CN112548543B - 一种带润滑脂o型圈的组装机构及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组装机构，尤其涉及一种带润滑脂O型圈的组装机构及其操作方法。包括O型圈、机架和阀轴，所述的机架的上部设有备料组件、顶料组件、切料组件、取料横移组件和阀座定位治具，所述的O型圈设在备料组件中，所述的顶料组件将备料组件中的其中一个O型圈向上顶，所述的切料组件将顶料组件顶起的O型圈与另一个相连O型圈进行分离，所述的取料横移组件将切料组件分离后的O型圈进行取料且对O型圈进行撑大操作，所述的取料横移组件将撑大后的O型圈位移至阀座定位治具上且O型圈进入至阀座定位治具的阀轴中。结构紧凑度高，进一步提升加工效率，进一步提升装配品质。

Description

一种带润滑脂O型圈的组装机构及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种组装机构，尤其涉及一种带润滑脂O型圈的组装机构及其操作方法。
背景技术
实际生产中，部分O型圈必须使用润滑脂润滑，特别是对于有相对运动的O型圈。附着润滑脂的O型圈难以自动上料与组装，涂有润滑脂的O型圈会相互粘附，为适应全自动化生产，主要是使得O型圈组装节拍满足高效的要求，必须使用高效的O型圈组装机械结构并以合理的工艺辅助。
由操作工人工将O型圈与润滑脂放入小塑料袋，搓动塑料袋将O型圈涂满润滑脂；将1个涂好润滑脂的O型圈套在上料杆上；上料杆导向端对准阀轴口，上料杆外径与阀轴外径一致，手动滑动1个O型圈套入阀轴上的指定位置，组装完成。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种自动化程度高，实现涂有润滑脂O型圈的上料、组装的自动化制造工艺的一种带润滑脂O型圈的组装机构及其操作方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种带润滑脂O型圈的组装机构，包括O型圈、机架和阀轴，所述的机架的上部设有备料组件、顶料组件、切料组件、取料横移组件和阀座定位治具，所述的O型圈设在备料组件中，所述的顶料组件将备料组件中的其中一个O型圈向上顶，所述的切料组件将顶料组件顶起的O型圈与另一个相连O型圈进行分离，所述的取料横移组件将切料组件分离后的O型圈进行取料且对O型圈进行撑大操作，所述的取料横移组件将撑大后的O型圈位移至阀座定位治具上且O型圈进入至阀座定位治具的阀轴中；
所述的取料横移组件包括可左右位移且上下位移的取料横移架，所述的取料横移架中设有取料块，所述的取料块中设有可滑动位移的取料撑大治具，所述的取料撑大治具向下位移套取O型圈且对O型圈进行撑大操作，所述的取料块的底部设有将取料撑大治具中的O型圈脱离至阀轴的卡槽中的下脱块。
作为优选，所述的取料撑大治具包括若干个取料撑大件组成的圆形治具，所述的取料撑大件通过压缩弹簧与取料块进行滑动连接，所述的取料横移架中设有可向下位移的下压撑紧件且下压撑紧件向下位移带动取料撑大件进行位移。
作为优选，所述的取料撑大治具的底部设有将O型圈导入至取料撑大治具外壁的锥度导入角，所述的下压撑紧件的底部设有将取料撑大治具中的取料撑大件进行撑大的下压锥度导入角且下压撑紧件的底部向下位移部分挤压至取料撑大治具的内孔中。
