CN105397447A - 一种具有机械爪的密封圈套装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有机械爪的密封圈套装设备。本发明包括机架（1）、密封圈送料装置（2）、密封圈抓取装置（3）、滑动轴送料装置（7）、滑动轴抓取装置（4）、成品收纳筐（5）、成品抓取装置（6）,所述密封圈抓取装置（3）包括密封圈顶起装置（3a）、密封圈暂存装置（3b）、密封圈抓取机械手（3c）、密封圈竖直运动装置（3d）、密封圈水平运动装置（3e）。通过密封圈抓取装置（3）将密封圈取出并撑开，再自动将密封圈套在滑动轴的指定位置。从而改变了原来手工套密封圈的生产方式，减轻了工人的劳动强度，提供了工作效率，同时避免了人为因素造成的残次品的出现，降低了产品的成本，提供了产品的竞争力。

Description

一种具有机械爪的密封圈套装设备

技术领域

本发明涉及工业设备领域，特别是涉及一种具有机械爪的密封圈套装设备。

背景技术

电磁阀作为控制流体的自动化基础元件在目前的工业应用中得到广泛的使用。电磁阀通过线圈通电产生磁力从而吸引阀体中的滑动轴移动，从而使得阀体上的孔相互导通或断开。滑动轴上通常都需要套设密封圈，从而实现对阀体上孔的阻隔。随着气动或液压控制的日益复杂，常常需要一个电磁阀同时控制多路通道，这就要求在滑动轴上要套设多个密封圈，从而使得其能同时控制多个阀体上的孔之间是否导通。而目前电磁阀滑动轴的生产中密封圈的套设多数还是采用手工方式进行。这样的方式不仅效率低下，工人劳动强度高，而且不可避免的会产生一些有于人为因素造成的不良品，从而使得滑动轴的生产成本较高，使企业的利润下降。

发明内容

为了克服上述缺陷和不足本发明提供以下技术方案：一种具有机械爪的密封圈套装设备，所述设备包括机架，密封圈送料装置、密封圈抓取装置、滑动轴送料装置、滑动轴抓取装置、成品收纳筐、成品抓取装置，所述密封圈抓取装置包括密封圈顶起装置、密封圈暂存装置、密封圈抓取机械手、密封圈竖直运动装置、密封圈水平运动装置。

作为优选，所述密封圈顶起装置由支架、气缸、推板、顶针构成，所述顶针由底板、第一圆柱轴段、第二圆柱轴段、圆台轴段组成，所述底板为一长方体，其顶面中心连接有所述第一圆柱轴段、所述第一圆柱轴段的直径与设置在送料导轨A上圆形通孔A的直径相匹配，所述第一圆柱轴段顶面连接所述第二圆柱轴段，且所述第一圆柱轴段与所述第二圆柱轴段同心设置，所述第二圆柱轴段的直径与密封圈内径相匹配，所述第二圆柱轴段的顶面与所述圆台轴段的大端端面重合，且第二圆柱轴段的直径与所述圆台轴段的大端的直径相同，所述气缸的侧面固定在所述支架上，所述气缸的活塞连接在所述推板上，所述推板顶面与所述底板的底面固定连接。

作为优选，所述密封圈暂存装置由对称设置的左右两部分组成，其右半部分由支架B、气缸C、密封圈暂存板组成，所述支架的顶面上固定连接所述气缸C，所述气缸C缸体顶面上设有贯穿整个缸体的长方体状凸起，所述凸起的上方设有一滑板A，所述滑板A与所述气缸C的活塞相连，所述滑板A上设有与所述凸起相匹配的凹槽A，所述凸起与所述凹槽A组成滑轨滑槽结构，所述滑板A的顶面上固定连接密封圈暂存板，所述密封圈暂存板的左端超出所述滑板A的左端一段距离，所述密封圈暂存板的左端面上从下向上依次设置有第一圆弧凹槽和第二圆弧凹槽，所述第一圆弧凹槽的直径与所述顶针上的第一圆柱轴段的直径相匹配，所述第二圆弧凹槽的直径与所述密封圈的外径相匹配。

