一种唇式密封圈自动安装机及其控制方法与流程

1.本发明涉及密封圈安装领域，尤其涉及唇式密封圈自动安装机及其控制方法。


背景技术：

2.在传统的密封圈安装过程中，特别是防水执行器密封机构中的密封圈安装中，通常是人工将涂覆过润滑油的密封圈放置在产品的安全区域，再利用安装工具对密封圈进行安装。而在该过程中，工人要长时间接触润滑油，工作环境不佳。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是，提供一种唇式密封圈自动安装机及其控制方法。
4.本发明的技术方案是：一种唇式密封圈的自动安装机，所述安装机包括：
5.底座；
6.产品放置台，可活动的安装在所述底座上，用以容置待安装产品及待安装密封圈，所述待安装密封圈放置在所述待安装产品的密封圈安装区上；
7.涂油单元，置于所述产品放置台上，用以向放置在所述待安装密封圈涂油；
8.密封圈安装单元，固定安装在所述底座上，用以将涂油后的待安装密封圈下压安装在所述待安装产品中；
9.其中，所述涂油单元包括：
10.第一气缸，固定安装在所述底座上；
11.点胶机主机；
12.胶管，固定安装在所述第一气缸的伸缩轴上，且与所述点胶机主机连接；
13.涂油喷头，固定安装在所述胶管底部且置于所述密封圈安装区的正上方。
14.较佳的，所述涂油喷头包括：
15.喷头固定板，与所述胶管底部固定；
16.储油管，内部设置有储油腔，位于所述喷头固定板底部且与所述胶管连通，所述储油管的底部设置有多个纵向导油腔，均与所述储油腔连通；
17.喷油嘴，固定设置在所述储油管底部，所述喷油嘴上均匀分布有多个横向导油腔，与所述纵向导油腔一一对应连通。
18.较佳的，所述喷油嘴的下方呈环形结构，所述横向导油腔贯穿所述喷油嘴环形处的内外两侧。
19.较佳的，所述密封圈安装单元包括：
20.气缸固定座，固定安装在所述底座上；
21.第三气缸，安装在所述气缸固定座的顶部且伸缩轴垂直向下；
22.压头装置，安装在所述第三气缸底部，用以将涂油后的待安装密封圈下压安装在产品上。
23.较佳的，所述压头装置包括：
24.导向块，水平设置且两侧固定安装在所述气缸固定座上，所述导向口上设置有导向孔；
25.直线套衬，沿所述导向口上下移动；
26.密封圈安装压头，置于所述直线套衬内，所述第三气缸的输出轴抵接在所述密封圈安装压头的顶部；
27.磁铁，设置在所述密封圈安装压头的底部。
28.较佳的，所述导向块上还设置有一防带起杆，杆体上设置有螺纹，通过螺母固定安装在所述导向块上。
29.较佳的，所述产品放置台包括：
30.气缸托板，所述气缸托板上开设有行程槽；
31.旋转推头，上端插入所述行程槽；
32.旋转柱，固定安装在所述气缸托板上；
33.产品定位板，可活动的置于所述气缸托板上，且所述旋转柱可活动的插入所述产品定位板中，所述旋转柱的延伸线经过所述密封圈安装区的中心处，所述旋转推头的上端抵接在所述产品定位板的下方；
34.第二气缸，安装在所述底座上，旋转推头的下端固定安装在所述第二气缸的伸缩轴上。
35.本发明还提供了一种唇式密封圈自动安装机的控制方法，所述方法包括：
36.s1、人工依次在产品定位板上放置待安装产品及在密封圈安装区放置待安装密封圈后，启动主机；
37.s2、第一气缸启动，带动胶管向下移动至所述待安装密封圈处，点胶机启动，胶管中的润滑油经涂油喷头后涂覆在所述待安装密封圈内；
38.s3、第二电机启动，推动旋转推头在行程槽中移动，进而带动产品定位板绕旋转柱转动至预设角度后归位；
