CN115139251A - 一种密封圈限位装夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封圈限位装夹装置，属于机械制造以及精密机械自动化装配领域。一种密封圈限位装夹装置，包括定位工装和吸附工装；定位工装包括限位装置和固定台；限位装置转动连接于固定台上端面；限位装置外缘处的固定台端面开设有环形的放置槽；吸附工装下端开设有至少一个开放式的吸附腔室；吸附腔室内壁开设有多个吸气孔，多个吸气孔均匀环绕分布在吸附腔室的内壁，吸附工装上端设置有至少一个抽气装置，抽气装置与吸气孔连通，工作时抽气装置抽气使吸附腔室内形成低压环境。它可以实现自动将密封圈撑开成需要的形状，使密封圈的装配过程更加便捷，同时避免了装配过程中产生的误差，使制造的装置的外形、气密性等各方面得到了保障。

Description

一种密封圈限位装夹装置

技术领域

本发明属于机械制造以及精密机械自动化装配领域，更具体地说，涉及一种密封圈限位装夹装置。

背景技术

密封圈在各个领域的应用十分广泛，为很多装置不可或缺的一部分。但是由于密封圈大多为容易形变的材料制成，工程中装配密封圈时，很难直接将密封圈控制得与所要装配的密封槽的形状相同，以使密封圈直接地装配入密封槽中，导致装配密封圈时需要人为干预密封圈在夹持、定位工序中保持与所要装配的密封槽的形状相同。

例如在装配一种压缩机外壳时，需要将密封圈套设于压缩机外壳内槽处，压缩机内槽宽度与密封圈粗细一致，装配要求密封圈外表面与压缩机内槽内表面紧密贴合，这样才能达到密封效果。但是由于密封圈容易发生形变，在夹持密封圈、运输密封圈时均难以保证密封圈与内槽形状一致，譬如在将密封圈输送到放置槽内等待夹取时，由于密封圈呈柔性，很难直接对准放置槽，且很大可能密封圈脱离了胀紧密封圈用的支撑板的移动范围，使得支撑板无法支撑密封圈将其撑开并置于放置槽内；在装配时需要人工干预密封圈的形状变化，延长了工序时间，加大了装配难度，消耗了工人精力；还可能会出现卡在压缩机外壳内壁、形变成椭圆形与压缩机内槽形状不一致等情况，使密封圈装配时的难度大大提高，因此需要一种装置将密封圈固定装夹起来以配合密封圈的装配。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种密封圈限位装夹装置，它可以实现自动将密封圈撑开成装配时所需要的形状，并且能够保持该形状在流水线上运输至所要装配的装置处，使密封圈的装配过程更加便捷，同时避免了密封圈易形变而导致的装配过程中产生的误差，使制造出来的装置的外形、气密性等各方面都得到了保障。

本发明的一种密封圈限位装夹装置，包括定位工装和吸附工装；

定位工装包括限位装置和固定台；

限位装置转动连接于固定台上端面；

限位装置外缘处的固定台端面上开设有环形的放置槽，以定位密封圈；放置槽的直径大于常态下的密封圈的直径；

吸附工装下端开设有至少一个开放式的吸附腔室，吸附腔室呈弧形，围成的虚拟的圆环的直径与放置槽直径相同；吸附腔室内壁开设有多个吸气孔，多个吸气孔均匀环绕分布在吸附腔室的内壁，吸附工装上端设置有至少一个抽气装置，抽气装置与吸气孔连通，工作时抽气装置抽气以使吸附腔室内形成低压环境。

作为本发明的进一步改进，放置槽的深度小于常态下密封圈的厚度；多个腔室围成虚拟的圆环，所述圆环的宽度小于常态下密封圈的厚度。

作为本发明的进一步改进，限位装置包括限位体，限位体为由多块扇形形状的弧形板相互抵接而成的锥体状，每块弧形板的边缘端均与固定台转动连接以使弧形板具有向上侧翻转的能力；在常态下，椎体状的限位体上表面为光滑面。

作为本发明的进一步改进，弧形板的下侧设有对应的气缸，气缸的输出端以竖直伸缩的形式输出，气缸的输出端与弧形板的下端面抵接以驱使弧形板转动。

作为本发明的进一步改进，每块弧形板均由外限位板和内限位板拼接而成，外限位板位于每块弧形板远离锥心的一侧，外限位板嵌于内限位板内，仅暴露出外缘以与固定台转动连接；内限位板的外缘与固定台转动连接；外限位板与内限位板之间抵接，以使内限位板向上侧翻转时带动外限位板随动。

