CN116871813A - 一种齿轮压装机及压装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了齿轮压装机，用于带内花键的齿轮和带外花键的齿轮轴压装，要求齿轮和齿轮轴连接后没有相对转动间隙，本发明设计了一套完整的自动齿轮压装检测设备，其结构包括：压装支撑组件、工频加热组件、齿轮压装组件、齿轮桁架组件、齿轮放置工装组件、冷却组件、齿轮反压检测组件、出件桁架组件以及外周的防护组件和电控柜，本发明的有益效果包括：实现了内花键齿轮与齿轮轴的自动装配，对齿轮损伤小，适用于过盈配合的齿轮与齿轮轴压装，压装后连接精密没有转动间隙，具有压装自检功能，自动筛选不合格产品，降低了工人劳动强度，提高了装配效率。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮装配设备领域，具体涉及一种齿轮压装机及压装方法。
背景技术
齿轮与齿轮轴装配通常通过花键连接，传统的装配方式是采用人工手持带花键轴的齿轮轴旋转对准固定好的带有内花键的齿轮，再通过压机压装，这种方式压装效率低，且工人劳动强度大。
针对人工対齿再压装的问题，申请号CN201710185416.9的专利文献(公开号CN108080905A)，一种内外花键齿轮的自动装卸弹簧装置，其通过弹力机构内花键齿轮夹持器夹住内花键齿轮后，弹力机构下行，内花键齿与外花键齿之间形成弹性压力；旋转动力机构通过旋转传动机构驱动内花键齿轮旋转，当内花键齿与外花键齿交错对准时，阻力消失，此时弹力机构将导致内花键齿轮下行，从而实现齿轮压装。但这个装置只能适用于内花键与花键轴间隙配合才能保证顺利压装，此外该压装方式存在齿面划伤的情况，由于通过旋转对位必然存在内花键和外花键有一面贴合，因此在压装过程中出现划伤的情况。
发明内容
针对上述现有技术中的不足之处，本发明提供一种齿轮压装机及压装方法，其适用于各种齿轮与齿轮轴内花键配合压装，自动化程度高，压装不伤齿面。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种齿轮压装机，其特征在于，包括：
压装支撑组件，用于作为机架，所述压装支撑组件提供一个支撑平台和一个龙门架；
工频加热组件，其设置于所述支撑平台上，所述工频加热组件包括加热主机，所述加热主机上设置有第一齿轮放置台，所述第一齿轮放置台上设置工频加热销，所述第一齿轮放置台的正对上方设置有竖向运动的工频加热浮动座；
齿轮压装组件，其设置于所述支撑平台上，所述齿轮压装组件包括齿轮定位夹紧装置、压装夹取装置、齿轮轴上料组件，其中所述齿轮定位夹紧装置设置于所述支撑平台上，所述压装夹取装置设置于所述齿轮定位夹紧装置的正对上方，所述齿轮轴上料组件横向设置于所述齿轮定位夹紧装置、压装夹取装置之间，所述齿轮轴上料组件上具有可水平移动至所述压装夹取装置下方的上件滑块，并使得所述上件滑块上的齿轮轴正对所述压装夹取装置；
齿轮放置工装组件，其设置于所述支撑平台上，用于放置压装完成的齿轮总成，所述齿轮放置工装组件包括竖向运动的伸缩定位件；
冷却组件，其布置于所述压装支撑组件的一侧，所述冷却组件包括转盘冷却装置，用于通过风冷使得齿轮总成降温；
齿轮桁架组件，其设置于所述压装支撑组件上，用以将第一齿轮放置台上的齿轮转移到齿轮定位夹紧装置上，同时用以将齿轮定位夹紧装置上完成压装的齿轮总成转移到所述齿轮放置工装组件上，
齿轮反压检测组件，其设置于所述所述支撑平台上，所述齿轮反压检测组件包括齿轮检测支撑装置、检测上运动装置、齿轮位移检测装置，所述齿轮检测支撑装置设置于所述支撑平台上，用于支撑齿轮总成，所述检测上运动装置设置于所述支撑平台上方，用以下压齿轮，所述齿轮位移检测装置上设置有位移传感器，用以检测齿轮相对于齿轮轴的相对位移量；
出件桁架组件，其跨设在所述压装支撑组件和冷却组件之间，用以将放置到所述齿轮放置工装组件上的齿轮总成输送到冷却组件上，并来回接驳，所述出件桁架组件包括转位夹取机构，用以夹取齿轮总成。
进一步地，还包括输出皮带线，所述输出皮带线安装在所述齿轮反压检测组件一侧的所述压装支撑组件上，所述输出皮带线水平布置。
进一步地，所述工频加热组件还包括齿轮缺料检测组件，所述齿轮缺料检测组件包括设置于所述龙门架侧壁上的第一安装板，所述第一安装板上设置有横向布置的直线导轨滑块机构，所述直线导轨滑块机构设置有滑动板，所述滑动板上通过安装支架设置有激光位移传感器，所述滑动板通过设置于所述第一安装板右侧的气缸驱动；所述龙门架的侧壁上设置竖向布置的直线导轨滑块机构，所述工频加热浮动座设置于该竖向布置的直线导轨滑块机构上，所述龙门架顶部设置有驱动所述工频加热浮动座竖向运动的气缸。
