CN111496519A - 行星齿轮架自动取料、装配机械装置 - Google Patents

行星齿轮架自动取料、装配机械装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，包括：水平移动机构，包括用于在水平方向上来回移动的横移板；垂直升降机构，用于沿着横移板在垂直方向上做上下升降运动；旋转抓取机构，包括用于抓取和旋转装配的三爪气缸，三爪气缸与垂直升降机构连接并随着垂直升降机构做上下升降运动。本申请的自动取料、装配机械装置采用水平移动机构、垂直升降机构和旋转抓取机构相配合，能够将行星齿轮架自动装配，减轻人工劳动强度，提高生产效率；旋转抓取机构中的直流减速电机可通过调节直流减速电机的转速满足不同生产速度要求，在三爪气缸抓取行星齿轮架向下安装过程中，通过采用压缩弹簧过渡，避免对行星齿轮架产生损伤。

Description

行星齿轮架自动取料、装配机械装置
技术领域
本申请属于汽车电子驻车减速机齿轮箱装配领域，尤其涉及一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置。
背景技术
图1是一种汽车电子驻车减速机行星齿轮架装配示意图。装配要求行星齿轮架装配到位，行星齿轮架中心齿轮与行星齿轮啮合良好，装配过程中行星齿轮架中心轴不能磨损。目前，国内汽车电子驻车减速机行星齿轮架装配一般采用人工手动装配行星齿轮架的方式，传统人工装配其优点在于灵活多变，能适应小批量作业，但是缺点很多，工人劳动强度大，同时人为干预较多，产品一致性，可靠性较差，效率低下。采用自动化装配行星齿轮架可保证产品的一致性和质量的稳定性，同时可减轻劳动强度，提高生产效率。
发明内容
本申请的目的在于提供一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，能够实现了对汽车电子驻车减速机行星齿轮架的自动化装配。
针对上述目的，本申请的技术方案在于：
一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，包括：
水平移动机构，包括用于在水平方向上来回移动的横移板；
垂直升降机构，用于沿着横移板在垂直方向上做上下升降运动；
旋转抓取机构，包括用于抓取和旋转装配的三爪气缸，三爪气缸与垂直升降机构连接并随着垂直升降机构做上下升降运动。
作为本申请方案的进一步改进，所述旋转抓取机构包括直流减速电机，直流减速电机安装在安装座上,安装座与垂直升降机构连接，所述直流减速电机同轴带动三爪气缸旋转。
作为本申请方案的进一步改进，所述直流减速电机的输出轴通过联轴器与旋转主轴一端连接，旋转主轴另一端与滑动轴一端连接，滑动轴的另一端与旋转气接头的旋转轴连接，旋转气接头的旋转轴与三抓气缸连接。
作为本申请方案的进一步改进，旋转主轴另一端开设有导向孔，导向孔内安装有一压缩弹簧并与压缩弹簧一端固定连接，一滑动轴穿设在该导向孔内且滑动轴的一端与压缩弹簧的另一端固定连接并向上稍微挤压压缩弹簧，滑动轴的另一端与旋转气接头的旋转轴固定连接。
作为本申请方案的进一步改进，所述滑动轴、旋转气接头的旋转轴和旋转主轴上分别开设有同心设置的限位销孔，一限位销穿过滑动轴的限位销孔并且一端抵压在旋转主轴的限位销孔内，另一端与旋转气接头的旋转轴的限位销孔之间留有距离。
作为本申请方案的进一步改进，所述旋转抓取机构还包括与安装座连接的活动板，活动板上固定有直线轴承，直线轴承设有两个，分别位于旋转主轴两侧，一导向杆穿过直线轴承并一端固定在一连接板上，旋转气接头的固定环安装在该连接板上。
作为本申请方案的进一步改进，所述机械装置还包括一感应传感器，该感应传感器的安装在它的感应区域能感应到连接板的位置。
