皮圈装配机构的制作方法

1.本实用新型涉及机械自动化装配技术领域，具体是皮圈装配机构。


背景技术：

2.在许多管接头中需要用到皮圈作为密封件，部分皮圈密封件存在正反面之分，如附图1和附图2所示，皮圈正面带有倒斜角，使得皮圈正面相比反面具有内径和外径外，还多了一个中径，中径与内径之间即为皮圈正面的倒斜角；在安装时必须保证皮圈不会被装反并准确安装到零件中，然而实际生产中，虽然设置有单独对皮圈正反进行纠正的工序，但是每天的生产量大，依然存在方向错误的皮圈被送往进行装配的情况，故而无法保证皮圈以正确的方向装配到零件中。


技术实现要素：

3.本实用新型意在提供皮圈装配机构，以解决现有技术中方向错误的皮圈被装配到零件上的问题。
4.为了达到上述目的，本实用新型的基础方案如下：
5.皮圈装配机构，包括机架和转动连接在机架上的多工位转盘，机架上设有检测组件、剔除组件、出料组件、装配组件和控制器，其中检测组件、剔除组件和出料组件沿着多工位转盘的旋转方向依次分布，且检测组件、剔除组件和出料组件在多工位转盘上都有各自的对应工位，检测组件包括第一传感器，第一传感器、剔除组件与控制器均电连接，控制器用于在第一传感器感应到皮圈放反后启动剔除组件将皮圈从多工位转盘上剔除；出料组件用于将皮圈从多工位转盘上推出，装配组件用于将出料组件推出的皮圈装配到零件上。
6.相比于现有技术的有益效果：
7.采用本方案时，若皮圈方向正确，则皮圈在多工位转盘的旋转带动下，经过检测组件、剔除组件后被出料组件从多工位转盘上推出，最后被装配组件安装到零件上，完成皮圈的自动化装配；而皮圈在经过检测组件完成检测后，若皮圈不合格，则将被第一传感器感应出来，进而通过控制器控制剔除组件将皮圈从多工位转盘上剔除，整个过程不需要人工干预，即可完成方向错误皮圈的剔除，自动化程度高的同时降低了皮圈装错的概率。
8.进一步，所述剔除组件包括吹风管，吹风管能够将皮圈从多工位转盘上吹落。
9.有益效果：因皮圈质量轻，吹风管能以吹风的方式完成剔除，方案简单可靠且成本低。
10.进一步，所述出料组件包括接料座、出料杆和第一驱动器，接料座一端靠近多工位转盘，第一驱动器用于带动出料杆将皮圈从多工位转盘上推移至接料座上。
11.有益效果：通过第一驱动器带动出料杆将皮圈推移至接料座上，方便后续装配组件将皮圈取走。
12.进一步，所述装配组件包括第二驱动器和取件器，第二驱动器用于带动取件器将皮圈从接料座上取走并将皮圈安装到零件上。
13.有益效果：通过取件器方便皮圈的取用和装配。
14.进一步，所述接料座远离多工位转盘的一端上设有沉槽，沉槽的孔径小于皮圈外径，沉槽内设有弹性盘，弹性盘的伸缩方向为竖直方向，皮圈在接料座上完成移动后，弹性盘位于皮圈的中间；取件器包括装配取件爪和第三驱动器，装配取件爪上套有推出环，且推出环竖直滑动连接在装配取件爪上，第三驱动器用于带动推出环沿装配取件爪上下移动，装配取件爪与皮圈内径过盈配合。
15.有益效果：通过装配取件爪的向下移动，迫使弹性盘向下移动，进而使得装配取件爪插入到皮圈以下(因皮圈外径大于沉槽孔径，故而皮圈不会跟随弹性盘移动)，方便皮圈套在装配取件爪上；而在需要将皮圈装配到零件上时，通过第三驱动器带动推出环向下移动，进而将套在装配取件爪上的皮圈推出而套在零件上，确保皮圈被顺利安装。
16.进一步，所述装配组件还包括卡盘，卡盘包括卡盘本体、同步驱动器和滑动连接在卡盘本体上的多个卡爪，卡盘本体固定连接在机架上，多个卡爪移动路径交汇在同一个点上，每个卡爪上均设有取件凸起，同步驱动器用于带动所有卡爪同时实现相互远离或相互靠近；取件器还包括中间取件头，中间取件头用于被第二驱动器带动着将皮圈从接料座上转移到卡爪上，中间取件头上设有避空取件凸起的避空凹槽，装配取件爪上设有避空取件凸起的避空道，中间取件头与皮圈内径过盈配合。
17.有益效果：通过卡盘的设置，使得卡爪上的皮圈被取走后，下一个皮圈能马上放置到卡爪上，以保证皮圈装配的快速；此外，通过卡盘的设定能够缩短装配取件爪的行程，进而缩短装配取件爪的取件时间，避免因装配取件爪取件时间过长而形成工艺提效中零件装配的瓶颈。
