CN113145706B

CN113145706B - 一种气弹簧封装装置

Info

Publication number: CN113145706B
Application number: CN202110302372.XA
Authority: CN
Inventors: 应端忠; 方少锋
Original assignee: Ningbo Yili Industrial Co ltd
Current assignee: Ningbo Yili Industrial Co ltd
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2023-05-09
Anticipated expiration: 2041-03-22
Also published as: CN113145706A

Abstract

本发明公开了一种气弹簧封装装置，包括机架、设在机架中的蜗轮丝杆机构、封口滚槽机构、夹紧机构以及下压机构，机架中设有导向杆以及与导向杆滑动连接的调整板，蜗轮丝杆机构的第一丝杆与调整板连接，夹紧机构设置在调整板上，封口滚槽机构对应夹紧机构设置，下压机构设置在封口滚槽机构远离夹紧机构的一侧。下压机构用于导套压入气弹簧缸筒；蜗轮丝杆机构使得安装在调整板上的夹紧机构沿导向杆做往复运动，实现对气弹簧缸筒不同位置的加工；封口滚槽机构安装在滚压滑座上的滚压轮对缸筒进行封口和滚槽加工。本装置可进行气弹簧压导套、封口以及滚槽工序，封口和滚槽只需一套驱动装置即可完成，灵活方便，适用性高，装置结构简单，造价低。

Description

一种气弹簧封装装置

技术领域

本发明涉及气弹簧加工设备技术领域，尤其是涉及一种气弹簧封装装置。

背景技术

气弹簧是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件，根据其特点及应用领域的不同，气弹簧又被称为支撑杆、气支撑、调角器、气压棒、阻尼器等。它由压力缸、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物（惰性气体或者油气混合物）等构成，缸内控制元件与缸外控制元件（指可控气弹簧）和接头等。原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物，使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。由于原理上的根本不同，气弹簧比普通弹簧有着速度相对缓慢、动态力变化不大、容易控制等优点。现有技术气弹簧缸筒的压导套、滚槽与封口时需要采用多道工序分步进行，操作不方便，效率低；滚槽与封口需要两套驱动装置驱动对应的滚槽和封口机构，设备增加，造价高；滚槽位置不方便调整，适用性差。

例如，一种在中国专利文献上公开的“弹簧缸筒滚槽机”，其公告号CN104438519B，包括机架，机架上设置有夹头、定位机构、滚槽机构及升降机构，定位机构包括第一液压缸和定位导轨，第一液压缸及定位导轨均安装在机架上，定位导轨上滑动设置有定位滑块，定位滑块的端部设置有限位块；滚槽机构包括第二液压缸和支架导轨，第二液压缸及支架导轨均固定安装在机架上，支架导轨上设置有滚槽轮支架，滚槽轮支架的端部设置有合金滚槽轮，升降机构包括升降气缸、传动轴以及力传感器，传动轴的顶端与夹头的底部相连接，传动轴的底端设置有力传感器，升降气缸的输出端与力传感器相连接，传动轴与电机传动连接。该发明结构简单合理、加工精度较高。但是该方案无法完成压导套、封口工序，需要多个气缸才能完成封装，且滚槽位置无法调整。

发明内容

本发明是为了克服现有技术上述的问题，提供一种气弹簧封装装置。该装置可进行气弹簧压导套、封口以及滚槽工序，封口和滚槽只需一套驱动装置即可完成，同时封口位置调整灵活方便，适用性高，装置结构简单，造价低。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种气弹簧封装装置，包括机架、设在机架中的蜗轮丝杆机构、封口滚槽机构、夹紧机构以及下压机构，机架中设有导向杆以及与导向杆滑动连接的调整板，蜗轮丝杆机构的第一丝杆

