一种多功能自动套圈机的制作方法

本发明涉及套圈机技术领域，更具体地说，本发明涉及一种多功能自动套圈机。

背景技术：

o型圈应用广泛，目前各行业内对于o型圈的套装工作方式参差不齐。有使用手工套的，有使用半自动装置套的，有使用简易工装棒辅助套的，少数有使用自动套圈机的。手工套圈及使用简易装置无疑会占用大量人工，且效率低；半自动装置能减轻一点点人工套圈的劳动强度，但仍需占用大量人工，效率仍偏低。

专利申请公布号cn109094872a的专利公开了一种夹片自动套圈及包装装置，包括夹片自动上料、夹片自动整料、夹片自动分料、胶圈/弹簧圈自动送料和自动套圈机构各两套，以及一套自动抹油及自动装盒机构和一套自动封口机构；所述夹片自动上料机构固定在地面上，夹片自动整料机构的夹片直震轨道与夹片自动分料机构的夹片储料管柔性连接，胶圈或弹簧圈自动送料机构中的胶圈/弹簧圈震动盘安装在震动盘支撑架上，直震器ⅱ安装在安装底板上；自动套圈机构安装在安装底板上，并与夹片自动分料机构和自动抹油及自动装盒机构连接；自动封口机构安装在安装底板上。该装置可实现夹片自动上料，自动套圈、自动抹油及自动装盒封口等步骤，可提高夹片从上料套圈及抹油装盒效率，降低劳动强度及生产成本。

但是上述自动套圈的技术方案在实际运用时，仍旧存在较多缺点，夹片和胶圈都经振动上料，输送不稳定且上料位置不精准，且虽然实现了自动套圈，节省了大量人力，但是套圈精度和质量不高。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种多功能自动套圈机，通过利用步进输送装置、送圈装置、自动套圈器、扶正装置和下料机构相配合自动输送定位待加工产品和o型圈，自动套圈器能够拾取撑开o型圈并自动定位套在待加工产品上，整个装置结构紧凑，套圈精度高，能够实现自动套圈工作，无需人工套圈，大大提高了产品加工效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能自动套圈机，包括机箱，所述机箱一侧设有产品集存输送装置，所述机箱内部设有步进输送装置、送圈装置、自动套圈器、扶正装置和下料机构，所述扶正装置设置于步进输送装置后侧，所述自动套圈器设置于扶正装置上方，所述送圈装置设置于自动套圈器和扶正装置之间，所述下料机构设置于自动套圈器一侧且与产品集存输送装置相对应；

所述步进输送装置包括滚珠直线导轨和输送工装，所述输送工装滑动卡接于滚珠直线导轨顶部，所述输送工装顶部开设有用于输送待套圈产品的定位卡槽，所述步进输送装置前侧设有多个光电开关；

所述送圈装置包括保护环和线性直线导轨一，所述线性直线导轨一设置于保护环内部且两端贯穿保护环，所述线性直线导轨一顶部滑动设有送圈滑块，所述送圈滑块上设有限位送圈槽，所述线性直线导轨一外部套设有检测组件，所述检测组件底端通过支撑板与机箱底部表面固定连接；

所述自动套圈器包括直线步进推杆、撑圈锥体、撑圈板、线性直线导轨二、撑圈爪、退圈板、退圈气缸、复位弹簧、安装板、电机安装板和支撑柱；

所述扶正装置包括线性直线导轨三和机械爪一，所述机械爪一通过滑块滑动设置于线性直线导轨三顶部；

所述下料机构包括下料电动推杆、抓料线性直线导轨和机械爪二，所述机械爪二固定设置于下料电动推杆底端，所述下料电动推杆缸端通过滑块滑动设置于抓料线性直线导轨内侧。

在一个优选地实施方式中，所述机箱前后两侧面以及左右两侧面上均设有安全窗，所述机箱一侧壁上固定设有触摸显示屏，所述机箱底部设有配电柜，所述配电柜内部设有电气控制系统。

在一个优选地实施方式中，所述机箱内部一侧设有上料定位架，所述上料定位架设置于滚珠直线导轨顶部一侧，所述上料定位架靠近滚珠直线导轨的侧壁上开设有半圆通槽，所述半圆通槽与输送工装上的定位卡槽相对应，所述上料定位架对应的安全窗两侧设有安全光栅。

在一个优选地实施方式中，所述自动套圈器顶部固定设有纵向电动推杆，所述纵向电动推杆缸端一侧固定连接有横向线性直线导轨，所述横向线性直线导轨与机箱固定连接。

在一个优选地实施方式中，所述自动套圈器设置为两个，且两个纵向电动推杆的相对面缸端上以及下料电动推杆缸端上均固定设有竖直检测钩，所述自动套圈器和机械爪二顶端一侧均固定设有检测板，所述竖直检测钩与检测板相对的侧壁上设有红外传感器。