作为优选，所述密封圈抓取机械手由固定板A、两根导柱、连接板A、气缸A、两个导套、气动四爪、四块连接块A、刮板、四个密封圈撑开爪组成。所述气缸A固定在所述固定板A顶面的中间，所述固定板A的两端分别设有通孔，所述两导套固定在所述固定板A的底面的两端，且分别与所述固定板A上的通孔同心，所述两根导柱分别贯穿所述固定板A上的两通孔及所述两导套，所述两根导柱的上端分别与所述连接板的两端连接，所述两根导柱的下端分别与所述刮板的两端相连，所述气缸A的活塞连接一顶板，所述顶板的顶面与所述连接板下底面连接，所述气动四爪顶面固定在所述固定板A的下底面中心，所述气动四爪的四个夹紧爪与四块连接块A的顶面连接，所述四块连接块A的底面与所述四个密封圈撑开爪连接，所述密封圈撑开爪从设置在所述刮板中心的通孔中穿出。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明包括机架、密封圈送料装置、密封圈抓取装置、滑动轴送料装置、滑动轴抓取装置、成品收纳筐、成品抓取装置。通过密封圈抓取装置将密封圈取出并撑开，再自动将密封圈套在滑动轴的指定位置。从而改变了原来手工套密封圈的生产方式，减轻了工人的劳动强度，提供了工作效率，同时避免了人为因素造成的残次品的出现，降低了产品的成本，提供了产品的竞争力。

附图说明

图1是本发明实施方式的立体图。

图2是本发明实施方式中密封圈抓取装置的立体图。

图3是本发明实施方式中滑动轴送料装置及滑动轴抓取装置的立体图。

图4是本发明实施方式中滑动轴送料装置及滑动轴抓取装置另一角度的立体图。

图5是本发明实施方式中成品抓取及存放装置的立体图。

图6是本发明实施方式中密封圈顶起装置的立体图。

图7是本发明实施方式中密封圈暂放装置的立体图。

图8是本发明实施方式中密封圈抓取机械手立体图。

图9是本发明实施方式中密封圈竖直运动装置去除其支架左侧板后的立体图。

图10是本发明实施方式中密封圈水平运动装置的立体图。

图11是本发明实施方式中气动夹爪立体图。

图12是本发明实施方式中送料导轨的立体图。

图13是本发明实施方式中密封圈撑开爪的立体图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。如图1所示，一种自动套密封圈的设备，所述设备包括机架1、密封圈送料装置2、密封圈抓取装置3、滑动轴送料装置7、滑动轴抓取装置4、成品收纳筐5、成品抓取装置6。

所述机架1的底面上设置有四个万向轮支撑整个设备。

所述密封圈送料装置2由振动送料机A、支撑桌及送料导轨A2a组成。所述送料导轨A2a呈长方体，所述送料导轨A2a的顶面中心设置一矩形凹槽2a1，所述矩形凹槽2a1的深度与密封圈的厚度相匹配，所述矩形凹槽2a1仅贯穿所述送料导轨A2a的一侧端面，在所述矩形凹槽2a1的底面上的未贯穿的一端设有一圆形通孔A2a2。

所述密封圈抓取装置3包括密封圈顶起装置3a、密封圈暂存装置3b、密封圈抓取机械手3c、密封圈竖直运动装置3d、密封圈水平运动装置3e。

所述密封圈顶起装置3a由支架A3a1、气缸B3a2、推板3a3、顶针3a4构成。所述顶针3a4由底板3a41、第一圆柱轴段3a42、第二圆柱轴段3a43、圆台轴段3a44组成。所述底板3a41为一长方体，其顶面中心连接有所述第一圆柱轴段3a42、所述第一圆柱轴段3a42的直径与所述圆形通孔A2a2的直径相匹配，使所述第一圆柱轴段3a42可以自由穿过所述圆形通孔A2a2，所述第一圆柱轴段3a42顶面连接所述第二圆柱轴段3a43，且所述第一圆柱轴段3a42与所述第二圆柱轴段3a43同心设置，所述第二圆柱轴段3a43的直径与所述密封圈内径相匹配，所述第二圆柱轴段3a43的顶面与所述圆台轴段3a44的大端端面重合，且第二圆柱轴段3a43的直径与所述圆台轴段3a44的大端的直径相同。所述气缸B3a2的侧面固定在所述支架A3a1上，所述气缸B3a2的活塞连接在所述推板3a3上，所述推板3a3顶面与所述底板3a41的底面固定连接。

