贴侧密封件装置及处理盒装配生产线的制作方法

本发明涉及一种处理盒生产制造过程中的专用工装及采用该专用工装构建的一条处理盒装配的自动化生产线，具体地说，是一种贴侧密封件装置及处理盒装配生产线。

背景技术：

诸如激光打印机、多功能激光一体机等电子照相成像设备多使用处理盒作为图像处理装置，其中的显影装置提供碳粉等显影剂，为其中的感光元件上形成的静电潜像进行显影，以在纸张等介质上形成可见图像。不同的电子照相成像设备有着不同的设计目的和技术思路，把不同部件进行集成，有的使感光元件及显影装置与粉仓集成在一起,并可拆卸地安装在电子照相成像设备内，称为处理盒；有的仅将显影装置与粉仓集成在一起，并可拆卸地安装在电子照相成像设备内，称为显影盒。无论是显影盒还是处理盒，都具有容纳碳粉并使感光元件上的静电潜像显影的显影装置。

显影装置通常包括一个粉仓部分，有的显影装置还有一个废粉仓部分，简称粉仓和废粉仓，粉仓用于盛装显影用的碳粉，有一个长条状的开口，开口处可旋转地安装一个显影辊。废粉仓也有一个长条状的开口，开口处可旋转地安装一个感光鼓，感光鼓上残留的废粉被清下后进入废粉仓。本发明所称的工件可以是粉仓壳体，也可以是废粉仓壳体，以下仅以粉仓为例进行说明。

图1是某一型号处理盒的粉仓80的立体图，为说明问题清楚起见，图1中略去了一些零部件且显影辊82采取了与粉仓开口81分解的表达方式。粉仓80是一个容纳碳粉的容器，在其内部沿长度方向安装有搅拌架等，在其开口81处安装着显影辊82，当显影辊82转动时，将粉仓内的碳粉传递给作为感光元件的感光鼓，为防止粉仓内的碳粉不适当地从开口81与显影辊82接触的缝隙向外泄漏，开口81的四周设置了密封件。

参见图2，图2为图1的A局部放大图，在开口81的四周，沿显影辊轴向的两条边上，设置有图2示上边的密封刮片86和下边的长密封件85，在沿显影辊周向的两条边上设置有端部密封件83，在端部密封件83朝向开口81的一侧还安装有侧密封件84，图2示出了右端，从图1知端部密封件83和侧密封件84是左右对称地设置在开口81左右两端的。通常长密封件85和端部密封件83采用毛毡或毛毡与海绵复合层叠，侧密封件84采用海绵，密封刮片86采用塑料片，都是通过双面胶或胶水粘接在开口四周的。

在粉仓的生产制造过程中，长密封件85、端部密封件83和侧密封件84作为零件是整齐排列着并用双面胶粘附在基纸带上的，形成密封件原料条，早期的密封件安装是人工将密封件从基纸带上撕下，往粉仓相应的位置粘贴，生产效率极其低下。

为提高生产效率，人们设计了专用的处理盒贴密封件装置，即相对自动地贴各密封件的装置，其包括机架，位于机架上的一条输送粉仓的输送带，位于输送带终端的工件定位机构及密封件夹取机械手和转运机械手，以及液压、电气控制部分。工件定位机构用于把输送带传来的一只粉仓或废粉仓等相对机架固定，从而使夹取机械手能准确地把夹取到的密封件粘贴到指定位置，也使转运机械手能准确地把完成密封件安装后的工件转运到下道工序。液压电气控制部分用于控制上述输送带、各机构及各机械手按时序操作。

本申请人申请的，公布号为CN106444626A的中国发明专利申请公开的贴密封件装置及贴密封件方法实质上只是贴端部密封件的装置，并不适用于贴侧密封件，因为端部密封件的展开形状是正立方体，密封面是矩形面，参见图3，侧密封件84是异形体，密封面841是一个非矩形的异形面，与密封面841平行且相对的面则是涂有双面胶的面。

参见图4，现有作为侧密封件原料带的形式是盘卷状的，即在基纸带上用双面胶粘附着密封材料层，然后成排地切割出侧密封件84，但基纸带并不切割，由于侧密封件84是异形的，因此切割出来的密封材料层上还有余料842。图4显示的是盘卷在长度方向上的一段，可见在宽度方向上侧密封件84被切割成排列状，每块侧密封件84所在的矩形区域还有一块余料842。

此外，侧密封件84在粉仓开口处是左右镜像对称设置的，因此，图3示的侧密封件84及图4示的侧密封件原料带只是一侧的，另一侧的是镜像对称的，即，密封面841与涂有双面胶的面是正相反的。

现有处理盒生产时贴侧密封件84的过程中，是靠人工从基纸带上撕下一块侧密封件84，此时双面胶脱离基纸带仍依附在侧密封件84上，然后将它粘贴到处理盒相应位置上。这样的手工操作效率低下，需要采用机械化手段提高生产效率。

