一种O型圈组装爪及O型圈组装设备

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种O型圈组装爪及O型圈组装设备。

背景技术

O型密封圈是一种截面为圆形的橡胶密封圈，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。在机床、船舶、汽车、航空航天设备、冶金机械、化工机械、工程机械、建筑机械、矿山机械、石油机械、塑料机械、农业机械、以及各类仪器仪表上，大量应用着各种类型的密封元件。O型圈因为其密封性能好、结构紧凑、使用寿命长、摩擦阻力小以及制造简单、拆装方便、成本低等优点，作为密封件广泛地应用于工业生产中。

在产品的加工生产过程中需要将在产品上组装O型圈，O型圈需要塞在产品上开设的环形凹槽内，实现O型圈的固定定位，由于O型圈体积小且光滑易掉落，需操作人员手工操作完成。人工操作需要人手将O型圈从O型圈垛拉上取下，然后将其撑开套在按钮产品上，由于O型圈自身具有弹性且表面光滑，揭取时很不方便，O型圈塞入过程中还容易将O型圈撑破或撑变形，组装时更容易漏组装、组装不到位等问题，使得成品良率低，成品后续使用状态不够稳定，这导致组装效率低，且生产成本高。由于工人操作熟练度不同，在装配时可能会导致安装不到位等情况，需要拆下再次装配，费时费力，而且O型圈装配的工作量大，操作人员易疲劳，影响生产效率。

目前，市场上虽然出现了一些半自动或全自动的O型圈装配机械，但普遍工作效率较低，且适用面较窄，另外，现今机械的自动化程度不够，难以满足竞争越来越激烈的市场需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种O型圈组装爪及O型圈组装设备，以提高O型圈组装效率及组装精度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种O型圈组装爪，包括组装爪柱、夹持爪片、挤压驱动单元和位移驱动单元；所述组装爪柱沿所述组装爪柱周向均布有多个与所述组装爪柱延伸方向相同的爪片槽，所述组装爪柱上还开设有与所述组装爪柱同轴的环型槽，所述环型槽与所述爪片槽连通，所述环型槽用于容纳O型圈；所述夹持爪片活动安装于所述爪片槽内；所述挤压驱动单元能带动所述夹持爪片沿所述组装爪柱的径向移动，当所述挤压驱动单元带动所述夹持爪片移动至第一位置时，所述夹持爪片挤压位于所述环型槽内的所述O型圈；所述位移驱动单元能带动所述夹持爪片沿所述组装爪柱的延伸方向移动，当所述位移驱动单元带动所述夹持爪片移动至第二位置时，所述夹持爪片不再挤压位于所述环型槽内的所述O型圈。

其中，所述挤压驱动单元包括组装爪定位销、组装爪限位块、组装爪连接块和组装爪挤压气缸，所述组装爪连接块固连于所述组装爪挤压气缸上，且所述组装爪连接块与所述组装爪限位块转动连接，所述组装爪限位块能沿所述组装爪柱延伸方向移动，且所述组装爪限位块上开设有组装爪限位槽，所述组装爪定位销一端插接于所述夹持爪片的一侧，另一端滑设于所述组装爪限位槽内，当所述组装爪挤压气缸驱动所述组装爪连接块上升/下降时，能带动所述夹持爪片收缩/扩张。

优选地，所述位移驱动单元包括组装爪承载座和组装爪位移气缸，所述组装爪承载座固连于所述组装爪位移气缸上，所述组装爪承载座被配置为承载所述夹持爪片，所述组装爪位移气缸驱动所述组装爪承载座移动时，能带动所述夹持爪片沿所述组装爪柱的延伸方向移动。