进一步地，所述齿轮定位夹紧装置包括齿轮定位座、活动定位销、翻转压紧缸，其中所述齿轮定位座固定设置于所述支撑平台上，所述活动定位销竖向活动设置于所述齿轮定位座的中心，所述翻转压紧缸设置于所述齿轮定位座一侧的所述支撑平台上，所述翻转压紧缸上连接有关于所述齿轮定位座中心对称的压块，所述活动定位销底部连接有导向轴，所述导向轴与所述齿轮定位座内的导向孔之间通过铜套配合，所述导向轴下端连接有缸头座，所述缸头座上套设有第一弹簧，所述齿轮定位座底部连接有气缸连接座，所述气缸连接座下端连接有顶升气缸，所述顶升气缸的活塞杆与所述缸头座同轴，所述第一弹簧的下端限位于所述顶升气缸上；
所述压装夹紧装置包括第二安装板，所述第二安装板上设置有竖向布置的直线导轨滑块机构，该直线导轨滑块机构上设置压装滑动件，所述压装滑动件上设置有齿轮対齿卡盘组件，所述齿轮対齿卡盘组件包括伺服电机、气动卡盘，所述气动卡盘与所述伺服电机的输出轴通过转接安装件连接，所述龙门架顶部设置有驱动所述压装滑动件竖向升降的第一电缸组件；
所述齿轮轴上料组件还包括横向设置于所述第二安装板上的送料安装板，所述送料安装板上设置有直线导轨滑块机构，所述上件滑块滑动设置于该直线导轨滑块机构上，所述送料安装板上设置有驱动所述上件滑块横向移动的气缸，所述上件滑块上设置有齿轮轴定位套。
进一步地，所述齿轮放置工装组件还包括滑动定位座，所述伸缩定位件滑动配合设置于所述滑动定位座的中心，所述滑动定位座和伸缩定位件之间设置有铜套，所述滑动定位座的下端连接有驱动所述伸缩定位件升降运动的气缸，所述伸缩定位件的上端具有定位齿轮轴的定位孔，所述定位孔内嵌设有衬套。
进一步地，所述冷却组件还包括冷却支架，所述转盘冷却装置设置于所述冷却支架上，所述转盘冷却装置包括设置于所述冷却支架上的减速电机，所述减速电机输出轴上连接有转盘，所述转盘顶面临近边缘沿圆周分布有多个放置孔，每个所述放置孔内均设置有保护套，所述转盘上方设置有鼓风机，所述鼓风机的出风口连接有吹风管道，所述吹风管道朝向所述放置孔。
进一步地，所述齿轮桁架组件包括横向运动滑板、纵向运动滑板、伸缩运动滑板、第一气缸夹爪，其中所述横向运动滑板通过直线导轨滑块机构设置于所述所述支撑平台的侧面，所述压装支撑组件上设置有驱动所述横向运动滑板横向移动的气缸，所述纵向运动滑板通过直线导轨滑块机构设置于所述横向运动滑板上，所述横向运动滑板上设置有驱动所述纵向运动滑板纵向升降的气缸，所述纵向运动滑板呈T字型，所述伸缩运动滑板通过直线导轨滑块机构设置于所述纵向运动滑板的顶面，所述纵向运动滑板上设置有驱动所述伸缩运动滑板前后移动的气缸，所述伸缩运动滑板呈H型，所述伸缩运动滑板前部的两个脚上各设置有一个所述第一气缸夹爪。
进一步地，所述齿轮反压检测组件还包括下压滑动板、检测滑动板，所述下压滑动板、检测滑动板通过同一套直线导轨滑块机构设在所述龙门架的内侧壁上，所述检测上运动装置设置于所述下压滑动板上，所述龙门架的顶部设置有驱动所述下压滑动板升降运动的第二电缸组件，所述检测上运动装置的下部具有环形布置的压头；
所述齿轮位移检测装置设置于所述检测滑动板上，所述龙门架上设置有驱动所述检测滑动板竖向移动的气缸，所述齿轮位移检测装置包括设置于所述检测滑动板的传感器支架，所述位移传感器固定设置于所述传感器支架上；
所述齿轮检测支撑装置包括同轴布置的齿轮轴支撑座、弹簧支撑安装板、弹簧升降安装板，所述齿轮轴支撑座固定设置于所述支撑平台上，所述弹簧支撑安装板固定设置于所述齿轮轴支撑座上部，所述弹簧升降安装板浮动设置于所述弹簧支撑安装板上方，所述弹簧升降安装板与弹簧支撑安装板之间环形均布有多个第二弹簧，所述弹簧升降安装板下端设置有光轴，所述弹簧支撑安装板上设置有与所述光轴配合的直线轴承，所述弹簧升降安装板顶面还设置有尼龙板，所述尼龙板与所述弹簧升降安装板的中心具有齿轮轴定位孔。
进一步地，所述出件桁架组件包括桁架安装架、桁架滑动板、桁架升降板，所述桁架安装架横向布置其一端固定设置于所述压装支撑组件上，另一端通过立柱支撑，所述桁架滑动板通过直线导轨滑块组件横向滑动设置于所述桁架安装架上，所述桁架安装架上还设置有驱动所述桁架滑动板移动的丝杠螺母机构，该丝杠螺母机构由伺服电机驱动，所述桁架升降板通过直线导轨滑块机构竖向滑动设置于所述桁架滑动板上，所述桁架滑动板上设置有驱动所述桁架升降板竖向运动的气缸，所述桁架滑动板还设置有限位块，用以限位所述桁架升降板，所述转位夹取机构设置于所述桁架升降板的下部，所述转位夹取机构包括与所述桁架升降板轴承连接的转轴，所述转轴上设置有齿轮，所述桁架升降板上设置有与所述齿轮啮合的齿条，所述齿条由设置于所述桁架升降板上的气缸驱动，所述转轴的下端连接有第二气缸夹爪，所述桁架升降板上还设置有限制所述第二气缸夹爪转动角度的转动限位块。
