一种三元催化净化器收口定径装置及方法与流程

本发明涉及三元催化净化器的技术领域，特别是涉及一种三元催化净化器收口定径装置及方法。

背景技术：

目前三元催化净化器封装工艺采用的整径装置采用液压方式驱动，存在液压推杆动力不足，工作时有时会产生轻微抖动，工作稳定性不理想，而且整径鼓工作时噪音比较大，在定径收口时液压驱动力使得模瓣与工件接触时受力不均匀，会造成工件定径完成后接触面存在凹陷，另外，液压驱动受环境温度的影响较严重。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动化程度高、不受环境温度的影响、工作工作稳定性强的三元催化净化器收口定径装置及方法，采用伺服驱动系统驱动整径鼓收口定径，驱动整径鼓收口位置精确平稳，有效降低噪音，优于以往的整径装置的液压系统，设计自动旋转装置，为工艺调试和生产带来了方便，缩短了工艺调试周期。

为实现上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明一方面提供一种三元催化净化器收口定径装置，包括机座和整径鼓，所述整径鼓安装在所述机座的上方，整径鼓与驱动机构连接，驱动机构为整径鼓收口定径提供动力；机座上位于所述整径鼓的一侧安装有支撑架，所述支撑架上对应所述整径鼓的中心上方安装压紧装置，所述机座上位于所述整径鼓的中心下方安装顶料器，模具组件分别与压紧装置、整径鼓和顶料器配合，将工件进行定位整径；所述支撑架上偏向所述整径鼓的一侧安装有旋转装置，用于将完成一次定径的工件夹紧并旋转180度。

一种可能的技术方案中，所述整径鼓包括固定在所述机座上方筒形的固定套，所述外整径套的内周固定有轴向的内整径套，所述内整径套为圆台形，其内侧设置若干轴向的滑道，若干楔形块分别通过外侧滑块与所述滑道匹配连接于所述内整径套的内侧，若干楔形块的内侧面组成圆筒形腔体，若干所述楔形块的底端均固定在升降环台上，所述升降环台与所述驱动机构连接，驱动机构驱动升降环台进行上下移动。

一种可能的技术方案中，所述驱动机构为伺服驱动机构。

一种可能的技术方案中，所述支撑架包括垂向安装在所述机座上的四根导向柱，所述导向柱对称设置为两排，四根所述导向柱上滑动安装有支撑平台，所述支撑平台的通过螺纹与底端安装的垂向的丝杠配合，所述丝杠与所述机座位于支撑架一侧安装的手动调节杆通过锥齿轮机构连接，所述旋转装置安装在所述支撑平台上。

一种可能的技术方案中，所述旋转装置包括固定在所述支撑平台上的水平气缸，所述水平气缸的活动端连接移动座，移动座的底侧与所述支撑平台上的滑轨滑动配合，所述移动座上固定有旋转气缸，所述旋转气缸的活动端固定有纵向的旋转台，旋转气缸用于旋转台驱动旋转180度；所述旋转台上横向安装有双向伸缩气缸，所述双向伸缩气缸的活动端通过连接臂连接有抓手。

一种可能的技术方案中，所述模具组件包括与所述压紧装置的下端固定连接的上连接座、通过弹性快与所述楔形块的内侧卡扣连接的整径爪和固定在所述顶料器上的下连接座，所述上连接座的下端固定有连接盘，连接盘的下端设置第一定位环，用于与工件的顶端对应定位；所述下连接座包括安装在顶料器上端的基座，基座的周向呈圆形，基座的周向卡接若干弹性支座，所述基座的径向偏向每个所述弹性支座的连接面上向内开设凹槽a，每个所述弹性支座上对应基座上的凹槽a开设反向的凹槽b，对应的每个凹槽a和凹槽b之间连接有弹簧；所述基座上轴向对应每个所述弹性支座的位置安装有垂向的定位柱，每个所述弹性支座的下端对应定位柱的位置设置有导向槽，每个所述弹性支座的顶端外侧边缘设置与工件的底端外侧匹配的卡边；所述基座上位于弹性支座的上侧固定有压板。

一种可能的技术方案中，所述升降环台上位于所述楔形块的内侧安装环形定位件，用于工件的定位。

一种可能的技术方案中，所述下连接座的底端通过缓冲座安装在所述顶料器上端，所述缓冲座包括底座及其上端依次安装的导向盘和缓冲台，所述导向盘上开设若干弹簧导向孔和定位导向孔，所述缓冲台的下端弹簧通过弹簧导向孔与所述底座的上端连接，所述缓冲台的下端连接若干导向栓，所述导向栓的杆部穿过所述定位导向孔后连接栓部，所述栓部直径大于所穿过的定位导向孔直径，所述底座上对应导向栓位置开设缓冲槽。