作为本发明的进一步改进，气缸包括外气缸和内气缸；外气缸的输出端对应外限位板的下端面；内气缸的输出端对应内限位板的下端面；外气缸和内气缸是择一输出的。

作为本发明的进一步改进，外限位板靠近锥心的一侧固定设置有上抵接板，内限位板靠近外限位板侧固定设置有下抵接板；上抵接板抵接于下抵接板上端，上抵接板的厚度与下抵接板的厚度之和与弧形板的厚度一致。

作为本发明的进一步改进，在吸附工装吸取放置槽内的密封圈时，外限位板受外力驱动转动至竖直状态，外限位板上端与吸附工装下端面抵接；外限位板的高度小于吸附工装的吸附深度，以使密封圈受吸附至吸附工装下端面。

作为本发明的进一步改进，在吸附工装吸取放置槽内的密封圈时，外限位板受外力驱动转动至竖直状态；吸附工装下端开设有与外限位板对应嵌合的卡接槽，以使外限位板嵌于卡接槽内，放置槽内的密封圈卡设于所述腔室内。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：限位装置将密封圈固定在固定台上并撑开，使密封圈被吸附装夹起的时候即为所需形状，吸附工装将密封圈以被撑开的形状吸附装夹起来送入流水线，装配时可以直接将密封圈装配到所需的装置中，无需调整密封圈形状固定这一步，降低了密封圈装配时的难度，使密封圈的装配过程更加便捷，使制造出来的装置的外形、气密性等各方面都得到了保障；

限位体被围设成锥体状，使密封圈在定位工装上时更方便和容易地被固定和撑开，使得密封圈容易与放置槽保持同轴，为后续嵌入放置槽内做基础；

外限位板上设置有上抵接板，内限位板上设置有下抵接板，使得内限位板的转动可以带动外限位板的转动，但外限位板的转动不会影响内限位板的转动，密封圈位于限位体上时，可以被调节的范围增加；

气缸的设置使限位体转动的角度可控，同时也可以分别对外限位板和内限位板的转动进行控制，当只需要起到对密封圈撑开的效果时，只需要外气缸控制将外限位板往外竖起，将密封圈撑开；当需要将限位体上的密封圈移动到限位体底部时，就需要内气缸控制内限位板向上转动时带动外限位板转动，这样不仅能够使密封圈滑至限位体底部，同时还能撑开密封圈，使装置的使用更加便利，适用范围也更广泛；同时，由于限位体是锥形的，密封圈套在限位体外侧的几率被大大提高，只需要撑开内限位板，即可保证密封圈能够被定位至与限位体同轴的位置，再单独撑开内限位板，就可以实现将密封圈撑开并限位在放置槽内的目的；

在吸附工装下端开设有卡接槽，使得该装置在进行密封圈装夹流程时，密封圈可以与吸气孔紧密贴合，使密封圈能够直接牢固的被吸附于吸附工装上，避免了密封圈在被吸附上升过程中可能产生的误差，提高了密封圈的装配精度；

该装置是利于自动化快速装夹密封圈的一种超高精度工装，本装置利用吸附工装和限位装置的配合可以使得重复定位精度能够达到±0.0005㎜。

附图说明

图1为本发明的具体实施例二的整体立体结构示意图；

图2为本发明的具体实施例二的固定工装和吸附工装的结构示意图；

图3为本发明的具体实施例二的吸附工装的底面结构示意图；

图4为本发明的具体实施例二的定位工装的剖面结构示意图；

图5为本发明的具体实施例二的限位椎体内限位板工作时的结构示意图；

图6为本发明的具体实施例二的限位椎体外限位板工作时的结构示意图；

图7为本发明的具体实施例二的限位椎体俯视图；

图8为本发明的具体实施例二的限位椎体沿A-A线的剖面结构示意图。

具体实施方式

具体实施例一：一种密封圈限位装夹装置，包括定位工装1和吸附工装2。

定位工装1包括支撑板和固定台15。

支撑板由刚性材料的制成，数量为多块，支撑板设置于固定台15上端；支撑板为弧形板，多块支撑板均匀环绕在固定台15外侧，围成虚拟的圆环；固定台15端面上开设有环形的放置槽，以定位密封圈3；放置槽的直径大于常态下的密封圈3的直径，放置槽的深度小于常态下密封圈3的厚度；当密封圈3位于固定台15上时，密封圈3套设于支撑板外周，并且被支撑板撑开。

支撑板下端与气缸的输出端连接，气缸工作时可以控制支撑板往靠近或者远离圆心的方向水平移动，静态时，支撑板围设而成的圆的外径小于密封圈的内径，工作时，支撑板在气缸的控制下向远离圆心的方向移动，直至支撑板围设成的圆的外径大于密封圈的内径。