本发明还旨在提供一种齿轮压装方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1、将齿轮放入工频加热机对齿轮中心的花键内孔进行加热；
S2、通过齿轮桁架机械手将加热后的齿轮移动到压装工位定位后压紧，齿轮轴上料组件将齿轮轴移送到压装夹取装置下方，由气动卡盘夹取齿轮轴开始压装，由第一电缸组件带动齿轮轴抵近齿轮的内花键孔，伺服电机带动气动卡盘夹紧的齿轮轴转动，通过伺服电机内的扭力计算判断齿轮轴上的花键与齿轮的内花键啮合上后，伺服电机反向转动预定角度，第一电缸组件带动压装滑动件下压实现齿轮轴与齿轮的压装；
S3、通过齿轮桁架机械手将压装完成的齿轮总成，夹取移动到齿轮放置工装组件上；
S4、通过出件桁架组件将齿轮放置工装组件上的齿轮总成夹取运送到冷却组件的转盘冷却装置上进行循环风冷；
S5、出件桁架组件再将齿轮总成从冷却组件夹取移送到反压检测工位；
S6、齿轮反压检测组件将齿轮总成的齿轮轴刚性支撑，对齿轮采用浮动支撑，再由检测上运动装置按照预先设定的压力下压齿轮，通过齿轮位移检测装置检测齿轮的位移量来判断齿轮压装是否合格；
S7、出件桁架组件再将检测后的齿轮总成移送到输出皮带线上，输出皮带线受齿轮反压检测组件检测结果的指令控制，从而正向或反向运动使检测后的齿轮总成进入合格或不合格区域。
本发明的有益效果包括：实现了内花键齿轮与齿轮轴的自动装配，采用一冷一热压装的方式对齿轮损伤小，适用于过盈配合的齿轮与齿轮轴压装，压装后连接精密没有转动间隙，具有压装自检功能，自动筛选不合格产品，降低了工人劳动强度，提高了装配效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图(防护组件未示出)；
图2是本发明的外部结构示意图；
图3是本发明的工频加热组件结构示意图；
图4是本发明的齿轮压装组件结构示意图；
图5是图4的立体结构示意图；
图6是本发明的齿轮放置工装组件结构示意图；
图7是本发明的冷却组件的结构示意图；
图8是本发明的齿轮桁架组件的结构示意图；
图9是本发明的齿轮反压检测组件的结构示意图；
图10是本发明的出件桁架结的构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本发明。
一种如图1-10所示的齿轮压装机，用于带内花键的齿轮和带外花键的齿轮轴压装，要求齿轮和齿轮轴连接后没有相对转动间隙，本发明设计了一套完整的自动齿轮压装检测设备，其结构包括：压装支撑组件1、工频加热组件2、齿轮压装组件3、齿轮桁架组件6、齿轮放置工装组件4、冷却组件5、齿轮反压检测组件7、出件桁架组件8以及外周的防护组件和电控柜，使得齿轮与齿轮轴实现自动压装、自动检测，并采用一冷一热压装，不伤齿，通过伺服电机対齿保证花键齿以正对的姿态压入，避免齿面划伤，再经过反压检测齿轮与齿轮轴的连接稳定性，筛选出合格齿轮总成。
如图1和2所示，压装支撑组件1，用于作为机架，且压装支撑组件1提供一个支撑平台11和一个龙门架12；压装支撑组件1外侧设置防护组件包围压装支撑组件1，仅留工件上料口和合格品输出口。
如图3所示，工频加热组件2，其设置于支撑平台11上。工频加热组件2包括加热主机21，加热主机21上设置有第一齿轮放置台23，第一齿轮放置台23上设置工频加热销22，第一齿轮放置台23的正对上方设置有竖向运动的工频加热浮动座24。工频加热组件2还包括齿轮缺料检测组件。齿轮缺料检测组件包括设置于龙门架12侧壁上的第一安装板25，第一安装板25上设置有横向布置的直线导轨滑块机构，直线导轨滑块机构设置有滑动板，滑动板上通过安装支架26设置有激光位移传感器27。滑动板通过设置于第一安装板25右侧的气缸驱动。龙门架12的侧壁上设置竖向布置的直线导轨滑块机构，工频加热浮动座24设置于该竖向布置的直线导轨滑块机构上，龙门架12顶部设置有驱动工频加热浮动座24竖向运动的气缸。每次工频加热浮动座24下压之前，齿轮缺料检测组件预先动作，用以检测工频加热销22是否定位有齿轮，检测完成后移开，再由工频加热销22和工频加热浮动座24通电对齿轮内花键孔工频加热。