本发明另一方面还提供一种三元催化净化器收口定径方法，顶料器将模具组件的下连接座向上顶升，将工件放置在下连接座上，压紧装置向下运动将工件压紧，之后随同顶料器同时向下运动至整径位置，然后驱动机构驱动升降环台向下运动从而带动楔形块向下运动，带动整径爪向下运动，同时压紧装置和顶料器配合使工件同步向下运动，实现对工件的第一次收口定径；驱动机构驱动升降环台向上运动从而带动楔形块向上运动，带动整径爪向上运动，压紧装置随同顶料器同时向上运动将工件抬升至一定高度，压紧装置继续向上运动放开工件，旋转装置将完成一次定径的工件夹紧并旋转度再次放置在下连接座上，压紧装置向下运动将工件压紧，之后随同顶料器同时向下运动至整径位置，然后驱动机构驱动升降环台向下运动从而带动楔形块向下运动，带动整径爪向下运动，同时压紧装置和顶料器配合使工件同步向下运动，实现对工件的第二次收口定径。

上述技术方案中，完成第二次收口定径后，驱动机构驱动升降环台向上运动从而带动楔形块向上运动，带动整径爪向上运动，压紧装置随同顶料器同时向上运动将工件抬升使得工件底部连接口处于整径爪包围区域内，驱动机构驱动升降环台向下运动从而带动楔形块向下运动，带动整径爪向下运动，同时压紧装置和顶料器配合使工件同步向下运动，实现对工件的底部连接口收口定径。

与现有技术相比本发明的有益效果为：顶料器将模具组件顶升至一定高度位置，将工件放置在模具组件中，压紧装置向下运动将工件压紧，之后随同顶料器同时向下运动至整径位置，然后驱动机构驱动整径鼓径向尺寸发生变化而实现对工件的收口定径；驱动机构为伺服驱动机构，伺服驱动不受环境温度的影响，驱动整径鼓收口位置精确平稳，有效降低噪音，优于以往的整径装置的液压系统，解决液压系统受环境因素影响而造成整径机里面油缸提供给整径鼓的驱动力不足等问题；旋转装置自动化程度较高，操作实现自动控制，运动过程平稳精准，为工艺调试和生产带来了方便，缩短了工艺调试周期，提高了工作效率；本发明的整径方法采用两次整径方法对工件主体进行整径，还可以对上下连接口分别进行收口定径，全过程操作方便，操作空间大，制造成本低，对于封装制造业的技术进步具有重要的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明的三元催化净化器收口定径装置的整体结构示意图；

图2是整径鼓和驱动机构部分的正面剖视结构示意图；

图3是整径鼓部分的正面剖视结构示意图；

图4是图1中省略整径鼓、压紧装置和驱动机构的结构示意图；

图5是旋转装置的结构示意图；

图6是模具组件的正面剖视结构示意图；

图7是模具组件中省略下连接座的爆炸结构示意图；

图8是下连接座的组装结构示意图；

图9是下连接座的爆炸结构示意图；

图10是缓冲座的组装结构示意图；

图11是缓冲座的爆炸结构示意图。

附图标记：1-压紧装置；2-整径鼓；21-外整径套；22-内整径套；23-楔形块；24-升降环台；3-驱动机构；4-电控箱；5-触摸屏；6-旋转装置；61-水平气缸；62-移动座；63-旋转气缸；64-旋转台；65-双向伸缩气缸；66-抓手；7-模具组件；71-上连接座；72-连接盘；73-第一定位环；74-整径爪；75-弹性快；76-下连接座；761-基座；762-弹性支座；763-压板；764-卡边；77-环形定位件；771-第二定位环；772-环形支撑件；773-第三定位环；78-缓冲座；781-底座；782-导向盘；783-缓冲台；784-弹簧；785-导向栓；79-氮气弹簧；8-支撑架；81-导向柱；82-支撑平台；83-丝杠；84-手动调节杆；9-机座；10-顶料器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例的一种三元催化净化器收口定径装置，包括机座9和整径鼓2，整径鼓2安装在机座9的上方，整径鼓2与两侧对称设置的驱动机构3连接，驱动机构3为整径鼓2收口定径提供动力；机座9上位于整径鼓2的后侧安装有支撑架8，支撑架8上对应整径鼓2的中心上方安装压紧装置1，本实施例中，压紧装置1设置为竖直气缸，竖直气缸的固定端与支撑架8顶部连接，机座9上位于整径鼓2的中心下方安装顶料器10，模具组件7分别与压紧装置1、整径鼓2和顶料器10配合，将工件进行定位整径；支撑架8上偏向整径鼓2的一侧安装有旋转装置6，用于将完成一次定径的工件夹紧并旋转180度。

