齿轮齿条自动组装机构的制作方法

本实用新型涉及一种自动组装机构，尤其涉及一种齿轮齿条自动组装机构。

背景技术：

在智能坐便器制造行业有这样一个需求，实现齿轮、齿条和喷嘴主体的大批量装配，该喷嘴由一个齿轮、一根齿条和喷嘴主体通过卡槽组装在一起。实现对喷嘴前端喷头的前后伸缩功能需要利用齿轮齿条的啮合动作实现，行业内的普遍做法是利用人工将齿轮、齿条和喷嘴主体组装在一起，为适应全自动化生产，主要是使得喷嘴的组装周期在允许周期内，必须使用高效的喷嘴组装机械结构并以合理的工艺辅助。

现有方案：齿条和喷嘴主体的装配，齿轮和喷嘴主体的装配，齿条和齿轮的啮合等工艺过程完全是通过人工手动组装完成的，人工操作效率低下，不适用快节奏的全自动生产方式。

主要缺陷:效率低下，导致大批量生产时人工节奏赶不上设备节奏，且存在人工操作失误，齿轮未完全和齿条啮合、齿轮未完全卡入喷嘴主体卡槽内、齿条未完全和喷嘴主体卡槽贴合、齿条组装不良导致自身损伤等使产品合格率下降的情况。

技术实现要素：

本实用新型主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种自动化程度高，可以极大地减少生产周期，适应全自动化生产，而且机械生产相比人工，组装精度高，成品一致性好，极大提高了成品质量的一种齿轮齿条自动组装机构。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种齿轮齿条自动组装机构，包括机架，所述的机架的上部设有喷嘴主体上料架、喷嘴主体上料机构、齿条上料架、齿条上料机器人、齿条齿轮组装机构、喷嘴横移机构、齿轮上料机构和横移机构，所述的喷嘴主体上料机构将喷嘴主体上料架中码放的喷嘴主体放置到齿条齿轮组装机构中，所述的齿条上料机器人将齿条上料架中码放的齿条卡入至齿条齿轮组装机构中，所述的齿轮上料机构将齿轮放置到齿条齿轮组装机构中，所述的齿条齿轮组装机构通过横移机构与喷嘴主体上料机构、齿条上料机器人、齿轮上料机构呈滑动式配接分布，所述的喷嘴横移机构中设有将齿轮吸取到齿条齿轮组装机构中的齿轮吸取治具；

所述的齿条齿轮组装机构包括用来放置喷嘴主体的喷嘴主体定位治具，所述的喷嘴主体通过喷嘴主体上料机构将喷嘴主体放置到喷嘴主体定位治具中，所述的齿条上料机器人将齿条卡入至喷嘴主体中，所述的齿轮吸取治具将齿轮装入至喷嘴主体中；

所述的齿条齿轮组装机构还包括喷嘴主体压块、齿条压盖和齿条挡料治具，所述的喷嘴主体压块与喷嘴主体定位治具中的喷嘴主体呈转动式定位，所述的齿条压盖转动后将齿条压紧至喷嘴主体的卡槽中，所述的齿条挡料治具向前位移将喷嘴主体定位治具与喷嘴主体贴紧；

所述的齿条齿轮组装机构的数量为二个，一个为安装治具，另一个为备料治具；

所述的齿条上料机器人的操作端设有夹取且旋转弯曲齿条的旋转夹头；

所述的喷嘴主体压块与齿条压盖分别通过回转夹紧气缸相转动，所述的齿条挡料治具通过挡料气缸向前位移，所述的挡料气缸通过电机横移模组进行位移；

所述的喷嘴横移机构包括喷嘴横移模组，所述的喷嘴横移模组上设有沿喷嘴横移模组进行左右位移且可上下位移的喷嘴主体抓取件，所述的喷嘴主体抓取件将组装好齿条的喷嘴主体抓取至安装治具中；所述的喷嘴横移模组上设有沿喷嘴横移模组进行左右位移且可上下位移的齿轮吸取治具，所述的齿轮吸取治具将齿轮放置到安装治具中的喷嘴主体中；

所述的机架的外侧设有喷嘴工装板，所述的喷嘴横移机构将安装治具中组装好的产品移至喷嘴工装板中；

所述的齿轮上料机构包括切料组件和夹取检测组件，所述的切料组件将齿轮进行切料后由夹取检测组件将齿轮移至备料治具，所述的齿轮吸取治具将备料治具中的齿轮送至喷嘴主体中；

所述的切料组件包括齿轮上料振动盘，所述的齿轮上料振动盘将齿轮送至齿轮定位治具中，所述的齿轮定位治具中设有可将一个齿轮向上抬升的齿轮切料治具；

所述的夹取检测组件包括可左右位移且可上下位移的夹取检测板，所述的夹取检测板中设有可旋转夹持的齿轮夹取治具，所述的齿轮夹取治具将切料抬升后的齿轮送至备料治具中。

作为优选，所述的齿轮切料治具通过切料气缸向上抬升齿轮；所述的夹取检测板中设有控制齿轮夹取治具进行旋转的旋转气缸，所述的夹取检测板中设有检测齿轮正反状态的正反检测传感器。

