CN108549203B - 贴长密封件装置及处理盒装配生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及贴长密封件装置及处理盒装配生产线，贴侧长密封件装置包括基架、设置在基架上且在长密封件的取料位和粘贴位之间移动的机械手。机械手包括压迫长密封件的压板及位于所述压板两侧，相对压板作张开、闭合动作的一对夹板，压板及夹板的底面平齐。处理盒装配生产线有多个工位，其中一个是贴长密封件装置工位，装置具有能提高装配合格率的优点。

Description

贴长密封件装置及处理盒装配生产线

技术领域

本发明涉及处理盒生产制造过程中的一种专用工装及采用该专用工装构建的一条处理盒装配的自动化生产线，具体地说，是一种贴长密封件装置及处理盒装配生产线。

背景技术

诸如激光打印机、多功能激光一体机等电子照相成像设备多使用处理盒作为图像处理装置，其中的显影装置提供碳粉等显影剂，为其中的感光元件上形成的静电潜像进行显影，以在纸张等介质上形成可见图像。不同的电子照相成像设备有着不同的设计目的和技术思路，把不同部件进行集成，有的使感光元件及显影装置与粉仓集成在一起,并可拆卸地安装在电子照相成像设备内，称为处理盒；有的仅将显影装置与粉仓集成在一起，并可拆卸地安装在电子照相成像设备内，称为显影盒。无论是显影盒还是处理盒，都具有容纳碳粉并使感光元件上的静电潜像显影的显影装置。

显影装置通常包括一个粉仓部分，有的显影装置还有一个废粉仓部分，简称粉仓和废粉仓，粉仓用于盛装显影用的碳粉，有一个长条状的开口，开口处可旋转地安装一个显影辊。废粉仓也有一个长条状的开口，开口处可旋转地安装一个感光鼓，感光鼓上残留的废粉被清下后进入废粉仓。本发明所称的工件可以是粉仓壳体，也可以是废粉仓壳体，以下仅以粉仓为例进行说明。

图1是某一型号处理盒的粉仓80的立体图，为说明问题清楚起见，图1中略去了一些零部件且显影辊82采取了与粉仓开口81分解的表达方式。粉仓80是一个容纳碳粉的容器，在其内部沿长度方向安装有搅拌架等，在其开口81处安装着显影辊82，当显影辊82转动时，将粉仓内的碳粉传递给作为感光元件的感光鼓，为防止粉仓内的碳粉不适当地从开口81与显影辊82接触的缝隙向外泄漏，开口81的四周设置了密封件。

参见图2，图2为图1的A局部放大图，在开口81的四周，沿显影辊轴向的两条边上，设置有图2示上边的密封刮片86和下边的长密封件85，在沿显影辊周向的两条边上设置有端部密封件83，在端部密封件83朝向开口81的一侧还安装有侧密封件84，图2示出了右端，从图1知端部密封件83和侧密封件84是左右对称地设置在开口81左右两端的。通常长密封件85和端部密封件83采用毛毡或毛毡与海绵复合层叠，侧密封件84采用海绵，密封刮片86采用塑料片，都是通过双面胶或胶水粘接在开口四周的。

在粉仓的生产制造过程中，长密封件85、端部密封件83和侧密封件84作为零件是整齐排列着并由双面胶粘附在基纸带上的，形成密封件原料条，早期的密封件安装是人工将密封件从基纸带上撕下，往粉仓相应的位置粘贴，生产效率极其低下。

为提高生产效率，人们设计了专用的处理盒贴密封件装置，即相对自动地贴各密封件的装置，其包括机架，位于基架上的一条输送粉仓的输送带，位于输送带终端的工件定位机构及密封件夹取机械手和转运机械手，以及相应的液压、电气控制部分。工件定位机构用于把输送带传来的一只粉仓或废粉仓等相对基架固定，从而使夹取机械手能准确地把夹取到的密封件粘贴到处理盒上的指定位置，也使转运机械手能准确地把完成密封件安装后的工件转运到下道工序。液压电气控制部分用于控制上述输送带、各机构及各机械手按时序和规定路线移动。

与其他密封件不同的长密封件85的特点是较大的长宽比，通常达到20以上。

参见图3、图4，图3是长密封件原料带的平面图，图4是图3的仰视图。在处理盒的生产制造过程中，长密封件85作为零件是整齐排列着并由双面胶粘附在基纸带851上的，称之为密封件原料带，并被盘成卷状。长密封件85有一个密封面852和一个与之相对的粘胶面853。早期的密封件安装是人工将密封件从基纸带上撕下一条，往粉仓或废粉仓框架上粘贴一条，生产效率极其低下。

