CN107775644A - 一种密封圈套装机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化设备领域，特别涉及一种密封圈套装机械手，包括支架、横向移动组件、竖向移动组件、气动卡盘以及下压组件，横向移动组件固定在支架上，竖向移动组件连接在横向移动组件上，气动卡盘与下压组件连接在竖向移动组件上，气动卡盘设有四个卡爪，每个卡爪底部均安装有一个四分之一取料杆，四个卡爪在气动卡盘的驱动下相合后，使四个所述四分之一取料杆构成一个取料杆。本发明由气动卡盘底部的四个卡爪张开，使套装在其底部的取料杆上的密封圈撑开，并通过横向移动组件和竖向移动组件驱动气动卡盘横移和升降，将撑开后的密封圈套装在阀杆上，其实现了密封圈的自动套装，可大大减少人工劳动量，加快生产效率。

Description

一种密封圈套装机械手

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，特别涉及一种密封圈套装机械手。

背景技术

密封圈中以O型密封圈最为常用。O型密封圈是各种机械设备上使用最广泛的一种密封件，其断面结构极其简单，且有自密封作用，密封性能可靠，主要用于静密封和往复运动密封。

为提高对工件的密封效果，需要将O型密封圈套入阀杆的凹槽内，安装时将O型密封圈撑大并越过阀杆的任意一端再套入凹槽内。由于阀杆上需要安装多个密封圈，因此给安装工作带来很大的困难。

本发明旨在提供一种用于密封圈套装的机械手，以减少人工劳动量。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种密封圈套装机械手。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种密封圈套装机械手，包括支架、横向移动组件、竖向移动组件、气动卡盘以及下压组件，横向移动组件固定在支架上，竖向移动组件连接在横向移动组件上，气动卡盘与下压组件连接在竖向移动组件上，气动卡盘设有四个卡爪，每个卡爪底部均安装有一个四分之一取料杆，四个卡爪在气动卡盘的驱动下相合后，使四个所述四分之一取料杆构成一个取料杆。

进一步的，横向移动组件包括两个横向导轨以及横向驱动气缸，两个横向导轨上下平行设置，两个横向导轨上设有与二者滑动导向配合的横向滑台，横向驱动气缸固定在支架上，并且横向驱动气缸与横向滑台传动连接，以用于驱动横向滑台沿所述横向导轨导向移动。

进一步的，竖向移动组件包括第二滑台气缸，该第二滑台气缸的滑台上安装有T型安装板，第二滑台气缸固定在所述横向滑台上，第二滑台气缸随横向滑台同步移动。

进一步的，所述气动卡盘固定在所述T型安装板的底部；第二滑台气缸驱动T型安装板沿竖向移动，气动卡盘随T型安装板同步移动。

进一步的，下压组件包括下压气缸、下压板和两根连杆，下压气缸固定在所述T型安装板的前端面上，两根连杆分别呈竖立状态固定在下压板的两端，两根连杆的顶部与下压气缸连接，所述下压板套装在所述气动卡盘上。

进一步的，所述下压板套装在气动卡盘的四个四分之一取料杆上，下压板底部设有一个下压头，该下压头开设有与所述四个四分之一取料杆相配合的过孔，气动卡盘驱动四个卡爪张开，四个四分之一取料杆能够与过孔的内壁相贴合。

有益效果：本发明的一种密封圈套装机械手，由气动卡盘底部的四个卡爪张开，使套装在其底部的取料杆上的密封圈撑开，并通过横向移动组件和竖向移动组件驱动气动卡盘横移和升降，将撑开后的密封圈套装在阀杆上，其实现了密封圈的自动套装，可大大减少人工劳动量，加快生产效率。

附图说明

图1为直线式装配机的立体结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为密封圈套装机构的立体结构示意图；

