CN109794759A - 一种大直径o型圈柔性自动装配线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大直径O型圈柔性自动装配线，特点是包括：O型圈吸嘴、O型圈撑开机构、O型圈夹爪，O型圈吸嘴上的吸附口呈真空状态吸取0型圈→O型圈吸嘴将O型圈落入O型圈撑开机构→O型圈撑开机构将O型圈撑开→O型圈夹爪将撑开的O型圈取走压入待装配工件中→O型圈撑开机构复位。本发明的优点是采用O型圈吸嘴、O型圈撑开机构和O型圈夹爪结构的简单多个组件，实现O型圈吸取、撑开、装配的自动生产线，结构紧凑，自动化程度高，操作步骤简单、高效，将大量的劳动力从单一重复机械式劳动中解放出来。

Description

一种大直径O型圈柔性自动装配线

技术领域

本发明属于密封圈装配技术领域，尤其涉及一种大直径小线径O型圈的柔性装配生产线。

背景技术

O型圈(又称：O型环、O环、O形环)是一种圆环形状的机械垫片，它是环状的弹性体，断面为圆形，一般会固定在一凹槽中，组装过程中会被两个或两个以上的组件压缩，因此产生密封的接口。O型圈具有价格便宜，制造简单，功能可靠，并且安装要求简单，可以承受较大的压力，是最常见的密封用机械设计。现有标准中O型圈的表示方法为：外径D×线径d2。例如：O型圈20*2.4，其中20代表大圈外径为20毫米，2.4代表胶圈的截面直径是2.4毫米。现有技术中O型圈的装配，自动化程度较低，通常以人工装配为主，缺点是大量劳动力被占用到操作流程简单、重复率高的生产工位，容易产生工作疲劳，浪费人力资源。

中国专利申请，申请号CN201220182540.2，申请日20120425，授权公告号CN202639787U，授权公告日20130102，公开了一种“O型圈自动压入装置”，组成包括：支架、下压气缸、压入装置、导向套、以及零件放置座，所述压入装置具有与气缸连接的上弹簧座、与上弹簧座固定的压筒，所述上弹簧座安装有复位弹簧，其特征在于：所述复位弹簧下部设有有若干位于压筒内沿径向均匀分布的可升缩柱状顶针，柱状顶针的头部垂直于压筒的轴线。所述柱状顶针尾部插入压筒管壁开设的小孔，柱状顶针套有小弹簧，所述小弹簧后端安装于固定在压筒管壁的小弹簧座上，小弹簧的前端顶住柱状顶针中部的凸台。采用本发明的方案，除弹簧外不存在其他零件的弹性变形，可靠性高，顶针的伸缩范围可设计的很大，因此具有通用性，并且只需线径很小的弹簧就能实现复位，顶针端部间距可很小，解决了小直径O型圈的装配问题。采用此实施例的方案，结构上可设计的较为紧凑，顶针端部设计成半球后不会对O型圈造成损伤，保证了装配质量。缺点是该技术方案只能解决小直径O型圈的装配问题，对大直径的O型圈装配并不适用。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种大直径O型圈柔性自动装配线，结构简单，自动化程度高，操作步骤简单、高效，可实现大直径O型圈的自动化装配，将大量的劳动力从单一重复机械式劳动中解放出来。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大直径O型圈柔性自动装配线，其特点是包括：

O型圈吸嘴，所述O型圈吸嘴包括吸嘴本体和吸气管，所述吸嘴本体与吸气管一端连接，所述吸嘴本体的下端设有吸附口，所述吸附口上设有数个均匀分布的吸气孔；所述吸嘴本体内设有连接吸气管一端和吸气孔的气体通道，所述吸气管另一端连接真空发生装置；

O型圈撑开机构，所述O型圈撑开机构包括安装座、撑瓣顶杆、驱动机构和撑瓣组件；所述安装座与工位连接，所述撑瓣顶杆设于安装座内，撑瓣顶杆的下端连接驱动机构，所述安装座围绕撑瓣顶杆的轴心在径向方向设有数个导向槽，所述导向槽内设有做水平往复运动的撑瓣组件；所述驱动机构带动撑瓣顶杆向上运动，撑瓣顶杆将撑瓣组件向外撑开，所述驱动机构带动撑瓣顶杆向下运动，撑瓣组件向内收缩；

