一种角磨转子齿轮箱装配设备及其装配方法与流程

本发明涉及装配设备领域，具体涉及一种角磨转子齿轮箱装配设备及其装配方法。

背景技术：

角向磨光机就是利用高速旋转的薄片砂轮以及橡胶砂轮、钢丝轮等对金属构件进行磨削、切削、除锈、磨光加工的工具。转子组件(图1)是角磨机的核心部件，一般由转子100、风叶101、第一轴承103、ο形圈102、旋转伞齿轮104、螺母105、第二轴承106组成，装配时转子100一端装入第二轴承106，另一端装入第一轴承103、ο形圈102、旋转伞齿轮104、螺母105，并与齿轮箱107、齿轮箱盖装配在一起。特别是，由于旋转伞齿轮104、螺母105必须装配在齿轮箱107背向转子的另一面内部，第一轴承103、ο形圈102装配在齿轮箱107的轴承座108内，这样才可以将转子组件与齿轮箱装配在一起。而齿轮箱107、旋转伞齿轮104均为极不规则结构，因此现有技术下只能采用人工装配，装配效率低，人工成本高。

申请人在先申请的公开号为cn110227940a的一种角磨装配设备，公开了一种自动化角磨装配设备：“包括机架，机架上设置有工作平台，所述工作平台上设置有用于固定转子的滑动座组件，滑动座组件上方设置有转动组件，用于驱动转子旋转；还包括连接于工作平台上的角磨壳体放置座，所述角磨壳体放置座上设置于导向槽，导向槽上固定连接有定位板，定位板上设置有用于放置齿轮的齿轮放置槽，所述定位板上滑行连接有滑行板，滑行板置于所述导向槽中，所述滑行板的顶端上设置有螺母放置槽，底端上连接有滑行块，所述滑行块与第一气缸的活塞杆连接，所述定位板与第二气缸的活塞杆连接，所述滑行板上设置有行程槽，所述第二气缸的活塞杆穿过所述行程槽，所述定位板上连接有导向杆，导向槽的侧壁上设置有导向孔，导向杆穿过所述行程槽另一端置于所述导向孔中。”相比传统的人工装配，该技术方案可实现自动化安装角磨壳体与转子，可明显提高装配效率，减少人工成本。但是尚存在以下不足：1)、在滑动座组件上放置转子并设置转动组件，而转动组件上又设置有电机、传动机构等多个部件，重量重，缺乏有效支撑，在驱动转动的同时进行滑动容易导致重心不稳，影响装配质量；2)、电机驱动转子转动时扭力不能有效检测和控制，导致转子输出端与旋转伞齿轮、螺母是否拧紧到位无法判断；3)转子在滑动座组件上的放置和退出存在操作不便的情况；4)、转子与第二轴承的装配不能在一台设备上完成。

技术实现要素：

本发明针对上述背景技术中存在的问题，提供一种转子夹持方便可靠、装配效率高、装配精度高的角磨转子齿轮箱装配设备及其装配方法。

本发明通过以下方案实现：本发明的一种角磨转子齿轮箱装配设备及其装配方法，包括机柜，所述机柜中部设置台板，所述台板上方前部设有轴承装配机构，所述轴承装配机构后方设置转子驱动机构，所述转子驱动机构右侧设置滑动机构，所述机柜上部设置控制装置。

所述轴承装配机构包括安装板，所述安装板固定在所述台板上，所述安装板上设置转子座，所述转子座上设有与转子形状适配的凹陷部，所述转子座的右侧设置转子风叶靠座，所述转子座的右侧设置轴承入料座，所述轴承入料座的右侧设有轴承挡板，所述轴承挡板的中心设有轴承出料口，所述轴承入料座的上端固定有轴承放料筒，所述轴承放料筒为中空结构，所述轴承放料筒的中空内径与第二轴承的外径相同，所述轴承入料座的左侧设有第一气缸，所述第一气缸输出端设有压杆，所述压杆贯穿所述轴承入料座的中心抵近所述轴承出料口，所述第一气缸的左侧设有第一气缸固定座，所述第一气缸固定座的上端固定有第二气缸固定板，所述第二气缸固定板的下方固定有第二气缸，所述第二气缸的输出端连接轴承推杆，所述轴承推杆深入所述轴承入料座的上端并抵近轴承放料筒的下端，通过第二气缸推动轴承推杆，轴承推杆将轴承放料筒内的轴承推入到轴承出料口，再通过第一气缸推动压杆，压杆将轴承压入到放置在转子座上的转子上。