所述密封圈暂存装置3b由对称设置的左右两部分组成。如图7所示是所述密封圈暂存装置3b右半部分，其由支架B3b1、气缸C3b2、密封圈暂存板3b3组成。所述支架B3b1的顶面上固定连接所述气缸C3b2，所述气缸C3b2缸体顶面上设有贯穿整个缸体的长方体状凸起3b21，所述凸起3b21的上方设有一滑板A3b22，所述滑板A3b22与所述气缸C3b2的活塞相连，所述滑板A3b22上设有与所述凸起3b21相匹配的凹槽A，所述凸起3b21与所述凹槽A组成滑轨滑槽结构，保证所述滑板A3b22可以相对所述气缸C3b2缸体做直线运动。所述滑板A3b22的顶面上固定连接密封圈暂存板3b3，所述密封圈暂存板3b3的左端超出所述滑板A3b22的左端一段距离，所述密封圈暂存板3b3的左端面上从下向上依次设置有第一圆弧凹槽3b31和第二圆弧凹槽3b32，所述第一圆弧凹槽3b31的直径与所述顶针3a4上的第一圆柱轴段3a42的直径相匹配，所述第二圆弧凹槽3b32的直径与所述密封圈的外径相匹配。

所述密封圈抓取机械手3c由固定板A3c1、两根导柱3c2、连接板A3c3、气缸A3c4、两个导套3c5、气动四爪3c6、四块连接块A3c7、刮板3c8、四个密封圈撑开爪3c9组成。所述气缸A3c4固定在所述固定板A3c1顶面的中间，所述固定板A3c1的两端分别设有通孔，所述两导套3c5固定在所述固定板A3c1的底面的两端，且分别与所述固定板A3c1上的通孔同心，所述两根导柱3c2分别贯穿所述固定板A3c1上的两通孔及所述两导套3c5，所述两根导柱3c2的上端分别与所述连接板3c3的两端连接，所述两根导柱3c2的下端分别与所述刮板3c8的两端相连，所述刮板3c8下表面中心设有圆柱状凸起，所述刮板3c8的中心设有圆形通孔甲，沿该圆形通孔甲的圆周成十字形均匀设置有四个直径小于所述圆形通孔甲的圆形通孔乙，所述气缸A3c4的活塞连接一顶板3c41，所述顶板3c41的顶面与所述连接板3c3下底面连接，所述气动四爪3c6顶面固定在所述固定板A3c1的下底面中心，所述气动四爪3c6的四个夹紧爪3c61呈十字形分布，所述气动四爪3c6的四个夹紧爪3c61与四块呈“7”字形的连接块A3c7的顶面连接，所述四块连接块A3c7的底面与所述四个密封圈撑开爪3c9连接，所述密封圈撑开爪3c9由本体3c91、第一连接柱3c92、第二连接柱3c93、第三连接柱3c94组成。所述本体3c91为一扇形块，所述本体3c91的下表面上连接第一连接柱3c92，所述第一连接柱3c92的径向截面呈扇形，所述第一连接柱3c92与所述本体3c91同心设置，所述第二连接柱3c93设置在第一连接柱3c92的下底面上，其径向截面也呈扇形，且所述第二连接柱3c93与第一连接柱3c92也同心设置，所述第三连接柱3c94连接在所述第二连接柱3c93的下底面上，所述第三连接柱3c94的径向截面也呈扇形，且其外柱面为圆台面。所述密封圈撑开爪3c9上的第二连接柱3c93从设置在所述刮板3c8中心的通孔中穿出。

所述密封圈竖直运动装置3d由支架D3d1、隔板3d2、电机3d3、滑块3d4、升降块3d5、滑轨3d6、丝杆3d7组成。所述支架D3d1呈无盖盒体状，所述支架D3d1中靠近所述顶板处平行所述顶板设置有隔板3d2，所述支架D3d1的顶板上表面的中心处设置有电机3d3，所述电机3d3的轴穿透支架顶板后与所述丝杆3d7连接，所述丝杆3d7穿透所述隔板3d2后固定在所述支架D3d1的底板上，所述支架D3d1的背板上对称设置有两根水平截面为矩形的滑轨3d6，所述滑轨3d6的上端面与所述隔板的下底面重合，所述滑轨3d6的下端面与所述支架D3d1的底板的上表面重合，所述滑块3d4上设有贯穿整个滑块3d4的滑槽，所述滑槽与所述滑轨3d6相配合。所述滑块3d4共四块，分别设置在所述升降块3d5背面的四个角部位置，所述升降块3d5上还设有与所述丝杆3d7相匹配的螺母，所述丝杆3d7从设置在所述升降块3d5上的螺母中穿过。

