凸轮式自动压轴机的制作方法

本实用新型涉及齿轮装配技术领域，尤其涉及一种凸轮式自动压轴机。

背景技术：

齿轮传动是机械传动中应用最广的一种传动形式。它的传动比较准确，效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长。

目前国内的玩具制造厂商在装配玩具里通用的齿轮减速器时，大部分采用纯手工或者半自动化机械进行装配，存在效率低下、废品率高、安全性低下等缺点；已有的自动压轴装配机械多为单工位装配方式，其主要缺点为：

第一，无法提升效率，由于所有装配动作都在一个工位进行，效率提升空间有限；

第二，只能适应单一型号的钢轴和塑料小齿轮的装配，而玩具减速器种类繁多，钢轴与塑料小齿轮的组合形式也是多种多样，倘若每一种钢轴和塑料齿轮的装配都需要特定的一台机械，企业所需要的成本会大大增加，同时也不利于企业进行产品创新。

一种已知的提升效率的方法是将单工位工作方式转变成多工位工作方式，每一个工位只执行一种装配动作。

目前本领域相关人员研究的一种应用于钟表行业的钢轴与塑料齿轮的自动装配机器：采用圆盘式多工位工作方式，将钢轴与齿轮的自动装配工作分解成8个工位来执行，即轴落料工位，轴检测工位，齿轮落料工位，齿轮检测工位，夹紧装配工位，出料工位，出料检测工位，出料二次检测工位；钢轴和塑料齿轮的自动上料都是采用电磁式圆周振动料斗，钢轴与塑料齿轮都是采用自由落体式进入工位；然而此种结构方式存在两个方面的弊端，第一，装配完成的组件是通过真空泵直接吸取的形式出料，限制了机器装配的速度，同时也增加了机器的成本，第二，设计者在设计该机器时没有考虑机器的可重构要求，该机器只能针对特定的钢轴与齿轮的装配，限制了机器的使用范围。

因此，开发设计一种能够使小齿轮和钢轴可靠地实现过盈装配，同时具有出料简便特点的装配设备是本领域急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种凸轮式自动压轴机，通过在插轴模具上设置多条容纳槽，能够一次安装多套齿轮和轮轴，推杆组与容纳槽对应安装，与插轴模具配套安装圆柱凸轮，插轴模具在转动过程中，圆柱凸轮推动推杆组中的部分推杆实现轮轴与齿轮的装配，大大提高装配效率，确保齿轮与轮轴的过盈配合。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种凸轮式自动压轴机，包括机架、齿轮上料装置、轮轴上料装置和轮式插轴装置，所述轮式插轴装置包括底板，插轴模具、推杆组、圆柱凸轮、换向齿轮箱和插轴电机，所述插轴模具为圆筒状结构，其外壁上均布用于容纳轮轴和齿轮的容纳槽，用于容纳轮轴和齿轮的容纳槽同轴设置，用于容纳齿轮的容纳槽的底部轮廓与齿轮的轮廓相适应，所述插轴模具中部固定安装限位环，限位环上均布数量与容纳槽数量相同的通孔，所述通孔内穿设推杆组，每根穿设在通孔内的推杆末端与限位环之间套装螺旋弹簧，所述插轴模具两端通过轴承和轴承座安装在底板上，所述圆柱凸轮与底板固定安装、且位于插轴模具尾端，插轴模具的主轴穿过圆柱凸轮中部、且与其同轴，每根推杆尾端均固定安装滚轮，滚轮与圆柱凸轮的端面滚动配合。

所述用于容纳齿轮的容纳槽位于插轴模具前端，用于容纳轮轴的容纳槽位于插轴模具中部，两段容纳槽相互连通，所述轮轴上料装置出料口位于插轴模具正上方、且位置与插轴模具上用于容纳轮轴的容纳槽相对应，所述齿轮上料装置的出料口位于插轴模具正上方、且位置与插轴模具上用于容纳齿轮的容纳槽相对应。

所述插轴模具设置两套，两套插轴模具并列安装在机架上，每套插轴模具配套安装一套齿轮上料装置和一套轮轴上料装置，两套插轴模具的主轴端部分别借助于换向齿轮箱连接主轴两端，插轴电机动力输出端借助于链传动装置驱 动主轴旋转。