一种O型圈组装设备，用于将O型圈组装于产品上，包括用于组装所述O型圈的组装模块和用于上料所述O型圈的上料模块，所述组装模块包括上述的O型圈组装爪。

进一步地，所述上料模块包括用于输送O型圈垛的转盘组件和用于拆分O型圈垛并输送所述O型圈的滑台组件。

再进一步地，所述转盘组件包括上料旋转盘、与所述上料旋转盘同轴固连的上料转台、上拨叉、下拨叉和拨叉驱动单元，所述上料旋转盘顶面设有多个沿周向均布的上旋转凸块，所述上料旋转盘底面设有多个沿周向均布的下旋转凸块，所述上拨叉用于推动所述上旋转凸块，使所述上料旋转盘沿一个方向旋转；所述下拨叉用于推动所述下旋转凸块，使所述上料旋转盘沿相反的方向旋转，所述拨叉驱动单元用于驱动所述上拨叉和所述下拨叉，所述上料转台上开设有多个沿周向均布的上料孔，所述上料孔内安装有用于收纳所述O型圈垛的上料架。

更进一步地，所述滑台组件包括滑台板和滑台气缸，所述滑台板上开设有滑台槽，所述滑台板设于所述上料转台下方，且所述滑台板能在所述滑台气缸的带动下沿水平方向运动，当所述滑台槽移动至所述上料孔正下方时，位于所述O型圈垛最下方的所述O型圈输送至所述滑台槽内。

优选地，所述上料模块还包括用于下压所述O型圈垛的下压组件，所述下压组件包括用于下压位于所述上料架上所述O型圈垛的下压件及用于驱动所述下压件的下压气缸。

优选地，所述组装模块还包括用于升降所述O型圈组装爪的组装升降组件和用于平移所述O型圈组装爪的组装平移组件。

优选地，还包括用于将所述O型圈从所述上料模块移动至所述组装模块的移栽模块及用于收纳所述产品的产品收纳座。

本发明的有益效果：

O型圈组装爪利用组装爪柱、夹持爪片、挤压驱动单元和位移驱动单元的设置，通过将夹持爪片移动至第一位置的方式挤压O型圈，从而减少O型圈占用的空间，便于将O型圈移动至预定位置上，再通过将夹持爪片移动至第二位置的方式使夹持爪片不再遭受挤压，令O型圈因自身弹性而扩张，从而能够卡接至产品的组装位置上。上述设置结构简单可靠，不仅能够保证O型圈组装的准确性，还能提高O型圈的组装效率。

O型圈组装设备利用组装模块和上料模块能够精确且高效地完成O型圈的上料及组装操作，并能够通过借助控制系统自动完成，极大地提高了加工效率的同时，还保证了产品的加工良品率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的O型圈组装爪的结构示意图；

图2是图1中A-A平面的横截面图；

图3是本发明实施例提供的O型圈组装设备的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的上料模块的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的移栽模块的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的组装模块的结构示意图。

图中：

100、组装模块；110、O型圈组装爪；111、组装爪柱；112、夹持爪片；113、组装爪定位销；114、组装爪限位块；115、组装爪挤压气缸；116、组装爪位移气缸；117、环型槽；118、组装爪承载座；119、组装爪连接块；121、组装升降架；122、组装升降导杆；123、组装升降气缸；124、组装升降拖链；131、组装平移滑轨；132、组装平移滑块；133、组装平移限位块；134、组装平移气缸；135、组装平移拖链；

200、上料模块；211、上料旋转盘；212、上旋转凸块；213、下旋转凸块；214、上拨叉；215、拨叉驱动单元；216、上料转台；217、上料架；221、下压件；222、下压气缸；231、滑台板；232、滑台槽；233、滑台气缸；240、到位检测发送件；

