齿轮弹匝式自动上料机的制作方法

本实用新型涉及一种齿轮构件上料机，具体涉及一种齿轮弹匝式自动上料机。

背景技术：

摇窗电机装配中将齿轮装配到蜗杆上时，通常是采用人手取放齿轮、安装齿轮到蜗杆。为了实现自动化的将齿轮装配到蜗杆，必须解决齿轮的自动上料问题。传统的齿轮上料采用的时振动盘上料的方式，在上料过程中齿轮振动容易碰伤齿轮，而且振动时产生大量噪音。

技术实现要素：

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种齿轮弹匝式自动上料机，以解决传统的齿轮振动上料在振动时易碰伤齿轮的问题。

为实现上述目的，提供一种齿轮弹匝式自动上料机，包括：

工作台；

落料装置，包括用于输送齿轮构件的落料筒，所述落料筒通过支承架架设于所述工作台的上方，所述落料筒的底部形成有可开合的落料口，所述落料筒的筒身设有插片口，所述支承架上弹性安装有隔离插片，所述隔离插片通过所述插片口活动插设于所述落料筒中；

传送带，安装于所述工作台上，所述传送带具有位于所述落料口的下方的输入端和用于输出所述齿轮构件的输出端；以及

用于提升所述输出端输出的齿轮构件的提升装置，对位设置于所述输出端。

进一步的，所述落料筒的底端形成有第一开口，所述支承架上弹性安装有用于启闭所述第一开口的封堵片，所述封堵片与所述落料筒的内壁之间形成所述落料口。

进一步的，所述支承架设有用于封堵所述输出端的阻挡机构。

进一步的，所述落料装置还包括用于感应所述齿轮构件的第一传感器，所述第一传感器安装于所述支承架上且位于所述落料口的下方。

进一步的，所述支承架上设有位于所述传送带的上方的第一挡条和第二挡条，所述第一挡条和所述第二挡条之间形成有限位通道，所述限位通道与所述传送带同向设置。

进一步的，所述提升装置包括提升支架、提升气缸和上升托板，所述提升支架安装于所述工作台上，所述提升气缸的顶部连接于所述提升支架，所述提升气缸的底部连接于所述上升托板，所述上升托板在所述提升气缸的作用下可移动至所述输出端。

进一步的，所述传送带上安装有用于感应所述齿轮构件的第二传感器，所述第二传感器对位于所述输出端。

进一步的，所述齿轮构件形成有沿轴向方向设置的安装孔，所述上升托板形成有竖向的定位孔，所述上升托板的底部可竖向移动的安装有定位销，所述定位销插设于所述定位孔和所述安装孔中。

进一步的，所述齿轮构件包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮通过连接轴同轴连接于所述第二齿轮，所述第一齿轮、所述连接轴和所述第二齿轮的外径依次增大，所述落料筒中容置有多个所述齿轮构件，多个所述齿轮构件沿竖直方向依次叠合,所述第二齿轮形成有用于容置下层的所述齿轮构件的第一齿轮的第二安装孔。

进一步的，所述隔离插片形成有朝向所述落料筒的插片开口，所述插片开口的弧度与所述第二齿轮的弧度相适配，所述落料装置包括防错报警器，所述防错报警器信号连接于所述隔离插片。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的通过将齿轮构件预先放置落料筒中，避免了传统的振动盘上料形式，从而避免了在齿轮构件的上料过程由于多个齿轮构件振动而碰伤外齿的现象，同时避免了振动上料过程中由于多个齿轮构件振动碰撞而产生的噪音。

附图说明

图1为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的示意图。

图2为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的俯视图。

图3为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的侧视图。

图4为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的落料装置的示意图。

图5为图4中A-A处的剖视图。

图6为图5中B处的局部放大图。

图7为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的传送带的示意图。

图8为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的传送带的俯视图。

图9为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的传送带的侧视图。

图10为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的上升托板的示意图。

图11为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的上升托板的侧视图。

图12为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的上升托板的俯视图。

图13为图12中C-C处的剖视图。

图14为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的隔离插片的示意图。

图15为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的齿轮构件的示意图。

图16为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的齿轮构件的剖视图。

图17为本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的齿轮构件反向放置的示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

