CN113560856B - 密封环装配设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了密封环装配设备，包括机架、密封环胀大机构和密封环装配机构；密封环胀大机构包括设置在机架上的料仓、推料组件、下压组件和胀大台；密封环装配机构包括设置在机架上的胀套固定部件、密封环拨动组件和凸轮轴推进组件。本发明通过密封环胀大机构和密封环装配机构的配合，实现了密封环从上料、胀大到装配的自动化流程，能够有效提高装配工作的效率、避免了人工装配中存在的不稳定性、提高了装配质量，本发明填补了国内外关于密封环和凸轮轴自动装配的技术空白，具有良好的推广前进。

Description

密封环装配设备
技术领域
本发明涉及汽车零部件加工设备技术领域，尤其是一种密封环装配设备。
背景技术
密封环是装配在汽车凸轮轴上的密封环件，装配有密封环的凸轮轴能够对油路进行隔绝，使凸轮轴的工作能够完全按照设计要求进行。目前大多数厂家在进行密封环和凸轮轴的装配工作时都采用手工装配，手动装配密封环的动作流程较多、工序繁琐，且装配质量不稳定、装配效率低、不利于批量化生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种密封环装配设备，能够进行密封环与凸轮轴的自动装配。
为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：密封环装配设备，包括机架、密封环胀大机构和密封环装配机构；
所述密封环胀大机构包括设置在机架上的料仓、推料组件、下压组件和胀大台，料仓设置在推料组件上方，胀大台设置在下压组件下方，下压组件上设有可拆卸的胀套，推料组件可将料仓中的密封环运输到胀大台上，胀套可在下压组件的带动下插入密封环中，胀套的外径大于密封环的内径；
所述密封环装配机构包括设置在机架上的胀套固定部件、密封环拨动组件和凸轮轴推进组件，所述胀套固定在胀套固定部件上，凸轮轴推进组件上安装有凸轮轴，凸轮轴推进组件可推动凸轮轴在胀套中心线的方向上水平移动，密封环拨动组件可将胀套上的密封环拨动到凸轮轴上。
进一步的是：所述推料组件包括推料台、推料板和推料气缸，所述推料台悬空固定在机架上，推料台的一端位于料仓出口下方，另一端与胀大台承接；推料板可滑动设置在推料台上，推料气缸固定在推料台上且推料气缸的输出端与推料板连接。
进一步的是：所述下压组件包括下压气缸和压头，下压气缸竖直设置在胀大台上方并与料仓固定连接，压头与下压气缸的输出端连接；所述胀套套接在压头上。
进一步的是：所述胀套为圆筒结构，胀套的下半部为圆锥形，胀套的上半部内径小于或等于压头的外径；所述胀大台为多个竖板围成的圆筒结构，相邻竖板之间留有间隙，胀大台的内径小于胀套下半部的最大外径。
进一步的是：所述凸轮轴推进组件包括滑动板、第一伺服驱动组件和滑轨，所述滑轨固定在机架上，滑动板与滑轨滑动配合，第一伺服驱动组件固定在机架上且输出端与滑动板连接。
进一步的是：还包括固定在滑动板上的V型固定块、旋转压紧气缸、顶紧气缸和尾顶尖；两个V型固定块开口朝上设置并固定在滑动板上，尾顶尖水平设置并固定在滑动板的尾端，旋转压紧气缸固定在位于滑动板头端的V型固定块的侧方，顶紧气缸水平固定在滑动板上。
进一步的是：所述V型固定块的数量为两个，两个V型固定块分别固定在滑动板的头端和中部。
进一步的是：所述密封环拨动组件包括第二伺服驱动组件和拨叉，第二伺服驱动组件固定在机架上且输出端与拨叉连接，拨叉开口朝上且竖直设置在胀套固定部件前方。
进一步的是：还包括固定架、抱紧气缸和抱紧夹具，所述胀套固定部件固定在固定架上，固定架固定在机架上；抱紧气缸固定在固定架上并位于胀套固定部件和凸轮轴推进组件之间，抱紧夹具开口朝下竖直设置并与抱紧气缸连接，抱紧夹具可在抱紧气缸的驱动下展开或收拢。
进一步的是：所述胀套固定部件为气动卡盘。
本发明的有益效果是：本发明通过密封环胀大机构和密封环装配机构的配合，实现了密封环从上料、胀大到装配的自动化流程，能够有效提高装配工作的效率、避免了人工装配中存在的不稳定性、提高了装配质量，本发明填补了国内外关于密封环和凸轮轴自动装配的技术空白，具有良好的推广前进。
附图说明
图1为本发明的轴测图；
