CN102699678A - 微型密封圈快速装配装置 - Google Patents

Abstract

一种微型密封圈快速装配装置，包括机架、多工位转盘、转盘顶升机构，多工位转盘固定在分度驱动装置上，多工位转盘包括一个上料工位、一个微型密封圈组装工位和一个下料工位，多工位转盘每个工位通过微调装置固定连接有夹持气爪，转盘顶升机构固定在机架上，分度驱动装置固定在转盘顶升机构上，摆盘安装在摆盘气缸上，撑圈套筒对称地固定在摆盘的两端，撑圈套筒为薄壁套筒件，撑圈套筒的上端开有十字槽，微型密封圈套圈结构包括撑圈锥尖杆和十字压头，撑圈锥尖杆开有十字槽，撑圈锥尖杆与锥尖杆气缸连接，十字压头位于撑圈锥尖杆的上方，十字压头与压头气缸连接。本发明结构简单、实现方式巧妙、运行可靠、对微型密封圈不会造成疲劳破坏。

Description

微型密封圈快速装配装置

技术领域

本发明属于自动装配机械领域，尤其是一种微型密封圈快速装配装置。

背景技术

随着我国经济的快速发展，国内劳动力成本不断提升已经成为企业成本核算的一个重要考虑因素，招工难成为中小企业保持稳定生产的重要制约因素。与此同时，产品生产从大批量、超大批量到多品种、中小批量的过渡，以及对产品质量要求的不断提高，使得适应多品种、中小批量、可成组生产装配的制造装配***已经成为一种发展的趋势，已经逐步被我国国内很多中小型企业所接受。研究具有自主知识产权的自动化装配技术及相关核心模块的拓展技术，同时，通过相关共性关键技术的开发研究，将有助于我国柔性自动化装配技术的长足发展。

据笔者调研发现，温台地区工业管道、水暖阀门类企业有300多家，产值超过200亿元，其中台州地区以水暖类陶瓷阀芯生产企业为主。以年产值达到1亿以上的一家企业为例，其阀芯零件的生产基本实现了自动化与半自动化制造，而80%甚至以上的企业生产工人来完成水暖阀芯的装配工作，装配劳工成本投入已占到产品总成本的30%以上；且人工装配效率与产品装配质量不能保证，装配难以跟上制造的快节拍；再加上近年来不断涌现的“招工荒”与我国进入中等收入国家后劳工成本的快速增长，缺乏相应高效的自动化柔性装配设备已成为制约企业提高产品产量、品质的重要瓶颈。

对于水暖阀芯的自动化装配工艺分解后发现，阀杆体的两个O型密封圈快速装配技术是柔性阀芯自动装配机的核心关键技术之一，阀杆体O型密封圈装配技术的难点在于：第一，O型圈的尺寸很小，是微型O型圈，胀形较常规尺寸O型圈难；第二，高效地实现O型圈装配；第三，装配过程不能对O型圈产生破坏。基于此，笔者也做了大量的市场调研与文献查询，发现市场上有销售进口的高速微型密封圈自动安装机，但是此种设备结构复杂，价格昂贵，后期的维护维修工作要求较高，不适用于柔性阀芯自动装配机的工作要求，而在国内，微型密封圈的快速装配技术一直未得到良好的解决。

