CN113997032B - 一种微型电机齿轮自动装配***及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微型电机齿轮自动装配***及其装配方法,该***包括装配台,装配台上设有电机传送装置,电机传送装置上方设有底板,底板通过压装架与装配台连接,底板上侧设有转盘,转盘周向设有若干拨料槽,压装架上设有步进电机,转盘安装在步进电机的输出端,底板上设有与拨料槽对应的环槽,环槽内设有压装套筒,压装套筒设置在电机传送装置的正上方,压装套筒的正上方设有压装气缸,压装气缸固定在压装架上,底板上侧设有齿轮输送装置,齿轮输送装置的输送端设置在环槽一侧。该装配***和装配方法能够实现电机齿轮的自动压装,提高压装效率。
Description
技术领域
本发明涉及自动化机械设备技术领域,特别涉及一种微型电机齿轮自动装配***及其装配方法。
背景技术
近年来,工业化日益重要,我们国家的人工成本逐渐提高,并且人工生产产量和质量难以保证。因此我们国家每年需要浪费大量的人力和财力。在这样的背景下,我国也开始了在自动装配技术领域的研究。因为起步较晚,与发达国家相比,中国的自动化装配技术还在基础研究领域。前期主要靠引进国外的自动化装备,后期我国企业也开始自主研发自动化装配和半自动化装配生产线。正是基于这样的技术背景下,研制开发出了一款微型电机齿轮装配设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种微型电机齿轮自动装配***及其装配方法,实现电机齿轮的自动压装,提高压装效率。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种微型电机齿轮自动装配***,包括装配台,装配台上设有电机传送装置,电机传送装置上方设有底板,底板通过压装架与装配台连接,底板上侧设有转盘,转盘周向设有若干拨料槽,压装架上设有步进电机,转盘安装在步进电机的输出端,底板上设有与拨料槽对应的环槽,环槽内设有压装套筒,压装套筒设置在电机传送装置的正上方,压装套筒的正上方设有压装气缸,压装气缸固定在压装架上,底板上侧设有齿轮输送装置,齿轮输送装置的输送端设置在环槽一侧。
优选的方案中,所述齿轮输送装置包括振动盘,振动盘的输出端设有输料槽,输料槽端部设置在环槽一侧。
优选的方案中,所述电机传送装置两侧设有夹紧气缸,夹紧气缸的输出端设有夹紧块。
优选的方案中,所述电机输送装置的端部设有上料装置,上料装置包括安装架,安装架上设有第一竖向气缸,第一竖向气缸的伸缩端设有支撑架,支撑架上设有第一伺服电机,第一伺服电机的输出端设有转动架,转动架上设有第二竖向气缸,第二竖向气缸的输出端设有磁铁架,磁铁架上设有若干磁铁,转动架底部设有若干与磁铁对应的吸附孔,支撑架下方设有电机盘架,电机盘架上设有用于放置电机的放置盘。
优选的方案中,所述转动架底部设有与电机适配的吸附槽,吸附孔设置在吸附槽底部。
优选的方案中,所述第一伺服电机的输出端设有过渡轴,过渡轴通过轴承转动安装在支撑架上,过渡轴端部与转动架连接。
优选的方案中,所述支撑架上设有竖向滑块,安装架上设有与竖向滑块配合的竖向导轨。
优选的方案中,所述安装架包括固定架体和移动架体,固定架体上设有纵向导轨和与纵向导轨平行的滚珠丝杠,纵向导轨与纵向滑块配合,纵向滑块设置在移动架体上,滚珠丝杠上设有与其配合的螺母,滚珠丝杠通过第二伺服电机驱动。
优选的方案中,所述振动盘的直线送料器上侧设有限位板。
本发明还提供一种微型电机齿轮的自动装配方法,包括如下步骤:
步骤一、将放置盘放置在电机盘架上,启动第二伺服电机,将转动架移动至需要转移的某一排的电机上方,启动第一竖向气缸带动转动架向下移动至电机上侧,启动第二竖向气缸,带动磁铁架向下移动,磁铁吸附待装配电机,第一竖向气缸回缩,转动架向上提升,启动第一伺服电机,带动转动架转动90°,启动第二伺服电机,将吸附后的电机移动至电机传送装置的正上方,第二竖向气缸回缩,磁铁脱离待装配电机,待装配电机落料至电机传送装置上;
步骤二、电机传送装置对待装配电机进行输送,输送至压装套筒的正下方;
步骤三、启动夹紧气缸,带动夹紧块移动,对压装套筒下方的待压装电机进行固定;
步骤四、启动振动盘,将振动盘中放置的齿轮输送至底板上侧的环槽中,启动步进电机带动转盘转动,转盘对环槽中的齿轮进行拨动,当齿轮转动至压装套筒位置,启动压装气缸,实现对齿轮的压装。
本发明提供的一种微型电机齿轮自动装配***及其装配方法,通过齿轮输送装置将齿轮输送至环槽中,在步进电机带动转盘转动的过程中,转盘对齿轮进行拨动,将齿轮转动至压装套筒位置,实现齿轮上料;磁铁对待装配电机进行吸附后,通过转动架进行转动,将待装配电机自动上料至电机传送装置,实现电机的上料;装配方式采用自上而下的装配方法,即电机竖直放置,位于电机上方的齿轮由外力压到电机轴上完成装配。本装配***能够对待装配电机和齿轮进行自动上料,压装设备配合实现对齿轮的自动压装,提高齿轮的压装效率。
附图说明
下面结合附图和实施实例对本发明作进一步说明:
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为底板的安装示意图;
图3为底板与转盘的位置示意图;
图4为安装架的结构示意图;
图5为限位板的安装示意图;
图6为过渡轴的安装***图;
图中:装配台1,电机传送装置2,底板3,压装架4,转盘5,步进电机6,压装套筒7,压装气缸8,振动盘9, 输料槽10, 夹紧气缸11,夹紧块12, 安装架13,第一竖向气缸14, 支撑架15, 第一伺服电机16,转动架17, 第二竖向气缸18,磁铁架19,磁铁20, 电机盘架21,放置盘22, 竖向滑块23,竖向导轨24, 限位板25, 过渡轴26,环槽301,拨料槽501,固定架体1301, 移动架体1302,纵向导轨1303, 滚珠丝杠1304, 纵向滑块1305, 螺母1306,第二伺服电机1307,吸附孔1701,吸附槽1702。
具体实施方式
实施例1:如图1~3所示,一种微型电机齿轮自动装配***,包括装配台1,装配台1上设有电机传送装置2,电机传送装置2为皮带传送装置,皮带传送装置的两侧机架上设有对电机进行限位的限位板,电机传送装置2上方设有底板3,底板3设置在电机传送装置2的一端的正上方,底板3通过压装架4与装配台1连接,底板3悬挂设置在电机传送装置2的上方,底板3上侧设有转盘5,转盘5周向设有若干拨料槽501,压装架4上设有步进电机6,转盘5安装在步进电机6的输出端,通过步进电机6带动转盘5转动,底板3上设有与拨料槽501对应的环槽301,转盘5设置在环槽301内,环槽301内设有压装套筒7,压装套筒7设置在电机传送装置2的正上方,压装套筒7的正上方设有压装气缸8,压装气缸8固定在压装架4上,压装气缸8的伸缩端正对压装套筒7,底板3上侧设有齿轮输送装置,齿轮输送装置的输送端设置在环槽301一侧。
在本实施例中,所述齿轮输送装置包括振动盘9,振动盘9的输出端设有输料槽10,输料槽10端部设置在环槽301一侧。
通过振动盘9实现对齿轮的自动送料。
在本实施例中,齿轮参数为:模数0.6mm,齿数15,压力角为20度,面宽5mm,重量约30克;电机参数为:直径37mm,长度46mm,轴径4mm,轴长18.5mm,重量约160克。
装配方式采用自上而下的装配方法,即电机竖直放置,位于电机上方的齿轮由外力压到电机轴上完成装配。
具体使用时,通过齿轮输送装置将齿轮输送至环槽301中,在步进电机6带动转盘5转动的过程中,转盘5对齿轮进行拨动,当齿轮转动至压装套筒7位置,启动压装气缸8,实现对齿轮的压装。
