变速箱螺钉自动拧紧机的制作方法

1.本发明涉及变速箱制造装配领域，尤其是涉及变速箱螺钉自动拧紧机。


背景技术：

2.变速箱是变更传动比和运动方向的齿轮箱。位于离合器与中央传动之间。主要功用是：在发动机转速和扭矩不变情况下，改变车辆的驱动力和行驶速度(换档)；使车辆可以倒退行驶(换向)；发动机可以不熄火停车(空档)，目前在变速箱的装配过程中需要通过螺钉进行固定，一般都是人工采用拧紧器对螺钉进行拧紧，由于需要拧紧的螺钉数量较多，人工拧紧的效率低，不利于规模化生产。


技术实现要素：

3.本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
4.变速箱螺钉自动拧紧机，包括架台，架台的顶面由前至后依次设置有送料工位、拧紧工位与装夹工位，送料工位上设有送料机构与分料机构，分料机构设置在送料机构的出料端，拧紧工位上设有拧紧机构与套筒切换机构，套筒切换机构设置在拧紧机构的一侧，装夹工位上设有顶升定位机构。
5.作为本发明进一步的方案：送料机构包括第一台座，第一台座的顶面并排设置有两组送料组件，送料组件包括底板，底板的顶面竖直设置有支撑杆，支撑杆的上端设有储料箱，底板的顶面位于储料箱的出料端下方设有送料盘，底板的顶面位于送料盘的一侧设有直振轨道，送料盘的出料端与直振轨道的进料端相连接。
6.作为本发明进一步的方案：分料机构包括第二台座，第二台座的顶面设有接料板，接料板的顶面开设有接料槽，直振轨道的出料端与接料槽相连接，接料板上沿其长度方向成型有六个通槽，通槽内滑动安装有第一定位夹块，接料板的前侧设有用于驱动第一定位夹块沿通槽移动的第一气缸，接料板的后侧滑动安装有分料板，分料板上沿其长度方向开设有六个分料槽，分料槽内设有第二定位夹块，第二台座的顶面横向设置有电动滑台，电动滑台的滑动端与分料板连接。
7.作为本发明进一步的方案：第一台座的前侧设有连接架，连接架上并排设置有三个喷油器，喷油器的出油口朝向分料板，第一台座的顶面位于分料板的下方设有接油盒。
8.作为本发明进一步的方案：拧紧机构包括六轴工业机器人，六轴工业机器人的机械臂上安装有安装板，安装板上沿其长度方向依次设置有三组拧紧组件。
9.作为本发明进一步的方案：拧紧组件包括拧紧枪、切换夹具、活动套、压缩弹簧、限位弹簧、四方键、拧紧套筒与钢珠，拧紧套筒设置在切换夹具的下端，切换夹具的上端面开设插槽，拧紧枪的输出轴插入插槽中，插槽的内壁开设有滑槽，限位弹簧与四方键均设置在滑槽内，限位弹簧的一端与滑槽的内壁抵接，限位弹簧的另一端与四方键抵接，拧紧枪的输出轴下端面成型有四方孔，四方键在限位弹簧的作用下插入四方孔中，切换夹具的表面开设有若干个与插槽相通的钢珠限位孔，钢珠设置在钢珠限位孔内，压缩弹簧与活动套均套
设于切换夹具上，拧紧枪的输出轴表面成型有卡槽，活动套的内壁与钢珠抵接以使钢珠卡接于卡槽内，切换夹具的表面成型有环形凸台，压缩弹簧的一端与环形凸台抵接，压缩弹簧的另一端与活动套抵接，活动套的内壁靠近其上端面处成型有钢珠退出槽。
10.作为本发明进一步的方案：套筒切换机构包括第三台座，第三台座上并列设置有两组套筒切换装置，套筒切换装置包括套筒定位座，套筒定位座上设有上三个套筒定位孔，套筒定位座的一侧竖向设置有第二气缸，第二气缸的活塞杆上设有活动板，活动板的顶面纵向设置有第三气缸，第三气缸的活塞杆上设有拨片。
11.作为本发明进一步的方案：顶升定位机构包括支撑座，支撑座的顶面竖向设置有第四气缸，第四气缸的活塞杆上设有升降定位台，升降定位台顶面四角处均设有定位销，升降定位台的底面四角处均设有导杆，支撑座的顶面设有用于与导杆配合的导套，支撑座的顶面位于升降定位台的一侧设有安装架，安装架上竖向设置有第五气缸，第五气缸的活塞杆上设有阻挡件。
