一种粉末冶金汽车齿轮自动下料装置的制作方法

本发明属于汽车零部件加工技术领域，涉及一种粉末冶金汽车齿轮自动下料装置，具体的说是涉及一种可以提高下料效率以及烧结品质的汽车齿轮自动下料装置。

背景技术：

粉末冶金齿轮是各种汽车发动机中普遍使用的粉末冶金零件，通过一次成形和精整工艺，不需要其他后处理工艺，可以完全达到尺寸精度要求，尤其是齿形精度。因此，与用传统机械加工方法制造相比，在材料投入和制造上都大大减少，成本低，生产效率高，一次成型，它是体现粉末冶金特点的典型产品。粉末冶金齿轮在汽车、摩托车中所占的比例都远远大干其他领域中的粉末冶金零件。

粉末冶金齿轮加工过程是经过混料—压制成型—烧结—成品的过程，目前,粉末冶金压制成型至烧结环节中，需要对压制成型后的齿轮表面进行清洁，防止齿轮表面粘结杂质，以确保齿轮烧结后的品质，但目前均采用手工清洁，清洁效率极低；此外，将清洁后的齿轮依次置入料盘中，当料盘中齿轮达到一定数量后，将齿轮集中进行热处理，但现有技术中，料盘的更换是通过手动操作完成的，操作人员需要实时注意每个料盘的进程，操作人员的空余时间通常为一个料盘的作业时间，中间间隔时间较短，对于操作人员来说，料盘更换效率低，总体来说，目前粉末冶金压制到烧结工序中，劳动强度较大，整体效率偏低，有必要设计一种装置对其进行辅助加工。

技术实现要素：

本发明目的是针对目前粉末冶金齿轮在压制成型之后，齿轮表面清洁效率低，齿轮烧结品质不高，而齿轮清洁后的装盘作业强度大，装盘效率低，影响齿轮加工的整体效率等不足，提出一种粉末冶金汽车齿轮自动下料装置，可完成清洁、称重和下料作业过程，可降低操作人员劳动强度，提升齿轮清洁效率，进一步提高齿轮烧结品质，提高粉末冶金齿轮加工的整体效率。

本发明的技术方案是：一种粉末冶金汽车齿轮自动下料装置，包括模压机以及由机器人底座、伺服电机、大臂、前臂、连接杆和丝杠构成的机器人支架；其特征在于：所述自动下料装置还由工作台、中转计重机构、推顶机构、料盘升降机构、底板、翻转机构和夹具组成；

所述工作台与所述模压机的操作台相连接，所述工作台由工作台面、第一毛刷、第二毛刷、第一电机和第二电机构成，所述第一毛刷和第二毛刷设置在所述工作台面的上方，所述第一电机和第二电机设置在所述工作台面的下方，所述第一电机与第一毛刷驱动连接，所述第二电机与第二毛刷驱动连接；

所述中转计重机构设置在所述第一毛刷与第二毛刷之间，所述中转计重机构由底座、计重平台和重力传感器构成，所述底座与工作台面连接固定，所述重力传感器均布设置在底座上方，所述计重平台设置在所述重力传感器上方；

所述翻转机构由直线气缸、气缸轴、安装板、翻转气缸、翻转平台和电磁吸盘构成，所述安装板设置在所述气缸轴上，所述翻转气缸与所述安装板连接固定，所述翻转平台与翻转气缸的气缸轴连接固定，所述电磁吸盘固定设置在所述翻转平台上；

所述底板与所述模压机底部相连接，所述料盘升降机构设置在所述底板上，所述料盘升降机构由左侧板、右侧板、链条、传动轴、下料电机、托板和料盘组成；所述传动轴由设置在左侧板和右侧板外部的下料电机驱动连接，所述链条由传动轴上的齿轮啮合连接，所述托板连接安装在所述链条的外侧面上，所述料盘置于每层链条的托板上；所述料盘升降机构与工作台连接固定；

所述料盘升降机构的一侧设有推顶机构，所述推顶机构由推顶底板、推杆、前支架、后支架、丝杆、螺母和推顶电机连接构成；所述底板连接固定在料盘升降机构的右侧板上，所述前支架和后支架分别固定设置在所述推顶底板的两头，所述丝杆旋转连接于前支架和后支架之间，所述推顶电机设置在后支架的外侧，所述推顶电机驱动连接在丝杆的一端，所述螺母连接设置在所述丝杆上，所述推顶底板一侧开有导向槽，所述推杆设置在所述导向槽内，所述推杆一端与所述螺母连接固定，所述推杆的另一端经过左右侧板顶部的缺口实现对料盘的推动；

