筒形零件密封圈全自动安装装置及方法与流程

1.本发明涉及密封圈领域，具体而言，尤其涉及一种筒形零件密封圈全自动安装装置及方法。


背景技术：

2.密封圈是最常见的密封件，它设置于两个部件之间形成密封，以阀门为例在阀杆与阀体之间就需要设置密封圈来进行密封。传统中都是通过工人手工将密封圈安装到对应部件(如阀杆)上的，但这种方式效率很低且不适用于自动化生产。为了解决上述问题，中国专利公开了申请号为201910335509.4的一种o型圈套圈机构，包括电机安装板，电机安装板的顶部设有工作基板，电机安装板与工作基板之间设有若干平行分布的支撑柱，电机安装板轴心处设有驱动组件，工作基板表面设有套圈组件，驱动组件包括直线步进电机和撑杆椎体，直线步进电机固定连接在电机安装板底部，直线步进电机输出轴设有撑杆椎体，撑杆椎体设置在电机安装板的底部，套圈组件包括直线导轨、滑槽、撑圈板、撑圈爪和复位弹簧，工作基板顶部固定连接有若干均匀分布的直线导轨，直线导轨一侧设有滑槽且滑槽贯穿工作基板，滑槽内活动连接有撑圈板，撑圈板一侧设有卡槽，卡槽与直线导轨滑动连接，撑圈板一端顶部固定连接有撑圈爪，直线导轨一端与撑圈板之间设有复位弹簧，撑圈板顶部一侧设有退圈组件，退圈组件包括退圈气缸和退圈板，退圈气缸固定连接在撑圈板的一侧，退圈板固定在退圈气缸的输出端，撑圈爪与退圈板垂直分布，退圈板与撑圈板顶端平行分布。各撑圈爪在初始状态处于合拢状态，使用时启动直线步进电机，直线步进电机带动撑圈椎体移动，撑圈椎体的锥面开始接触各撑圈板并推动各撑圈板沿着直线导轨呈放射状撑开，从而将o型圈撑开；退圈时，启动各退圈气缸，由各退圈气缸推动对应退圈板移动，将o型密封圈从撑圈爪上推下完成自动套圈工作。
3.然而上述o型圈套圈机构也存在着不足之处：每个退圈板均采用独立的退圈气缸进行控制，整体结构复杂且成本高，而且在具体使用时无法保证各退圈板动作的同步性，即出现一部分退圈板已开始推动o型圈时还有一部分退圈板并未与o型圈相接触，这样就可能会造成o型圈出现歪斜，从而导致o型圈无法准确安装到指定位置，即安装精度比较差。另外，该o型圈套圈机构仅仅适用于直径3mm以上o形圈，适用范围差，具有较大的局限性。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种筒形零件密封圈全自动安装装置及方法。
5.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种筒形零件密封圈全自动安装装置，包括机架以及设置在其上用以承载工件的承载座，所述承载座的上方设有用以容置密封圈的容置组件，所述容置组件的正上方设有套筒，所述套筒的下方固设一外顶杆，所述套筒和外顶杆由推送组件驱动其快速上下移动；所述外顶杆的中空腔内依此滑动套设有中间顶套和内顶杆，所述内顶杆的自由端呈锥形且
其外径等于所述密封圈的内径，所述内顶杆与所述中间顶套由同一驱动源驱动其微距离精准调整，且所述中间顶套与内顶杆之间具有两种运动状态，同时运动及相对运动，所述中间顶套的移动距离大于所述内顶杆的移动距离。
6.优选的，所述套筒内具有一容置空间，所述容置空间内置有一滑动块，所述滑动块呈t形状，其圆柱端与固设在所述套筒内壁上的圆环紧贴，其水平端的直径大于所述圆环的内径；所述滑动块通过连接筒与所述中间顶套固接；所述滑动块上还开设有一贯穿孔，所述内顶杆与所述管穿孔紧配合。
7.优选的，所述驱动源至少包括固设在所述套筒端侧的盖板，所述盖板与所述滑动块之间设有密封腔，所述套筒上固设有一气嘴，所述气嘴的一端与外界气源连接，另一端与所述密封腔连通。
8.优选的，所述机架上固设有一限位板，所述限位板上固设有所述轴套，所述轴套上设有与其相适配的限位轴，所述限位轴的一端贯穿所述盖板和滑动块与所述内顶杆固接，另一端上固设有一可与所述轴套抵接的限位螺母，所述限位螺母位置可调。
9.优选的，所述推送组件至少包括固设在所述机架上的推送气缸，所述推送气缸的气缸轴上固设有一滑动板，所述套筒固设在所述滑动板上。
10.优选的，所述机架上固设有导轨，所述导轨上设有与其相适配的导块，所述滑动板固设在所述导块上。
