CN116276782A - 一种密封圈整形装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于密封圈整形技术领域，公开了一种密封圈整形装置及方法，用于整形活塞上预装配的密封圈，使密封圈呈预设的规整形态，该密封圈整形装置包括抓取件、整形件、导向球以及润滑机构。本发明先通过抓取件将装配有密封圈的活塞竖直放入整形腔内，活塞自其底部开始经多个导向球引导逐步进入整形腔，从而能够保证活塞进入整形腔的顺畅性。而在活塞进入整形腔内时，装配在活塞上的密封圈发生形变的部分与整形腔的内壁抵接，以完成对密封圈的整形，即，将密封圈整形呈预设的规整形态，从而能够减少甚至避免因装配作业影响密封圈的密封效果。另外，润滑机构的设置，能够进一步提升活塞进入整形腔的顺畅性。

Description

一种密封圈整形装置及方法

技术领域

本发明涉及密封圈整形技术领域，尤其涉及一种密封圈整形装置及方法。

背景技术

格莱圈属于密封圈的一种，其由一个橡胶O型圈及聚四氟乙烯圈组合而成。在精密缸筒的活塞在装配时，需要将格莱圈装配到活塞外壁上的密封槽内。现有技术中一般通过气爪撑开格莱圈，再将其套装到活塞外壁上的密封槽内，以完成格莱圈的装配。而在上述的装配过程中，由于气爪的爪数量一般为两个，而且格莱圈具有弹性，所以气爪夹持格莱圈后会对其两侧施加作用力，将格莱圈拉伸成椭圆形，这样装配到活塞上的格莱圈(密封圈)因上述形变，会导致在活塞装配至缸体时，格莱圈外凸的部分会与缸体的端壁划蹭，易割伤格莱圈，影响密封效果。

因此，亟需一种密封圈整形装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密封圈整形装置及方法，用于对装配在活塞上的密封圈进行整形，进而有助于保证活塞的质量。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种密封圈整形装置，用于整形活塞上预装配的密封圈，使所述密封圈呈预设的规整形态，包括：

抓取件，被配置为抓取所述活塞，并能使所述活塞上下运动；

整形件，其包括竖直开设的整形腔，所述整形腔上侧呈敞开设置，所述整形腔的横截面形状与呈所述规整形态的所述密封圈的横截面形状相适配。

作为优选地，所述密封圈整形装置还包括多个导向球，多个所述导向球沿所述整形腔的敞口均布在所述整形件上，多个所述导向球均转动设置于所述整形件上，多个所述导向球均外切于呈所述规整形态的所述密封圈的横截面的外轮廓。

作为优选地，所述整形腔的敞口处经倒角形成有引导面，多个所述导向球均设置于所述引导面上。

作为优选地，所述密封圈整形装置还包括润滑机构，所述润滑机构被配置为对所述活塞与所述整形腔之间提供润滑。

作为优选地，所述抓取件包括抓取头与连接杆，所述连接杆沿竖直方向设置，所述抓取头球铰于所述连接杆的下端，所述抓取头被配置为抓取所述活塞。

作为优选地，所述密封圈整形装置还包括导向件，所述导向件设置在所述整形腔的底壁上，所述导向件与所述活塞上预设置的导向孔相适配。

作为优选地，所述导向件沿竖直方向滑移设置于所述整形腔的底壁上；

所述密封圈整形装置还包括被配置为驱动所述导向件滑移的驱动件。

作为优选地，所述导向件上沿其周向开设有多个出油口，

所述润滑机构包括与多个所述出油口连通的供油管路。

作为优选地，所述润滑机构包括被配置为给多个所述导向球表面供给润滑油的供油管路。

一种基于上述的密封圈整形装置的密封圈整形方法，包括以下步骤：

S1、通过所述抓取件抓取装配有密封圈的活塞；所述润滑机构对所述活塞与所述整形腔之间提供润滑；

S2、所述抓取件将所述活塞移动至所述整形腔的敞口处，并下移所述活塞，使所述活塞的底部同时与多个所述导向球接触，进而经多个所述导向球导向，使所述活塞的底端经所述敞口插入所述整形件的整形腔；

S3、所述抓取件继续驱动所述活塞向下移动，使所述密封圈经多个所述导向球导向并经所述敞口插入所述整形件的整形腔进行整形；

S4、所述抓取件驱动所述活塞向上移动，直至所述活塞从所述整形腔脱出，完成对密封圈的整形。

本发明的有益效果：

本发明先通过抓取件将装配有密封圈的活塞竖直放入整形腔内，活塞自其底部开始经多个导向球引导逐步进入整形腔，从而能够保证活塞进入整形腔的顺畅性。而在活塞进入整形腔内时，装配在活塞上的密封圈发生形变的部分与整形腔的内壁抵接，以完成对密封圈的整形，即，将密封圈整形呈预设的规整形态，从而能够减少甚至避免因装配作业影响密封圈的密封效果。另外，润滑机构的设置，能够进一步提升活塞进入整形腔的顺畅性。