所述轮轴上料装置包括支撑架、料仓、分料电机、偏心轮对、调节板和落料通道，所述料仓固定安装在支撑架顶部，料仓包括倾斜设置的底板和两块侧板，两块侧板形状相同、且相对安装，所述侧板为直角三角形板状结构，其斜边对应的面与底板固定安装，所述调节板所述调节板安装在料仓内侧，调节板为形状与侧板形状相同的板状结构，其斜边对应的面与底板顶面贴合，料仓的一块侧板上设置三套螺母，每套螺母配套安装一根螺栓，螺栓前端穿入料仓内、且与调节板铰接，所述分料电机水平固定安装在料仓下端外侧，其动力输出端借助于联轴器安装分料轴，分料轴位于料仓内、且其借助于轴承与两块侧板连接，分料轴中部安装偏心轮对，所述料仓下端设有与其贯通的通道，通道竖向设置，通道出口位于用于容纳轮轴的容纳槽正上方，所述偏心轮组位于通道入口的前方，所述偏心轮的直径等于分料轴的轴线与料仓底面之间的距离减去轮轴的半径，偏心轮的偏心量等于轮轴的半径。

所述齿轮上料装置包括支架、料盘和轨道，所述料盘为振动式给料装置，料盘出口对接上料轨道，上料轨道倾斜设置、且其出口端位于用于容纳齿轮的容纳槽正上方。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过在插轴模具上设置多条容纳槽，能够一次安装多套齿轮和轮轴，推杆组与容纳槽对应安装，与插轴模具配套安装圆柱凸轮，插轴模具在转动过程中，圆柱凸轮推动推杆组中的部分推杆实现轮轴与齿轮的装配，大大提高装配效率，与插轴模具配套安装轮轴上料装置和齿轮上料装置，分别逐步向插轴模具外壁上的容纳槽内送入齿轮和轮轴，送入容纳槽的齿轮和轮轴同轴放置，用于容纳齿轮的容纳槽与其外轮廓相同，在推杆推动轮轴时，齿轮保持不动，确保齿轮与轮轴的过盈安装，而且本实用新型与现有技术相比，模块化结构更加简单，方便维护和检修。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是轮轴上料装置结构示意图；

图4是齿轮上料装置结构示意图；

图5是轮式插轴装置结构示意图；

图6是图5另一方向结构示意图；

图7是装配好的产品结构示意图；

其中：1、齿轮上料装置；1-1、料盘；1-2、轨道；1-3、支架；2、轮轴上料装置；2-1、料仓；2-2、调节板；2-3、分料电机；2-4、偏心轮对；2-5、通道；3、轮式插轴装置；3-1、插轴模具；3-2、推杆组；3-3、圆柱凸轮；3-4、换向齿轮箱；3-5、主轴；3-6、插轴电机；4、机架；5、轮轴；6、齿轮。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-2所示，本实用新型公开了一种凸轮式自动压轴机，包括机架4、齿轮上料装置1、轮轴上料装置2和轮式插轴装置3，所述轮式插轴装置3包括底板，插轴模具3-1、推杆组3-2、圆柱凸轮3-3、换向齿轮箱3-4和插轴电机3-6，所述插轴模具3-1为圆筒状结构(参见附图5-6)，其外壁上均布用于容纳轮轴和齿轮的容纳槽，用于容纳轮轴和齿轮的容纳槽同轴设置，用于容纳齿轮的容纳槽的底部轮廓与齿轮的轮廓相适应，所述插轴模具3-1中部固定安装限位环，限位环上均布数量与容纳槽数量相同的通孔，所述通孔内穿设推杆组3-2，每根穿设在通孔内的推杆末端与限位环之间套装螺旋弹簧，所述插轴模具 3-1两端通过轴承和轴承座安装在底板上，所述圆柱凸轮3-3与底板固定安装、且位于插轴模具3-1尾端，插轴模具3-1的主轴3-5穿过圆柱凸轮3-3中部、且与其同轴，每根推杆尾端均固定安装滚轮，滚轮与圆柱凸轮3-3的端面滚动配合。

所述用于容纳齿轮6的容纳槽位于插轴模具3-1前端，用于容纳轮轴5的容纳槽位于插轴模具3-1中部，两段容纳槽相互连通，所述轮轴上料装置2出料口位于插轴模具3-1正上方、且位置与插轴模具3-1上用于容纳轮轴的容纳槽相对应，所述齿轮上料装置1的出料口位于插轴模具3-1正上方、且位置与插轴模具3-1上用于容纳齿轮的容纳槽相对应，容纳槽的边缘可以设置相对于插轴模具的外壁呈弧形的边沿，防止在插轴模具转动过程中掉落，而在落料位置能够使装配好的产品实现落料。