300、移栽模块；310、移栽爪组件；321、移栽升降气缸；322、移栽升降架；331、移栽平移导杆；332、移栽平移气缸；340、到位检测接收件；

400、产品收纳座。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种O型圈组装爪110，包括组装爪柱111、夹持爪片112、挤压驱动单元和位移驱动单元；组装爪柱111沿组装爪柱111周向均布有多个与组装爪柱111延伸方向相同的爪片槽，组装爪柱111上还开设有与组装爪柱111同轴的环型槽117，环型槽117与爪片槽连通，环型槽117用于容纳O型圈；夹持爪片112活动安装于爪片槽内；挤压驱动单元能带动夹持爪片112沿组装爪柱111的径向移动，当挤压驱动单元带动夹持爪片112移动至第一位置时，夹持爪片112挤压位于环型槽117内的O型圈；位移驱动单元能带动夹持爪片112沿组装爪柱111的延伸方向移动，当位移驱动单元带动夹持爪片112移动至第二位置时，夹持爪片112不再挤压位于环型槽117内的O型圈。利用上述设置，通过将夹持爪片112移动至第一位置的方式挤压O型圈，从而减少O型圈占用的空间，便于将O型圈移动至预定位置上，再通过将夹持爪片112移动至第二位置的方式使O型圈不再遭受挤压，令O型圈因自身弹性而扩张，从而能够卡接至产品的组装位置上。上述设置结构简单可靠，不仅能够保证O型圈组装的准确性，还能提高O型圈的组装效率。具体地，当O型圈组装爪110完成O型圈的组装操作后，挤压驱动单元与位移驱动单元带动夹持爪片112复位，便于之后再次进行O型圈的组装操作。

作为优选，爪片槽设有四个，且四个彼此连通，组装爪柱111上开设环型槽117的位置设有定位柱；定位柱的设置优化了O型圈被夹持爪片112挤压时的受力情况，降低了O型圈损伤与断裂的风险，提高了成品的良品率。具体地，组装爪柱111上还设有限位件，用于限定夹持爪片112在组装爪柱111的径向与组装爪柱111的延伸方向上的移动范围，降低了因O型圈组装爪110动作设置错误而导致故障的风险，延长了O型圈组装爪110的使用寿命。

在本实施例中，挤压驱动单元包括组装爪定位销113、组装爪限位块114、组装爪连接块119和组装爪挤压气缸115，组装爪连接块119固连于组装爪挤压气缸115上，且组装爪连接块119与组装爪限位块114转动连接，组装爪限位块114能沿组装爪柱111延伸方向移动，且组装爪限位块114上开设有组装爪限位槽，组装爪定位销113一端插接于夹持爪片112的一侧，另一端滑设于组装爪限位槽内，当组装爪挤压气缸115驱动组装爪连接块119上升/下降时，能带动夹持爪片112收缩/扩张。利用组装爪限位块114的设置能够改变组装爪挤压气缸115的设置方式，不仅减少了O型圈组装爪110占用的空间，还使得通过一个组装爪挤压气缸115即可带动所有夹持爪片112进行动作，不仅降低了生产的成本，还能够保证所有夹持爪片112的动作整齐一致，规避了因夹持爪片112之间动作不一致而导致O型圈损伤的风险。具体地，组装爪限位槽的延伸方向与组装爪限位块114的延伸方向相倾斜，组装爪柱111上还固连有用于限定组装爪限位块114移动方向的限位块限位槽，组装爪限位块114滑设于限位块限位槽内。借助上述设置使得组装爪挤压气缸115工作时夹持爪片112仅能沿组装爪柱111的径向移动，保证了组装爪挤压气缸115驱动的准确性。

在本发明的其他实施方式中，夹持爪片112的一侧凸设有爪片定位凸起，爪片定位凸起滑设于组装爪限位槽内，上述设置使得夹持爪片112的结构更为紧密，降低了因构件意外而造成O型圈组装爪110故障的情况发生。

在本实施例中，位移驱动单元包括组装爪承载座118和组装爪位移气缸116，组装爪承载座118固连于组装爪位移气缸116上，组装爪承载座118被配置为承载夹持爪片112，组装爪位移气缸116驱动组装爪承载座118移动时，能带动夹持爪片112沿组装爪柱111的延伸方向移动。组装爪位移气缸116的设置能使连接于组装爪承载座118上的所有夹持爪片112同时完成沿组装爪柱111的延伸方向的移动，保证了所有夹持爪片112的松开动作整齐一致，避免了因夹持爪片112松开时间不同而导致O型圈弹性扩张的动作发生偏差的情况，从而保证了O型圈组装操作的准确性。具体地，组装爪位移气缸116设有两个。

作为优选，组装爪承载座118包括用于承载夹持爪片112的承载部和组装爪位移气缸116相固连的连接部，承载部与连接部通过连接柱相连接。上述设置使得组装爪承载座118为组装爪限位块114与组装爪连接块119避让了空间，从而优化了O型圈组装爪110的结构，减少了O型圈组装爪110占用的空间。