附图说明

图1是本发明提供的密封圈整形装置的结构示意图；

图2是本发明提供的密封圈整形方法的流程图。

图中：

100、活塞；101、密封槽；1、抓取件；11、抓取头；12、连接杆；2、整形件；21、整形腔；22、引导面；3、导向球；4、导向件；41、出油口；5、驱动件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

请参阅图1，基于前文述及的内容，现有技术中一般通过气爪撑开格莱圈，再将其套装到活塞100外壁上的密封槽101内，以完成格莱圈的装配。而在上述的装配过程中，由于气爪的爪数量一般为两个，而且格莱圈具有弹性，所以气爪夹持格莱圈后会对其两侧施加作用力，将格莱圈拉伸成椭圆形，这样装配到活塞100上的格莱圈(密封圈)因上述形变，会导致在活塞100装配至缸体时，格莱圈外凸的部分会与缸体的端壁划蹭，易割伤格莱圈，影响密封效果。

实施例一

本实施例提供一种密封圈整形装置，用于整形活塞100上预装配的密封圈(图中未标示)，使密封圈呈预设的规整形态，该密封圈整形装置包括抓取件1、整形件2、导向球3、导向件4以及润滑机构。其中，抓取件1被配置为抓取活塞100，并能使活塞100上下运动。整形件2包括竖直开设的整形腔21，整形腔21上侧呈敞开设置，整形腔21的横截面形状与呈规整形态的密封圈的横截面形状相适配。导向球3设置有多个，多个导向球3沿整形腔21的敞口均布在整形件2上，多个导向球3均转动设置于整形件2上，多个导向球3均外切于呈规整形态的密封圈的横截面的外轮廓。润滑机构被配置为对活塞100与整形腔21之间提供润滑。

需要说明的是，多个导向球3均为能够绕其球心任意转动的万向球，万向球为现有技术，不再详述。

请参阅图2，基于上述密封圈整形装置的整形方法可以包括如下步骤：

S1、通过抓取件1抓取装配有密封圈的活塞100；润滑机构对活塞100与整形腔21之间提供润滑；

S2、抓取件1将活塞100移动至整形腔21的敞口处，并下移活塞100，使保证活塞100的底部同时与多个导向球3接触，进而经多个导向球3导向，使活塞100的底端经敞口插入整形件2的整形腔21；

S3、抓取件1继续驱动活塞100向下移动，使密封圈经多个导向球3导向并经敞口插入整形件2的整形腔21进行整形；

S4、抓取件1驱动活塞100向上移动，直至活塞100从整形腔21脱出，完成对密封圈的整形。

具体而言，通过抓取件1将装配有密封圈的活塞100竖直放入整形腔21内，活塞100自其底部开始经多个导向球3引导逐步进入整形腔21，从而能够保证活塞100进入整形腔21的顺畅性，同时，能够防止装配在活塞100上的密封圈被割伤。而在活塞100进入整形腔21内时，装配在活塞100上的密封圈发生形变的部分与整形腔21的内壁抵接，以完成对密封圈的整形，即，将密封圈整形呈预设的规整形态，从而能够减少甚至避免因装配作业影响密封圈的密封效果。另外，润滑机构的设置，能够进一步提升活塞100进入整形腔21的顺畅性。

通常，搬运机构可以基于工业视觉引导在两个定点之间搬运被搬运物，同时，基于既定的装配位置等信息，也可通过预先录入的程序及坐标信息等使搬运机构执行在两个定点之间搬运被搬运物，俗称盲取盲放，本实施例中，作为搬运机构的抓取件1可采用上述两种方式之一搬运活塞100。

示例性地，本实施例中抓取件1可以是活动端带有夹爪的多轴搬运模组或末端装有夹爪等机械手等。

优选地，本实施采用盲区盲放方式搬运活塞100，为了避免因设备装配尺寸误差、抓取件1的搬运精度尺寸偏差、活塞100来料位置偏差等因素导致整形作业时活塞100与整形腔21竖直方向上不同轴，进而导致活塞100与整形腔21发生卡死的问题，本实施例中，每个导向球3与整形件2之间均设置有压力传感器，每个压力传感器被配置为检测与其对应的导向球3所受到的压力。

