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一种柔性密封圈自动装配装置的制作方法

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

一种柔性密封圈自动装配装置的制作方法

1.本实用新型涉及密封圈装配技术领域,特别涉及一种柔性密封圈自动装配装置。


背景技术:

2.随着产品生产加工的自动化程度越来越高,对于产品的气密等级要求也越来越高,并且定制化的密封件也会越来越多。为了保证生产效率,同时提高密封件装配的一致性和稳定性,采用自动化装配是一个比较好的选择。
3.常规橡胶密封圈装配时,容易装配不到位,或者在装配过程中密封圈的压料长度不好控制,装完毕之后容易出现局部凸起,这主要是因为密封圈具备拉伸延长属性,导致密封圈装配这一环节,会存在密封圈局部被拉伸变长的现象,这样从理论上说密封圈被拉伸变长的那一段的密封压缩性能就会降低,密封圈安装末端的压缩性也会随之变强,这样就会与设计的初衷有所出入。
4.在人工进行安装操作过程中,装配的稳定性不是那么好,并且人工的操作强度也会增加,长此以往,在保证装配效率的前提下,人工的操作疲劳度不能得到保证,反之装配效率无法的保证,此外,高强度的人工装配会引发疲劳导致不良率提高。
5.而在自动装配时,自动装配的精度能得到控制和提高,生产成本也必下降,尤其是在精密仪器组装的密封圈组装过程中,对产品的一致性要求也更高。


技术实现要素:

6.为了克服现有技术存在的缺陷,本实用新型提供一种柔性密封圈自动装配装置。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种柔性密封圈自动装配装置,包括密封圈装配机构,所述密封圈装配机构包括装配升降滑台、下压组件和用于带动下压组件转动调节的装配旋转电机,所述装配旋转电机设置在装配升降滑台上;
8.所述下压组件包括压紧支架和下压滚轮,下压滚轮转动设置在压紧支架上,压紧支架与装配旋转电机的输出轴连接。
9.作为优选,所述下压组件还包括用于引导密封圈的引导夹具,所述引导夹具设置在压紧支架上;
10.所述引导夹具包括手指气缸、夹头安装板和调节横梁,所述手指气缸通过紧固件设置在夹头安装板上,调节横梁一端固定连接夹头安装板,压紧支架上设有横向贯穿的调节通孔,调节横梁活动穿设在调节通孔中,压紧支架设有连通调节通孔的紧固螺孔,紧固螺孔上螺纹连接有紧固螺栓。
11.作为优选,所述夹头安装板上设有至少两组相互平行的条形调节孔,手指气缸本体通过紧固件与条形调节孔连接,条形调节孔的轴向与手指气缸本体的轴向相互平行;
12.所述手指气缸的两组夹爪上对称设有两组限位爪,两组限位爪下端对称设有两组限位滚轴,限位滚轴转动连接限位爪,并且在夹爪闭合状态下,两组限位滚轴间的间隙小于密封圈的横截面宽度。
13.作为优选,所述密封圈装配机构还包括点动导向滑台和点动凸轮电机,所述点动导向滑台设置在装配升降滑台上,下压组件设置在点动导向滑台上,所述点动导向滑台包括点动导向滑板、点动导向柱和点动缓冲复位弹簧,点动导向滑板滑动连接点动导向柱,点动缓冲复位弹簧套设在点动导向柱上,用于推动点动导向滑板向上复位;所述点动凸轮电机输出轴上设有用于推动点动导向滑板下压的点动凸轮,点动凸轮活动抵靠在点动导向滑板上。
14.作为优选,所述下压组件还包括连接立柱,点动导向滑板上设有导向轴承,连接立柱滑动穿设在导向轴承中,并且连接立柱上端通过联轴器与装配旋转电机的输出轴连接,连接立柱下端与压紧支架连接。
15.作为优选,所述柔性密封圈自动装配装置还包括背部基板,所述装配升降滑台包括升降滑板和升降调节气缸,升降滑板通过升降导向导轨滑动连接背部基板,升降调节气缸和升降滑板相互并排的设置在背部基板上,升降调节气缸采用无杆气缸,升降调节气缸的磁环套侧边通过连接件连接升降滑板;
16.所述背部基板上沿升降滑板滑动方向设有高度可调节的限位柱,升降滑板上相对限位柱设有限位块。
17.作为优选,所述柔性密封圈自动装配装置还包括盈余量收口机构,所述盈余量收口机构包括收口组件和用于带动收口组件升降的收口升降滑台,收口组件包括收口支架和两组收口力臂,所述两组收口力臂上端部与收口支架铰接,收口力臂下端设有收口压轮,收口支架上设有两组用于推动两组收口力臂相向转动的限位缓冲弹簧,限位缓冲弹簧分别位于两组收口力臂的外侧。
18.作为优选,所述收口支架上设有定位块,所述定位块位于两组收口力臂之间,并且位于收口力臂与收口支架铰接点的下方,收口力臂仅受到限位缓冲弹簧的推动力时,两组收口力臂分别抵靠在定位块两侧。
19.作为优选,所述收口支架上滑动设置有两组收口缓冲推柱,收口缓冲弹簧套设在收口缓冲推柱上,并且推动收口缓冲推柱向下滑动,收口缓冲推柱下端活动抵靠在收口力臂上;定位块两侧对称设有两组抵靠斜面,收口力臂仅受到限位缓冲弹簧的推动力时,两组收口力臂分别抵靠在两组抵靠斜面。
20.作为优选,所述柔性密封圈自动装配装置还包括装配台,用于带动密封圈装配机构沿x轴滑动调节的x轴调节滑台,设置在装配台上用于带动x轴调节滑台沿y轴滑动调节的y轴调节滑台,所述装配台的台面设有用于固定产品的固定机构。
21.本实用新型的有益效果是:
22.1、相较于现有技术,能够通过自动化装配,在提高装配效率、降低人工操作强度的同时,提高密封圈装配的稳定性和一致性,从而提高产品的气密效果,并且通用性强,能够适应不同类型、不同尺寸、不同形状的密封圈;
23.2、通过较为简单的结构巧妙的解决了盈余量收口的问题,有效的提高了自动化装配的效率和装配质量。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例的立体图;
25.图2为本实用新型实施例中密封圈装配机构的立体图一;
26.图3为本实用新型实施例中密封圈装配机构的立体图二;
27.图4为本实用新型实施例中密封圈装配机构和盈余量收口机构的立体图一;
28.图5为图4中a处的放大示意图;
29.图6为本实用新型实施例中密封圈装配机构和盈余量收口机构的主视图;
30.图7为本实用新型实施例中夹爪闭合状态的立体图;
31.图8为本实用新型实施例中盈余量收口机构的立体图一(收口前);
32.图9为本实用新型实施例中盈余量收口机构的立体图二(收口后)。
33.图中,10、密封圈装配机构;11、升降滑板;12、升降调节气缸;13、下压组件;14、压紧支架;15、调节通孔;16、紧固螺孔;17、下压滚轮;18、导向限位环;19、连接立柱;20、引导夹具;21、手指气缸;22、夹爪;23、限位爪;24、限位滚轴;25、夹头安装板;26、条形调节孔;27、调节横梁;30、装配旋转电机;41、点动导向滑板;42、导向轴承;43、点动导向柱;44、点动缓冲复位弹簧;45、点动凸轮电机;46、点动凸轮;50、背部基板;60、盈余量收口机构;61、收口组件;62、收口支架;63、限位缓冲弹簧;64、收口缓冲推柱;65、定位块;66、抵靠斜面;67、收口力臂;68、收口压轮;69、收口升降滑台;70、装配台;71、x轴调节滑台;72、y轴调节滑台;81、产品;82、密封圈。
