CN114670153A - 一种衬环分料组装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械自动化技术领域，公开了一种衬环分料组装装置，包括衬环分料装置和衬环组装装置；所述衬环组装装置包括安装框架，能够进行平移；安装板，能够相对安装框架升降；至少三个夹紧机构，沿周向设置在安装板下方，每个夹紧机构夹紧衬环的一个位置；同步扩张机构，能够同步推动多个夹紧机构沿衬环的径向运动，对扩张衬环；所述安装框架和安装板带动夹紧机构运动到衬环分料装置处，夹紧机构能够夹紧衬环并对衬环进行径向扩张；所述安装框架和安装板带动夹紧机构运动至活塞处，夹紧机构放开衬环，衬环绷紧在活塞上。

Description

一种衬环分料组装装置

技术领域

本发明涉及机械自动化技术领域，具体涉及一种衬环分料组装装置。

背景技术

活塞环包括刮片、衬环等，衬环的厚度一般在1.9mm左右，且衬环具有波形结构，在活塞装环工序中，需要把衬环装入活塞上的衬环卡槽内。

为了实现将衬环自动地安装到活塞上，需要将单个衬环分离出来，但衬环为波形结构，衬环上下叠放很难通过简单的机械动作分离衬环。

现有的活塞装环多为人工手动装入，人工装环效率低、返工率高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种衬环分料组装装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种衬环分料组装装置，用于分离出单个衬环并将衬环安装在活塞上，包括衬环分料装置和衬环组装装置；所述衬环分料装置包括：

存料柱，其上套设有衬环；

承载板，位于存料柱下方且与存料柱的底部存在间隙A，间隙A大于一个衬环的厚度，承载板上设置有开口；

压料板，能够进行升降运动并压放在存料柱存放的衬环上；

夹爪，位于承载板下方，能够进行升降运动和横向运动；

所述衬环套设在存料柱上时扩张变形，所述存料柱的直径大于衬环未变形时的内径，且满足：衬环在自重下无法沿存料柱向下滑动且在压料板的压力下能够沿存料柱向下滑动；当衬环由存料柱掉落至承载板上时，夹爪向上伸出开口夹紧衬环，并带动衬环沿横向运动；

所述衬环组装装置包括：

安装框架，能够进行平移；

安装板，能够相对安装框架升降；

至少三个夹紧机构，沿周向设置在安装板下方，每个夹紧机构夹紧衬环的一个位置；

同步扩张机构，能够同步推动多个夹紧机构沿衬环的径向运动，对扩张衬环；

所述安装框架和安装板带动夹紧机构运动到衬环分料装置处，夹紧机构能够夹紧衬环并对衬环进行径向扩张；所述安装框架和安装板带动夹紧机构运动至活塞处，夹紧机构放开衬环，衬环绷紧在活塞上。

进一步地，所述衬环分料装置包括沿竖向设置的第一丝杆、与第一丝杆配合的第一轴套、带动第一轴套转动的第一电机；所述压料板与第一丝杆的上端固定连接；所述压料板上开设有圆孔，圆孔的内径大于存料柱的直径且小于衬环变形后的外径。

进一步地，所述衬环分料装置包括设置在承载板处的光电传感器，所述光电传感器与第一电机信号连接；所述磁性装置为围设在存料柱底部一周的吸铁石。

进一步地，所述衬环分料装置包括沿横向设置的第二丝杆、带动第二丝杆转动的第二电机、与第二丝杆的移动端固定连接且竖向设置的升降气缸、与升降气缸的移动端固定连接且沿横向设置的夹爪气缸；所述夹爪分别与夹爪气缸的两个移动端固定连接。

进一步地，所述衬环组装装置包括安装座、设置在安装座上的第五丝杆、与第五丝杆配合的第五滑块、带动第五丝杆转动的第五电机；第五电机与安装座固定连接，第五丝杆沿水平方向设置，第五滑块与安装框架固定连接。

进一步地，所述衬环组装装置包括第三丝杆、与第三丝杆配合的第三轴套、带动第三轴套转动且固定安装在安装框架上的第三电机；所述第三丝杆与安装板固定连接。

进一步地，所述同步扩张机构包括第四丝杆、与第四丝杆配合的第四轴套、带动第四丝杆转动的第四电机、与第四轴套固定连接的锥体；所述锥体的尖端向下，所述安装板上开设有通孔，所述通孔尺寸大于锥体的尺寸；

