在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置

摘要

本发明涉及一种在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置，包括：储存O型圈的储料机构；料仓，料仓上设有收容储料机构上输出O型圈的收容槽，料仓还设有穿过收容槽的通道；将位于所述收容槽中的O型圈推送到所述通道中的推料机构；支撑工件的支座；锥套，锥套的一端与料仓上的通道的一端相对应；导向机构，导向机构滑动配合在支座上，锥套与导向机构的另一端连接；胀缩机构，胀缩机构包括胀缩部件以及驱动胀缩部件和导向机构直线运动的直线驱动机构，胀缩部件一端与料仓上的通道的另一端相对应，胀缩部件的另一端与直线驱动机构连接。本发明具有在工件孔内环形槽自动装配“O”型圈的优点。

权利要求

1.在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置，其特征在于，包括：储存O型圈的储料机构；

料仓，料仓上设有收容储料机构上输出O型圈的收容槽，料仓还设有穿过收容槽的通道；

将位于所述收容槽中的O型圈推送到所述通道中的推料机构；

支撑工件的支座；

锥套，锥套的一端与料仓上的通道的一端相对应；

导向机构，导向机构滑动配合在支座上，锥套与导向机构的一端连接；

胀缩机构，胀缩机构包括胀缩部件以及驱动胀缩部件和导向机构直线运动的直线驱动机构，胀缩部件一端与料仓上的通道的另一端相对应，胀缩部件的另一端与直线驱动机构连接。

2.根据权利要求1所述的在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置，其特征在于，还包括将储料机构上的O型圈送入到料仓收容槽中的送料机构，该送料机构包括：推料滑套，该推料滑套套在储料机构上；

产生弹性作用力的伸缩器；

张紧机构；

拉绳，拉绳的一端与推料滑套连接，拉绳的另一端绕过张紧机构后与伸缩器连接。

3.根据权利要求2所述的在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置，其特征在于，张紧机构包括滚轮；

滚轮架，滚轮通过轴设置在滚轮架上。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置，其特征在于：所述料仓上设有位于所述收容槽一侧且贯通到收容槽的缺槽，所述储料机构的输出端位于该缺槽中。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置，其特征在于，推料机构包括：第一直线驱动器；

推料板，推料板的一端与第一直线驱动器的动力输出端固定连接，推料板的另一端间隙配合在料仓中的收容槽中。

6.根据权利要求5所述的在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置，其特征在于：所述推料板位于收容槽中的一端设有用于与O型圈外圆周面的一部分匹配的弧形缺口。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置，其特征在于：所述导向机构包括导向杆，该导向杆滑动配合在支座上；

导向座，导向座与导向杆的另一端连接；

第一弹簧，第一弹簧套在导向杆上，第一弹簧的一端与支座抵顶，第一弹簧的另一端与导向座抵顶。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置，其特征在于：所述胀缩部件包括：杆部；

至少两个胀缩块，这些胀缩块的一端设置在杆部一端的同一圆周上，胀缩块的另一端为自由端，胀缩块自由端的圆周面上设有凹槽。

9.根据权利要求8所述的在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置，其特征在于：胀缩块包括依次连成一体的第一平直段、第一锥体段、第二平直段、第二锥体段。

10.根据权利要求1至3任意一项所述的在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置，其特征在于：直线驱动机构包括第二直线驱动器；

安装座，安装座与第二直线驱动器的动力输出端固定连接；

推杆，推杆的一端与安装座固定连接；

滑套，滑套间隙配合在推杆上；

第二弹簧，第二弹簧套在推杆上，第二弹簧的一端与安装座抵顶，第二弹簧的另一端与滑套抵顶。

说明书

在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种装配工装，具体涉及一种在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置。

背景技术

[0002] 目前，公用的汽车管道接头装配“O”型圈技术，其方法为：手持管道类工件，将简单的锥形套筒(呈漏斗状)，插入工件内孔，另一只手抓住带有台阶且预先套有O型圈的弹性芯棒，插入锥形套筒，推动芯棒，O型圈径向收缩，穿过锥形套筒出口装配于工件内孔待装配位置。装配方式双手并用，劳动强度高，且压缩状态下O型圈存在应力，易起拱，反复装配，工作效率低。

