一种满足多规格的密封圈全自动安装工具及方法

本发明涉及柔性装配，特别是涉及一种满足多规格的密封圈全自动安装工具及方法。

背景技术：

产品个性化定制时代的到来，产品装配市场也逐渐趋于多样化和个性化。装配是产品制造过程中实现最终特定功能的最后一道工序，现存自动装配领域中多采用刚性流水线模式，在不同的工位上采用针对该工位专门设计的装配工具，难以适应多型号或多尺寸的装配任务。cn110238621b公开了一种可重构柔性装配系统，可以根据不同零件装配工艺的不同配置不同的工具。

本发明针对多型号和多尺寸的密封圈。现有密封圈安装方法存在柔性不足的问题。cn102729199a公开了一种o型密封圈装配工具，通过从装配工具的外径小的末端推入密封圈直至到外径较大的部分以扩张密封圈使得其便于装配到待安装接头,降低了劳动强度,提高了装配效率，确保了装配后的密封效果，但其对于每一种尺寸的o型圈都需要与之对应的工具，柔性很差。cn106272224a公开了一种密封圈专用安装工具，能够实现旋转推动密封圈安装，移动平稳波动小，有利演唱密封圈的使用寿命，但其密封圈需要手工套入安装座中，生产效率低。cn212947558u公开了一种橡胶密封圈的安装工具，具有安装方便、准确的优点，能够保证橡胶密封圈安装位置的一致性，避免密封圈的损坏，提高了可靠性。但其不具备重构能力。cn108274427a公开了一种硬质密封圈安装工具，实现高效、可靠地完成硬质密封圈地安装，并且能够保证密封圈地质量，实现操作简便快捷地技术问题。但其推动胶圈安装到位的动力来源为人工，自动化程度不高。

目前密封圈的安装操作基本通过人工完成，人工装配存在质量波动大、良品率不稳定、效率较低等各种难以控制的缺点。现有的密封圈自动装配设备中，柔性很差，难以适应多尺寸密封圈的装配，并且很难或者不能将工位进行改造。

技术实现要素：

为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种满足多规格的密封圈全自动安装工具，用于实现不同工具之间与机械臂的快速连接与更换。

为此，本发明的满足多规格的密封圈全自动安装工具包括快换组件、推圈组件、撑圈组件，所述快换组件与机械臂端快换接头通过电气实现快速连接；所述推圈组件实现将密封圈推动的操作；所述撑圈组件实现将密封圈撑开的操作。

在一些实施例中，本发明还包括如下特征：

所述快换组件包括快换接头、气管限位框、上法兰盘下法兰盘；所述气管限位框与上法兰盘连接，所诉快换接头与上法兰盘连接，所述下法兰盘与上法兰盘连接。

还包括定位销，所述定位销为工具放置提供定位保障。

所述推圈组件包括直线气缸连接支撑、直线气缸、气缸连接头；所述直线气缸连接支撑与下法兰盘连接，所述直线气缸与直线气缸连接支撑连接，所述气缸连接头通过直线气缸末端螺杆连接。

所述撑圈组件包括三指气缸、上下连接杆、同轴定位块、撑圈爪；所述三指气缸与气缸连接头连接，所述上下连接杆与同轴定位块连接，所述撑圈爪与三指气缸的手指连接。

本发明还提出一种满足多规格的密封圈全自动安装方法，包括如下步骤：s1、将工具安装在机械末端，三指气爪手指处于初始位置；s2、将整体移动到密封圈处，三指气缸驱动撑圈爪张开将密封圈撑开拾取起来；s3、将密封圈转运到待装零件处，直线气缸驱动末端收缩，通过气缸连接头带动撑圈爪向上收缩，而撑圈板通过上下连接杆连接位置不发生变化，从而密封圈将被推圈板从撑圈爪上推入到零件的指定位置。

步骤s1包括：s11、将工具安装在机械末端，三指气爪手指处于初始位置；s12、将整体移动到密封圈处，三指气缸驱动撑圈爪张开将密封圈撑开拾取起来。

当将密封圈转运到待装零件处时，直线气缸驱动末端收缩，通过气缸连接头带动撑圈爪向上收缩，而撑圈板通过上下连接杆连接位置不发生变化，从而密封圈将被推圈板从撑圈爪上推入到零件的指定位置。

