CN216966866U - 全自动o型圈装配设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动O型圈装配设备，属于O型圈装配用机械自动化设备技术领域。该设备在振动盘上料组件的振动盘料道末端处设置能够沿竖直方向升降的O型圈顶升块，并在靠近振动盘上料组件处定位设用于抓取O型圈的机械手组件，机械手组件位于多轴机械手末端的夹爪构件包括若干个沿周向围设的套指，该若干个套指能够沿径向同步滑动打开或闭合，以套取或松开O型圈。该设备能够实现O型圈的全自动上料、夹取、放置、检测和输送，能够大大提高O型圈的装配效率和装配良率。

Description

全自动O型圈装配设备

技术领域

本实用新型涉及一种橡胶圈装配用设备，具体涉及一种全自动O型圈装配设备，属于机械自动化设备技术领域。

背景技术

O型密封圈为截面呈圆形的环状橡胶密封圈，也称为O型圈，其适用于装在各种机械设备上，能够在规定的温度压力及不同的液体和气体介质中，于静止或运动状态下起到密封作用。

在产品加工生产过程中通常需要在产品上组装O型圈，其大多是在产品上开设环形凹槽，然后通过手工或机械方式将O型圈置于环形凹槽内，实现O型圈的组装。由于O型圈结构较小，其在组装过程中较难实现完全的自动化，尤其是在对O型圈的抓取和松开过程中，难以实现高效、高准确性的抓取，因此容易造成产品的O型圈装配效率低、良品率低的情况。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种全自动O型圈装配设备，该设备能够实现O型圈的全自动上料、夹取、放置、检测和输送，能够大大提高 O型圈的装配效率和装配良率。

本实用新型的技术方案是：

一种全自动O型圈装配设备，包括机架，该机架上形成有工作台面，所述工作台面上定位设有用于O型圈上料的振动盘上料组件，该振动盘上料组件包括位于振动盘料道末端的O型圈顶升块，该O型圈顶升块能够沿竖直方向升降，进而带动O型圈上升或下降；

工作台面上靠近所述振动盘组件处定位设有一用于抓取O型圈的机械手组件，该机械手组件包括固定连接于多轴机械手末端的夹爪构件，该夹爪构件包括若干个沿周向围设的套指，该若干个套指能够沿径向同步滑动打开或闭合，以套取或松开O型圈；

所述夹爪构件包括一固定连接在多轴机械手末端的夹爪支撑板，该夹爪支撑板上固设有一O型圈扩充气缸，所述若干套指沿周向围设式分布并分别固定连接于该O型圈扩充气缸的径向移动端，所述O型圈扩充气缸驱动套指沿径向同步滑动打开或闭合。

其进一步的技术方案是：

所述振动盘组件包括对接于上料振动盘料道的O型圈顶升机构，该O型圈顶升机构包括一驱动方向沿竖直方向排布的顶升驱动件，所述O型圈顶升块固定连接于该顶升驱动件的驱动端，且O型圈顶升块处于顶升状态时形成有供套指末端伸入的套取间隙。

其进一步的技术方案是：

所述O型圈顶升块的径向截面呈与套指数量匹配的花瓣状结构，相邻两花瓣之间构成所述套取间隙；且花瓣状结构除去靠近料道端处花瓣外，其余每个花瓣边缘处沿竖直方向向上均形成有侧边挡片。

其进一步的技术方案是：

所述O型圈顶升机构包括固设于工作台面上的顶升支撑架，该顶升支撑架的顶部固设有一O型圈支撑块，该O型圈支撑块内开设有与O型圈顶升块外周面相匹配的滑动槽，所述O型圈顶升块在顶升驱动件的驱动下沿该滑动槽上下定位移动。

其进一步的技术方案是：

所述O型圈支撑块上形成有一端与料道对接并连通且另一端与滑动槽对接并连通的过渡槽，该过渡槽恰能仅容一个O型圈容置其中，且该过渡槽的上表面上形成有遮挡O型圈的上挡片。

其进一步的技术方案是：

所述夹爪支撑板上滑动连接有一能够沿套指轴向定位移动的夹爪支撑架，该夹爪支撑架的底端面上固设有一限位板，该限位板上对应套指处开设有一限位通槽，若干所述套指插设于该限位通槽内并能够随夹爪支撑架的移动露出于该限位通槽，且该若干套指能够周向限位于该限位通槽处。