顶料器10将模具组件7顶升至一定高度位置，将工件放置在模具组件7中，压紧装置1向下运动将工件压紧，之后随同顶料器10同时向下运动至整径位置，然后驱动机构3驱动整径鼓2收口定径，同时压紧装置1和顶料器10配合使工件同步向下运动，实现对工件的第一次收口定径；驱动机构3驱动整径鼓2反向运动，压紧装置1随同顶料器10同时向上运动将工件抬升至一定高度，压紧装置1继续向上运动放开工件，旋转装置6将完成一次定径的工件夹紧并旋转180度再次放置在模具组件7上，压紧装置1向下运动将工件压紧，之后随同顶料器10同时向下运动至整径位置，然后驱动机构3驱动整径鼓2收口定径运动，同时压紧装置1和顶料器10配合使工件同步向下运动，实现对工件的第二次收口定径。

作为本发明的一种具体实施方式，如图2、图3所示，整径鼓2包括固定在机座9上方筒形的外整径套21，外整径套21的内周固定有轴向的内整径套22，内整径套22为圆台形，可设计为正圆台形或者倒置圆台形，本实施例将内整径套22设置为倒置圆台形，即顶端的内径大于其底端的内径，其内侧设置若干轴向的滑道，若干楔形块23分别通过外侧滑块与滑道匹配连接于内整径套22的内侧，若干楔形块23的内侧面组成圆筒形腔体，若干楔形块23的底端均固定在升降环台24上，升降环台24与驱动机构3连接，驱动机构3驱动升降环台24进行上下移动，升降环台24运动带动若干楔形块23同步运动，由于楔形块23径向尺寸发生变化，而使得楔形块23的内侧面组成圆筒形腔体直径发生变化，从而可以达到收口定径的作用；可选的，内整径套22可设置为若干分体块，周向所有的分体块组成圆台形。

作为本发明的一种优选的实施方式，驱动机构3为伺服驱动机构，伺服驱动不受环境温度的影响，驱动整径鼓收口位置精确平稳，有效降低噪音，优于以往的整径装置的液压系统，解决液压系统受环境因素影响而造成整径机里面油缸提供给整径鼓的驱动力不足等问题。

作为本发明的一种具体实施方式，如图4所示，支撑架8包括垂向安装在机座9上的四根导向柱81，导向柱81对称设置为两排，四根导向柱81上滑动安装有支撑平台82，支撑平台82的通过螺纹与底端安装的垂向的丝杠83配合，丝杠83与机座9位于支撑架8一侧安装的手动调节杆84通过锥齿轮机构连接，旋转装置6安装在支撑平台82上；在需要调节旋转装置6的高度位置时，手动转动手动调节杆84，锥齿轮机构将水平运动转化为丝杠83的转动而调节旋转装置6的高度位置。

作为本发明的一种具体实施方式，如图5所示，旋转装置6包括固定在支撑平台82上的水平气缸61，水平气缸61的固定端安装在支撑平台82的后侧，水平气缸61的活动端连接移动座62，移动座62的底侧与支撑平台82上的滑轨滑动配合，水平气缸61驱动移动座62沿滑轨运动，移动座62上固定有旋转气缸63，旋转气缸63的活动端固定有纵向的旋转台64，旋转气缸63用于旋转台64驱动旋转180度；旋转台64上横向安装有双向伸缩气缸65，双向伸缩气缸65的活动端通过连接臂连接有抓手66，当工件完成一次定径返回后，水平气缸61驱动移动座62沿滑轨向前运动，直至抓手66到达工件位置，双向伸缩气缸65进行收缩运动使抓手66抓紧工件，然后旋转气缸63驱动旋转台64旋转180度，双向伸缩气缸65进行伸展运动使抓手66放开工件；本发明的收口定径运动是基于楔形块23向下运动而使径向尺寸发生变化，而使得楔形块23的内侧面组成圆筒形腔体直径发生变化，一次定径只能针对工件的一部分进行，完成一次定径之后需要对工件进行旋转180度，然后进行重复动作；旋转装置自动化程度较高，操作实现自动控制，运动过程平稳精准，为工艺调试和生产带来了方便，缩短了工艺调试周期，提高了工作效率。