作为本申请方案的进一步改进，所述安装座上安装有轴承座，该轴承座内设有两个角接触轴承，一隔环安装在两个角接触轴承中间，旋转主轴穿过该角接触轴承和隔环与滑动轴连接。
作为本申请方案的进一步改进，所述水平移动机构包括水平设置的导轨槽、安装在导轨槽上的直线导轨、以及用于驱动横移板移动的水平气缸，横移板上安装在所述直线导轨上。
作为本申请方案的进一步改进，所述垂直升降机构包括安装在横移板上的垂直气缸，所述横移板的表面沿其竖直方向上开设有导轨槽，该导轨槽上设有直线导轨a，垂直气缸的输出轴通过浮动接头b与旋转抓取机构的安装座连接，安装座与直线导轨a连接。
本申请的机械装置采用高精度直线导轨，直线轴承导向，保证移动过程的位置精度，旋转采用直流减速电机和高精度深沟球轴承，保证旋转过程稳定，跳动小；机械装置采用压缩弹簧，可轻松压缩手指，从而在装配过程中避免行星齿轮架卡死，整个机械装置精度高且动作误差小，整个行星齿轮架装配过程采用全自动化编程，用户设定好所需参数后，无需任何手动操作，自动循环工作，生产效率高，大大节省人力成本降低工人劳动强度，同时产品的质量和一致性得到极好的保证。
一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，包括立柱2，在立柱2上沿水平方向安装有一安装底板，底板上设有左右水平移动机构；在水平移动机构上设有垂直升降机构；在垂直升降机构上设有旋转机构、行星齿轮架抓取机构以及感应传感器。
所述立柱2垂直安装于固定底座1，锁紧块14安装于立柱2上端，支撑底板5安装于锁紧块14，两根直线导轨16平行安装于支撑底板5 设置的导轨槽内；水平气缸3固定在支撑底板5上并与浮动接头4连接，浮动接头4和横移板17连接，横移板17底面安装在直线导轨16上；直线导轨18安装在横移板17设置的导轨槽内，垂直气缸9固定在气缸安装板19上，气缸安装板19安装在横移板17上端面，垂直气缸9与浮动接头11连接，浮动接头11和安装座24连接，安装座24固定在直线导轨18上；直流减速电机8安装在电机板7上通过支撑柱21和安装座24相连接，旋转主轴36通过联轴器10和直流减速电机8相连，轴承座23固定在安装座24上，两个角接触轴承38安装在轴承座23内，隔环37安装在两个角接触轴承38中间,旋转主轴36穿过两个角接触轴承38和隔环37，轴承上限位板22固定在轴承座23，轴承下限位板25 固定在轴承座23，活动板27通过连接柱26固定在轴承下限位板25，直线轴承33固定在活动板27，导向杆39固定于连接板28并穿过直线轴承33，压缩弹簧35置于旋转主轴36设置的导向孔内，滑动轴32***旋转主轴36设置的导向孔内向上轻微挤压压缩弹簧35，限位销34***滑动轴32和旋转主轴36设置的销孔内，滑动轴32和旋转气接头29 旋转轴连接，旋转气接头29固定环安装在连接板28，三爪气缸30和旋转气接头29旋转轴连接，手爪31安装在三爪气缸30。
实施方法
如图所示，垂直气缸9下降，气缸传感器下限位信号灯亮，三爪气缸30驱动手爪31抓取行星齿轮架轴上端位置；垂直气缸9上升，气缸传感器上限位信号灯亮；水平气缸3向右推动横移板17到达设定位置，气缸传感器右限位信号灯亮；直流减速电机8驱动旋转主轴36旋转并带动滑动轴32旋转，滑动轴32带动旋转气接头29旋转轴和三爪气缸 30以及手爪31旋转，最终直流减速电机8带动行星齿轮架旋转；垂直气缸9下降，气缸传感器下限位信号灯亮；行星齿轮架在旋转的状态进行安装，可以使行星齿轮架中心齿轮与行星齿轮啮合非常良好，安装过程垂直气缸9向下运动，滑动轴32向上挤压压缩弹簧35，避免因垂直气缸9压力过大导致行星齿轮架卡死无法旋转，感应传感器13给出行星齿轮架安装到位信号；具体的，感应传感器13给出行星齿轮架安装到位信号技术方案实现方式：行星齿轮架安装到位，感应传感器13感应到连接板28，给出信号到设备控制器(PLC)，设备控制器(PLC)判定信号为行星齿轮架安装到位信号，若行星齿轮架未安装到位，感应传感器13感应不到连接板28，不给出信号，设备控制器(PLC)判定为行星齿轮架没有安装到位。