具体操作按以下步骤进行：

步骤(1)：设备人工启动，设备自动初始化：初始化过程主要有：设备自检，检测气压、电路、专用设备以及各个传感器的通讯等是否正常；所有模组，专机复位后移动到待机位置；

步骤(2)：完成喷嘴主体上料工艺过程：喷嘴主体上料机构夹取喷嘴主体上料架中的喷嘴主体物料，将喷嘴主体移动放置到横移机构上的齿条齿轮组装机构中；

步骤(3)：完成齿条上料工艺过程：齿条上料机器人夹取齿条上料架中的齿条物料，将齿条移动到齿条和喷嘴主体装配位置；

步骤(4)：完成齿条组装工艺过程：将步骤(2)中夹取的喷嘴主体放置到喷嘴主体定位治具中后，横移机构将喷嘴主体横移到齿条和喷嘴主体装配位置，回转夹紧气缸带动喷嘴主体压块压紧喷嘴主体，挡料气缸带动齿条挡料治具前移，使治具和喷嘴主体贴紧，齿条上料机器人夹取着齿条，将齿条卡入喷嘴主体喷头的卡扣内，实现齿条和喷嘴主体喷头的联动，齿条上料机器人带动齿条缓慢向前移动，通过喷嘴主体喷头将齿条带入喷嘴主体内，在齿条移动的时候，齿条挡料治具起到定位的作用，当齿条移动到一定距离的时候，齿条上料机器人停止向前移动，齿条上料机器人通过旋转夹头将齿条旋转弯曲到喷嘴主体卡槽的上方，将齿条整体卡入喷嘴主体卡槽内，齿条上料机器人松开齿条后复位，回转夹紧气缸带动齿条压盖压紧卡槽内的齿条，电机横移带动喷嘴主体喷头和齿条前后来回移动，使齿条和喷嘴主体更加紧密贴合；

步骤(5)：完成齿轮上料工艺过程：通过齿轮上料振动盘将齿轮震动上料到齿轮上料机构的齿轮定位治具中；

步骤(6)：完成齿轮切料检测工艺过程：当齿轮移动到齿轮定位治具中后，到料传感器感应到齿轮，切料气缸就带动齿轮切料治具向上顶取齿轮，实现齿轮的切料工艺，切料后模组横移带动齿轮夹取治具夹取齿轮，通过安装在齿轮正上方的正反检测传感器检测齿轮特征来判定齿轮的正反状态，最后利用旋转气缸将反向的齿轮旋转翻转成正向，模组横移机构将齿轮放到备料治具中；

步骤(7)：完成齿轮组装工艺过程：通过喷嘴横移机构将步骤(4)组装好后的喷嘴主体夹取后放置到喷嘴主体定位治具中，回转夹紧气缸带动)喷嘴主体压块压紧喷嘴主体，气缸带动喷嘴主体推板前移，从侧边固定喷嘴主体，模组横移带动齿轮吸取治具将步骤(6)中的齿轮吸取到喷嘴主体内的齿条上方，将齿轮放入到喷嘴主体内，利用喷嘴主体压块对齿轮表面进行下压，喷头移动模组带动喷头前后移动，使得和喷头连接的齿条同步移动，让齿条在移动过程中和齿轮啮合，完成齿轮装配工艺；

步骤(8)：完成喷嘴下料工艺过程：喷嘴下料横移机构将组装好的喷嘴夹取放置到喷嘴工装板中实现喷嘴下料工艺；

步骤(9)：上述步骤如果全部顺利完成，绿色指示灯会亮起，所有模组移栽机构将自动复位到初始位置，进行重复上述装配步骤。

结构特点：

①实现全自动化零件上料：在每种零件组装前都配备了自动上料机构，其中喷嘴主体和齿条是通过自动上料架实现上料的，在该上料架内有十多盘放置了喷嘴主体和齿条的料盘，保证了长时间内的自动上料需求，每盘料盘都采用私服电机上下移动、气缸前后拖动的上料模式。而齿轮是采用振动盘震动上料的模式进行上料的，该几种物料采用的自动上料方式相对人工上料具有节奏稳定、高效率、节约人工成本等优势。

②齿条组装：齿条组装机构在结构上主要利用了齿条和喷嘴喷头的一个卡槽配合结构，利用喷嘴喷头在喷嘴主体内的移动导向作用，巧妙的将齿条也带入到喷嘴主体内，而后续将齿条折弯卡入喷嘴主体内后表面还有两个治具进行了挡料，防止了齿条弹出喷嘴主体，在人工组装过程中由于完全是靠人工扶持的，所以不仅效率低下，而且组装后效果不理想，不利于后续的工序组装，自动组装完全避免了人工组装的这些不利因素。