18.进一步，所述第二驱动器包括移动器和升降器，升降器固定连接在移动器的输出端上，装配取件爪和中间取件头均固定连接在升降器的输出端，移动器带动升降器、装配取件爪和中间取件头形成的整体水平移动。
19.有益效果：中间取件头和装配取件爪同步移动，有利于降低控制难度并提高生产效率。
20.进一步，所述机架上设有第二传感器，第二传感器与控制器电连接，第二传感器用于检测多工位转盘上是否存在皮圈，第二传感器位于检测组件的前端，控制器在第二传感器感应到皮圈存在时控制多工位转盘从一个工位转动到下一个工位上。
21.有益效果：通过第二传感器的设置，使得多工位转盘仅在检测到有皮圈时才会转动一定角度，避免出现多工位转盘空转的情况。
22.进一步，所述接料座上设有第三传感器，第三传感器与控制器电连接，控制器在第三传感器感应到皮圈存在时控制第二驱动器带动取件器将皮圈从接料座上取走并将皮圈安装到零件上。
23.有益效果：通过第三传感器的设置，使得第二驱动器仅在有合格皮圈从多工位转盘送出时才会启动，降低第二驱动器做无效功的概率，相对实现节能环保。
24.进一步，所述接料座和多工位转盘上均设有滑槽，接料座上的滑槽和多工位转盘上的滑槽能够共线，出料杆能够插入到滑槽内。
25.有益效果：滑槽的设置方便出料杆准确将皮圈推移至接料座上，且在推移皮圈的过程中滑槽能够避免出料杆与机构中其他结构进行摩擦，相对提高出料杆的使用寿命。
附图说明
26.图1为本实用新型实施例的皮圈的正面示意图；
27.图2为本实用新型实施例的皮圈的反面示意图；
28.图3为本实用新型皮圈装配机构安装在自动化装配系统上的俯视图。
29.图4为本实用新型实施例的三维结构示意图；
30.图5为本实用新型实施例在另一视角下去掉装配组件的结构示意图；
31.图6为本实用新型实施例中出料组件的俯视图；
32.图7为本实用新型实施例中取件器的三维结构示意图。
具体实施方式
33.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
34.说明书附图中的附图标记包括：皮圈筛选机构10、皮圈振动盘11、皮圈直振器12、多工位转盘21、第一传感器22、吹风管23、调节板24、第二传感器25、出料组件30、接料座31、出料杆32、水平往复单元33、竖直往复单元34、支撑块35、第三传感器36、滑槽37、装配组件40、取件器41、支撑座411、装配取件爪412、推出环413、中间取件头414、连板415、连杆416、按压台阶418、避空凹槽419、卡盘42、卡爪421、取件凸起422、移动器43、升降器44。
35.实施例
36.实施例基本如附图3至图7所示：皮圈装配机构，包括机架和转动连接在机架上的多工位转盘21，多工位转盘21的转动由动力驱动单元驱动，多工位转盘21上开设有放置皮圈的容纳槽，本实施例中动力驱动单元采用电机，本实施例中多工位转盘21采用四工位转盘，机架上固定安装有检测组件、剔除组件、出料组件30、装配组件40和控制器，其中检测组件、剔除组件和出料组件30沿着多工位转盘21的旋转方向依次分布，且检测组件、剔除组件和出料组件30在多工位转盘21上都有各自的对应工位，检测组件包括第一传感器22，第一传感器22采用距离传感器。
37.剔除组件包括吹风管23和供气单元，供气单元在图中未绘出，供气单元启动后，供气单元向吹风管23吹出气体进而将皮圈从多工位转盘21上吹落。
38.当皮圈反面朝上时，因皮圈中径的存在，使得皮圈正反面放置不同时，皮圈与第一传感器22之间的垂直距离不同，皮圈反面朝上时皮圈与第一传感器22之间的距离变小。
39.第一传感器22、剔除组件的供气单元与控制器均电连接，控制器用于在第一传感器22感应到皮圈放反后启动供气单元。
