齿轮柔性自动化装配机构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及微电机减速箱内齿轮自动化装配领域，尤其是一种在装配过程中 实现自动化装配，不损伤齿轮本体的齿轮柔性自动化装配机构。
【背景技术】
[0002] 目前，微型齿轮装配行业全部是由人工装配，每个齿轮之间的啮合无法实现自动 化装配，损伤的齿轮齿尖，会造成微型齿轮装配后齿轮箱在马达运行中各项指标(噪音大， 电机扭力降低，马达震动大，寿命降低）降低，微型齿轮装配存在以下问题，微型齿轮自动化 抓取难：由于微型齿轮体积小，中轴孔与齿轮内孔配合公差小，基本尺寸在0. 5-2mm之间， 齿轮模数属于非国标模数，特别在齿轮材料为塑胶的情况下，抓取很容易伤及齿轮的齿形。
[0003] 微型齿轮定位难：微型齿轮的齿轮内孔与转轴配合间隙太小，齿轮内孔轴 外径,由此可见他们之间的间隙配合只有〇. 〇2mm，也就是说装配必须小于0. 02mm，才 可能实现装配的稳定性。
[0004] 微型齿轮装配易损伤齿形：第一个齿轮装配完之后，第二个齿轮装配过程中由于 各齿轮的渐开线需要重合(齿轮啮合)，装配中很容易干涉伤齿。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型旨在提供一种实现微型齿轮装配的自动化可行性，不损伤齿轮本体， 使微型马达齿轮箱的各项指标(噪音、扭矩、震动及寿命）赶超目前的手工装配指标的齿轮 柔性自动化装配机构。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：齿轮柔性自动化装配机构，包 括第一步进马达、第二步进马达、抓取机构、滚珠丝杠、移动气缸、传动皮带轮、排料板、移动 旋转轴、轴套、滑块和马达支架，所述排料板设于安装工位的下方；所述抓取机构顶部与移 动旋转轴连接，该移动旋转轴上设有旋转轴套，旋转轴套通过皮带与传动皮带轮连接，传动 皮带轮与第二步进马达的输出轴连接；所述抓取机构设置在滑块上，通过滑块与滚珠丝杠 上的螺母连接；所述滚珠丝杠与第一步进马达的输出轴连接，上述第一步进马达和第二步 进马达均设置在马达支架上；所述移动气缸设于安装工位的侧面；所述抓取机构包括抓取 针、缓冲套、螺塞、A弹簧、压紧螺塞、B弹簧、抓取机构壳体和弹簧导向套，所述抓取针与齿 轮内孔之间为过盈配合；所述抓取针设于缓冲套内部，该缓冲套设于抓取机构壳体内部； 所述抓取针顶部设有A弹簧，该A弹簧的顶部设有螺塞；所述缓冲套上套有B弹簧，B弹簧 的顶部设有弹簧导向套；所述缓冲套的顶部与抓取机构壳体之间设有压紧螺塞。
[0007] 作为本实用新型的进一步方案：所述齿轮整齐排列在排料板上；作为本实用新型 的进一步方案：所述齿轮的内径为01=，抓取针的外径为iaH;作为本实用新型的 进一步方案：所述缓冲套的底部与抓取机构壳体之间设有A滚珠轴承；作为本实用新型的 进一步方案：所述缓冲套与压紧螺塞之间设有B滚珠轴承。
[0008] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该齿轮柔性自动化装配机构，采用柔 性动态装配，机械手抓取齿轮后一边旋转一边往齿轮轴上套装，在往下的过程中需要实现 缓冲安装，能做到不伤齿，这个过程是机构复合运动过程，充分考虑计算缓冲所需的力要小 于齿轮损伤时的极限应力，本实用新型的核心是动态装配，是指齿轮与齿轮之间安装是在 旋转的状态下完成，本实用新型采用步进马达做旋转齿轮的动力，同时采用步进马达做齿 轮安装的轴向运动动力，采用控制单元PLC所发的脉冲数量来控制安装时的旋转速度及轴 向安装速度，在齿与齿端面接触后，由弹簧的阻尼力作为柔性缓冲装配来实现齿轮的动态 装配；本产品采用机械手与齿轮内表面的过盈配合来实现提取，在不可伤及齿形的前提条 件下，利用齿轮孔的内表面作为机械手的轴向定位基准；本产品的定位采用滚珠导轨进行 安装导向，滚珠丝杆进行重复定位，使得定位精度在±0. 005mm，因此满足装配的精度，本实 用新型实现了齿轮柔性自动化装配的可行性，使齿轮机械自动化装配产品质量指标超赶人 工装配。
【附图说明】
[0009] 图1为本实用新型的正视图。
[0010] 图2为抓取机构的剖视图。
[0011] 图3为图2的A处放大图。
【具体实施方式】
[0012] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0013] 请参阅图1-3,本实用新型实施例中，齿轮柔性自动化装配机构，包括第一步进马 达1、第二步进马达2、抓取机构4、滚珠丝杠5、移动气缸6、传动皮带轮7、排料板8、移动旋 转轴9、轴套10、滑块11和马达支架12,所述抓取机构4用于抓取齿轮3,该齿轮3原始状 态是在排料板8上排列整齐静止等待抓取；所述排料板8设于安装工位的下方；所述抓取 机构4顶部与移动旋转轴9连接，该移动旋转轴9上设有旋转轴套10,旋转轴套10通过皮 带与传动皮带轮7连接，传动皮带轮7与第二步进马达2的输出轴连接；所述抓取机构4设 置在滑块11上，通过滑块11与滚珠丝杠5上的螺母连接；所述滚珠丝杠5与第一步进马达 1的输出轴连接，上述第一步进马达1和第二步进马达2均设置在马达支架12上；所述移 动气缸6设于安装工位的侧面，移动气缸6做为直线移动动力，配置直线导轨做整体移动导 向，可以满足安装时的精准定位；移动旋转轴9安装齿轮3的时候一方面需要旋转，另一方 面需要移动，旋转动力来自第一步进马达1，由抓取机构4内的轴承作为旋转支撑，可保证 旋转精度，移动旋转轴9的垂直移动动力由第二步进马达2来驱动，