图4为图3的局部放大图；

图5为密封圈套装机械手的立体结构示意图一；

图6为密封圈套装机械手的立体结构示意图二；

图7为密封圈套装机械手的局部结构示意图；

图8为阀杆自动上料机构的立体结构示意图；

图9为直线式多工位转送机构的局部结构示意图；

图10为第三气夹和第四气夹的配合状态示意图；

图11至图13为第三气夹和第四气夹的工作步骤示意图；

附图标记说明：阀杆1a，密封圈1b，装配台2，密封圈套装机构3，密封圈上料装置3a，第一振动送料盘3a1，升料组件3a2，第一滑台气缸3a2a，升料杆3a2b，第一气夹3a3a，密封圈夹头3a3b，密封圈导料轨3a5，上挡板3a5a，密封圈套装机械手3b，支架3b1，横向导轨3b2a，横向驱动气缸3b2b，横向滑台3b2c，第二滑台气缸3b3a，T型安装板3b3b，气动卡盘3b4，四分之一取料杆3b4a，下压气缸3b5a，下压板3b5b，连杆3b5c，下压头3b5d，直线式多工位转送机构4，安装台4a，活动板体4b，第一矩形槽4b1，固定板体4c，第二矩形槽4c1，第三气夹4d，第二夹头4d1，第四气夹4e，第三夹头4e1，直线导轨4f，第二气缸4g，阀杆自动上料机构5，垫高架5a，第二振动送料盘5b，阀杆导料轨5c，直线振动送料器5d，姿态变化机械手5e，安装架5e1，旋转气缸5e2，第二气夹5e3。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图13所示的一种用于阀杆密封圈装配的直线式装配机，包括装配台2，该装配台2上设有若干沿一直线呈等间距分布的密封圈套装机构3，装配台2上还设有与所有密封圈套装机构3相配合的直线式多工位转送机构4，该直线式多工位转送机构4的一端旁侧设有与其相配合的阀杆自动上料机构5，该阀杆自动上料机构5用于将阀杆1a有序的输送至直线式多工位转送机构4上，由直线式多工位转送机构4带动多个阀杆1a依次经过所有密封圈套装机构3，由多个密封圈套装机构3将多个密封圈1b依次套装在阀杆1a上的多个处于不同高度位置的凹槽上。

参照图2至图7所示，所述密封圈套装机构3包括密封圈上料装置3a和密封圈套装机械手3b，该密封圈上料装置3a用于将密封圈1b进行有序的排列，由密封圈套装机械手3b将密封圈上料装置3a上的密封圈1b逐个的压取，并在压取后将密封圈1b移动、套装在停留在与自身对应位置的阀杆1a上。

参照图3至图4所示，所述密封圈上料装置3a包括第一振动送料盘3a1、升料组件3a2和夹料组件，所述第一振动送料盘3a1上设有密封圈导料轨3a5，升料组件3a2设置于密封圈导料轨3a5的末端处下方，夹料组件设置于密封圈导料轨3a5的末端处上方，由第一振动送料盘3a1将密封圈1b自动有序的送入密封圈导料轨3a5内，升料组件3a2将密封圈导料轨3a5末端的密封圈1b向上顶起，送入夹料组件内，由夹料组件夹住密封圈1b的外圆周部并托住密封圈1b的下端面，使密封圈1b的内孔暴露在外，以待密封圈套装机械手3b压取。

参照图4所示，所述升料组件3a2包括第一滑台气缸3a2a和升料杆3a2b，所述第一滑台气缸3a2a的滑台运动方向垂直于水平面，升料杆3a2b立式固定于第一滑台气缸3a2a的滑台顶部，该升料杆3a2b的顶部设有阶梯头。

参照图4所示，所述夹料组件包括第一气夹3a3a，该第一气夹3a3a的两个夹臂上通过螺栓分别安装有一个密封圈夹头3a3b，两个所述密封圈夹头3a3b的相向一侧上分别开设有一个半沉孔，两个所述密封圈夹头3a3b在相合状态下，二者的半沉孔对接形成一个沉孔。