图2为密封环胀大机构的结构示意图；
图3为密封环装配机构的结构示意图；
图中标记为：100-机架、200-密封环胀大机构、210-料仓、220-胀大台、230-胀套、241-推料台、242-推料板、243-推料气缸、251-下压气缸、252-压头、300-密封环装配机构、310-胀套固定部件、321-滑动板、322-第一伺服驱动组件、323-滑轨、324-V型固定块、325-旋转压紧气缸、326-顶紧气缸、327-尾顶尖、331-第二伺服驱动组件、332-拨叉、333-固定架、334-抱紧气缸、335-抱紧夹具、400-密封环、500-凸轮轴。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
如图1所示，本发明所公开的密封环装配设备由机架100、密封环胀大机构200和密封环装配机构300组成；其中，机架100用于安装密封环胀大机构200和密封环装配机构300，密封环胀大机构200用于对待装配的密封环400进行胀大扩径，使密封环400的尺寸能够与待装配的凸轮轴500的尺寸相匹配，密封环装配机构300用于将胀大后的密封环400装配到凸轮轴500上相对应的装配位置。本发明能够实现密封环400从上料、胀大到装配的自动化流程，整个流程基本不需要人工进行操作，从而在有效提高装配工作效率的同时避免了人工装配中所存在不稳定性因素，对提高装配质量有着显著的帮助。
如图1和图2所示，本发明中所采用的密封环胀大机构200包括料仓210、推料组件、下压组件、胀大台220和胀套230。料仓210用于对待装配的密封环400进行上料，料仓210为竖直放置的中空圆筒形结构，料仓210的底部有开口，料仓210固定在机架100上且料仓210的底端位于推料组件上方，放入料仓210中的密封环400竖直排列在料仓210中，位于料仓210内最底层的密封环400落入推料组件中，由推料组件输送至胀大台220处。
本发明中的推料组件由推料台241、推料板242和推料气缸243组成，推料台241为悬空固定在机架100上的板块结构，推料台241的一端位于料仓210的底部出口下方，另一端与胀大台220承接；推料台241上设有沿推料台241长度方向延伸的滑轨，推料板242与推料台241上的滑轨滑动配合，从而使推料板242能够在推料台241上滑动；推料板242的滑动动力由推料气缸243提供，推料气缸243固定在推料台241的底部，推料气缸243的输出端与推料板242连接，推料气缸243工作即可带动推料板242在推料台241上滑动。对推料板242的初始位置和料仓210的设置位置进行限定，使料仓210底部的密封环400位于推料板242的前方，推料板242朝向胀大台220方向滑动即可将密封环400向胀大台220推动，当推料板242滑动至推料台241靠近胀大台220一端的端头时，密封环400即被推动到胀大台220上等待进行后续的胀大工序。
本发明中的下压组件包括下压气缸251和压头252，胀套230可套接在压头252上；下压气缸251竖直安装在机架100上并位于胀大台220正上方，下压气缸251可通过料仓210进行固定，即将下压气缸251直接安装在料仓210上；下压气缸251的输出端与压头252连接，下压气缸251工作即可带动压头252在竖直方向上升降，压头252与正下方的胀大台220正对。胀套230为下部圆锥筒和上部圆形筒连接组成的圆筒结构，胀套230的上部圆形筒内径与压头252的外径相匹配，胀套230的上部圆形筒外径大于密封环400的内径，胀套230的下部圆锥筒最大外径大于胀大台220的内径；胀大台220为多个竖板围成的圆筒结构，相邻竖板之间留有间隙，使得胀大台220可进行一定程度的缩胀。推料板242将密封环400推动到胀大台220上后，下压组件中的下压气缸251工作带动压头252和套接在压头252上的胀套230下压，胀套230穿过胀大台220上的密封环400后继续插入胀大台220中，间隔设置的竖板可保证胀大台220具有一定的收缩性而不会被撑破；密封环400被胀大台220朝上推动使密封环400被胀套230的下部圆锥筒不断撑大，直至密封环400被推动到胀套230的上部圆形筒上，密封环400被胀大到内径与胀套230上部圆形筒的外径一致，对密封环400的胀大工作完成，下压气缸251回程带动压头252和胀套230上升回原位，工作人员将胀套230取下，等待进行后续与凸轮轴500的装配工作。