其进一步的技术方案是：

所述夹爪支撑架包括活动穿设于夹爪支撑板上的导向杆，该导向杆的上端固定连接有一上固定板，所述限位板固定连接于导向杆的下端，所述上固定板上固设有一夹爪驱动件，该夹爪驱动件驱动夹爪支撑架相对夹爪支撑板移动。

其进一步的技术方案是：

所述工作台面上沿安装产品输送方向定位设有一输送线组件，该输送线组件包括一产品输送线，对应该产品输送线上各工位处均定位设有一用于将载具托盘顶起的托盘顶升机构，且产品输送线上位于每个托盘顶升机构的前方处均定位设有一用于止停载具托盘的止停机构。

其进一步的技术方案是：

所述工作台面上靠近产品输送线处定位设有一用于检测安装产品安装O型圈前和安装O型圈后安装面的CCD检测组件。

本实用新型的有益技术效果是：

该设备结构简单，能够高效、快捷、准确并安全可靠的完成O型圈的抓取和装配操作，使O型圈的装配耗时更短，装配操作更加流畅并且装配良率更高，能够有效降低人力成本和装配成本。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型振动盘上料组件的整体结构示意图；

图3是本实用新型O型圈顶升结构的立体结构示意图；

图4是本实用新型O型圈顶升结构的剖面结构示意图；

图5是本实用新型O型圈顶升块和O型圈支撑块的立体结构示意图；

图6是本实用新型机械手组件的立体结构示意图；

图7是本实用新型夹爪构件的立体结构示意图之一；

图8是本实用新型夹爪构件的立体结构示意图之二；

图9是本实用新型夹爪构件的剖面结构示意图；

图10是本实用新型输送线组件的整体结构示意图；

图11是本实用新型CCD检测组件的整体结构示意图；

1、振动盘上料组件；

11、振动盘；111、料道；

12、O型圈顶升机构；

121、O型圈顶升块；121a、侧边挡片；

122、顶升驱动件；

123、顶升支撑架；1231、O型圈支撑块；1231a、滑动槽；1231b、过渡槽； 1231c、上挡片；

13、套取间隙；

2、机械手组件；

21、多轴机械手；

22、夹爪构件；221、套

指；222、夹爪支撑板；223、O型圈扩充气缸；224、夹爪支撑架；2241、限位板；2241a、限位通槽；2242、导向杆；2243、上固定板；225、夹爪驱动件；

3、输送线组件；31、产品输送线；32、托盘顶升机构；33、止停机构；4、 CCD检测组件；5、O型圈。

具体实施方式

为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本具体实施例详细记载了一种全自动O型圈装配设备。该设备包括机架，机架上形成有工作台面，工作台面上定位设有用于O型圈上料的振动盘上料组件1、用于夹取和放置O型圈的机械手组件2、用于输送安装产品的输送线组件3和用于检测安装产品未安装面和安装O型圈后安装面的CCD检测组件4；其中机械手组件2设置于靠近振动盘上料组件1的上料端处，且该机械手组件 2的动作范围包括振动盘上料组件的上料端和输送线组件3的放置O型圈工位处；输送线组件3设置于工作台面上，并为了方便安装产品的上料和下料，该输送线组件沿安装产品输送方向设置；CCD检测组件4设置于工作台面上，且该CCD检测组件靠近输送线组件上放置O型圈工位处，方便检测该工位处安装产品的安装面。

振动盘上料组件1包括振动盘11和O型圈顶升机构12。

振动盘11能够通过振动将O型圈逐个依次的振动到振动盘的料道111上，其中振动盘的具体结构为现有技术，采用市售常规振动盘即可；其中料道111 的上表面上开设有供O型圈通过的料槽，该料槽的宽度恰能容单个O型圈通过，且该料槽的厚度比O型圈的厚度略大，以使O型圈不能在料槽内重叠；料道的上表面上形成有能够遮挡料槽上端开口的挡片，避免O型圈从料槽上端开口处溢出。上述适合O型圈移动的料道的结构也属于本领域常规技术方案，其更具体的结构本具体实施例中不再赘述。

