本發(fā)明涉及自動化領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)械密封自動化安裝裝置及方法。

背景技術(shù)：

機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封裝置。比如離心泵、離心機(jī)、反應(yīng)釜和壓縮機(jī)等設(shè)備，由于傳動軸貫穿在設(shè)備內(nèi)外，這樣，軸與設(shè)備之間存在一個圓周間隙，設(shè)備中的介質(zhì)通過該間隙向外泄漏，如果設(shè)備內(nèi)壓力低于大氣壓，則空氣向設(shè)備內(nèi)泄漏，因此必須有一個阻止泄漏的軸封裝置。在現(xiàn)有技術(shù)中，機(jī)械密封的自動化程度不高，往往需要浪費大量的人力資源，造成生產(chǎn)效率不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種機(jī)械密封自動化安裝裝置，所述裝置包括：

固定架，所述固定架的上部和下部分別設(shè)置有上固定板和下固定板，所述下固定板上設(shè)置有安裝軌道；

移動機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述上固定板上；

拾取機(jī)構(gòu)，固定安裝在所述移動機(jī)構(gòu)的下端，用以拾取靜環(huán)以及動環(huán)；

壓裝機(jī)構(gòu)，固定安裝在所述移動機(jī)構(gòu)的下端，用以在所述靜環(huán)安裝時對所述靜環(huán)進(jìn)行壓裝；

存料機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述下固定板上，用以存放靜環(huán)以及動環(huán)；

檢測機(jī)構(gòu)，安裝在所述固定架上，用以檢測所述動環(huán)是否拾取以及安裝。

較佳的，所述移動機(jī)構(gòu)包括：

移動軌道，固定設(shè)置在所述上固定板上部；

第一移動板，底部與所述移動軌道相配合；

電缸，固定在所述第一移動板上，輸出軸垂直向下且穿過所述上固定板；

伺服電機(jī)，固定在所述固定板上，輸出軸與絲桿連接，所述絲桿平行于所述移動軌道的延伸方向且抵接在所述第一移動板的側(cè)邊。

較佳的，所述移動機(jī)構(gòu)還包括一動環(huán)安裝氣缸，所述動環(huán)安裝氣缸放置在第二移動板上且輸出軸穿過所述第二移動板，所述第二移動板與所述電缸輸出軸固定連接，所述拾取機(jī)構(gòu)以及所述壓裝機(jī)構(gòu)均設(shè)置在所述第二移動板的底面上。

較佳的，所述拾取機(jī)構(gòu)包括固定安裝在第二移動板上的動環(huán)套取軸以及手爪，所述動環(huán)套取軸呈中空的圓柱形機(jī)構(gòu)，且所述動環(huán)套取軸連接在所述動環(huán)安裝氣缸輸出軸上。

較佳的，所述壓裝機(jī)構(gòu)包括固定在所述第二移動板上部的旋轉(zhuǎn)裝置以及位于所述第二移動板下部的壓裝軸，所述壓裝軸為內(nèi)部中空的圓柱形結(jié)構(gòu)。

較佳的，所述旋轉(zhuǎn)裝置包括固定在所述第二移動板上部的齒輪、移動氣缸以及齒條，所述齒條與所述移動氣缸的輸出軸固定連接，所述齒條上設(shè)置有與所述齒輪相配合的齒槽，所述旋轉(zhuǎn)裝置還包括一固定在所述齒輪上且貫穿所述第二移動板并與所述壓裝軸固定連接的轉(zhuǎn)軸。

較佳的，所述檢測機(jī)構(gòu)為一光電對射傳感器。

較佳的，所述安裝裝置還包括一清潔機(jī)構(gòu)，所述清潔機(jī)構(gòu)包括固定在所述固定架上的垂直桿、一端與所述垂直桿頂部固定連接的水平桿、固定在所述水平桿上的清潔盒以及與吹氣軟管。