参照图4所示，所述密封圈导料轨3a5的末端底部开设有供升料杆3a2b穿过的通孔，密封圈导料轨3a5的上部安装有上挡板3a5a，该上挡板3a5a自密封圈导料轨3a5起始端延伸至密封圈导料轨3a5的倒数第二个料位的上方，该上挡板3a5a的作用是在升料杆3a2b将密封圈导料轨3a5末端上的密封圈1b顶起时防止将其他料位上的密封圈1b带起。

密封圈上料装置3a的工作原理为:升料杆3a2b在第一滑台气缸3a2a的驱动下上升，将位于密封圈导料轨3a5上处于末端，即，处于最后一个料位的密封圈1b顶起，密封圈1b被套设并搭置在升料杆3a2b顶部的阶梯头上，升料杆3a2b在上升一定高度后停止，由第一气夹3a3a驱动原本处于张开状态的两个密封圈夹头3a3b相合，使密封圈1b嵌入在两个密封圈夹头3a3b相合后构成的沉孔内。

参照图5至图7所示，所述密封圈套装机械手3b包括支架3b1、横向移动组件、竖向移动组件、气动卡盘3b4以及下压组件，所述支架3b1固定在装配台2上，横向移动组件固定在支架3b1上，竖向移动组件连接在横向移动组件上，气动卡盘3b4与下压组件连接在竖向移动组件上，气动卡盘3b4设有四个卡爪，每个卡爪底部均安装有一个四分之一取料杆3b4a，四个卡爪在气动卡盘3b4的驱动下相合后，使四个所述四分之一取料杆3b4a构成一个取料杆。

密封圈套装机械手3b的工作原理为：由横向移动组件驱动竖向移动组件移动至第一气夹3a3a的正上方，即带动气动卡盘3b4上的取料杆移动至第一气夹3a3a的正上方，取料杆在竖向移动组件的驱动下向下移动，使取料杆穿过沉孔，密封圈1b被套设在取料杆上，而后竖向移动组件复位，带动气动卡盘3b4上升，横向移动组件驱动竖向移动组件移动至装配工位，即带动气动卡盘3b4移动至装配工位，移动的过程中，气动卡盘3b4驱动四个卡爪张开，使取料杆重新分解为四个四分之一取料杆3b4a，将密封圈1b撑开，竖向移动组件在移动至装配工位后驱动气动卡盘3b4下降，使四个四分之一取料杆3b4a包围在处于竖直状态下的阀杆1a外围，同时使密封圈1b套设在阀杆1a外部，最后由下压组件将密封圈1b自四个四分之一取料杆3b4a推下，密封圈1b被推下后通过自身弹性复位，紧箍在阀杆1a上对应的一个凹槽内。

阀杆1a上设有六个凹槽，对应的密封圈套装机构3也设有六个，六个密封圈套装机构3的结构相同，并且工作步骤相同，不同的地方在于每个密封圈套装机构3需要将密封圈1b套装在阀杆1a上处于不同高度位置的凹槽内，因此每个密封圈套装机构3的气动卡盘3b4在装配时，下降的高度不同。

横向移动组件包括两个横向导轨3b2a以及横向驱动气缸3b2b，两个横向导轨3b2a上下平行设置，两个横向导轨3b2a上设有与二者滑动导向配合的横向滑台3b2c，横向驱动气缸3b2b固定在支架3b1上，并且横向驱动气缸3b2b与横向滑台3b2c传动连接，以用于驱动横向滑台3b2c沿所述横向导轨3b2a导向移动。

竖向移动组件包括第二滑台气缸3b3a，该第二滑台气缸3b3a的滑台上安装有T型安装板3b3b，第二滑台气缸3b3a固定在所述横向滑台3b2c上，第二滑台气缸3b3a随横向滑台3b2c同步移动。