发明内容

为了克服传统人工组装微型密封圈的种种缺点，同时为了弥补国内微型密封圈装配技术迟迟未能有效得到解决的局面，本发明提出了一种结构简单、实现方式巧妙、运行可靠、对微型密封圈不会造成疲劳破坏的微型密封圈快速装配装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种微型密封圈快速装配装置，包括机架、多工位转盘、转盘顶升机构，所述多工位转盘固定在分度驱动装置上，所述多工位转盘包括一个上料工位、一个微型密封圈组装工位和一个下料工位，所述多工位转盘每个工位通过微调装置固定连接有夹持气爪，所述转盘顶升机构固定在机架上，所述分度驱动装置固定在所述转盘顶升机构上，所述微型密封圈快速装配装置还包括微型密封圈套圈模块，所述微型密封圈套圈模块包括拼装型支架、摆盘结构、微型密封圈套圈结构与微型密封圈入料结构，所述摆盘结构包括摆盘气缸、摆盘、撑圈套筒，所述摆盘安装在所述摆盘气缸上，所述撑圈套筒对称地固定在所述摆盘的两端，所述撑圈套筒为薄壁套筒件，所述撑圈套筒的上端开有十字槽，所述微型密封圈套圈结构包括撑圈锥尖杆和十字压头，所述撑圈锥尖杆开有十字槽，所述撑圈锥尖杆与用于驱动由下往上***所述撑圈套筒的内壁的锥尖杆气缸连接，所述十字压头位于撑圈锥尖杆的上方，所述十字压头与用以驱动下由上往下压入到所述撑圈锥尖杆的十字槽与撑圈套筒的十字槽内的压头气缸连接。

进一步，所述摆盘上还对称固定有两个剥圈气缸，所述剥圈气缸的推杆固定剥圈板，所述剥圈板套装在所述撑圈套筒的外壁上。

再进一步，所述撑圈套筒外壁的上端为锥面，所述锥面的锥度与所述撑圈锥尖杆的锥尖部分锥度相同，所述撑圈锥尖杆在所述锥尖杆气缸驱动达到上极限位置时，所述撑圈锥尖杆的锥尖部分与所述撑圈套筒外壁的锥面契合，所述撑圈锥尖杆的十字槽与所述撑圈套筒的十字槽对齐，所述撑圈锥尖杆在所述锥尖杆气缸驱动达到下极限位置时，所述撑圈锥尖杆脱离所述撑圈套筒.

更进一步，所述锥尖杆气缸与所述压头气缸通过调节板固定在所述拼装型支架的立架上.

优选的，所述微型密封圈入料结构固定在所述立架上，所述微型密封圈入料结构包括入料推板、振动盘和、储料器，所述储料器开有微型密封圈的垂直储料孔，所述入料推板与用以驱动入料推板沿着所述储料器做来回供料往复运动的针形气缸连接。

进一步，所述入料推板的前端开有阶梯状的U型孔.

再优选的，所述拼装型支架包括摆盘气缸支架、立架和底板，所述拼装型支架的摆盘气缸支架与立架可调节固定在所述底板上，所述拼装型支架通过调节孔用螺钉或螺栓固定连接；所述微型密封圈套圈模块通过所述拼接型支架整体可调节固定在机架上。

所述微调装置为位置微调板件，所述位置微调板件上开有前后可调节孔和上下可调节孔，所述夹持气爪通过螺钉或螺栓可调节固定在所述位置微调板件上，所述位置微调板件通过螺钉或螺栓固定在所述多工位转盘上。

所述多工位转盘的分度驱动装置为气动分割器、数控分度盘或机械分割器，所述夹持气爪为平行夹持气爪或摆动夹持气爪，所述夹持气爪的爪手上固定连接有夹持块。

所述转盘顶升机构包括顶升气缸、升降导轨和支撑板，所述顶升气缸固定在机架上，所述顶升气缸的推杆通过连接套与所述支撑板的底面固定，所述支撑板通过升降导轨可上下升降，所述支撑板上固定有所述分度驱动装置。

本发明的有益效果主要表现在：本发明提出的一种微型密封圈快速装配装置，用于形成一种阀芯柔性自动化装配机，当然也可用于其他杆类、筒类零件的密封圈自动化装配场合。此微型密封圈快速装配装置，将密封圈装配工艺的步骤分解，大大提高了密封圈自动装配的效率，以符合自动化设备的整体工作节拍。