[0003] 公告号为“CN103934658B”的发明专利公开了一种汽车管道接头自动装配“O”型圈装置，其包括底板，设置于底板上用于对管道接头进行限位的定位块，以及设置于底板上的供料机构、取料推料机构，所述供料机构包括设置于底板上的夹紧块，一端由夹紧块夹持的芯轴，芯轴的另一端处于上述定位块的一侧，在芯轴上套设有滑套，以及带动滑套在芯轴上往复运动的可伸缩器；所述取料推料机构包括设置于底板上可在芯轴轴线方向往复运动的溜板，活动设置在溜板上跟随溜板一并运动、可相对转动且具有卡齿的卡爪，以及推动溜板、卡爪往复运动的驱动机构，在卡爪下方的底板上固定设置有载板，所述载板上设置有与芯轴轴线方向成夹角设置的回字型导向槽，所述卡爪下端设置有处于导向槽中运动的导向销。

[0004] 然而，上述的装置只能将O型圈装配在工件外圆周面上的环形槽中，对于工件内孔中的O型圈的装配却无法实现。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种能够在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置。

[0006] 在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置，包括：

[0007] 储存O型圈的储料机构；

[0008] 料仓，料仓上设有收容储料机构上输出O型圈的收容槽，料仓还设有穿过收容槽的通道；

[0009] 将位于所述收容槽中的O型圈推送到所述通道中的推料机构；

[0010] 支撑工件的支座；

[0011] 锥套，锥套的一端与料仓上的通道的一端相对应；

[0012] 导向机构，导向机构滑动配合在支座上，锥套与导向机构的另一端连接；

[0013] 胀缩机构，胀缩机构包括胀缩部件以及驱动胀缩部件和导向机构直线运动的直线驱动机构，胀缩部件一端与料仓上的通道的另一端相对应，胀缩部件的另一端与直线驱动机构连接。

[0014] 进一步地，还包括将储料机构上的O型圈送入到料仓收容槽中的送料机构，该送料机构包括

[0015] 推料滑套，该推料滑套套在储料机构上；

[0016] 产生弹性作用力的伸缩器；

[0017] 张紧机构；

[0018] 拉绳，拉绳的一端与推料滑套连接，拉绳的另一端绕过张紧机构后与伸缩器连接。

[0019] 进一步地，张紧机构包括滚轮；

[0020] 滚轮架，滚轮通过轴设置在滚轮架上。

[0021] 进一步地，所述料仓上设有位于所述收容槽一侧且贯通到收容槽的缺槽，所述储料机构的输出端位于该缺槽中。

[0022] 进一步地，储料机构包括支架；

[0023] 供O型圈套装的芯棒，芯棒的一端与支架连接。

[0024] 进一步地，推料机构包括第一直线驱动器；

[0025] 推料板，推料板的一端与第一直线驱动器的动力输出端固定连接，推料板的另一端间隙配合在料仓中的收容槽中。

[0026] 进一步地，所述推料板位于收容槽中的一端设有用于与O型圈外圆周面的一部分匹配的弧形缺口。

[0027] 进一步地，所述导向机构包括导向杆，该导向杆滑动配合在支座上；

[0028] 导向座，导向座与导向杆的另一端连接；

[0029] 第一弹簧，第一弹簧套在导向杆上，第一弹簧的一端与支座抵顶，第一弹簧的另一端与导向座抵顶。

[0030] 进一步地，所述胀缩部件包括杆部；

[0031] 至少两个胀缩块，这些胀缩块的一端设置在杆部另一端的同一圆周上，胀缩块的另一端为自由端，胀缩块自由端的圆周面上设有凹槽。

[0032] 进一步地，胀缩块包括依次连成一体的第一平直段、第一锥体段、第二平直段、第二锥体段。

[0033] 进一步地，直线驱动机构包括第二直线驱动器；

[0034] 安装座，安装座与第二直线驱动器的动力输出端固定连接；

[0035] 推杆，推杆的一端与安装座固定连接；

[0036] 滑套，滑套间隙配合在推杆上；

[0037] 第二弹簧，第二弹簧套在推杆上，第二弹簧的一端与安装座抵顶，第二弹簧的另一端与滑套抵顶。

[0038] 本发明的有益效果：实现了工件孔内环形槽”O”型圈的自动装配，克服了手动装配困难，易伤”O”型圈的弊端。该发明动作迅速、性能可靠且结构简单、操作方便，劳动强度小，工作效率高。