直流减速电机8停止转动，三爪气缸30驱动手爪31松开，垂直气缸9上升，气缸传感器上限位信号灯亮，水平气缸3向左拉动横移板17到达设定位置，气缸传感器左限位信号灯亮，一个工作循环完成。
本申请的优点是：本申请的自动取料、装配机械装置采用水平移动机构、垂直升降机构和旋转抓取机构相配合，能够将行星齿轮架自动装配，减轻人工劳动强度，提高生产效率；旋转抓取机构中的直流减速电机可通过调节直流减速电机的转速满足不同生产速度要求，在三爪气缸抓取行星齿轮架向下安装过程中，通过采用压缩弹簧过渡，避免对行星齿轮架产生损伤。
附图说明
图1是现有的行星齿轮架与减速机齿轮箱安装的结构示意图；
图2是本申请的主视图；
图3是本申请的侧面试图；
图4是本申请的局部剖视图；
图5是图4的局部放大图。
附图标记：1-固定底座、2-立柱、3-水平气缸、4-浮动接头、5- 支撑底板、6-支撑柱、7-电机板、8-直流减速电机、9-垂直气缸、10-联轴器、11-浮动接头、12-传感器安装支架、13-感应传感器、14-锁紧块、15-水平气缸传感器、16-直线导轨、17- 横移板、18-直线导轨a、19-气缸安装板、20-垂直气缸传感器、 21-支撑柱、22-轴承上限位板、23-轴承座、24-安装座、25- 轴承下限位板、26-连接柱、27-活动板、28-连接板、29-旋转气接头、30-三爪气缸、31-手爪、32-滑动轴、33-直线轴承、 34-限位销、35-压缩弹簧、36-旋转主轴、37-隔环、38-角接触轴承、39-导向杆
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，包括固定底座1，固定底座1上安装有一立柱2，所述立柱2的上安装有一水平设置的支撑底板5，所述支撑底板5通过与锁紧块14连接固定在该立柱上。
所述支撑底板5上沿其长度方向开设有两条相平行的导轨槽，直线导轨16分别安装在支撑底板5的导轨槽上，直线导轨16上固定连接有一横移板17，在支撑底板5的侧端固定连接有一水平气缸3，所述水平气缸3的输出轴通过浮动接头a4与横移板17的侧端端部固定连接，通过水平气缸13的输出轴的伸缩带动所述横移板17在支撑底板5上水平移动。所述水平气缸13具有水平气缸传感器，当水平气缸向右移动一定距离，水平气缸传感器的右限位信号灯亮，当水平气缸的输出轴向左移动一定距离后，水平气缸传感器的左限位信号灯亮。
所述横移板17的上端面还安装有一气缸安装板19，所述横移板17 的表面沿其垂直方向上开设有导轨槽，横移板17的导轨槽上安装有一直线导轨a 18，所述气缸安装板19上安装有一垂直气缸9，垂直气缸9 的输出轴通过浮动接头b11与一安装座24固定连接，该安装座24与直线导轨a 18固定连接，通过驱动垂直气缸9，使得安装座24及直线导轨 a 18沿横移板17导轨槽在垂直方向上上下移动。该安装座24用于安装直流减速电机8，具体的，所述直流减速电机8安装在一电机板7上，该电机板7通过支撑柱6与所述安装座24固定连接，所述直流减速电机8的输出轴通过联轴器与旋转主轴36固定连接，所述旋转主轴36与滑动轴32相连，滑动轴32与旋转气接头29的旋转轴连接，旋转气接头29的旋转轴还与三爪气缸30连接。所述垂直气缸内具有垂直气缸传感器。