39.s4、所述第一气缸启动带动所述涂油喷头远离所述待安装密封圈后，第二气缸向着远离所述行程槽的方向拖动所述旋转推头，所述旋转推头抵接在所述行程槽侧边后拖动所述气缸托板一同移动，带动所述产品定位板移动至密封圈安装单元下方；
40.s5、所述密封圈安装单元中的第三气缸启动，带动压头装置下压，密封圈安装压头抵接在所述待安装密封圈上后继续下压直至所述待安装密封圈固定在密封圈安装区中。
41.较佳的，在步骤s5中，于所述密封圈安装压头抵接在所述待安装密封圈时，所述密封圈安装压头底部的磁铁吸附所述安装密封圈。
42.较佳的，在步骤s5之后还包括：
43.步骤s6、所述第三气缸启动，带动所述密封圈安装压头上移，防带起杆抵接在产品上，所述密封圈安装压头与密封圈脱离。
44.上述技术方案具有如下优点或有益效果：在上述唇式密封圈自动安装机及其控制方法中，整个过程不需要额外的人工操作，即可以全自动的实现对密封圈的涂油及安装，大大的加快了密封圈安装效率，减少人工成本。除此之外，涂油到安装的过程，不需要工人手工操作，工人不会触碰到润滑油，因此整个安装过程更加干净。多个横向导油腔的设置，有助于润滑油均匀的涂抹在密封圈的多个方位，配合上转动电机的转动，即可以完成对密封
圈的均匀涂油过程。此外，较小角度的转动可以缩小产品的转动空间，进行缩小整个装置所需的空间，使整个装置结结构更紧凑、小巧。以及，整个安装机按照人体工学(即左右手分别放置产品及密封圈)、机进动作规划，达到人机作业时间合理化分布，减少作业浪费，提升效率。
附图说明
45.参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
46.图1为本发明唇式密封圈自动安装机的整体结构示意图；
47.图2为本发明唇式密封圈自动安装机中产品放置台及涂油单元的结构示意图；
48.图3为为本发明唇式密封圈自动安装机中气缸托板及旋转推头的使用状态示意图；
49.图4为图3沿a-a方向的剖视图；
50.图5为本发明唇式密封圈自动安装机中涂油喷头的结构示意图；
51.图6为本发明唇式密封圈自动安装机中涂油喷头的正视图；
52.图7为图6沿b-b方向的剖视图；
53.图8为本发明唇式密封圈自动安装机中待安装密封圈的结构示意图；
54.图9为本发明唇式密封圈自动安装机中密封圈安装单元的结构示意图一；
55.图10为本发明唇式密封圈自动安装机中压头装置的结构示意图；
56.图11为本发明唇式密封圈自动安装机中压头装置的正视图；
57.图12中图11沿c-c方向的剖视图；
58.图13为本发明唇式密封圈自动安装机中密封圈安装单元的结构示意图二；
59.图14为本发明唇式密封圈自动安装机的控制方法的流程示意图一；
60.图15为本发明唇式密封圈自动安装机的控制方法的流程示意图二；
61.附图中：1、底座；2、产品放置台；21、气缸托板；22、旋转推头；23、旋转柱；24、产品定位板；25、第二气缸；26、行程槽；27、气缸座；3、涂油单元；31、第一气缸；32、点胶机主机；33、胶管；34、涂油喷头；341、喷头固定板；342、储油管；343、喷油嘴；344、储油腔；345、纵向导油腔；346、横向导油腔；35、气缸固定板；36、胶管支板；37、连接板；4、密封圈安装单元； 41、气缸固定座；42、第三气缸；43、压头装置；431、导向块；432、直线衬套； 433、密封圈安装压头；434、磁铁；45、防带起杆；5、待安装密封圈；51、环形跑道。
具体实施方式
62.下面结合附图和具体实施例对本发明一种唇式密封圈自动安装机及其控制方法进行详细说明。