O型圈夹爪，所述O型圈夹爪为下端开口的空心筒体，所述筒体内设有弹性缓冲机构和O型圈导杆，所述弹性缓冲机构为弹簧，所述弹簧抵接空心筒体上端和O型圈导杆；

所述O型圈吸嘴、O型圈撑开机构和O型圈夹爪按照O型圈装配生产线的装配工艺流程结构描述，所述O型圈撑开机构通过安装座设有在工位上，而所述O型圈吸嘴和O型圈夹爪分别在O型圈撑开机构前后使用，在现有技术条件下通过本发明的描述，本领域技术人员可以想到将O型圈吸嘴和O型圈夹爪分别安装在独立的机械手上或者集成安装在同一机械手上。

进一步地，所述O型圈吸嘴还包括吸嘴安装架，所述吸嘴安装架与吸嘴本体连接。

进一步地，所述O型圈吸嘴还包括吸嘴安装架，所述吸嘴安装架与吸嘴本体之间设有柔性导向机构连接，所述柔性导向机构包括滑动块、与滑动块配合的第一导向槽以及缓冲弹簧，所述第一导向槽设于吸嘴安装架上，滑动块与吸嘴本体连接；所述吸气管竖直设置并贯通吸嘴安装架，所述缓冲弹簧套接在吸气管外侧并设在吸嘴安装架和吸嘴本体之间，避免吸嘴本体向吸嘴安装架运动时挤压吸气管。

进一步地，所述导向槽沿撑瓣顶杆轴心径向方向的直径上成对设置，并沿轴心的圆周方向设有数对，均匀分布的导向槽内设置有撑瓣组件，将O型圈撑开呈近似圆形。

进一步地，所述撑瓣组件包括撑瓣本体，所述撑瓣本体靠近撑瓣顶杆轴心的一端，在撑瓣本体的上方设有圆销，在撑瓣本体的下方设有导向斜面，所述撑瓣本体远离撑瓣顶杆轴心的一端与安装座之间设有弹簧，弹簧可以处于压缩状态或正常状态。

进一步地，所述导向槽内靠近撑瓣顶杆的一端定位销槽和定位销，所述定位销连接撑瓣导杆和撑瓣本体的导向斜面，定位销在定位销槽内运动。

进一步地，所述空心筒体的筒壁上设有限位孔，所述O型圈导杆上设有限位销，所述限位销插入限位孔中，0型圈导杆在限位孔的范围内运动。

进一步地，所述O型圈导杆的下端设有数个竖向的缺口，利用缺口当O型圈套接在O型圈导杆下端时具有一定的形变能力。

进一步地，所述驱动机构为气缸，所述气缸的缸筒与安装座下部连接，所述气缸的活塞杆伸入安装座内与撑瓣顶杆连接。

本发明的工作原理是：真空发生装置启动，O型圈吸嘴上的吸附口呈真空状态吸取0型圈→O型圈吸嘴将O型圈落入O型圈撑开机构→O型圈撑开机构将O型圈撑开，具体地，气缸轴伸出，撑瓣顶杆上升，撑瓣沿着销和销槽压缩弹簧向两边运动，圆销撑开O型圈→O型圈夹爪将撑开的O型圈取走压入待装配工件中→O型圈撑开机构复位，气缸轴收缩，撑瓣顶杆下降，压缩弹簧作用撑瓣沿着销和销槽向中心运动，圆销归位，可以落O型圈。

与现有技术相比，本发明的优点是采用O型圈吸嘴、O型圈撑开机构和O型圈夹爪结构的简单多个组件，实现O型圈吸取、撑开、装配的自动生产线，结构紧凑，自动化程度高，操作步骤简单、高效，将大量的劳动力从单一重复机械式劳动中解放出来。

附图说明

为了更清楚地说明发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明O型圈吸嘴结构示意图。

图2是图1之A-A向剖面示意图。

图3是本发明O型圈撑开机构结构示意图。

图4是本发明O型圈撑开机构俯视结构示意图。

图5是图4之B-B向剖面示意图。

图6是本发明O型圈夹爪结构示意图。

图7是图6之C-C向剖面示意图。

图8是本发明O型圈装配效果图。

图中：10-O型圈吸嘴 11-吸嘴本体 12-吸气管 13-吸附口 14-吸气孔 15-气体通道 16-吸嘴安装架 17-滑动块 18-第一导向槽 19-缓冲弹簧 20-O型圈撑开机构 21-安装座 22-撑瓣顶杆 23-驱动机构 24-撑瓣组件 25-导向槽 26-圆销 27-导向斜面 28-弹簧29-定位销 30-O型圈夹爪 31-弹性缓冲机构 32-O型圈导杆 33-限位孔 34-限位销 35-缺口 40-O型圈 41-弹簧。

