自动化水表O型圈装配装置及装配方法与流程

自动化水表o型圈装配装置及装配方法
技术领域
1.本发明涉及电气自动化技术领域，尤其涉及自动化水表o型圈装配装置及装配方法。


背景技术：

2.o型密封圈是一种截面为圆形的橡胶密封圈，因其截面为o型，故称其为o型橡胶密封圈，也叫o型圈。o型密封圈适用于装在各种机械设备上，在规定的温度、压力、以及不同的液体和气体介质中，于静止或运动状态下起密封作用。
3.传统的水表分水器连接头上的密封圈是通过工人手工进行安装的，需要在每个连接头上安装两个密封圈，由于水表分水器是大批量生产的，这样需要大量的工人进行手工操作安装密封圈，劳动强度大、工作效率低、人工成本高，不能满足生产需求，急需一种o型圈自动装配装置和装配方法来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术的不足，提供自动化水表o型圈装配装置及装配方法。
5.本发明第一方面，提供自动化水表o型圈装配装置，包括底座、安装在底座上并能转动的分度盘转台，安装在底座上并沿分度盘转台依次设置的工件上料模块、密封圈装配模块和下料模块，所述密封圈装配模块包括沿分度盘转台依次设置的辅具放置机构、密封圈放置机构、压圈机构、套圈机构和辅具取回机构；分度盘转台分为多个工位，分度盘转台转动使各个工位依次工作，各工位上均安装用于工件定位的工件定位柱；各工件定位柱的一侧分别设置辅具放置座，各辅具放置座上分别放置套圈辅具；
6.所述辅具放置机构用于将套圈辅具由辅具放置座移至待装密封圈的工件连接头内；所述辅具取回机构用于将套圈辅具由装配完密封圈的工件连接头内移至辅具放置座；所述密封圈放置机构用于拾取密封圈并将密封圈放入套圈辅具的上端；所述压圈机构用于将密封圈由套圈辅具的上端压至套圈辅具的中部；所述套圈机构用于将密封圈由套圈辅具的中部套入工件连接头的密封圈放置槽内。
7.优选的，所述套圈辅具为棒状结构，套圈辅具包括插接部和套圈部，插接部能插入待装密封圈的工件连接头内，套圈部用于套入密封圈。
8.优选的，插接部为上宽下窄的倒锥形结构，套圈部上端为上窄下宽的锥形结构，在套圈部的上端设置十字形开槽，所述十字形开槽向下竖直延伸至套圈部的中部，十字形开槽与压圈机构配合使密封圈由套圈部的上端移至套圈部的中部。
9.优选的，所述工件上料模块用于将待装配密封圈的工件放置在工件定位柱上；所述下料模块用于将装配完密封圈的工件取下送至下道工序，所述下料模块与工件上料模块结构相同。
10.优选的，所述工件上料模块包括能沿水平和竖直方向移动的工件夹具，所述工件夹具包括两个工件夹板以及驱动两个工件夹板相互靠近或相互远离的工件夹取气缸。两个
工件夹板相互靠近对工件夹紧，夹取工件，两个工件夹板相互远离将工件放开。
11.优选的，所述工件夹取气缸安装在连接板上，所述连接板与第一竖向气缸连接并通过第一竖向气缸驱动其上下位移，所述第一竖向气缸安装在第一移动座上，竖向导向轴贯穿第一移动座，竖向导向轴的下端与连接板连接，竖向导向轴的上端位于第一移动座上方，第一竖向气缸驱动连接板上下移动时竖向导向轴起导向作用，所述第一移动座安装在第一横向滑轨上，第一移动座与第一横向气缸连接并通过第一横向气缸驱动其实现横向位移。
12.优选的，为了方便竖向导向轴的导向，所述竖向导向轴与第一移动座通过直线轴承连接。
13.优选的，所述辅具放置机构包括能沿水平和竖直方向移动的辅具夹具，所述辅具夹具包括两个辅具夹板以及驱动两个辅具夹板相互靠近或相互远离的辅具夹取气缸。两个辅具夹板相互靠近对辅具夹紧，实现辅具夹取，两个辅具夹板相互远离将辅具放开。