40.出料组件30包括接料座31、出料杆32和第一驱动器，接料座31一端靠近多工位转盘21，第一驱动器用于带动出料杆32将皮圈从多工位转盘21上推移至接料座31上，第一驱动器包括水平往复单元33和竖直往复单元34，竖直往复单元34固定连接在机架上，水平往复单元33固定连接在竖直往复单元34的输出端，出料杆32固定连接在水平往复单元33的输出端上，本实施例中竖直往复单元34和水平往复单元33均采用气缸。
41.接料座31远离多工位转盘21的一端上开有上端开口的沉槽，沉槽的孔径小于皮圈外径，沉槽内安装有弹性盘，弹性盘包括支撑块35和位于支撑块35下方的弹簧，弹簧的伸缩方向为竖直方向，皮圈在接料座31上完成移动后，弹性盘位于皮圈的中间；支撑块35在弹簧自由状态下时，支撑块35上表面低于接料盘，以使得弹性盘即便被按压后，弹性盘的阻尼震
荡也不会影响皮圈被推移至接料盘端部。
42.装配组件40包括第二驱动器、取件器41和卡盘42，第二驱动器用于带动取件器41将皮圈从接料座31上取走并将皮圈安装到零件上，具体地第二驱动器包括移动器43和升降器44，本实施例中移动器43和升降器44均采用气缸，移动器43固定连接在机架上，升降器44固定连接在移动器43的输出端上。
43.取件器41包括支撑座411、装配取件爪412、第三驱动器和中间取件头414，装配取件爪412、第三驱动器和中间取件头414均固定连接在支撑座411上，支撑座411固定连接在升降器44的输出端上；装配取件爪412上套有推出环413，推出环413竖直滑动连接在装配取件爪412上，第三驱动器用于带动推出环413沿装配取件爪412上下移动(本实施例中第三驱动器的输出端固定连接有连板415，推动环的顶端固定连接连杆416，连板415与连杆416固定连接，达到第三驱动器带动推动环上下移动的目的)，第三驱动器也采用气缸，装配取件爪412与皮圈内径过盈配合。
44.移动器43带动升降器44、装配取件爪412和中间取件头414形成的整体水平移动。
45.卡盘42包括卡盘42本体、同步驱动器和滑动连接在卡盘42本体上的多个卡爪421，卡盘42本体固定连接在机架上，多个卡爪421移动路径交汇在同一个点上(也即卡爪421的移动方向为卡盘42本体的径向，以方便不同内径的皮圈都能通过本卡盘42实现转移)，本实施例中卡爪421的数量为4个，4个卡爪421沿卡盘42本体中心周向均布，每个卡爪421靠近卡盘42本体中心的一端上均一体成型有取件凸起422，同步驱动器用于带动所有卡爪421同时实现相互远离或相互靠近；多个卡爪421上的取件凸起422既能接住皮圈，又能通过卡爪421的滑动将皮圈的内径撑大以方便皮圈从取件器41上取下来。
46.中间取件头414上开有凸出的按压台阶418，中间取件头414用于被第二驱动器带动着将皮圈从接料座31上转移到卡爪421上，中间取件头414上开有避空取件凸起422的避空凹槽419，装配取件爪412上开有避空取件凸起422的避空道，中间取件头414与皮圈内径过盈配合。
47.中间取件头414与装配取件爪412之间的距离等于卡盘42本体与弹性盘之间的距离。
48.机架上固定安装有调节板24(调节板24带有腰型调节孔)，调节板24上固定有第二传感器25，第二传感器25采用漫反射光电传感器，第二传感器25与控制器电连接，第二传感器25用于检测多工位转盘21上是否存在皮圈，第二传感器25位于检测组件的前端，控制器在第二传感器25感应到皮圈存在时控制动力驱动单元启动一段时间，使得动力驱动单元带动多工位转盘21从一个工位转动到下一个工位上。
49.接料座31的末端固定安装有第三传感器36，第三传感器36也采用漫反射光电传感器，第三传感器36与控制器电连接，控制器在第三传感器36感应到皮圈存在时控制第二驱动器带动取件器41将皮圈从接料座31上取走并将皮圈安装到零件上。
50.接料座31和多工位转盘21的容纳槽上均开有滑槽37，滑槽37位于容纳槽中部，接料座31上的滑槽37和多工位转盘21上的滑槽37能够共线，出料杆32能够插入到滑槽37内，以方便出料杆32将皮圈从多工位转盘21上移动到接料座31的末端，且保证出料杆32移动过程中，出料杆32不与其他结构发生摩擦。
51.本皮圈装配机构是自动化装配系统中用于皮圈装配的，在自动化装配系统中还有