本發(fā)明還提供了一種機(jī)械密封自動化安裝的方法，所述方法包括步驟：

s1、電缸帶動拾取機(jī)構(gòu)下移，動環(huán)套取軸從存料機(jī)構(gòu)中套取一動環(huán)手爪從所述存料就中抓取一靜環(huán)；

s2、電缸帶動所述拾取機(jī)構(gòu)上移，伺服電機(jī)將所述手爪移動至涂油槽上方，所述靜環(huán)底部涂油；

s3、所述伺服電機(jī)帶動所述手爪移動至水泵上方，所述電缸下移，所述手爪松開，放置所述靜環(huán)；

s4、所述電缸帶動所述拾取機(jī)構(gòu)上移，將所述動環(huán)套取軸移動至所述水泵上方，所述動環(huán)套取軸繼續(xù)下移，直至所述動環(huán)安裝到位；

s5、利用檢測機(jī)構(gòu)檢測所述動環(huán)是否安裝。

較佳的，在步驟s3之后還包括步驟：

s11、所述電缸和所述伺服電機(jī)配合動作，將壓裝軸移動至酒精槽中蘸取酒精，再將所述壓裝軸移動至吹氣軟管處進(jìn)行吹氣處理；

s12、所述電缸和所述伺服電機(jī)配合動作，將所述壓裝軸移動至所述水泵上方，所述壓裝軸穿過水泵軸至靜環(huán)放置處；

s13、旋轉(zhuǎn)裝置與所述電缸配合動作，帶動所述壓裝軸多方位對所述靜環(huán)進(jìn)行壓裝；

其中，在步驟s4中，當(dāng)所述動環(huán)套取軸移動至水泵上方后，由動環(huán)安裝氣缸帶動動環(huán)套取軸繼續(xù)下移；以及

在對所述靜環(huán)進(jìn)行壓裝過程中，通過檢測所述壓裝軸的下移距離判斷所述靜環(huán)是否安裝。。

上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果：上述機(jī)械密封自動化安裝裝置及方法中，利用該裝置實現(xiàn)了水泵靜環(huán)與動環(huán)的自動安裝，整個流程不需要人工操作，自動化程度高，效率高；動環(huán)安裝氣缸的使用，保證了動環(huán)安裝的準(zhǔn)確性；根據(jù)動環(huán)和靜環(huán)的材料構(gòu)成不同，分別利用動環(huán)套取軸以及手爪來進(jìn)行抓取，抓取效率高也有利于后續(xù)安裝；檢測機(jī)構(gòu)實現(xiàn)了在安裝過程中對安裝進(jìn)程的實時檢測，防止出現(xiàn)出現(xiàn)安裝失誤，保證了整個裝置的自動化以及準(zhǔn)確度；清潔機(jī)構(gòu)的使用，不但實現(xiàn)了靜環(huán)安裝的涂油過程，也保證了壓裝過程的清潔度，自動化高，且安裝效果好。

附圖說明

參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。

圖1為本發(fā)明一種機(jī)械密封自動化安裝裝置的正視圖；

圖2為本發(fā)明一種機(jī)械密封自動化安裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種機(jī)械密封自動化安裝裝置中旋轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖4為本發(fā)明一種機(jī)械密封自動化安裝裝置中旋轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖5為本發(fā)明一種機(jī)械密封自動化安裝裝置中抓取機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一種機(jī)械密封自動化安裝裝置中手爪的工作狀態(tài)示意圖；

圖7為本發(fā)明一種機(jī)械密封自動化安裝裝置中清潔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中：11、動環(huán)；12、靜環(huán)；13、水泵；14、固定架；21、上固定板；22、下固定板；23、安裝軌道；31、移動軌道；32、第一移動板；33、電缸；34、伺服電機(jī)；35、動環(huán)安裝氣缸；36、第二移動板；41、動環(huán)套取軸；42、手爪；51、旋轉(zhuǎn)裝置；511、齒輪；512、移動氣缸；513、齒條；514、轉(zhuǎn)軸；52、壓裝軸；61、靜環(huán)存料盤；62、動環(huán)存料桿；63、存料支架；81、垂直桿；82、水平桿；83、清潔盒；84、吹氣軟管。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明一種機(jī)械密封自動化安裝裝置及方法進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例一

