CN114274095B - 一种数控可编程橡胶圈张开装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数控可编程橡胶圈张开装置，包括底座，其特征在于：所述底座上设有伺服电机、撑开机构、橡胶圈顶针，所述撑开机构包括伺服旋转导轨板、伺服转盘，所述伺服转盘上设有若干组以伺服电机中轴线为中心呈环状均匀间隔分布的扇形驱动槽，所述伺服旋转导轨板上设有若干组以伺服电机中轴线为起点朝向外侧发散且呈规则直线形的滑行导向槽，所述橡胶圈顶针联动有限位组件，所述底座上设有自动脱料机构。本发明的有益效果为：一种数控可编程橡胶圈张开装置，实现自动撑开橡胶圈，橡胶圈撑开大小精确度、灵敏度都较高，适配性高，且无需人工脱料。

Description

一种数控可编程橡胶圈张开装置

技术领域

本发明涉及工装设备技术领域，具体涉及一种数控可编程橡胶圈张开装置。

背景技术

橡胶圈主要用于机械部件在静态条件下防止液体和气体介质的泄露，在某些情况下，它还能用做轴向往复运动和低速旋转运动的动态密封元件，根据不同的装配要求，可分别选择不同规格的部件与之相适应。

橡胶圈在组装过程中，具有两种组装方式——人工组装或专有组装设备组装。

针对人工组装，该种方式的组装，人工劳动强度大，组装效率低下，且橡胶圈表面易出现刮痕。

针对专有组装设备，例如公开号为“CN 112975836 A”的发明专利申请文件公开了一种橡胶圈手动张开装置，其主要包括底座、固定板、按压机构、转动机构和撑开机构，该装置，通过手动按压机构驱动转动机构旋转，转动机构驱动撑开机构运行，从而将橡胶圈撑开。该装置具有结构简单、成本较低且体型较小的优点，适用于小作坊使用，并且通过第一弹簀的回复力使得压板自动反向移动，从而实现自动推料，节省了体力，提高了实用性。

前述所提供的技术方案虽然提供了一种可张开橡胶圈的装置，可用于组装橡胶圈，但是，该技术方案还是需要人工进行配合，人工不仅需要驱动按压机构，而且进行手动将橡胶圈与撑开机构进行分离，也即橡胶圈在撑开后，不会主动从撑开机构上脱离至待装部件上，该装置未设置相应的脱离机构。进一步的，该技术方案，仅能实现单规格的橡胶圈撑开，无法根据实际情况改变橡胶圈单次撑开的最大撑开值，若需要完成此项功能，根据实际情况调节橡胶圈单次的最大撑开量，还是需要人工控制按压机构，而该方式又回归到了人工组装的情况，对人工熟练度要求极高，且人工操作的精确度不高，易撑开过度。综上，需对现有的橡胶圈组装设备进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种数控可编程橡胶圈张开装置，实现自动撑开橡胶圈，橡胶圈撑开大小精确度、灵敏度都较高，适配性高。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种数控可编程橡胶圈张开装置，包括底座，其特征在于，所述底座上设有伺服电机、撑开机构、橡胶圈顶针，所述伺服电机固定安装于底座上，所述撑开机构分布于伺服电机与橡胶圈顶针之间且两端分别与伺服电机、橡胶圈顶针联动；所述撑开机构包括伺服旋转导轨板、伺服转盘，所述伺服转盘中部与伺服电机联动且在伺服电机驱动下可绕伺服电机中轴线作转动，所述伺服旋转导轨板分布于伺服转盘远离伺服电机的端面且固定安装于底座上，所述伺服转盘上设有若干组以伺服电机中轴线为中心呈环状均匀间隔分布的扇形驱动槽，所述伺服旋转导轨板上设有若干组以伺服电机中轴线为起点朝向外侧发散且呈规则直线形的滑行导向槽，所述橡胶圈顶针联动有限位组件，所述限位组件一端延伸至扇形驱动槽内、另一端延伸至滑行导向槽内。

采用上述技术方案，相较于现有技术，可实现自动撑开橡胶圈，无需人工按压等操作，将伺服电机作为驱动源，可通过数控操作进行精确控制伺服电机的转速、转向、转动角度等参数，从而提高橡胶圈撑开的精确度、灵敏度，还可根据实际情况针对不同规格类型的橡胶圈进行撑开，提高适配性，整体具有高效组装的优势；进一步的，利用扇形驱动槽与直线形的滑行导向槽，一方面，无需安装弹簧等弹性部件作为复位机构，简化内部结构，另一方面，橡胶圈顶针可在滑行导向槽任意位置进行停止、保持位置不动，且不会左右晃动，橡胶圈顶针定位时稳定性高；进一步的，限位组件主要是对橡胶圈顶针沿伺服电机的中轴线方向作限位，保证橡胶圈顶针与伺服旋转导向板、伺服转盘的联动且又不会沿伺服电机的中轴线方向松脱。