具体实施方式
34.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型,但并不构成对本实用新型的限定。此外,下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
35.如附图1-9所示,本实用新型提供的一种柔性密封圈自动装配装置,包括密封圈装配机构10,密封圈装配机构10包括装配升降滑台、下压组件13和用于带动下压组件13在平面上转动调节的装配旋转电机30,装配旋转电机30设置在装配升降滑台上;
36.下压组件13包括压紧支架14和用于将密封圈82压入安装槽或轮廓径中的下压滚轮17,下压滚轮17转动设置在压紧支架14上,下压滚轮17上绕轴心同轴设有两组用于密封圈82限位和导向的导向限位环18,导向限位环18分别位于下压滚轮17两侧,压紧支架14与装配旋转电机30的输出轴连接,通过装配旋转电机30带动下压滚轮17在平面上转动调节。
37.具体的,在装配密封圈82时,先将密封圈82与安装槽或轮廓径对齐,再将密封圈装配机构10移至密封圈82上方,通过装配升降滑台带动下压滚轮17下压在密封圈82上,带动密封圈装配机构10沿密封圈82的形状轨迹移动,在密封圈装配机构10移动过程中,通过装配旋转电机30带动下压滚轮17转动调节,使得下压滚轮17能够保持沿密封圈82滚动,从而将密封圈82整体压入安装槽或轮廓径中,其中下压滚轮17在沿密封圈82移动时,保持滚动,能够减少摩擦、避免拉伸密封圈82,此外下压滚轮17的移动轨迹能够通过采集安装槽或轮廓径的形状尺寸数据直接生成,相较于现有技术,能够通过自动化装配,在提高装配效率、降低人工操作强度的同时,提高密封圈82装配的稳定性和一致性,从而提高产品81的气密效果,并且通用性强,能够适应不同类型、不同尺寸、不同形状的密封圈82,如圆柱型o型密封圈、y型密封圈、u型密封圈等等。
38.进一步的,下压组件13还包括用于沿安装槽或轮廓径引导密封圈82的引导夹具20,引导夹具20设置在压紧支架14上,并且引导夹具20位于下压滚轮17移动的前进方向上;
39.引导夹具20包括手指气缸21、夹头安装板25和调节横梁27,手指气缸21通过紧固件设置在夹头安装板25上,调节横梁27一端固定连接夹头安装板25,压紧支架14上设有横向贯穿的调节通孔15,调节横梁27活动穿设在调节通孔15中,压紧支架14设有连通调节通孔15的紧固螺孔16,紧固螺孔16上螺纹连接有紧固螺栓,通过松开紧固螺栓能够调节手指气缸21和下压滚轮17之间的间距,从而适应不同类型的密封圈82。
40.具体的,通过引导夹具20将偏离安装槽或轮廓径的密封圈82牵引至安装槽或轮廓径上方,使之与安装槽或轮廓径对齐,便于下压滚轮17将密封圈82压入安装槽或轮廓径中,其中,手指气缸21的作用是对密封圈82进行导向和限位,应避免手指气缸21紧夹密封圈82,导致密封圈82出现拉伸。
41.进一步的,夹头安装板25上设有至少两组相互平行的条形调节孔26,手指气缸21本体通过紧固件与条形调节孔26连接,条形调节孔26的轴向与手指气缸21本体的轴向相互平行,通过调节手指气缸21与条形调节孔26的连接位置能够调节手指气缸21的水平高度;
42.手指气缸21的两组夹爪22上对称设有两组限位爪23,两组限位爪23下端对称设有两组限位滚轴24,限位滚轴24转动连接限位爪23,并且在夹爪22闭合状态下,两组限位滚轴24间的间隙小于密封圈82的横截面宽度,手指气缸21工作状态下,密封圈82活动承托在两组限位滚轴24中,通过设置可以转动的限位滚轴24,降低手指气缸21与密封圈82间的摩擦力,在牵引密封圈82时避免限位爪23拉伸密封圈82。
43.进一步的,密封圈装配机构10还包括点动导向滑台和点动凸轮电机45,点动导向滑台设置在装配升降滑台上,下压组件13设置在点动导向滑台上,点动导向滑台包括点动导向滑板41、点动导向柱43和点动缓冲复位弹簧44,点动导向滑板41滑动连接点动导向柱43,点动缓冲复位弹簧44套设在点动导向柱43上,用于推动点动导向滑板41向上复位;点动凸轮电机45输出轴上设有用于推动点动导向滑板41下压的点动凸轮46,点动凸轮46活动抵靠在点动导向滑板41上。
44.其中,当装配较柔软的密封圈82时,无论采用固定的下压滚轮17或可转动的下压滚轮17去推压密封圈82,都会容易导致密封圈82出现拉伸延长,导致密封圈82被拉长部分的密封压缩性降低、密封圈82安装末端的密封压缩性增强,密封圈82整体的密封性能下降,为此在装配这一类的密封圈82时,不能采用常规的按压方式,在本实用新型中,通过采用点动下压的方式来按压装配密封圈82,从而解决这一问题,具体的,在装配密封圈82时,先将密封圈82与安装槽或轮廓径对齐,再将密封圈装配机构10移至密封圈82上方,通过装配升降滑台带动点动导向滑台下降至合适高度,带动密封圈装配机构10沿密封圈82的形状轨迹移动,并在密封圈装配机构10移动的过程中,通过点动凸轮电机45带动点动凸轮46转动,通过点动凸轮46间断的推动下压滚轮17点动下压,同步的通过装配旋转电机30带动下压滚轮17转动调节,使得下压滚轮17能够保持沿密封圈82轮廓轨迹移动,即下压滚轮17在沿密封圈82轮廓轨迹移动时,间断的点动下压,从而将密封圈82整体压入安装槽或轮廓径中,相较于通过推压的方式去装配密封圈82,通过点动下压的方式按压密封圈82,能够有效避免密封圈82的拉伸影响密封性能。