作为优选，所述的取料横移架中设有将下压撑紧件向下位移的下压气缸，所述的取料横移架中设有将下脱块对取料撑大治具中的O型圈脱离至阀轴卡槽中的下脱O型圈气缸。
作为优选，所述的备料组件包括可转动的备料转盘，所述的备料转盘上设有若干个O型圈备料治具，多个O型圈依次套接在O型圈备料治具中，所述的O型圈备料治具的底部设有推动O型圈备料治具中的O型圈向上位移的顶料治具；
所述的顶料组件包括可上下位移且可向前伸出的顶料连接件，所述的顶料连接件带动顶料治具向上位移一个O型圈的厚度尺寸，
所述的切料组件包括可上下位移且可向前伸出的切料治具件，所述的切料治具件卡入待切料O型圈下方；
所述的阀座定位治具包括阀轴定位治具，所述的阀轴定位治具中设有阀轴，所述的阀轴定位治具的两侧端设有与阀轴呈对射分布的对射传感器；
所述的机架的上部还包括挡料组件，所述的挡料组件包括可位移的挡料板，顶料连接件带动顶料治具向上位移一个O型圈的厚度尺寸后挡料板向前位移覆盖住O型圈备料治具的表面。
作为优选，所述的备料转盘中设有6个环形分布的O型圈备料治具；所述的顶料连接件与切料治具件的前端分别设有与O型圈呈匹配分布的弧形槽。
一种带润滑脂O型圈的组装机构的操作方法，按以下步骤进行：
步骤(1)：设备人工启动，设备自动初始化：初始化过程主要有：设备自检，检测气压、电路、专用设备以及各个传感器的通讯等是否正常；所有模组，专机复位后移动到待机位置；
步骤(2)：完成人工上料O型圈工艺过程：人工通过治具将O型圈安装在O型圈备料治具中；
步骤(3)：完成O型圈预上料工艺过程：转动电机带动备料转盘转动使已完成人工上料的O型圈转动到切料治具件下方，完成预上料过程；
步骤(4)：完成O型圈上升上料工艺过程：伺服电机驱动取料横移组件中的上料模组动作带动顶料连接件前伸卡入顶料治具中，一起带动顶料治具向上移动一个O型圈厚度尺寸，使顶料连接件带动O型圈上升完成上料；在O型圈上升上料之前，先用挡料气缸带动挡料板前移，覆盖住O型圈备料治具表面，防止O型圈上料后切料时掉落；
步骤(5)：完成O型圈切料工艺过程：切料横移气缸动作带动切料治具件前移，使切料治具件卡入待切料O型圈下方，挡料气缸带动挡料板后移；
步骤(6)：完成O型圈撑大前预卡取工艺过程：下压气缸向下位移带动取料撑大治具下移，使取料撑大治具和O型圈备料治具接触，切料上移气缸带动切料治具件上移将O型圈卡入取料撑大治具外表面，完成O型圈撑大前预卡取工艺；
步骤(7)：完成O型圈撑大工艺过程：切料横移气缸和切料上移气缸带动切料治具件复位，下压气缸带动下压撑紧件下移，利用下压撑紧件下端的锥型结构在下移的过程中撑大取料撑大治具，进一步的撑大卡在表面的O型圈；是在取料撑大治具外表面安装了压缩弹簧，当取料撑大治具未受到下压撑紧件下压撑大时，是利用了压缩弹簧的压缩力保持收缩贴合状态的；
步骤(8)：O型圈横移组装：取料横移组件带动O型圈横移到阀轴的上方，带动O型圈下移，使取料撑大治具的内孔卡入阀轴外表面，下脱O型圈气缸带动下脱块将O型圈向下脱离取料撑大治具一直到阀轴的卡槽部位为止，使O型圈卡入阀轴的卡槽内完成组装；
步骤(9)：完成O型圈有无装配好检测工艺过程：利用安装在阀轴定位治具两侧边的对射传感器感应阀轴的卡槽内有无O型圈来判定O型圈是否装配好；
步骤(10)：上述步骤如果全部顺利完成，绿色指示灯会亮起，所有模组移栽机构将自动复位到初始位置，进行重复上述装配步骤。
设计特点：