附图说明

[0039] 图1为本发明在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置的结构示意图；

[0040] 图2为本发明中的推料板的示意图；

[0041] 图3为本发明中的胀缩块的示意图；

[0042] 图4为本发明中的料仓的示意图；

[0043] 图5为本发明中的工件的示意图；

[0044] 图6为本发明中的锥套在位移后插入到工件内孔中的示意图；

[0045] 图中的附图标记表示：1为底板，2为支架，3为芯棒，4为料仓，4a为收容槽，4b为通道，4c为缺槽，4d为锥面，5为料仓支座，6为推料滑套，7为伸缩器，8为滚轮，9为滚轮架，10为拉绳，11为第一直线驱动器，12为推料板，12a为弧形缺口，13为支座，14为锥套，15为导向杆，16为导向座，17为第一弹簧，17a为杆部，18为胀缩块，18a为凹槽，18b为第一平直段，18c为第一锥体段，18d为第二平直段，18e为第二锥体段，19为第二直线驱动器，20为安装座，21为推杆，22为滑套，23为第二弹簧，24为滑块，25为导轨，26为O型圈，27为工件，27a为环状台阶，27b为环形槽。

具体实施方式

[0046] 如图1至图6所示，本发明的在工件内孔壁面上的环形槽中装配O型圈的装置，包括：底板1以及设置于底板上的储料机构、料仓、送料机构、推料机构、支撑工件的支座、导向机构、胀缩机构，下面对每部分的结构以及它们之间的关系进行详细地说明：

[0047] 如图1所示，储料机构用于储存O型圈，储料机构包括支架2、芯棒3，支架2的一端固定在底板1上，支架2的另一端设有可固定的轴销，芯棒3靠近支架的一端设有通孔，轴孔匹配而成铰链机构。O型圈套装在芯棒3上，由于芯棒3的长度较长，因此，芯棒3上可以套多个O型圈，这样把待装配的O型圈就预先存储在芯棒上。在支架2上还设有夹持部件，该夹持部件包括螺杆、弹簧、螺母以及可绕支撑点轻微旋转的压紧块。支架2上设有通孔，螺杆穿过该通孔及压紧块的通孔，串联弹簧，由螺母锁紧，芯棒3位于支架2与压紧块之间，由弹簧的作用力实现对芯棒的夹紧。压紧块与芯棒3接触的一面设有水平的限位槽与竖直的限位槽。

[0048] 如图1和图4所示，料仓4上设有收容储料机构上输出O型圈的收容槽4a，料仓还设有穿过收容槽的通道4b；料仓4的一端上还设有料仓支座5，料仓支座5的一端固定在底板1上。料仓4上设有位于所述收容槽一侧且贯通到收容槽4a的缺槽4c，所述储料机构的输出端位于该缺槽中，储料机构的芯棒3位于缺槽4c中，由于芯棒3的一端与支架2铰接，轴向无窜动，且通过压紧块限制成水平状态，因此芯棒3位于缺槽4c中的O型圈的输出端可以悬空在缺槽4c中，即芯棒3与缺槽4c的槽壁面互不接触，位于芯棒3上的O型圈在其他外力的作用于即可送入到收容槽4a中。