吸附工装2下端开设有至少一个开放式的吸附腔室21，吸附腔室21呈弧形，围成的虚拟的圆环的直径与放置槽直径相同，宽度小于常态下密封圈的厚度；吸附腔室21内壁开设有多个吸气孔211，多个吸气孔211均匀环绕分布在吸附腔室21的内壁，吸附工装2上端设置有至少一个抽气装置，抽气装置与吸气孔211连通，工作时抽气装置抽气以使吸附腔室21内形成低压环境。

需要说明的是，工作时，启动抽气装置进行抽气以使吸附腔室21内形成低压环境，此时设置于定位工装1上的密封圈3会沿着支撑板保持被撑开的状态被吸附至吸附工装1上；由于气压影响有限，如果密封圈3与吸附腔室21的距离超出气压影响的距离范围，吸附工装1将无法成功将密封圈3吸起固定，因此支撑板的高度应小于吸附工装2的吸附深度。

工作原理：一种密封圈限位装夹装置，在工作时，装置将密封圈3设置于定位工装1上，初始状态下，密封圈套设在支撑板外侧，开启气缸，使支撑板向远离圆心的方向水平移动，直至密封圈3的内表面与支撑板的外表面贴合，密封圈3被支撑板撑开，并嵌入放置槽内。

控制吸附工装2靠近定位工装1，靠近过程中确保吸附腔室21围成的虚拟圆环的圆心与放置槽的圆心保持同轴，直至支撑板的上端与吸附工装2的下端面抵接，开启吸附工装2上的抽气装置进行抽气，密封圈3会沿着支撑板保持被撑开的状态被吸附至吸附工装1上。

此时控制吸附工装2向上运动离开定位工装1，将吸附工装2移动至需要装配密封圈3的装置上进行装配。这样的装置可以将密封圈3撑开成需要的形状再进行装配，使得密封圈3的装配更加便捷，并且避免了密封圈形变给装配过程带来的误差。

具体实施例二：请参阅图1-8的一种密封圈限位装夹装置，与具体实施例一不同的是，定位工装1包括气缸11和限位体14。

限位体14设置于固定台15上，限位体14为由多块扇形形状的弧形板相互抵接而成的锥体状，每块弧形板的边缘端均与固定台15转动连接以使弧形板具有向上侧翻转的能力；在常态下，椎体状的限位体14上表面为光滑面；限位体14外缘处的固定台15端面上开设有与具体实施例一相同的放置槽。

每块弧形板均由外限位板141和内限位板142拼接而成，外限位板141位于每块弧形板远离锥心的一侧，外限位板141嵌于内限位板142内，仅暴露出外缘以与固定台15转动连接；内限位板142的外缘与固定台15转动连接。

外限位板141与内限位板142之间抵接，外限位板141靠近锥心的一侧固定设置有上抵接板，内限位板142靠近外限位板141侧固定设置有下抵接板；上抵接板抵接于下抵接板上端，以使内限位板142向上侧翻转时带动外限位板141随动；上抵接板的厚度与下抵接板的厚度之和与弧形板的厚度一致。工作时，上抵接板的上下转动不会影响下抵接板的运动，下抵接板在向上运动时会带动上抵接板向上运动，以使外限位板141绕固定台15发生转动。

气缸11的输出端以竖直伸缩的形式输出，气缸11的输出端与弧形板的下端面抵接以驱使弧形板转动；气缸11包括外气缸12和内气缸13；外气缸12的输出端对应外限位板141的下端面；内气缸13的输出端对应内限位板142的下端面；外气缸12和内气缸13是择一输出的。工作时，当外气缸12控制输出端竖直伸出时，外限位板141受到外力的作用绕固定台15往远离固定台15的方向转动，此时内限位板142不发生转动；当内气缸13控制输出端竖直伸出时，内限位板142受到外力的作用绕固定台15往远离固定台15的方向转动，此时下抵接板会带动上抵接板向上运动，以使外限位板141绕固定台15发生转动。

工作原理：在工作时，装置将密封圈3移动至定位工装1上，此时外限位板141与内限位板142紧密贴合在一起，限位体14为锥体状，密封圈3位于限位体14上表面。

此时开启内气缸13，内气缸13控制输出端竖直伸出，内限位板142受到外力的作用绕固定台15往远离固定台15的方向转动，此时下抵接板会带动上抵接板向上运动，以使外限位板141绕固定台15向同方向发生转动，此时密封圈3会沿着限位体14外表面下滑至固定台15上。

然后关闭内气缸13，使内气缸13的输出端竖直缩进，等到限位体14恢复原状时，开启外气缸12，外气缸12控制输出端竖直伸出，此时只有外限位板141受到外力作用绕固定台15往远离固定台15的方向发生转动；当外限位板141转动至竖直状态时，密封圈3被支撑开固定于放置槽内。