参照图1至图6所示，本实用新型提供了一种齿轮弹匝式自动上料机，包括工作台1、落料装置2、传送带3和提升装置4。工作台1用于提供齿轮构件上料的工作平面。落料装置2包括落料筒21、支承架22和隔离插片23。落料筒21用于输送齿轮构件5。支承架22架设于工作台1的工作平面上，落料筒21固定安装在支承架22上，落料筒21位于工作台1的上方。落料筒21的底部设有可开合的落料口和落料筒21的筒身设有位于落料口的上方的插片口210。支承架22上弹性安装有隔离插片23，隔离插片23通过插片口210插设于落料筒21中的相邻的二齿轮构件5之间。传送带3安装于工作台1上。传送带3具有输出端和位于落料口的下方的输入端。提升装置4对位设置于传送带3的输出端。提升装置4主要用于提升传送带3的输出端输出的齿轮构件5。

本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的通过将齿轮构件预先放置落料筒中，避免了传统的振动盘上料形式，从而避免了在齿轮构件的上料过程由于多个齿轮构件振动而碰伤外齿的现象，同时避免了振动上料过程中由于多个齿轮构件振动碰撞而产生的噪音。

图15和图16展示的是预先放置于落料筒的齿轮构件5。在本实施例中，齿轮构件5包括第一齿轮51和第二齿轮52，第一齿轮51通过连接轴53同轴连接于第二齿轮53。第二齿轮52、连接轴53和第一齿轮51的外径依次变小，齿轮构件5呈上端小，下端大的宝塔状。第一齿轮51中形成有沿轴向设置的第一安装孔，第二齿轮53中形成有沿轴向设置的第二安装孔，连接轴53中形成有沿轴向设置的第三安装孔。第二齿轮53的第二安装孔的形状与第一齿轮的形状相适配，而且第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔相互连通一体成型形成一完整的安装孔。落料筒21中容置有多个齿轮构件5，多个齿轮构件5沿竖直方向依次叠合,即下层的齿轮构件5的第一齿轮51容置于相邻的上层齿轮构件5的第二齿轮52的第二安装孔内，相叠合的二齿轮构件5的第二齿轮52之间形成供隔离插片插设的隔离间隙。

图4至图6主要展示的是落料装置2。落料装置包括落料筒21、支承架22、隔离插片23和封堵片24。支承架22包括四根支脚和一面板。支脚的底部连接于工作台1，支脚的顶部连接于面板。面板上形成有供落料筒插设的固定孔。在本实施例中，落料筒21的数量为8个，8个落料筒分两排排列。落料筒21包括护筒底座、套筒本体、筒盖以及把手。护筒底座固定于面板的固定孔中。护筒底座为金属套筒。护筒底座的底端形成有第一开口，护筒底座的筒身上形成有插片口210，插片口210位于第一开口的上方。护筒底座的外侧连接有把手，把手呈U形。套筒本体插设于护筒底座的上端。筒盖可拆卸地盖合于套筒本体的上端口。筒盖中设有用于插设于多个齿轮构件5的安装孔中的导向柱。

封堵片24通过封堵气缸241弹性安装于面板的底部。封堵片24用于启闭护筒底座的第一开口与护筒底座的内壁之间形成可开合的落料口。具体的，封堵气缸241的第一端通过第一连接板连接于面板的底部，封堵气缸241的第二端连接于封堵片24。封堵气缸241信号连接于控制器(附图未显示)。控制器为工控机PLC。封堵片24通过封堵气缸241的伸缩运动，可活动的封堵于护筒底座的第一开口以形成可开合的落料口。

隔离插片23通过隔离气缸231弹性安装于面板的底部。具体的，隔离气缸231的第一端连接于第一连接板，隔离气缸231位于封堵气缸241和面板的底部之间。隔离插片23连接于隔离气缸231的第二端。隔离气缸231信号连接于控制器。隔离插片23通过隔离气缸231的伸缩运动，可活动的通过插片口插设于护筒底座。

封堵片24通过封堵气缸241的伸出而封闭落料口，使得落料筒中的最下层的齿轮构件5支撑于封堵片24上。当隔离插片23通过插片口插设于料筒中时，封堵片24通过封堵气缸241的缩回而打开落料口，使得位于隔离插片23和封堵片24之间的齿轮构件5通过打开的落料口而下落于传送带3上。

作为一种较佳的实施方式，插片口对位于落料筒21中叠放的最下层的相邻的二齿轮构件5的第二齿轮52之间形成的隔离间隙。隔离插片23通过隔离气缸231的伸出而通过插片口插入落料筒21中叠放的最下层的齿轮构件5的第二齿轮52和倒数第二个齿轮构件5的第二齿轮52之间形成的隔离间隙，此时封堵片24通过封堵气缸241的缩回而打开落料口，使得最下层的齿轮构件5通过落料口下落于传送带3上。