所述夹紧机构包括水平固设在安装板下方的第一气缸、安装在第一气缸移动端上且与锥体配合的滚轮、竖向设置且与第一气缸的移动端固定连接的连接板、固定安装在连接板靠近通孔一侧且竖向设置的第四气缸、与第四气缸的移动端固定连接的上限位板、固设在上限位板靠近通孔一端且竖向设置的拉片、固定安装在连接板远离通孔一侧且竖向设置的第二气缸、与第二气缸的移动端固定连接且水平设置的第三气缸、与第三气缸的移动端固定连接下限位板；所述下限位板位于上限位板下方且位于拉片远离通孔的一侧。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

由于衬环具有波形结构，且其厚度较薄，难以直接分离，存料柱上堆叠存放有多个衬环，衬环未变形时，存料柱的直径大于衬环的内径，衬环需要扩张才能套入存料柱内，本发明通过存料柱与衬环的摩擦限制衬环，而又通过压料板精准地控制衬环向下移动；当最下部衬环脱离与存料柱的接触后，不再受存料柱的摩擦力限制，最下部衬环会掉落至承载板上，完成衬环的分料。由于衬环厚度较薄，压料板向下移动的精度如果出现偏差，则容易将多个衬环同时压出存料柱，故本发明还在存料柱的最下方设置磁性装置，能够增大下方衬环脱离存料柱的难度，避免存料柱下方多个衬环共同掉落的现象。

本发明通过多个夹紧机构夹紧衬环的各个位置，通过同步扩张机构同步推动多个夹紧机构，使衬环沿径向扩张；最后在将衬环转移至活塞对应的卡槽位置时，再放松夹紧机构，使衬环弹性恢复并装配在活塞上，完成装环过程。

附图说明

图1为本发明衬环分料装置整体的结构示意图；

图2为本发明横向转运机构的结构示意图；

图3为本发明存料柱的结构示意图；

图4为本发明衬环组装装置整体的结构示意图；

图5为本发明衬环组装装置整体的结构示意图；

图6为本发明夹紧机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

如图1所示，本发明中的衬环分料装置，包括：机架100、承载板120、存料柱110、压料机构、横向转运机构、光电传感器。

如图1、图3、图4所示，存料柱110悬浮地设置在承载板120上方，存料柱110上设置有定位板112，定位板112与机架100固定连接；衬环10扩张后具有缺口，衬环扩张后的缺口的尺寸大于定位板112的厚度，定位板112位于缺口之间；存料柱110的底部与承载板120之间具有间隙A，间隙A大于一个衬环10的厚度，由于后续需要用夹爪133夹紧衬环10并进行横向转运，而间隙A能够防止衬环10横向运动时与存料柱110发生运动干涉。

如图1所示，压料机构包括第一丝杆141、第一电机142以及压料板140；第一丝杆141沿竖向设置，第一电机142带动第一丝杆141上的轴套143转动，致使第一丝杆141的上端进行竖直方向的运动，第一丝杆141的上端与压料板140固定连接，第一丝杆141带动压料板140进行竖直方向的运动。压料板140上开始有圆孔，压料板140运动时，圆孔与存料柱110不发生运动干涉，且能够压在存料柱110存放的衬环10上，使衬环10向下运动。电机带动丝杆的运动，能够精准控制压料板140的竖向位移，避免多个衬环10被压出存料柱110。

承载板120上设置有开口121，开口121的尺寸小于衬环10的外径，避免衬环10放置在承载板120上时掉落。

如图2所示，横向转运机构包括第二丝杆130、第二电机、升降气缸131、夹爪气缸132、两个夹爪133以及与第二丝杆配合的第二滑块；第二丝杆130沿横向设置，第二电机带动第二丝杆130转动，第二丝杆130的移动端与升降气缸131固定连接，第二丝杆130转动时，第二丝杆130的移动端带动升降气缸131进行横向运动；夹爪气缸132与升降气缸131的移动端固定连接，能够跟随升降气缸131进行横向运动，还能够在升降气缸131的作用下进行升降运动；两个夹爪133分别与夹爪气缸132的两个移动端固定连接，夹爪气缸132的两个移动端能够进行横向的相向运动，带动夹爪133夹紧衬环10。夹爪133的尺寸小于开口121，便于夹爪133向上突出开口121，夹紧衬环10。第二丝杆的移动端即第二滑块。

