一种齿轮盒O型密封圈的自动装配装置的制作方法

一种齿轮盒o型密封圈的自动装配装置
技术领域
1.本发明涉及一种齿轮盒o型密封圈的自动装配装置，属于汽车玻璃升降器的电机齿轮壳o型圈装配技术领域。


背景技术：

2.o型圈是一种截面为圆形的橡胶密封圈。汽车玻璃升降器电机的o型圈主要起到密封作用，用于密封齿轮与齿轮壳轴之前缝隙，齿轮壳和o型圈的具体介绍可见申请号为的发明专利2019108306681。由于o型圈工件的形状较小，给自动装配带来了一定的困难。装配一般是手工配合工装装配，通过一个光滑的带锥度的仿形工装套在轴上，将o型圈撑大并套入到工件的凹槽内部。
3.市场上存在的自动装配装置大多结构复杂，使用很多的弹簧及连接件，调整困难，使用时间久后设备状态无法保证，节拍较慢。在装配的过程中容易崩断o型圈，o型圈装配位置有偏差，在装配过程中o型圈脱落，经常性的装配多个o型圈等问题。


技术实现要素：

4.发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种汽车玻璃升降器的电机齿轮壳o型圈装置，解决了装配难度大、生产效率低和质量控制差的问题。
5.技术方案：本发明所述的一种齿轮盒o型密封圈的自动装配装置，所述o型密封圈被套设在齿轮壳主体的中心柱的凹槽上，所述自动装配装置包括：机架、上料机构、密封圈固定机构、移载机构、取料机构和装配机构，所述机架一侧设置有密封圈固定机构，远离所述机架一侧处设置有上料机构，所述上料机构用于将所述o型密封圈配送至所述密封圈固定机构上，所述移载机构置于所述机架的一端，所述取料机构和装配机构安装在所述移载机构上，所述移载机构依据与所述密封圈固定机构的位置进行移动，所述取料机构将置于所述密封圈固定机构上的o型密封圈抓取，所述装配机构将所述o型密封圈套设在所述中心柱上。
6.进一步的，包括：
7.所述密封圈固定机构包括第一气缸、支架和密封圈固定架，所述密封圈固定架安装在所述支架内，所述第一气缸固定在所述支架外侧，且所述第一气缸与所述密封圈固定架连接，驱动所述密封圈固定架的移动。
8.进一步的，包括：
9.所述密封圈固定架包括连接杆、连接板、前固定块、左固定块和右固定块，所述连接杆与第一气缸连接，所述连接杆与连接板固定安装，连接板上设置有远离所述上料机构的前固定块，靠近所述前固定块一侧两端的连接板上对称设置有卡槽，所述左固定块和右固定块分别卡设在卡槽内，两个卡槽之间平台的宽度和长度均不小于所述o型密封圈的直径；
10.所述左固定块和右固定块紧贴在靠近所述上料机构的所述前固定块的一侧，且所
述左固定块和右固定块的宽度不小于所述o型密封圈的直径。
11.进一步的，包括：
12.靠近所述平台的前固定块上开设有第一凹槽，靠近所述平台的左固定块上开设有第二凹槽，靠近所述平台的右固定块上开设有第三凹槽，且所述第一凹槽、第二凹槽以及第三凹槽的表面高于所述平台的表面或者与所述平台的表面的高度平齐。
13.进一步的，包括：
14.所述移载机构包括导轨、止挡部、主体架、旋转气缸和第三气缸，所述主体架架设在所述导轨两侧上，靠近所述齿轮壳主体架处的导轨一端设置有止挡部，所述主体架下方沿着所述导轨的方向设置有第二气缸，用于驱动所述主体架靠近或远离所述齿轮壳主体，所述第三气缸设置在主体架上，用于控制上升或下降的动作，所述旋转气缸固定在主体架上，所述旋转气缸上安装有安装板，所述旋转气缸控制安装板的旋转，所述安装板上固定有取料机构和装配机构。
15.进一步的，包括：
16.所述取料机构包括连接部、第四气缸和取料部，所述连接部安装在所述安装板上，所述连接部的另一端设置有第四气缸，第四气缸控制所述取料部将o型密封圈从密封圈固定机构上取下。
17.进一步的，包括：
18.所述取料部包括多个取料爪，多个取料爪依次循环排列形成圆柱形，每个所述取料爪均与所述第四气缸连接，所述取料爪包括第一连接块以及与所述第一连接块固定的凸起，所述第一连接块包括侧面a、与所述侧面a两端相邻的侧面b和侧面c，所述凸起设置在所述侧面a的一端部并靠近所述侧面c，所述凸起延远离所述侧面a和侧面c的方向向外设置有尖端部，且所述侧面b固定在所述第四气缸上。
19.进一步的，包括：
20.所述尖端部靠近所述侧面c的侧面设置为中间凹两边凸，当形成圆形的多个取料爪将o型密封圈取下，第四气缸将多个取料爪同时撑开，形成多边形，并对o型密封圈进行支撑。
21.进一步的，包括：
22.所述装配机构包括多个装配爪，且装配爪的数量与取料爪的数量相同，所述装配爪均匀分配设置在相邻的两个取料爪之间，所述装配爪包括第二连接块以及与所述第二连接块连接的凸块，所述第二连接块包括第一侧面，以及与所述第一侧面对应设置的第二侧面，所述凸块设置在远离所述第一侧面的第二侧面端部，且向远离所述第二侧面的外部延伸设置。