O型圈顶升机构12能够将O型圈抬升起来，使其与料道分离开，方便机械手组件的抓取动作。该O型圈顶升机构12包括位于振动盘料道111末端的O 型圈顶升块121，该O型圈顶升块能够沿竖直方向升降，进而带动O型圈上升或下降。本具体实施例中，O型圈顶升机构12对接于振动盘11的料道111处，该O型圈顶升机构12包括固设于工作台面上的顶升支撑架123，该顶升支撑架的顶部固设有一O型圈支撑块1231。该O型圈支撑块1231上形成有一端与料道111对接连通且另一端与O型圈顶升块对接连通的过渡槽1231b，该过渡槽恰能仅容一个O型圈容置其中，且该过渡槽的上表面上形成有遮挡O型圈的上挡片1231c，防止O型圈脱离出过渡槽。

该O型圈支撑块1231内对接于过渡槽1231b的末端处开设有一沿竖直方向设置的滑动槽1231a，滑动槽1231a内滑动连接有一O型圈顶升块121，该O 型圈顶升块的外周面与滑动槽1231a的内周面相配合以使两者贴合滑动，O型圈顶升块121能够在顶升驱动件122(优选直线驱动气缸)的驱动下沿该滑动槽上下定位移动。具体的，顶升支撑架上固定连接有一驱动方向沿竖直方向排布的顶升驱动件122，O型圈顶升块121固定连接于该顶升驱动件的驱动端，该顶升驱动件带动O型圈顶升块上下定位移动，O型圈顶升块121处于顶升状态时形成有供套指221末端伸入的套取间隙13。具体的，O型圈顶升块121的径向截面呈与套指221数量匹配的花瓣状结构，相邻两花瓣之间构成套取间隙 13，套指可以伸入该套取间隙13内进而使O型圈套在套指上。花瓣状结构除去靠近料道端处花瓣外，其余每个花瓣边缘处沿竖直方向向上均形成有侧边挡片121a，该侧边挡片能够止挡O型圈防止其在O型圈顶升块顶起后从表面掉落。

上述振动盘上料组件1在工作过程中：振动盘11振动使盘内的O型圈依次逐个进入料道111，由于该料道自振动盘侧向O型圈顶升机构侧倾斜设置，料道内的O型圈在振动和重力作用下依次前进，经O型圈顶升机构的过渡槽进入到O型圈顶升块的上表面处；接着顶升驱动机构启动，带动O型圈顶升块向上移动使其表面高于O型圈支撑块的表面，等待机械手组件来抓取被顶升的O型圈。

机械手组件2包括多轴机械手21和夹爪构件22。

多轴机械手21可选用四轴机械手或六轴机械手，可根据具体情况自主选择，本具体实施例中选用六轴机械手，该六轴机械手的具体结构为本领域现有技术，本具体实施例中不再赘述。

夹爪构件22固定连接于多轴机械手21的末端，具体的，夹爪构件22包括一夹爪支撑板222，该夹爪支撑板222上固设有一法兰，通过法兰将该夹爪支撑板固定连接于多轴机械手的末端。夹爪支撑板222上固设有一O型圈扩充气缸223，该O型圈扩充气缸223的径向移动端沿周向围设式排布，且每个径向移动端上均固设有一能够随该径向移动端在径向上同步来回定位移动的前述套指221，即O型圈扩充气缸223能够驱动套指221沿径向同步滑动打开或闭合，以套取或松开O型圈。其中，O型圈扩充气缸的径向移动端的结构，以及其与 O型圈扩充气缸的缸体之间的连接关系，以及O型圈扩充气缸的工作原理均为本领域现有技术，本具体实施例中不再赘述。

夹爪支撑板222上滑动连接有一能够沿套指轴向定位移动的夹爪支撑架 224，该夹爪支撑架224包括活动穿设于夹爪支撑板222上的导向杆2242，该导向杆的上端固定连接有一上固定板2243，且该上固定板从上端止挡于夹爪支撑板处；该导向杆的下端固定连接有一限位板2241，该限位板从下端止挡于夹爪支撑板处，且限位板上对应套指处开设有一限位通槽2241a，若干套指能够穿设过并露出于该限位通槽，同时该若干套指能够在沿径向滑动打开时周向限位于该限位通槽处。具体的，夹爪支撑架能够相对夹爪支撑板定位移动的具体结构为：上固定板2243上固设有一夹爪驱动件225(优选为直线气缸)，该夹爪驱动件的驱动端穿设过上固定板，并能够穿设过夹爪支撑板后抵紧在O型圈扩充气缸223的端面上，通过该驱动端与O型圈扩充气缸端面的作用力，带动夹爪支撑架224相对夹爪支撑板222移动，从而使套指能够随夹爪支撑架的移动露出于限位通槽。