保持外限位板141的竖直状态，控制吸附工装2靠近定位工装1，靠近过程中确保吸附腔室围成的虚拟圆环的圆心与放置槽的圆心保持同轴，直至外限位板141的上端与吸附工装2的下端面抵接，开启吸附工装2上的抽气装置进行抽气，密封圈3会沿着支撑板保持被撑开的状态被吸附至吸附工装1上。

具体实施例三：与具体实施例一、具体实施例二不同的是，所述吸附工装2下端开设有卡接槽，该卡接槽可以与支撑板或外限位板141对应嵌合。

工作原理：在进行密封圈装夹流程时，控制吸附工装2靠近定位工装1，靠近过程中确保吸附腔室围成的虚拟圆环的圆心与放置槽的圆心保持同轴，直至支撑板或者外限位板141嵌于卡接槽内，此时放置槽内的密封圈3与吸气孔211紧密贴合。这种吸气孔211与密封圈3直接接触的情况下，可以使密封圈3能够直接牢固地被吸附于吸附工装2上，避免了密封圈3在被吸附上升过程中可能产生的误差，提高了密封圈3的装配精度。

Claims (9)

1.一种密封圈限位装夹装置，其特征在于：包括定位工装（1）和吸附工装（2）；

定位工装（1）包括限位装置和固定台（15）；

限位装置转动连接于固定台（15）上端面；

限位装置外缘处的固定台（15）端面上开设有环形的放置槽，以定位密封圈（3）；放置槽的直径大于常态下的密封圈（3）的直径；

吸附工装（2）下端开设有至少一个开放式的吸附腔室（21），吸附腔室（21）呈弧形，围成的虚拟的圆环的直径与放置槽直径相同；吸附腔室（21）内壁开设有多个吸气孔（211），多个吸气孔（211）均匀环绕分布在吸附腔室（21）的内壁，吸附工装（2）上端设置有至少一个抽气装置，抽气装置与吸气孔（211）连通，工作时抽气装置抽气以使吸附腔室（21）内形成低压环境。

2.根据权利要求1所述的一种密封圈限位装夹装置，其特征在于：放置槽的深度小于常态下密封圈（3）的厚度；多个腔室围成虚拟的圆环，所述圆环的宽度小于常态下密封圈（3）的厚度。

3.根据权利要求1所述的一种密封圈限位装夹装置，其特征在于：限位装置包括限位体（14），限位体（14）为由多块扇形形状的弧形板相互抵接而成的锥体状，每块弧形板的边缘端均与固定台（15）转动连接以使弧形板具有向上侧翻转的能力；在常态下，椎体状的限位体（14）上表面为光滑面。

4.根据权利要求3所述的一种密封圈限位装夹装置，其特征在于：弧形板的下侧设有对应的气缸（11），气缸（11）的输出端以竖直伸缩的形式输出，气缸（11）的输出端与弧形板的下端面抵接以驱使弧形板转动。

5.根据权利要求4所述的一种密封圈限位装夹装置，其特征在于：每块弧形板均由外限位板（141）和内限位板（142）拼接而成，外限位板（141）位于每块弧形板远离锥心的一侧，外限位板（141）嵌于内限位板（142）内，仅暴露出外缘以与固定台（15）转动连接；内限位板（142）的外缘与固定台（15）转动连接；外限位板（141）与内限位板（142）之间抵接，以使内限位板（142）向上侧翻转时带动外限位板（141）随动。

6.根据权利要求5所述的一种密封圈限位装夹装置，其特征在于：气缸（11）包括外气缸（12）和内气缸（13）；外气缸（12）的输出端对应外限位板（141）的下端面；内气缸（13）的输出端对应内限位板（142）的下端面；外气缸（12）和内气缸（13）是择一输出的。

7.根据权利要求5所述的一种密封圈限位装夹装置，其特征在于：外限位板（141）靠近锥心的一侧固定设置有上抵接板，内限位板（142）靠近外限位板（141）侧固定设置有下抵接板；上抵接板抵接于下抵接板上端，上抵接板的厚度与下抵接板的厚度之和与弧形板的厚度一致。

8.根据权利要求5所述的一种密封圈限位装夹装置，其特征在于：在吸附工装（2）吸取放置槽内的密封圈（3）时，外限位板（141）受外力驱动转动至竖直状态，外限位板（141）上端与吸附工装（2）下端面抵接；外限位板（141）的高度小于吸附工装（2）的吸附深度，以使密封圈（3）受吸附至吸附工装（2）下端面。

9.根据权利要求5所述的一种密封圈限位装夹装置，其特征在于：在吸附工装（2）吸取放置槽内的密封圈（3）时，外限位板（141）受外力驱动转动至竖直状态；吸附工装（2）下端开设有与外限位板（141）对应嵌合的卡接槽，以使外限位板（141）嵌于卡接槽内，放置槽内的密封圈（3）卡设于所述腔室内。

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