所述密封圈水平运动装置3e由气缸D，和连接支架3e3组成，所述气缸D缸体顶面上设有贯穿整个缸体的长方体状凸起3e1，所述凸起3e1的上方设有一滑板B3e2，所述滑板B3e2与所述气缸D的活塞相连，所述滑板B3e2上设有与所述凸起3e1相匹配的凹槽B，所述凸起3e1与所述凹槽B组成滑轨滑槽结构，保证所述滑板B3e2可以相对所述气缸D缸体做直线运动。所述滑板B3e2的顶面上固定连接连接支架3e3，所述连接支架3e3的左端面与所述滑板B3e2的左端面重合。所述连接支架3e3呈“7”字形，所述连接支架3e3的竖直部分与所述滑板B3e2固定连接，所述连接支架3e2的水平部分与所述密封圈抓取机械手3c中的固定板A3c1固定连接。所述密封圈水平运动装置3e通过所述气缸D的底面固定在所述密封圈竖直运动装置3d中升降块3d5的正面。

所述滑动轴送料装置7由振动送料机B7a、送料导轨B7b及阻挡块7c组成，所述送料导轨B7b为一长方体，其顶面设有一截面呈矩形的凹槽，所述凹槽的宽度与滑动轴最大外径相匹配，所述送料导轨B7b的一端与所述振动送料机B7a相连，所述送料导轨B7b的另一端上设置有阻挡块7c，所述阻挡块7c呈一沿顺时针方向旋转90⁰的“7”字形，所述阻挡块7c左端面与所述送料导轨B7b端面连接，所述阻挡块7c水平段的顶面与所述送料导轨B7b上的凹槽的底面重合，所述阻挡块7c的宽度，与所述滑动轴相匹配。

所述滑动轴抓取装置4包括支架C4a、气动夹爪4b及旋转气缸4c，所述气动夹爪4b的两活动夹指4a1上分别固定一块夹紧块4a2，所述夹紧块4a2呈长方体状，所述夹紧块4a2的一面的中心处设有一圆弧状凹槽4a21，所述圆弧状凹槽4a21贯穿与其所在面垂直的两端面，所述夹紧块4a2上与所述圆弧状凹槽4a21所在平面平行的平面与所述活动夹指4a1固定连接。

所述成品抓取装置6由支架E6a、气缸D、气动夹爪4b组成，所述气动夹爪4b设置在所述滑板B3e2的顶面上的右端，且所述气动夹爪4b上的夹紧块4a2伸出所述滑板B3e2的右端面。