所述夹具由过渡板、翻转气缸、安装基板、吸盘夹爪、夹具手指和摆动夹片连接构成，所述过渡板与所述丝杠连接，过渡板的侧面连接设有翻转气缸，所述翻转气缸上连接设有安装基板，所述安装基板的一面连接设有吸盘夹爪，所述安装基板的另一面连接设有手指气缸，所述手指气缸的两输出轴上连接设有夹具手指，所述夹具手指的中部开有通槽，所述通槽内设有摆动夹片，所述摆动夹片通过销轴转动连接在所述通槽内；

压制成型后的齿轮经过所述夹具夹持后进入第一毛刷对齿轮正面进行清洁，清洁后由夹具将齿轮夹持置于中转计重机构上进行齿轮称重，通过称重反应出压制成型后的齿轮是否有毛坯多余或齿形缺陷，称重后通过翻转机构对齿轮进行翻转，再由夹具夹持后送往第二毛刷进行齿轮反面的清洁，最后由夹具夹持放入料盘中。

所述夹具手指通过螺栓紧固在手指气缸的输出轴上，两夹具手指9-4间互呈30°夹角，夹具手指的指端设有电磁吸盘。

所述述摆动夹片为V形夹片，V形夹角不小于120°。

所述推顶底板为L型板结构，导向槽设置在L型板的侧板上，推杆与螺母为一体式结构，推杆与导向槽形成间隙滑动配合。

所述工作台面中部设有矩形开口，中转计重机构设置在矩形开口内，中转计重机构中的底座通过螺栓与工作台面连接固定。

所述重力传感器的数量为3个，重力传感器均匀固定设置在底座上。

本发明的有益效果为：本发明提供的一种粉末冶金汽车齿轮自动下料装置，结构上由模压机、机器人支架、工作台、中转计重机构、推顶机构、料盘升降机构、底板、翻转机构和夹具组成；通过模压机压制成型后的齿轮经过夹具夹持后进入第一毛刷对齿轮正面进行清洁，清洁后由夹具将齿轮夹持置于中转计重机构上进行齿轮称重，通过称重反应出压制成型后的齿轮是否有毛坯多余或齿形缺陷，称重后通过翻转机构对齿轮进行翻转，再由夹具夹持后送往第二毛刷进行齿轮反面的清洁，最后由夹具夹持放入料盘中。本发明结构新颖，与传统的作业方式相比，本发明可完成清洁、称重、翻转、和自动下料作业，降低了操作人员的劳动强度，提升了齿轮的清洁效率，进一步提高了齿轮烧结品质，提高了粉末冶金齿轮加工的整体效率。

附图说明

图1 为本发明整体结构示意图。

图2 为本发明中工作台上结构示意图。

图3 为本发明中翻转机构的结构示意图。

图4 为本发明中机器人支架的结构示意图。

图5 为本发明中夹具的结构示意图。

图6 为本发明中料盘升降机构的结构示意图。

图7 为本发明中推顶机构的结构示意图。

图中：模压机1、工作台2、第一毛刷2-1、第一电机2-2、第二电机2-3、第二毛刷2-4、工作台面2-5、中转计重机构3、底座3-1、重力传感器3-2、计重平台3-3、推顶机构4、推顶底板4-1、导向槽4-2、推杆4-3、前支架4-4、丝杆4-5、螺母4-6、后支架4-7、推顶电机4-8、料盘升降机构5、下料电机5-1、右侧板5-2、传动轴5-3、链条5-4、左侧板5-5、托板5-6、料盘5-7、底板6、翻转机构7、直线气缸7-1、气缸轴7-2、安装板7-3、翻转气缸7-4、翻转平台7-5、电磁吸盘7-6、机器人支架8、机器人底座8-1、伺服电机8-2、大臂8-3、前臂8-4、连接杆8-5、丝杠8-6、夹具9、过渡板9-1、翻转气缸9-2、手指气缸9-3、夹具手指9-4、销轴9-5、摆动夹片9-6、吸盘夹爪9-7、安装基板9-8。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1、图4所示，一种粉末冶金汽车齿轮自动下料装置，包括模压机1以及由机器人底座8-1、伺服电机8-2、大臂8-3、前臂8-4、连接杆8-5和丝杠8-6构成的机器人支架8；自动下料装置还由工作台2、中转计重机构3、推顶机构4、料盘升降机构5、底板6、翻转机构7和夹具9组成。

如图1-2所示，一种粉末冶金汽车齿轮自动下料装置，工作台2与模压机1的操作台相连接，工作台2由工作台面2-5、第一毛刷2-1、第二毛刷2-4、第一电机2-2和第二电机2-3构成，第一毛刷2-1和第二毛刷2-4设置在工作台面2-5的上方，第一电机2-2和第二电机2-3设置在工作台面2-5的下方，第一电机2-2与第一毛刷2-1驱动连接，第二电机2-3与第二毛刷2-4驱动连接。

