CN110253481A - 一种用于球形胶囊收缩装配方法及装置 - Google Patents

一种用于球形胶囊收缩装配方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种用于球形胶囊收缩装配的装置，包括收口夹具2、锁紧机构3、密封接头6、芯轴7、预加力弹簧8、密封盖9、端盖10、抽真空装置；所述芯轴7连通球形胶囊的内腔与抽真空装置，同时芯轴7向球形胶囊的内腔底部中心点提供轴向拉力；所述收口夹具2用于夹持球形胶囊的密封唇边的一侧，所述密封盖9用于卡住球形胶囊的密封唇边的一侧；所述锁紧机构3能够带动所述收口夹具2移动，使密封盖9与球形胶囊的密封唇边密封；所述端盖10与密封盖9密封连接；所述抽真空装置用于对球形胶囊抽真空。

Description

一种用于球形胶囊收缩装配方法及装置
技术领域
本发明涉及一种用于球形胶囊收缩装配方法及装置，属于电液伺服系统先进装配领域。
背景技术
球形胶囊要装入外部壳体，由于外部壳体的开口很小，因此球形胶囊需要压缩后才能通过开口装入外部壳体内。为了进一步提高球形胶囊产品装配质量的一致性和可靠性，保证每个产品装配状态的一致性及装配质量的可检查性是十分必要的。现有技术采用抽真空使球形胶囊折叠收缩，但在折叠收缩过程中，抽真空后的胶囊变形形态极为不规则，或为碗状、或为饼状，很难满足装配要求，球形胶囊的最终装配形态的一致性极差，导致装配效率极低；另一方面，球形胶囊属于密封件，正式装配前均需试装，试装完毕检查其表面完好性，但是由于外部壳体结构的特殊性，开口太小，与胶囊尺寸差距很大，一旦球形胶囊装入后，就无法完整取出，现有技术无法试装，存在一定的装配风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于球形胶囊收缩装配的装置，包括收口夹具2、锁紧机构3、密封接头6、芯轴7、预加力弹簧8、密封盖9、端盖10、抽真空装置；所述芯轴7连通球形胶囊的内腔与抽真空装置，同时芯轴7向球形胶囊的内腔底部中心点提供轴向拉力；所述收口夹具2用于夹持球形胶囊的密封唇边的一侧，所述密封盖9用于卡住球形胶囊的密封唇边的一侧；所述锁紧机构3能够带动所述收口夹具2移动，使密封盖9与球形胶囊的密封唇边密封；所述端盖10与密封盖9密封连接；所述抽真空装置用于对球形胶囊抽真空。利用用于球形胶囊收缩装配的装置，能够实现球形胶囊可控收缩。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：
一种用于球形胶囊收缩装配的装置，包括收口夹具、锁紧机构、密封接头、芯轴、预加力弹簧、密封盖、端盖、抽真空装置；
所述芯轴包括主轴、加力杆、支撑杆、锥帽；所述主轴、加力杆、支撑杆、锥帽内均设有通孔，所述通孔用于连通球形胶囊的内腔与抽真空装置；所述加力杆、支撑杆、锥帽依次连接形成支撑结构，所述预加力弹簧安装在所述主轴的通孔内，用于向所述支撑结构提供轴向拉力，所述轴向拉力作用于球形胶囊的内腔底部中心点；
所述收口夹具用于夹持球形胶囊的密封唇边的一侧，所述密封盖用于卡住球形胶囊的密封唇边的一侧；所述锁紧机构能够带动所述收口夹具移动，使密封盖与球形胶囊的密封唇边密封；所述锁紧机构和密封盖均套装在所述主轴上，所述密封盖上设有支撑杆孔；所述主轴的通孔远离球形胶囊的一端经密封接头后与所述抽真空装置连通，所述端盖与密封盖密封连接；所述支撑杆穿过所述端盖深入球形胶囊的内腔。
