CN106826184B - 一种吸附上料装置及利用其装配密封圈的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吸附上料装置及利用其装配密封圈的方法，所述方法包括：将待装壳体固定在一定位夹具上；利用吸附上料装置接近或者接触包含柔性密封圈在内的密封圈组件；所述吸附上料装置的气管接头连接至真空气源，使密封圈组件吸附于吸附头内；将所述密封圈组件向待装壳体推进，直至柔性密封圈推进到所需安装的位置，当所述密封圈组件推进至与待装壳体相接触时，通过在所述柔性密封圈的外沿施加辅助夹具对柔性密封圈进行径向限位。利用本发明装配密封圈可有效避免密封圈回弹，准确快速的将密封圈组件装配到位，并且可有效保护密封圈组件外壳产品的外观状态，真正实现工厂自动化批量稳定的生产。
Description
技术领域
本发明涉及自动装配技术领域，具体涉及一种吸附上料装置及利用其装配密封圈的方法。
背景技术
柔性密封圈是倒车雷达传感器必不可少的零构件。倒车雷达柔性密封圈组件在生产过程中，其批量装配工作方式包括手动对位密封组件或机械夹爪夹持组件进行对位组装，要求保证其精确的位置对中精度后，再沿其轴向施加机械挤压力，从而使密封圈嵌入其他零部件中。其中，采用夹爪夹持外壳的方式进行上料组装较为常见，在这个过程中，夹爪需要和外壳接触并加力夹持，以保证定位的精确性。但是在对位夹持过程中，夹得过紧易损伤产品外壳，夹得过松又保证不了定位精度的要求，常常导致对位不够准确。
在施加轴向机械挤压力的过程中，由于密封圈的柔性性能，其可沿摩擦力方向随意延展，因此在组件挤压装配过程中，难以使密封圈准确组装到位。若施加挤压力的速度过快或者密封圈与其他零部件的密封圈安装位处设置的倒角不能较好地贴合，则密封圈不能迅速发生形变反应，就会发生密封圈部分材料被挤压切除的现象发生，导致密封失效或出现产品缺陷。另一方面，现有的倒车雷达密封圈组件在装配过程中，由于没有有效地对柔性密封圈的形变方向进行限位，且轴向密封结构需要过盈配合，在挤压装配过程中，密封圈发生形变反应来应对所受外力，在外力撤出以后，密封圈就会弹性缩回，导致密封组件装配失败。
随着工厂自动化技术的发展，轴向密封结构的密封圈快速准确的装配变成刚需，而现有的密封圈装配技术已不能满足此需求。因此，需要开发一种新的密封圈装配装置或者方法实现此功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种吸附上料装置，其包括一中空的定位轴，所述定位轴包括第一端口和第二端口，所述第一端口上连接气管接头,所述第二端口外侧壁上套接有一用于容纳吸附目标的吸附头，所述定位轴的外侧壁与吸附头的内侧壁之间嵌有一环形密封圈；所述定位轴外套接有一定位轴套并通过设置于定位轴外侧壁的螺栓紧固件与定位轴套螺栓连接，所述吸附头的外侧壁设有螺纹与定位轴套一端开口内侧壁设有的螺纹配合实现螺栓连接。
优选地，所述螺栓紧固件包括一套接在定位轴外侧壁预设的限位台阶上的调整环，所述调整环通过若干个锁紧螺钉紧固于定位轴套的接近定位轴第一端口的端面上。
优选地，所述调整环的用于装配锁紧螺钉的通孔内设置有弹性垫圈。
优选地，所述螺栓紧固件还包括一用于锁紧所述调整环的锁紧螺母，所述锁紧螺母通过定位轴的外螺纹与定位轴螺合并对调整环形成抵压。
优选地，所述调整环上安装有一调整顶丝，所述调整顶丝与定位轴套的端面相抵。
优选地，所述定位轴的第二端口内安装有一限位筒，该限位筒通过限位台阶轴向限位于定位轴内，并通过定位销与吸附头内侧壁相接。
优选地，所述定位轴套接近吸附头的一端侧壁与吸附头之间安装有定位销以相互限位。
优选地，所述定位轴套的外侧壁上设有外檐，所述外檐上预留用于固定所述吸附上料装置的装配孔。
本发明还公开了一种利用上述吸附上料装置装配密封圈的方法，包括以下步骤：
将待装壳体固定在一定位夹具上；
利用所述吸附上料装置接近或者接触包含柔性密封圈在内的密封圈组件；
所述吸附上料装置的气管接头连接至真空气源，使密封圈组件吸附于吸附头内；
将所述密封圈组件向待装壳体推进，直至柔性密封圈推进到所需安装的位置，在所述密封圈组件的推进过程中，所述真空气源保持开启，并且当所述密封圈组件推进至与待装壳体相接触时，通过在所述柔性密封圈的外沿施加辅助夹具对柔性密封圈进行径向限位。
优选地，所述辅助夹具为一个以上数量的机械手。