23.进一步的，包括：
24.所述第二连接块的第一侧面安装在所述第四气缸上，且所述凸块朝向圆形中心的方向设置，取料爪将o行密封圈取出并撑开后，在第四气缸的驱动下，凸块朝向o型密封圈的方向运动，并将o型密封圈从所述尖端部上推落，同时将o型密封圈装配在中心柱的凹槽处。
25.有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：1、本发明的结构较为简单可靠，体积小，易于装配，与现有市场的自动化o型圈装配设备结构有较大的区别，此自动化设备可以大大提高装配效率，节拍为3.5s，速度很快为业内先进水平；2、改进了o型圈的取料过
程，装配过程，提高了质量，可以做到精确装配，效率更高，使得原本由几个人完成的工作只要一个人完成，大大的降低了企业的成本；3、本发明的取料机构和装配机构装配在一个气缸上，且利用圆柱形的安装方式实现紧密配合运行，且取料后不易脱落，装配机构无缝衔接将o型圈安装在齿轮壳上，使得大大提高了装配效率和精准度。
附图说明
26.图1为本发明所述的自动装配装置的结构示意图；
27.图2为本发明所述的上料机构的结构示意图；
28.图3为本发明所述的密封圈固定机构的结构示意图；
29.图4为本发明所述的移载机构的结构示意图；
30.图5为本发明所述的取料和装配机构的结构示意图；
31.图6为本发明所述的取料爪的结构示意图；
32.图7为本发明所述的装配爪的结构示意图；
33.图8为本发明所述的齿轮壳主体的结构示意图。
具体实施方式
34.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
35.如图1所示，本发明所述的一种齿轮盒o型密封圈的自动装配装置，o型密封圈100被套设在齿轮壳主体200的中心柱201的凹槽202内，自动装配装置包括：机架1、移载机构4、取料机构5和装配机构6，机架1可设置为长方体结构，机架1一侧边设置有密封圈固定机构3，与密封圈固定机构3保持一定距离的地方安装有上料机构2，上料机构2用于将大量的o型密封圈100配送至密封圈固定机构3上，上料机构2包括震动碗21与直线段22，震动碗21内设置有大量的o型密封圈100，通过直线段22依次将每个o型密封圈100震动到密封圈固定机构3上，如图2所示。
36.如图3所示，密封圈固定机构3包括第一气缸31、支架32和密封圈固定架33，密封圈固定架33安装在支架32内，所述第一气缸31固定在支架32外侧，且第一气缸31与密封圈固定架33连接，驱动密封圈固定架33向靠近或者远离移载机构的方向移动。
37.密封圈固定架33包括连接杆331、连接板332、前固定块333、左固定块334和右固定块335，连接杆331与第一气缸31连接，连接杆331与连接板332固定安装，连接板332上设置有远离上料机构2的前固定块333，靠近前固定块333一侧两端的连接板332上对称设置有卡槽336，左固定块334和右固定块335分别卡设在卡槽336内，两个卡槽336之间平台337的宽度和长度均不小于o型密封圈100的直径，保证o型密封圈可稳定放置在平台337上。
38.左固定块334和右固定块335紧贴在靠近上料机构2的前固定块333的一侧，且左固定块334和右固定块335的宽度不小于o型密封圈100的直径。
39.靠近平台337的前固定块333上开设有第一凹槽3331，靠近所述平台337的左固定块334上开设有第二凹槽3341，靠近平台337的右固定块335上开设有第三凹槽3351，且第一凹槽3331、第二凹槽3341以及第三凹槽3351的表面与平台337的表面平齐。第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽以及与平台结构的设置用于限制o型圈的自由度，使其不会移动，也不会随着气缸的运动而移动。
40.且本实施例中前固定块、左固定块和右固定块为一个整体件，底部非固定连接，为浮动式连接，底部与整体结构使用弹簧(图中未示出)，此整体结构可以随着取料机构的下压，上升而上下运动，方便取料机构随后的取料，平台的底部为固定螺栓连接，与整体结构无相对运动。当移载机构4驱使取料机构5取料，取料机构下压，使得除了平台以外的前固定块、左固定块和右固定块下压，当没有下压状态时，所述第一凹槽3331、第二凹槽3341以及第三凹槽3351的表面高于平台337的表面，当下压到最低点时，第一凹槽3331、第二凹槽3341以及第三凹槽3351的表面与平台337的表面的高度平齐且光滑，此时更加方便取料机构的取料，降低装置的错误率，提高装配效率。
41.如图4所示，移载机构4置于机架1的一端，具体的为远离第一气缸31方向的机架一端，取料机构5和装配机构6安装在移载机构4上，且取料机构5和装配机构6安装在更加靠近密封圈固定机构的方向，目的是可使得密封圈固定机构在气缸的驱使下移动到取料机构处，且取料机构在气缸的作用下将密封圈取下。