本发明与现有技术对比的有益效果包括：

1.本发明实现从密封圈的拾取到最后的安装到位全自动操作。可以面向弹性密封圈实现多种尺寸密封圈的装配，并实现密封圈的拾取操作，能够提高整体装配效率；

2.根据柔性装配单元中工位的装配任务要求，实现快速灵活地切换装配工具以满足相应装配任务，降低了重复设计成本，提高了工具的重复使用率；

3.本发明针对密封圈的安装动作所需动力来源为工具内部组件，无需借助外部动力或者手工操作，达到高自动化要求。

附图说明

图1是本发明实施例的密封圈全自动安装工具立体示意图。

图2是本发明实施例的密封圈全自动安装工具的局部剖面示意图。

图3是本发明实施例的快换组件包括快换接头示意图。

图4是本发明实施例的推圈组件示意图。

图5是本发明实施例的撑圈组件示意图。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念，或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

本发明下述实施例实现的主要目标如下：

1.提出一种满足多规格的密封圈全自动安装工具，集密封圈拾取、密封圈撑大、安装到位等功能于一体的全自动密封圈安装工具；

2.该工具可以实现一定尺寸范围内密封圈的安装，更进一步，通过改变末端执行器的空间位置可以实现更大尺寸范围的密封圈安装任务；

3.该工具安装动作的驱动来源为工具内部的气动气缸，无需增加外部动力驱动；

4.该工具具有快速更换接口，能够实现不同工具之间与机械臂的快速连接与更换。

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式进一步阐述本发明。

如图1和图2所示，本实施例公开了一种满足多规格的密封圈全自动安装工具，该工具包括快换组件(1)、推圈组件(2)、撑圈组件(3)。所述快换组件包括快换接头(11)，气管限位框(13)，法兰盘-上(14)，定位销(15)，法兰盘-下(17)。所述气管限位框通过螺钉(12)与法兰盘-上连接，所诉快换接头通过螺钉(16)与法兰盘-上连接，所述法兰盘-下通过螺钉(18)与法兰盘-上连接。整体结构左右对称，所述快换接头与机械臂端快换接头通过电气实现快速连接，所述定位销为工具放置提供定位保障。

如图3所示，所述快换组件包括快换接头(11)，气管限位框(13)，法兰盘-上(14)，定位销(15)，法兰盘-下(17)。具体的，所述快换接头通过八个螺钉(圆周分布)与法兰盘-上连接固定，所述气管限位框通过两个螺钉与法兰盘-上连接。所述定位销与法兰盘-上过盈连接，所述法兰盘-下通过六个螺钉与法兰盘-上连接。快换接头成对使用，两者通过电气连接可实现快速连接与断开，重复定位精度达到0.01mm，可承重5kg。

如图4所示，所述推圈组件包括直线气缸连接支撑(21)，直线气缸(23)，气缸连接头(25)。具体的，所述直线气缸。在直线气缸螺杆伸出或收缩时将带动气缸连接头一起随之运动，实现将密封圈推动的操作。

所述直线气缸连接支撑通过螺钉(22)与法兰盘-下连接，所述直线气缸通过螺钉(24)与直线气缸连接支撑连接，所述气缸连接头通过直线气缸末端螺杆连接。所述撑圈组件包括三指气缸(31)，上下连接杆(32)，同轴定位块(34)，推圈板(36)，撑圈爪(37)。所述三指气缸通过螺钉(33)与气缸连接头连接，所述上下连接杆通过螺钉(35)与同轴定位块连接，所述撑圈爪通过螺钉与三指气缸的手指连接。

如图5所示，所述撑圈组件包括三指气缸(31)，上下连接杆(32)，同轴定位块(34)，推圈板(36)，撑圈爪(37)。具体的，所述三指气缸通过3个螺钉与气缸连接头连接，所述上下连接杆(3个)和推圈板通过两个螺钉分别与直线气缸连接支撑和同轴定位块连接，所述撑圈爪通过2个螺钉与三指气缸上的手指连接。三指气缸通过气动驱动三指向外张开的同时带动三个撑圈爪沿半径方向运动，实现将密封圈撑开的操作。

完整装配动作工作原理：首先工具安装在机械末端，三指气爪手指处于初始位置；其次将整体移动到密封圈处，三指气缸驱动撑圈爪张开将密封圈撑开拾取起来；其次将密封圈转运到待装零件处，直线气缸驱动末端收缩，通过气缸连接头带动撑圈爪向上收缩，而撑圈板通过上下连接杆连接位置不发生变化，从而密封圈将被推圈板从撑圈爪上推入到零件的指定位置。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。