与调整板连接，夹紧机构设置在调整板上，封口滚槽机构包括安装板、驱动装置、第二丝杆、滚压滑座、安装在滚压滑座上的滚压轮、支撑轮座以及安装在支撑轮座上的支撑轮，滚压轮设有用于滚槽的环形凸起部，滚压轮边缘设有用于封口的倾斜面，安装板连接至导向杆或机架，安装板设有可卡入工件的缺口，安装板在缺口一侧设有导轨，滚压滑座与导轨滑动连接，驱动装置的输出轴与第二丝杆同轴连接，第二丝杆与滚压滑座连接，支撑轮座安装在安装板的缺口另一侧，下压机构设置在封口滚槽机构远离夹紧机构的一侧。本方案中，下压机构可用于将导套压入气弹簧缸筒；蜗轮丝杆机构通过第一丝杆与调整板配合，使得安装在调整板上的夹紧机构可沿导向杆做直线上下往复运动，实现对气弹簧缸筒不同位置的加工；封口滚槽机构的驱动装置带动第二丝杆，使得安装在导轨上的滚压滑座前后运动，实现安装在滚压滑座上的滚压轮对气弹簧缸筒进行封口和滚槽加工。本装置可进行气弹簧压导套、封口以及滚槽工序，封口和滚槽只需一套驱动装置即可完成，同时封口位置调整灵活方便，适用性高，装置结构简单，造价低。

作为优选，夹紧机构包括电机、主轴以及与主轴同轴连接的回转夹头，主轴与调整板转动连接，电机的输出轴与主轴传动连接。回转夹头可以是气动的，也可以是手动的，电机的输出轴与主轴可通过皮带传动，回转夹头通过电机实现旋转。

作为优选，夹紧机构还包括第一气缸和顶杆，主轴设有贯穿其两端的工件固定孔，第一气缸安装在调整板远离回转夹头一侧，顶杆一端伸入工件固定孔，另一端与第一气缸连接。通过气缸与顶杆的结构对插装在工件固定孔中的工件进行支撑，调节工件的夹装位置，起到一定的长度调节作用。

作为优选，封口滚槽机构还包括弹簧导柱、收紧座、与安装板固定连接的顶座、定径工装，支撑轮座包括导向部和支撑轮安装部，导向部与支撑轮安装部一侧连接，支撑轮与支撑轮安装部转动连接，顶座设有导向槽，支撑轮座的导向部设置在导向槽中，支撑轮安装部靠近缺口设置，收紧座设置在顶座远离支撑轮安装部的一侧，弹簧导柱上套装有弹簧，弹簧导柱一端设有限位部，弹簧导柱另一端与导向部连接，弹簧一端抵接限位部，弹簧另一端抵接收紧座，定径工装卡装在支撑轮安装部与顶座之间。本优选中通过在顶座和支撑轮座之间设置定径工装，实现不同直径气弹簧缸筒相对主轴中心距的调整，以适用于不同直径气弹簧缸筒，防止其旋转时因不平衡产生振动，定径工装有多种对应气弹簧缸筒直径的厚度规格，根据实际情况选取使用，不需要设置另外一套驱动装置对支撑轮座进行调整。弹簧导柱的弹簧可用于顶座、定径工装、支撑轮座拉紧。

作为优选，定径工装包括一根横臂和两根纵臂，两根纵臂与横臂连接，横臂设有螺纹

孔，安装板对应支撑轮座的导向部设有安装孔，两根纵臂穿过安装孔卡装在支撑轮安装部与顶座之间。定径工装呈门形，通过安装孔安装。更换定径工装的时候，将弹簧导柱往收紧座方向顶压，从安装孔下方顶起两根纵臂或通过螺丝拧入横臂的螺纹孔，将其直接拔出，更换简单方便。

作为优选，支撑轮数量为2，工件卡装在2个支撑轮之间。增加工件固定的稳定性。

作为优选，下压机构包括安装在机架上的固定板、第二气缸、第一连接板、第二连接板、下压机构导向杆、压头工装、浮动接头以及长度调节座，第二气缸安装在固定板远离夹紧机构的一侧，长度调节座一端与第二气缸的活塞杆连接，另一端通过浮动接头与第一连接板连接，下压机构导向杆一端与第一连接板连接，另一端穿过固定板与第二连接板连接，压头工装设置在第二连接板靠近夹紧机构的一侧。下压机构通过第二气缸的运动实现对导套的压装，长度调节座可对第二气缸的行程进行调整。