进而上述步骤S2还可以进一步包括：抓取件1下移活塞100时，通过各个压力传感器对应获取各个导向球3所受到的压力值，并将各个压力值与标准压力阈值进行比较，当任一压力值大于标准压力阈值时，复位抓取件1。

可以理解的是，通过多个压力传感器分别检测多个位置上的导向球3的所受到的压力，当某一侧上的导向球3所受到的压力较大时，即表示活塞100朝向该侧倾斜，工作人员可对应做出调整，从而能够更直观地反应活塞100的状态，更便于操作。需要说明的是，压力传感器及其工作原理均为现有技术，本实施例对此不做赘述，具体地，本实施例中，压力传感器可以为压电式压力传感器。

具体地，抓取件1包括抓取头11与连接杆12，连接杆12沿竖直方向设置，抓取头11球铰于连接杆12的下端，抓取头11被配置为抓取活塞100。可以理解的是，通过球铰于连接杆12的下端的抓取头11抓取活塞100，当活塞100存在轻微倾斜时，活塞100局部进入整形腔21的过程中会带动抓取头11转动，以实现对活塞100的调正，从而能够避免发生卡死的情况，进而有助于提升密封圈整形装置的适用性。同样可以理解的是，通过球铰接于连接杆12下端的抓取头11对倾斜的活塞100进行调正，能够减少人工的参与度，进而有助于降低工人的劳动强度。需要说明的是，连接杆12由机械手驱动，抓取头11可以设置为夹爪或真空吸盘等具备抓取功能够的机构。

为进一步提升活塞100进入整形腔21的顺畅性，整形腔21的敞口处经倒角形成有引导面22，多个导向球3均设置于引导面22上。

为提升对活塞100整形的精准性，该密封圈整形装置还包括导向件4，导向件4设置在整形腔21的底壁上，导向件4与活塞100上预设置的导向孔102相适配。需要说明的是，导向孔102可以为活塞100上沿竖直方向延伸的内孔，内孔一般居中开设于活塞100上。可以理解的是，在活塞100的底部开始经多个导向球3引导逐步进入整形腔21时，导向件4也对活塞100的底部进行引导，活塞100在进入整形腔21时，经多个导向球3与导向件4进行双重引导。需要说明的是，导向件4引导精度会高于多个导向球3的引导精度，即，导向件4与活塞100底部的引导孔之间的配合间隙小于多个导向球3与活塞100底部之间的配合间隙。

优选地，导向件4沿竖直方向滑移设置于整形腔21的底壁上。密封圈整形装置还包括被配置为驱动导向件4滑移的驱动件5。可以理解的是，通过驱动件5驱动到导向件4滑移，即能够在活塞100进入整形腔21时由导向件4承接活塞100底部并对其进行引导，从而能够进一步提升活塞100进入整形腔21的顺畅性。具体地，导向件4为导向杆，导向杆顶部呈锥形设置，更便于导向杆顶部与活塞100底部预留的孔位适配。优选地，导向杆顶部呈锥形设置的部分高度为10-15mm，且导向杆顶部呈锥形设置的部分锥度为10°，更贴合实际应用场景。需要说明的是，向杆顶部呈锥形设置的部分高度可以选择为10mm、12mm、15mm等数值，可根据实际应用场景进行选择，本实施例对此不作具体要求和限制。当然，导向杆的形状及大小需先基于活塞100底部预设的导向孔而设置，在满足该条件后，再作出上述优选。

在本实施例中，驱动件5为氮气弹簧，氮气弹簧设置于整形腔21底壁上，且氮气弹簧与导向杆相连接。具体地，导向杆竖直安装在氮气弹簧的顶部，实际应用中，活塞100自整形腔21进入后，其底部与导向杆顶部相适配，随后在活塞100进入整形腔21的过程中，氮气弹簧持续被压缩并对导向杆进行导向，以保证活塞100进入的顺畅性；反之，活塞100整形完成后，活塞100不再对氮气弹簧施压，氮气弹簧复位。