附图说明

图1是本发明微型密封圈快速装配装置的整体图。

图2是本发明微型密封圈快速装配装置形成阀芯自动装配机的整体布局图。

图3是本发明微型密封圈快速装配装置中微型密封圈套圈模块结构图。

图4是本发明微型密封圈套圈模块的十字压头与撑圈锥尖杆的工作示意图。

图5是本发明微型密封圈套圈模块的微型密封圈入料结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参考图1~图5，本实施例提出的一种微型密封圈快速装配装置，用于形成一种阀芯自动化装配机，该微型密封圈快速装配装置实现对阀杆体的两个微型O型圈的快速组装，当然本发明提出的权力保护范围不仅仅局限于本实施例。

一种微型密封圈快速装配装置，包括机架、多工位转盘201、转盘顶升机构，所述多工位转盘201固定在分度驱动装置202上，所述多工位转盘201至少包括一个上料工位、一个微型密封圈组装工位和一个下料工位，而在本实施例中，所述多工位转盘201为八工位转盘，其中包括一个阀杆上料工位301，两个微型密封圈组装工位302，一个阀杆涂油工位303，以及阀杆装配到阀芯的工位304，由于空间布局的限制，设计八工位转盘使得振动盘的直线器能顺利实现各工位的入料，所述多工位转盘201每个工位通过微调装置203固定连接有夹持气爪204，所述转盘顶升机构固定在机架上，所述分度驱动装置202固定在所述转盘顶升机构上，所述微型密封圈快速装配装置还包括微型密封圈套圈模块，所述微型密封圈套圈模块包括拼装型支架101、摆盘结构102、微型密封圈套圈结构103与微型密封圈入料结构104，所述摆盘结构包括摆盘气缸105、摆盘106、撑圈套筒107，所述摆盘106安装在所述摆盘气缸105上，所述撑圈套筒107对称地固定在所述摆盘106的两端，所述撑圈套筒107为薄壁套筒件，所述撑圈套筒107的上端开有十字槽，所述微型密封圈套圈结构包括撑圈锥尖杆108和十字压头109，所述撑圈锥尖杆108开有十字槽，所述撑圈锥尖杆108由锥尖杆气缸110驱动由下往上配合***所述撑圈套筒的内壁，所述十字压头109在所述压头气缸111驱动下由上往下压入到所述撑圈锥尖杆的十字槽与撑圈套筒的十字槽内；

所述摆盘上还对称固定有两个剥圈气缸112，所述剥圈气缸112的推杆固定剥圈板113，所述剥圈板113套装在所述撑圈套筒107的外壁上，在所述剥圈气缸带动下，在所述撑圈套筒上已完成撑圈的微型密封圈由剥圈板113剥离撑圈套筒，组装到阀杆制定位置；

所述撑圈套筒107外壁的上端为锥面，所述锥面的锥度与所述撑圈锥尖杆108的锥尖部分锥度相同，所述撑圈锥尖杆108在所述锥尖杆气缸驱动达到上极限位置时，所述撑圈锥尖杆的锥尖部分与所述撑圈套筒外壁的锥面契合，所述撑圈锥尖杆的十字槽与所述撑圈套筒的十字槽对齐，只有在此种状态下，供料到撑圈锥尖杆108锥尖上的微型密封圈在十字压头的下压作用下，才能顺利地撑开并安装在所述撑圈套筒107的外壁上，等待被剥离；所述撑圈锥尖杆在所述锥尖杆气缸驱动达到下极限位置时，所述撑圈锥尖杆脱离所述撑圈套筒；

所述锥尖杆气缸110与所述压头气缸111通过调节板固定在所述拼装型支架的立架上；

所述微型密封圈入料结构104固定在所述立架上，其包括入料推板114、振动盘、储料器115，所述储料器开有微型密封圈的垂直储料孔116，所述入料推板114在针形气缸驱动下迎着所述储料器做来回供料往复运动，所述入料推板的前端开有阶梯状U型孔117，每次入料推板从垂直储料孔116中推出一个微型密封圈，所述入料推板的阶梯状U型孔117根据微型密封圈的尺寸设计，刚好盛放微型O型密封圈；

所述拼装型支架101包括摆盘气缸支架118、立架119和底板120，所述拼装型支架101的摆盘气缸支架与立架可调节固定在所述底板上，所述拼装型支架通过调节孔用螺钉或螺栓固定连接；所述微型密封圈套圈模块通过所述拼接型支架101整体可调节固定在机架上；