在一个优选地实施方式中，所述横向线性直线导轨和抓料线性直线导轨上均固定设有横向检测钩，所述横向检测钩与竖直检测钩相对的侧壁上也设有红外传感器。

在一个优选地实施方式中，所述保护环内腔顶部设有限位板，所述限位板设置于线性直线导轨一顶部且底端开设有入槽，所述限位送圈槽设置为u形，且与入槽相对应。

在一个优选地实施方式中，所述检测组件包括检测门架，所述检测门架上设有光电传感器，所述送圈滑块贯穿检测门架且与光电传感器相对应。

在一个优选地实施方式中，所述自动套圈器包括直线步进推杆固定设置于电机安装板顶部，且底端设有直线推杆，所述直线推杆底端贯穿电机安装板与撑圈锥体固定连接，所述安装板设置于电机安装板底部且通过支撑柱与电机安装板固定连接，所述撑圈板靠近撑圈锥体的一端通过销轴与安装板活动连接，且撑圈板贯穿安装板延伸至安装板底部，所述撑圈板一侧固定设有线性直线导轨二，所述退圈气缸通过滑块滑动设置于直线导轨二底端，所述退圈板固定设置于退圈气缸杆端底部，所述撑圈爪固定设置于退圈板靠近安装板中心的端部。

在一个优选地实施方式中，所述撑圈板设置为多个且呈环形阵列分布于安装板上，所述撑圈锥体顶端一侧对应的支撑柱上固定设有原点传感器，所述原点传感器具体为行程开关，所述撑圈板底部内侧固定设有复位弹簧，所述复位弹簧另一端与安装板固定连接。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过操作员将待套圈产品放入上料定位架内侧的半圆通槽内，此时产品落入输送工装上的定位卡槽内定位输送，手脱离安全光栅防护范围的时刻触发步进输送信号，步进输送装置将产品送至套圈工位，即扶正装置前侧，此时扶正装置工作，线性直线导轨三带动机械爪一向前移动，机械爪一抱住产品并将产品固定，同时，送圈装置工作，人们手拿o型圈穿过保护环，并经入槽置于送圈滑块上的限位送圈槽内，线性直线导轨一工作带动送圈滑块移动至前端，输送o型圈到达取圈位置后，横向线性直线导轨带动自动套圈器移动至取圈位置上方，纵向电动推杆带动自动套圈器下移抓取o型圈，然后送圈滑块回到保护环位置再次上料，横向线性直线导轨带动自动套圈器前移，使其与扶正装置固定的产品上下共线设置，然后纵向电动推杆带动自动套圈器下移，并将o型圈套入产品相应位置，套圈后的产品经步进输送装置送至下一个工位，最后到达下料工位时，抓料线性直线导轨带动机械爪二前移将产品夹住固定，然后下料电动推杆带动产品上移，最后后移至产品集存输送装置上方，机械爪二松开产品，进行下料，整个装置结构紧凑，套圈精度高，能够实现自动套圈工作，无需人工套圈，大大提高了产品加工效率；

2、本发明步进输送装置、送圈装置、自动套圈器、扶正装置和下料机构在工作时，每次横向移动和纵向移动，都分别由光电开关、红外传感器以及光电传感器检测移动行程，从而更加精准的控制送料、上下料以及取圈和套圈工作，工作稳定，精度高；

3、本发明中，直线步进推杆的轴向运动通过巧妙的结构，被转化成与其运动方向垂直平面内的放射状径向运动，实现撑圈动作，套圈爪是可以在一定范围内放射状自由张开的，张开的大小，取决于直线步进推杆带动撑圈锥体前进的多少，所以本发明可以通过参数修改来随便设定撑圈大小，实现不同规格尺寸o型圈的可兼容性。