12.作为本发明进一步的方案：架台的顶面还设有外罩，分料机构、拧紧机构、套筒切换机构与顶升定位机构均设置在外罩内，外罩的内顶壁位于顶升定位机构的上方设有工业相机，外罩的侧面设有显示屏、控制面板与气源控制单元。
13.作为本发明进一步的方案：外罩的两侧与顶升定位机构相对应的位置处分别开设有入料口与出料口，入料口与出料口处均设有安全光栅。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过送料机构、分料机构、拧紧机构、套筒切换机构与顶升定位机构的设置，可自动化对变速箱进行螺钉拧紧工作，相较于人工精度更高，速度更快，能有效提高生产效率。
15.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本发明结构示意图。
18.图2是本发明的架台结构示意图。
19.图3是本发明的送料组件结构示意图。
20.图4是本发明的喷油器结构示意图。
21.图5是本发明的接料板结构示意图。
22.图6是本发明的分料板结构示意图。
23.图7是本发明的拧紧组件结构示意图。
24.图8是本发明的拧紧枪结构示意图。
25.图9是本发明的切换夹具结构示意图。
26.图10是本发明的拧紧套筒结构示意图。
27.图11是本发明的套筒切换装置结构示意图。
28.图12是本发明的升降定位台结构示意图。
29.图中：1、架台，2、送料机构，3、分料机构，4、拧紧机构，5、套筒切换机构，6、顶升定位机构，7、第一台座，8、送料组件，9、支撑杆，10、储料箱，11、送料盘，12、直振轨道，13、第二台座，14、接料板，15、接料槽，16、通槽，17、第一定位夹块，18、第一气缸，19、分料板，20、分料槽，21、第二定位夹块，22、电动滑台，23、连接架，24、喷油器，25、接油盒，26、六轴工业机器人，27、安装板，28、拧紧组件，29、拧紧枪，30、切换夹具，31、活动套，32、压缩弹簧，33、限位弹簧，34、四方键，35、拧紧套筒，36、钢珠，37、插槽，38、滑槽，39、四方孔，40、钢珠限位孔，41、卡槽，42、环形凸台，43、钢珠退出槽，44、第三台座，45、套筒切换装置，46、套筒定位座，47、套筒定位孔，48、第二气缸，49、活动板，50、第三气缸，51、拨片，52、支撑座，53、第四气缸，54、升降定位台，55、定位销，56、导杆，57、导套，58、安装架，59、第五气缸，60、阻挡件，61、外罩，62、工业相机，63、显示屏，64、控制面板，65、气源控制单元，66、入料口，67、出料口，68、安全光栅，69、底板。
具体实施方式
30.下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1～11，本发明实施例中，变速箱螺钉自动拧紧机，包括架台1，架台1的顶面由前至后依次设置有送料工位、拧紧工位与装夹工位，送料工位上设有送料机构2与分料机构3，分料机构3设置在送料机构2的出料端，拧紧工位上设有拧紧机构4与套筒切换机构5，套筒切换机构5设置在拧紧机构4的一侧，装夹工位上设有顶升定位机构6，本发明通过送料机构2、分料机构3、拧紧机构4、套筒切换机构5与顶升定位机构6的设置，可自动化对变速箱进行螺钉拧紧工作，相较于人工精度更高，速度更快，能有效提高生产效率。
32.送料机构2包括第一台座7，第一台座7的顶面并排设置有两组送料组件8，送料组件8包括底板69，底板69的顶面竖直设置有支撑杆9，支撑杆9的上端设有储料箱10，底板69的顶面位于储料箱10的出料端下方设有送料盘11，底板69的顶面位于送料盘11的一侧设有直振轨道12，送料盘11的出料端与直振轨道12的进料端相连接，通过设置两组送料组件8，可以输送两种不同规格的螺钉。