存料柱110底部还设置有一圈吸铁石111，光电传感器144用于检测承载板120处是否有衬环10存在；第一电机、第一丝杆带动压料板140进行升降运动，长期工作后，如果设备的控制误差过大，有可能导致压料板140的单次行程超出预期，多个底部衬环10被同时压出存料柱110，无法实现衬环10分环。吸铁石111能够增加底部衬环10脱离存料柱110的难度，即使压料板140的单次行程超出预期，在吸铁石111的吸引力下，最下层衬环10先掉落，并降低次下层衬环10的掉落速度，当光电传感器144检测到承载板120处已经有衬环10掉落时，第一电机142停止转动，避免次下层衬环10继续掉落，能够保证衬环10的分环效果。

衬环分料装置还包括设置在承载板下游的中转台150，中转台150上设置有多个下沉槽151，下沉槽151的数量与夹紧机构230的数量相同，下沉槽151沿圆的径向设置，下沉槽151分布的位置与夹紧机构230在安装板220上的位置相对应；至少有两个下沉槽151的沿竖向贯穿中转台150且这两个下沉槽151与开口121对齐。当夹爪带动衬环进行横向运动时，将衬环由承载板转运至中转台150各下沉槽151的交汇处。

衬环组装装置包括：安装框架210、安装框架平移机构、安装板220、安装板升降机构、夹紧机构230、同步扩张机构。

如图4和5所示，安装框架平移机构包括安装座200、设置在安装座200上的第五丝杆211、与第五丝杆211配合的第五滑块、带动第五丝杆211转动的第五电机212；第五电机212与安装座200固定连接，第五丝杆211沿水平方向设置，第五滑块与安装框架210固定连接；第五电机212带动第五丝杆211转动，第五滑块在水平面内平移，带动安装框架210在水平面内平移。第五丝杆211沿水平方向设置包括沿横向设置，以及沿其他在水平面内的直线方向设置。

如图4和5所示，安装板升降机构包括第三丝杆222、与第三丝杆222配合的第三轴套223、带动第三轴套223转动且固定安装在安装框架210上的第三电机221；所述第三丝杆222与安装板220固定连接。第三电机221带动第三轴套223转动，进而第三丝杆222和安装板220进行升降运动。

如图4和5所示，同步扩张机构包括第四丝杆、与第四丝杆配合的第四轴套241、带动第四丝杆转动的第四电机242、与第四轴套241固定连接的锥体240；锥体240的尖端向下，安装板220上开设有通孔，所述通孔尺寸大于锥体240的尺寸；第四电机242带动第四丝杆转动，进而第四轴套241和锥体240进行升降运动，锥体240即圆锥体，锥体240的尖端向下。锥体能够通过通孔进行升降运动。

如图6所示，夹紧机构230有多个，沿周向布置在安装板220下方，每个夹紧机构230夹紧衬环的一个位置。所述夹紧机构230包括水平固设在安装板220下方的第一气缸231、安装在第一气缸231移动端上且与锥体240配合的滚轮232、竖向设置且与第一气缸231的移动端固定连接的连接板233、固定安装在连接板233靠近通孔一侧且竖向设置的第四气缸234、与连接板233下端固定连接的上限位板235、固设在第四气缸234移动端靠近通孔一端且竖向设置的拉片236、固定安装在连接板233远离通孔一侧且竖向设置的第二气缸237、与第二气缸237的移动端固定连接且水平设置的第三气缸238、与第三气缸238的移动端固定连接下限位板239；所述下限位板239位于上限位板235下方且位于拉片236远离通孔的一侧。本发明中，夹紧机构有6个，且在安装板下方均匀排布。

第四气缸234的移动端向下伸出，带动拉片236向下移动；安装框架平移机构带动夹紧机构230移动至中转台150上方，安装板升降机构带动夹紧机构230下降，将各夹紧机构230的拉片236伸入到衬环内，同步扩张机构的锥体240下降，滚轮232与锥体240接触，当锥体240下降时，向径向外侧推动滚轮232，第一气缸231内预充气，滚轮232被推动后带动第一气缸231的移动端克服充气压力，压缩第一气缸231；第一气缸231的移动端带动连接板233和拉片236沿径向外侧移动，拉片236与衬环的径向内侧接触，扩张衬环；第二气缸237的移动端向下伸出，带动下限位板239向下运动至下沉槽151中，第三气缸238沿径向内侧伸出，带动下限位板239向拉片236移动，此时下限位板239运动至衬环下方，第二气缸237的移动端向上缩回，带动下限位板239向上顶起衬环，此时下限位板239与衬环下部接触，上限位板235与衬环上部接触，拉片236与衬环的径向内侧接触，实现对衬环的夹紧。