63.在本发明的描述中，需要理解的是，术语中“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须且具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。同时术语“第一”、“第二”等只是为了区分各部件的名称，并没有主次关系，因此不能理解为对本发
明的限制。
64.实施例一
65.如图1所示，一种唇式密封圈自动安装机，包括：
66.底座1，用以承载整个安装机；
67.产品放置台2，可活动的安装在底座1上，用以容置待安装产品；
68.涂油单元3，置于产品放置台2上方，用以向放置在待安装产品上的待安装密封圈5进行自动涂油；
69.密封圈安装单元4，固定安装在底座1上，待安装密封圈5涂油后移动至密封圈安装单元4处，密封圈安装单元4下压密封圈以完成密封圈的安装。
70.具体来说，在上述唇式密封圈自动安装机中，首先将待安装产品放置在产品放置台2后，将待安装密封圈5放置在待安装产品的密封圈安装区，之后，启动涂油单元3，涂油单元3下压以实现对密封圈的涂油。随后，产品放置台2移动至密封圈安装单元4处，密封圈安装单元4下压，密封圈随即卡进待安装产品的密封圈安装区内，以此实现对产品密封圈的全自动安装。整个过程，不需要额外的人工操作，即可以全自动的实现对密封圈的涂油及安装，大大的加快了密封圈安装效率，减少人工成本。除此之外，涂油到安装的过程，不需要工人手工操作，工人不会触碰到润滑油，因此整个安装过程更加干净。
71.进一步来讲，如图2所示，涂油单元3包括：
72.第一气缸31，固定安装在底座1上；
73.点胶机主机32，可安装在底座1上，也可以安装在底座1旁；
74.胶管33，用以容置润滑油，固定安装在第一气缸31伸缩轴上，且与点胶机主机32相连，点胶机主机32启动后带动胶管33内的润滑油下压以挤出；
75.涂油喷头34，固定安装在胶管33底部且置于密封圈安装区的正上方，胶管33中挤出润滑油经涂油喷头34涂覆在密封圈上。
76.具体来说，当需要对密封圈进行涂油时，先将待安装产品放置在产品放置台 2，再将待安装的密封圈放置在待安装产品的密封圈安装区上，之后，第一气缸 31启动，带动胶管33及涂油喷头34一并下移，直至涂油喷头34移动至密封圈处，插入密封圈内，此时点胶机主机32启动，胶管33中的润滑油挤出，进入涂油喷头34后注入密封圈，以此实现对密封圈的涂油过程。值得指出的是，涂油喷头34下移至密封圈处以及点胶机主机32下压挤出润滑油的过程均不需要手工操作，即全自动的实现了润滑油的涂覆过程。整个过程，效率高且节约人工。
77.进一步来讲，如图3和4所示，产品放置台2包括：
78.气缸托板21，设置在底座1上，气缸托板21上开设有行程槽26；
79.旋转推头22，上端插入所述行程槽26内且在所述行程槽26内移动；
80.旋转柱23，固定安装在所述气缸托板21上；；
81.产品定位板24，可活动的置于气缸托板21上，且与选转柱23可活动的插入产品定位板24中，旋转推头22的上端抵接在产品定位板24的下方，其定位形状与待安装产品形状相匹配，旋转柱23的延长线经过密封圈安装区的中心处；
82.第二气缸25，安装在所述底座1上，旋转推头22的下端固定安装在第二气缸25的伸缩轴上。