如图1-2所示，一种粉末冶金汽车齿轮自动下料装置，中转计重机构设置在第一毛刷2-1与第二毛刷2-4之间，中转计重机构由底座3-1、计重平台3-3和重力传感器3-2构成，底座3-1与工作台面2-5连接固定，重力传感器3-2均布设置在底座3-1上方，计重平台3-3设置在重力传感器3-2上方。重力传感器3-2的数量为3个，重力传感器3-2均匀固定设置在底座3-1上。

如图1-3所示，一种粉末冶金汽车齿轮自动下料装置，翻转机构7由直线气缸7-1、气缸轴7-2、安装板7-3、翻转气缸7-4、翻转平台7-5和电磁吸盘7-6构成，安装板7-3设置在气缸轴7-2上，翻转气缸7-4与安装板7-3连接固定，翻转平台7-5与翻转气缸7-4的气缸轴连接固定，电磁吸盘7-6固定设置在翻转平台7-5上。

如图1、图6所示，一种粉末冶金汽车齿轮自动下料装置，底板6与模压机1底部相连接，料盘升降机构5设置在底板6上，料盘升降机构5由左侧板5-5、右侧板5-2、链条5-4、传动轴5-3、下料电机5-1、托板5-6和料盘5-7组成；传动轴5-3由设置在左侧板5-5和右侧板5-2外部的下料电机5-1驱动连接，链条5-4由传动轴上的齿轮啮合连接，托板5-6连接安装在链条5-4的外侧面上，料盘5-7置于每层链条5-4的托板5-6上；料盘升降机构5与工作台2连接固定。工作台面2-5中部设有矩形开口，中转计重机构3设置在矩形开口内，中转计重机构3中的底座3-1通过螺栓与工作台面2-5连接固定。

如图6-7所示，一种粉末冶金汽车齿轮自动下料装置，料盘升降机构5的一侧设有推顶机构4，推顶机构4由推顶底板4-1、推杆4-3、前支架4-4、后支架4-7、丝杆4-5、螺母4-6和推顶电机4-8连接构成；底板4-1连接固定在料盘升降机构的右侧板5-2上，前支架4-4和后支架4-7分别固定设置在推顶底板4-1的两头，丝杆4-5旋转连接于前支架4-4和后支架4-7之间，推顶电机4-8设置在后支架4-7的外侧，推顶电机4-8驱动连接在丝杆4-5的一端，螺母4-6连接设置在丝杆4-5上，推顶底板4-1一侧开有导向槽4-2，推杆4-3设置在导向槽4-2内，推杆4-3一端与螺母4-6连接固定，推杆4-3的另一端经过左右侧板顶部的缺口实现对料盘5-7的推动。推顶底板4-1为L型板结构，导向槽4-2设置在L型板的侧板上，推杆4-3与螺母4-6为一体式结构，推杆4-3与导向槽4-2形成间隙滑动配合。

如图1、图5所示，一种粉末冶金汽车齿轮自动下料装置，夹具9由过渡板9-1、翻转气缸9-2、安装基板9-8、吸盘夹爪9-7、夹具手指9-4和摆动夹片9-6连接构成，过渡板9-1与丝杠8-6连接，过渡板9-1的侧面连接设有翻转气缸9-2，翻转气缸9-2上连接设有安装基板9-8，安装基板9-8的一面连接设有吸盘夹爪9-7，安装基板9-8的另一面连接设有手指气缸9-3，手指气缸9-3的两输出轴上连接设有夹具手指9-4，夹具手指9-4的中部开有通槽，通槽内设有摆动夹片9-6，摆动夹片9-6通过销轴9-5转动连接在所述通槽内。夹具手指9-4通过螺栓紧固在手指气缸9-3的输出轴上，两夹具手指9-4间互呈30°夹角，夹具手指9-4的指端设有电磁吸盘。摆动夹片9-6为V形夹片，V形夹角不小于120°

如图1-7所示，一种粉末冶金汽车齿轮自动下料装置的工作过程如下：压制成型后的齿轮经过所述夹具9夹持后进入第一毛刷2-1对齿轮正面进行清洁，清洁后由夹具9将齿轮夹持置于中转计重机构3上进行齿轮称重，通过称重反应出压制成型后的齿轮是否有毛坯多余或齿形缺陷，称重后通过翻转机构7对齿轮进行翻转，再由夹具9夹持后送往第二毛刷2-4进行齿轮反面的清洁，最后由夹具9夹持放入料盘5-7中。