14.优选的，所述辅具夹取气缸与第二竖向气缸连接并通过第二竖向气缸驱动其上下位移，所述第二竖向气缸安装在第二移动座上，所述第二移动座安装在第二横向滑轨上，第二移动座与第二横向气缸连接并通过第二横向气缸驱动其横向位移，所述辅具取回机构与辅具放置机构结构相同。
15.优选的，所述密封圈放置机构包括能沿水平和竖直方向移动的密封圈夹具，所述密封圈夹具包括两个撑爪以及驱动两个撑爪相互靠近或相互远离的密封圈拾取气缸。密封圈拾取时，两个撑爪落入密封圈内，密封圈拾取气缸两个撑爪相互远离将密封圈撑在两个撑爪，两个撑爪相互靠近，密封圈落下。
16.优选的，所述密封圈拾取气缸与第三竖向气缸连接并通过第三竖向气缸驱动其上下位移，所述第三竖向气缸安装在第三移动座上，所述第三移动座安装在第三横向滑轨上，第三移动座与第三横向气缸连接并通过第三横向气缸驱动其横向位移。
17.优选的，所述压圈机构包括能沿竖直方向上下移动的十字架以及用于压紧工件的第一压板。
18.优选的，所述十字架与压圈气缸连接，所述十字架能插入套圈辅具的十字形开槽内并将套在套圈部上端的密封圈压至套圈部的中部。压圈气缸驱动十字架升降实现压圈工作。
19.优选的，所述第一压板与第一压紧气缸连接，第一压紧气缸驱动第一压板压紧工件。第一压板压紧工件，使十字架稳定插入或移出十字形开槽，从而实现稳定压圈。
20.优选的，压圈机构还包括用于检测十字架位置的第一红外传感器。所述第一红外传感器包括第一红外发射器和第一红外接收器，十字架下降完成压圈工作后，十字架上升，分度盘转台旋转进入下步工作，待第一红外传感器检测至十字架上升后，分度盘转台再进行旋转。
21.优选的，所述套圈机构包括能沿竖直方向上下移动的套筒以及用于压紧工件的第二压板。
22.优选的，所述套筒与套圈气缸连接，所述套筒能套在套圈辅具外并将密封圈由套圈辅具的中部套入工件连接头的密封圈放置槽内。套圈气缸驱动套筒升降实现套圈工作。
23.优选的，所述第二压板与第二压紧气缸连接，第二压紧气缸驱动第二压板压紧工
件。第二压板压紧工件，使套筒稳定套在套圈辅具外并向下移动完成套圈工作，提高套圈工作的稳定性。
24.优选的，套圈机构还包括用于检测套筒位置的第二红外传感器。所述第二红外传感器包括第二红外发射器和第二红外接收器，套筒下降完成套圈工作后，套筒上升，分度盘转台旋转进入下步工作，待第二红外传感器检测至套筒上升后，分度盘转台再进行旋转。
25.优选的，所述工件定位柱竖向固定在分度盘转台上，工件的连接口插在工件定位柱上。实现水表分水器工件的位置固定。
26.优选的，所述密封圈装配模块为结构相同且依次设置的两组。每个水表分水器连接头上有两道密封，通过两组密封圈装配模块实现两个密封圈的装配。
27.优选的，所述套圈辅具包括两个，两个套圈辅具用于将两个密封圈套入不同位置的密封圈放置槽内，两个套圈辅具套圈部下端高度不同。两个套圈辅具套圈部下端一高一低，可以在不同位置密封圈放置槽内分别套入密封圈。
28.本发明第二方面，提供利用上述装配装置装配o型圈的方法，包括如下步骤：
29.(1)通过工件上料模块将待装配密封圈的工件放置在工件定位柱上；
30.(2)分度盘转台转动，通过辅具放置机构将套圈辅具由辅具放置座移至待装密封圈的工件连接头内；
31.(3)分度盘转台转动，通过密封圈放置机构夹取密封圈并将密封圈放入套圈辅具的上端；