优选的，为了保证本申请机械装置的三爪气缸在旋转过程中的稳定性，在安装座24上安装有一轴承座23，所述轴承座23内安装有两个角接触轴承38，这两个角接触轴承38之间安装有一隔环37，旋转主轴 36穿过该角接触轴承38和隔环37与滑动轴32相连，滑动轴32与旋转气接头29的旋转轴连接。
优选的，为了保证本申请机械装置在装配过程中，避免因垂直气缸9 压力过大导致行星齿轮架卡死无法旋转，进行了如下设置：靠近旋转气接头的旋转主轴36一端部沿旋转主轴长度方向开设有一导向孔(此导向孔为一盲孔)，并在该导向孔内安装有一压缩弹簧35，一滑动轴32设在该导向孔内并且滑动轴32的一端向上轻微挤压压缩弹簧35，所述滑动轴32的另一端与旋转气接头29的旋转轴固定连接；更有选的，在滑动轴32内沿其长度方向开设有一限位销孔(此限位销孔为一通孔)，在与之对应位置的旋转主轴36和旋转气接头29的旋转轴内也分别开设有一限位销孔(盲孔)，限位销34穿设于旋转主轴36和滑动轴32的限位销孔内，并且一端安装在旋转主轴36的限位销孔内(即限位销34与旋转主轴36的限位销孔采用紧配(即过盈配合)的方式连接)，在三抓气缸不装配工作的时候，限位销34的另一端与旋转气接头29的旋转轴内的限位销孔留有一段距离，即限位销34的另一端不与旋转气接头29的旋转轴的限位销孔相接触。在三抓气缸抓取行星齿轮架进行装配时，压缩弹簧35受到挤压力作用并达到一定挤压程度时，限位销34的另一端抵靠在旋转气接头29的旋转轴的限位销孔内；机械装置的旋转气缸在旋转装配时，旋转气缸和旋转气接头的旋转轴受到一向上的挤压力，进一步使得滑动轴向上挤压压缩弹簧，限位销34用于导向和限位。
优选的，所述轴承座23的上端面设有轴承上限位板22，轴承座23 的下端面设有轴承下限位板25，所述轴承下限位板25通过连接柱26与活动板27固定连接，所述活动板27上固定有直线轴承33，直线轴承 33设有两个，分别位于旋转主轴36的两侧，一导向杆39穿过直线轴承 33并且一端固定在连接板28上，旋转气接头29的固定环安装在所述连接板28上。
优选的，所述安装座24还与一传感器安装架12固定连接，该传感器安装架12上设有一感应传感器13，该感应传感器13的安装位置是感应传感器的感应区域刚好感应到连接板28的位置。从图2中可以看出，该感应传感器13大体与连接板28位置相对齐。当行星齿轮架安装到位，感应传感器13感应到连接板28，给出信号到设备控制器(PLC)，设备控制器(PLC)判定信号为行星齿轮架安装到位信号，若行星齿轮架未安装到位，感应传感器13感应不到连接板28，不给出信号，设备控制器(PLC)判定为行星齿轮架没有安装到位。
本申请的工作方法如下：
垂直气缸9的输出轴带动安装座及三爪气缸下降，垂直气缸传感器下限位信号灯亮，三爪气缸30驱动手爪31抓取行星齿轮架轴上端位置；随后垂直气缸9带动三爪气缸上升，垂直气缸传感器上限位信号灯亮；水平气缸3向右推动横移板17到达设定位置，水平气缸传感器右限位信号灯亮；直流减速电机8驱动旋转主轴36旋转并带动滑动轴32旋转，滑动轴32带动旋转气接头29旋转轴和三爪气缸 30以及手爪31旋转，最终直流减速电机8带动行星齿轮架旋转；垂直气缸9再次带动三爪气缸下降，垂直气缸传感器下限位信号灯亮；行星齿轮架在旋转的状态进行安装，可以使行星齿轮架中心齿轮与行星齿轮啮合非常良好，安装过程垂直气缸9的向下运动，滑动轴32向上挤压压缩弹簧35，避免因垂直气缸9压力过大导致行星齿轮架卡死无法旋转，感应传感器13给出行星齿轮架安装到位信号；直流减速电机8停止转动，三爪气缸30驱动手爪31松开，垂直气缸9带动三爪气缸上升，垂直气缸传感器上限位信号灯亮，水平气缸3向左拉动横移板17到达设定位置，水平气缸传感器左限位信号灯亮，一个工作循环完成。

Claims (10)