如图1所示，齿轮压装组件3设置于支撑平台11上，齿轮压装组件3包括齿轮定位夹紧装置31、压装夹取装置32、齿轮轴上料组件33。其中齿轮定位夹紧装置31设置于支撑平台11上，用于定位和夹紧齿轮；压装夹取装置32设置于齿轮定位夹紧装置31的正对上方；齿轮轴上料组件33横向设置于齿轮定位夹紧装置31、压装夹取装置32之间。齿轮轴上料组件33上具有可水平移动至压装夹取装置32下方的上件滑块331，并使得上件滑块331上的齿轮轴正对压装夹取装置32。
如图4和5所示，齿轮定位夹紧装置31包括齿轮定位座311、活动定位销312、翻转压紧缸313，其中齿轮定位座311固定设置于支撑平台11上，活动定位销312竖向活动设置于齿轮定位座311的中心，用于将齿轮定位到活动定位销312上。翻转压紧缸313设置于齿轮定位座311一侧的支撑平台11上，翻转压紧缸313上连接有关于齿轮定位座311中心对称的压块。活动定位销312底部连接有导向轴314，导向轴314与齿轮定位座311内的导向孔之间通过铜套315配合，保证竖向运动的精度和顺畅性。导向轴314下端连接有缸头座316，缸头座316上套设有第一弹簧317，齿轮定位座311底部连接有气缸连接座318，气缸连接座318下端连接有顶升气缸319，顶升气缸319的活塞杆与缸头座316同轴，第一弹簧317的下端限位于顶升气缸319上。该结构使得活动定位销312为浮动结构，顶升气缸319的活塞杆与缸头座316不直接连接，顶升气缸319仅起到对活动定位销312复位的作用，当齿轮轴压装时顶住活动定位销312下移，压缩第一弹簧317。
压装夹紧装置32包括第二安装板321，第二安装板321安装与支撑平台11与龙门架12之间。第二安装板321上设置有竖向布置的直线导轨滑块机构，该直线导轨滑块机构上设置压装滑动件322，压装滑动件322上设置有齿轮対齿卡盘组件，齿轮対齿卡盘组件包括伺服电机323、气动卡盘324，气动卡盘324与伺服电机323的输出轴通过转接安装件325连接，龙门架12顶部设置有驱动压装滑动件322竖向升降的第一电缸组件326。当齿轮轴运送到压装夹紧装置32下方时，第一电缸组件326伸长带动压装滑动件322下移，气动卡盘324夹住齿轮轴的上端，再上移将齿轮轴从齿轮轴上料组件33上取下，再下移使齿轮轴下端与定位在活动定位销312上的齿轮接触，伺服电机323驱动气动卡盘324转动，由伺服电机自带的扭力反馈模块判断齿轮轴的花键齿与齿轮的内花键啮合，此时伺服电机323反转预定角度，使得齿轮轴的外花键与齿轮的内花键正对，避免外花键一侧紧贴内花键，从而避免压装过程中划伤，或出现压歪的现象。
齿轮轴上料组件33还包括横向设置于第二安装板321上的送料安装板332，送料安装板332上设置有直线导轨滑块机构，上件滑块331滑动设置于该直线导轨滑块机构上，送料安装板332上设置有驱动上件滑块331横向移动的气缸，上件滑块331上设置有齿轮轴定位套333，上件滑块331可以伸出防护装置之外方便齿轮轴上件，上件完成后自动退缩到与压装夹紧装置32正对的位置。
如图6所示的齿轮放置工装组件4，其设置于支撑平台11上，用于放置压装完成的齿轮总成。齿轮放置工装组件4包括竖向运动的伸缩定位件41。齿轮放置工装组件4还包括滑动定位座42，伸缩定位件41滑动配合设置于滑动定位座42的中心。滑动定位座42和伸缩定位件41之间设置有铜套，滑动定位座42的下端连接有驱动伸缩定位件41升降运动的气缸，伸缩定位件41的上端具有定位齿轮轴的定位孔，定位孔内嵌设有衬套。齿轮放置工装组件4用于中间临时周转放置，便于齿轮桁架组件6和出件桁架组件8之间的交接。
如图7所示的冷却组件5，其布置于压装支撑组件1的一侧，冷却组件5包括转盘冷却装置51，用于通过风冷使得齿轮总成降温。冷却组件5还包括冷却支架52，转盘冷却装置51设置于冷却支架52上，转盘冷却装置51包括设置于冷却支架52上的减速电机511，减速电机511输出轴上连接有转盘512，从而带动转盘512转动。转盘512顶面临近边缘沿圆周分布有多个放置孔，每个放置孔内均设置有保护套513，用于放置齿轮总成。转盘512上方设置有鼓风机514，鼓风机514的出风口连接有吹风管道515，吹风管道515朝向放置孔。通过风冷使齿轮总成在转盘转动过程中快速冷却。
如图8所示的齿轮桁架组件6，其设置于压装支撑组件1上，用以将第一齿轮放置台23上的齿轮转移到齿轮定位夹紧装置31上，同时用以将齿轮定位夹紧装置31上完成压装的齿轮总成转移到齿轮放置工装组件4上。齿轮桁架组件6包括横向运动滑板61、纵向运动滑板62、伸缩运动滑板63、第一气缸夹爪64，其中横向运动滑板61通过直线导轨滑块机构设置于支撑平台11的侧面，压装支撑组件1上设置有驱动横向运动滑板61横向移动的气缸。纵向运动滑板62通过直线导轨滑块机构设置于横向运动滑板61上，横向运动滑板61上设置有驱动纵向运动滑板62纵向升降的气缸。纵向运动滑板62呈T字型，伸缩运动滑板63通过直线导轨滑块机构设置于纵向运动滑板62的顶面。纵向运动滑板62上设置有驱动伸缩运动滑板63前后移动的气缸，伸缩运动滑板63呈H型，伸缩运动滑板63前部的两个脚上各设置有一个第一气缸夹爪64，第一气缸夹爪64是由气缸驱动的两个相对运动的夹爪，用于夹取齿轮外圈。