所述气动卡盘3b4固定在所述T型安装板3b3b的底部；第二滑台气缸3b3a驱动T型安装板3b3b沿竖向移动，气动卡盘3b4随T型安装板3b3b同步移动。

下压组件包括下压气缸3b5a、下压板3b5b和两根连杆3b5c，所述下压板3b5b套装在所述四个四分之一取料杆3b4a上，下压板3b5b底部设有一个下压头3b5d，该下压头3b5d开设有与所述四个四分之一取料杆3b4a相配合的梅花状的过孔，气动卡盘3b4驱动四个卡爪张开，四个四分之一取料杆3b4a能够与过孔的内壁相贴合；两根连杆3b5c分别呈竖立状态固定在下压板3b5b的两端，两根连杆3b5c的顶部与下压气缸3b5a连接，下压气缸3b5a固定在所述T型安装板3b3b的前端面上，通过所述下压气缸3b5a驱动所述下压板3b5b下移，可将密封圈1b自四个四分之一取料杆3b4a上推下。

参照图8所示，所述阀杆自动上料机构5包括垫高架5a，第二振动送料盘5b、阀杆导料轨5c、直线振动送料器5d和姿态变化机械手5e，所述第二振动送料盘5b和所述直线振动送料器5d均安装在所述垫高架5a上，阀杆导料轨5c置于所述直线振动送料器5d上，阀杆导料轨5c的一端与所述第二振动送料盘5b相连，姿态变化机械手5e置于所述阀杆导料轨5c的出料端以及直线式多工位转送机构4的一端之间。

阀杆自动上料机构5的原理为：由第二振动送料盘5b将置于其内部的阀杆1a有序的、排列整齐的以卧式的姿态输送至阀杆导料轨5c内，由直线振动送料器5d将阀杆导料轨5c内的阀杆1a进行直线传送；最后由姿态变化机械手5e将阀杆导料轨5c出料端的阀杆1a取下并变化成竖立的姿态，以配合后序的装配，后续的装配为上文中的通过密封圈套装机构3将密封圈1b套装在阀杆1a上的凹槽内，因此需要阀杆1a变化为竖立姿态，以完成装配。

所述姿态变化机械手5e包括安装架5e1、旋转气缸5e2和第二气夹5e3，所述安装架5e1固定在所述装配台2上，所述旋转气缸5e2固定在所述安装架5e1上，所述第二气夹5e3固定在所述旋转气缸5e2的输出端上。由所述第二气夹5e3将阀杆1a的尾端夹住后通过旋转气缸5e2将阀杆1a立起。

参照图9至图13所示所述直线式多工位转送机构4包括安装台4a、活动板体4b和固定板体4c，所述活动板体4b可在安装台4a上作直线位移运动，活动板体4b上安装有多个第三气夹4d，固定板体4c安装在安装台4a上位于活动板体4b的前侧，固定板体4c上安装有多个第四气夹4e，每个第三气夹4d和每个第四气夹4e均对应一个密封圈套装机构3的位置。由多个第四气夹4e将多个阀杆1a夹住，而后进行装配，装配过后，通过多个第三气夹4d可将多个阀杆1a夹住，第四气夹4e松开，活动板体4b移动，带动多个阀杆1a横移一个工位，横移后第三气夹4d松开，由多个第四气夹4e将多个阀杆1a重新夹住，而后进行装配，如此循环往复，实现多个阀杆1a在多个工位之间的转送。

所述活动板体4b呈长条形，活动板体4b水平放置，安装台4a上设有两个平行设置的直线导轨4f，活动板体4b的底部固定有多个与两个直线导轨4f滑动配合的滑块，安装台4a上还设有驱动所述活动板体4b沿所述直线导轨4f导向移动的第二气缸4g。

活动板体4b的上端面开设有多个第一矩形槽4b1，每个第一矩形槽4b1均对应一个第三气夹4d设置，第三气夹4d置于所述第一矩形槽4b1内并通过螺栓固定在活动板体4b上。