83.具体来说，在上述产品放置台2中，当对密封圈涂油时，第二气缸25启动，伸缩轴向着远离密封圈安装单元4的方向移动，推动旋转推头在行程槽26内移动，进而推动产品定位板24产品定位板24绕旋转柱23转动，，相应的，位于产品定位板24内的待安装产品及待安装密封圈5，均会绕旋转柱23旋转转动。由于旋转柱23的延伸线经过密封圈安装区的中心处，则说明整个待安装密封圈 5会沿密封圈的中心点转动，以此实现对待安装密封圈5的全方位涂油，保证了涂油的均匀、全面。即让涂油由点状转换成整个内/外圈的面装涂油，使涂油达到点到面的转化效果。此外，当需要将待安装产品移动至密封圈安装单元4下方时，只需要启动第二气缸25，使其伸缩轴收缩，旋转推头22反应运动抵接在行程槽26靠近密封圈安装单元3的一侧侧边时，整个气缸托板21会被旋转推头 22推动，随着第二气缸25沿直线方向向着密封圈安装单元4运动。即通过第二气缸25，向前推动可以实现产品定位板24的旋转，向后收缩可以实现整个气缸托板21的直线运动，即能保证待安装密封圈5的全方位涂油，又能够实现将待安装产品及待安装密封圈移动至密封圈安装单元4下方。该装置利用一个气缸即实现多个功能，简化结构的同时节约了仪器成本。
84.进一步来讲，由于行程槽26的限制，所以第二气缸25的推行距离有限，所以产品定位板24的转动角度有限，旋转角度最高为30度。由于喷油嘴343上均匀分布有多个横向导油腔346，因此不需要产品定位板24旋转一周，只需要较小角度的旋转，即可保证密封圈整个圈内都能够均匀涂油。即在保证均匀涂油的效果下，使得整个转动过程更短，效率更高。此外，较小角度的转动可以缩小产品的转动空间，进行缩小整个装置所需的空间，使整个装置结结构更紧凑、小巧。
85.进一步来讲，气缸托板21的底部还设置有气缸座27，第二气缸25的伸缩轴穿过该气缸座27后固定安装在旋转推头22上。
86.进一步来讲，如图5-7所示，涂油喷头34包括：
87.喷头固定板341，与胶管33底部固定且联通；
88.储油管342，内部设置有储油腔344，位于喷头固定板341底部且与胶管33 联通，储油管342底部设置有多个纵向导油腔345，均与出油腔联通；
89.喷油嘴343，固定设置在储油管342底部，喷油嘴343上均与分布有多个横向导油腔346，与纵向导油腔345一一对应联通。
90.具体来说，当点胶机主机32启动带动胶管33中的润滑油挤出后，润滑油进入储油管342的储油腔344内，之后经纵向导油腔345一一进入对应的横向导油腔346内。值得指出的是，由于喷油嘴343下移后插入待安装的密封圈的内侧，因此，多个横向导油腔346的设置，有助于润滑油均匀的涂抹在密封圈的多个方位，配合上第二气缸25的动作，即可以完成对密封圈的均匀涂油过程。
91.进一步来讲，喷油嘴343的下方呈环形结构，即其内部为一凹槽，而横向导油腔346贯穿环形喷油嘴343的内外两侧。如图8所示，对于内部有环形跑道的密封圈来说，上述喷嘴的下方正好可以卡在密封圈的环形跑道上，而贯穿设置的横向导油腔346可以向密封圈环形跑道的两侧均进行涂油，保证了涂油的全面性。
92.进一步来讲，上述涂油单元3还包括气缸固定板35以及胶管支板36，气缸固定板35固定安装在底座1上，第一气缸31固定安装在该气缸固定板35上，胶管支板36与胶管33固定连接，第一气缸31的输出轴抵接在该胶管支板36上，进而带动胶管支板36以及胶管33向上
或向下移动。
93.进一步来讲，上述涂油单元3还包括固定安装在胶管支板36上的连接板37，该连接板37设置在胶管33和涂油喷头34之间，用以将涂油喷头34进行固定，放置涂油喷头34产生松动。
94.进一步来讲，如图9所示，涂油喷头34的喷头固定板341与连接板37通过螺栓固定连接。
95.进一步来讲，密封圈安装单元4包括：
96.气缸固定座41，固定安装在底座1上；
97.第三气缸42，安装在气缸固定座41顶部，且伸缩轴垂直向下；
98.压头装置43，安装在第三气缸42底部，用以将涂油后的密封圈安装在产品上。