所述转子驱动机构包括支撑柱，所述支撑柱设有四根，所述四根支撑柱固定在所述台板上，所述支撑柱的上端固定有支撑板，所述支撑板上方中部固定有扭力传感器，所述扭力传感器的上端连接电机，所述电机输出端设有第一主动轮，所述第一主动轮的下方设有第一被动轮，所述第一主动轮通过皮带连接第一被动轮，所述第一被动轮的右端连接第一联轴器，所述第一联轴器的右端连接所述扭力传感器，所述扭力传感器的右端连接第二联轴器，所述第二联轴器的右端连接第二主动轮，所述第二主动轮的下方设有第二被动轮，所述第二主动轮通过皮带连接所述第二被动轮，所述第二被动轮内套设有转子夹套筒，所述转子夹套筒的右端设有转子夹头，所述转子夹套筒内部设有与转子形状相适配的空腔，所述转子夹头为弹性伸缩结构，所述支撑板右下方连接有夹套支撑板，所述夹套支撑板右侧连接有夹套安装板，所述支撑板下方中部固定连接有气缸支撑板，所述气缸支撑板左侧安装有第三气缸，所述第三气缸输出端连接有夹套连杆，所述夹套连杆连接所述转子夹套筒，所述第一主动轮和所述第一被动轮上设有防护箱，所述防护箱上端与所述柜体固定，所述第二主动轮和所述第二被动轮上设有防护罩，所述第二主动轮左端设有固定板，所述第二主动轮和所述第二被动轮之间设有张力调节辊，通过设置由四根支撑柱、支撑板、夹套支撑板、气缸支撑板以及防护箱组成的支撑结构，使得整个转子驱动机构牢固稳定，通过设置转子夹套筒、转子夹头、第三气缸、夹套连杆组成的转子夹紧机构，第三气缸伸缩带动夹套连杆、转子夹套筒，进而实现转子夹头对转子的夹紧和放松，通过设置电机、扭力传感器、第一联轴器、第二联轴器、第一主动轮、第一被动轮、第二主动轮、第二被动轮，驱动转子夹套筒平稳转动拧紧，通过扭力传感器检测旋紧扭力，提高了装配效率和装配质量。

所述滑动机构包括滑板，所述滑板固定在所述台板上，所述滑板上设置导轨，所述导轨横向平行设有两根，所述导轨上设置滑动座，所述滑板中部设有滑动槽，所述滑动槽贯穿所述台板，所述滑动座下方固定连接推拉座，所述推拉座贯穿所述滑板、台板，所述推拉座左侧设有第四气缸，所述第四气缸设有气缸安装座，所述气缸安装座与所述台板固定连接，所述第四气缸输出端连接推拉导柱，所述推拉导柱前部设有弹簧，所述推拉导柱与所述推拉座固定连接，所述滑动座左侧连接弹性防护罩，所述弹性防护罩覆盖在所述滑动槽上，通过设置滑板、导轨、滑动座、滑动槽、推拉座、第四气缸、推拉导柱，在第四气缸伸缩带动下使得滑动座沿滑动槽平稳移动。