如图9所示的齿轮反压检测组件7，其设置于支撑平台11上，齿轮反压检测组件7包括齿轮检测支撑装置71、检测上运动装置72、齿轮位移检测装置73，齿轮检测支撑装置71设置于支撑平台11上，用于支撑齿轮总成，检测上运动装置72设置于支撑平台11上方，用以下压齿轮，齿轮位移检测装置73上设置有位移传感器，用以检测齿轮相对于齿轮轴的相对位移量。
齿轮反压检测组件7还包括下压滑动板74、检测滑动板75，下压滑动板74、检测滑动板75通过同一套直线导轨滑块机构设在龙门架12的内侧壁上；检测上运动装置72设置于下压滑动板74上。龙门架12的顶部设置有驱动下压滑动板74升降运动的第二电缸组件76。检测上运动装置72的下部具有环形布置的压头，压头与齿轮上端面接触，均匀的向下压齿轮，其压力大小取决第二电缸组件76的控制；
齿轮位移检测装置73设置于检测滑动板75上，龙门架12上设置有驱动检测滑动板75竖向移动的气缸，齿轮位移检测装置73包括设置于检测滑动板75的传感器支架，位移传感器固定设置于传感器支架上；当放置齿轮总成时传感器支架向上移开，避免齿轮定位是发生干涉，当齿轮总成定位好后传感器支架在气缸驱动下下移，使得位于传感器紧贴齿轮上端面。检测上运动装置72上设置有传感器避让槽。
齿轮检测支撑装置71包括同轴布置的齿轮轴支撑座711、弹簧支撑安装板712、弹簧升降安装板713，齿轮轴支撑座711固定设置于支撑平台11上，弹簧支撑安装板712固定设置于齿轮轴支撑座711上部，弹簧升降安装板713浮动设置于弹簧支撑安装板712上方，弹簧升降安装板713与弹簧支撑安装板712之间环形均布有多个第二弹簧714。从而实现对齿轮轴刚性支撑，对齿轮浮动支撑的效果。弹簧升降安装板713下端设置有光轴715，弹簧支撑安装板712上设置有与光轴715配合的直线轴承716，保证下压过程中不发生倾斜。弹簧升降安装板713顶面还设置有尼龙板717，尼龙板717与弹簧升降安装板713的中心具有齿轮轴定位孔，尼龙板717保护齿轮不被压伤。
如图10所示的出件桁架组件8，其跨设在压装支撑组件1和冷却组件5之间，用以将放置到齿轮放置工装组件4上的齿轮总成输送到冷却组件5上，并来回接驳，出件桁架组件8包括转位夹取机构，用以夹取齿轮总成，并放置到齿轮反压检测工位，还用于将检测完的齿轮总成夹取到输出皮带线上。出件桁架组件8包括桁架安装架81、桁架滑动板82、桁架升降板83。桁架安装架81横向布置其一端固定设置于压装支撑组件1上，另一端通过立柱支撑。桁架滑动板82通过直线导轨滑块组件横向滑动设置于桁架安装架81上。桁架安装架81上还设置有驱动桁架滑动板82移动的丝杠螺母机构，该丝杠螺母机构由伺服电机驱动。桁架升降板83通过直线导轨滑块机构竖向滑动设置于桁架滑动板82上，桁架滑动板82上设置有驱动桁架升降板83竖向运动的气缸。桁架滑动板82还设置有限位块84，用以限位桁架升降板83的升降运动行程。转位夹取机构设置于桁架升降板83的下部，转位夹取机构包括与桁架升降板83轴承连接的转轴85。转轴85上设置有齿轮86，桁架升降板83上设置有与齿轮86啮合的齿条87，齿条87由设置于桁架升降板83上的气缸驱动。转轴85的下端连接有第二气缸夹爪88，第二气缸夹爪88与第一气缸夹爪64的结构一致。桁架升降板83上还设置有限制第二气缸夹爪88转动角度的转动限位块89，其转动角度为0-90°。
如图1所示，输出皮带线90安装在齿轮反压检测组件7一侧的压装支撑组件1上，输出皮带线90水平布置，用于输出检测合格后的齿轮总成。
应用本发明的齿轮压装机的齿轮压装方法，包括以下步骤，
S1、将齿轮放入工频加热机对齿轮中心的花键内孔进行加热；
S2、通过齿轮桁架机械手将加热后的齿轮移动到压装工位定位后压紧，齿轮轴上料组件将齿轮轴移送到压装夹取装置下方，由气动卡盘夹取齿轮轴开始压装，由第一电缸组件带动齿轮轴抵近齿轮的内花键孔，伺服电机带动气动卡盘夹紧的齿轮轴转动，通过伺服电机内的扭力计算判断齿轮轴上的花键与齿轮的内花键啮合上后，伺服电机反向转动预定角度，第一电缸组件带动压装滑动件下压实现齿轮轴与齿轮的压装；
S3、通过齿轮桁架机械手将压装完成的齿轮总成，夹取移动到齿轮放置工装组件上；