皮圈筛选机构10，皮圈筛选机构10包括皮圈振动盘11和皮圈直振器12，皮圈振动盘11用于将堆积起来的皮圈逐一摆放整齐后自动送往皮圈直振器12，皮圈直振器12将摆好的皮圈一一送往多工位转盘21，第二传感器25正对从皮圈直振器12上送到多工位转盘21上的皮圈。
52.具体实施过程如下：
53.一、上料、检测和剔除
54.采用本实施例时，整齐排列的皮圈被皮圈直振器12送到多工位转盘21上，第二传感器25感应到皮圈的存在进而通过控制器控制动力驱动单元启动一段时间，使得多工位转盘21从一个工位转动到下一个工位，皮圈也随之到达检测组件的下方，检测组件的第一传感器22感应到该皮圈方向放反时，该放反的皮圈在转移到下一个工位也即剔除组件所在工位时，通过控制器控制剔除组件的供风单元启动，进而吹风管23将皮圈从多工位转盘21上吹落，完成方向不正确皮圈的剔除。
55.二、出料
56.经过剔除组件后的皮圈为方向正确的皮圈，此时出料组件30的第一驱动器启动，第一驱动器首先通过竖直往复单元34带动原本位于皮圈上方的出料杆32插入到滑槽37中，同时出料杆32也是插入到皮圈环形中空中，再接着第一驱动器的水平往复单元33启动带动出料杆32拉着皮圈沿着接料座31移动到端部，使得皮圈将支撑块35环绕住。
57.三、转移和装配
58.第三传感器36感应到接料座31端部存在皮圈时，启动第二驱动器，通过第二驱动器的移动器43带动取件器41移动，使得取件器41的中间取件头414位于支撑块35正上方，而装配取件爪412则位于卡盘42本体正上方；接着第二驱动器的升降器44带动取件器41向下移动，进而使得中间取件头414向下按压弹性盘，皮圈因为其外径大于沉槽孔径，故而皮圈不会跟随向下移动，中间取件头414向下移动的过程中，中间取件头414挤入到皮圈的内径中，迫使皮圈套在中间取件头414上，而中间取件头414上按压台阶418的存在使得皮圈内径被撑开的同时，皮圈不会被带动到沉槽内，方便皮圈快速套在中间取件头414上。接着第二驱动器启动，通过升降器44带动取件器41向上移动，接着通过移动器43带动取件器41整体平移，当中间取件头414从支撑块35上方移动到卡盘42本体上方后，移动器43停止，接着再启动升降器44，进而带动取件器41上的中间取件头414将皮圈套入到多个卡爪421形成的取件凸起422上(因中间取件头414上开有避空凹槽419，故而卡爪421的取件凸起422能够插入到避空凹槽419内，方便皮圈套入到取件凸起422上)，接着卡盘42的同步驱动器启动，带动卡爪421互相远离，进而将皮圈内径撑大使得皮圈离开中间取件头414，接着升降器44启动，带动中间取件头414向上移动以远离卡爪421，整个过程由第二驱动器带动着中间取件头414完成了皮圈从接料座31上转移到卡盘42上的动作。
59.因装配取件爪412与中间取件头414之间的距离等于支撑块35与卡盘42本体之间的距离，故而在中间取件头414完成皮圈移动的同时，装配取件爪412也在同步运动，假设卡爪421的取件凸起422上已经有一个待装配的皮圈，则装配取件爪412随升降器44向下移动完成后，转配取件爪插入到多个取件凸起422之间，接着卡盘42的同步驱动器启动并带动卡爪421相互靠近，使得皮圈内径逐渐恢复当取件凸起422完全伸入到装配取件爪412的避空道内后，皮圈套在装配取件爪412上，接着升降器44上升进而带动皮圈向上远离卡盘42，升降器44停止同时移动器43带动带有皮圈的装配取件爪412水平移动到零件上方，再次启动
升降器44，使得装配取件爪412将皮圈带着向下靠近零件，最后第三驱动器启动，带动推出环413将皮圈从装配取件爪412上推出到套在零件上，完成皮圈的装配。
60.本实施例的整个过程完成了皮圈的检测、方向错误皮圈的及时剔除到皮圈的自动装配，整个过程全自动化完成，工作效率高且降低了方向错误皮圈被装配的概率，提高了零件装配的准确率。
61.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。