32.(4)分度盘转台转动，通过压圈机构将密封圈由套圈辅具的上端压至套圈辅具的中部；
33.(5)分度盘转台转动，通过套圈机构将密封圈由套圈辅具的中部套入工件连接头的密封圈放置槽内完成密封圈装配；
34.(6)分度盘转台转动，通过辅具取回机构将套圈辅具由装配完密封圈的工件连接头内移至辅具放置座；
35.(7)分度盘转台转动，通过下料模块将装配完密封圈的工件取下送至下道工序。
36.优选的，步骤(6)和步骤(7)之间重复一次步骤(2)-步骤(6)。完成两个密封圈的套入。
37.本发明的有益效果为：
38.1、通过本发明的装配装置能够有序、准确的实现o型密封圈的自动化安装，完全代替人工手动安装，降低了工人劳动强度和人工成本，工作效率高，能够满足生产需求。
39.2、通过本发明的装配装置和装配方法能够在工件连接头上安装两个密封圈实现两道密封，密封圈安装稳定性好、效率高。
附图说明
40.图1为本发明立体结构示意图一；
41.图2为本发明立体结构示意图二；
42.图3为本发明上料模块或下料模块的结构示意图；
43.图4为本发明辅具放置机构或辅具取回机构的结构示意图；
44.图5为本发明密封圈放置机构的结构示意图；
45.图6为本发明压圈机构的结构示意图；
46.图7为本发明套圈机构的结构示意图；
47.图8为本发明第一套圈辅具的结构示意图；
48.图9为本发明第二套圈辅具的结构示意图；
49.图中所示：
50.1、底座，2、分度盘转台，3、工件上料模块，4、下料模块，5、辅具放置机构，6、密封圈放置机构，7、压圈机构，8、套圈机构，9、辅具取回机构，10、套圈辅具，101、插接部，102、套圈部，103、十字形开槽，31、工件夹板，32、工件夹取气缸，33、连接板，34、第一竖向气缸，35、第一移动座，36、竖向导向轴，37、第一横向滑轨，38、第一横向气缸，51、辅具夹板，52、辅具夹取气缸，53、第二竖向气缸，54、第二移动座，55、第二横向滑轨，56、第二横向气缸，61、撑爪，62、密封圈拾取气缸，63、第三竖向气缸，64、第三移动座，65、第三横向滑轨，66、第三横向气缸，71、十字架，72、第一压板，73、压圈气缸，74、第一压紧气缸，75、第一红外发射器，76、第一红外接收器，81、套筒，82、第二压板，83、套圈气缸，84、第二压紧气缸，85、第二红外发射器，86、第二红外接收器。
具体实施方式
51.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
52.如图1、2所示，本发明包括底座1、安装在底座1上并能转动的分度盘转台2，安装在底座1上并沿分度盘转台2依次设置的工件上料模块3、密封圈装配模块和下料模块4，所述密封圈装配模块包括沿分度盘转台2依次设置的辅具放置机构5、密封圈放置机构6、压圈机构7、套圈机构8和辅具取回机构9。
53.分度盘转台2分为多个工位，分度盘转台2转动使各个工位依次工作。各工位上均安装用于工件定位的工件定位柱。各工件定位柱的一侧分别设置辅具放置座，各辅具放置座上分别放置套圈辅具10。
54.所述工件定位柱竖向固定在分度盘转台2上，工件的连接口插在工件定位柱上，实现水表分水器工件的位置固定。
55.如图8、9所示，所述套圈辅具10为棒状结构，套圈辅具10包括插接部101和套圈部102，插接部101能插入待装密封圈的工件连接头内，套圈部102用于套入密封圈，插接部101为上宽下窄的倒锥形结构，套圈部102上端为上窄下宽的锥形结构，在套圈部102的上端设置十字形开槽103，所述十字形开槽103向下竖直延伸至套圈部102的中部，十字形开槽103与压圈机构7配合使密封圈由套圈部102的上端移至套圈部102的中部。