工作时，密封圈由振动送料机A送至送料导轨A2a的凹槽中，当有一个密封圈到达送料导轨A2a上的凹槽的末端，与所述设置在凹槽中的圆形通孔A2a2同心时，所述顶针3a4在所述气缸B3a2的推动下向上顶起，从所述圆形通孔A2a2中穿过使密封圈套设于所述顶针3a4的第二圆柱轴段3a43的外侧，密封圈被所述顶针3a4上第一圆柱轴段3a42的顶面顶起，当气缸B3a2运动到极限位置时所述密封圈暂存装置3b中的两块密封圈暂存板3b3在于其垃圾的气缸C3b2的推动下，自左右向中间运动，直至两块密封圈暂存板3b3相互接触停止运动，此时顶针3a4上的第一圆柱轴段3a42***由两块密封圈暂存板3b3上的第一圆弧凹槽3b31组成的圆孔中，所述密封圈位于由两块密封圈暂存板3b3上的第二圆弧凹槽3b32组成的圆孔中。然后顶针3a4在气缸B3a2的带动下向下运动复位，将密封圈留在两块密封圈暂存板3b3上。接着所述密封圈竖直运动装置3d带动密封圈水平运动装置3e，进而带动密封圈抓取机械手3c向下运动，此时密封圈抓取机械手3c中的气动四爪3c6上的四个夹紧爪处于收拢状态，通过四块连接块A3c7带动四个密封圈撑开爪3c9也处于收拢状态，四个密封圈撑开爪3c9上的第一连接柱3c92、第二连接柱3c93组合成两个圆柱体，四个第三连接柱3c94组成一个圆台，密封圈抓取机械手3c持续下降，直到有四个第二连接柱3c93组合成的圆柱体部分从留在密封圈暂存板3b3上的密封圈的中心孔中穿出一段后，密封圈竖直运动装置3d停止运动，然后气动四爪3c6上的四个夹紧爪开始张开，带动四块连接块A3c7，进而带动四个密封圈撑开爪3c9张开，同时两块密封圈暂存板3b3向两侧分开复位，密封圈本撑开同时卡在所述密封圈撑开爪3c9上，此时气动四爪3c6停止运动，保持张开状态，这样就完成了密封圈的抓取及撑开工作。然后密封圈竖直运动装置3d再次启动，驱动密封圈抓取机械手3c向上运动一段，接着密封圈水平运动装置3e启动，带动密封圈抓取机械手3c向滑动轴抓取装置4方向运动。在密封圈抓取装置3抓取密封圈的同时，滑动轴送料装置7通过振动送料机B7a将滑动轴送至送料导轨B7b上的凹槽内，直到一个滑动轴端面与送料导轨B7b上的阻挡块7c上的竖直块接触，同时滑动轴抓取装置4中的旋转气缸4c带动气动夹爪4b旋转90⁰后两块夹紧块4a2分别位于滑动轴的两侧，然后气动夹爪4b驱动夹紧块4a2夹紧滑动轴，然后旋转气缸4c带动气动夹爪4b旋转90⁰使得滑动轴处于竖直状态。密封圈抓取机械手3c被密封圈水平运动装置3e带动运动到滑动轴的上方，密封圈与滑动轴同心位置时密封圈水平运动装置3e停止运动保持位置。然后密封圈竖直运动装置3d启动，带动密封圈抓取机械手3c下降，当达到密封圈安装位置时，停止下降。密封圈抓取机械手3c上的气缸A3c4启动，带动刮板3c8向下运动，从而将密封圈从密封圈撑开爪3c9上推下，密封圈在自身弹性作用下收缩回复卡紧在滑动轴上，然后密封圈抓取装置3回复原位。密封圈抓取装置3不断重复上述过程就能在滑动轴上不断套上一个个密封圈。当滑动轴上的密封圈全套上后，成品抓取装置6中的气缸D启动，带动成品抓取装置6中的气动夹爪4b伸至滑动轴旁，然后成品抓取装置6中的气动夹爪4b动作，夹紧套好密封圈的滑动轴，然后滑动轴抓取装置中的气动夹爪4b松开，再接着成品抓取装置6中的气缸D收缩回原位，接着夹着成品的气动夹爪4b松开，成品落入成品收纳筐5中，同时滑动轴抓取装置4开始抓取新的滑动轴。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明包括机架1、密封圈送料装置2、密封圈抓取装置3、滑动轴送料装置7、滑动轴抓取装置4、成品收纳筐5、成品抓取装置6。通过密封圈抓取装置3将密封圈取出并撑开，再自动将密封圈套在滑动轴的指定位置。从而改变了原来手工套密封圈的生产方式，减轻了工人的劳动强度，提供了工作效率，同时避免了人为因素造成的残次品的出现，降低了产品的成本，提供了产品的竞争力。

以上已对本发明进行了详细描述，但本发明并不局限于本文所描述具体实施方式。本领域技术人员理解，在不背离本发明范围的情况下，可以作出其他更改和变形。本发明的保护范围由所附权利要求限定。

Claims (4)

1.一种具有机械爪的密封圈套装设备，所述设备包括机架（1），密封圈送料装置（2）、密封圈抓取装置（3）、滑动轴送料装置（7）、滑动轴抓取装置（4）、成品收纳筐（5）、成品抓取装置（6），其特征在于，所述密封圈抓取装置（3）包括密封圈顶起装置（3a）、密封圈暂存装置（3b）、密封圈抓取机械手（3c）、密封圈竖直运动装置（3d）、密封圈水平运动装置（3e）。