S4、通过出件桁架组件将齿轮放置工装组件上的齿轮总成夹取运送到冷却组件的转盘冷却装置上进行循环风冷；
S5、出件桁架组件再将齿轮总成从冷却组件夹取移送到反压检测工位；
S6、齿轮反压检测组件将齿轮总成的齿轮轴刚性支撑，对齿轮采用浮动支撑，再由检测上运动装置按照预先设定的压力下压齿轮，通过齿轮位移检测装置检测齿轮的位移量来判断齿轮压装是否合格；
S7、出件桁架组件再将检测后的齿轮总成移送到输出皮带线上，输出皮带线受齿轮反压检测组件检测结果的指令控制，从而正向或反向运动使检测后的齿轮总成进入合格或不合格区域。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种齿轮压装机，其特征在于，包括：
压装支撑组件(1)，用于作为机架，所述压装支撑组件(1)提供一个支撑平台(11)和一个龙门架(12)；
工频加热组件(2)，其设置于所述支撑平台(11)上，所述工频加热组件(2)包括加热主机(21)，所述加热主机(21)上设置有第一齿轮放置台(23)，所述第一齿轮放置台(23)上设置工频加热销(22)，所述第一齿轮放置台(23)的正对上方设置有竖向运动的工频加热浮动座(24)；
齿轮压装组件(3)，其设置于所述支撑平台(11)上，所述齿轮压装组件(3)包括齿轮定位夹紧装置(31)、压装夹取装置(32)、齿轮轴上料组件(33)，其中所述齿轮定位夹紧装置(31)设置于所述支撑平台(11)上，所述压装夹取装置(32)设置于所述齿轮定位夹紧装置(31)的正对上方，所述齿轮轴上料组件(33)横向设置于所述齿轮定位夹紧装置(31)、压装夹取装置(32)之间，所述齿轮轴上料组件(33)上具有可水平移动至所述压装夹取装置(32)下方的上件滑块(331)，并使得所述上件滑块(331)上的齿轮轴正对所述压装夹取装置(32)；
齿轮放置工装组件(4)，其设置于所述支撑平台(11)上，用于放置压装完成的齿轮总成，所述齿轮放置工装组件(4)包括竖向运动的伸缩定位件(41)；
冷却组件(5)，其布置于所述压装支撑组件(1)的一侧，所述冷却组件(5)包括转盘冷却装置(51)，用于通过风冷使得齿轮总成降温；
齿轮桁架组件(6)，其设置于所述压装支撑组件(1)上，用以将第一齿轮放置台(23)上的齿轮转移到齿轮定位夹紧装置(31)上，同时用以将齿轮定位夹紧装置(31)上完成压装的齿轮总成转移到所述齿轮放置工装组件(4)上，
齿轮反压检测组件(7)，其设置于所述所述支撑平台(11)上，所述齿轮反压检测组件(7)包括齿轮检测支撑装置(71)、检测上运动装置(72)、齿轮位移检测装置(73)，所述齿轮检测支撑装置(71)设置于所述支撑平台(11)上，用于支撑齿轮总成，所述检测上运动装置(72)设置于所述支撑平台(11)上方，用以下压齿轮，所述齿轮位移检测装置(73)上设置有位移传感器，用以检测齿轮相对于齿轮轴的相对位移量；
出件桁架组件(8)，其跨设在所述压装支撑组件(1)和冷却组件(5)之间，用以将放置到所述齿轮放置工装组件(4)上的齿轮总成输送到冷却组件(5)上，并来回接驳，所述出件桁架组件(8)包括转位夹取机构，用以夹取齿轮总成。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮压装机，其特征在于：还包括输出皮带线(9)，所述输出皮带线(90)安装在所述齿轮反压检测组件(7)一侧的所述压装支撑组件(1)上，所述输出皮带线(90)水平布置。
3.根据权利要求1所述的一种齿轮压装机，其特征在于：所述工频加热组件(2)还包括齿轮缺料检测组件，所述齿轮缺料检测组件包括设置于所述龙门架(12)侧壁上的第一安装板(25)，所述第一安装板(25)上设置有横向布置的直线导轨滑块机构，所述直线导轨滑块机构设置有滑动板，所述滑动板上通过安装支架(26)设置有激光位移传感器(27)，所述滑动板通过设置于所述第一安装板(25)右侧的气缸驱动；所述龙门架(12)的侧壁上设置竖向布置的直线导轨滑块机构，所述工频加热浮动座(24)设置于该竖向布置的直线导轨滑块机构上，所述龙门架(12)顶部设置有驱动所述工频加热浮动座(24)竖向运动的气缸。