进一步的，参阅图14和图17，当落料筒21中的最下层的齿轮构件5反向放置时(即第二齿轮52在上，第一齿轮在下)，此时最下层的齿轮构件5的第二齿轮52的圆周面对位于插片口。隔离插23的远离隔离气缸的一侧形成有朝向落料筒的插片开口230，插片开口230的弧度与齿轮构件的第二齿轮的圆周面的弧度相适配。落料装置2还包括用于防止齿轮构件5反向放置的防错报警器(附图未显示)。防错报警器信号连接于控制器，隔离插片23通过隔离气缸信号连接于控制器。

具体的，当落料筒21中的最下层的齿轮构件5方向放置时，最下层的齿轮构件5的第二齿轮52的圆周面对位于落料筒21的插片口。隔离插片23通过插片口插入落料筒21中，隔离插片23的插片开口卡合于最下层反向放置的齿轮构件5的第二齿轮52的圆周面，使得隔离气缸未能完全伸出并发送齿轮位置异常信息给控制器，控制器接收隔离气缸发送的齿轮异常信息并发送报警信息给防错报警器，防错报警器接受报警信息后发起声光报警。

作为一种较佳的实施方式，参阅图6，落料装置2还包括用于感应齿轮构件5通过开启的落料口下落于的第一传感器242。第一传感器242连接于第一连接板且位于封堵气缸24的下方。第一传感器242信号连接于控制器。当第一个落料筒21中放置有齿轮构件5时，封堵气缸24缩回，则落料筒21中的齿轮构件5通过落料口下落于传送带3上，第一传感器242检测有信号并发送给控制器，显示一切正常；当第一个落料筒21中未放置齿轮构件5或放置的齿轮构件5全部下落，封堵气缸24缩回，落料筒21中没有任何齿轮构件5通过落料口下落于传送带3上，则第一传感器242检测无信号发送给控制器。控制器未接收到第一传感器242的信号时，则控制封堵气缸241和隔离气缸231重复落料动作2次，当第一传感器242依然检测不到信号并无信号发送给控制器时，此时控制器判定该料筒内无齿轮构件并控制下一个落料筒21的底部的封堵气缸241和隔离气缸231进行落料动作，直至所有的落料筒21中的齿轮构件下落完毕，工作人员撤掉空落料筒换上预先放置有齿轮构件的落料筒即可。第一传感器可以是光电传感器、位置传感器、感应型接近传感器，具体可以是光电式接近传感器。

图7至图9主要展示的是传送带3。传送带3为皮带式输送机。传送带3包括机架、环形输送皮带、驱动滚轴、从动滚轴以及驱动电机35。机架设于工作台1上且位于落料口的下方。环形输送皮带通过驱动滚轴和从动滚轴安装于机架上，环形输送皮带缠绕于驱动滚轴和从动滚轴上。驱动电机通过皮带传动连接于驱动滚轴，驱动滚轴带动环形输送皮带绕驱动滚轴和从动滚轴转动。

环形输送皮带的靠近从动滚轴的一端为传送带3的输入端，环形输送皮带的远离从动滚轴的一端为传送带3的输入端。

作为一种较佳的实施方式，参阅图7和图8，机架上设有位于环形输送皮带的上方的第一挡条31和第二挡条32，第一挡条31和第二挡条32之间形成供下落于环形输送皮带上的齿轮构件通行的限位通道，限位通道与环形输送皮带同向设置。较佳的，限位通道形成有位于传送带3的输出端的限行端和位于传送带3的输入端的广口端，限位通道的限行端的宽度适配于齿轮构件的第二齿轮的直径。

作为一种较佳的实施方式，结合图1至图4所示，支承架22的面板的靠近传送带3的输出端的一侧设有阻挡机构34。具体的，阻挡机构34包括阻挡气缸和阻挡片。阻挡气缸的第一端安装于支承架22的面板的靠近传送带3的输出端的一侧。阻挡气缸的第二端安装有阻挡片。阻挡气缸信号连接于控制器。

图10至图13主要展示的是提升装置。提升装置4用于提升传送带3的输出端输出的齿轮构件5。具体的，提升装置4包括上升托板40、提升支架41、提升气缸42以及定位机构。提升支架41安装于工作台1上。提升支架41位于传送带3的输出端的。提升支架41的顶部安装有提升气缸42。提升气缸42的第一端连接于提升支架41的顶部，提升气缸42的第二端连接有第二连接板，第二连接板上设有上升托板40。提升气缸42信号连接于控制器。提升气缸42用于提升上升托板40。上升托板40主要用于搁置传送带3的输出端输出的齿轮构件5。

作为一种较佳的实施方式，上升托板40的靠近传送带3的输出端的一侧形成有供传送带3的输出端输出的齿轮构件5容置的限位槽。限位槽的弧度与齿轮构件5的第二齿轮52的弧度相适配。