①循环旋转备料：备料转盘上安装了6根O型圈备料治具，可以一次性备料400个O型圈，保住了长时间的上料需求。该备料装盘采用旋转式的，底部采用伺服电机驱动，保证了每次旋转位置的精确把控，且转盘结构比较紧凑，不占空间。
②自动分离并切料O型圈：自动分离切料组件主要由顶料连接件、顶料治具和切料治具件实现分离切料，其中顶料治具和顶料连接件在上料模组的作用下实现每次上推一个O型圈的功能要求，保证了每次都只切1个O型圈的量，而切料治具件在切料气缸的作用下每次前插到两O型圈之间，保证了O型圈的分离，防止两O型圈因为润滑脂造成的黏连现象，该机构可以保证每次上推尺寸和分离位置一致性。
③O型圈撑大：O型圈的取料撑大治具巧妙的设计了一个带锥度的下压撑紧件，利用前端的锥型部分挤压到取料撑大治具内孔部位，使取料撑大治具缓慢的撑大，进一步的撑大了附着在表面的O型圈，且该取料撑大治具在未撑大之前利用前端的锥度刚好可以使O型圈过渡的卡入表面，且该取料撑大治具在未受到下压撑紧件的作用时，是利用外表面的弹簧压缩力保证紧密贴合的，将O型圈和阀轴装配之前，刚好利用了取料撑大治具被撑大的内孔和阀轴的外径配合定位，取料撑大治具被撑大后的内径尺寸比阀轴外径大，该O型圈的取料撑大治具巧妙的利用了一个结构实现了O型圈卡入、撑大、定位等功能为一体。
④O型圈有无装配到位检测：对射传感器会穿过阀轴和O型圈配合的凹槽，通过检测有无O型圈遮挡来检测判定O型圈是否装配到位。
本方案优点：
①转台上装有6根储料杆:优化了生产工艺，减少人工上料次数，减少人工时间成本。
②伺服电机移动模组驱动顶料连接治具完成单个O型圈的分离:防错措施充分，分离动作高效.
③驱动取料撑大治具对O型圈进行径向拉伸撑:O型圈与阀座组装时不会出现卡料NG，提高了生产良品率.
④O型圈组装到位点由取料撑大件下端面决定，治具上安装有光纤传感器检测有无O型圈:保证了O型圈组装的一致性，减少了O型圈扭曲造成的NG，提高了生产良品率.
⑤取料撑大件边缘做抛光处理，且组装O型圈时不会出现卡料情况:保证了O型圈完整性，保证了最终产品的质量与使用寿命.
⑥对射传感器检测到不良品人工剔除:保证了出货产品质量。
本方案的关键技术点：
①实现涂有润滑脂O型圈的上料、组装的自动化制造工艺。
②实现单气缸作用转变为径向扩张的机构——驱动扩张机构。
因此，本发明的一种带润滑脂O型圈的组装机构及其操作方法，结构紧凑度高，进一步提升加工效率，进一步提升装配品质。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是图1中的A部放大结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：如图所示，一种带润滑脂O型圈的组装机构，包括O型圈1、机架2和阀轴3，所述的机架2的上部设有备料组件、顶料组件、切料组件、取料横移组件和阀座定位治具，所述的O型圈1设在备料组件中，所述的顶料组件将备料组件中的其中一个O型圈1向上顶，所述的切料组件将顶料组件顶起的O型圈1与另一个相连O型圈进行分离，所述的取料横移组件将切料组件分离后的O型圈1进行取料且对O型圈1进行撑大操作，所述的取料横移组件将撑大后的O型圈1位移至阀座定位治具上且O型圈1进入至阀座定位治具的阀轴3中；