4.根据权利要求1所述的一种齿轮压装机，其特征在于：所述齿轮定位夹紧装置(31)包括齿轮定位座(311)、活动定位销(312)、翻转压紧缸(313)，其中所述齿轮定位座(311)固定设置于所述支撑平台(11)上，所述活动定位销(312)竖向活动设置于所述齿轮定位座(311)的中心，所述翻转压紧缸(313)设置于所述齿轮定位座(311)一侧的所述支撑平台(11)上，所述翻转压紧缸(313)上连接有关于所述齿轮定位座(311)中心对称的压块，所述活动定位销(312)底部连接有导向轴(314)，所述导向轴(314)与所述齿轮定位座(311)内的导向孔之间通过铜套(315)配合，所述导向轴(314)下端连接有缸头座(316)，所述缸头座(316)上套设有第一弹簧(317)，所述齿轮定位座(311)底部连接有气缸连接座(318)，所述气缸连接座(318)下端连接有顶升气缸(319)，所述顶升气缸(319)的活塞杆与所述缸头座(316)同轴，所述第一弹簧(317)的下端限位于所述顶升气缸(319)上；
所述压装夹紧装置(32)包括第二安装板(321)，所述第二安装板(321)上设置有竖向布置的直线导轨滑块机构，该直线导轨滑块机构上设置压装滑动件(322)，所述压装滑动件(322)上设置有齿轮対齿卡盘组件，所述齿轮対齿卡盘组件包括伺服电机(323)、气动卡盘(324)，所述气动卡盘(324)与所述伺服电机(323)的输出轴通过转接安装件(325)连接，所述龙门架(12)顶部设置有驱动所述压装滑动件(322)竖向升降的第一电缸组件(326)；
所述齿轮轴上料组件(33)还包括横向设置于所述第二安装板(321)上的送料安装板(332)，所述送料安装板(332)上设置有直线导轨滑块机构，所述上件滑块(331)滑动设置于该直线导轨滑块机构上，所述送料安装板(332)上设置有驱动所述上件滑块(331)横向移动的气缸，所述上件滑块(331)上设置有齿轮轴定位套(333)。
5.根据权利要求1所述的一种齿轮压装机，其特征在于：所述齿轮放置工装组件(4)还包括滑动定位座(42)，所述伸缩定位件(41)滑动配合设置于所述滑动定位座(42)的中心，所述滑动定位座(42)和伸缩定位件(41)之间设置有铜套，所述滑动定位座(42)的下端连接有驱动所述伸缩定位件(41)升降运动的气缸，所述伸缩定位件(41)的上端具有定位齿轮轴的定位孔，所述定位孔内嵌设有衬套。
6.根据权利要求1所述的一种齿轮压装机，其特征在于：所述冷却组件(5)还包括冷却支架(52)，所述转盘冷却装置(51)设置于所述冷却支架(52)上，所述转盘冷却装置(51)包括设置于所述冷却支架(52)上的减速电机(511)，所述减速电机(511)输出轴上连接有转盘(512)，所述转盘(512)顶面临近边缘沿圆周分布有多个放置孔，每个所述放置孔内均设置有保护套(513)，所述转盘(512)上方设置有鼓风机(514)，所述鼓风机(514)的出风口连接有吹风管道(515)，所述吹风管道(515)朝向所述放置孔。
7.根据权利要求1所述的一种齿轮压装机，其特征在于：所述齿轮桁架组件(6)包括横向运动滑板(61)、纵向运动滑板(62)、伸缩运动滑板(63)、第一气缸夹爪(64)，其中所述横向运动滑板(61)通过直线导轨滑块机构设置于所述所述支撑平台(11)的侧面，所述压装支撑组件(1)上设置有驱动所述横向运动滑板(61)横向移动的气缸，所述纵向运动滑板(62)通过直线导轨滑块机构设置于所述横向运动滑板(61)上，所述横向运动滑板(61)上设置有驱动所述纵向运动滑板(62)纵向升降的气缸，所述纵向运动滑板(62)呈T字型，所述伸缩运动滑板(63)通过直线导轨滑块机构设置于所述纵向运动滑板(62)的顶面，所述纵向运动滑板(62)上设置有驱动所述伸缩运动滑板(63)前后移动的气缸，所述伸缩运动滑板(63)呈H型，所述伸缩运动滑板(63)前部的两个脚上各设置有一个所述第一气缸夹爪(64)。
8.根据权利要求1所述的一种齿轮压装机，其特征在于：所述齿轮反压检测组件(7)还包括下压滑动板(74)、检测滑动板(75)，所述下压滑动板(74)、检测滑动板(75)通过同一套直线导轨滑块机构设在所述龙门架(12)的内侧壁上，所述检测上运动装置(72)设置于所述下压滑动板(74)上，所述龙门架(12)的顶部设置有驱动所述下压滑动板(74)升降运动的第二电缸组件(76)，所述检测上运动装置(72)的下部具有环形布置的压头；
所述齿轮位移检测装置(73)设置于所述检测滑动板(75)上，所述龙门架(12)上设置有驱动所述检测滑动板(75)竖向移动的气缸，所述齿轮位移检测装置(73)包括设置于所述检测滑动板(75)的传感器支架，所述位移传感器固定设置于所述传感器支架上；