33.分料机构3包括第二台座13，第二台座13的顶面设有接料板14，接料板14的顶面开设有接料槽15，直振轨道12的出料端与接料槽15相连接，接料板14上沿其长度方向成型有六个通槽16，通槽16内滑动安装有第一定位夹块17，接料板14的前侧设有用于驱动第一定位夹块17沿通槽16移动的第一气缸18，接料板14的后侧滑动安装有分料板19，分料板19上沿其长度方向开设有六个分料槽20，分料槽20内设有第二定位夹块21，第二台座13的顶面横向设置有电动滑台22，电动滑台22的滑动端与分料板19连接，直振轨道12运作将螺钉逐一输送至接料槽15中，分料板19在电动滑台22的驱动下，沿接料板14的长度方向往复移动，以使接料槽15内的螺钉掉落至分料槽20中，通过设置六个分料槽20，以三个分料槽20为一组，可分别接收两种不同规格的螺钉，当六个分料槽20中均装有螺钉后，分料板19在电动滑台22的驱动下移动，以使分料槽20与通槽16相连通，然后第一定位夹块17在第一气缸18的
驱动下向后移动，配合第二定位夹块21对螺钉进行夹持定位。
34.第一台座7的前侧设有连接架23，连接架23上并排设置有三个喷油器24，喷油器24的出油口朝向分料板19，第一台座7的顶面位于分料板19的下方设有接油盒25，通过连接架23与喷油器24的设置，在螺钉分料过程中，可向螺钉喷涂润滑油，通过接油盒25的设置，在喷油过程中，润滑油可滴落至接油盒25内，避免滴落到架台1上，还可以收集多余的润滑油，减少润滑油的损耗。
35.拧紧机构4包括六轴工业机器人26，六轴工业机器人26的机械臂上安装有安装板27，安装板27上沿其长度方向依次设置有三组拧紧组件28，通过设置三组拧紧组件28，可在一次拧紧工作中装取与拧紧三个螺钉，有效提高工作效率。
36.拧紧组件28包括拧紧枪29、切换夹具30、活动套31、压缩弹簧32、限位弹簧33、四方键34、拧紧套筒35与钢珠36，拧紧套筒35设置在切换夹具30的下端，切换夹具30的上端面开设插槽37，拧紧枪29的输出轴插入插槽37中，插槽37的内壁开设有滑槽38，限位弹簧33与四方键34均设置在滑槽38内，限位弹簧33的一端与滑槽38的内壁抵接，限位弹簧33的另一端与四方键34抵接，拧紧枪29的输出轴下端面成型有四方孔39，四方键34在限位弹簧33的作用下插入四方孔39中，切换夹具30的表面开设有若干个与插槽37相通的钢珠限位孔40，钢珠36设置在钢珠限位孔40内，压缩弹簧32与活动套31均套设于切换夹具30上，拧紧枪29的输出轴表面成型有卡槽41，活动套31的内壁与钢珠36抵接以使钢珠36卡接于卡槽41内，切换夹具30的表面成型有环形凸台42，压缩弹簧32的一端与环形凸台42抵接，压缩弹簧32的另一端与活动套31抵接，活动套31的内壁靠近其上端面处成型有钢珠退出槽43，拧紧工作中，拧紧枪29在六轴机器人26带动下移动至分料槽20上方，随后带动拧紧枪29向下移动，使得拧紧套筒35的端部与分料槽20内螺钉的螺帽配合连接，然后再移动至变速箱的相应螺钉孔位上方，拧紧枪29运作带动拧紧套筒35转动，将螺钉拧入变速箱的相应螺钉孔位中，活动套31在压缩弹簧32的作用下始终保持上移的趋势，使钢珠36卡住卡槽41来实现拧紧枪29与拧紧套筒35的连接，在需要将拧紧枪29与拧紧套筒35分离时，只需拨动活动套31带动其向下移动，使得钢珠36脱离卡槽41滚动至钢珠退出槽43内，便能将拧紧枪29与拧紧套筒35分离。