99.具体来说，当密封圈涂油完成后，第二气缸25带动产品定位板24及位于密封圈安装区上的待安装密封圈5移动至压头装置43上，第三电机启动，带动压头装置43向密封圈下压，以此将密封圈固定在密封圈安装区，完成了对密封圈的自动化安装。
100.进一步来讲，如图10-12所示，压头装置43包括：
101.导向块431，水平设置且两侧固定安装在气缸固定座41上，且导向块431 上设置有导向孔；
102.直线套衬，沿导向孔上下移动；
103.密封圈安装压头433，置于直线套衬内，第三气缸42的输出轴抵接在密封圈安装压头433的顶部；
104.磁铁434，位于密封圈安装压头433的底部。
105.具体来说，当需要安装密封圈时，第三气缸42启动，带动密封圈安装压头 433下压，此时，导向衬套也会随之下移。由于导向衬套需沿导向孔垂直上下移动，因此会对密封圈安装压头433进行限位，不易出现角度偏转等情况，进而保证了密封圈安装压头433可以准确的下压至待安装密封圈5的相应区域。此外，由于密封圈内有金属骨架，磁铁434的设置保证了在密封圈下压过程中不会造成脱落，保证了整个下压过程的准确性。
106.进一步来讲，密封圈安装压头433的底部呈环形结构，与密封圈的环形跑道尺寸相配合，可以正好的抵接在环形跑道上，保证了在不破坏密封圈的同时也完成了对密封圈的安装。由于密封圈形状的特殊设计，可以有效防止密封圈装反现象的发生。
107.进一步来讲，如图13所示，上述导向块431上还设置有一防带起杆45，杆体上设置有螺纹，通过螺母固定安装在导向块431上，可以根据实际需求调整高度，使其底部可正好抵接在待安装产品上。由于密封圈与压头装置43之间有吸力存在，因此安装后复位的过程中会将产品带起，而抵接在产品上的放带起杆可以很好的解决这个问题。
108.进一步来讲，上述安装机还包括一主机，上述第一气缸31、第二气缸25、第三气缸42均与主机电连接，利用各个气缸及电机上的感应器，配合主机控制程序控制其在动作过程中进行防错。未达到指定位置时，主机会控制设备强制停止，不会进行下一步动作，彻底杜绝不良产品的发生及流出，减少人为因素的变化带来的品质不良。
109.在上述唇式密封圈自动安装机中，首先将待安装产品放置在产品放置台2 后，将待安装密封圈5放置在待安装产品的密封圈安装区，之后，启动涂油单元 3，涂油单元3下压以实现对密封圈的涂油。随后，产品放置台2移动至密封圈安装单元4处，密封圈安装单元4
下压，密封圈随即卡进待安装产品的密封圈安装区内，以此实现对产品密封圈的全自动安装。整个过程，不需要额外的人工操多个横向导油腔346的设置减少人工成本。除此之外，涂油到安装的过程，不需要工人手工操作，工人不会触碰到润滑油，因此整个安装过程更加干净。多个横向导油腔346的设置，有助于润滑油均匀的涂抹在密封圈的多个方位，配合上第二气缸25的向前推动，即可以完成对密封圈的均匀涂油过程。此外，较小角度的转动可以缩小产品的转动空间，进行缩小整个装置所需的空间，使整个装置结结构更紧凑、小巧。以及，整个安装机按照人体工学(即左右手分别放置产品及密封圈)、机进动作规划，达到人机作业时间合理化分布，减少作业浪费，提升效率。
110.实施例二
111.根据上述实施例提出的一种唇式密封圈自动安装机，本实施提出了一种唇式密封圈自动安装机的控制方法。
112.如图14所示，一种唇式密封圈自动安装机的控制方法，包括步骤：
113.s1、人工依次在产品定位板24上放置待安装产品及在密封圈安装区放置待安装密封圈5后，启动主机；