具体实施方式

下面将结合附图对发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。

在发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

一种大直径O型圈柔性自动装配线，包括：

如图1、图2所示，O型圈吸嘴10，O型圈吸嘴包括吸嘴本体11和吸气管12，吸嘴本体11与吸气管12一端连接，吸嘴本体11的下端设有吸附口13，吸附口13大小根据O型圈40的大小设计，吸附口13上设有数个均匀分布的吸气孔14，吸气孔14的分布呈与O型圈40形状配合的圆环形，最大限度地使用真空的吸引力吸取O型圈40；吸嘴本体11内设有连接吸气管12一端和吸气孔14的气体通道15，吸气管12另一端连接真空发生装置(图中未标示)；O型圈吸嘴10还包括吸嘴安装架16，吸嘴安装架16与吸嘴本体11之间设有柔性导向机构连接，柔性导向机构包括滑动块17、与滑动块17配合的第一导向槽18以及缓冲弹簧19，第一导向槽18设于吸嘴安装架16上，滑动块17与吸嘴本体11连接；吸气管12竖直设置并贯通吸嘴安装架16，缓冲弹簧套在吸气管12外侧并设在吸嘴安装架16和吸嘴本体之间，缓冲弹簧19起到装配时弹性缓冲作用，避免吸嘴本体11向吸嘴安装架16运动时挤压吸气管12。吸嘴安装架16用于将吸嘴本体11固定在机械装置上，柔性导向机构在吸嘴本体11与吸嘴安装架16之间起到缓冲作用，由于确定目标O型圈40后进行取料时运动行程不能准确控制，如果没有柔性导向机构的缓冲，很有可能会挤压O型圈40甚至O型圈40的承载体。

如图3、图4、图5所示，O型圈撑开机构20，O型圈撑开机构20包括安装座21、撑瓣顶杆22、驱动机构23和撑瓣组件24；安装座21与工位连接，撑瓣顶杆22设于安装座21内，撑瓣顶杆21的下端连接驱动机构23，安装座21围绕撑瓣顶杆22的轴心在径向方向设有数个导向槽25，导向槽25内设有做水平往复运动的撑瓣组件24；导向槽25沿撑瓣顶杆22轴心径向方向的直径上成对设置，并沿轴心的圆周方向设有数对，均匀分布的导向槽25内设置有撑瓣组件24，将O型圈撑开呈近似圆形；驱动机构23为气缸，气缸的缸筒与安装座21下部连接，气缸的活塞杆伸入安装座内与撑瓣顶杆22连接；撑瓣组件24包括撑瓣本体，撑瓣本体靠近撑瓣顶杆22轴心的一端，在撑瓣本体的上方设有圆销26，在撑瓣本体的下方设有导向斜面27，撑瓣本体远离撑瓣顶杆22轴心的一端与安装座21之间设有弹簧28，弹簧28可以处于压缩状态或正常状态，导向槽25内靠近撑瓣顶杆的一端定位销槽和定位销29，定位销29连接撑瓣导杆22和撑瓣本体的导向斜面27，定位销29在定位销槽内运动。使用时，圆销26在O型圈40内，驱动机构23带动撑瓣顶杆22向上运动，撑瓣顶杆22将撑瓣组件24向外撑开，此时圆销26也向外运动，O型圈40也在各个方向圆销26的作用下撑开；驱动机构23带动撑瓣顶杆22向下运动，撑瓣组件24向内收缩，圆销26也向内运动。

如图6、图7所示，O型圈夹爪30，O型圈夹爪30为下端开口的空心筒体，筒体内设有弹性缓冲机构31和O型圈导杆32，弹性缓冲机构31为弹簧，弹簧抵接空心筒体上端和O型圈导杆32；空心筒体的筒壁上设有限位孔33，O型圈导杆32上设有限位销34，限位销34插入限位孔33中，0型圈导杆32在限位孔33的范围内运动，O型圈导杆32的下端设有数个竖向的缺口35，利用缺口35当O型圈40套接在O型圈导杆32下端时具有一定的形变能力。弹性缓冲机构31的作用也是为了防止O型圈导杆32与O型圈撑开机构20和待装配工件接触时发生硬性碰撞，保护零部件不收损坏。