本申请人申请的，公布号为CN106814567A的中国发明专利申请公开的名称为贴长密封件装置及处理盒装配生产线中采用了夹取机械手和压紧机械手协同，完成对长密封件的粘贴，其虽然提高了生产效率，但存在如下问题，夹取机械手采用的是两条夹板的夹取结构，直接夹在一条长密封件宽度方向上的两侧，由于长密封件的长宽比相对较大，长密封件又是柔性物体，在取料位被夹取到夹紧的过程中形变很大，到粘贴位放夹后尚未压紧粘贴就恢复回弹，不可避免地产生公差，然后再压紧，导致装配合格率降低，例如长密封件放置就位后，弹性恢复时使得沿长密封件的长度方向的垂直中线面并不在处理盒长密封件的设计中线上，即就位时已经发生了不期望的扭转角或偏离或两者并存，这种情形下，压紧机械手再进行压粘已无法避免地出现了超差产品。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种降低长密封件装配公差的装配装置，即贴长密封件装置；

本发明的另一目的是提供一种采用上述贴长密封件装置构建的处理盒装配生产线。

为实现上述主要目的，本发明提供的贴长密封件装置包括基架、设置在基架上且在长密封件的取料位和粘贴位之间移动的机械手。机械手包括压迫长密封件的压板及位于所述压板两侧，相对压板作张开、闭合动作的一对夹板，压板及夹板的底面平齐。

由以上方案可见，由于机械手设计成了压板及两块夹板的结构，在取料位压板的底面将压迫待取长密封件，然后两侧的夹板闭合，在横向夹持长密封件的侧面，到粘贴位时，压板将长密封件压贴在处理盒上，之后再使两夹板张开，有效地避免了长密封件回弹时产生的公差。

一个具体的方案是压板的底面在纵向上间断设置。

另一个具体的方案是夹板闭合时，一对夹板与压板两侧面之间仍形成有容纳空间。

还一个具体的方案是压板根部设置有弹性件，弹性件的恢复力迫使所述压板的底面向下伸出夹板的底面。

更具体的方案是压板与夹板在纵向上的长度与长密封件的长度相同。

为实现本发明另一目的，本发明提供的处理盒装配生产线包括基架，及安装在基架上的工件输送线，设置在基架上的多个装配零件的工位，其中一个工位上设置有贴长密封件装置，贴长密封件装置包括在长密封件的取料位和粘贴位之间移动的机械手。机械手包括压迫长密封件的压板及位于所述压板两侧，相对压板作张开、闭合动作的一对夹板，压板及夹板的底面平齐。

一个具体的方案是压板的底面在纵向上间断设置。

另一个具体的方案是夹板闭合时，一对夹板与压板两侧面之间仍形成有容纳空间。

还一个具体的方案是压板根部设置有弹性件，弹性件的恢复力迫使所述压板的底面向下伸出夹板的底面。

更具体的方案是压板与夹板在纵向上的长度与长密封件的长度相同。

附图说明

图1是某一处理盒的粉仓结构分解图；

图2是图1的A局部放大图；

图3是长密封件原料带展开平面图；

图4是图3的仰视图；

图5是本发明处理盒装配生产线第一实施例结构示意图的右半部分；

图6是本发明处理盒装配生产线第一实施例结构示意图的右半部分；

图7是图5的俯视图；

图8是图6的俯视图；

图9是图6的B－B剖视图，其中机械手位于取料位；

图10是图9中机械手移动至粘贴位时的示意图；

图11是本发明实施例中机械手相关机构的立体示意图；

图12是机械手抵近取料位的示意图；

图13是图12的C局部放大图；

图14是夹板闭合到半程的示意图；

图15是夹板闭合就位的示意图；

图16是处理盒装配生产线各工位处夹具、传动链、托板及约束部和被约束部关系的俯视局部图；

图17是图16的左视图；

图18是图16的D－D剖视图；

图19是图16的立体图。

为清楚地反映本发明的特有结构，以上各图中对非本发明的特有结构有所省略或简化，例如一些驱动气缸、紧固件的省略，除图3、图4外长密封件原料带在各图中的简化等，诸如此类的省略并不影响本领域技术人员对本发明各实施例的正确理解和依据以下说明结合现有技术进行实施，以下结合各实施方案及其附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

以下给出本发明处理盒装配生产线的实施例，其中也包含了对粘长密封件工位上的粘长密封件装置实施方式的具体说明。

参见图5、图6、图7、图8，为表达清楚起见，处理盒装配生产线略去了一些与本发明无关的零部件，且由于图幅的限制，图5、图6为处理盒装配生产线实施例的整体，而图7、图8是处理盒装配生产线实施例整体的俯视图。