进一步的，所述滑动座上方固定连接齿轮箱座，所述齿轮箱座上部中心设有导向孔，所述导向孔内设有齿轮导杆，所述齿轮导杆上部设置齿轮座，所述齿轮座上放置旋转伞齿轮，所述齿轮箱座右侧中部固定连接第五气缸，所述第五气缸下方设置气缸固定座，所述第五气缸输出端贯穿所述齿轮箱座与所述齿轮导杆的下端连接，所述齿轮座右侧设置螺母放置槽，所述齿轮箱座上端面中心设置定位凸圈，所述定位凸圈与齿轮箱下端面嵌合，所述定位凸圈的左侧设有齿轮箱定位槽，所述齿轮箱定位槽左侧固定连接转子定位板，通过设置齿轮箱座、定位凸圈、定位槽，使得齿轮箱牢固可靠，定位精确，通过设置导向孔、齿轮导杆、齿轮座、螺母放置槽，使得旋转伞齿轮、螺母定位精确，通过第五气缸推动齿轮导杆向左移动从而将旋转伞齿轮精准推送到齿轮箱上的旋转伞齿轮固定部位。

所述控制装置上设有触摸屏、开关、警示灯，所述电机、扭力传感器与所述控制装置电性连接。

本发明的装配方法包括以下步骤：

a、将转子放入转子座，将第二轴承放入轴承放料筒，启动第二气缸通过推杆将第二轴承放料筒下端的第二轴承推送到轴承出料口，启动第一气缸通过压杆将第二轴承压入转子；

b、将旋转伞齿轮放入齿轮座，将螺母放入螺母放置槽；

c、将第一轴承、ο形圈放入齿轮箱中心的轴承座内，将齿轮箱放入齿轮箱座，齿轮箱设有轴承座的一面朝向左侧；

d、启动第五气缸推动齿轮导杆向左移动将旋转伞齿轮、螺母送入齿轮箱的相应部位；

e、启动第三气缸推动推杆进而带动转子夹套筒向右伸出，转子夹头向外松开，将转子主体部分放入转子夹套筒，接着第三气缸回缩推动转子夹头向左缩进夹紧转子，转子上的风叶露出转子夹头；

f、启动第四气缸推动推拉导柱、推拉座向左移动，推拉座带动滑动座以及齿轮箱座沿滑板、导轨向左滑动，使得转子夹套筒上的转子中心轴依次穿过放置在齿轮箱座上的齿轮箱中心孔、旋转伞齿轮中心孔，并与螺母接触；

g、启动电机，通过第一主动轮带动第一被动轮，通过第一联轴器、扭力传感器、第二联轴器、第二主动轮、第二被动轮的联动，带动转子夹套筒旋转，转子中心轴螺纹端与齿轮箱内的螺母旋紧，将齿轮箱、转子装配在一起；

h、第三气缸伸出推动推杆带动转子夹套筒，转子夹头向外松开，取出转子和齿轮箱装配件；

i、第四气缸伸出推动推拉导柱推拉座向右移动，滑动座以及齿轮箱座向右滑动复位。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)、通过设置第三气缸、转子夹套筒、转子夹头，转子夹套筒内部设置与转子外形适配的筒体结构，转子夹头可以自由松紧，使得转子夹持方便，夹持稳定可靠；通过设置与齿轮箱外形适配的齿轮箱座、定位槽、定位凸圈，使齿轮箱定位精确，不会偏移；通过设置齿轮座、螺母放置槽，使旋转伞齿轮、螺母定位精确，大幅提高了装配精度。

2)、通过设置导向孔、第五气缸、齿轮导杆，通过第五气缸推动齿轮导杆向左移动从而将旋转伞齿轮精准推送到齿轮箱上的旋转伞齿轮固定部位，提高了装配效率。

3)、通过设置滑板、导轨、滑动座、滑动槽、推拉座、第四气缸、推拉导柱，使得滑动座移动平稳。

4)、通过设置由四根支撑柱、支撑板、夹套支撑板、气缸支撑板以及防护箱组成的驱动机构支撑结构，使得整个转子驱动机构牢固稳定。

5)、通过设置由电机、扭力传感器、第一联轴器、第二联轴器、第一主动轮、第一被动轮、第二主动轮、第二被动轮构成的转子驱动机构，实现对转子夹套筒、转子的平稳驱动，通过扭力传感器检测旋紧扭力，提高了装配效率和装配质量。

6)、通过设置轴承装配机构，通过第二气缸推动轴承推杆将轴承放料筒内的轴承推入到轴承出料口，再通过第一气缸推动压杆将轴承压入到放置在转子座上的转子上，实现了在一台设备上同时装配转子、轴承和齿轮箱，提高了装配效率。