11.优选的，所述机架上还固设有一限位块，所述限位块上固设有一挡头，所述挡头位于所述推送气缸的下方。
12.优选的，所述容置组件至少包括固设在所述机架上的容置板，所述容置板上表面设有交叉的至少两根滑轨，每根所述滑轨上设有与其相适配的两个可同时相向或相背的滑块，所述滑块相互拼合后形成的夹持空间可将所述密封圈夹持。
13.优选的，所述承载座上开设有与所述工件相适配的承载孔。
14.一种筒形零件密封圈全自动安装方法，包括如下步骤：s1、将工件放置至承载座的承载孔内，密封圈放置在滑块上，并由所述滑块夹持；s2、推送气缸启动，通过滑动板驱动套筒和外顶杆快速向下移动，直至内顶杆和中间顶套穿入所述密封圈并将其插接至中间顶套上，s3、所述滑块向背移动，与所述密封圈分离；s4、所述推送气缸二次启动，通过滑动板驱动所述套筒继续向下移动，直至所述内顶杆位于工件的正上方，与所述工件贴近，此时，固设在限位轴上的限位螺母与轴套抵接，限制所述内顶杆移动；s5、外界气源通过气嘴对密封腔进行充气，通过滑动块驱动中间顶套向下移动，直至移动至所述工件的预定位置；s6、所述推送气缸再次启动，通过滑动板驱动所述套筒和外顶杆继续向下移动，直至外顶杆将套设在所述中间顶套上的所述密封圈推送至所述工件上，此时，通过气嘴释放所述密封腔内的气体，使滑动块和中间顶套相对于外顶杆向上移动，所述中间顶套始终处于所述工件的预定位置；s7、待工作完成后，通过气嘴释放所述密封腔内的气体，所述滑动块向上移动，从而带动中间顶套和内顶杆向上移动至初始位置；所述推送气缸再次启动，通过滑动板驱动
所述套筒恢复原位。
15.本发明的有益效果主要体现在：1、该装置自动化程度高，也适用于3mm以下的密封圈，具有较广的适用性，操作稳定可靠，实现全自动安装成型，无需人工操作，极大地提高工作效率，推送组件可将套筒快速推送至预定位置，该操作可极大地减少移动时间，从而提高工作效率，再通过驱动源对中间顶套进行微距离位置调整，可提高将密封圈插接在工件上的精准度；最后通过外顶杆将套在中间顶套上的密封圈顶出，防止密封圈在装配过程中由于其柔性而带来的变形；2、内顶杆和中间顶套由一个驱动源驱动，且该驱动源为气动驱动，与电机和气缸驱动相比，结构紧凑，便于合理布局，减少占用空间，可最大程度上降低成本，具有较广的适用性；3、导轨和导块的设置可提高滑动板滑行的稳定性，避免滑动的过程中出现位移等情况，极大地提高准确率；4、限位轴和限位螺母的设置可对内顶杆的位置精准把控，避免内顶杆与工件发生碰撞，导致工件损坏的情况发生，极大地提高良品率。
附图说明
16.下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：图1：本发明优选实施例的立体图；图2：本发明优选实施例的剖视图；图3：本发明优选实施例中外界气源与气嘴的连接结构示意图。
具体实施方式
17.以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
18.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。
19.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”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
20.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
21.如图1至图3所示，本发明揭示了一种筒形零件密封圈全自动安装装置，包括机架1以及设置在其上的承载座2，所述承载座2上开设有与所述工件100相适配的承载孔21。上述中，所示承载孔21与所述工件100呈仿形设计，避免其出现位移等情况。
22.所述承载座2的上方设有用以容置密封圈200的容置组件3，所述容置组件3至少包括固设在所述机架1上的容置板31，所述容置板31上表面设有交叉的至少两根滑轨32，每根所述滑轨32上设有与其相适配的两个可同时相向或相背的滑块33，所述滑块33相互拼合后形成的夹持空间可将所述密封圈200夹持。上述中，所述滑块33上可设有吸嘴，将密封圈的外圆周面吸住，从而将其夹持，所述容置组件3的结构并非本发明的设计要点，在此不做过多赘述。