上述的一种数控可编程橡胶圈张开装置可进一步设置为：所述限位组件包括若干组与伺服旋转导向板固定连接的限位导轨，每组滑行导向槽两侧均分布有一组限位导轨，每相邻两组限位导轨之间设有橡胶圈滑块，所述橡胶圈滑块联动有导针，所述导针端部依次穿过滑行导向槽并延伸至扇形驱动槽内，所述橡胶圈顶针一端与橡胶圈滑块相对固定连接、另一端朝向远离伺服旋转导向板一侧延伸。

采用上述技术方案，导针代替橡胶圈顶针与伺服旋转导向板、伺服转盘联动，并进行力的传递，延长橡胶圈顶针的使用寿命；进一步通过限位导轨与橡胶圈滑块的左右，保证橡胶圈顶针与伺服旋转导向板、伺服转盘的联动且又不会沿伺服电机的中轴线方向松脱，完成橡胶圈撑开工作。

上述的一种数控可编程橡胶圈张开装置可进一步设置为：所述限位导轨上位于靠近滑行导向槽的侧部且远离伺服旋转导向板的侧边设有朝向外侧延伸的凸条。

采用上述技术方案，通过凸条，橡胶圈滑块与限位导轨之间为可滑动的连接，确保二者不会沿伺服电机的中轴线方向松脱，继而证橡胶圈顶针与伺服旋转导向板、伺服转盘的联动且又不会沿伺服电机的中轴线方向松脱，完成橡胶圈撑开工作。

上述的一种数控可编程橡胶圈张开装置可进一步设置为：所述底座上设有自动脱料机构。

上述的一种数控可编程橡胶圈张开装置可进一步设置为：所述自动脱料机构包括脱料板、导柱组件、脱料伺服电机，所述导柱组件沿橡胶圈顶针中心轴线方向分布且中部与底座滑动连接，所述脱料板分布于橡胶圈顶针外侧且与导柱组件端部联动，所述导柱组件另一端与脱料伺服电机联动，所述脱料伺服电机固定安装于底座上。

采用上述技术方案，通过设置自动脱料机构，解决现有技术中利用人工脱料的问题，代替人工进行脱料，降低人工劳动强度，提高橡胶圈的组装效率，且可降低对橡胶圈的伤害，不会刮伤橡胶圈；为适应不同规格类型的橡胶圈，可设置多组不同规格类型的脱料板，适配安装不同规格类型的脱料板即可；其中，脱料过程中，脱料伺服电机驱动导柱组件运动，脱料板跟随导柱组件运动，完成脱料。

上述的一种数控可编程橡胶圈张开装置可进一步设置为：所述脱料板联动有脱料胶圈调节组件。

上述的一种数控可编程橡胶圈张开装置可进一步设置为：所述脱料胶圈调节组件包括若干组脱料刮板，所述脱料板上设有若干组可容纳脱料刮板的调节滑行槽，所述脱料板通过调节滑行槽与脱料刮板可滑动连接，所述脱料刮板中部联动有弹簧导杆，所述弹簧导杆端部联动有限位块，所述限位块与脱料板相对固定连接，所述限位块与脱料刮板之间设有套设于弹簧导杆上的弹簧。

采用上述技术方案，无需设置多组不同规格类型的脱料板，利用脱料胶圈调节组件，可适配不同规格类型的橡胶圈，调节脱料的大小，进一步提升整体适配性；调节时，在弹簧的张紧力下，不同位置的橡胶圈顶针均可与脱料刮板进行抵触连接，该调节还具备自动调节功能，调节值更灵敏、精确，且无需手动操作，进一步实现全自动。

上述的一种数控可编程橡胶圈张开装置可进一步设置为：所述伺服转盘外周固定安装有步进感应块，所述伺服电机端部设有步进感应器。

采用上述技术方案，用于检测张开装置整体是否出现故障，起到警示作用。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的撑开机构爆炸示意图；