附图说明

图1是装配前角磨转子组件与齿轮箱结构图。

图2是装配后角磨转子组件与齿轮箱结构图。

图3是本发明的整体结构示意图。

图4是本发明的轴承装配机构结构图。

图5是本发明的转子驱动机构和滑动机构正视图。

图6是本发明的转子驱动机构和滑动机构仰视图。

图7是本发明的齿轮箱座结构图。

图8是本发明的齿轮箱座装配状态示意图。

图中：100、转子；101、风叶；102、ο形圈；103、第一轴承；104、旋转伞齿轮；105、螺母；106、第二轴承；107、齿轮箱；108、齿轮箱盖；1、机柜；2、台板；3、轴承装配机构；4、转子驱动机构；5、滑动机构；6、控制装置；301、安装板；302、转子座；303、转子风叶靠座；304、轴承入料座；305、轴承挡板；306、轴承出料口；307、轴承放料筒；308、第一气缸；309、压杆；310、第一气缸固定座；311、第二气缸固定板；312、第二气缸；313、轴承推杆；401、支撑柱；402、支撑板；403、扭力传感器；404、电机；405、第一主动轮；406、第一被动轮；407、第一联轴器；408、第二联轴器；409、第二主动轮；410、第二被动轮；411、转子夹套筒；412、转子夹头；413、夹套支撑板；414、夹套安装板；415、气缸支撑板；416、第三气缸；417、夹套连杆；418、防护箱；419、固定板；420、张力调节辊；501、滑板；502、导轨；503、滑动座；504、滑动槽；505、推拉座；506、第四气缸；507、气缸安装座；508、推拉导柱；509、弹簧；510、弹性防护罩；511、齿轮箱座；512、导向孔；513、齿轮导杆；514、齿轮座；515、第五气缸；516、螺母放置槽；517、定位凸圈；518、齿轮箱定位槽；519、转子定位板。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例，结合附图1～8，本发明的一种角磨转子齿轮箱装配设备及其装配方法，包括机柜1，所述机柜1中部设置台板2，所述台板2上方前部设有轴承装配机构3，所述轴承装配机构3后方设置转子驱动机构4，所述转子驱动机构4右侧设置滑动机构5，所述机柜1上部设置控制装置6。

所述轴承装配机构3包括安装板301，所述安装板301固定在所述台板2上，所述安装板301上设置转子座302，所述转子座302上设有与转子100形状适配的凹陷部，所述转子座302的右侧设置转子风叶靠座303，所述转子座302的右侧设置轴承入料座304，所述轴承入料座304的右侧设有轴承挡板305，所述轴承挡板305的中心设有轴承出料口306，所述轴承入料座304的上端固定有轴承放料筒307，所述轴承放料筒307为中空结构，所述轴承放料筒307的中空内径与第二轴承106的外径相同，所述轴承入料座304的左侧设有第一气缸308，所述第一气缸308输出端设有压杆309，所述压杆309贯穿所述轴承入料座304的中心抵近所述轴承出料口306，所述第一气缸308的左侧设有第一气缸固定座310，所述第一气缸固定座310的上端固定有第二气缸固定板311，所述第二气缸固定板311的下方固定有第二气缸312，所述第二气缸312的输出端连接轴承推杆313，所述轴承推杆313深入所述轴承入料座304的上端并抵近轴承放料筒307的下端，通过第二气缸312推动轴承推杆313，轴承推杆313将轴承放料筒307内的轴承推入到轴承出料口306，再通过第一气缸308推动压杆309，压杆309将轴承压入到放置在转子座302上的转子100上。