优选的,如图5所示,所述振动盘9的直线送料器上侧设有限位板25。
通过设置限位板25,使齿轮水平从直线送料器输出,防止齿轮直立而影响齿轮的压装。
优选的,如图6所示,所述第一伺服电机16的输出端设有过渡轴26,过渡轴26通过轴承转动安装在支撑架15上,过渡轴26端部与转动架17连接。
通过设置过渡轴26,降低第一伺服电机16的输出端的负荷。
实施例2:优选的,所述电机传送装置2两侧设有夹紧气缸11,夹紧气缸11的输出端设有夹紧块12。
夹紧块12的相对侧设有“V”形夹槽。
当待装配的电机移动输送至压装套筒7正下方后,通过夹紧气缸11带动夹紧块12移动,对待装配的电机进行固定,防止齿轮压装时电机产生移动而影响压装精度。
实施例3:优选的,所述电机输送装置2的端部设有上料装置,上料装置包括安装架13,安装架13上设有第一竖向气缸14,第一竖向气缸14的伸缩端设有支撑架15,支撑架15上设有第一伺服电机16,第一伺服电机16的输出端设有转动架17,转动架17上设有第二竖向气缸18,第二竖向气缸18的输出端设有磁铁架19,磁铁架19上设有若干磁铁20,转动架17底部设有若干与磁铁20对应的吸附孔1701,支撑架15下方设有电机盘架21,电机盘架21上设有用于放置电机的放置盘22,电机在放置架22上水平放置。
所述支撑架15上设有竖向滑块23,安装架13上设有与竖向滑块23配合的竖向导轨24。
通过竖向滑块23与竖向导轨24的配合,能够对支撑架15的上下移动进行导向限位,提高移动的平稳性。
优选的,如图4所示,所述转动架17底部设有与电机适配的吸附槽1702,吸附孔1701设置在吸附槽1702底部,吸附槽1702与电机外侧圆弧适配。
通过设置吸附槽1702,能够将转动架17底部紧贴电机外壁设置,方便磁铁20对电机的吸附。
优选的,所述安装架13包括固定架体1301和移动架体1302,固定架体1301上设有纵向导轨1303和与纵向导轨1303平行的滚珠丝杠1304,纵向导轨1303与纵向滑块1305配合,纵向滑块1305设置在移动架体1302上,滚珠丝杠1304上设有与其配合的螺母1306,滚珠丝杠1304通过第二伺服电机1307驱动。
通过第二伺服电机1307带动滚珠丝杠1304转动,带动移动架体1302沿纵向导轨1303移动,从而可以调整转动架17与电机传送装置2的距离,方便将吸附后的电机转动后转移至电机传送装置2上进行输送。
具体使用时,将放置盘22放置在电机盘架21上,电机阵列排布在放置架22上,启动第二伺服电机1307,将转动架17移动至需要转移的某一排的电机上方,启动第一竖向气缸14带动转动架17向下移动至电机上侧,启动第二竖向气缸18,带动磁铁架19向下移动,磁铁20从吸附孔1701穿出与待装配电机接触,磁铁20实现与待装配电机的吸附,第一竖向气缸14回缩,将转动架17向上提升,启动第一伺服电机16,带动转动架17转动90°,启动第二伺服电机1307,将吸附后的电机移动至电机传送装置2的正上方,第二竖向气缸18回缩,磁铁20脱离待装配电机,待装配电机落料至电机传送装置2上,实现电机的自动上料。
一种微型电机齿轮的自动装配方法,包括如下步骤:
步骤一、将放置盘22放置在电机盘架21上,启动第二伺服电机1307,将转动架17移动至需要转移的某一排的电机上方,启动第一竖向气缸14带动转动架17向下移动至电机上侧,启动第二竖向气缸18,带动磁铁架19向下移动,磁铁20吸附待装配电机,第一竖向气缸14回缩,转动架17向上提升,启动第一伺服电机16,带动转动架17转动90°,启动第二伺服电机1307,将吸附后的电机移动至电机传送装置2的正上方,第二竖向气缸18回缩,磁铁20脱离待装配电机,待装配电机落料至电机传送装置2上;