然而，由于侧密封件84是异形的，且面积较小，通常不会采用图4中的单列做为侧密封件原料带，因此CN106444626A公开的密封件夹取装置及方法并不适用，面对如图4示的多列盘卷状侧密封件原料带，夹取机械手如何从侧密封件84与余料842交错布置的原料带上取下侧密封件是本发明要解决的首要问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种适用于处理盒上异形密封件的装配装置，即贴侧密封件装置；

本发明的另一目的是提供一种采用上述贴侧密封件装置构建的处理盒装配生产线。

为实现上述主要目的，本发明提供的贴侧密封件装置包括基架、设置在基架上的夹具及夹取机械手，以及侧密封件原料带输送机构，该机构包括支架及固定在支架上用于驱动侧密封件原料带的一对挤压轮及变向件，支架安装在基架上。变向件具有一个外凸的侧密封件原料带的行承载面。侧密封件模片，该侧密封件模片上设有与侧密封件的密封面的形状相同轮廓略大的一行模孔，两端设有一对销孔，固定在行承载面两端的一对销钉穿过所述销孔，使侧密封件模片与行承载面之间的间距可调。侧密封件原料带穿过侧密封件模片与行承载面之间，一行模孔中的每一个模孔均与停滞在行承载面上的一个只密封件对准。

由以上方案可见，当一盘侧密封件原料带安放到侧密封件原料带输送机构后，一对挤压轮将驱动侧密封件原料带的每一行侧密封件经过并停滞在变向件的外凸的行承载面上，由于每一模孔与侧密封件形状相同轮廓略大，且与行承载面上的一只侧密封件对准，当夹取机械手张开并顶压侧密封件模片，使其沿销钉靠近行承载面，从而使侧密封件从侧密封件模片的模孔向外凸显出来，而余料842被挤压在侧密封件模片与行承载面之间，此时夹取机械手就可以方便地夹取与双面胶面相邻的侧面了。

一个具体的方案是侧密封件模片上一行模孔的数量是侧密封件原料带的一行侧密封件的数量的一半，且等间距设置，销孔为腰圆孔，且长轴在一对销孔的连线上。该方案的优点是，即使出于原料节约考虑采用如图4示的每行密集排列的原料带，也可以对一排压第一次夹取奇数列的侧密封件进行装配，然后横向调整侧密封模片再压第二次，夹取偶数列的侧密封件。

另一个具体的方案是还包括一对压簧，套在销钉上，且位于侧密封件模片与行承载面之间。该方案的优点是对于回弹力不是太好的侧密封件材料，夹取机械手每夹取一次后侧密封件模片可以快速回弹，提高装配效率。

更具体的方案是夹取机械手，侧密封件输送机构，侧密封件模片均成对设置，且关于夹具左右镜像对称。优点是在一个工位左右侧同步进行，能进一步提高装配效率。

为实现本发明另一目的，本发明提供的处理盒装配生产线包括基架，及安装在基架上的工件输送线，设置在基架上的多个装配零件的工位，其中一个工位上设置有贴侧密封件装置，贴侧密封件装置包括安装在基架上的夹取机械手，侧密封件原料带输送机构。支架上固定有用于驱动侧密封件原料带的一对挤压轮及变向件。变向件具有一个外凸的侧密封件原料带的行承载面。还有侧密封件模片，该侧密封件模片上设有与侧密封件的密封面的形状相同轮廓略大的一行模孔，两端设有一对销孔，固定在行承载面两端的一对销钉对应地穿过一对销孔，使侧密封件模片与行承载面之间的间距可调。侧密封件原料带穿过侧密封件模片与行承载面之间。

由以上方案可见，由于其中的一个工位设置有贴侧密封件装置，使得该处理盒装配生产线可以装配侧密封件。

一个具体的方案是多个工位沿工件输送线等间距布置，每个工位有一块固定在基架上的托板。工件输送线包括两条平行，同步同向运行的传动链，传动链上的直线距离与工位间距相同地固定有多个夹具。由于处理盒装配生产线上的工位等间距布置，当夹具以与工位间距相同的间距固定在两条平行，同步同向运行的传动链上后，可以控制动力系统使某一特定夹具随传动链顺序到达各个工位，从而对夹具上的粉仓或废粉仓壳体――工件进行各种零部件的装配。

另一个具体的方案是侧密封件模片上一行模孔的数量是侧密封件原料带的一行侧密封件的数量的一半，且等间距设置，销孔为腰圆孔，且长轴在一对销孔的连线上。该方案的优点是，即使出于原料节约考虑采用如图4示的每行密集排列的侧密封件原料带，也可以对一排压第一次夹取奇数列的侧密封件进行装配，然后横向调整侧密封模片再压第二次，夹取偶数列的侧密封件。