图3为本发明实施例的伺服旋转导轨板结构示意图；

图4为本发明实施例的伺服转盘结构示意图；

图5为本发明实施例的伺服旋转导轨板结构、伺服转盘及导针三者装配状态俯视示意图；

图6为本发明实施例的撑开机构装配状态结构示意图；

图7为本发明实施例的自动脱料机构结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1至7所示的一种数控可编程橡胶圈张开装置，包括底座9，所述底座9上设有伺服电机1、撑开机构、橡胶圈顶针2，所述伺服电机1固定安装于底座9上，所述撑开机构分布于伺服电机1与橡胶圈顶针2之间且两端分别与伺服电机1、橡胶圈顶针2联动；所述撑开机构包括伺服旋转导轨板3、伺服转盘4，所述伺服转盘4中部与伺服电机1联动且在伺服电机1驱动下可绕伺服电机1中轴线作转动，所述伺服旋转导轨板3分布于伺服转盘4远离伺服电机1的端面且固定安装于底座9上，所述伺服转盘4上设有6组以伺服电机1中轴线为中心呈环状均匀间隔分布的扇形驱动槽41，所述伺服旋转导轨板3上设有6组以伺服电机1中轴线为起点朝向外侧发散且呈规则直线形的滑行导向槽31，所述橡胶圈顶针2联动有限位组件5，所述限位组件5一端延伸至扇形驱动槽41内、另一端延伸至滑行导向槽31内。上述技术方案，利用扇形驱动槽41与直线形的滑行导向槽31，一方面，无需安装弹簧等弹性部件作为复位机构，简化内部结构，另一方面，橡胶圈顶针2可在滑行导向槽31任意位置进行停止、保持位置不动，且不会左右晃动，橡胶圈顶针2定位时稳定性高；进一步的，限位组件5主要是对橡胶圈顶针2沿伺服电机1的中轴线方向作限位，保证橡胶圈顶针2与伺服旋转导向板、伺服转盘4的联动且又不会沿伺服电机1的中轴线方向松脱。

所述限位组件5包括若干组与伺服旋转导向板固定连接的限位导轨51，每组滑行导向槽31两侧均分布有一组限位导轨51，每相邻两组限位导轨51之间设有橡胶圈滑块52，所述橡胶圈滑块52联动有导针53，所述导针53端部依次穿过滑行导向槽31并延伸至扇形驱动槽41内，所述橡胶圈顶针2一端与橡胶圈滑块52相对固定连接、另一端朝向远离伺服旋转导向板一侧延伸。导针53代替橡胶圈顶针2与伺服旋转导向板、伺服转盘4联动，并进行力的传递，延长橡胶圈顶针2的使用寿命；进一步通过限位导轨51与橡胶圈滑块52的左右，保证橡胶圈顶针2与伺服旋转导向板、伺服转盘4的联动且又不会沿伺服电机1的中轴线方向松脱，完成橡胶圈撑开工作。

所述限位导轨51上位于靠近滑行导向槽31的侧部且远离伺服旋转导向板的侧边设有朝向外侧延伸的凸条511。通过设置凸条511，橡胶圈滑块52与限位导轨51之间为可滑动的连接，确保二者不会沿伺服电机1的中轴线方向松脱，继而证橡胶圈顶针2与伺服旋转导向板、伺服转盘4的联动且又不会沿伺服电机1的中轴线方向松脱，完成橡胶圈撑开工作。

所述底座9上设有自动脱料机构6。所述自动脱料机构6包括脱料板61、导柱组件62、脱料伺服电机63，所述导柱组件62沿橡胶圈顶针2中心轴线方向分布且中部与底座9滑动连接，所述脱料板61分布于橡胶圈顶针2外侧且与导柱组件62端部联动，所述导柱组件62另一端与脱料伺服电机63联动，所述脱料伺服电机63固定安装于底座9上。通过设置自动脱料机构6，解决现有技术中利用人工脱料的问题，代替人工进行脱料，降低人工劳动强度，提高橡胶圈的组装效率，且可降低对橡胶圈的伤害，不会刮伤橡胶圈；为适应不同规格类型的橡胶圈，可设置多组不同规格类型的脱料板61，适配安装不同规格类型的脱料板61即可；其中，脱料过程中，脱料伺服电机63驱动导柱组件62运动，脱料板61跟随导柱组件62运动，完成脱料。

所述脱料板61联动有脱料胶圈调节组件。所述脱料胶圈调节组件包括两组脱料刮板64，所述脱料板61上设有两组可容纳脱料刮板64的调节滑行槽，所述脱料板61通过调节滑行槽与脱料刮板64可滑动连接，所述脱料刮板64中部联动有弹簧导杆65，所述弹簧导杆65端部联动有限位块66，所述限位块66与脱料板61相对固定连接，所述限位块66与脱料刮板64之间设有套设于弹簧导杆65上的弹簧67。上述技术方案，无需设置多组不同规格类型的脱料板61，利用脱料胶圈调节组件，可适配不同规格类型的橡胶圈，调节脱料的大小，进一步提升整体适配性；调节时，在弹簧67的张紧力下，不同位置的橡胶圈顶针2均可与脱料刮板64进行抵触连接，该调节还具备自动调节功能，调节值更灵敏、精确，且无需手动操作，进一步实现全自动。