所述转子驱动机构4包括支撑柱401，所述支撑柱401设有四根，所述四根支撑柱401固定在所述台板2上，所述支撑柱401的上端固定有支撑板402，所述支撑板402上方中部固定有扭力传感器403，所述扭力传感器403的上端连接电机404，所述电机404输出端设有第一主动轮405，所述第一主动轮405的下方设有第一被动轮406，所述第一主动轮405通过皮带连接第一被动轮406，所述第一被动轮406的右端连接第一联轴器407，所述第一联轴器407的右端连接所述扭力传感器403，所述扭力传感器403的右端连接第二联轴器408，所述第二联轴器408的右端连接第二主动轮409，所述第二主动轮409的下方设有第二被动轮410，所述第二主动轮409通过皮带连接所述第二被动轮410，所述第二被动轮410内套设有转子夹套筒411，所述转子夹套筒411的右端设有转子夹头412，所述转子夹套筒411内部设有与转子100形状相适配的空腔，所述转子夹头412为弹性伸缩结构，所述支撑板402右下方连接有夹套支撑板413，所述夹套支撑板413右侧连接有夹套安装板414，所述支撑板402下方中部固定连接有气缸支撑板415，所述气缸支撑板415左侧安装有第三气缸416，所述第三气缸416输出端连接有夹套连杆417，所述夹套连杆417连接所述转子夹套筒411，所述第一主动轮405和所述第一被动轮406上设有防护箱418，所述防护箱418上端与所述柜体1固定，所述第二主动轮409和所述第二被动轮410上设有防护罩，所述第二主动轮409左端设有固定板419，所述第二主动轮409和所述第二被动轮410之间设有张力调节辊420，通过设置由四根支撑柱401、支撑板402、夹套支撑板413、气缸支撑板415以及防护箱418组成的支撑结构，使得整个转子驱动机构4牢固稳定，通过设置转子夹套筒411、转子夹头412、第三气缸416、夹套连杆417组成的转子夹紧机构，第三气缸416伸缩带动夹套连杆417、转子夹套筒411，进而实现转子夹头412对转子100的夹紧和放松，通过设置电机404、扭力传感器403、第一联轴器406、第二联轴器408、第一主动轮405、第一被动轮406、第二主动轮409、第二被动轮410，驱动转子夹套筒411平稳转动拧紧，通过扭力传感器403检测旋紧扭力，提高了装配效率和装配质量。

所述滑动机构5包括滑板501，所述滑板501固定在所述台板2上，所述滑板501上设置导轨502，所述导轨502横向平行设有两根，所述导轨502上设置滑动座503，所述滑板501中部设有滑动槽504，所述滑动槽504贯穿所述台板2，所述滑动座503下方固定连接推拉座505，所述推拉座505贯穿所述滑板501、台板2，所述推拉座505左侧设有第四气缸506，所述第四气缸506设有气缸安装座507，所述气缸安装座507与所述台板2固定连接，所述第四气缸506输出端连接推拉导柱508，所述推拉导柱508前部设有弹簧509，所述推拉导柱508与所述推拉座505固定连接，所述滑动座503左侧连接弹性防护罩510，所述弹性防护罩510覆盖在所述滑动槽504上，通过设置滑板501、导轨502、滑动座503、滑动槽504、推拉座505、第四气缸506、推拉导柱508，在第四气缸506伸缩带动下使得滑动座503沿滑动槽504平稳移动。

进一步的，所述滑动座503上方固定连接齿轮箱座511，所述齿轮箱座511上部中心设有导向孔512，所述导向孔512内设有齿轮导杆513，所述齿轮导杆513上部设置齿轮座514，所述齿轮座514上放置旋转伞齿轮104，所述齿轮箱座511右侧中部固定连接第五气缸515，所述第五气缸515下方设置气缸固定座，所述第五气缸515输出端贯穿所述齿轮箱座511与所述齿轮导杆513的下端连接，所述齿轮座514右侧设置螺母放置槽516，所述齿轮箱座511上端面中心设置定位凸圈517，所述定位凸圈517与齿轮箱107下端面嵌合，所述定位凸圈517的左侧设有齿轮箱定位槽518，所述齿轮箱定位槽518左侧固定连接转子定位板519，通过设置齿轮箱座511、定位凸圈517、定位槽518，使得齿轮箱105牢固可靠，定位精确，通过设置导向孔512、齿轮导杆513、齿轮座514、螺母放置槽516，使得旋转伞齿轮104、螺母105定位精确，通过第五气缸515推动齿轮导杆513向左移动从而将旋转伞齿轮104精准推送到齿轮箱107上的旋转伞齿轮固定部位。