固定板体4c呈长条形，活动板体4b立式设置，固定板体4c的前端面开设有多个第二矩形槽4c1，每个第二矩形槽4c1均对应一个第四气夹4e设置，第四气夹4e置于所述第二矩形槽4c1内并通过螺栓固定在固定板体4c上。

第三气夹4d呈水平放置，第四气夹4e呈立式放置，第三气夹4d的两个夹臂上通过螺栓安装有两个可夹住阀杆1a外圆周部的第二夹头4d1，第四气夹4e的两个夹臂上通过螺栓安装有两个可夹住阀杆1a底端的第三夹头4e1。工作时，由第三气夹4d夹住阀杆1a外圆周部进行位移，并使阀杆1a底端暴露在外，第三气夹4d移动到位后，由第四气夹4e夹住阀杆1a底端，而后进行密封圈1b的套装。

同样的，上述姿态变化机械手5e的第二气夹5e3也是夹住阀杆1a底端后将阀杆1a立起，以供第三气夹4d夹取。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种密封圈套装机械手，其特征在于：包括支架（3b1）、横向移动组件、竖向移动组件、气动卡盘（3b4）以及下压组件，横向移动组件固定在支架（3b1）上，竖向移动组件连接在横向移动组件上，气动卡盘（3b4）与下压组件连接在竖向移动组件上，气动卡盘（3b4）设有四个卡爪，每个卡爪底部均安装有一个四分之一取料杆（3b4a），四个卡爪在气动卡盘（3b4）的驱动下相合后，使四个所述四分之一取料杆（3b4a）构成一个取料杆。

2.根据权利要求1所述的一种密封圈套装机械手，其特征在于：横向移动组件包括两个横向导轨（3b2a）以及横向驱动气缸（3b2b），两个横向导轨（3b2a）上下平行设置，两个横向导轨（3b2a）上设有与二者滑动导向配合的横向滑台（3b2c），横向驱动气缸（3b2b）固定在支架（3b1）上，并且横向驱动气缸（3b2b）与横向滑台（3b2c）传动连接，以用于驱动横向滑台（3b2c）沿所述横向导轨（3b2a）导向移动。

3.根据权利要求2所述的一种密封圈套装机械手，其特征在于：竖向移动组件包括第二滑台气缸（3b3a），该第二滑台气缸（3b3a）的滑台上安装有T型安装板（3b3b），第二滑台气缸（3b3a）固定在所述横向滑台（3b2c）上，第二滑台气缸（3b3a）随横向滑台（3b2c）同步移动。

4.根据权利要求3所述的一种密封圈套装机械手，其特征在于：所述气动卡盘（3b4）固定在所述T型安装板（3b3b）的底部；第二滑台气缸（3b3a）驱动T型安装板（3b3b）沿竖向移动，气动卡盘（3b4）随T型安装板（3b3b）同步移动。

5.根据权利要求4所述的一种密封圈套装机械手，其特征在于：下压组件包括下压气缸（3b5a）、下压板（3b5b）和两根连杆（3b5c），下压气缸（3b5a）固定在所述T型安装板（3b3b）的前端面上，两根连杆（3b5c）分别呈竖立状态固定在下压板（3b5b）的两端，两根连杆（3b5c）的顶部与下压气缸（3b5a）连接，所述下压板（3b5b）套装在所述气动卡盘（3b4）上。

6.根据权利要求5所述的一种密封圈套装机械手，其特征在于：所述下压板（3b5b）套装在气动卡盘（3b4）的四个四分之一取料杆（3b4a）上，下压板（3b5b）底部设有一个下压头（3b5d），该下压头（3b5d）开设有与所述四个四分之一取料杆（3b4a）相配合的过孔，气动卡盘（3b4）驱动四个卡爪张开，四个四分之一取料杆（3b4a）能够与过孔的内壁相贴合。