如图3所示，本实施例还提供了一种O型圈组装设备，用于将O型圈组装于产品上，包括用于组装O型圈的组装模块100和用于上料O型圈的上料模块200，组装模块100包括上述的O型圈组装爪110。利用上述模块能够精确且高效地完成O型圈的上料及组装操作，并能够通过借助控制系统自动完成，极大地提高了加工效率的同时，还保证了产品的加工良品率。

作为优选，O型圈组装设备还包括用于将O型圈从上料模块200移动至组装模块100的移栽模块300及用于收纳产品的产品收纳座400。移栽模块300的设置能够精确且高效地完成O型圈的输送操作，并能够通过借助控制系统自动完成，提高了设备布设的灵活性，方便了后续结构的补充，从而进一步地提高了加工效率；产品收纳座400的设置方便了对产品的定位，且据此能够确定产品的组装位置，能够进一步地提高设备布设的灵活性。

如图4所示，上料模块200包括用于输送O型圈垛的转盘组件和用于拆分O型圈垛并输送O型圈的滑台组件。利用转盘组件和滑台组件的设置，能使O型圈垛的拆垛与O型圈的输送操作准确且高效地完成。

在本实施例中，转盘组件包括上料旋转盘211、与上料旋转盘211同轴固连的上料转台216、上拨叉214、下拨叉和拨叉驱动单元215，上料旋转盘211顶面设有多个沿周向均布的上旋转凸块212，上料旋转盘211底面设有多个沿周向均布的下旋转凸块213，上拨叉214用于推动上旋转凸块212，使上料旋转盘211沿一个方向旋转；下拨叉用于推动下旋转凸块213，使上料旋转盘211沿相反的方向旋转，拨叉驱动单元215用于驱动上拨叉214和下拨叉，上料转台216上开设有多个沿周向均布的上料孔，上料孔内安装有用于收纳O型圈垛的上料架217。借助上料旋转盘211与上拨叉214和下拨叉的设置，使得上料转台216每次转动都能够停止于预定位置上，从而方便了下压件221与滑台槽232设置位置的选取。

作为优选，滑台组件包括滑台板231和滑台气缸233，滑台板231上开设有滑台槽232，滑台板231设于上料转台216下方，且滑台板231能在滑台气缸233的带动下沿水平方向运动，当滑台槽232移动至上料孔正下方时，位于O型圈垛最下方的O型圈输送至滑台槽232内。滑台气缸233驱动滑台板231，能将位于滑台槽232内的O型圈输送至移栽模块300进行后续操作的预定位置上。

作为优选，上料模块200还包括用于下压O型圈垛的下压组件，下压组件包括用于下压位于上料架217上O型圈垛的下压件221及用于驱动下压件221的下压气缸222。利用O型圈垛的自重与下压件221的压力对待拆分的O型圈垛进行下压操作，能够使位于O型圈垛最下方的一个O型圈进入滑台槽232内，从而使得O型圈垛能够正确地与滑台组件相接触，从而保证滑台组件的拆垛操作能够准确地完成。

作为优选，上料架217包括顶端压头与限位柱，O型圈垛套设于限位柱上，当上料架217安装于上料孔内时，顶端压头与上料转台216上凸设的转台搭接架相搭接；顶端压头上开设有避让通孔，下压件221上设有与避让通孔正对设置的下压杆，下压杆能穿过避让通孔并压接于O型圈垛最上方的O型圈上。借助上述设置，保证了上料架217对O型圈垛限位效果同时，还能通过下压杆的下压确保O型圈垛在进行拆垛操作使能位于正确的位置上，方便了后续滑台组件对位于O型圈垛最下方的一个O型圈进行拆垛操作。

具体地，下压件221与滑台槽232均开设有一个，且当滑台槽232移动至上料孔正下方时，下压件221与滑台槽232彼此正对设置；上料转台216的下方还设有固定板，未与下压件221正对的上料孔均位于固定板的上方。