再一个具体的方案是还包括一对压簧，套在销钉上，且位于侧密封件模片与行承载面之间。该方案的优点是对于回弹力不是太好的侧密封件材料，夹取机械手每夹取一次后侧密封件模片可以快速回弹，提高装配效率。

更具体的方案是夹取机械手，侧密封件输送机构，侧密封件模片均成对设置，且关于贴侧密封件装置所在的工位上的工件对称。优点是在一个工位左右侧同步进行，能进一步提交装配效率。

附图说明

图1是某一处理盒的粉仓结构分解图；

图2是图1的A局部放大图；

图3是图2中侧密封件放大了的立体图；

图4是侧密封件原料带的局部平面图；

图5是本发明贴侧密封件装置第一实施例的结构图，也是图10的D－D剖视图；

图6是本发明贴侧密封件装置第一实施例略去基架的立体图；

图7是本发明贴侧密封件装置第一实施例中侧密封件原料带输送机构的结构图；

图8是图7的B－B剖视图；

图9是图8的C局部放大图；

图10是本发明处理盒装配生产线第一实施例结构示意图的左半部分；

图11是本发明处理盒装配生产线第一实施例结构示意图的右半部分；

图12是图10的俯视图；

图13是图11的俯视图；

图14是处理盒装配生产线第一实施例中各工位处夹具、传动链、托板及约束部和被约束部关系的俯视局部图；

图15是图14的左视图；

图16是图14的E－E剖视图；

图17是图14的立体图；

图18是处理盒装配生产线第二实施例中各工位处夹具、传动链、托板及约束部和被约束部关系的俯视局部图；

图19是图18的左视图；

图20是图18的F－F剖视图；

图21是图18的立体图。

为清楚地反映本发明的特有结构，以上各图中对非本发明的特有结构有所删减，例如图6、图10中略去了送料电机与一对挤压轮中主动轮之间的传动皮带，诸如此类的省略并不影响本领域技术人员对本发明各实施例的正确理解，以下结合各实施例及其附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

贴侧密封件装置第一实施例

参见图5，图5是贴侧密封件装置第一实施例的结构图，也是图10的D－D剖视图。由纵向、横向及竖向的杆件连接成一个框架式的基架1000，夹具1设置在基架1000上，夹具1上定位了作为工件的粉仓80，这里及本说明书以下所称的粉仓80是指的未装零部件的空壳体,需在本发明的贴侧密封件装置或处理盒装配生产线上进行部分零部件的装配。支架401固定在基架1000上，支架401支承着夹取机械手402，还承载着一个变向件，该变向件有一个外凸的能承载侧密封件原料带一行的行承载面，这个行承载面上固定有一对销钉407，这一对销钉407穿过设置在侧密封件模片404两端的一对腰圆孔406，侧密封件模片404上设置有多个与侧密封件的密封面的形状相同而轮廓略大的一行模孔405，本例中，侧密封件原料带403上每列侧密封件间距是模孔405间距的一半，当侧密封件模片404受控沿销钉407连线方向移动时，腰圆孔406的长度把移动距离限制在恰好侧密封件原料带的一列间距。

参见图6，盘卷状的侧密封件原料带403通过其转轴支承在支架401上，夹取机械手402由驱动其夹爪张合的油缸，控制其在三维空间进退的油缸等零部件组合而成，用于夹取侧密封件并从基纸带上扯下，送到粉仓80指定位置进行粘贴装配。

参见图7，为说明清楚起见，图7中略去了左侧的夹取机械手，部分支架及这部分支架上支承的侧密封件原料带和侧密封件原料带输送机构。结合图6、图7，夹取机械手402、侧密封件原料带403、侧密封件输送机构、侧密封件模片等都是关于夹具左右对称设置的，分别用于贴左右两块侧密封件。

参见图8，支架401上支承着用于拉扯驱动盘卷状的侧密封件原料带403的一对挤压轮408。

参见图9，变向件有一个外凸的行承载面409，侧密封件原料带403如前述是由基纸带4031及多行列的侧密封件84及余料842构成的，当一行侧密封件84a到达并静止在行承载面409时，受控的夹取机械手402将抵压侧密封件模片404使其沿销钉407轴向右行挤压该行侧密封件84a，然后夹取通过模孔405露出的一块侧密封件进行装配，夹取机械手402与侧密封件模片404脱离抵压接触后，套在销钉407上并位于侧密封件模片404与行承载面409之间的一对压簧410使侧密封件模片404复位，如此反复，当该行侧密封件奇数列的侧密封件装配完后，侧密封件模片404将受控沿腰圆孔移动，对偶数列的侧密封件进行夹取装配，直到该行侧密封件84a全部被装配完后，带有余料842的基纸带4031被一对挤压轮408拉扯使下一行侧密封件到达行承载面409。