如图1和图3所示，本发明中所采用的300密封环装配机构包括胀套固定部件310、凸轮轴推进组件和密封环拨动组件，胀套固定部件310用于定位和固定带有胀大后密封环400的胀套230，本发明中胀套固定部件310采用气动卡盘，气动卡盘对胀套230的夹紧状态更适合进行密封环400的装配；凸轮轴推进组件用于定位、固定凸轮轴500以及对凸轮轴500进行推进使凸轮轴500与待装配的密封环400正对，密封环拨动组件用于将胀套230上的密封环400拨动到凸轮轴500上。
本发明中的凸轮轴推进组件包括滑动板321、第一伺服驱动组件322和滑轨323，滑动板321用于安装凸轮轴500，滑轨323固定在机架100上，滑动板321通过滑轮类结构与滑轨323滑动配合；第一伺服驱动组件322用于驱动滑动板321移动，第一伺服驱动组件322是包含伺服驱动器和伺服电机的传动驱动机构，伺服驱动器对伺服电机进行控制，伺服电机工作可带动滑动板321在滑轨323上滑动，滑轨323水平铺设在机架100上，滑动板321在滑轨323上水平滑动以及带动固定在滑动板321上的凸轮轴500朝向胀套固定部件310方向水平移动，使凸轮轴500与胀套固定部件310所固定胀套230上的密封圈400对齐。
为了实现凸轮轴500的快速定位和固定，本发明还在凸轮轴推进组件上设置了V型固定块324、旋转压紧气缸325、顶紧气缸326和尾顶尖327。V型固定块324为开口朝上设置的V型结构，旋转压紧气缸325用于将凸轮轴500压紧在V型固定块324中；V型固定块324的数量采用两个，两个V型固定块324分别固定在滑动板321的头端和中部，旋转压紧气缸325则固定在位于滑动板321头端的V型固定块324的侧方；尾顶尖327水平设置并固定在滑动板321的尾端，顶紧气缸326水平固定在滑动板321上。在对凸轮轴500进行固定时，将凸轮轴500水平放入两个V型固定块324中，使两个V型固定块324分别支撑在凸轮轴500的头部和中部，然后将凸轮轴500的尾端中心对准尾顶尖327，利用顶紧气缸326将凸轮轴500朝向尾顶尖327方向顶紧，然后通过旋转压紧气缸325将凸轮轴500向下压紧，凸轮轴500固定后保持水平状态，且凸轮轴500的中心轴线与胀套230上的密封环500中心正对；则本发明利用两个V型定位块324以及尾顶尖327快速实现了对凸轮轴500的定位，并对凸轮轴500的首尾端和中段进行了支撑，确保凸轮轴500受力的均匀。
如图3所示，本发明中的密封环装配设备包括第二伺服驱动组件331和拨叉332。第二伺服驱动组件331与第一伺服驱动组件322一样为伺服驱动器和伺服电机的传动驱动机构，伺服驱动器对伺服电机进行控制，伺服电机工作可带动拨叉332水平移动；拨叉332竖直设置且开口朝上，拨叉332位于胀套固定部件310前方，胀套230固定在胀套固定部件310中时，胀套230位于拨叉332的开口内，拨叉332的开口尺寸大于胀套230的外径但小于密封环400胀大后的外径；第二伺服驱动组件331的输出端与拨叉332连接。第二伺服驱动组件331带动拨叉332朝向凸轮轴500方向平移时，拨叉332将胀套230上的密封环400拨动，密封环400在拨叉230的推动下朝向凸轮轴500移动，最终密封环400在拨叉332的推动下从胀套230上移动至凸轮轴500上。
为了使密封环400与凸轮轴500的装配效果更佳，本发明中还设置了抱紧气缸334和抱紧夹具335对密封环400进行夹紧。如图3所示，胀套固定部件310和抱紧气缸334都固定在固定架333上，固定架333则固定在机架100上；抱紧气缸334位于胀套固定部件310和凸轮轴推进组件之间，抱紧夹具335开口朝下竖直设置，抱紧气缸334控制抱紧夹具335进行展开或收拢。当密封环400被拨叉332拨动到凸轮轴500上的装配位置处时，抱紧夹具335在抱紧气缸334的驱动下收拢对密封环400进行夹紧，使密封环400箍紧在装配位置处。密封环400与凸轮轴500装配完毕后，第二伺服驱动组件331带动拨叉332移动回原位，第一伺服驱动组件322带动凸轮轴500移动回原位，胀套固定部件310张开，工人将胀套230取下，并将装配好的凸轮轴500卸下，则密封环400与凸轮轴500的装配工作完成。