42.移载机构4依据与密封圈固定机构3的位置进行移动，取料机构5将置于密封圈固定机构3上的o型密封圈100抓取后，装配机构6将o型密封圈100套设在凹槽202内。
43.移载机构4包括导轨41、止挡部42、主体架43、旋转气缸44和第三气缸45，主体架43架设在导轨41两侧上，靠近齿轮壳主体200处的导轨41一端设置有止挡部42，主体架43下方沿着导轨41的方向设置有第二气缸46，其用于驱动主体架43靠近或远离齿轮壳主体200，即y轴方向，第三气缸45设置在主体架43上，其用于控制上升或下降的动作，即z轴方向，旋转气缸44固定在主体架43上，其可进行90度旋转，旋转气缸44上安装有安装板47，旋转气缸44控制安装板47的旋转，安装板47上固定有取料机构5和装配机构6。
44.移载机构的工作动作包括：密封圈固定机构移动到位，随后旋转气缸将安装板翻转90
°
，使取料机构至待抓取位，随后取料机构撑开并成功抓取o型圈。完成抓取动作后，旋转气缸翻转回位并上升，移载机构向齿轮壳主体移动，装配机构将o型密封圈套装在凹槽内。整个抓取和装配动作完成，各机构回位。
45.如图5和6所示，在本实施例中，取料机构5包括连接部51和取料部，连接部51安装在安装板47上，连接部51的另一端设置有第四气缸52，第四气缸52控制取料部将o型密封圈100从密封圈固定机构3上取下。因此，第四气缸52需要的功能为能够分步运动，第一步撑开取料爪和装配爪。第二步并且能够推动装配爪向远离气缸侧运动。
46.取料部包括多个取料爪53，多个取料爪53依次循环排列形成圆柱形，每个取料爪53均与第四气缸52连接，每个取料爪53包括第一连接块531以及与第一连接块531固定的凸起532，第一连接块531包括侧面a5311、与侧面a5311两端相邻的侧面b5312和侧面c5313，凸起532设置在侧面a5311的一端部并靠近侧面c5313，凸起532延远离侧面a5311和侧面c5313的方向向外设置有尖端部5321，且侧面b5312固定在第四气缸52上。
47.尖端部5321靠近所述侧面c5313的侧面设置为中间凹两边凸，当形成圆形的多个取料爪53将o型密封圈100取下，第四气缸52将多个取料爪53同时撑开，形成多边形，并对o型密封圈100进行支撑。即尖端部带有一定的弧度，当o型圈撑开时，o型圈会随着弧度向第一连接块531的方向有一定的滑动，从而使得o型圈在工装的固定变得更加牢固，o型圈不容易脱落。
48.本实施例中，如图7所示，装配机构6包括多个装配爪61，且装配爪61的数量与取料
爪53的数量相同，装配爪61均匀分配设置在相邻的两个取料爪53之间，装配爪61包括第二连接块611以及与第二连接块611连接的凸块612，第二连接块611包括第一侧面6111，以及与第一侧面6111对应设置的第二侧面6112，凸块612设置在远离第一侧面6111的第二侧面6112端部，且向远离第二侧面6112的外部延伸设置。
49.第二连接块611的第一侧面6111安装在第四气缸52上，且凸块612朝向圆形中心的方向设置，取料爪53将o行密封圈100取出并撑开后，在第四气缸52的驱动下，凸块612朝向o型密封圈100的方向运动，并将o型密封圈100从尖端部5321上推落，同时将o型密封圈100装配在中心柱的凹槽202处。
50.本实施例中，取料爪和装配爪都设置为6个，6个取料爪以圆周顺序依次排列，使得6个尖端部的截面形成一个圆形，且该尖端部是远离气缸的方向向外，且保证该圆形没有在撑开时，直径小于o型密封圈的，只有这样才可以保证可抓取到o型密封圈，且向远离圆心的方向撑开后，6个取料爪形成一个六边形，将o型密封圈撑开。而装配爪与取料爪间隔设置，装配爪凸块的设置方向为向着圆心的方向而非向外，因为其作用是将撑开后的密封圈从取料爪上推落，取料爪将密封圈取下后，此时装配爪在气缸的作用下撑开将密封圈从取料爪上推落，此时装配爪对准中心柱处，o型圈从装配爪脱落后将会自动收紧，并且装配在齿轮壳的轴上的凹槽处，凹槽为如图8所示，齿轮壳主体放置在机架的另一侧，本实施例中对具体尺寸和位置不做特别限定，这根据不同的部件以及空间等因素本领域技术人员可自行调整，本技术将取料和装配设置在同一个圆形结构中，不仅节省简化了结构更加精准，而且取料和装配两步骤紧密配合更加节省时间，提高了效率。
51.本发明采用的装配装置自动化高，节约成本；节拍提高，节拍为3.5s，速度很快；装置的结构简单，易于制造，保养方便，且结构简化，体积小。
52.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。