③齿轮方向正反检测：由于齿轮的两边结构是不一样的，所以在组装齿轮前需确认齿轮安装方向是否是正确的，在组装前的结构上增加了一个传感器检测齿轮的正反。齿轮两边的结构不同点是反面有凹槽，正面无凹槽，通过传感器是否感应到齿轮中间的凹槽来判定是正面还是反面，完全避免了人工看错齿轮方向后组装成产品的风险。

因此，本实用新型的一种齿轮齿条自动组装机构，结构紧凑度高，进一步提升加工效率，进一步提升装配品质。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型中齿条齿轮组装机构的立体结构示意图；

图3是本实用新型中齿轮上料机构的立体结构示意图；

图4是本实用新型中喷嘴横移机构的立体结构示意图；

图5是本实用新型要组装产品的立体结构示意图。

其中图5中：附图标记30为喷嘴主体、31为齿轮、32为齿条。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如图所示，一种齿轮齿条自动组装机构，包括机架1，所述的机架1的上部设有喷嘴主体上料架2、喷嘴主体上料机构3、齿条上料架4、齿条上料机器人5、齿条齿轮组装机构6、喷嘴横移机构7、齿轮上料机构8和横移机构9，所述的喷嘴主体上料机构3将喷嘴主体上料架2中码放的喷嘴主体放置到齿条齿轮组装机构6中，所述的齿条上料机器人5将齿条上料架4中码放的齿条卡入至齿条齿轮组装机构6中，所述的齿轮上料机构8将齿轮放置到齿条齿轮组装机构6中，所述的齿条齿轮组装机构6通过横移机构9与喷嘴主体上料机构3、齿条上料机器人5、齿轮上料机构8呈滑动式配接分布，所述的喷嘴横移机构7中设有将齿轮吸取到齿条齿轮组装机构6中的齿轮吸取治具10；

所述的齿条齿轮组装机构6包括用来放置喷嘴主体的喷嘴主体定位治具11，所述的喷嘴主体通过喷嘴主体上料机构3将喷嘴主体放置到喷嘴主体定位治具11中，所述的齿条上料机器人5将齿条卡入至喷嘴主体中，所述的齿轮吸取治具11将齿轮装入至喷嘴主体中。

所述的齿条齿轮组装机构6还包括喷嘴主体压块12、齿条压盖13和齿条挡料治具14，所述的喷嘴主体压块12与喷嘴主体定位治具11中的喷嘴主体呈转动式定位，所述的齿条压盖13转动后将齿条压紧至喷嘴主体的卡槽中，所述的齿条挡料治具14向前位移将喷嘴主体定位治具11与喷嘴主体贴紧；

所述的齿条齿轮组装机构6的数量为二个，一个为安装治具，另一个为备料治具；

所述的齿条上料机器人5的操作端设有夹取且旋转弯曲齿条的旋转夹头15。

所述的喷嘴主体压块12与齿条压盖13分别通过回转夹紧气缸16相转动，所述的齿条挡料治具14通过挡料气缸17向前位移，所述的挡料气缸17通过电机横移模组18进行位移。

所述的喷嘴横移机构7包括喷嘴横移模组19，所述的喷嘴横移模组19上设有沿喷嘴横移模组19进行左右位移且可上下位移的喷嘴主体抓取件20，所述的喷嘴主体抓取件20将组装好齿条的喷嘴主体抓取至安装治具中；所述的喷嘴横移模组19上设有沿喷嘴横移模组19进行左右位移且可上下位移的齿轮吸取治具10，所述的齿轮吸取治具10将齿轮放置到安装治具中的喷嘴主体中；

所述的机架1的外侧设有喷嘴工装板21，所述的喷嘴横移机构7将安装治具中组装好的产品移至喷嘴工装板21中。

所述的齿轮上料机构8包括切料组件和夹取检测组件，所述的切料组件将齿轮进行切料后由夹取检测组件将齿轮移至备料治具，所述的齿轮吸取治具10将备料治具中的齿轮送至喷嘴主体中；

所述的切料组件包括齿轮上料振动盘22，所述的齿轮上料振动盘22将齿轮送至齿轮定位治具23中，所述的齿轮定位治具23中设有可将一个齿轮向上抬升的齿轮切料治具24；

所述的夹取检测组件包括可左右位移且可上下位移的夹取检测板25，所述的夹取检测板25中设有可旋转夹持的齿轮夹取治具26，所述的齿轮夹取治具26将切料抬升后的齿轮送至备料治具中。

所述的齿轮切料治具24通过切料气缸27向上抬升齿轮；所述的夹取检测板25中设有控制齿轮夹取治具26进行旋转的旋转气缸28，所述的夹取检测板25中设有检测齿轮正反状态的正反检测传感器29。