该机械手组件2在工作过程中，多轴机械手21接收到抓取或松开O型圈的指令时，该多轴机械手启动并带动其末端的夹爪机构22移动到抓取或松开O 型圈工位处，并使夹爪机构末端的套指对准套取间隙13；接着夹爪驱动件225 启动并带动夹爪支撑架相对夹爪支撑板向上移动，使O型圈扩充气缸末端的套指露出于限位板的限位通槽；然后O型圈扩充气缸启动，使其径向移动末端同步向外滑动带动套指同步向外滑动，使O型圈利用其自身的弹性紧紧套设于套指上，同时利用限位板上的限位通槽限制套指一直向外扩充；完成O型圈的抓取。当需要放置O型圈时，O型圈扩充气缸启动，带动套指沿径向向内滑动，使套指围成的圆周直径小于O型圈内径，从而使O型圈从套指上滑落至指定位置，完成O型圈的放置。

输送线组件3包括一产品输送线31，该输送线可以是链轮结构输送线，也可以是皮带轮和皮带输送线，本具体实施例中选用皮带轮和皮带输送线。对应该产品输送线上各工位处均定位设有一用于将载具托盘顶起的托盘顶升机构 32，该托盘顶升机构为现有技术，其通常包括固设于产品输送线上的顶升气缸，位于顶升气缸末端的支撑盘，顶升气缸能够驱动支撑盘沿竖直方向上下定位移动，从而使位于支撑盘上的载具托盘实现顶升或下降。此外，产品输送线32上位于每个托盘顶升机构的前方处均定位设有一用于止停载具托盘的止停机构 33，该止停机构可以是止停气缸，利用止停气缸的神缩端实现止停作用，也可以是目前现有技术中的其他止停结构，以能实现自由伸缩止停载具托盘继续输送即可。且，在产品输送线上紧邻止停机构处定位设有载具托盘检测装置，该载具托盘检测装置用于检测该工位处是否有载具托盘，以便启动后续的动作；且该载具托盘检测装置可以是现有技术中常用的红外检测机构，也可以是其他市面上常用的检测机构。此外，CCD检测组件4包括CCD摄像光源组件，该 CCD镜头光源组件的具体结构和设置方式为本领域现有技术，本具体实施例中不再赘述；该CCD摄像光源组件能够在竖直面内上下调节、能够在水平面内在360°范围内调节、能够在水平面内在360°范围内沿径向调节。具体的结构为：工作台面上固设有一支撑柱，支撑柱上可拆卸定位套设有一连接块，该连接块能够沿支撑柱轴向上下定位移动；且连接块能够相对支撑柱在水平面内进行周向转动，即实现转动块在水平面内以支撑柱的中心为圆心进行360°转动；转动块上活动插设有一连接杆，该连接杆沿圆周的径向设置，并能够在转动块上调节距离转动块的距离，从而实现CCD摄像光源组件能够覆盖照射的范围大小。

输送组件3和CCD检测组件4在工作过程中，装载后安装产品的载具托盘随产品输送线输送到指定工位，载具托盘检测装置检测到载具托盘后，止停机构启动，则载具托盘通过该止停机构被止停在指定工位。然后托盘顶升机构32 启动，使该载具托盘随支撑盘被顶升起来，以便后续工作。接着，CCD组件4 启动对产品未安装O型圈的安装面进行拍照定位，以便机械手组件进行O型圈的放置，完成放置后，CCD组件再次启动进对安装好O型圈的安装面进行拍照定位，检测安装是否到位。检测为安装到位后，止停机构回收，载具托盘继续沿产品输送线向前输送。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种全自动O型圈装配设备，包括机架，该机架上形成有工作台面，其特征在于：所述工作台面上定位设有用于O型圈上料的振动盘上料组件(1)，该振动盘上料组件(1)包括位于振动盘(11)料道(111)末端的O型圈顶升块(121)，该O型圈顶升块能够沿竖直方向升降，进而带动O型圈上升或下降；