1.一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，其特征在于：包括：
水平移动机构，包括用于在水平方向上来回移动的横移板；
垂直升降机构，用于沿着横移板在垂直方向上做上下升降运动；
旋转抓取机构，包括用于抓取和旋转装配的三爪气缸，三爪气缸与垂直升降机构连接并随着垂直升降机构做上下升降运动。
2.根据权利要求1所述的一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，其特征在于：所述旋转抓取机构包括直流减速电机，直流减速电机安装在安装座上,安装座与垂直升降机构连接，所述直流减速电机同轴带动三爪气缸旋转。
3.根据权利要求2所述的一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，其特征在于：所述直流减速电机的输出轴通过联轴器与旋转主轴一端连接，旋转主轴另一端与滑动轴一端连接，滑动轴的另一端与旋转气接头的旋转轴连接，旋转气接头的旋转轴与三抓气缸连接。
4.根据权利要求3所述的一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，其特征在于：旋转主轴另一端开设有导向孔，导向孔内安装有一压缩弹簧并与压缩弹簧一端固定连接，一滑动轴穿设在该导向孔内且滑动轴的一端与压缩弹簧的另一端固定连接并向上稍微挤压压缩弹簧，滑动轴的另一端与旋转气接头的旋转轴固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，其特征在于：所述滑动轴、旋转气接头的旋转轴和旋转主轴上分别开设有同心设置的限位销孔，一限位销穿过滑动轴的限位销孔并且一端抵压在旋转主轴的限位销孔内，另一端与旋转气接头的旋转轴的限位销孔之间留有距离。
6.根据权利要求2-5任一一项所述的一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，其特征在于：所述旋转抓取机构还包括与安装座连接的活动板，活动板上固定有直线轴承，直线轴承设有两个，分别位于旋转主轴两侧，一导向杆穿过直线轴承并一端固定在一连接板上，旋转气接头的固定环安装在该连接板上。
7.根据权利要求6所述的一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，其特征在于：所述机械装置还包括一感应传感器，该感应传感器的安装在它的感应区域能感应到连接板的位置。
8.根据权利要求3或4或5所述的一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，其特征在于：所述安装座上安装有轴承座，该轴承座内设有两个角接触轴承，一隔环安装在两个角接触轴承中间，旋转主轴穿过该角接触轴承和隔环与滑动轴连接。
9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，其特征在于：所述水平移动机构包括水平设置的导轨槽、安装在导轨槽上的直线导轨、以及用于驱动横移板移动的水平气缸，横移板上安装在所述直线导轨上。
10.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种行星齿轮架自动取料、装配机械装置，其特征在于：所述垂直升降机构包括安装在横移板上的垂直气缸，所述横移板的表面沿其竖直方向上开设有导轨槽，该导轨槽上设有直线导轨a，垂直气缸的输出轴通过浮动接头b与旋转抓取机构的安装座连接，安装座与直线导轨a连接。
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