一字型长排列的基架1000上从左至右顺序地设置有工件原料传送带100，装件工位200，贴端密封件工位300，贴侧密封件工位400，贴长密封件工位500，贴密封刮片工位600，点胶工位700，取件工位800。

其中，贴长密封件工位500上设置有本发明贴长密封件装置。

每个工位相对基架1000固定设置，且相邻工位之间等间距，即传动链每前行一次，都将前一工位上的夹具1运行到相对该工位的下一工位。从生产线的俯视图7、图8上看，环状的两条平行、同步同向运行的传动链1002上段在托板1001上表面，自装件工位200末端起一直延伸到取件工位的前端，然后经链轮下折返回。

工件原料传送带100的每一输送格内可放置一只工件，图7中示出了一只粉仓80。取件机械手201从工件原料传送带100上取下一只粉仓80并送往装件工位200上的夹具1，对准工件放置位12后还依次作出如下动作，工件放入，把工件推向基准，驱动水平式四连杆锁紧件13将工件锁紧。

各个工位上的零部件装配操作都完成后，环状的传动链1002将在图5、图6中沿顺时钟方向转动，使上一工位上的夹具1到达下一工位。

参见图16、图17、图18、图19，本例中，基架1000上等间距布置着各个工位，参见图18，由于传动链1002是被链轮张紧的，且位于环状链上部一段的呈直线的部分呈直线状态，并与工位间距相同地固定有多个夹具1，因此，当一个夹具1到达某一工位的托板1001上时，其他工位的托板1001上也同时有另外的夹具1到达。

此时，参见图16，销1004由图16示的收缩状态将受气缸控制伸出，进入销孔181，直至将侧壁112被顶推到一对滑轮1003，从而实现夹具在托板1001平面上的三点定位，而在铅垂方向上，则依靠夹具1及工件的自重定位在托板1001上。

当处理盒装配生产线上所有工位的操作都完成后，销1004将受控回缩脱出销孔181，传动链1002将各工位上的夹具1输送到下一工位进行下一工位的装配操作。

贴长密封件装置

参见图9，图9是贴长密封件装置的剖示图，其中略去了位于下部的基架，夹具1设置在基架上，夹具1上定位了作为工件的粉仓80，这里及本说明书以下所称的粉仓80是指的未装零部件的空壳体,需在本发明的贴长密封件装置或处理盒装配生产线上进行部分零部件的装配。支架501固定在基架上，支架501支承着盘卷状的长密封件原料502和机械手503，滑架5011受气缸驱动，可相对固定在支架501上的滑杆5012在图9示的Y轴方向上移动，机械手503的手臂5013受气缸驱动可相对滑架5011在图9示的X轴方向上移动，进而在取料位和粘贴位之间移动。

图9示出了机械手503在取料位夹持着一条长密封件的状态，此刻位于机械手503上的长密封件85的密封面已变形为非平面的状态。

参见图10，图10示出了机械手503移动到粘贴位的状态。

参见图11，为清楚地了解机械手503的结构，图11对压板5031和一对夹板5032进行了结构分解，当压板5031安装到机械手503的座5033上时，是相对固定的，而一对夹板5032安装到座5033上后，受一只手指气缸，也称气动手指或气动夹爪驱动在图11示的X轴向移动进行张开或闭合。

参见图 12，机械手503相对长密封件85通过气缸控制可以在XY平面内移动，以准确地到达取料位和粘贴位。

参见图13，机械手503到达一条待装长密封件85上方时，从横剖面即XY平面上看，此时手指气缸已驱动机械手503处于张开状态，左侧夹板5032的夹持面50322位于待装长密封件85与相邻长密封件的对接缝上方，而右侧夹板5032的夹持面则位于待平长密封件85另一待夹面的上方。压板5031的底面50311及两块夹板5032的底面50321平齐，即这三个在纵向延伸的面在同一XZ平面内。

参见图14，机械手自图13状态下行至图14的状态，压板5031的底面50311将待装长密封件85的密封面压向粘胶面853，同时，左侧的夹板5032的底面50321压下相邻长密封件的密封面，使待装长密封件85的左侧面面对夹持面50322，然后手指气缸驱动一对夹板5032闭合。