如圖1和圖2所示，一種機(jī)械密封自動化安裝裝置，包括：

固定架14，該固定架14上部固定設(shè)置有一上固定板21，底部設(shè)置有一下固定板22，下固定板22上設(shè)置有安裝軌道23；

移動機(jī)構(gòu)，安裝在上固定板21上；

拾取機(jī)構(gòu)，固定在移動機(jī)構(gòu)的下端，用以拾取靜環(huán)12以及動環(huán)11，且該拾取機(jī)構(gòu)移動由移動機(jī)構(gòu)帶動移動以將靜環(huán)12或動環(huán)11安裝在位于安裝軌道23上的待安裝的水泵13中；

壓裝機(jī)構(gòu)，固定在移動機(jī)構(gòu)的下端，用以在靜環(huán)12安裝時對靜環(huán)12進(jìn)行壓裝，以保證靜環(huán)12放置到位；

存料機(jī)構(gòu)，設(shè)置在下固定板22上，用以放置靜環(huán)12和動環(huán)11；

檢測機(jī)構(gòu)，安裝在拾取機(jī)構(gòu)上，用以檢測動環(huán)11是否拾取以及是否安裝；

清潔機(jī)構(gòu)，設(shè)置在下固定板22上，用以對壓裝機(jī)構(gòu)進(jìn)行清潔。

具體來說，在上述機(jī)械密封自動化安裝裝置中，固定架14的上固定板21上設(shè)置有一移動機(jī)構(gòu)，該移動結(jié)構(gòu)穿過該上固定板21，與設(shè)置在上固定板21底部的拾取機(jī)構(gòu)固定連接，以帶動該拾取機(jī)構(gòu)在垂直以及水平方向上移動。由于在下固定板22上設(shè)置有安裝軌道23，而待安裝的水泵13放置在該安裝軌道23上，所以拾取機(jī)構(gòu)在拾取了靜環(huán)12或者動環(huán)11之后，移動機(jī)構(gòu)帶動拾取機(jī)構(gòu)下移，以將動環(huán)11安裝在水泵13的軸上，或者將靜環(huán)12安裝在水泵13的軸套上。值得指出的是，由于靜環(huán)12在安裝的時候會出現(xiàn)放置位置有偏差的問題，所以需要一壓裝機(jī)構(gòu)將套在軸上的靜環(huán)12進(jìn)行壓裝，以保證靜環(huán)12在水平方向上放置。此外，拾取機(jī)構(gòu)是從位于下固定板22上的存料機(jī)構(gòu)上拾取動環(huán)11以及靜環(huán)12的，在拾取機(jī)構(gòu)下移以進(jìn)行安裝時，還需要檢測機(jī)構(gòu)提前進(jìn)行判斷，以確定拾取機(jī)構(gòu)上已抓取動環(huán)11的情況下在進(jìn)行安裝，放置出現(xiàn)遺漏安裝的情況。在真?zhèn)€過程中，由于水泵13的安裝需要環(huán)境干凈，防止泵內(nèi)存在灰塵等造成水泵13性能下降，所以每次壓裝時都需要利用清潔機(jī)構(gòu)對壓裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行清潔。

近一步來講，移動機(jī)構(gòu)包括：

移動軌道31，固定設(shè)置在上固定板21上部；

第一移動板32，底部與移動軌道31相配合，以在移動軌道31上移動；

電缸33，固定在第一移動板32上，輸出軸垂直向下且穿過上固定板21；

伺服電機(jī)34，固定在上固定板21上，輸出軸與絲桿連接，絲桿沿平行于移動軌道31的延伸方向。

具體來說，在移動機(jī)構(gòu)中，利用電缸33帶動拾取機(jī)構(gòu)以及壓裝機(jī)構(gòu)的上下移動，利用伺服電機(jī)34以及絲桿帶動拾取機(jī)構(gòu)以及壓裝機(jī)構(gòu)的左右移動。