作为优选，2个支撑轮之间设有用于检测工件受压状态的压力检测装置，压力检测装

置包括弹性膜片、检测电路和报警器，弹性膜片设置在2个支撑轮之间，弹性膜片与检测电路电连接，检测电路与报警器电连接。压力检测装置预设有压力值，当检测到的工件受压超出预设值，报警器发出报警，压力检测装置用于监测工件的受压状态，确保工件均匀受压，提升良品率。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）可进行气弹簧压导套、封口以及滚槽工序；（2）封口和滚槽只需一套驱动装置即可完成，装置结构简单，造价低；（3）封口位置调整灵活方便，适用于各类规格辊筒。

附图说明

图1是本发明的整体结构正视图。

图2是本发明的整体结构侧视图。

图3是本发明的夹紧机构正视图。

图4是本发明的夹紧机构俯视图。

图5是本发明的封口滚槽机构正视图。

图6是本发明的封口滚槽机构俯视图。

图7是图6中A处局部放大图。

图8是本发明的下压机构正视图。

图9是本发明的下压机构俯视图。

图中：1、机架 1-1、导向杆 1-2、直线轴承 1-3、调整板 2、蜗轮丝杆机构 2-1、蜗轮丝杆升降机主体 2-2、第一丝杆 3、夹紧机构 3-1、第一气缸 3-2、顶杆 3-3、电机 3-4、主轴 3-5、传动皮带 3-6、气动回转夹头 3-7主轴限位支架 4、封口滚槽机构 4-1、安装板4-111、缺口 4-2、伺服电机 4-3、减速机 4-4、第二丝杆 4-5、丝杆轴承座 4-6、收紧座 4-7、顶座 4-8、支撑轮座 4-81、支撑轮安装部 4-82、导向部 4-9、导轨 4-10、滚压滑座 4-11、弹簧导柱 4-12、定径工装 4-13、支撑轮 4-14、滚压轮 5、下压机构 5-1、固定板 5-2、第二气缸 5-3、长度调节座 5-4、浮动接头 5-5、第一连接板 5-6、下压机构导向杆 5-7、轴承 5-8、第二连接板 5-9、压头工装。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。需要说明的是，上述描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：

如图1、图2所示的实施例中，一种气弹簧封装装置，包括机架1、蜗轮丝杆机构2、夹紧机构3、封口滚槽机构4以及下压机构5。机架包括底板和铝合金框架，机架中设有3根沿竖直方向布置的导向杆1-1，通过直线轴承1-2与导向杆滑动连接的两块调整板1-3。蜗轮丝杆机构包括蜗轮丝杆升降机主体2-1和第一丝杆2-2，蜗轮丝杆升降机设置在底板上，第一丝杆与调整板连接，可使调整板沿导向杆上下往复运动。

如图3、图4所示，夹紧机构包括电机3-3、主轴3-4、与主轴同轴连接的气动回转夹头3-6、第一气缸3-1、顶杆3-2和传动皮带3-5。上部的调整板设有主轴限位支架3-7，主轴限位支架与主轴连接，主轴穿过两块调整板，并与调整板转动连接。电机固定安装在电机安装板上，电机安装板安装在两块调整板侧面，电机的输出轴设有主动带轮，主轴下端设有从动带轮，传动皮带套装在主动带轮和从动带轮上。主轴设有贯穿其两端的工件固定孔，下部的调整板下侧连接有拉杆，拉杆上设置有气缸固定板，第一气缸安装在气缸固定板上，顶杆一端伸入工件固定孔，另一端与第一气缸连接。通过气缸与顶杆的结构对插装在工件固定孔中的工件进行支撑，调节工件的夹装位置，起到一定的长度调节作用。本实施例中的气动回转夹头也可以是手动夹头，电机的输出轴与主轴可通过皮带传动，回转夹头通过电机实现旋转。

如图5、图6和图7所示，封口滚槽机构包括安装板4-1、伺服电机4-2、减速机4-3、第二丝杆4-4、丝杆轴承座4-5、滚压滑座4-10、滚压轮4-14、支撑轮座4-8以及安装在支撑轮座上的两个支撑轮4-13，滚压轮的中部设有用于滚槽的环形凸起部，滚压轮边缘设有用于