参见图15，机械手自图14状态闭合至图15的状态，从横截面上看，待装长密封件85大部分位于一对夹板5032与压板5031之间设置的容纳空间5033内。此时其他的气缸即可驱动机械手离开取料位，将该待装长密封件85撕下送往粘贴位。到达粘贴位后，机械手先下压，使待装长密封件85位于压板下的粘胶面先行就位并粘贴，手指气缸驱动一对夹板5032张开，而后机械手503上行离开粘贴位，待装长密封件85则在自身弹性恢复力的作用下恢复其横截面原有的矩形。由于在粘贴位是先压贴定位之后再弹性恢复，较先恢复后压紧的装配方式大大提高了装配合格率。

贴长密封件装置的其他实施方式

机械手的手臂还可以依据现有技术设计成多连杆万向节式的，只要能够在操控系统的控制下在取料位和粘贴位之间移动即可。

在长密封件85的粘胶面853上粘接力足够强大的情形下，压板5031还可以设计成底面50311在图13示的纵向即图11的Z向间断的形式，即底面50311有在Y轴向上升高的部分，从而形成在YZ平面内有矩形齿状的底面50311，该方案的优点是在能降低在粘贴位的形变恢复。

参见图15，容纳空间5033大致有矩形的横截面，而待装长密封件85被夹持时在该容纳空间5033中的自由形态显然是非矩形的，该矩形的容纳空间5033显然对其进行了约束，这使得其后续的恢复量增加，不利于降低装配公差，因此，容纳空间5033还可以根据待装长密封件85实际形变后的横截面形状，设计成相应的横截面形状，以减少对待装长密封件85的约束，进而降低在粘贴位的恢复形变量。

参见图13至图15，为更好地提高装配合格率，还可以在压板5031底面50311的相对面上设置弹性件，例如在纵向排列的两只以上的压簧，或一块纵向等长的硅胶块，以使压板5031的底面50311在如图13的自由状态下低于一对夹板5032的底面50321，而在图14、图15的状态下三底面平齐。该方案的优点是夹取时更方便，粘贴时弹性恢复对定位精确的影响更小。

一个较好的实施方案是压板、夹板在图13示的纵向上的长度与长密封件的长度相同。当然，依据长密封件的柔性程度，压板和夹板的长度可以比长密封件的长度短，且压板还可以相对夹板长些。

处理盒装配生产线其他的实施方式

各工位可以不等间距布置，工件输送线可以是传输带，多个工件等间距放置在传输带上，到达工位时，依靠机械手将工件拿到该工位的夹具上并夹紧，然后进行该工位的装配。

显然，本发明的各驱动气缸也可以采用油缸替换。

Claims (10)

1.贴长密封件装置，用于处理盒的长密封件装配，包括基架、设置在所述基架上且在长密封件的取料位和粘贴位之间移动的机械手；

其特征在于：

所述机械手包括压迫长密封件的压板及位于所述压板两侧，相对所述压板作张开、闭合动作的一对夹板；

所述压板及所述夹板的底面平齐。

2.根据权利要求1所述贴长密封件装置，其特征在于：

所述压板的底面在纵向上间断设置。

3.根据权利要求1所述贴长密封件装置，其特征在于：

所述夹板闭合时，所述一对夹板与所述压板两侧面之间仍形成有容纳空间。

4.根据权利要求1所述贴长密封件装置，其特征在于：

所述压板根部设置有弹性件，所述弹性件的恢复力迫使所述压板的底面向下伸出所述夹板的底面。

5.根据权利要求1至4任一项所述贴长密封件装置，其特征在于：

所述压板与所述夹板在纵向上的长度与所述长密封件的长度相同。

6.处理盒装配生产线，包括

基架，安装在所述基架上的工件输送线；

设置在所述基架上的多个装配零件的工位；

其中一个工位上设置有贴长密封件装置，所述贴长密封件装置包括在长密封件的取料位和粘贴位之间移动的机械手；

其特征在于：

所述机械手包括压迫长密封件的压板及位于所述压板两侧，相对所述压板作张开、闭合动作的一对夹板；

所述压板及所述夹板的底面平齐。

7.根据权利要求6所述处理盒装配生产线，其特征在于：

所述压板的底面在纵向上间断设置。

8.根据权利要求6所述处理盒装配生产线，其特征在于：

所述夹板闭合时，所述一对夹板与所述压板两侧面之间仍形成有容纳空间。

9.根据权利要求6所述处理盒装配生产线，其特征在于：

所述压板根部设置有弹性件，所述弹性件的恢复力迫使所述压板的底面向下伸出所述夹板的底面。

10.根据权利要求6至9任一项所述处理盒装配生产线，其特征在于：

所述压板与所述夹板在纵向上的长度与所述长密封件的长度相同。

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