安装框架平移机构带动夹紧机构230移动至活塞上方，安装板升降机构带动夹紧机构230下降，使衬环与活塞上的卡槽位于同一水平面；第四气缸234的移动端带动拉片236向上移动，衬环内侧失去限制，此时衬环弹性回复，脱离夹紧机构230，套设在活塞上，实现衬环的自动安装。

本发明中的各气缸具有固定端和移动端，移动端能够相对于固定端进行伸缩运动。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种衬环分料组装装置，用于分离出单个衬环并将衬环安装在活塞上，其特征在于，包括衬环分料装置和衬环组装装置；所述衬环分料装置包括：

存料柱，其上套设有衬环；

承载板，位于存料柱下方且与存料柱的底部存在间隙A，间隙A大于一个衬环的厚度，承载板上设置有开口；

压料板，能够进行升降运动并压放在存料柱存放的衬环上；

夹爪，位于承载板下方，能够进行升降运动和横向运动；

所述衬环套设在存料柱上时扩张变形，所述存料柱的直径大于衬环未变形时的内径，且满足：衬环在自重下无法沿存料柱向下滑动且在压料板的压力下能够沿存料柱向下滑动；当衬环由存料柱掉落至承载板上时，夹爪向上伸出开口夹紧衬环，并带动衬环沿横向运动；

所述衬环组装装置包括：

安装框架，能够进行平移；

安装板，能够相对安装框架升降；

至少三个夹紧机构，沿周向设置在安装板下方，每个夹紧机构夹紧衬环的一个位置；

同步扩张机构，能够同步推动多个夹紧机构沿衬环的径向运动，对扩张衬环；

所述安装框架和安装板带动夹紧机构运动到衬环分料装置处，夹紧机构能够夹紧衬环并对衬环进行径向扩张；所述安装框架和安装板带动夹紧机构运动至活塞处，夹紧机构放开衬环，衬环绷紧在活塞上。

2.根据权利要求1所述的衬环分料组装装置，其特征在于：所述衬环分料装置包括沿竖向设置的第一丝杆、与第一丝杆配合的第一轴套、带动第一轴套转动的第一电机；所述压料板与第一丝杆的上端固定连接；所述压料板上开设有圆孔，圆孔的内径大于存料柱的直径且小于衬环变形后的外径。

3.根据权利要求2所述的衬环分料组装装置，其特征在于：所述衬环分料装置包括设置在承载板处的光电传感器，所述光电传感器与第一电机信号连接；所述磁性装置为围设在存料柱底部一周的吸铁石。

4.根据权利要求1所述的衬环分料组装装置，其特征在于：所述衬环分料装置包括沿横向设置的第二丝杆、带动第二丝杆转动的第二电机、与第二丝杆的移动端固定连接且竖向设置的升降气缸、与升降气缸的移动端固定连接且沿横向设置的夹爪气缸；所述夹爪分别与夹爪气缸的两个移动端固定连接。

5.根据权利要求1所述的衬环分料组装装置，其特征在于：所述衬环组装装置包括安装座、设置在安装座上的第五丝杆、与第五丝杆配合的第五滑块、带动第五丝杆转动的第五电机；第五电机与安装座固定连接，第五丝杆沿水平方向设置，第五滑块与安装框架固定连接。

6.根据权利要求1所述的衬环分料组装装置，其特征在于：所述衬环组装装置包括第三丝杆、与第三丝杆配合的第三轴套、带动第三轴套转动且固定安装在安装框架上的第三电机；所述第三丝杆与安装板固定连接。

7.根据权利要求1所述的衬环分料组装装置，其特征在于：所述同步扩张机构包括第四丝杆、与第四丝杆配合的第四轴套、带动第四丝杆转动的第四电机、与第四轴套固定连接的锥体；所述锥体的尖端向下，所述安装板上开设有通孔，所述通孔尺寸大于锥体的尺寸；

所述夹紧机构包括水平固设在安装板下方的第一气缸、安装在第一气缸移动端上且与锥体配合的滚轮、竖向设置且与第一气缸的移动端固定连接的连接板、固定安装在连接板靠近通孔一侧且竖向设置的第四气缸、与第四气缸的移动端固定连接的上限位板、固设在上限位板靠近通孔一端且竖向设置的拉片、固定安装在连接板远离通孔一侧且竖向设置的第二气缸、与第二气缸的移动端固定连接且水平设置的第三气缸、与第三气缸的移动端固定连接下限位板；所述下限位板位于上限位板下方且位于拉片远离通孔的一侧。

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