[0049] 如图1所示，送料机构将储料机构上的O型圈送入到料仓4上的收容槽中4a中，该送料机构包括推料滑套6、产生弹性作用力的伸缩器7、张紧机构、拉绳10，推料滑套6套在储料机构上，推料滑套6套在储料机构的芯棒3上，推料滑套6与芯棒3之间为间隙配合。伸缩器7包括弹簧以及支撑架，支撑架固定在底板1上，弹簧的一端与支撑架连接。所述张紧机构包括滚轮8和滚轮架9，滚轮8通过轴设置在滚轮架9上，这样滚轮8可以绕轴转动。拉绳10的一端与推料滑套6连接，拉绳10的另一端绕过张紧机构后与伸缩器7连接，拉绳10从滚轮8的圆周面上绕过后与伸缩器7的弹簧连接，由于推料滑套6的轴向端面与套在芯棒3上的O型圈抵顶，因此，通过送料机构的作用力，对储料机构上的O型圈施加一个向收容槽4a方向的作用力，在没有阻挡的情况下，通过送料机构的作用力可以将O型圈自动地送入到收容槽4a中。

[0050] 如图1和图2所示，推料机构将位于所述收容槽4a中的O型圈推送到所述通道4b中，推料机构包括第一直线驱动器11、推料板12，第一直线驱动器11通过一个座体支撑在底板上，第一直线驱动器11优先采用气缸，推料板12的一端与第一直线驱动器11的动力输出端固定连接，推料板12的另一端间隙配合在料仓4中的收容槽4a中。所述推料板12位于收容槽4a中的一端设有用于与O型圈外圆周面的一部分匹配的弧形缺口12a，当推料板12在第一直线驱动器11的驱动作用下，沿着收容槽4a直线运动时，在收容槽4a中的O型圈被推料板12推动，使得O型圈沿着收容槽4a移动从而到达通道4b中。

[0051] 如图1所示，支撑工件的支座13上可以通过设置与工件的至少一部分相匹配的型腔，当工件放置在该型腔中以后，工件被支撑在支座13上，当然，支座13上也可以设置夹持工件的夹具，来对工件进行定位。

[0052] 如图1和图6所示，锥套14的一端与料仓上的通道4b的一端相对应，这样，在胀缩机构的作用下，使位于料仓4上通道4b中的O型圈进入到锥套14内，并且，由于锥套14的内孔为锥孔，当O型圈进入到锥套14内以后，O型圈在沿锥套14内孔轴向位移过程中受锥孔内壁面的挤压作用力，使得O型圈的外径逐渐地缩小，锥套14的另一端可以在该锥套14移动的过程中插入到工件的内孔中。

[0053] 如图1所示，导向机构滑动配合在支座13上，锥套14与导向机构的另一端连接。所述导向机构包括导向杆15、导向座16、第一弹簧17，导向杆15滑动配合在支座13上，本实施方式中设置了两个导向杆15，每个导向杆15均与支座13滑动配合，导向座16与导向杆15的另一端连接，当导向座16移动的过程中，导向杆15随着移动；第一弹簧17套在导向杆上，第一弹簧的一端与支座13抵顶，第一弹簧17的另一端与导向座16抵顶，导向座16移动时，第一弹簧17被压缩在导向座16与支座13之间的挤压作用力，通过导向机构可以实现锥套的复位。

[0054] 通过导向机构可以避免O型圈在未到达工件内孔的沟槽中时O型圈从锥套中窜出。

[0055] 如图1和图3所示，胀缩机构包括胀缩部件以及驱动胀缩部件和导向机构直线运动的直线驱动机构，胀缩部件一端与料仓上的通道的另一端相对应，胀缩部件的另一端与直线驱动机构连接。所述胀缩部件包括杆部17a、至少两个胀缩块18，杆部17a的另一端与直线驱动机构固定连接，这些胀缩块18的一端设置在杆部17a另一端的同一圆周上，胀缩块18的另一端为自由端，胀缩块18自由端的圆周面上设有凹槽18a。胀缩块包括依次连成一体的第一平直段18b、第一锥体段18c、第二平直段18d、第二锥体段18e，所述凹槽18a位于第二锥体段18e上，第一锥体段18c连接第一平直段18b一端的外径，小于第一锥体段18c连接第二平直段18d一端的外径，第二锥体段18e连接第二平直段18d一端的外径，大于第二锥体18e另一端的外径。