本实施例大直径O型圈柔性自动装配线涉及到的O型圈吸嘴10、O型圈撑开机构20和O型圈夹爪30按照O型圈40装配生产线的装配工艺流程结构描述，O型圈撑开机构20通过安装座21设有在工位上，而O型圈吸嘴10和O型圈夹爪30分别在O型圈撑开机构20前后使用，在现有技术条件下通过本发明的描述，本领域技术人员可以想到但不限于将O型圈吸嘴10和O型圈夹爪30分别安装在独立的机械手上或者集成安装在同一机械手上。

工作原理是：真空发生装置启动，O型圈吸嘴上的吸附口呈真空状态吸取0型圈→O型圈吸嘴将O型圈落入O型圈撑开机构→O型圈撑开机构将O型圈撑开，具体地，气缸轴伸出，撑瓣顶杆上升，撑瓣沿着销和销槽压缩弹簧向两边运动，圆销撑开O型圈→O型圈夹爪将撑开的O型圈取走压入待装配工件中，如图8所示→O型圈撑开机构复位，气缸轴收缩，撑瓣顶杆下降，压缩弹簧作用撑瓣沿着销和销槽向中心运动，圆销归位，可以落O型圈。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种大直径O型圈柔性自动装配线，其特征在于包括：

O型圈吸嘴，所述O型圈吸嘴包括吸嘴本体和吸气管，所述吸嘴本体与吸气管一端连接，所述吸嘴本体的下端设有吸附口，所述吸附口上设有数个均匀分布的吸气孔；所述吸嘴本体内设有连接吸气管一端和吸气孔的气体通道，所述吸气管另一端连接真空发生装置；

O型圈撑开机构，所述O型圈撑开机构包括安装座、撑瓣顶杆、驱动机构和撑瓣组件；所述安装座与工位连接，所述撑瓣顶杆设于安装座内，撑瓣顶杆的下端连接驱动机构，所述安装座围绕撑瓣顶杆的轴心在径向方向设有数个导向槽，所述导向槽内设有做水平往复运动的撑瓣组件；

O型圈夹爪，所述O型圈夹爪为下端开口的空心筒体，所述筒体内设有弹性缓冲机构和O型圈导杆，所述弹性缓冲机构为弹簧，所述弹簧抵接空心筒体上端和O型圈导杆。

2.根据权利要求1所述一种大直径O型圈柔性自动装配线，其特征在于：所述O型圈吸嘴还包括吸嘴安装架，所述吸嘴安装架与吸嘴本体之间设有柔性导向机构连接，所述柔性导向机构包括滑动块、与滑动块配合的第一导向槽以及缓冲弹簧，所述第一导向槽设于吸嘴安装架上，滑动块与吸嘴本体连接；所述吸气管竖直设置并贯通吸嘴安装架，所述缓冲弹簧套接在吸气管外侧并设在吸嘴安装架和吸嘴本体之间。

3.根据权利要求1所述一种大直径O型圈柔性自动装配线，其特征在于：所述导向槽沿撑瓣顶杆轴心径向方向的直径上成对设置，并沿轴心的圆周方向设有数对。

4.根据权利要求1所述一种大直径O型圈柔性自动装配线，其特征在于：所述撑瓣组件包括撑瓣本体，所述撑瓣本体靠近撑瓣顶杆轴心的一端，在撑瓣本体的上方设有圆销，在撑瓣本体的下方设有导向斜面，所述撑瓣本体远离撑瓣顶杆轴心的一端与安装座之间设有弹簧。

5.根据权利要求1所述一种大直径O型圈柔性自动装配线，其特征在于：所述导向槽内靠近撑瓣顶杆轴心的一端定位销槽和定位销，所述定位销连接撑瓣导杆和撑瓣本体的导向斜面，定位销在定位销槽内运动。

6.根据权利要求1所述一种大直径O型圈柔性自动装配线，其特征在于：所述空心筒体的筒壁上设有限位孔，所述O型圈导杆上设有限位销，所述限位销插入限位孔中，0型圈导杆在限位孔的范围内运动。

7.根据权利要求1所述一种大直径O型圈柔性自动装配线，其特征在于：所述O型圈导杆的下端设有数个竖向的缺口。

8.根据权利要求1所述一种大直径O型圈柔性自动装配线，其特征在于：所述驱动机构为气缸，所述气缸的缸筒与安装座下部连接，所述气缸的活塞杆伸入安装座内与撑瓣顶杆连接。