Claims (8)

1.密封环装配设备，其特征在于：包括机架(100)、密封环胀大机构(200)和密封环装配机构(300)；
所述密封环胀大机构(200)包括设置在机架(100)上的料仓(210)、推料组件、下压组件和胀大台(220)，料仓(210)设置在推料组件上方，胀大台(220)设置在下压组件下方，下压组件上设有可拆卸的胀套(230)，推料组件可将料仓(210)中的密封环(400)运输到胀大台(220)上，胀套(230)可在下压组件的带动下插入密封环(400)中，胀套(230)的外径大于密封环(400)的内径；
所述密封环装配机构(300)包括设置在机架(100)上的胀套固定部件(310)、凸轮轴推进组件和密封环拨动组件，所述胀套(230)固定在胀套固定部件(310)上，凸轮轴推进组件上安装有凸轮轴(500)，凸轮轴推进组件可推动凸轮轴(500)在胀套(230)中心线的方向上水平移动，密封环拨动组件可将胀套(230)上的密封环(400)拨动到凸轮轴(500)上；
所述凸轮轴推进组件包括滑动板(321)、第一伺服驱动组件(322)和滑轨(323)，所述滑轨(323)固定在机架(100)上，滑动板(321)与滑轨(323)滑动配合，第一伺服驱动组件(322)固定在机架(100)上且输出端与滑动板(321)连接；
还包括固定在滑动板(321)上的V型固定块(324)、旋转压紧气缸(325)、顶紧气缸(326)和尾顶尖(327)；两个V型固定块(324)开口朝上设置并固定在滑动板(321)上，尾顶尖(327)水平设置并固定在滑动板(321)的尾端，旋转压紧气缸(325)固定在位于滑动板(321)头端的V型固定块(324)的侧方，顶紧气缸(326)水平固定在滑动板(321)上。
2.如权利要求1所述的密封环装配设备，其特征在于：所述推料组件包括推料台(241)、推料板(242)和推料气缸(243)，所述推料台(241)悬空固定在机架(100)上，推料台(241)的一端位于料仓(210)出口下方，另一端与胀大台(220)承接；推料板(242)可滑动设置在推料台(241)上，推料气缸(243)固定在推料台(241)上且推料气缸(243)的输出端与推料板(242)连接。
3.如权利要求1所述的密封环装配设备，其特征在于：所述下压组件包括下压气缸(251)和压头(252)，下压气缸(251)竖直设置在胀大台(220)上方并与料仓(210)固定连接，压头(252)与下压气缸(251)的输出端连接；所述胀套(230)套接在压头(252)上。
4.如权利要求3所述的密封环装配设备，其特征在于：所述胀套(230)为圆筒结构，胀套(230)的下半部为圆锥形，胀套(230)的上半部内径小于或等于压头(252)的外径；所述胀大台(220)为多个竖板围成的圆筒结构，相邻竖板之间留有间隙，胀大台(220)的内径小于胀套(230)下半部的最大外径。
5.如权利要求1所述的密封环装配设备，其特征在于：所述V型固定块(324)的数量为两个，两个V型固定块(324)分别固定在滑动板(321)的头端和中部。
6.如权利要求1所述的密封环装配设备，其特征在于：所述密封环拨动组件包括第二伺服驱动组件(331)和拨叉(332)，第二伺服驱动组件(331)固定在机架(100)上且输出端与拨叉(332)连接，拨叉(332)开口朝上且竖直设置在胀套固定部件(310)前方。
7.如权利要求6所述的密封环装配设备，其特征在于：还包括固定架(333)、抱紧气缸(334)和抱紧夹具(335)，所述胀套固定部件(310)固定在固定架(333)上，固定架(333)固定在机架(100)上；抱紧气缸(334)固定在固定架(333)上并位于胀套固定部件(310)和凸轮轴推进组件之间，抱紧夹具(335)开口朝下竖直设置并与抱紧气缸(334)连接，抱紧夹具(335)可在抱紧气缸(334)的驱动下展开或收拢。
8.如权利要求1所述的密封环装配设备，其特征在于：所述胀套固定部件(310)为气动卡盘。
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