所述控制装置6上设有触摸屏、开关、警示灯，所述电机404、扭力传感器403与所述控制装置6电性连接。

本发明的装配方法如下：

a、将转子100放入转子座302，将第二轴承106放入轴承放料筒307，启动第二气缸312通过推杆313将第二轴承106放料筒307下端的第二轴承106推送到轴承出料口306，启动第一气缸308通过压杆309将第二轴承106压入转子100；

b、将旋转伞齿轮104放入齿轮座514，将螺母105放入螺母放置槽516；

c、将第一轴承103、ο形圈102放入齿轮箱107中心的轴承座108内，将齿轮箱107放入齿轮箱座511，齿轮箱107设有轴承座108的一面朝向左侧；

d、启动第五气缸515推动齿轮导杆513向左移动将旋转伞齿轮104、螺母105送入齿轮箱107的相应部位；

e、启动第三气缸416推动推杆417进而带动转子夹套筒411向右伸出，转子夹头412向外松开，将转子100主体部分放入转子夹套筒411，接着第三气缸416回缩推动转子夹头412向左缩进夹紧转子100，转子100上的风叶101露出转子夹头412；

f、启动第四气缸506推动推拉导柱508、推拉座505向左移动，推拉座505带动滑动座503以及齿轮箱座511沿滑板501、导轨502向左滑动，使得转子夹套筒411上的转子100中心轴依次穿过放置在齿轮箱座511上的齿轮箱107中心孔、旋转伞齿轮104中心孔，并与螺母105接触；

g、启动电机404，通过第一主动轮405带动第一被动轮406，通过第一联轴器407、扭力传感器403、第二联轴器408、第二主动轮409、第二被动轮410的联动，带动转子夹套筒411旋转，转子100中心轴螺纹端与齿轮箱107内的螺母105旋紧，将齿轮箱107、转子100装配在一起；

h、第三气缸416伸出推动推杆417带动转子夹套筒411，转子夹头412向外松开，取出转子100和齿轮箱107装配件；

i、第四气缸506伸出推动推拉导柱508推拉座505向右移动，滑动座503以及齿轮箱座511向右滑动复位。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)、通过设置第三气缸、转子夹套筒、转子夹头，转子夹套筒内部设置与转子外形适配的筒体结构，转子夹头可以自由松紧，使得转子夹持方便，夹持稳定可靠；通过设置与齿轮箱外形适配的齿轮箱座、定位槽、定位凸圈，使齿轮箱定位精确，不会偏移；通过设置齿轮座、螺母放置槽，使旋转伞齿轮、螺母定位精确，大幅提高了装配精度。

2)、通过设置导向孔、第五气缸、齿轮导杆，通过第五气缸推动齿轮导杆向左移动从而将旋转伞齿轮精准推送到齿轮箱上的旋转伞齿轮固定部位，提高了装配效率。

3)、通过设置滑板、导轨、滑动座、滑动槽、推拉座、第四气缸、推拉导柱，使得滑动座移动平稳。

4)、通过设置由四根支撑柱、支撑板、夹套支撑板、气缸支撑板以及防护箱组成的驱动机构支撑结构，使得整个转子驱动机构牢固稳定。

5)、通过设置由电机、扭力传感器、第一联轴器、第二联轴器、第一主动轮、第一被动轮、第二主动轮、第二被动轮构成的转子驱动机构，实现对转子夹套筒、转子的平稳驱动，通过扭力传感器检测旋紧扭力，提高了装配效率和装配质量。

6)、通过设置轴承装配机构，通过第二气缸推动轴承推杆将轴承放料筒内的轴承推入到轴承出料口，再通过第一气缸推动压杆将轴承压入到放置在转子座上的转子上，实现了在一台设备上同时装配转子、轴承和齿轮箱，提高了装配效率。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了描述，但是，本领域普通技术人员应当了解，可以不限于上述实施例的描述，在权利要求书的范围内，可作出形式和细节上的各种变化。