如图5所示，移栽模块300包括用于输送O型圈的移栽爪组件310、移栽升降气缸321、移栽升降架322、移栽平移导杆331和移栽平移气缸332，移栽爪组件310活动安装于移栽升降架322上，移栽升降气缸321用于驱动移栽爪组件310升降，移栽升降架322连接于水平设置的移栽平移导杆331上，移栽平移气缸332用于驱动移栽爪组件310平移。借助上述设置，能够准确且高效地完成对O型圈的拿取、移动和释放操作，从而能够快速且高效地完成O型圈的输送流程。

作为优选，移栽平移导杆331上同时安装有多组移栽升降架322和移栽爪组件310；多组移栽升降架322和移栽爪组件310的设置可以同时完成多个O型圈的输送操作，从而进一步地提高设备的工作效率。

进一步地，上料模块200还包括到位检测发送件240，移栽模块300还包括到位检测接收件340，到位检测发送件240与到位检测接收件340彼此正对设置，用于检测滑台板231的位置。到位检测发送件240与到位检测接收件340的设置能够向设备的控制模块发送信号，进而提醒移栽模块300开始动作，且上述设置还能检测滑台组件是否在正常且准确地运行，能够及时地发现设备中潜在的风险，并尽早提醒操作人员检修并维护，从而避免设备发生重大故障与损失。

在本实施例中，组装模块100还包括用于升降O型圈组装爪110的组装升降组件和用于平移O型圈组装爪110的组装平移组件。组装升降组件与组装平移组件的设置能够使O型圈组装爪110能够快速抵达不同的组装位置，进而保证了设备组装操作的灵活性。

如图6所示，组装升降组件包括组装升降架121、组装升降导杆122、组装升降气缸123和组装升降拖链124，组装升降架121上固连有组装升降气缸123，组装升降气缸123、组装升降导杆122和O型圈组装爪110依次连接，组装升降气缸123能带动O型圈组装爪110在竖直方向上升降，组装升降拖链124用于收纳连接到组装升降气缸123上的线缆。借助上述设置能使O型圈组装爪110在竖直方向上准确升降，保证O型圈组装爪110能够精确地抵达预定的组装位置上，组装升降拖链124的设置方便了对组装升降组件线缆的收纳，规避了线缆卷绕于组装升降组件上的情况，不仅保护了线缆，还降低了设备的安全隐患。具体地，组装升降导杆122沿竖直方向延伸。

进一步地，组装平移组件包括组装平移滑轨131、组装平移滑块132、组装平移限位块133、组装平移气缸134和组装平移拖链135，组装平移滑轨131在水平方向上延伸，组装平移滑轨131的两端固连有组装平移限位块133，组装平移滑块132滑设于组装平移滑轨131上，且组装平移滑块132与组装升降架121相固连，组装平移气缸134用于驱动组装平移滑块132在组装平移滑轨131上移动，组装平移拖链135用于收纳连接到组装平移气缸134上的线缆。借助上述设置能使组装升降架121在水平方向上准确平移，保证组装升降架121能够精确地抵达预定的组装位置上，组装平移限位块133的设置限定了组装平移滑块132在组装平移滑轨131上活动的范围，规避了组装平移滑块132因意外而从组装平移滑轨131上掉落的风险；组装平移拖链135的设置方便了对组装平移组件线缆的收纳，规避了线缆卷绕于组装升降组件上的情况，在保护了组装平移组件线缆的同时，还进一步地降低了设备的安全隐患。

作为优选，组装平移滑轨131上同时安装有多组组装平移滑块132及安装于其上的组装升降组件和O型圈组装爪110；多组组装平移滑块132、组装升降组件和O型圈组装爪110的设置可以同时完成多个O型圈的组装操作，从而进一步地提高设备的工作效率。

在本实施例中，移栽爪组件310为本领域中常规的设备，其具体结构和工作原理在此不再赘述，控制模块包括控制设备，控制设备同样为本领域中的常规设备，能够将操作人员输入的指令转化为设定的动作，使组装模块100、上料模块200及移栽模块300按照预定流程实现，其具体结构和工作原理在此不再赘述。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。