工作台面上靠近所述振动盘上料组件处定位设有一用于抓取O型圈的机械手组件(2)，该机械手组件包括固定连接于多轴机械手(21)末端的夹爪构件(22)，该夹爪构件包括若干个沿周向围设的套指(221)，该若干个套指能够沿径向同步滑动打开或闭合，以套取或松开O型圈；

所述夹爪构件(22)包括一固定连接在多轴机械手(21)末端的夹爪支撑板(222)，该夹爪支撑板上固设有一O型圈扩充气缸(223)，所述若干套指(221)沿周向围设式分布并分别固定连接于该O型圈扩充气缸(223)的径向移动端，所述O型圈扩充气缸驱动套指沿径向同步滑动打开或闭合。

2.根据权利要求1所述的全自动O型圈装配设备，其特征在于：所述振动盘上料组件(1)包括对接于振动盘(11)料道(111)的O型圈顶升机构(12)，该O型圈顶升机构包括一驱动方向沿竖直方向排布的顶升驱动件(122)，所述O型圈顶升块(121)固定连接于该顶升驱动件的驱动端，且O型圈顶升块(121)处于顶升状态时形成有供套指(221)末端伸入的套取间隙(13)。

3.根据权利要求2所述的全自动O型圈装配设备，其特征在于：所述O型圈顶升块(121)的径向截面呈与套指(221)数量匹配的花瓣状结构，相邻两花瓣之间构成所述套取间隙(13)；且花瓣状结构除去靠近料道端处花瓣外，其余每个花瓣边缘处沿竖直方向向上均形成有侧边挡片(121a)。

4.根据权利要求2所述的全自动O型圈装配设备，其特征在于：所述O型圈顶升机构(12)包括固设于工作台面上的顶升支撑架(123)，该顶升支撑架的顶部固设有一O型圈支撑块(1231)，该O型圈支撑块内开设有与O型圈顶升块外周面相匹配的滑动槽(1231a)，所述O型圈顶升块在顶升驱动件的驱动下沿该滑动槽上下定位移动。

5.根据权利要求4所述的全自动O型圈装配设备，其特征在于：所述O型圈支撑块(1231)上形成有一端与料道(111)对接并连通且另一端与滑动槽(1231a)对接并连通的过渡槽(1231b)，该过渡槽恰能仅容一个O型圈容置其中，且该过渡槽的上表面上形成有遮挡O型圈的上挡片(1231c)。

6.根据权利要求1所述的全自动O型圈装配设备，其特征在于：所述夹爪支撑板(222)上滑动连接有一能够沿套指轴向定位移动的夹爪支撑架(224)，该夹爪支撑架的底端面上固设有一限位板(2241)，该限位板上对应套指处开设有一限位通槽(2241a)，若干所述套指插设于该限位通槽内并能够随夹爪支撑架的移动露出于该限位通槽，且该若干套指能够周向限位于该限位通槽处。

7.根据权利要求6所述的全自动O型圈装配设备，其特征在于：所述夹爪支撑架(224)包括活动穿设于夹爪支撑板(222)上的导向杆(2242)，该导向杆的上端固定连接有一上固定板(2243)，所述限位板固定连接于导向杆的下端，所述上固定板上固设有一夹爪驱动件(225)，该夹爪驱动件驱动夹爪支撑架相对夹爪支撑板移动。

8.根据权利要求1所述的全自动O型圈装配设备，其特征在于：所述工作台面上沿安装产品输送方向定位设有一输送线组件(3)，该输送线组件包括一产品输送线(31)，对应该产品输送线上各工位处均定位设有一用于将载具托盘顶起的托盘顶升机构(32)，且产品输送线上位于每个托盘顶升机构的前方处均定位设有一用于止停载具托盘的止停机构(33)。

9.根据权利要求8所述的全自动O型圈装配设备，其特征在于：所述工作台面上靠近产品输送线(31)处定位设有一用于检测安装产品安装O型圈前和安装O型圈后安装面的CCD检测组件(4)。

Images