近一步來講，上述移動機(jī)構(gòu)還包括一固定在第二移動板36上的的動環(huán)安裝氣缸35，動環(huán)安裝氣缸35的輸出軸垂直向下，穿過第二移動板36與動環(huán)套取軸41固定連接，拾取機(jī)構(gòu)以及壓裝機(jī)構(gòu)均設(shè)置在第二移動板36的底面上。在實際應(yīng)用中，電缸33和伺服電機(jī)34帶動第二移動板36移動，以將拾取機(jī)構(gòu)移動至相應(yīng)的位置，但是在安裝動環(huán)11時，由于動環(huán)11是具有一定彈性的，是卡在拾取機(jī)構(gòu)上的，所以需要利用動環(huán)安裝氣缸35帶動拾取機(jī)構(gòu)繼續(xù)下移，以將動環(huán)11卡在水泵13的軸上。即動環(huán)安裝氣缸35的使用，使得動環(huán)11安裝過程中定位更加精細(xì)，防止出現(xiàn)安裝不到位或者水泵13被壓壞等問題。

近一步來講，如圖4和圖5所示，拾取機(jī)構(gòu)包括：

動環(huán)套取軸41，固定安裝在第二移動板36的底部，呈圓柱形結(jié)構(gòu)，且內(nèi)部中空；

手爪42，固定安裝在第二移動板36的底部，與設(shè)置在第二移動板36上端面的手爪42伺服電機(jī)34相連接，手爪42伺服電機(jī)34帶動手爪42開合以抓取靜環(huán)12。

在實際應(yīng)用中，結(jié)合圖6，由于動環(huán)11是具有一定彈性的，需要套在水泵13的軸上的，不能簡單的利用手爪42抓取動環(huán)11，這樣不利于動環(huán)11后續(xù)的安裝，所以利用呈中空圓柱形結(jié)構(gòu)的動環(huán)套取軸41，套取動環(huán)11以達(dá)到取料的目的，也方便后續(xù)動環(huán)11的安裝。而對靜環(huán)12而言，手爪42的形狀與靜環(huán)12相配合，所以手爪42抓取靜環(huán)12后，靜環(huán)12基本上呈水平狀態(tài)，方便靜環(huán)12放置在軸套上。

近一步來講，壓裝機(jī)構(gòu)包括：

旋轉(zhuǎn)裝置51，固定設(shè)置在第二移動板36的上；

壓裝軸52，設(shè)置在第二移動板36的下端面且與旋轉(zhuǎn)裝置51的底部固定連接，壓裝軸52呈圓柱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部中空，且微量浮動和微量彈性結(jié)構(gòu)。

值得指出的是，如圖2和圖3所示，該旋轉(zhuǎn)裝置51包括：

齒輪511，固定在第二移動板36上端面；

移動氣缸512，固定在第二移動板36上端面；

齒條513，固定在第二移動板36上端面，且與移動氣缸512的輸出軸固定連接，即移動氣缸512輸出軸帶動該齒條513移動，齒條513上設(shè)置有齒槽，與齒輪511相配合；

轉(zhuǎn)軸514，固定在齒輪511上且貫穿該移動板與壓裝軸52固定連接，即齒輪511的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)軸514轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸514又帶動壓裝軸52的轉(zhuǎn)動。