所述的取料横移组件包括可左右位移且上下位移的取料横移架4，所述的取料横移架4中设有取料块5，所述的取料块5中设有可滑动位移的取料撑大治具6，所述的取料撑大治具6向下位移套取O型圈1且对O型圈1进行撑大操作，所述的取料块5的底部设有将取料撑大治具6中的O型圈1脱离至阀轴3的卡槽中的下脱块7。
所述的取料撑大治具6包括若干个取料撑大件8组成的圆形治具，所述的取料撑大件8通过压缩弹簧9与取料块5进行滑动连接，所述的取料横移架4中设有可向下位移的下压撑紧件10且下压撑紧件10向下位移带动取料撑大件8进行位移。
所述的取料撑大治具6的底部设有将O型圈1导入至取料撑大治具6外壁的锥度导入角11，所述的下压撑紧件10的底部设有将取料撑大治具6中的取料撑大件8进行撑大的下压锥度导入角12且下压撑紧件10的底部向下位移部分挤压至取料撑大治具6的内孔中。
所述的取料横移架4中设有将下压撑紧件10向下位移的下压气缸13，所述的取料横移架4中设有将下脱块7对取料撑大治具6中的O型圈1脱离至阀轴3卡槽中的下脱O型圈气缸14。
所述的备料组件包括可转动的备料转盘15，所述的备料转盘15上设有若干个O型圈备料治具16，多个O型圈1依次套接在O型圈备料治具16中，所述的O型圈备料治具16的底部设有推动O型圈备料治具16中的O型圈1向上位移的顶料治具17；
所述的顶料组件包括可上下位移且可向前伸出的顶料连接件18，所述的顶料连接件18带动顶料治具17向上位移一个O型圈1的厚度尺寸，
所述的切料组件包括可上下位移且可向前伸出的切料治具件19，所述的切料治具件19卡入待切料O型圈1下方；
所述的阀座定位治具包括阀轴定位治具20，所述的阀轴定位治具20中设有阀轴3，所述的阀轴定位治具20的两侧端设有与阀轴3呈对射分布的对射传感器22；
所述的机架2的上部还包括挡料组件，所述的挡料组件包括可位移的挡料板23，顶料连接件18带动顶料治具17向上位移一个O型圈1的厚度尺寸后挡料板23向前位移覆盖住O型圈备料治具16的表面。
所述的备料转盘15中设有6个环形分布的O型圈备料治具16；所述的顶料连接件18与切料治具件19的前端分别设有与O型圈呈匹配分布的弧形槽24。
一种带润滑脂O型圈的组装机构的操作方法，按以下步骤进行：
步骤(1)：设备人工启动，设备自动初始化：初始化过程主要有：设备自检，检测气压、电路、专用设备以及各个传感器的通讯等是否正常；所有模组，专机复位后移动到待机位置；
步骤(2)：完成人工上料O型圈工艺过程：人工通过治具将O型圈安装在O型圈备料治具中；
步骤(3)：完成O型圈预上料工艺过程：转动电机带动备料转盘转动使已完成人工上料的O型圈转动到切料治具件下方，完成预上料过程；
步骤(4)：完成O型圈上升上料工艺过程：伺服电机驱动取料横移组件中的上料模组动作带动顶料连接件前伸卡入顶料治具中，一起带动顶料治具向上移动一个O型圈厚度尺寸，使顶料连接件带动O型圈上升完成上料；在O型圈上升上料之前，先用挡料气缸带动挡料板前移，覆盖住O型圈备料治具表面，防止O型圈上料后切料时掉落；
步骤(5)：完成O型圈切料工艺过程：切料横移气缸动作带动切料治具件前移，使切料治具件卡入待切料O型圈下方，挡料气缸带动挡料板后移；
步骤(6)：完成O型圈撑大前预卡取工艺过程：下压气缸向下位移带动取料撑大治具下移，使取料撑大治具和O型圈备料治具接触，切料上移气缸带动切料治具件上移将O型圈卡入取料撑大治具外表面，完成O型圈撑大前预卡取工艺；