封口的倾斜面，本实施例中倾斜面为弧形面。安装板通过直线轴承固定至导向杆，安装板设有可卡入工件的缺口4-111，安装板在缺口一侧设有导轨4-9和所述丝杆轴承座，滚压滑座与导轨滑动连接，滚压轮通过滚压座安装至滚压滑座朝向缺口一侧。减速机的输出轴通过联轴器与第二丝杆同轴连接，第二丝杆设置在丝杆轴承座中，并与滚压滑座螺纹连接。支撑轮座安装在安装板的缺口另一侧，下压机构设置在封口滚槽机构远离夹紧机构的一侧。封口滚槽机构还包括弹簧导柱4-11、收紧座4-6、与安装板固定连接的顶座4-7和定径工装4-12，支撑轮座包括导向部4-82和支撑轮安装部4-81，导向部与支撑轮安装部一侧连接，支撑轮与支撑轮安装部转动连接，顶座设有导向槽，支撑轮座的导向部设置在导向槽中，支撑轮安装部靠近缺口设置，收紧座设置在顶座远离支撑轮安装部的一侧，弹簧导柱上套装有弹簧，弹簧导柱一端设有限位部，弹簧导柱另一端与导向部连接，弹簧一端抵接限位部，弹簧另一端抵接收紧座，定径工装卡装在支撑轮安装部与顶座之间。

作为优选，定径工装包括一根横臂和两根纵臂，两根纵臂与横臂连接，横臂设有螺纹孔，安装板对应支撑轮座的导向部设有安装孔，两根纵臂穿过安装孔卡装在支撑轮安装部与顶座之间。定径工装呈门形，通过安装孔安装。更换定径工装的时候，将弹簧导柱往收紧座方向顶压，从安装孔下方顶起两根纵臂或通过螺丝拧入横臂的螺纹孔，将其直接拔出，更换简单方便。弹簧导柱的弹簧可用于顶座、定径工装、支撑轮座拉紧。本方案实现不同直径气弹簧缸筒相对主轴中心距的调整，以适用于不同直径气弹簧缸筒，防止其旋转时因不平衡产生振动，定径工装有多种对应气弹簧缸筒直径的厚度规格，根据实际情况选取使用，不需要设置另外一套驱动装置对支撑轮座进行调整。下压机构可用于将导套压入气弹簧缸筒。作为优选，2个支撑轮之间设有用于检测工件受压状态的压力检测装置，压力检测装置包括弹性膜片、检测电路和报警器，弹性膜片设置在2个支撑轮之间，弹性膜片与检测电路电连接，检测电路与报警器电连接。压力检测装置预设有压力值，当检测到的工件受压超出预设值，报警器发出报警，压力检测装置用于监测工件的受压状态，确保工件均匀受压，提升良品率。

如图8、图9所示，下压机构包括安装在机架上的固定板5-1、第二气缸5-2、第一连接板5-5、第二连接板5-8、下压机构导向杆5-6、压头工装5-9、浮动接头5-4以及长度调节座5-3，第二气缸安装在固定板远离夹紧机构的一侧，长度调节座一端与第二气缸的活塞杆连接，另一端通过浮动接头与第一连接板连接，下压机构导向杆一端与第一连接板连接，另一端穿过固定板上设置的轴承5-7与第二连接板连接，压头工装设置在第二连接板靠近夹紧机构的一侧。下压机构通过第二气缸的运动实现对导套的压装，长度调节座可对第二气缸的行程进行调整。