所述微调装置203为位置微调板件，所述位置微调板件上开有前后可调节孔和上下可调节孔，所述夹持气爪204通过螺钉或螺栓可调节固定在所述位置微调板件上，所述位置微调板件通过螺钉或螺栓固定在所述多工位转盘201上；

所述多工位转盘的分度驱动装置202可采用气动分割器，也可采用数控分度盘、机械分割器等其他分度驱动装置实现；

所述夹持气爪可204为平行夹持气爪，也可为摆动夹持气爪，所述夹持气爪的爪手上固定连接有夹持块，所述夹持块的结构根据所夹持零件的外轮廓形状设计；

所述转盘顶升机构包括顶升气缸205、升降导轨206、支撑板207，所述顶升气缸205固定在机架上，所述顶升气缸的推杆通过连接套与所述支撑板207的底面固定，所述支撑板通过升降导轨206可上下升降，所述支撑板上固定有所述分度驱动装置202。

本发明用于形成阀芯柔性自动装配机的实施例的工作方式如下：首先，介绍微型密封圈套圈模块，其通过拼装型支架101固定在机架上，所述拼装型支架101对于所述微型密封圈套圈模块各零部件的装配及位置精度调整而言，是非常便利的结构设计，这也是焊接整体型直接无法达到的。此微型密封圈套圈模块工作时，摆盘气缸驱动摆盘到指定位置，摆盘的一侧，撑圈套筒外壁上已经撑装有微型密封圈，待执行机构将阀杆运送到撑圈套筒107内孔的指定高度时，剥圈板113上移，将撑圈套筒外壁上的微型密封圈剥送到阀杆的指定位置，剥圈板下移复位，执行机构将阀杆从撑圈套筒内孔中运离；而摆盘的另一侧，当摆盘106到达指定定位位置时，所述微型密封圈入料结构104的入料推板114已将微型密封圈推送到工作位置，锥尖杆气缸110驱动撑圈锥尖杆108进入到撑圈套筒107的内壁，当锥尖杆气缸110上移到上极限位置到位后，微型密封圈刚好可以套在撑圈锥尖杆的锥尖上，然后入料推板114回移等待下次供料，其后压头气缸111驱动十字压头109下压，将微型密封圈压入到撑圈套筒的外壁上，完成之后十字压头与撑圈锥尖杆都复原到位；其后，摆盘在摆动气缸的驱动下180°往复摆动，实现微型密封圈套装及剥料的过程。

此微型密封圈套圈模块用于形成微型密封圈快速装配装置，所述微型密封圈快速装配装置的多工位转盘201为八工位转盘，其中包括一个阀杆上料工位301，两个微型密封圈组装工位302，一个阀杆涂油工位303，以及阀杆装配到阀芯的工位304，由于空间布局的限制，设计八工位转盘使得振动盘的直线器能顺利实现各工位的入料；所述多工位转盘由转盘顶升机构顶手后，在分度驱动装置的驱动下，所述八工位转盘转过一个工位，然后所述转盘顶升机构的顶升气缸下降，带动八工位转盘上的夹持气爪到工作位置，在阀杆上料工位301由夹持气爪夹持阀杆，在两个微型密封圈组装工位302，分别完成阀杆两处的密封圈组装工作，在阀杆涂油工位，对阀杆完成涂油，在阀杆装配到阀芯的工位，将阀杆套装到阀芯内，所述阀芯固定在整机转盘的夹具上，依次循环工作。

Claims (10)