步骤(7)：完成O型圈撑大工艺过程：切料横移气缸和切料上移气缸带动切料治具件复位，下压气缸带动下压撑紧件下移，利用下压撑紧件下端的锥型结构在下移的过程中撑大取料撑大治具，进一步的撑大卡在表面的O型圈；是在取料撑大治具外表面安装了压缩弹簧，当取料撑大治具未受到下压撑紧件下压撑大时，是利用了压缩弹簧的压缩力保持收缩贴合状态的；
步骤(8)：O型圈横移组装：取料横移组件带动O型圈横移到阀轴的上方，带动O型圈下移，使取料撑大治具的内孔卡入阀轴外表面，下脱O型圈气缸带动下脱块将O型圈向下脱离取料撑大治具一直到阀轴的卡槽部位为止，使O型圈卡入阀轴的卡槽内完成组装；
步骤(9)：完成O型圈有无装配好检测工艺过程：利用安装在阀轴定位治具两侧边的对射传感器感应阀轴的卡槽内有无O型圈来判定O型圈是否装配好；
步骤(10)：上述步骤如果全部顺利完成，绿色指示灯会亮起，所有模组移栽机构将自动复位到初始位置，进行重复上述装配步骤。

Claims (7)

1.一种带润滑脂O型圈的组装机构，包括O型圈(1)、机架(2)和阀轴(3)，其特征在于：所述的机架(2)的上部设有备料组件、顶料组件、切料组件、取料横移组件和阀座定位治具，所述的O型圈(1)设在备料组件中，所述的顶料组件将备料组件中的其中一个O型圈(1)向上顶，所述的切料组件将顶料组件顶起的O型圈(1)与另一个相连O型圈进行分离，所述的取料横移组件将切料组件分离后的O型圈(1)进行取料且对O型圈(1)进行撑大操作，所述的取料横移组件将撑大后的O型圈(1)位移至阀座定位治具上且O型圈(1)进入至阀座定位治具的阀轴(3)中；
所述的取料横移组件包括可左右位移且上下位移的取料横移架(4)，所述的取料横移架(4)中设有取料块(5)，所述的取料块(5)中设有可滑动位移的取料撑大治具(6)，所述的取料撑大治具(6)向下位移套取O型圈(1)且对O型圈(1)进行撑大操作，所述的取料块(5)的底部设有将取料撑大治具(6)中的O型圈(1)脱离至阀轴(3)的卡槽中的下脱块(7)。
2.根据权利要求1所述的一种带润滑脂O型圈的组装机构，其特征在于：所述的取料撑大治具(6)包括若干个取料撑大件(8)组成的圆形治具，所述的取料撑大件(8)通过压缩弹簧(9)与取料块(5)进行滑动连接，所述的取料横移架(4)中设有可向下位移的下压撑紧件(10)且下压撑紧件(10)向下位移带动取料撑大件(8)进行位移。
3.根据权利要求2所述的一种带润滑脂O型圈的组装机构，其特征在于：所述的取料撑大治具(6)的底部设有将O型圈(1)导入至取料撑大治具(6)外壁的锥度导入角(11)，所述的下压撑紧件(10)的底部设有将取料撑大治具(6)中的取料撑大件(8)进行撑大的下压锥度导入角(12)且下压撑紧件(10)的底部向下位移部分挤压至取料撑大治具(6)的内孔中。
4.根据权利要求2所述的一种带润滑脂O型圈的组装机构，其特征在于：所述的取料横移架(4)中设有将下压撑紧件(10)向下位移的下压气缸(13)，所述的取料横移架(4)中设有将下脱块(7)对取料撑大治具(6)中的O型圈(1)脱离至阀轴(3)卡槽中的下脱O型圈气缸(14)。
5.根据权利要求1所述的一种带润滑脂O型圈的组装机构，其特征在于：所述的备料组件包括可转动的备料转盘(15)，所述的备料转盘(15)上设有若干个O型圈备料治具(16)，多个O型圈(1)依次套接在O型圈备料治具(16)中，所述的O型圈备料治具(16)的底部设有推动O型圈备料治具(16)中的O型圈(1)向上位移的顶料治具(17)；