所述伺服转盘4外周固定安装有步进感应块7，所述伺服电机1端部设有步进感应器8。用于检测张开装置整体是否出现故障，起到警示作用。

工作原理：伺服电机1驱动伺服转盘4转动，伺服转盘4通过扇形驱动槽41驱动导针53运动，导针53在扇形驱动槽41与直线形的滑行导向槽31的结构下，沿滑行导向槽31轴线作直线运动，导针53通过橡胶圈滑块52驱动橡胶圈顶针2作同步运动，待伺服电机1停止时，扇形驱动槽41的扇形结构可对导针53作限位，确保导针53不会左右运动，以实现橡胶圈顶针2的限位，方便橡胶圈套入，而后伺服电机1进行工作，进行撑开，待橡胶圈套入产品后，脱料伺服电机63通过导柱组件62驱动脱料板61运动，进行脱料工作，脱料过程中，利用弹簧67，可实现脱料刮板64的位置自适应调节，适应不同规格类型的橡胶圈，整个过程无需手动。

其中，橡胶圈顶针2的数量可为3、4、5、6、8等，选用不同的数量，仅需更改伺服转盘4、伺服旋转导向板上的扇形驱动槽41、滑行导向槽31的数量及位置即可。

上述具体实施例相较于现有技术，可实现自动撑开橡胶圈，无需人工按压等操作；将伺服电机1作为驱动源，可通过数控操作进行精确控制伺服电机1的转速、转向、转动角度等参数，从而提高橡胶圈撑开的精确度、灵敏度，还可根据实际情况针对不同规格类型的橡胶圈进行撑开，提高适配性；进一步利用自动脱料机构6，解决现有技术中利用人工脱料的问题，代替人工进行脱料，降低人工劳动强度，提高橡胶圈的组装效率，且可降低对橡胶圈的伤害，不会刮伤橡胶圈；整体为全自动橡胶圈组装，具有高效组装的优势。

Claims (3)

1.一种数控可编程橡胶圈张开装置，包括底座，其特征在于：所述底座上设有伺服电机、撑开机构、橡胶圈顶针，所述伺服电机固定安装于底座上，所述撑开机构分布于伺服电机与橡胶圈顶针之间且两端分别与伺服电机、橡胶圈顶针联动；所述撑开机构包括伺服旋转导轨板、伺服转盘，所述伺服转盘中部与伺服电机联动且在伺服电机驱动下可绕伺服电机中轴线作转动，所述伺服旋转导轨板分布于伺服转盘远离伺服电机的端面且固定安装于底座上，所述伺服转盘上设有若干组以伺服电机中轴线为中心呈环状均匀间隔分布的扇形驱动槽，所述伺服旋转导轨板上设有若干组以伺服电机中轴线为起点朝向外侧发散且呈规则直线形的滑行导向槽，所述橡胶圈顶针联动有限位组件，所述限位组件一端延伸至扇形驱动槽内、另一端延伸至滑行导向槽内，所述底座上设有自动脱料机构，所述自动脱料机构包括脱料板、导柱组件、脱料伺服电机，所述导柱组件沿橡胶圈顶针中心轴线方向分布且中部与底座滑动连接，所述脱料板分布于橡胶圈顶针外侧且与导柱组件端部联动，所述导柱组件另一端与脱料伺服电机联动，所述脱料伺服电机固定安装于底座上，所述脱料板联动有脱料胶圈调节组件，所述脱料胶圈调节组件包括若干组脱料刮板，所述脱料板上设有若干组可容纳脱料刮板的调节滑行槽，所述脱料板通过调节滑行槽与脱料刮板可滑动连接，所述脱料刮板中部联动有弹簧导杆，所述弹簧导杆端部联动有限位块，所述限位块与脱料板相对固定连接，所述限位块与脱料刮板之间设有套设于弹簧导杆上的弹簧，所述限位组件包括若干组与伺服旋转导向板固定连接的限位导轨，每组滑行导向槽两侧均分布有一组限位导轨，每相邻两组限位导轨之间设有橡胶圈滑块，所述橡胶圈滑块联动有导针，所述导针端部依次穿过滑行导向槽并延伸至扇形驱动槽内，所述橡胶圈顶针一端与橡胶圈滑块相对固定连接、另一端朝向远离伺服旋转导向板一侧延伸。

2.根据权利要求1所述的一种数控可编程橡胶圈张开装置，其特征在于：所述限位导轨上位于靠近滑行导向槽的侧部且远离伺服旋转导向板的侧边设有朝向外侧延伸的凸条。

3.根据权利要求1所述的一种数控可编程橡胶圈张开装置，其特征在于：所述伺服转盘外周固定安装有步进感应块，所述伺服电机端部设有步进感应器。