114.s2、第一气缸31启动，带动胶管33向下移动至待安装密封圈5处，点胶机启动，胶管33中的润滑油经涂油喷头34涂覆在待安装密封圈5内；
115.s3、第二电机25启动，推动旋转推头22在行程槽26中移动，进而带动产品定位板24绕旋转柱23转动预设角度后归位；
116.s4、第一气缸31启动带动涂油喷头34远离待安装密封圈5后，第二气缸 25向着远离行程槽26的方向拖动旋转推头22，旋转推头22抵接在行程槽26侧边后拖动气缸托板21一同移动，带动产品定位板24移动至密封圈安装单元4下方；
117.s5、密封圈安装单元4中的第三气缸42启动，带动压头装置43下压，密封圈安装压头433抵接在待安装密封圈5上后继续下压直至待安装密封圈5固定在密封圈安装区中。
118.具体来说，在上述一种唇式密封圈自动安装机的控制方法中，人工在产品定位板24上放置上待安装产品后，再在待安装产品的密封圈放置区放置待安装密封圈5，之后，涂油单元3开始工作。第一气缸31带动涂油喷头34下移至待安装密封区处，点胶机启动将胶管33中的润滑油经涂油碰头挤出后涂覆在待安装密封区内。之后，产品放置台2中的第二气缸25启动，带动旋转推头22在行程槽26中移动，进而带动产品定位板24绕旋转柱23转动，进而带动待安装密封圈5转动，以此实现对密封圈的全方位涂油。涂油完成后，第一气缸31带动涂油喷头34远离待安装密封圈5，第二气缸25向着远离行程槽26的方向拖动旋转推头22，旋转推头22抵接在行程槽26侧边后拖动气缸托板21一同移动，进而待安装产品及待安装密封圈5一并移动至密封圈安装单元4处。启动第三气缸 42，带动压头装置43下压后密封圈安装压头433抵接在待安装密封圈5上，持续下压直至密封圈完全安装在密封圈安装区内，以此实现了密封圈的涂油、安装过程。整个过程，除了放置产品及密封圈后不需要额外的人工操作，即可以全自动的实现对密封圈的涂油及安装，大大的加快了密封圈安装效率，减少人工成本。除此之外，涂油到安装的过程，不需要工人手工操作，工人不会触碰到润滑油，因此整个安装过程更加干净。
119.进一步来讲，上述步骤s3中，预设角度为30度。
120.进一步来讲，在上述步骤s5中，于密封圈安装压头433抵接在待安装密封圈5时，密
封圈安装压头433底部的磁铁434与待安装密封圈5中的金属丝产生吸力，保证了密封圈下压安装过程中不会与密封圈安装压头433产生脱落，保证了整个安装的精确性。
121.进一步来讲，如图15所示，在上述步骤s5之后还包括步骤：
122.s6、第三气缸42启动，带动密封圈安装压头433上移，防带起杆45抵接在产品，密封圈安装压头433与密封圈脱离，安装过程结束。
123.在该过程中，由于密封圈与压头装置43之间有吸力存在，因此安装后复位的过程中会将产品带起，而抵接在产品上的放带起杆可以很好的解决这个问题。
124.进一步来讲，利用各个气缸及电机上的感应器，配合主机控制程序控制其在动作过程中进行防错。未达到指定位置时，主机会控制设备强制停止，不会进行下一步动作，彻底杜绝不良产品的发生及流出，减少人为因素的变化带来的品质不良。
125.在上述一种唇式密封圈自动安装机的控制方法中，整个过程，不需要额外的人工操作，即可以全自动的实现对密封圈的涂油及安装，大大的加快了密封圈安装效率，减少人工成本。除此之外，涂油到安装的过程，不需要工人手工操作，工人不会触碰到润滑油，因此整个安装过程更加干净。此外，各个动作装置均通过主机精准控制，彻底杜绝不良产品的发生及流出，减少人为因素的变化带来的品质不良。
126.对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。