可以理解的是，氮气弹簧具有工作平稳、行程长、使用寿命长等优点，而通过氮气弹簧支撑导向杆，能够保证导向杆平稳滑移。

优选地，导向杆上沿其周向开设有多个出油口41。润滑机构包括与多个出油口41连通的供油管路。具体地，为便于供油管路的布置，本实施例中，供油管路经氮气弹簧的顶杆头部与出油口41连通，即，氮气弹簧的顶杆头部开设有与出油口41连通的油路。实际运用中，经供油管路将润滑油供给至导向杆内，最后经导向杆经出油口41向其周侧喷洒至整形腔21内壁上，从而在活塞100进入整形腔21内时起到润滑的作用。需要说明的是，润滑机构还包括现有技术中的储油箱、油泵等必要设施。当然，还可以在整形腔21底部设置有集油机构，以收集汇聚在整形腔21内部的润滑油，不再详述。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于润滑机构的不同，在本实施例中，润滑机构包括被配置为给多个导向球3表面供给润滑油的供油管路。可以理解的是，通过供油管路向导向球3表面供给润滑油，在导向球3转动的过程中，润滑油能够供给至导向球3的大部分甚至全部表面，从而在导向球3在与活塞100接触的过程中，能够较好地将润滑油涂覆至活塞100上，进而保证活塞100更顺畅地进入整形腔21。需要说明的是，供油管路的开设方式，可根据实际使用场景进行设计，如在导向球3的基座上开设油路，将供油管路与该油路连通，以保证供油管路经该油路经润滑油供给至导向球3的表面。

此外，还需要说明的是，润滑机构还包括现有技术中的储油箱、油泵等必要设施。当然，还可以在整形腔21底部设置有集油机构，以收集汇聚在整形腔21内部的润滑油，不再详述。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密封圈整形装置，用于整形活塞(100)上预装配的密封圈，使所述密封圈呈预设的规整形态，其特征在于，包括：

抓取件(1)，被配置为抓取所述活塞(100)，并能使所述活塞(100)上下运动；以及

整形件(2)，其包括竖直开设的整形腔(21)，所述整形腔(21)上侧呈敞开设置，所述整形腔(21)的横截面形状与呈所述规整形态的所述密封圈的横截面形状相适配。

2.根据权利要求1所述的一种密封圈整形装置，其特征在于，还包括多个导向球(3)，多个所述导向球(3)沿所述整形腔(21)的敞口均布在所述整形件(2)上，多个所述导向球(3)均转动设置于所述整形件(2)上，多个所述导向球(3)均外切于呈所述规整形态的所述密封圈的横截面的外轮廓。

3.根据权利要求2所述的一种密封圈整形装置，其特征在于，所述整形腔(21)的敞口处经倒角形成有引导面(22)，多个所述导向球(3)均设置于所述引导面(22)上。

4.根据权利要求2所述的一种密封圈整形装置，其特征在于，还包括润滑机构，所述润滑机构被配置为对所述活塞(100)与所述整形腔(21)之间提供润滑。

5.根据权利要求1所述的一种密封圈整形装置，其特征在于，所述抓取件(1)包括抓取头(11)与连接杆(12)，所述连接杆(12)沿竖直方向设置，所述抓取头(11)球铰于所述连接杆(12)的下端，所述抓取头(11)被配置为抓取所述活塞(100)。

6.根据权利要求4所述的一种密封圈整形装置，其特征在于，还包括导向件(4)，所述导向件(4)设置在所述整形腔(21)的底壁上，所述导向件(4)与所述活塞(100)上预设置的导向孔(102)相适配。

7.根据权利要求6所述的一种密封圈整形装置，其特征在于，所述导向件(4)沿竖直方向滑移设置于所述整形腔(21)的底壁上；

所述密封圈整形装置还包括被配置为驱动所述导向件(4)滑移的驱动件(5)。

8.根据权利要求7所述的一种密封圈整形装置，其特征在于，所述导向件(4)上沿其周向开设有多个出油口(41)；

所述润滑机构包括与多个所述出油口(41)连通的供油管路。

9.根据权利要求4所述的一种密封圈整形装置，其特征在于，所述润滑机构包括给多个所述导向球(3)表面供给润滑油的供油管路。

10.一种基于权利要求1-9所述的密封圈整形装置的密封圈整形方法，其特征在于，所述密封圈整形方法包括以下步骤：

S1、通过所述抓取件(1)抓取装配有密封圈的活塞(100)；所述润滑机构对所述活塞(100)与所述整形腔(21)之间提供润滑；

S2、所述抓取件(1)将所述活塞(100)移动至所述整形腔(21)的敞口处，并下移所述活塞(100)，使所述活塞(100)的底部同时与多个所述导向球(3)接触，进而经多个所述导向球(3)导向，使所述活塞(100)的底端经所述敞口插入所述整形件(2)的整形腔(21)；

S3、所述抓取件(1)继续驱动所述活塞(100)向下移动，使所述密封圈经多个所述导向球(3)导向并经所述敞口插入所述整形件(2)的整形腔(21)进行整形；

S4、所述抓取件(1)驱动所述活塞(100)向上移动，直至所述活塞(100)从所述整形腔(21)脱出，完成对密封圈的整形。

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