所述齿轮检测支撑装置(71)包括同轴布置的齿轮轴支撑座(711)、弹簧支撑安装板(712)、弹簧升降安装板(713)，所述齿轮轴支撑座(711)固定设置于所述支撑平台(11)上，所述弹簧支撑安装板(712)固定设置于所述齿轮轴支撑座(711)上部，所述弹簧升降安装板(713)浮动设置于所述弹簧支撑安装板(712)上方，所述弹簧升降安装板(713)与弹簧支撑安装板(712)之间环形均布有多个第二弹簧(714)，所述弹簧升降安装板(713)下端设置有光轴(715)，所述弹簧支撑安装板(712)上设置有与所述光轴(715)配合的直线轴承(716)，所述弹簧升降安装板(713)顶面还设置有尼龙板(717)，所述尼龙板(717)与所述弹簧升降安装板(713)的中心具有齿轮轴定位孔。
9.根据权利要求1所述的一种齿轮压装机，其特征在于：所述出件桁架组件(8)包括桁架安装架(81)、桁架滑动板(82)、桁架升降板(83)，所述桁架安装架(81)横向布置其一端固定设置于所述压装支撑组件(1)上，另一端通过立柱支撑，所述桁架滑动板(82)通过直线导轨滑块组件横向滑动设置于所述桁架安装架(81)上，所述桁架安装架(81)上还设置有驱动所述桁架滑动板(82)移动的丝杠螺母机构，该丝杠螺母机构由伺服电机驱动，所述桁架升降板(83)通过直线导轨滑块机构竖向滑动设置于所述桁架滑动板(82)上，所述桁架滑动板(82)上设置有驱动所述桁架升降板(83)竖向运动的气缸，所述桁架滑动板(82)还设置有限位块(84)，用以限位所述桁架升降板(83)，所述转位夹取机构设置于所述桁架升降板(83)的下部，所述转位夹取机构包括与所述桁架升降板(83)轴承连接的转轴(85)，所述转轴(85)上设置有齿轮(86)，所述桁架升降板(83)上设置有与所述齿轮(86)啮合的齿条(87)，所述齿条(87)由设置于所述桁架升降板(83)上的气缸驱动，所述转轴(85)的下端连接有第二气缸夹爪(88)，所述桁架升降板(83)上还设置有限制所述第二气缸夹爪(88)转动角度的转动限位块(89)。
10.一种齿轮压装方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1、将齿轮放入工频加热机对齿轮中心的花键内孔进行加热；
S2、通过齿轮桁架机械手将加热后的齿轮移动到压装工位定位后压紧，齿轮轴上料组件将齿轮轴移送到压装夹取装置下方，由气动卡盘夹取齿轮轴开始压装，由第一电缸组件带动齿轮轴抵近齿轮的内花键孔，伺服电机带动气动卡盘夹紧的齿轮轴转动，通过伺服电机内的扭力计算判断齿轮轴上的花键与齿轮的内花键啮合上后，伺服电机反向转动预定角度，第一电缸组件带动压装滑动件下压实现齿轮轴与齿轮的压装；
S3、通过齿轮桁架机械手将压装完成的齿轮总成，夹取移动到齿轮放置工装组件上；
S4、通过出件桁架组件将齿轮放置工装组件上的齿轮总成夹取运送到冷却组件的转盘冷却装置上进行循环风冷；
S5、出件桁架组件再将齿轮总成从冷却组件夹取移送到反压检测工位；
S6、齿轮反压检测组件将齿轮总成的齿轮轴刚性支撑，对齿轮采用浮动支撑，再由检测上运动装置按照预先设定的压力下压齿轮，通过齿轮位移检测装置检测齿轮的位移量来判断齿轮压装是否合格；
S7、出件桁架组件再将检测后的齿轮总成移送到输出皮带线上，输出皮带线受齿轮反压检测组件检测结果的指令控制，从而正向或反向运动使检测后的齿轮总成进入合格或不合格区域。
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| CN202310499739.0A CN116871813A (zh) | 2023-05-05 | 2023-05-05 | 一种齿轮压装机及压装方法 |
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Publications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117381433A (zh) * | 2023-12-09 | 2024-01-12 | 广东敏卓机电股份有限公司 | 一种齿轮装配装置 |
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2023
- 2023-05-05 CN CN202310499739.0A patent/CN116871813A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN117381433B (zh) * | 2023-12-09 | 2024-03-26 | 广东敏卓机电股份有限公司 | 一种齿轮装配装置 |
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