45.进一步的,下压组件13还包括连接立柱19,点动导向滑板41上设有导向轴承42,连
接立柱19滑动穿设在导向轴承42中,并且连接立柱19上端通过联轴器与装配旋转电机30的输出轴连接,连接立柱19下端与压紧支架14连接,通过导向轴承42减少横向受力对下压组件13的影响,避免下压滚轮17偏位。
46.进一步的,柔性密封圈自动装配装置还包括背部基板50,装配升降滑台包括升降滑板11和升降调节气缸12,升降滑板11通过升降导向导轨滑动连接背部基板50,升降调节气缸12和升降滑板11相互并排的设置在背部基板50上,升降调节气缸12采用无杆气缸,升降调节气缸12的磁环套侧边通过连接件连接升降滑板11;
47.背部基板50上沿升降滑板11滑动方向设有高度可调节的限位柱,升降滑板11上相对限位柱设有限位块,通过限位柱和限位块的配合,对升降滑板11进行限位、避免升降滑板11过度下降。
48.进一步的,柔性密封圈自动装配装置还包括用于密封圈82安装末端收口处理的盈余量收口机构60,盈余量收口机构60包括收口组件61和用于带动收口组件61升降的收口升降滑台69,收口升降滑台69设置在背部基板50上,收口组件61包括收口支架62和两组收口力臂67,两组收口力臂67上端部与收口支架62铰接,收口力臂67下端固定设有收口压轮68,收口支架62上设有两组用于推动两组收口力臂67相向转动的限位缓冲弹簧63,限位缓冲弹簧63分别位于两组收口力臂67的外侧。
49.具体的,待密封圈82安装至末端时,在密封圈82安装末端处会形成“几”字型凸起,继续通过下压滚轮17无法有效的将密封圈82安装末端按压入安装槽或轮廓径中,此时,手指气缸21释放密封圈82、通过装配升降滑台将下压组件13升起,密封圈装配机构10从密封圈82安装末端上方移开,将盈余量收口机构60移动至手指气缸21释放密封圈82坐标点的上方,收口升降滑台69带动收口组件61下压,两组收口力臂67上的收口压轮68分别压紧在“几”字型凸起两侧,在收口升降滑台69继续下降的过程中,两组收口力臂67向两侧分开,收口压轮68通过摩擦力向两侧拉伸“几”字型凸起处的密封圈82,最终使密封圈82安装末端装入到安装槽或轮廓径中,通过较为简单的结构巧妙的解决了盈余量收口的问题,有效的提高了自动化装配的效率和装配质量,其中,收口升降滑台69向上复位的过程中,限位缓冲弹簧63推动两组收口力臂67向中间收拢、恢复初始状态。
50.进一步的,收口支架62上设有定位块65,定位块65位于两组收口力臂67之间,并且位于收口力臂67与收口支架62铰接点的下方,收口力臂67仅受到限位缓冲弹簧63的推动力时,两组收口力臂67分别抵靠在定位块65两侧,通过定位块65保证两组收口力臂67下端部间有足够间隔,在下压过程中,收口力臂67能够顺畅的开合,同时也起到定位收口力臂67的作用,让其在仅受到限位缓冲弹簧63作用时,两组收口力臂67分别保持对称在收口支架62中心点两侧。
51.进一步的,收口支架62上滑动设置有两组收口缓冲推柱64,收口缓冲弹簧套设在收口缓冲推柱64上,并且推动收口缓冲推柱64向下滑动,收口缓冲推柱64下端活动抵靠在收口力臂67上;定位块65两侧对称设有两组抵靠斜面66,收口力臂67仅受到限位缓冲弹簧63的推动力时,两组收口力臂67分别抵靠在两组抵靠斜面66。
52.进一步的,柔性密封圈自动装配装置还包括装配台70,用于带动密封圈装配机构10沿x轴滑动调节的x轴调节滑台71,设置在装配台70上用于带动x轴调节滑台71沿y轴滑动调节的y轴调节滑台72,装配台70的台面设有用于固定产品81的固定机构,背部基板50设置
在x轴调节滑台71上,其中通过x轴调节滑台71和y轴调节滑台72带动密封圈装配机构10和盈余量收口机构60在水平面上移动调节。
53.具体动作流程:
54.人工将密封圈82装夹到手指气缸21中,手指气缸21闭合;
55.人工将密封圈82放一小端到安装槽中或轮廓径上(位于手指气缸21靠近下压滚轮17一侧的密封圈82);
56.装配升降滑台带动下压滚轮17下压,通过持续下压或点动下压的方式,将密封圈82压入安装槽或轮廓径中;
57.待下压滚轮17移动至密封圈82安装末端时,手指气缸21释放密封圈82、装配升降滑台带动压组件向上复位,密封圈装配机构10从密封圈82安装末端上方移开,盈余量收口机构60移动至手指气缸21释放密封圈82坐标点的上方,通过盈余量收口机构60对密封圈82安装末端的“几”字型凸起进行收口。
58.相较于现有技术,在实现密封圈82自动化装配、降低劳动强度的同时,提高了密封圈82装配的稳定性和一致性,并且通用性高,能够适用于不同类型的密封圈82,同时通过较为简单的结构巧妙的解决了盈余量收口的问题。
59.以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明,但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本实用新型原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本实用新型的保护范围内。