上述技术方案所提供的一种吸附上料装置及利用其装配密封圈的方法，是采用真空负压吸附上料的方式，即是利用真空负压技术使密封圈组件在大气压力的作用下紧贴在吸附上料装置的吸附头上，完成拾起定位功能的上料方式。采用此方式可以避免传统上料方式对外壳的机械夹持，使密封圈组件在吸附上料装置上进行定位。利用吸附上料装置对密封圈组件进行轴向和径向形变的限位，并在装配密封圈的过程中利用辅助夹具对柔性密封圈的径向形变进行限位，避免密封圈回弹，可以有效地准确快速的将密封圈组件装配到位，并且极大限度地保护了密封圈组件外壳产品的外观状态，从而能够真正实现工厂自动化批量稳定的生产。
附图说明
图1是本发明的吸附上料装置的剖面结构示意图；
图2是本发明的吸附上料装置的工作原理示意图；
图3是本发明的吸附上料装置装配柔性密封圈的工作状态示意图；
图4是图3中所指出的局部结构A的放大示意图。
其中，1-定位轴，2-定位轴套，3-气管接头，4-吸附头，5-环形密封圈，6-调整环，7-锁紧螺钉，8-调整顶丝，9-锁紧螺母，10-限位筒，11-定位稍，12-外檐，13-装配孔，14-待装壳体，15-密封圈组件，16-定位夹具，17-辅助夹具，18-柔性密封圈。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅附图1，本发明所提供的一种吸附上料装置，其包括一中空的定位轴1，所述定位轴1包括第一端口和第二端口，所述第一端口上连接有气管接头3，所述气管接头3连接真空气源,所述定位轴1的第二端口外侧壁上套接有一用于容纳吸附目标、即容纳密封圈组件15的吸附头4，所述定位轴1的外侧壁与吸附头4的内侧壁之间嵌有一环形密封圈5，通过该环形密封圈使定位轴1与吸附头4之间形成气密性装配结合。
所述定位轴1外套接有一定位轴套2并通过设置于定位轴1外侧壁的螺栓紧固件与定位轴套2螺栓连接。在本实施例中，所述螺栓紧固件包括一套接在定位轴1外侧壁预设的限位台阶上的调整环6，所述调整环6通过若干个锁紧螺钉7紧固于定位轴套2的接近定位轴1第一端口的端面上。所述调整环6上预留用于装配锁紧螺钉7的通孔，较佳地，所述通孔内设置有弹性垫圈8。所述螺栓紧固件还包括一用于锁紧所述调整环6的锁紧螺母9，所述锁紧螺母9通过定位轴1的外螺纹与定位轴1螺合并对调整环6形成抵压，将调整环6锁紧于定位轴1外侧壁预设的限位台阶上。所述调整环6上还安装有一调整顶丝8，所述调整顶丝8与定位轴套2的端面相抵，通过调整顶丝8可以矫正调整环的水平方向倾斜角度，使定位轴1与定位轴套2更加紧密地结合。
所述吸附头4的外侧壁设有螺纹与定位轴套2一端开口内侧壁设有的螺纹配合实现螺栓连接。所述定位轴套2的接近吸附头4的该端侧壁与吸附头4之间安装有定位销11以相互限位。
所述定位轴1的第二端口内安装有一限位筒10，该限位筒10通过限位台阶轴向限位于定位轴1内，并通过定位销或者螺钉或者其他连接件与吸附头4内侧壁相接。所述限位筒的外轮廓形状与定位轴1第二端口的内部轮廓相适应。在实际应用中，可以通过更换不同形状尺寸的限位筒和吸附头，使所述吸附上料装置可以应用于装配不同规格的柔性密封圈，而不需要更换加工整个吸附上料装置。
定位轴套2的外侧壁上设有外檐12，所述外檐上预留用于固定所述吸附上料装置的装配孔13。可通过螺栓连接机构将吸附上料装置连接于驱动装置上，实现吸附上料装置的各方向移动。
请参阅附图2，所述吸附上料装置工作时，其气管接头3连接至真空气源，使定位轴的中空轴孔内形成负压，通过环形密封圈的密封作用，在定位轴1与气管接头3、限位筒10、吸附头4、密封圈组件15之间的空隙位置形成一个密闭的真空系统。由于系统内部产生负压，系统外为常温大气压及正压，为此柔性密封圈在外部正压，内部负压力作用下产生径向及轴向的压紧力，从而使密封圈组件的相对位置得到精确固定。
本发明中的所述密封圈组件包括一筒形的密封圈支撑件以及待装配的柔性密封圈，所述柔性密封圈扣合或套接固定于密封圈支撑件的一端开口外沿上。
请参阅附图3，本发明保护一种密封圈的装配方法，包括以下步骤：
步骤一、将待装壳体固定在一定位夹具上，所述定位夹具可采用具有夹紧功能的现有治具；
步骤二、将所述吸附上料装置的吸附头4对准密封圈组件15，利用所述吸附上料装置接近或者接触轻压包含柔性密封圈在内的密封圈组件，尤其是当吸附上料装置与密封圈组件相轻压接触时，可在此二者之间形成一个密闭型腔；
步骤三、所述吸附上料装置的气管接头连接至真空气源，使密封圈组件吸附于吸附头内，吸附上料装置与密封圈组件此两者之间形成的密闭型腔被抽成真空，所述吸附上料装置的气管接头连接至真空气源后，在大气压力的作用下柔性密封圈18被压紧贴实在密封圈组件15的密封圈支撑件上，此时吸附上料装置的吸附头4对密封圈组件15具有轴向限位作用，即对柔性密封圈18实现了轴向限位，限制了柔性密封圈在组装过程中由于外力，尤其是机械挤压力引起的难以预测的不规则的轴向形变量，至此吸附定位过程完成；