[0056] 如图1所示，直线驱动机构包括第二直线驱动器19、安装座20、推杆21、滑套22、第二弹簧23、滑块24、导轨25，第二直线驱动器19优先采用气缸，安装座20与第二直线驱动器19的动力输出端固定连接，安装座20还与滑块24连接，该滑块24与导轨25滑动配合，推杆21的一端与安装座20固定连接，滑套22间隙配合在推杆21上，在推杆21的另一端设有凸台，滑套22的内孔为台阶孔，滑套22的小径孔与推杆21间隙配合，推杆21上的凸台与滑套22上的大径孔间隙配合，滑套22在滑动过程中，推杆21通过凸台与滑套22上台阶孔的台阶面配合，限制滑套移动的距离。滑套22与导向机构上的导向座16相对应，当直线驱动机构在直线运动的过程中，将驱动胀缩机构直线运动，运动至一定行程后，滑套22作用于导向座16，当推杆21抵顶导向座16时，运动受限停止。在移动过程中，由于第二弹簧23套在推杆21上，第二弹簧23的一端与安装座20抵顶，第二弹簧23的另一端与滑套22抵顶，因此，第二弹簧23被压缩。设置锥套14，可保证锥套14出口端面可靠地抵顶于工件环状台阶27a，防止O型圈在尚未装配于工件内孔的沟槽中时窜出锥套14的出口，提前释放。

[0057] 本发明的工作过程为：当第一直线驱动器11回缩而带动推料板12复位时，套在芯棒3上的O型圈26在伸缩器7的回复作用力下，通过拉绳10以及推料滑套6将O型圈26推送到收容槽4a中，启动第一直线驱动器11，第一直线驱动器11使推料板12沿料仓4的收容槽4a直线运动，从而推动O型圈26沿收容槽4a移动并最终到达通道4b中(如图1所示)，这时，启动第二直线驱动器19，第二直线驱动器19通过安装座20带动胀缩块18、推杆21直线运动，胀缩块18的自由端刚进入通道4b中时，由于通道4b的入口设置为锥面4d，因此，使得胀缩块18的自由端被挤压而沿径向移动，从而所有胀缩块18所形成的外圆直径减小，胀缩块18的自由端在进入到通道4b中以后，胀缩块18穿过位于通道4b中的O型圈26，由于第二锥体段18e连接第二平直段18d一端的外径，大于第二锥体18e另一端的外径，因此，O型圈被第二平直段18d的轴向端面所阻挡，这样，随着胀缩块18的继续直线运动，O型圈26被胀缩块18推着直线移动并进入到锥套14中。当O型圈26进入到锥套14内以后，O型圈26在沿锥套14内孔轴向位移过程中受锥孔内壁面的挤压作用力，使得O型圈的外径逐渐地缩小，同时，在O型圈26与锥套
14的摩擦作用力下，克服第一弹簧17的作用力使锥套14也轴向运动(但胀缩块18移动的速度要快于锥套的移动速度，两者之间存在相对运动)，因此锥套14的另一端在该锥套14移动的过程中插入到工件27的内孔中。而另一方面，由于滑套22随推杆21移动从而滑套22有作用力压在导向座16上，这样，导向座16、锥套14以及胀缩块18同步运动，当锥套14的端部与工件27内孔壁面上用于形成环状沟槽的环状台阶27a抵顶时，这时，胀缩块18的移动速度大于导向座16以及锥套14的速度，从而，胀缩块18的端部从锥套14中穿出并进入到环状台阶
27a中，同时通过胀缩块18带出的O型圈26也进入到环状台阶27a中，当推杆21抵顶导向座16时，运动受限，此时恰好O型圈26与环形槽27b相对应(如图6所示)，由于锥套14对O型圈26的挤压作用力释放，因此，O型圈26弹开并复位，O型圈26的内径变大后进入到环形槽27b中，而胀缩块18的第二平直段18d则位于锥套14中，则胀缩块仍处于被锥套14挤压的状态，因此，胀缩块18不会弹开，其外圆所在的直径小于O型圈的直径，从而与位于环形槽27b中的O型圈
26的内壁面之间具有间隙，两互不干涉，这时，通过控制第二直线驱动器19复位，从而带动胀缩块18复位，锥套14最终在第一弹簧17的作用力下复位，滑套22在第二弹簧23的作用力下复位。