上述用于球形胶囊收缩装配的装置，所述加力杆和支撑杆采用螺纹连接，加力杆和支撑杆连接后的总长度可调，所述支撑杆和锥帽固定连连。
上述用于球形胶囊收缩装配的装置，还包括背母，所述背母用于使锁紧机构防松。
上述用于球形胶囊收缩装配的装置，所述锥帽与球形胶囊的接触面采用非金属材料制成。
上述用于球形胶囊收缩装配的装置，预加力弹簧向所述支撑结构提供的轴向拉力大于等于25N。
上述用于球形胶囊收缩装配的装置，所述支撑结构的一端位于所述主轴的通孔内，另一端位于球形胶囊的内腔。
上述用于球形胶囊收缩装配的装置，所述锁紧机构为锁紧螺母，所述主轴的外表面设有螺纹，旋转锁紧螺母后，锁紧螺母带动收口夹具移动，收口夹具带动球形胶囊移动。
上述用于球形胶囊收缩装配的装置，所述密封接头为旋转密封接头。
上述用于球形胶囊收缩装配的装置，支撑杆的表面粗糙度优于1.6。
上述用于球形胶囊收缩装配的装置，所述密封唇边的边缘设有凸缘；所述凸缘的横截面为圆形；所述收口夹具仅包裹住所述密封唇边的凸缘。
一种用于球形胶囊收缩装配方法，在对球形胶囊进行抽真空时，在球形胶囊的内腔底部中心点施加预加轴向力，所述预加轴向力大于等于25N。
上述用于球形胶囊收缩装配方法，所述球形胶囊采用橡胶材料制成，球形胶囊的壁厚为5mm。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
(1)采用本发明装置，可使得球形胶囊抽真空后迅速收缩，收缩尺寸满足装配要求且安装形态一致性良好，收缩后的球形胶囊可自由进出小口径外部壳体；
(2)采用本发明装置，实现了球形胶囊的试装，并可完成对球形胶囊表面质量检查，进一步提高了产品可靠性高；
(3)采用本发明装置，实现球形胶囊的快速装卡，收口夹具只需安装一次，后续球形胶囊的装卡可直接将其塞入环形槽即可；
(4)本发明装置芯轴设计为分段式，便于制造，芯轴末端设计有避免因装配阻力过大而导致球形胶囊密封唇边损坏的摩擦力分担装置，即锥帽；
(5)本发明装置的对开式环形夹具只对球形胶囊密封唇边的外半圆进行包覆，可实现球形胶囊的快装快卸，球形胶囊装入外部壳体后，可自行脱落，无需拆下环形夹具，节省装配时间，有利于实现球形胶囊的快速装配；
(6)本发明装置采用分段式芯轴实现球形胶囊的定形态收缩；芯轴一方面可为球形胶囊的收缩变形提供支撑作用，同时在芯轴内部设计有导气通道，在球形胶囊抽真空过程中起到导气作用。
附图说明
图1为球形胶囊的结构示意图；
图2为外部壳体的结构示意图；
图3为球形胶囊收缩装配装置结构示意图；
图4为球形胶囊收缩后的最终形态示意图；
图5为芯轴结构示意图；
图6为球形胶囊装卡锁紧后的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。
一种用于球形胶囊收缩装配的装置，包括收口夹具2、锁紧机构3、背母4、密封接头6、芯轴7、预加力弹簧8、密封盖9、端盖10、抽真空装置。
所述芯轴7包括主轴71、加力杆72、支撑杆73、锥帽74；所述主轴71、加力杆72、支撑杆73、锥帽74内均设有通孔，所述通孔用于连通球形胶囊的内腔与抽真空装置；所述加力杆72、支撑杆73、锥帽74依次连接形成支撑结构，所述预加力弹簧8安装在所述主轴71的通孔内，用于向所述支撑结构提供轴向拉力，所述轴向拉力作用于球形胶囊的内腔底部中心点，轴向拉力大于等于25N。所述加力杆72和支撑杆73采用螺纹连接，加力杆72和支撑杆73连接后的总长度可调，所述支撑杆73和锥帽74固定连接。所述锥帽74与球形胶囊的接触面采用非金属材料制成。支撑杆73的表面粗糙度优于1.6。