37.套筒切换机构5包括第三台座44，第三台座44上并列设置有两组套筒切换装置45，套筒切换装置45包括套筒定位座46，套筒定位座46上设有上三个套筒定位孔47，套筒定位座46的一侧竖向设置有第二气缸48，第二气缸48的活塞杆上设有活动板49，活动板49的顶面纵向设置有第三气缸50，第三气缸50的活塞杆上设有拨片51，通过设置两组套筒切换装置45，可放置不同规格的拧紧套筒35，在切换拧紧套筒35时，六轴工业机器人26带动拧紧组件28移动至其中一个套筒定位座46的上方，随后向下移动将拧紧套筒35插入套筒定位孔47内，其中一个拨片51运动拨动活动套31，使得拧紧枪29与拧紧套筒35分离，然后，六轴工业机器人26运作带动拧紧枪29移动至装有另一种规格拧紧套筒35的套筒定位座46上方，另一个拨片51运动，压住另一种规格拧紧套筒35上的活动套31，随后拧紧枪29向下移动插入另一种规格拧紧套筒35上的切换夹具30中，拨片51复位，另一种规格的拧紧套筒35固定在拧紧枪29的输出轴上，实现对拧紧套筒35的切换。
38.顶升定位机构6包括支撑座52，支撑座52的顶面竖向设置有第四气缸53，第四气缸53的活塞杆上设有升降定位台54，升降定位台54顶面四角处均设有定位销55，升降定位台
54的底面四角处均设有导杆56，支撑座52的顶面设有用于与导杆56配合的导套57，支撑座52的顶面位于升降定位台54的一侧设有安装架58，安装架58上竖向设置有第五气缸59，第五气缸59的活塞杆上设有阻挡件60，加工时，将变速箱放置在升降定位台54上，升降定位台54可在第四气缸53的驱动下向上或向下移动，以带动变速箱上升或者下降。
39.架台1的顶面还设有外罩61，分料机构3、拧紧机构4、套筒切换机构5与顶升定位机构6均设置在外罩61内，外罩61的内顶壁位于顶升定位机构6的上方设有工业相机62，外罩61的侧面设有显示屏63、控制面板64与气源控制单元65，通过工业相机62、显示屏63与控制面板64的设置，可实时监测螺钉拧紧工作状况，确保品质的稳定，便于操作和控制。
40.为了方便工作人员放置变速箱，外罩61的两侧与顶升定位机构6相对应的位置处分别开设有入料口66与出料口67，入料口66与出料口67处均设有安全光栅68。
41.本发明的工作原理是：加工时，将变速箱放置在顶升定位机构6上，顶升定位机构6运作带动变速箱上升，接着，六轴工业机器人26的机械臂带动拧紧组件28移动至分料机构3处装取螺钉，然后对变速箱的相应部位进行拧紧工作，当在拧紧工作中需要拧紧不同规格的螺钉时，六轴工业机器人26的机械臂则带动拧紧组件28移动至套筒切换机构5处切换另一种规格的拧紧套筒35，再移动至分料机构3处装取另一规格的螺钉，然后再对变速箱的相应部位进行拧紧工作，拧紧完成后工业相机拍取照片供工作人员检查，实现自动化对变速箱进行螺钉拧紧工作，相较于人工精度更高，速度更快，能有效提高生产效率，同时确保品质的稳定。
42.本发明的应用并不限于变速箱制造装配领域，在高端制造领域均可应用。本发明的应用场景满足以下条件：1、高端制造装配的场合。2、应用于m6以上较重的螺钉装配，由于较重的螺钉不能采用通用的真空抽气的方式直接输送至拧紧套筒的头部位置，现实中只能采用手工或者单颗抓取机构，本发明的拧紧机构设置了三组拧紧组件，一次可装取和拧紧三颗螺钉，减少往返时间，提高工作效率。3、应用于同一工位需要装配两种不同规格螺钉的场合，本发明通过套筒切换机构的设置，可自动切换拧紧套筒。4、应用于同一工位需要装配多颗位置不规格螺钉的场合，本发明采用六轴工业机器人带动拧紧组件移动，可满足多位置自动拧紧需求。
43.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。