步骤四、将所述密封圈组件向待装壳体推进，直至柔性密封圈推进到所需安装的位置，在所述密封圈组件的推进过程中，所述真空气源保持开启，并且当所述密封圈组件推进至与待装壳体相接触时，通过在所述柔性密封圈的外沿施加辅助夹具对柔性密封圈进行径向限位。当吸附上料装置下降组装柔性密封圈到位后，破坏吸附上料装置的真空，撤离吸附上料装置，组装柔性密封圈过程完成。
组装时吸附上料装置带着密封圈组件下降并压装进产品外壳中，在这个过程中，参阅附图4，柔性密封圈受到挤压后，产生一个能够向外形变的力F，其中，柔性密封圈的轴向形变已经被吸附上料装置的吸附头所限制，而其径向形变则需要在柔性密封圈的外沿进行限制，在柔性密封圈的外沿施加对其圆周限位的辅助夹具，以免密封圈被挤压切出。优选地，所述辅助夹具为一个以上数量的机械手。在本实施例中，通过在柔性密封圈的外沿施加两个半圆环形的机械手，对柔性密封圈的圆周形成包围限位，使得柔性密封圈在压装的过程中能够有效定位。
需要指出的是，本发明的密封圈的装配方法可用于倒车雷达传感器柔性密封圈的内嵌装配。由于传感器件的精密性和使用环境需求，要求柔性密封圈的精密装配。本发明的密封圈的装配方法通过在吸附上料装置内部形成一个密封的真空型腔，在大气压的作用下，使柔性密封圈在吸附头内进行定位，再将柔性密封圈推进装配，并对柔性密封圈进行径向限位，避免柔性密封圈回弹，以便准确快速组装密封圈组件，真正实现工厂自动化的批量快速生产。
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替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种吸附上料装置装配密封圈的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将待装壳体固定在一定位夹具上；
利用一吸附上料装置接近或者接触包含柔性密封圈在内的密封圈组件；所述吸附上料装置包括一中空的定位轴，所述定位轴包括第一端口和第二端口，所述第一端口上连接气管接头，所述第二端口外侧壁上套接有一用于容纳吸附目标的吸附头，所述定位轴的外侧壁与吸附头的内侧壁之间嵌有一环形密封圈；所述定位轴外套接有一定位轴套并通过设置于定位轴外侧壁的螺栓紧固件与定位轴套螺栓连接，所述吸附头的外侧壁设有螺纹与定位轴套一端开口内侧壁设有的螺纹配合实现螺栓连接；
所述吸附上料装置的气管接头连接至真空气源，使密封圈组件吸附于吸附头内；
将所述密封圈组件向待装壳体推进，直至柔性密封圈推进到所需安装的位置，在所述密封圈组件的推进过程中，所述真空气源保持开启，并且当所述密封圈组件推进至与待装壳体相接触时，通过在所述柔性密封圈的外沿施加辅助夹具对柔性密封圈进行径向限位。
2.如权利要求1所述的吸附上料装置装配密封圈的方法，其特征在于，所述螺栓紧固件包括一套接在定位轴外侧壁预设的限位台阶上的调整环，所述调整环通过若干个锁紧螺钉紧固于定位轴套的接近定位轴第一端口的端面上。
3.如权利要求2所述的吸附上料装置装配密封圈的方法，其特征在于，所述调整环的用于装配锁紧螺钉的通孔内设置有弹性垫圈。
4.如权利要求2所述的吸附上料装置装配密封圈的方法，其特征在于，所述螺栓紧固件还包括一用于锁紧所述调整环的锁紧螺母，所述锁紧螺母通过定位轴的外螺纹与定位轴螺合并对调整环形成抵压。
5.如权利要求4所述的吸附上料装置装配密封圈的方法，其特征在于，所述调整环上安装有一调整顶丝，所述调整顶丝与定位轴套的端面相抵。
6.如权利要求1所述的吸附上料装置装配密封圈的方法，其特征在于，所述定位轴的第二端口内安装有一限位筒，该限位筒通过限位台阶轴向限位于定位轴内，并通过定位销与吸附头内侧壁相接。
7.如权利要求1所述的吸附上料装置装配密封圈的方法，其特征在于，所述定位轴套接近吸附头的一端侧壁与吸附头之间安装有定位销以相互限位。
8.如权利要求1所述的吸附上料装置装配密封圈的方法，其特征在于，所述定位轴套的外侧壁上设有外檐，所述外檐上预留用于固定所述吸附上料装置的装配孔。
9.如权利要求1所述的吸附上料装置装配密封圈的方法，其特征在于，所述辅助夹具为一个以上数量的机械手。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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