56.如图3所示，所述工件上料模块3用于将待装配密封圈的工件放置在工件定位柱上。所述工件上料模块3包括能沿水平和竖直方向移动的工件夹具，所述工件夹具包括两个工件夹板31以及驱动两个工件夹板31相互靠近或相互远离的工件夹取气缸32。两个工件夹板31相互靠近对工件夹紧，夹取工件，两个工件夹板31相互远离将工件放开。
57.所述工件夹取气缸32安装在连接板33上，所述连接板33与第一竖向气缸34连接并通过第一竖向气缸34驱动其上下位移，所述第一竖向气缸34安装在第一移动座35上，竖向导向轴36贯穿第一移动座35，竖向导向轴36的下端与连接板33连接，竖向导向轴36的上端位于第一移动座35上方，第一竖向气缸34驱动连接板33上下移动时竖向导向轴36起导向作
用，为了方便竖向导向轴36的导向，所述竖向导向轴36与第一移动座35通过直线轴承39连接。所述第一移动座35安装在第一横向滑轨37上，第一移动座35与第一横向气缸38连接并通过第一横向气缸38驱动其实现横向位移。
58.所述下料模块4用于将装配完密封圈的工件取下送至下道工序。所述下料模块4与工件上料模块3结构相同。
59.如图4所示，所述辅具放置机构5用于将套圈辅具10由辅具放置座移至待装密封圈的工件连接头内，所述辅具放置机构5包括能沿水平和竖直方向移动的辅具夹具，所述辅具夹具包括两个辅具夹板51以及驱动两个辅具夹板51相互靠近或相互远离的辅具夹取气缸52。两个辅具夹板51相互靠近对辅具夹紧，实现辅具夹取，两个辅具夹板51相互远离将辅具放开。
60.所述辅具夹取气缸52与第二竖向气缸53连接并通过第二竖向气缸53驱动其上下位移，所述第二竖向气缸53安装在第二移动座54上，所述第二移动座54安装在第二横向滑轨55上，第二移动座54与第二横向气缸56连接并通过第二横向气缸56驱动其横向位移。
61.所述辅具取回机构9用于将套圈辅具10由装配完密封圈的工件连接头内移至辅具放置座。所述辅具取回机构9与辅具放置机构5结构相同。
62.如图5所示，所述密封圈放置机构6用于拾取密封圈并将密封圈放入套圈辅具10的上端，所述密封圈放置机构6包括能沿水平和竖直方向移动的密封圈夹具，所述密封圈夹具包括两个撑爪61以及驱动两个撑爪61相互靠近或相互远离的密封圈拾取气缸62，密封圈拾取时，两个撑爪61落入密封圈内，密封圈拾取气缸62驱动两个撑爪61相互远离将密封圈撑在两个撑爪61，两个撑爪61相互靠近，密封圈落下。
63.所述密封圈拾取气缸62与第三竖向气缸63连接并通过第三竖向气缸63驱动其上下位移，所述第三竖向气缸63安装在第三移动座64上，所述第三移动座64安装在第三横向滑轨65上，第三移动座64与第三横向气缸66连接并通过第三横向气缸66驱动其横向位移。
64.如图6所示，所述压圈机构7用于将密封圈由套圈辅具10的上端压至套圈辅具10的中部，所述压圈机构7包括能沿竖直方向上下移动的十字架71以及用于压紧工件的第一压板72。所述十字架71与压圈气缸73连接，所述十字架71能插入套圈辅具10的十字形开槽103内并将套在套圈部102上端的密封圈压至套圈部102的中部。压圈气缸73驱动十字架71升降实现压圈工作。所述第一压板72与第一压紧气缸74连接，第一压紧气缸74驱动第一压板72压紧工件。第一压板72压紧工件，使十字架71稳定插入或移出十字形开槽103，从而实现稳定压圈。压圈机构7还包括用于检测十字架71位置的第一红外传感器。所述第一红外传感器包括第一红外发射器75和第一红外接收器76，十字架71下降完成压圈工作后，十字架71上升，分度盘转台2旋转进入下步工作，待第一红外传感器检测至十字架71上升后，分度盘转台2再进行旋转。