1.一种微型密封圈快速装配装置，其特征在于：包括机架、多工位转盘、转盘顶升机构，所述多工位转盘固定在分度驱动装置上，所述多工位转盘包括一个上料工位、一个微型密封圈组装工位和一个下料工位，所述多工位转盘每个工位通过微调装置固定连接有夹持气爪，所述转盘顶升机构固定在机架上，所述分度驱动装置固定在所述转盘顶升机构上，所述微型密封圈快速装配装置还包括微型密封圈套圈模块，所述微型密封圈套圈模块包括拼装型支架、摆盘结构、微型密封圈套圈结构与微型密封圈入料结构，所述摆盘结构包括摆盘气缸、摆盘、撑圈套筒，所述摆盘安装在所述摆盘气缸上，所述撑圈套筒对称地固定在所述摆盘的两端，所述撑圈套筒为薄壁套筒件，所述撑圈套筒的上端开有十字槽，所述微型密封圈套圈结构包括撑圈锥尖杆和十字压头，所述撑圈锥尖杆开有十字槽，所述撑圈锥尖杆与用于驱动由下往上***所述撑圈套筒的内壁的锥尖杆气缸连接，所述十字压头位于撑圈锥尖杆的上方，所述十字压头与用以驱动下由上往下压入到所述撑圈锥尖杆的十字槽与撑圈套筒的十字槽内的压头气缸连接。

2.如权利要求1所述的微型密封圈快速装配装置，其特征在于：所述摆盘上还对称固定有两个剥圈气缸，所述剥圈气缸的推杆固定剥圈板，所述剥圈板套装在所述撑圈套筒的外壁上。

3.如权利要求1或2所述的微型密封圈快速装配装置，其特征在于：所述撑圈套筒外壁的上端为锥面，所述锥面的锥度与所述撑圈锥尖杆的锥尖部分锥度相同，所述撑圈锥尖杆在所述锥尖杆气缸驱动达到上极限位置时，所述撑圈锥尖杆的锥尖部分与所述撑圈套筒外壁的锥面契合，所述撑圈锥尖杆的十字槽与所述撑圈套筒的十字槽对齐，所述撑圈锥尖杆在所述锥尖杆气缸驱动达到下极限位置时，所述撑圈锥尖杆脱离所述撑圈套筒。

4.如权利要求1或2所述的微型密封圈快速装配装置，其特征在于：所述锥尖杆气缸与所述压头气缸通过调节板固定在所述拼装型支架的立架上。

5.如权利要求1或2所述的微型密封圈快速装配装置，其特征在于：所述微型密封圈入料结构固定在所述立架上，所述微型密封圈入料结构包括入料推板、振动盘和、储料器，所述储料器开有微型密封圈的垂直储料孔，所述入料推板与用以驱动入料推板沿着所述储料器做来回供料往复运动的针形气缸连接。

6.如权利要求5所述的微型密封圈快速装配装置，其特征在于：所述入料推板的前端开有阶梯状的U型孔。

7.如权利要求1或2所述的微型密封圈快速装配装置，其特征在于：所述拼装型支架包括摆盘气缸支架、立架和底板，所述拼装型支架的摆盘气缸支架与立架可调节固定在所述底板上，所述拼装型支架通过调节孔用螺钉或螺栓固定连接；所述微型密封圈套圈模块通过所述拼接型支架整体可调节固定在机架上。

8.如权利要求1或2所述的微型密封圈快速装配装置，其特征在于：所述微调装置为位置微调板件，所述位置微调板件上开有前后可调节孔和上下可调节孔，所述夹持气爪通过螺钉或螺栓可调节固定在所述位置微调板件上，所述位置微调板件通过螺钉或螺栓固定在所述多工位转盘上。

9.如权利要求1或2所述的微型密封圈快速装配装置，其特征在于：所述多工位转盘的分度驱动装置为气动分割器、数控分度盘或机械分割器，所述夹持气爪为平行夹持气爪或摆动夹持气爪，所述夹持气爪的爪手上固定连接有夹持块。

10.如权利要求1或2所述的微型密封圈快速装配装置，其特征在于：所述转盘顶升机构包括顶升气缸、升降导轨和支撑板，所述顶升气缸固定在机架上，所述顶升气缸的推杆通过连接套与所述支撑板的底面固定，所述支撑板通过升降导轨可上下升降，所述支撑板上固定有所述分度驱动装置。 

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