具體來說，當(dāng)手爪42將靜環(huán)12放置在水泵13軸套上后，可能存在放置不平整的問題，這時候需要壓裝機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓裝以保證靜環(huán)12放置平整。所以，將壓裝軸52下壓，以將靜環(huán)12放置平整。但是在實際應(yīng)用中，一個角度的壓裝可能仍然不能解決問題，所以需要調(diào)整壓裝軸52的角度多方位進(jìn)行壓裝，即在該過程中，需要電缸33連續(xù)動作的同時，也需要移動氣缸512動作，即壓裝過程中不斷的調(diào)整壓裝軸52的方位，以進(jìn)行多次數(shù)多方位的壓裝。值得指出的是，齒輪511、轉(zhuǎn)軸514以及壓裝軸52均呈中空，且軸心在一條直線上，即水泵13的軸可以依次穿過壓裝軸52、轉(zhuǎn)軸514以及齒輪511的中心。

近一步來講，存料機(jī)構(gòu)包括若干個靜環(huán)存料盤61以及若干個動環(huán)存料桿62，即靜環(huán)12放置在該靜環(huán)存料盤61中，以供手爪42抓取靜環(huán)12，動環(huán)11套在動環(huán)存料桿62上，以供動環(huán)套取軸41套取動環(huán)11。在實際應(yīng)用中，靜環(huán)存料盤61和動環(huán)存料桿62都固定設(shè)置在一固定在下固定板22上的一存料支架63上，動環(huán)存料桿62在該存料支架63上可上下移動。即當(dāng)動環(huán)套取軸41下移，將動環(huán)存料桿62伸入動環(huán)套取軸41的中空部分，隨著其繼續(xù)下移，對動環(huán)存料桿62一個向下壓力，動環(huán)存料桿62隨之下移。由于動環(huán)11具有一定的彈性，所以動環(huán)11隨之套在了動環(huán)套取軸41上，以此實現(xiàn)取料功能。

近一步來講，檢測機(jī)構(gòu)為一光電對射傳感器(圖中未示出)，用以在安裝前檢測動環(huán)11是否拾取，并在動環(huán)11安裝后檢測動環(huán)11是否安裝成功。

近一步來講，如圖7所示，清潔機(jī)構(gòu)固定在固定架14上，包括：

垂直桿81，固定設(shè)置在固定架14上；

水平桿82，一端與垂直桿81的頂部固定連接；

清潔盒83，固定在水平桿82上，該清潔盒83包括兩個涂油槽以及酒精槽；

吹氣軟管84，固定在水平桿82上且水平設(shè)置。

在實際應(yīng)用中，靜環(huán)12在安裝之前，首先需要利用移動機(jī)構(gòu)將手爪42帶動靜環(huán)12至涂油槽處，以對靜環(huán)12底部進(jìn)行涂油。在壓裝動環(huán)11時，有移動機(jī)構(gòu)將手爪42帶動壓裝軸52至酒精槽，對壓裝軸52進(jìn)行清潔處理，再通過吹氣軟管84將壓裝軸52吹干，之后再進(jìn)行壓裝。通過上述清潔機(jī)構(gòu)，不但實現(xiàn)了靜環(huán)12安裝的涂油過程，也保證了壓裝過程的清潔度，自動化高，且安裝效果好。值得指出的是，在上固定板21上還設(shè)置有一個行程開關(guān)，用來在進(jìn)行壓裝時檢測電缸33的行程，以此通過高度判斷軸套上是否套取了靜環(huán)。此外，上述清潔機(jī)構(gòu)還包括兩個固定在第二移動板36且位于動環(huán)套取軸41兩端的兩個吹氣軟管84，該吹氣軟管8主要是在套取動環(huán)11之前以及安裝之前對動環(huán)套取軸41進(jìn)行吹氣處理，以保證整個裝置的清潔度。