贴侧密封件装置的其他实施方式

贴侧密封件装置还可以是单侧的，不必须如上例左右对称，虽然有效率略低的缺点，但有操作控制系统及结构简单的优点。

销钉407与腰圆孔406的配合也可以设置为与圆孔的配合，如此，侧密封件模片404不能相对销钉407横向移动，为使夹取机械手402方便夹取，侧密封件原料带403上每列的侧密封件间距将加大，余料842的面积增加，但优点是操作机构可相应简化，降低故障率和次品率。

一对压簧410也可以省略，侧密封件模片404的复位可以靠位于行承载面409上的那行余料842来完成。

处理盒装配生产线第一实施例

参见图10、图11、图12、图13，为表达清楚起见，处理盒装配生产线略去了一些与本发明无关的零部件，且由于图幅的限制，图10、图11为处理盒装配生产线第一实施例的整体，而图12、图13是处理盒装配生产线第一实施例整体的俯视图。

一字型长排列的基架1000上从左至右顺序地设置有工件原料传送带100，装件工位200，贴端密封件工位300，贴侧密封件工位400，贴长密封件工位500，贴密封刮片工位600，点胶工位700，取件工位800。

其中，贴侧密封件工位400上设置有本发明前述贴侧密封件装置。

每个工位相对基架1000固定设置，且相邻工位之间等间距，即传动链每前行一次，都将前一工位上的夹具1运行到相对该工位的下一工位。从生产线的俯视图12、图13上看，环状的两条平行、同步同向运行的传动链1002上段在托板1001上表面，自装件工位200末端起一直延伸到取件工位的前端，然后经链轮下折返回，图12、图13中传动链1002仅示出了位于托板1001上夹具1之下的数节。

工件原料传送带100的每一输送格内可放置一只工件，图12中示出了一只粉仓80。取件机械手201从工件原料传送带100上取下一只粉仓80并送往装件工位200上的夹具1，对准工件放置位12后还依次作出如下动作，工件放入，把工件推向基准，驱动水平式四连杆锁紧件13将工件锁紧。

各个工位上的零部件装配操作都完成后，环状的传动链1002将在图10、图11中沿顺时钟方向转动，使上一工位上的夹具1到达下一工位。

参见图14、图15、图16、图17，本例中，基架1000上等间距布置着各个工位，参见图16，由于传动链1002是被链轮张紧的，且位于环状链上部一段的呈直线的部分呈直线状态，并与工位间距相同地固定有多个夹具1，因此，当一个夹具1到达某一工位的托板1001上时，其他工位的托板1001上也同时有另外的夹具1到达。

此时，参见图14，作为本例第一约束部的销1004由图15示的收缩状态将受油缸控制伸出，进入作为本例第一被约束部的销孔181，直至将作为第二被约束部的第二侧壁112被顶推到作为第二约束部的一对滑轮1003，从而实现夹具在托板1001平面上的三点定位，而在铅垂方向上，则依靠夹具1及工件的自重定位在托板1001上。

当处理盒装配生产线上所有工位的操作都完成后，销1004将受控回缩脱出销孔181，传动链1002将各工位上的夹具1输送到下一工位进行下一工位的装配操作。

处理盒装配生产线第二实施例

以下仅就本例与上例的不同之处进行说明，相同结构不再赘述。

参见图18、图19、图20、图21，托板1001的顶面相对上例是升高固定在基架1000上的，且在顶面对夹具的迎、送端1003都设计成圆弧面，而传动链1002并不升高，只是在托板1001上设置供传动链1002通过的导链槽1004，如此，夹具1到达托板1001时将沿该圆弧向上爬升后到达托板1001上的指定位置。参见图20，由于夹具1与传动链1002仅与一节链通过螺钉固定在作为连接部的螺栓孔16上，因此，和到达链轮时一样，传动链在托板上也不成直线，将对夹具1产生铅垂向下拉的分力，从而使夹具1能在铅垂方向上定位在托板1001上，而无需向上例那样对夹具1的自重要求过高，本例相对上例的优点是可以对夹具1的自重大大降低要求，一方面节省了材料，另一方面可以大大降低传动链动力系统的功率要求，节省能源，还对夹具相对托板的定位精度带来了便利。

对本例而言，由于传动链1002到达托板时被迫随夹具1升高，为对夹具1产生向下拉的分力，传动链1002不再呈直线，因此，夹具1相对传动链1002固定时，要按照安装夹具1后夹具1间的直线距离与工位间距相同来进行，而不能按传动链1002展开后的距离计算。

处理盒装配生产线其他的实施方式

各工位可以不等间距布置，工件输送线可以是传输带，多个工件等间距放置在传输带上，到达工位时，依靠机械手将工件拿到该工位的夹具上并夹紧，然后进行该工位的装配。