23.所述容置组件3的正上方设有套筒4，所述套筒4的下方固设一外顶杆41，所述套筒4和外顶杆41由推送组件驱动其快速上下移动；所述外顶杆41的中空腔42内依此滑动套设有中间顶套5和内顶杆6，所述内顶杆6的自由端呈锥形且其外径等于所述密封圈200的内径，所述内顶杆6与所述中间顶套5由同一驱动源驱动其微距离精准调整，且所述中间顶套5与内顶杆6之间具有两种运动状态，同时运动及相对运动，所述中间顶套5的移动距离大于所述内顶杆6的移动距离。
24.具体的，所述套筒4内具有一容置空间43，所述容置空间43内置有一滑动块44，所述滑动块44呈t形状，其圆柱端441与固设在所述套筒4内壁上的圆环45紧贴，其水平端442的直径大于所述圆环45的内径；所述滑动块44通过连接筒45与所述中间顶套5固接；所述滑动块44上还开设有一贯穿孔46，所述内顶杆6与所述管穿孔46紧配合。
25.所述驱动源至少包括固设在所述套筒4端侧的盖板47，所述盖板47与所述滑动块44之间设有密封腔48，所述套筒4上固设有一气嘴49，所述气嘴49的一端与外界气源连接，另一端与所述密封腔48连通。该驱动源为气动驱动，与电机和气缸驱动相比，可最大程度上降低成本，便于企业发展，另外，结构紧凑，便于合理布局，减少占用空间，具有较广的适用性。
26.所述机架1上固设有一限位板61，所述限位板61上固设有所述轴套62，所述轴套62上设有与其相适配的限位轴63，所述限位轴63的一端贯穿所述盖板47和滑动块44与所述内顶杆6固接，另一端上固设有一可与所述轴套62抵接的限位螺母64，所述限位螺母64位置可调。限位轴和限位螺母的设置可对内顶杆的位置精准把控，避免内顶杆与工件发生碰撞，导致工件损坏的情况发生，极大地提高良品率。
27.所述推送组件至少包括固设在所述机架1上的推送气缸7，所述推送气缸7的气缸轴上固设有一滑动板71，所述套筒4固设在所述滑动板71上。所述机架1上固设有导轨72，所述导轨72上设有与其相适配的导块73，所述滑动板71固设在所述导块73上。所述导轨和导块的设置可提高滑动板滑行的稳定性，避免滑动的过程中出现位移等情况，极大地提高准确率。
28.进一步的，所述机架1上还固设有一限位块74，所述限位块74上固设有一挡头75，所述挡头75位于所述推送气缸7的下方，用以对滑动板71的移动位置进行限定。
29.下面简单阐述一下本发明的工作过程，包括如下步骤：s1、将工件100放置至承载座2的承载孔21内，密封圈200放置在滑块33上，并由所述滑块33夹持；
s2、推送气缸7启动，通过滑动板71驱动套筒4和外顶杆41快速向下移动，直至内顶杆6和中间顶套5穿入所述密封圈200并将其插接至中间顶套5上，s3、所述滑块33向背移动，与所述密封圈200分离；s4、所述推送气缸7二次启动，通过滑动板71驱动所述套筒4继续向下移动，直至所述内顶杆6位于工件100的正上方，与所述工件100贴近，此时，固设在限位轴63上的限位螺母64与轴套62抵接，限制所述内顶杆6移动；s5、外界气源通过气嘴49对密封腔48进行充气，通过滑动块44驱动中间顶套5向下移动，直至移动至所述工件100的预定位置；上述中，所述外界气源91通过调压阀92对气压进行调节至预定气压，经溢流阀93与气嘴49连接；s6、所述推送气缸7再次启动，通过滑动板71驱动所述套筒4和外顶杆41继续向下移动，直至外顶杆41将套设在所述中间顶套5上的所述密封圈100推送至所述工件100上，此时，通过气嘴49释放所述密封腔48内的气体，使滑动块44和中间顶套5相对于外顶杆41向上移动，所述中间顶套5始终处于所述工件100的预定位置；s7、待工作完成后，通过气嘴49释放所述密封腔48内的气体，所述滑动块44向上移动，从而带动中间顶套5和内顶杆6向上移动至初始位置；所述推送气缸7再次启动，通过滑动板71驱动所述套筒4恢复原位。
30.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
31.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。