作为一种较佳的实施方式，继续参阅图2、图7和图8，传送带3的机架上设有对位于传送带3的输出端的第二传感器31，第二传感器31信号连接于控制器。第二传感器31用于感应从落料口下落于传送带3上的齿轮构件5输出传送带3的输出端。第二传感器可以是光电传感器、位置传感器、感应型接近传感器，具体可以是光电式接近传感器。

继续参阅图13，定位机构位于上升托板40的下方。具体的，定位机构包括定位气缸43和定位销44。定位气缸43的底端设有连接于第二连接板的支承板。定位气缸43的顶端连接于定位销44。定位气缸43信号连接于控制器。定位气缸43主要用于沿竖直方向移动定位销轴44。上升托板40的限位槽的底部形成有竖向的定位孔，定位销44通过上升托板40的定位孔和齿轮构件5的安装孔插设于齿轮构件5中以限位于齿轮构件5，从而避免容置于限位槽中的齿轮构件5发生偏位现象。

作为一种较佳的实施方式，结合图10至图12，提升支架41的顶部设有第三传感器45。第三传感器45对位于上升托板40的限位槽。第三传感器45用于感应上升托板40的限位槽中的齿轮构件5。第三传感器45信号连接于控制器。第三传感器可以是光电传感器、位置传感器、感应型接近传感器，具体可以是光电式接近传感器。

本实用新型齿轮弹匝式自动上料机的动作原理。

初始状态时，隔离气缸缩回，封堵气缸伸出，使得落料口关闭。预先于套筒本体中依次(正向)放置齿轮构件，再将放置有齿轮构件的套筒本体插入护筒底座中。

落料动作：控制器发送伸出信号给隔离气缸，隔离插片通过插片口插入最下层的齿轮构件与相邻的齿轮构件之间，使得与最下层的齿轮构件相邻的齿轮构件支撑于隔离插片上。控制器发送缩回信号给封堵气缸，封堵片开启落料口，使得最下层的齿轮构件通过开启的落料口下落于传送带上。第一传感器感应到齿轮构件通过落料口并产生信号发送给控制器。

传送动作：

齿轮构件通过传送带的带动从传送带的输出端输出并进入上升托板的限位槽中。

提升动作：

第三传感器感应到限位槽中的齿轮构件并给控制器发送提升信号，控制器接受该提升信号并给提升气缸发送缩回信号，提升气缸接受缩回信号并缩回，使得上升托板连同齿轮构件一起提升。

定位动作：

在控制器给提升气缸发送缩回信号后延时2秒后再给定位气缸发送伸出信号，定位气缸接受伸出信号，使得定位销插入齿轮构件的安装孔以限位于齿轮构件，至此完成一个齿轮构件的上料过程。

切换套筒动作：

当第一个落料筒中未放置的齿轮构件或放置的齿轮构件全部下落后，封堵气缸在收到控制器发送的缩回信号缩回后，落料筒中没有任何齿轮构件通过落料口下落于传送带上，则第一传感器未感应到齿轮构件通过落料口而无信号发送给控制器。控制器在未接收到第一传感器的信号时，则控制封堵气缸和隔离气缸重复落料动作2次，而后当第一传感器依然感应不到齿轮构件通过落料口而不产生信号并无信号发送给控制器时，此时控制器判定该料筒内无齿轮构件并控制下一个落料筒的底部的封堵气缸和隔离气缸进行落料动作，直至所有的落料筒中的齿轮构件下落完毕，工作人员撤掉空落料筒换上预先放置有齿轮构件的落料筒即可。

报警动作：

当落料筒中的最下层的齿轮构件反向放置时(即第二齿轮在上，第一齿轮在下)，此时最下层的齿轮构件的第二齿轮的圆周面对位于插片口。在收到控制器的伸出动作时，隔离插片的插片开口通过插片口插入护筒底座，插片开口卡合于反向放置的齿轮构件的第二齿轮的圆周面，使得隔离气缸未能完全伸出。此时隔离气缸发送齿轮位置异常信号给控制器，控制器发送报警信号给防错报警器进行声光报警。

阻挡动作：

当第二传感器感应到齿轮构件通过传送带的输出端后向控制器发送通过信号给控制器，控制器发送伸出信号给阻挡气缸，阻挡气缸伸出，使得阻挡片封堵于传送带的输出端，避免在上升托板的限位槽中已输入齿轮构件的情况下，再次输入齿轮构件，使得位于限位槽中的齿轮构件脱离限位槽。当第三传感器未感应到限位槽中的齿轮构件并发送信号给控制器，控制器接收该信号并向阻挡气缸发送缩回信号。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。