所述的顶料组件包括可上下位移且可向前伸出的顶料连接件(18)，所述的顶料连接件(18)带动顶料治具(17)向上位移一个O型圈(1)的厚度尺寸，
所述的切料组件包括可上下位移且可向前伸出的切料治具件(19)，所述的切料治具件(19)卡入待切料O型圈(1)下方；
所述的阀座定位治具包括阀轴定位治具(20)，所述的阀轴定位治具(20)中设有阀轴(3)，所述的阀轴定位治具(20)的两侧端设有与阀轴(3)呈对射分布的对射传感器(22)；
所述的机架(2)的上部还包括挡料组件，所述的挡料组件包括可位移的挡料板(23)，顶料连接件(18)带动顶料治具(17)向上位移一个O型圈(1)的厚度尺寸后挡料板(23)向前位移覆盖住O型圈备料治具(16)的表面。
6.根据权利要求5所述的一种带润滑脂O型圈的组装机构，其特征在于：所述的备料转盘(15)中设有6个环形分布的O型圈备料治具(16)；所述的顶料连接件(18)与切料治具件(19)的前端分别设有与O型圈呈匹配分布的弧形槽(24)。
7.根据权利要求5所述的一种带润滑脂O型圈的组装机构的操作方法，其特征在于：按以下步骤进行：
步骤(1)：设备人工启动，设备自动初始化：初始化过程主要有：设备自检，检测气压、电路、专用设备以及各个传感器的通讯是否正常；所有模组，专机复位后移动到待机位置；
步骤(2)：完成人工上料O型圈工艺过程：人工通过治具将O型圈安装在O型圈备料治具中；
步骤(3)：完成O型圈预上料工艺过程：转动电机带动备料转盘转动使已完成人工上料的O型圈转动到切料治具件下方，完成预上料过程；
步骤(4)：完成O型圈上升上料工艺过程：伺服电机驱动取料横移组件中的上料模组动作带动顶料连接件前伸卡入顶料治具中，一起带动顶料治具向上移动一个O型圈厚度尺寸，使顶料连接件带动O型圈上升完成上料；在O型圈上升上料之前，先用挡料气缸带动挡料板前移，覆盖住O型圈备料治具表面，防止O型圈上料后切料时掉落；
步骤(5)：完成O型圈切料工艺过程：切料横移气缸动作带动切料治具件前移，使切料治具件卡入待切料O型圈下方，挡料气缸带动挡料板后移；
步骤(6)：完成O型圈撑大前预卡取工艺过程：下压气缸向下位移带动取料撑大治具下移，使取料撑大治具和O型圈备料治具接触，切料上移气缸带动切料治具件上移将O型圈卡入取料撑大治具外表面，完成O型圈撑大前预卡取工艺；
步骤(7)：完成O型圈撑大工艺过程：切料横移气缸和切料上移气缸带动切料治具件复位，下压气缸带动下压撑紧件下移，利用下压撑紧件下端的锥型结构在下移的过程中撑大取料撑大治具，进一步的撑大卡在表面的O型圈；在取料撑大治具外表面安装了压缩弹簧，当取料撑大治具未受到下压撑紧件下压撑大时，是利用了压缩弹簧的压缩力保持收缩贴合状态的；
步骤(8)：O型圈横移组装：取料横移组件带动O型圈横移到阀轴的上方，带动O型圈下移，使取料撑大治具的内孔卡入阀轴外表面，下脱O型圈气缸带动下脱块将O型圈向下脱离取料撑大治具一直到阀轴的卡槽部位为止，使O型圈卡入阀轴的卡槽内完成组装；
步骤(9)：完成O型圈有无装配好检测工艺过程：利用安装在阀轴定位治具两侧边的对射传感器感应阀轴的卡槽内有无O型圈来判定O型圈是否装配好；
步骤(10)：上述步骤如果全部顺利完成，绿色指示灯会亮起，所有模组移栽机构将自动复位到初始位置，进行重复上述装配步骤。
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