65.如图7所示，所述套圈机构8用于将密封圈由套圈辅具10的中部套入工件连接头的密封圈放置槽内完成密封圈装配。所述套圈机构8包括能沿竖直方向上下移动的套筒81以及用于压紧工件的第二压板82。所述套筒81与套圈气缸83连接，所述套筒81能套在套圈辅具10外并将密封圈由套圈辅具10的中部套入工件连接头的密封圈放置槽内。套圈气缸83驱动套筒81升降实现套圈工作。所述第二压板82与第二压紧气缸84连接，第二压紧气缸84驱动第二压板82压紧工件。第二压板82压紧工件，使套筒81稳定套在套圈辅具10外并向下移
动完成套圈工作，提高套圈工作的稳定性。套圈机构8还包括用于检测套筒81位置的第二红外传感器。所述第二红外传感器包括第二红外发射器85和第二红外接收器86，套筒81下降完成套圈工作后，套筒81上升，分度盘转台2旋转进入下步工作，待第二红外传感器检测至套筒81上升后，分度盘转台2再进行旋转。
66.在本实施例中，每个水表分水器连接头上有两道密封，因此每个连接头上需要放置两个密封圈，所述密封圈装配模块为结构相同且依次设置的两组。
67.所述套圈辅具10包括两个，两个套圈辅具10用于将两个密封圈套入不同位置的密封圈放置槽内，两个套圈辅具10套圈部102下端高度不同，两个套圈辅具10套圈部102下端一高一低，可以在不同位置密封圈放置槽内分别套入密封圈。
68.为了方便描述，将套圈部102下端位置较低的套圈辅具(如图8所示)定义为第一套圈辅具，将套圈部102下端位置较高的套圈辅具(如图9所示)定义为第二套圈辅具。为了方便密封圈的套入，先套位置靠下的密封圈，即先用第一套圈辅具完成下方的密封圈套入，再用第二套圈辅具完成上方的密封圈套入。
69.在本实施例中，分度盘转台2分为十二个工位，分度盘转台2转动使十二个工位依次工作。
70.利用上述装配装置装配密封圈的方法，包括如下步骤：(1)通过工件上料模块3将待装配密封圈的工件放置在工件定位柱上；
71.(2)分度盘转台2转动，通过辅具放置机构5将套圈辅具10由辅具放置座移至待装密封圈的工件连接头内；
72.(3)分度盘转台2转动，通过密封圈放置机构6夹取密封圈并将密封圈放入套圈辅具10的上端；
73.(4)分度盘转台2转动，通过压圈机构7将密封圈由套圈辅具10的上端压至套圈辅具10的中部；
74.(5)分度盘转台2转动，通过套圈机构8将密封圈由套圈辅具10的中部套入工件连接头的密封圈放置槽内完成密封圈装配；
75.(6)分度盘转台2转动，通过辅具取回机构9将套圈辅具10由装配完密封圈的工件连接头内移至辅具放置座；
76.(7)分度盘转台2转动，通过下料模块4将装配完密封圈的工件取下送至下道工序。
77.在本实施例中，需要完成两个密封圈的套入，因此在步骤(6)和步骤(7)之间重复一次步骤(2)-步骤(6)。
78.根据需要装配密封圈的个数，选择重复步骤(2)-(6)的次数，根据装配密封圈的位置每次只需选择合适的套圈辅具。
79.当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。