附图说明

图1为本发明的整体立体图。

图2为本发明的整体主视图。

图3为本发明的整体俯视图。

图4为本发明的整体侧视图。

图5为本发明的局部结构示意图。

图6为本发明的自动套圈器俯视图。

图7为本发明的自动套圈器仰视图。

附图标记为：1机箱、2产品集存输送装置、3步进输送装置、31滚珠直线导轨、32输送工装、33定位卡槽、34光电开关、4送圈装置、41保护环、42线性直线导轨一、43送圈滑块、44限位送圈槽、45检测组件、5自动套圈器、51直线步进推杆、52撑圈锥体、53撑圈板、54线性直线导轨二、55撑圈爪、56退圈板、57退圈气缸、58复位弹簧、6扶正装置、61线性直线导轨三、62机械爪一、7下料机构、71下料电动推杆、72抓料线性直线导轨、73机械爪二、8安全窗、9触摸显示屏、10配电柜、11上料定位架、12半圆通槽、13安全光栅、14纵向电动推杆、15横向线性直线导轨、16竖直检测钩、17检测板、18横向检测钩、19限位板、20入槽、21检测门架、22光电传感器、23安装板、24电机安装板、25支撑柱、26原点传感器。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1-5所示一种多功能自动套圈机，包括机箱1，其特征在于：所述机箱1一侧设有产品集存输送装置2，所述机箱1内部设有步进输送装置3、送圈装置4、自动套圈器5、扶正装置6和下料机构7，所述扶正装置6设置于步进输送装置3后侧，所述自动套圈器5设置于扶正装置6上方，所述送圈装置4设置于自动套圈器5和扶正装置6之间，所述下料机构7设置于自动套圈器5一侧且与产品集存输送装置2相对应；

所述机箱1内部一侧设有上料定位架11，所述上料定位架11设置于滚珠直线导轨31顶部一侧，所述上料定位架11靠近滚珠直线导轨31的侧壁上开设有半圆通槽12，所述半圆通槽12与输送工装32上的定位卡槽33相对应，所述上料定位架11对应的安全窗8两侧设有安全光栅13；

所述步进输送装置3包括滚珠直线导轨31和输送工装32，所述输送工装32滑动卡接于滚珠直线导轨31顶部，所述输送工装32顶部开设有用于输送待套圈产品的定位卡槽33，所述步进输送装置3前侧设有多个光电开关34，用于在输送工装32输送产品上料、到达套圈工位以及下料工位时检测产品是否到达，便于输出控制下一步的信号；

所述送圈装置4包括保护环41和线性直线导轨一42，所述线性直线导轨一42设置于保护环41内部且两端贯穿保护环41，所述线性直线导轨一42顶部滑动设有送圈滑块43，所述送圈滑块43上设有限位送圈槽44，所述线性直线导轨一42外部套设有检测组件45，所述检测组件45底端通过支撑板与机箱1底部表面固定连接；

所述自动套圈器5顶部固定设有纵向电动推杆14，所述纵向电动推杆14缸端一侧固定连接有横向线性直线导轨15，所述横向线性直线导轨15与机箱1固定连接；

所述扶正装置6包括线性直线导轨三61和机械爪一62，所述机械爪一62通过滑块滑动设置于线性直线导轨三61顶部；

所述下料机构7包括下料电动推杆71、抓料线性直线导轨72和机械爪二73，所述机械爪二73固定设置于下料电动推杆71底端，所述下料电动推杆71缸端通过滑块滑动设置于抓料线性直线导轨72内侧；

所述机箱1前后两侧面以及左右两侧面上均设有安全窗8，所述机箱1一侧壁上固定设有触摸显示屏9，所述机箱1底部设有配电柜10，所述配电柜10内部设有电气控制系统；

实施方式具体为：在自动模式下，操作员将待套圈产品放入上料定位架11内侧的半圆通槽12内，此时产品落入输送工装32上的定位卡槽33内定位输送，手脱离安全光栅13防护范围的时刻触发步进输送信号，步进输送装置3将产品送至套圈工位，即扶正装置6前侧，此时扶正装置6工作，线性直线导轨三61带动机械爪一62向前移动，机械爪一62抱住产品并将产品固定，同时，送圈装置4工作，人们手拿o型圈穿过保护环41，并经入槽20置于送圈滑块43上的限位送圈槽44内，线性直线导轨一42工作带动送圈滑块43移动至前端，输送o型圈到达取圈位置后，横向线性直线导轨15带动自动套圈器5移动至取圈位置上方，纵向电动推杆14带动自动套圈器5下移抓取o型圈，然后送圈滑块43回到保护环41位置再次上料，横向线性直线导轨15带动自动套圈器5前移，使其与扶正装置6固定的产品上下共线设置，然后纵向电动推杆14带动自动套圈器5下移，并将o型圈套入产品相应位置，套圈后的产品经步进输送装置3送至下一个工位，产品需要套多个o型圈的则并列多个送圈装置4和自动套圈器5，最后到达下料工位时，抓料线性直线导轨72带动机械爪二73前移将产品夹住固定，然后下料电动推杆71带动产品上移，最后后移至产品集存输送装置2上方，机械爪二73松开产品，进行下料。