本方案工作时，先根据工件的直径，选取对应的定径工装，通过安装孔安装至顶座和支撑轮安装部之间，将导套装入工件一端，再将工件装置气动回转夹头，蜗轮丝杆机构带动工件上升，并通过下压机构下压将导套压至工件指定位置，工件端部上升至指定位置时，电机通过皮带带动主轴旋转，伺服电机通过减速机、第二丝杆带动滚压滑座，滚压轮的倾斜面抵压工件端部进行封口，封口完成，滚压滑座退回，工件在蜗轮丝杆机构带动下上升至指定位置，滚压滑座向缺口移动，滚压轮的环形凸起部抵压工件，完成滚槽。本方案蜗轮丝杆机构通过第一丝杆与调整板配合，使得安装在调整板上的夹紧机构可沿导向杆做直线上下往复运动，实现对气弹簧缸筒不同位置的加工；封口滚槽机构的驱动装置带动第二丝杆，使得安装在导轨上的滚压滑座前后运动，实现安装在滚压滑座上的滚压轮对气弹簧缸筒进行封口和滚槽加工。可进行气弹簧压导套、封口以及滚槽工序，封口和滚槽只需一套驱动装置即可完成，同时封口位置调整灵活方便，适用性高，装置结构简单，造价低。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种气弹簧封装装置，其特征是，包括机架、设在机架中的蜗轮丝杆机构、封口滚槽机构、夹紧机构以及下压机构，机架中设有导向杆以及与导向杆滑动连接的调整板，蜗轮丝杆机构的第一丝杆与调整板连接，夹紧机构设置在调整板上，封口滚槽机构包括安装板、驱动装置、第二丝杆、滚压滑座、安装在滚压滑座上的滚压轮、支撑轮座以及安装在支撑轮座上的支撑轮，滚压轮设有用于滚槽的环形凸起部，滚压轮边缘设有用于封口的倾斜面，安装板连接至导向杆或机架，安装板设有可卡入工件的缺口，安装板在缺口一侧设有导轨，滚压滑座与导轨滑动连接，驱动装置的输出轴与第二丝杆同轴连接，第二丝杆与滚压滑座连接，支撑轮座安装在安装板的缺口另一侧，下压机构设置在封口滚槽机构远离夹紧机构的一侧；封口滚槽机构还包括弹簧导柱、收紧座、与安装板固定连接的顶座、定径工装，支撑轮座包括导向部和支撑轮安装部，导向部与支撑轮安装部一侧连接，支撑轮与支撑轮安装部转动连接，顶座设有导向槽，支撑轮座的导向部设置在导向槽中，支撑轮安装部靠近缺口设置，收紧座设置在顶座远离支撑轮安装部的一侧，弹簧导柱上套装有弹簧，弹簧导柱一端设有限位部，弹簧导柱另一端与导向部连接，弹簧一端抵接限位部，弹簧另一端抵接收紧座，定径工装卡装在支撑轮安装部与顶座之间；定径工装包括一根横臂和两根纵臂，两根纵臂与横臂连接，横臂设有螺纹孔，安装板对应支撑轮座的导向部设有安装孔，两根纵臂穿过安装孔卡装在支撑轮安装部与顶座之间。

2.根据权利要求1所述的一种气弹簧封装装置，其特征是，夹紧机构包括电机、主轴以及与主轴同轴连接的回转夹头，主轴与调整板转动连接，电机的输出轴与主轴传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种气弹簧封装装置，其特征是，夹紧机构还包括第一气缸和顶杆，主轴设有贯穿其两端的工件固定孔，第一气缸安装在调整板远离回转夹头一侧，顶杆一端伸入工件固定孔，另一端与第一气缸连接。

4.根据权利要求1所述的一种气弹簧封装装置，其特征是，支撑轮数量为2个，工件卡装在2个支撑轮之间。

5.根据权利要求1所述的一种气弹簧封装装置，其特征是，下压机构包括安装在机架上的固定板、第二气缸、第一连接板、第二连接板、下压机构导向杆、压头工装、浮动接头以及长度调节座，第二气缸安装在固定板远离夹紧机构的一侧，长度调节座一端与第二气缸的活塞杆连接，另一端通过浮动接头与第一连接板连接，下压机构导向杆一端与第一连接板连接，另一端穿过固定板与第二连接板连接，压头工装设置在第二连接板靠近夹紧机构的一侧。

6.根据权利要求4所述的一种气弹簧封装装置，其特征是，2个支撑轮之间设有用于检测工件受压状态的压力检测装置，压力检测装置包括弹性膜片、检测电路和报警器，弹性膜片设置在2个支撑轮之间，弹性膜片与检测电路电连接，检测电路与报警器电连接。