作为本发明的一种具体实施方式，如图6、图7所示，模具组件7包括与压紧装置1的下端固定连接的上连接座71、通过弹性快75与楔形块23的内侧卡扣连接的若干整径爪74和固定在顶料器10上的下连接座76，上连接座71的下端固定有连接盘72，连接盘72的下端设置第一定位环73，用于与工件的顶端对应定位，实际使用时，工件的顶端连接口卡扣在第一定位环73内；优选地，上连接座71和连接盘72之间采用氮气弹簧79连接，增强压紧装置下压工件时的缓冲性；整径爪74的数量和楔形块23的数量相同，整径爪74的内侧面包围成圆筒形空腔；如图8、图9所示，下连接座76包括安装在顶料器10上端的基座761，基座761的周向呈圆形，基座761的周向随形卡接若干弹性支座762，基座761的径向偏向每个弹性支座762的连接面上向内开设凹槽a，每个弹性支座762上对应基座761上的凹槽a开设反向的凹槽b，对应的每个凹槽a和凹槽b之间连接有弹簧；基座761上周向对应每个弹性支座762的位置安装有垂向的定位柱，每个弹性支座762的下端对应定位柱的位置设置有导向槽，每个弹性支座762的顶端外侧边缘设置与工件的底端外侧匹配的卡边764；基座761上位于弹性支座762的上侧固定有压板763，使用时，工件的下连接口卡在卡边764的外侧，当对工件的底部连接口进行收口定径时，弹性支座762会在整径爪74的横向压紧力作用下向内收拢，实现对工件的底部连接口收口定径。

作为本发明的一种具体实施方式，如图6、图7所示，升降环台24上位于楔形块23的内侧安装环形定位件77，用于工件的定位；优选地，环形定位件77由上至下设置为第二定位环771、环形支撑件772和第三定位环773，取件后，压紧装置1向下运动将工件压紧，之后随同顶料器10同时向下运动至第二定位环771处进行整径，第二定位环771用于整径位置的定位，便于位置识别而对整径过程进行自动化控制；环形支撑件772和第三定位环773用于支撑和定位第二定位环771。

作为本发明的一种具体实施方式，如图10、图11所示，下连接座76的底端通过缓冲座78安装在顶料器10上端，缓冲座78包括底座781及其上端依次安装的导向盘782和缓冲台783，导向盘782上开设若干弹簧导向孔和定位导向孔，缓冲台783的下端弹簧784通过弹簧导向孔与底座781的上端连接，缓冲台783的下端连接若干导向栓785，导向栓785的杆部穿过定位导向孔后连接栓部，栓部直径大于所穿过的定位导向孔直径，底座781上对应导向栓785位置开设缓冲槽；对工件收口定径，由于工件径向尺寸发生收缩，其轴向尺寸将发生轻微伸展，设置缓冲座78为工件轴向伸展提供缓冲空间，有助于增强设备运行稳定性，并且提高了产品质量。

作为本发明的一种优选的实施方式，在机座9的后侧设置电控箱4，整径过程控制操作集成于控制系统中，操作人员操作电控箱即可完成整径工序，显著提高工作效率，降低了人力成本；进一步地，驱动机构3的上侧安装有触摸屏5，便于显示和控制。

本发明的实施例的一种三元催化净化器收口定径方法，顶料器10将模具组件7的下连接座76向上顶升，将工件放置在下连接座76上，压紧装置1向下运动将工件压紧，之后随同顶料器10同时向下运动至第二定位环771处，然后驱动机构3驱动升降环台24向下运动从而带动楔形块23向下运动，带动整径爪74向下运动，同时压紧装置1和顶料器10配合使工件同步向下运动，实现对工件的第一次收口定径；驱动机构3驱动升降环台24向上运动从而带动楔形块23向上运动，带动整径爪74向上运动，压紧装置1随同顶料器10同时向上运动将工件抬升至一定高度，压紧装置1继续向上运动放开工件，旋转装置6将完成一次定径的工件夹紧并旋转180度再次放置在下连接座76上，压紧装置1向下运动将工件压紧，之后随同顶料器10同时向下运动至第二定位环771，然后驱动机构3驱动升降环台24向下运动从而带动楔形块23向下运动，带动整径爪74向下运动，同时压紧装置1和顶料器10配合使工件同步向下运动，实现对工件的第二次收口定径；完成第二次收口定径后，驱动机构3驱动升降环台24向上运动从而带动楔形块23向上运动，带动整径爪74向上运动，压紧装置1随同顶料器10同时向上运动将工件抬升使得工件底部连接口处于整径爪74包围区域内，驱动机构3驱动升降环台24向下运动从而带动楔形块23向下运动，带动整径爪74向下运动，同时压紧装置1和顶料器10配合使工件同步向下运动，实现对工件的底部连接口收口定径。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。