上述機(jī)械密封自動化安裝裝置中，利用該裝置實現(xiàn)了深井水泵13靜環(huán)12與動環(huán)11的自動安裝，整個流程不需要人工操作，自動化程度高，效率高；動環(huán)安裝氣缸35的使用，保證了動環(huán)11安裝的準(zhǔn)確性；根據(jù)動環(huán)11和靜環(huán)12的材料構(gòu)成不同，分別利用動環(huán)套取軸41以及手爪42來進(jìn)行抓取，抓取效率高也有利于后續(xù)安裝；檢測機(jī)構(gòu)實現(xiàn)了在安裝過程中對安裝進(jìn)程的實時檢測，防止出現(xiàn)出現(xiàn)安裝失誤，保證了整個裝置的自動化以及準(zhǔn)確度；清潔機(jī)構(gòu)的使用，不但實現(xiàn)了靜環(huán)12安裝的涂油過程，也保證了壓裝過程的清潔度，自動化高，且安裝效果好。

實施例二

根據(jù)上述實施例提出機(jī)械密封自動化安裝裝置，本實施例提供一種機(jī)械密封自動化安裝的方法。

一種機(jī)械密封自動化安裝的方法，包括步驟：

s1、電缸33帶動拾取機(jī)構(gòu)下移，拾取機(jī)構(gòu)中的動環(huán)套取軸41從存料機(jī)構(gòu)中取一個動環(huán)11，手爪42從存料機(jī)構(gòu)中抓取一個靜環(huán)12；

s2、電缸33帶動拾取機(jī)構(gòu)上移，伺服電機(jī)34將手爪42移動至涂油槽上方，靜環(huán)12底部涂油；

s3、伺服電機(jī)34帶動手爪42移動至水泵13上方，電缸33下移一段距離，手爪42松開，放置靜環(huán)12；

s4、電缸33帶動拾取機(jī)構(gòu)上移，將動環(huán)套取軸41套移動至水泵13上方，動環(huán)套取軸41套繼續(xù)下移，直至動環(huán)11安裝到位。

在步驟s3之后，還包括步驟：

s11、電缸33和伺服電機(jī)34配合，將壓裝軸52移動至酒精槽中蘸取酒精，在將壓裝軸52移動至吹氣軟管84處進(jìn)行吹氣處理；

s12、電缸33和伺服電機(jī)34配合，將壓裝軸52移動至水泵13上方，壓裝軸52穿過水泵13軸至靜環(huán)12放置處；

s13、旋轉(zhuǎn)裝置51與電缸33配合，帶動壓裝軸52多方位的對靜環(huán)12進(jìn)行壓裝。

在步驟s4中，還包括過程，當(dāng)動環(huán)套取軸41套移動至水泵13上方后，由動環(huán)安裝氣缸35帶動動環(huán)套取軸41繼續(xù)下移，直至動環(huán)11安裝到位。

在步驟s4之后，還包括步驟s5：利用檢測機(jī)構(gòu)檢測動環(huán)11是否安裝。

此外，在對靜環(huán)12進(jìn)行壓裝的過程中，由于是利用電缸33帶動壓裝軸52下移，所以通過檢測壓裝軸52的下移距離，可以判斷出靜環(huán)12是否安裝。

上述機(jī)械密封自動化安裝的方法中，利用該方法實現(xiàn)了深井水泵13靜環(huán)12與動環(huán)11的自動安裝，整個流程不需要人工操作，自動化程度高，效率高；動環(huán)安裝氣缸35的使用，保證了動環(huán)11安裝的準(zhǔn)確性；根據(jù)動環(huán)11和靜環(huán)12的材料構(gòu)成不同，分別利用動環(huán)套取軸41以及手爪42來進(jìn)行抓取，抓取效率高也有利于后續(xù)安裝；檢測機(jī)構(gòu)以及對電缸33移動距離的檢測，實現(xiàn)了在安裝過程中對安裝進(jìn)程的實時檢測，防止出現(xiàn)出現(xiàn)安裝失誤，保證了整個裝置的自動化以及準(zhǔn)確度；清潔機(jī)構(gòu)的使用，不但實現(xiàn)了靜環(huán)12安裝的涂油過程，也保證了壓裝過程的清潔度，自動化高，且安裝效果好。

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。