根据图6-7所示的一种多功能自动套圈机，所述自动套圈器5包括直线步进推杆51、撑圈锥体52、撑圈板53、线性直线导轨二54、撑圈爪55、退圈板56、退圈气缸57、复位弹簧58、安装板23、电机安装板24和支撑柱25；

所述自动套圈器5设置为两个，且两个纵向电动推杆14的相对面缸端上以及下料电动推杆71缸端上均固定设有竖直检测钩16，所述自动套圈器5和机械爪二73顶端一侧均固定设有检测板17，所述竖直检测钩16与检测板17相对的侧壁上设有红外传感器；

所述自动套圈器5包括直线步进推杆51固定设置于电机安装板24顶部，且底端设有直线推杆，所述直线推杆底端贯穿电机安装板24与撑圈锥体52固定连接，所述安装板23设置于电机安装板24底部且通过支撑柱25与电机安装板24固定连接，所述撑圈板53靠近撑圈锥体52的一端通过销轴与安装板23活动连接，且撑圈板53贯穿安装板23延伸至安装板23底部，所述撑圈板53一侧固定设有线性直线导轨二54，所述退圈气缸57通过滑块滑动设置于直线导轨二底端，所述退圈板56固定设置于退圈气缸57杆端底部，所述撑圈爪55固定设置于退圈板56靠近安装板23中心的端部；

所述撑圈板53设置为多个且呈环形阵列分布于安装板23上，所述撑圈锥体52顶端一侧对应的支撑柱25上固定设有原点传感器26，所述原点传感器26具体为行程开关，所述撑圈板53底部内侧固定设有复位弹簧58，所述复位弹簧58另一端与安装板23固定连接；

实施方式具体为：线性直线导轨一42将自动套圈器5移动至取圈位置，直线步进推杆51由直线步进电机驱动带动撑圈锥体52下移，撑圈锥体52锥面推动撑圈板53向下呈放射状撑开，同时撑圈爪55在撑圈板53的带动下也会呈放射状撑开，此时o型圈即被撑开，线性直线导轨一42将自动套圈器5移动至产品上方，退圈板56在退圈气缸57的推动下将o型密封圈从撑圈爪55上推下，落入产品密封圈凹槽，线性直线导轨一42将自动套圈器5移回取圈位，直线步进推杆51带动撑圈锥体52上移，撑圈板53和撑圈爪55在复位弹簧58的作用力下复位并拢，完成一个套圈周期。

直线步进推杆51的轴向运动通过巧妙的结构，被转化成与其运动方向垂直平面内的放射状径向运动，实现撑圈动作，套圈爪是可以在一定范围内放射状自由张开的，张开的大小，取决于直线步进推杆51带动撑圈锥体52前进的多少，所以本发明可以通过参数修改来随便设定撑圈大小，实现不同规格尺寸o型圈的可兼容性。

根据图1-3所示的一种多功能自动套圈机，所述横向线性直线导轨15和抓料线性直线导轨72上均固定设有横向检测钩18，所述横向检测钩18与竖直检测钩16相对的侧壁上也设有红外传感器；

所述保护环41内腔顶部设有限位板19，所述限位板19设置于线性直线导轨一42顶部且底端开设有入槽20，所述限位送圈槽44设置为u形，且与入槽20相对应；

所述检测组件45包括检测门架21，所述检测门架21上设有光电传感器22，所述送圈滑块43贯穿检测门架21且与光电传感器22相对应；

实施方式具体为：送圈装置4、自动套圈器5、扶正装置6和下料机构7在工作时，每次横向移动和纵向移动，都分别由横向检测钩18上的红外传感器以及检测门架21上的光电传感器22检测移动行程，从而更加精准的控制送料、上下料以及取圈和套圈工作，工作稳定，精度高，在位置检测。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-7，操作员将待套圈产品放入上料定位架11内侧经输送工装32定位输送，手脱离安全光栅13防护范围的时刻触发步进输送信号，步进输送装置3将产品送至套圈工位，线性直线导轨三61带动机械爪一62向前移动，机械爪一62抱住产品并将产品固定，同时，送圈装置4工作，人们将o型圈穿过保护环41、入槽20置于送圈滑块43上的限位送圈槽44内，线性直线导轨一42工作带动送圈滑块43移动至前端，输送o型圈到达取圈位置后，横向线性直线导轨15带动自动套圈器5移动至取圈位置上方，纵向电动推杆14带动自动套圈器5下移抓取o型圈，然后送圈滑块43回到保护环41位置再次上料，横向线性直线导轨15带动自动套圈器5前移，然后纵向电动推杆14带动自动套圈器5下移，进行套圈工作，套圈后的产品经步进输送装置3送至下料工位，下料机构7带动产品下料。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。