所述收口夹具2用于夹持球形胶囊的密封唇边的一侧，所述密封盖9用于卡住球形胶囊的密封唇边的一侧；所述锁紧机构3能够带动所述收口夹具2移动，使密封盖9与球形胶囊的密封唇边密封；所述锁紧机构3和密封盖9均套装在所述主轴71上，所述密封盖9上设有支撑杆孔；所述主轴71的通孔远离球形胶囊的一端经密封接头6后与所述抽真空装置连通，所述端盖10与密封盖9密封连接；所述支撑杆穿过所述端盖10深入球形胶囊的内腔。
所述背母4用于使锁紧机构3防松。所述锁紧机构3为锁紧螺母。所述密封接头6为旋转密封接头。
所述密封唇边的边缘设有凸缘；所述凸缘的横截面为圆形；所述收口夹具2仅包裹住所述密封唇边的凸缘。
一种用于球形胶囊收缩装配方法，在对球形胶囊进行抽真空时，在球形胶囊的内腔底部中心点施加预加轴向力，所述预加轴向力大于等于25N。所述球形胶囊采用橡胶材料制成，为开口球体，球形胶囊的壁厚为5mm。
实施例：
图1是球形胶囊的结构示意图，图2是外部壳体的结构示意图；本发明的主要目的就是通过球形胶囊收缩装配的装置将球形胶囊收缩至满足装配要求的尺寸和形态，然后装入外部壳体中。
图3是球形胶囊收缩装配装置结构示意图，首先将球形胶囊底部对准芯轴7的末端锥帽74后套在收缩装配装置上，然后将球形胶囊塞入对开式收口夹具2，通过旋动锁紧机构3，即锁紧螺母，使收口夹具2带着球形胶囊沿轴线向上移动，直至与密封盖9接触，拧紧锁紧螺母，并锁紧背母4，使球形胶囊内部快速形成密封腔。调整预加力弹簧8的压缩量和芯轴7的伸出长度，即通过调整芯轴7作用在球形胶囊上的轴向拉伸力从而改变球形胶囊的变形形态，同时预加力弹簧8可从硬件上实现球形胶囊装配过程中轴向力的过载保护。球形胶囊收缩时，球形胶囊内部的大气通过芯轴7的导气通道和旋转密封接头6排出，完成球形胶囊的快速收缩，其收缩形态固定且可满足外部壳体的快速装配需求。
图4是收缩完毕后的球形胶囊最终形态示意图，当芯轴7给球形胶囊的预加轴向力大于25N时，才能满足快速装配的收缩形态要求：球形胶囊收缩为均匀的三瓣，且每次收缩的状态极为一致。
如图5是分段式导气支撑芯轴7结构示意图。芯轴7包括主轴71、加力杆72、支撑杆73和锥帽74，互相之间用螺纹副连接。其中加力杆72装在主轴71内，配合预加力弹簧8可对球形胶囊施加可调的预加轴向拉伸力。支撑杆73主要对球形胶囊的变形起轴线支撑作用，使球形胶囊在抽真空过程中沿径向收缩，支撑杆73直径仅为5mm，且表面开有导气槽。球形胶囊安装时，用锥帽74套住球形胶囊底部的凸台，可实现快速装卡定位。由于球形胶囊在装配过程中，其周向阻力矩主要是有球形胶囊的密封唇边承担的，故锥帽74外部设计为金属，内表面衬套有非金属材料，可保护球形胶囊内表面，同时，可增加芯轴7末端与球形胶囊之间的摩擦，分担球形球形胶囊孔口密封唇边所承受的周向装配力，保护密封唇边。由于支撑杆73在球形胶囊装配过程中直接与球形胶囊内表面接触，且与球形胶囊内表面有相对运动的趋势，故对支撑杆73的表面粗糙度要求极为严格，至少为1.6。整个阶梯式的芯轴7设计为分段式的便于生产制造和节约生产成本。
如图6为球形胶囊装卡锁紧后的结构示意图。收口夹具2设计为只对球形胶囊唇边的外半圆进行包覆，可实现球形胶囊装入外部壳体后，松开锁紧机构3无需拆开收口夹具2，球形胶囊就能实现自行脱落，完成装配，实现快速装配；另一方面，收口夹具2设计为对开圆环，便于安装的同时可增加与球形胶囊唇边的接触面积，提高密封可靠性。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (12)