所述插轴模具3-1设置两套(参见附图5-6)，两套插轴模具3-1并列安装在机架4上，每套插轴模具3-1配套安装一套齿轮上料装置1和一套轮轴上料装置2，两套插轴模具3-1的主轴3-5端部分别借助于换向齿轮箱3-4连接主轴3-5两端，插轴电机3-6动力输出端借助于链传动装置驱动主轴3-5旋转。

所述轮轴上料装置2包括支撑架、料仓2-1、分料电机2-3、偏心轮对2-4、调节板2-2和落料通道2-5(参见附图3)，所述料仓2-1固定安装在支撑架顶部，料仓2-1包括倾斜设置的底板和两块侧板，两块侧板形状相同、且相对安装，所述侧板为直角三角形板状结构，其斜边对应的面与底板固定安装，所述调节板2-2所述调节板2-2安装在料仓2-1内侧，调节板2-2为形状与侧板形状相同的板状结构，其斜边对应的面与底板顶面贴合，料仓2-1的一块侧板上设置三套螺母，每套螺母配套安装一根螺栓，螺栓前端穿入料仓2-1内、且与调节板2-2铰接，所述分料电机2-3水平固定安装在料仓2-1下端外侧，其动力输出端借助于联轴器安装分料轴，分料轴位于料仓2-1内、且其借助于轴承与两块侧板连接，分料轴中部安装偏心轮对2-4，所述料仓2-1下端设有与其贯通的通道2-5，通道2-5竖向设置，通道2-5出口位于用于容纳轮轴的容纳槽正上方，所述偏心轮组位于通道2-5入口的前方，所述偏心轮的直径等于分 料轴的轴线与料仓2-1底面之间的距离减去轮轴的半径，偏心轮的偏心量等于轮轴的半径。

所述齿轮上料装置1包括支架1-3、料盘1-1和轨道1-2，所述料盘1-1为振动式给料装置(参见附图4)，料盘1-1出口对接上料轨道1-2，上料轨道1-2倾斜设置、且其出口端位于用于容纳齿轮的容纳槽正上方。

在具体应用过程中，本实用新型设置两套插轴模具，与两套插轴模具配套的轮轴上料装置相对安装，配套的两套齿轮上料装置平行安装，两套插轴模具采用一台电动机驱动，首先在齿轮上料装置和轮轴上料装置中放置一定数量的齿轮与轮轴，在插轴电机的驱动下，插轴模具匀速旋转，同时轮轴上料装置和齿轮上料装置启动，将一根轮轴和一套齿轮同时落入位于插轴模具最上方的容纳槽内，插轴模具匀速转动，轮轴上料装置和齿轮上料装置即时将轮轴和齿轮放入最顶部的容纳槽内，插轴模具在转动过程中，推杆组与插轴模具相对固定，但可以轴向运动，在圆柱凸轮的作用下，推杆向前推动轮轴，当推杆运行到圆柱凸轮的上止点时，轮轴和齿轮安装到位，形成如图7所示的产品，本实用新型中的轮轴上料装置采用偏心轮式分料装置，轮轴水平摆放在料仓内，偏心轮为与通道入口之前，偏心轮在分料电机驱动下偏心转动，由于偏心轮的偏心量为轮轴的半径，偏心轮的直径为主轴的轴线距料仓底面之间的距离减去轮轴半径，因此，偏心轮每转动一圈，允许一根轮轴穿过偏心轮进入通道，而齿轮上料装置采用电磁震动式给料装置，能够有序将齿轮送入对应容纳槽内。

总之，本实用新型通过在插轴模具上设置多条容纳槽，能够一次安装多套齿轮和轮轴，推杆组与容纳槽对应安装，与插轴模具配套安装圆柱凸轮，插轴模具在转动过程中，圆柱凸轮推动推杆组中的部分推杆实现轮轴与齿轮的装配，大大提高装配效率，与插轴模具配套安装轮轴上料装置和齿轮上料装置，分别逐步向插轴模具外壁上的容纳槽内送入齿轮和轮轴，送入容纳槽的齿轮和轮轴同轴放置，用于容纳齿轮的容纳槽与其外轮廓相同，在推杆推动轮轴时，齿轮保持不动，确保齿轮与轮轴的过盈安装，而且本实用新型与现有技术相比，模块化结构更加简单，方便维护和检修。