一种制齿设备用工件装夹锁紧螺母的自动锁紧拆卸装置的制作方法

本发明涉及一种制齿设备用工件装夹锁紧螺母的自动锁紧拆卸装置，属于齿轮加工技术领域。

背景技术：

在插齿机、滚齿机、铣齿机、磨齿机等制齿设备加工齿轮的过程中，需要通过工装夹具将待加工的工件固定在工作座上，然后再由相应刀具进行切削加工。当工件的内孔较小时，常用的如胀芯、油压拉杆+花键压盖等工装方案无法应用。此时，只能使用锁紧螺母固定工件。

将工件装上工件座后，需人工将螺母套上并用扳手锁紧；工件加工完成后，也需由人工将螺母松开卸下，才能取下工件。这种方式效率低下，人工成本高，工人的工作环境恶劣。

技术实现要素：

本发明以较低的成本实现工件装夹锁紧螺母的自动锁紧及拆卸。在工业机械手的配合下，由工业机械手完成工件的上料和下料，由本装置完成装夹锁紧螺母的锁紧及拆卸。两者的结合应用可以有效地提高齿轮加工的效率，降低人工成本。

本发明公开了一种制齿设备用工件装夹锁紧螺母的自动锁紧拆卸装置，包括机械臂、旋转传动机构、套筒弹簧机构、套筒位移传感器、弹卡螺母以及控制电路。

其中，机械臂水平方向由气缸驱动，可以将套筒水平移动至工件座或由工件座移开；机械臂z向由电机驱动，可配合套筒弹簧机构形成弹性压力。

其中，旋转传动机构由电机驱动，通过链条传动，驱动套筒及其中的螺母正向或反向旋转。

其中，套筒弹簧机构包括浮动弹簧，在套筒与螺母对准过程中保持恰当的弹性压力；并在本装置工作过程中消除相关的工作间隙。

其中，套筒位移传感器检测套筒的纵向位移，并报告给控制电路。控制电路通过该传感器的报告值确定如下事件：a.螺母锁紧到位；b.螺母螺纹脱离；c.螺母-套筒对准。

其中，弹卡螺母用于锁紧工件，其顶端装有弹簧卡圈。当螺母螺纹脱离后，套筒上移时，该弹簧卡圈的弹力会将螺母保持在套筒内。当螺母锁紧后，套筒上移时，因螺纹锁紧力显著地大于弹簧卡圈的弹力，螺母可以顺利地与套筒分离。

其中，控制电路控制整个工作过程。

将螺母锁紧至工装螺杆固定工件时，其动作序列如下：(1).机械臂在气缸驱动下移至工作座；(2).机械臂z向向下移动，套筒内弹卡螺母螺纹与工装螺杆螺纹接触；(3).电机通过旋转传动机构驱动套筒顺时针旋转；(4).弹卡螺母在套筒驱动下逐渐锁紧，套筒弹簧机构推动套筒下移；(5).套筒下移被套筒位移传感器检测并报告给控制电路；(6).控制电路检测到足够的套筒向下位移后，认为“螺母锁紧到位”，停止套筒旋转；(7).机械臂z向上移，套筒与弹卡螺母分离。

工件加工完成，将螺母从工装螺杆拆下的动作序列如下：(1).机械臂在气缸驱动下移至工作座；(2).机械臂z向向下移动，套筒与弹卡螺母接触并产生阻力；(3).电动通过旋转传动机构驱动套筒慢速旋转；(4).当套筒与弹卡螺母对准时，套筒弹簧机构驱动套筒下移；(5).套筒的向下位移被套筒位移传感器检测并报告给控制电路，控制电路认为“螺母-套筒对准”；(6).电机通过旋转传动机构驱动套筒逆时针旋转；(7).弹卡螺母逐渐脱出，并导致套筒上移；(8).控制电路检测到足够的套筒向上位移后，认为“螺母螺纹脱离”；(9).机械臂z向上移，因为螺母上卡圈弹簧的作用，螺母将保持在套筒内。

附图说明

附图1为本发明的整体结构图；

附图2为附图1的局部放大图。

具体实施方式

如附图1，2所示，本装置由机械臂、旋转传动机构、套筒弹簧机构、套筒位移传感器、弹卡螺母以及控制电路组成。

机械臂包括x向滑轨板1、z轴导轨杆7、z轴滑块机构8、x轴滑块9、z轴丝杆机构10、z轴电机11、x轴气缸推杆12、x轴向推拉气缸16、x轴向滑轨17、y轴滑板机构18、y轴推拉气缸19、y轴滑轨20以及高度调节垫套21。

旋转传动机构由六方链轮套轴承座2、动力链条4、电机15及链轮组成。

套筒弹簧机构包括浮动六方轴22、浮动回位弹簧23、套筒24。其中，套筒内有与弹卡螺母的卡圈弹簧配合的槽。

套筒位移传感器包括传感器浮动拔叉板3、浮动拔叉机构5、传感器拉索6、传感器回位弹簧13、传感器14。上述结构将套筒的上下位移转换为传感器的旋转动作。

弹卡螺母26的顶端装有弹簧卡圈25。

工件27安装在工件座28上，工件座28上有工装螺杆。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对本发明的限制。

本技术：
中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种制齿设备用工件装夹锁紧螺母的自动锁紧拆卸装置，包括机械臂、旋转传动机构、套筒弹簧机构、套筒位移传感器、弹卡螺母以及控制电路。其中，机械臂在气缸驱动下将套筒移向或移离工装螺杆；套筒由电机驱动旋转，带动螺母的锁紧与拆卸；弹卡螺母卡圈弹簧的弹力则将拆卸后的螺母保持在套筒内；位移传感器检测套筒的纵向位移并报告给控制电路，控制电路依据该位移量控制动作过程。本装置与工业机械手配合使用完成制齿设备的工件自动上下料。

技术研发人员：李倩;陈波
受保护的技术使用者：李倩;陈波
技术研发日：2017.04.30
技术公布日：2017.07.04