1.一种用于球形胶囊收缩装配的装置，其特征在于，包括收口夹具(2)、锁紧机构(3)、密封接头(6)、芯轴(7)、预加力弹簧(8)、密封盖(9)、端盖(10)、抽真空装置；
所述芯轴(7)包括主轴(71)、加力杆(72)、支撑杆(73)、锥帽(74)；所述主轴(71)、加力杆(72)、支撑杆(73)、锥帽(74)内均设有通孔，所述通孔用于连通球形胶囊的内腔与抽真空装置；所述加力杆(72)、支撑杆(73)、锥帽(74)依次连接形成支撑结构，所述预加力弹簧(8)安装在所述主轴(71)的通孔内，用于向所述支撑结构提供轴向拉力，所述轴向拉力作用于球形胶囊的内腔底部中心点；
所述收口夹具(2)用于夹持球形胶囊的密封唇边的一侧，所述密封盖(9)用于卡住球形胶囊的密封唇边的一侧；所述锁紧机构(3)能够带动所述收口夹具(2)移动，使密封盖(9)与球形胶囊的密封唇边密封；所述锁紧机构(3)和密封盖(9)均套装在所述主轴(71)上，所述密封盖(9)上设有支撑杆孔；所述主轴(71)的通孔远离球形胶囊的一端经密封接头(6)后与所述抽真空装置连通，所述端盖(10)与密封盖(9)密封连接；所述支撑杆穿过所述端盖(10)深入球形胶囊的内腔。
2.根据权利要求1所述的一种用于球形胶囊收缩装配的装置，其特征在于，所述加力杆(72)和支撑杆(73)采用螺纹连接，加力杆(72)和支撑杆(73)连接后的总长度可调，所述支撑杆(73)和锥帽(74)固定连连。
3.根据权利要求1所述的一种用于球形胶囊收缩装配的装置，其特征在于，还包括背母(4)，所述背母(4)用于使锁紧机构(3)防松。
4.根据权利要求1所述的一种用于球形胶囊收缩装配的装置，其特征在于，所述锥帽(74)与球形胶囊的接触面采用非金属材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种用于球形胶囊收缩装配的装置，其特征在于，预加力弹簧(8)向所述支撑结构提供的轴向拉力大于等于25N。
6.根据权利要求1所述的一种用于球形胶囊收缩装配的装置，其特征在于，所述支撑结构的一端位于所述主轴(71)的通孔内，另一端位于球形胶囊的内腔。
7.根据权利要求1所述的一种用于球形胶囊收缩装配的装置，其特征在于，所述锁紧机构(3)为锁紧螺母，所述主轴(71)的外表面设有螺纹，旋转锁紧螺母后，锁紧螺母带动收口夹具(2)移动，收口夹具(2)带动球形胶囊移动。
8.根据权利要求1所述的一种用于球形胶囊收缩装配的装置，其特征在于，所述密封接头(6)为旋转密封接头。
9.根据权利要求1所述的一种用于球形胶囊收缩装配的装置，其特征在于，支撑杆(73)的表面粗糙度优于1.6。
10.根据权利要求1所述的一种用于球形胶囊收缩装配的装置，其特征在于，所述密封唇边的边缘设有凸缘；所述凸缘的横截面为圆形；所述收口夹具(2)仅包裹住所述密封唇边的凸缘。
11.一种用于球形胶囊收缩装配方法，其特征在于，在对球形胶囊进行抽真空时，在球形胶囊的内腔底部中心点施加预加轴向力，所述预加轴向力大于等于25N。
12.根据权利要求11所述的一种用于球形胶囊收缩装配方法，其特征在于，所述球形胶囊采用橡胶材料制成，球形胶囊的壁厚为5mm。
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