部的端面相抵，筒形衔接部的外径等于暴露在中空腔外的取料枪部分的外径。所述定位装置包括径向插设在取料枪21中且相向设置的一对弹性柱塞23，所述取料头22的顶部侧壁上开设环形凹槽，弹性柱塞的端部配合在环形凹槽内；所述环形凹槽的横截面呈半圆形。一对弹性柱塞23头部的钢珠卡在取料头的环形凹槽内提供夹持力，该夹持力足以克服取料头22与密封圈的总重量。

结合图2、图3，所述取料枪的筒形衔接部211上套设有拨料环70，拨料环安装在拨料滑块71上，拨料滑块71配合安装在线性滑轨72上，拨料滑块71与拨料气缸73的活塞连接，所述线性滑轨72和拨料气缸73安装在升降模块53上。

结合图8至图10，所述取料头22的底端呈圆锥状，取料头的外径大于密封圈内径。

结合图8至图10，所述取料枪21的筒形衔接部211和取料头22为花瓣式结构，花瓣式结构与限位结构12的花瓣式筋条结构配合设计。

结合图4、图5，取料头中转站90开设半圆形的取料头定位孔91，取料头定位孔的旁侧设有与中转夹持气缸92连接的中转夹头93。

本发明所述一种密封圈的取料组装一体化装置的工流程如下：

第一，密封圈震动来料。

第二，分料机构40分料。分料气缸41推出，带动分料叉42将密封圈拨动到定位凹槽11上方；密封圈在重力作用下掉入定位凹槽11，被限位结构12限位，实现粗定位。

第三，取料枪21拾取取料头22。取料时，在水平运载模组80和垂直运载模组50的驱动下，取料枪21移动到取料头中转站90处，“拾取”取料头22，然后回到取料站10定位凹槽11上方准备取料。取料头22插入取料枪21时，由一对相向设置的弹性柱塞23头部的钢珠卡在取料头22的环形凹槽220内提供夹持力，该夹持力足以克服取料头22与密封圈的总重量。

第四，取料。在水平运载模组80的驱动下，取料组件20至取料站10定位凹槽11的正上方；垂直运载模组50驱动取料组件20，即取料枪21和取料头22向下运动，插入定位凹槽11的同时，插入密封圈内部，随着取料头圆锥形头部的直径逐渐变大，密封圈被撑开，并沿着取料头22外径向上滑动，最终停在取料枪21的筒形衔接部211上，完成取料。

第五，卸下取料头。在水平运载模组80和垂直运载模组50的驱动下，取料枪21移动到取料头中转站90处，将取料头22插入取料头中转站90的取料头定位孔91内，中转夹持气缸92驱动中转夹头93夹紧取料头22，垂直运载模组50向上运动，取料头22脱离取料枪21，被留在取料头中转站90。然后，水平运载模组80驱动取料枪21和其上的密封圈运动到待装产品上方，准备组装。弹性柱塞23提供的夹持力足以克服取料头22与密封圈的总重量，但这个夹持力远小于中转夹持气缸92对取料头22的夹紧力，故在垂直运载模组50向上运动时，取料头22能够被卸下。

第六，组装。取料枪21的筒形衔接部211与待装产品上下对接，开始组装。在拨料气缸73的驱动下，拨料环70驱使密封圈沿取料枪21的筒形衔接部211下行到产品的目标位置(产品凹槽)，完成组装。之后，拨料环70复位。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种密封圈的取料组装一体化装置，包括安装在垂直运载模组(50)上的取料组件(20)；其特征在于：所述取料组件由取料枪(21)和取料头(22)组装而成，垂直运载模组设置在水平运载模组(80)上，取料组件的下方设有取料站(10)和取料头中转站(90)，在水平运载模组的驱动下，取料组件在取料站和取料头中转站之间移动。

2.如权利要求1所述的一种密封圈的取料组装一体化装置，其特征在于：所述取料头中转站(90)开设半圆形的取料头定位孔(91)，取料头定位孔的旁侧设有与中转夹持气缸(92)连接的中转夹头(93)。

3.如权利要求1所述的一种密封圈的取料组装一体化装置，其特征在于：所述取料枪(21)开设中空腔，取料枪的底部设有筒形衔接部(211)；

所述取料头(22)设有轴肩(221)，取料头的外径大于密封圈的内径，取料头的底端呈锥形，取料头由下而上插设在中空腔内，并被取料枪上的定位装置定位，轴肩与筒形衔接部的端面相抵，筒形衔接部的外径等于暴露在中空腔外的取料枪部分的外径。

4.如权利要求3所述的一种密封圈的取料组装一体化装置，其特征在于：所述定位装置包括径向插设在取料枪(21)中的弹性柱塞(23)，所述取料头(22)的顶部侧壁上开设环形凹槽(220)，弹性柱塞的端部配合在环形凹槽内；所述环形凹槽的横截面呈半圆形。

5.如权利要求3所述的一种密封圈的取料组装一体化装置，其特征在于：所述筒形衔接部(211)上套设有升降的拨料环(70)。

6.如权利要求1所述的一种密封圈的取料组装一体化装置，其特征在于：所述取料站(10)开设内径大于密封圈外径的定位凹槽(11)，定位凹槽中设有限制密封圈下落但可供取料组件插入的限位结构(12)。

7.如权利要求6所述的一种密封圈的取料组装一体化装置，其特征在于：所述限位结构(12)为花瓣式筋条结构，取料组件(20)插入定位凹槽的部分为花瓣式结构，花瓣式结构与花瓣式筋条结构配合设计。

8.如权利要求6所述的一种密封圈的取料组装一体化装置，其特征在于：所述取料站(10)的旁侧设有将上料流道(30)上密封圈横向推移至定位凹槽(11)的分料机构(40)，分料机构和取料站(10)分别位于上料流道端部的两侧；

所述分料机构(40)包括分料气缸(41)、安装在分料气缸上的分料叉(42)，分料叉上开设用于承接上料流道上密封圈的半圆形豁口(420)。