步骤二、电机传送装置2对待装配电机进行输送,输送至压装套筒7的正下方;
步骤三、启动夹紧气缸11,带动夹紧块12移动,对压装套筒7下方的待压装电机进行固定;
步骤四、启动振动盘9,将振动盘9中放置的齿轮输送至底板3上侧的环槽301中,启动步进电机6带动转盘5转动,转盘5对环槽301中的齿轮进行拨动,当齿轮转动至压装套筒7位置,启动压装气缸8,实现对齿轮的压装。
本装配***能够对待装配电机和齿轮进行自动上料,压装设备配合实现对齿轮的自动压装,提高齿轮的压装效率。
Claims (8)
1.一种微型电机齿轮自动装配***,其特征在于,包括装配台(1),装配台(1)上设有电机传送装置(2),所述电机传送装置(2)的端部设有上料装置,上料装置包括安装架(13),安装架(13)上设有第一竖向气缸(14),第一竖向气缸(14)的伸缩端设有支撑架(15),支撑架(15)上设有第一伺服电机(16),第一伺服电机(16)的输出端设有转动架(17),转动架(17)上设有第二竖向气缸(18),第二竖向气缸(18)的输出端设有磁铁架(19),磁铁架(19)上设有若干磁铁(20),转动架(17)底部设有若干与磁铁(20)对应的吸附孔(1701),支撑架(15)下方设有电机盘架(21),电机盘架(21)上设有用于放置电机的放置盘(22),电机传送装置(2)上方设有底板(3),底板(3)通过压装架(4)与装配台(1)连接,底板(3)上侧设有转盘(5),转盘(5)周向设有若干拨料槽(501),压装架(4)上设有步进电机(6),转盘(5)安装在步进电机(6)的输出端,底板(3)上设有与拨料槽(501)对应的环槽(301),环槽(301)内设有压装套筒(7),压装套筒(7)设置在电机传送装置(2)的正上方,压装套筒(7)的正上方设有压装气缸(8),压装气缸(8)固定在压装架(4)上,底板(3)上侧设有齿轮输送装置,齿轮输送装置的输送端设置在环槽(301)一侧。
2.根据权利要求1所述的一种微型电机齿轮自动装配***,其特征在于,所述齿轮输送装置包括振动盘(9),振动盘(9)的输出端设有输料槽(10),输料槽(10)端部设置在环槽(301)一侧。
3.根据权利要求1所述的一种微型电机齿轮自动装配***,其特征在于,所述电机传送装置(2)两侧设有夹紧气缸(11),夹紧气缸(11)的输出端设有夹紧块(12)。
4.根据权利要求1所述的一种微型电机齿轮自动装配***,其特征在于,所述转动架(17)底部设有与电机适配的吸附槽(1702),吸附孔(1701)设置在吸附槽(1702)底部。
5.根据权利要求1所述的一种微型电机齿轮自动装配***,其特征在于,所述第一伺服电机(16)的输出端设有过渡轴(26),过渡轴(26)通过轴承转动安装在支撑架(15)上,过渡轴(26)端部与转动架(17)连接。
6.根据权利要求1所述的一种微型电机齿轮自动装配***,其特征在于,所述支撑架(15)上设有竖向滑块(23),安装架(13)上设有与竖向滑块(23)配合的竖向导轨(24)。
7.根据权利要求1所述的一种微型电机齿轮自动装配***,其特征在于,所述安装架(13)包括固定架体(1301)和移动架体(1302),固定架体(1301)上设有纵向导轨(1303)和与纵向导轨(1303)平行的滚珠丝杠(1304),纵向导轨(1303)与纵向滑块(1305)配合,纵向滑块(1305)设置在移动架体(1302)上,滚珠丝杠(1304)上设有与其配合的螺母(1306),滚珠丝杠(1304)通过第二伺服电机(1307)驱动。
8.根据权利要求2所述的一种微型电机齿轮自动装配***,其特征在于,所述振动盘(9)的直线送料器上侧设有限位板(25)。
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