2.根据权利要求1所述一种具有机械爪的密封圈套装设备，其特征在于，所述密封圈顶起装置（3a）由支架（A3a1）、气缸（B3a2）、推板（3a3）、顶针（3a4）构成，所述顶针（3a4）由底板（3a41）、第一圆柱轴段（3a42）、第二圆柱轴段（3a43）、圆台轴段（3a44）组成，所述底板（3a41）为一长方体，其顶面中心连接有所述第一圆柱轴段（3a42）、所述第一圆柱轴段（3a42）的直径与设置在送料导轨A（2a）上圆形通孔A（2a2）的直径相匹配，所述第一圆柱轴段（3a42）顶面连接所述第二圆柱轴段（3a43），且所述第一圆柱轴段（3a42）与所述第二圆柱轴段（3a43）同心设置，所述第二圆柱轴段（3a43）的直径与密封圈内径相匹配，所述第二圆柱轴段（3a43）的顶面与所述圆台轴段（3a44）的大端端面重合，且第二圆柱轴段（3a43）的直径与所述圆台轴段（3a44）的大端的直径相同，所述气缸（B3a2）的侧面固定在所述支架（A3a1）上，所述气缸（B3a2）的活塞连接在所述推板（3a3）上，所述推板（3a3）顶面与所述底板（3a41）的底面固定连接。

3.根据权利要求1所述一种具有机械爪的密封圈套装设备，其特征在于，所述密封圈暂存装置（3b）由对称设置的左右两部分组成，其右半部分由支架B（3b1）、气缸C（3b2）、密封圈暂存板（3b3）组成，所述支架（B3b1）的顶面上固定连接所述气缸C（3b2），所述气缸C（3b2）缸体顶面上设有贯穿整个缸体的长方体状凸起（3b21），所述凸起（3b21）的上方设有一滑板A（3b22），所述滑板A（3b22）与所述气缸C（3b2）的活塞相连，所述滑板A（3b22）上设有与所述凸起（3b21）相匹配的凹槽A，所述凸起（3b21）与所述凹槽A组成滑轨滑槽结构，所述滑板A（3b22）的顶面上固定连接密封圈暂存板（3b3），所述密封圈暂存板（3b3）的左端超出所述滑板A（3b22）的左端一段距离，所述密封圈暂存板（3b3）的左端面上从下向上依次设置有第一圆弧凹槽（3b31）和第二圆弧凹槽（3b32），所述第一圆弧凹槽（3b31）的直径与所述顶针（3a4）上的第一圆柱轴段（3a42）的直径相匹配，所述第二圆弧凹槽（3b32）的直径与所述密封圈的外径相匹配。

4.根据权利要求1所述一种具有机械爪的密封圈套装设备，其特征在于，所述密封圈抓取机械手（3c）由固定板A（3c1）、两根导柱(3c2)、连接板A（3c3）、气缸A（3c4）、两个导套（3c5）、气动四爪（3c6）、四块连接块A（3c7）、刮板（3c8）、四个密封圈撑开爪（3c9）组成，所述气缸A（3c4）固定在所述固定板A（3c1）顶面的中间，所述固定板A（3c1）的两端分别设有通孔，所述两导套（3c5）固定在所述固定板A（3c1）的底面的两端，且分别与所述固定板A（3c1）上的通孔同心，所述两根导柱（3c2）分别贯穿所述固定板A（3c1）上的两通孔及所述两导套（3c5），所述两根导柱（3c2）的上端分别与所述连接板（3c3）的两端连接，所述两根导柱（3c2）的下端分别与所述刮板（3c8）的两端相连，所述气缸A（3c4）的活塞连接一顶板（3c41），所述顶板（3c41）的顶面与所述连接板（3c3）下底面连接，所述气动四爪（3c6）顶面固定在所述固定板A（3c1）的下底面中心，所述气动四爪（3c6）的四个夹紧爪（3c61）与四块连接块A（3c7）的顶面连接，所述四块连接块A（3c7）的底面与所述四个密封圈撑开爪（3c9）连接，所述密封圈撑开爪（3c9）从设置在所述刮板（3c8）中心的通孔中穿出。