一种机器人关节减速器装配线用轴承外壳自动压装单元的制作方法

本发明涉及关节机器人装配技术领域，具体涉及一种机器人关节减速器装配线用轴承外壳自动压装单元。

背景技术：

轴承是关节减速器的重要零件，为了使套圈严格定位，高速滚动球轴承与轴以及轴承座孔需要采用过盈配合，而过盈安装及加预紧力，不仅对轴承的定位、旋转精度及轴承的游隙有影响，而且对滚动轴承的接触角、轴承刚度、轴承内的载荷分布以及摩擦等也有影响，所以轴承压装过程直接影响变速器的使用寿命。

传统的变速器轴承手工砸压装配方式已不能满足现代企业批量生产要求，而压力机压装受力过程复杂，无法测量压装过程中和压装完成之后轴和轴承的应力分布，如果压装力不足，会导致零件压装不到位需对其退卸后重压，影响生产效率甚至会使轴径及轴承受损。反之如果压装力过大会造成生产资源的浪费，增加生产成本。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种机器人关节减速器装配线用轴承外壳自动压装单元，其实现了装配线的自动化，降低了工人的作业强度，提高产品的生产效率，装配质量一致性好且稳定可靠。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机器人关节减速器装配线用轴承外壳自动压装单元，包含框架、可调支撑、顶升装置、支撑柱、轴向补偿压头、压头安装板、工作台板、基板、传输线体、滑板、气缸安装板、升降气缸、滑块、伺服压机、导柱支撑板、压机基板、第一直线轴承、无杆气缸、右缓冲器、直线导轨、左缓冲器、压机安装板、第一导向柱、托盘、连接法兰、气缸连接板和工装；所述可调支撑安装在框架的底面上，所述工作台板固定安装在框架内，所述顶升装置安装在工作台板的底面上，所述传输线体安装在框架内的工作台板上，所述基板安装在框架上且基板位于传输线体下方，所述支撑柱底部安装在工作台板上，所述压机基板固定安装在支撑柱的顶端，所述直线导轨固定安装在压机基板的顶面上，所述滑块安装在直线导轨上且滑块可沿直线导轨左右移动，所述滑板安装在滑块上，所述气缸安装板固定安装在滑板上且气缸安装板靠近滑板的左侧面，所述升降气缸固定安装在气缸安装板，所述压机安装板安装在滑板上且压机安装板靠近滑板的右侧面，所述伺服压机安装在压机安装板上，所述第一直线轴承安装在压机安装板的安装孔里，所述第一导向柱安装在第一直线轴承上，所述导柱支撑板安装在第一导向柱的顶端，所述压头安装板安装在第一导向柱的底部且压头安装板通过连接法兰与伺服压机的活塞杆连接，所述轴向补偿压头安装在压头安装板的安装孔里，所述左缓冲器和右缓冲器都固定安装在压机基板上，所述无杆气缸固定安装在压机基板上，所述滑板通过气缸连接板与无杆气缸连接，所述托盘安装在传输线体上，所述工装固定安装在托盘。

进一步的是：所述顶升装置由支撑座、顶升板、气液增压缸、第二导向柱、传感器支架、导向柱支架、托座、第二直线轴承、浮动接头座和浮动接头组成，所述支撑座通过托座固定安装在传输线体上，所述第二直线轴承安装在支撑座的安装孔里，所述第二导向柱安装在第二直线轴承上，所述顶升板固定安装在第二导向柱的顶端，所述气液增压缸固定安装在支撑座的底面上，所述浮动接头座固定安装在顶升板的底面上，所述浮动接头安装在浮动接头座上且浮动接头安装在气液增压缸的活塞杆上，所述导向柱支架固定安装在第二导向柱的底端，所述传感器支架固定安装在支撑座的底面上，所述传感器支架上安装有两个接近开关。

进一步的是：所述轴向补偿压头由连接杆、压头基体、压头座、旋转柱塞、压力传感器、调整垫、压盖、活塞和碟簧组成，所述连接杆安装在压头安装板的安装孔里，所述压力传感器安装在连接杆的底面上，所述压头基体安装在压力传感器的底面上，所述调整垫安装在压头基体上的凹槽的底部，所述碟簧安装在压头基体上的凹槽内且碟簧顶在调整垫上，所述活塞安装在压头基体上的凹槽内且活塞顶在碟簧上，所述压盖通过螺钉固定安装在压头基体的底面上，所述压头座安装在活塞上，所述旋转柱塞安装在压头座的安装孔里。

进一步的是：所述压头安装板上设有四个导向柱安装孔，所述压头安装板中心设有连接法兰安装孔，所述压头安装板上沿中心圆周方向均匀分布有3个三等分连接杆安装孔，所述压头安装板上沿中心圆周方向均匀分布有2个两等分连接杆安装孔。

进一步的是：所述框架的前侧设有前门且框架的后侧设有后门。

进一步的是：所述基板上安装有导轨和滑块且滑块上安装有摆线轮工装。

进一步的是：所述升降气缸的活塞杆末端安装有三爪机械手。

进一步的是：所述导柱支撑板采用“U”形结构形式。

进一步的是：所述传输线体上位于工作台板的正上方安装有阻挡器。

该机器人关节减速器装配线用轴承外壳自动压装单元的工作原理：

首先，摆线轮组合体通过基板上的导轨输送到升降气缸的正下方，左行星架和右行星架分别放置在两个托盘上，两个托盘都放置在传输线体上；

其次，当左行星架托盘碰到输送线体上工作台板正上方的阻挡器后，输送线体左侧的阻挡器也将右行星架托盘阻挡，而顶升装置抬起，此时左行星架托盘脱离输送线体，滑板此时在左极限位置，伺服压机下压，将轴承外壳通过轴向补偿压头压入到左行星架上的轴承孔里；

第三，通过伺服压机上的力-位移曲线判定压装是否合格，若合格继续下一步动作，如若不合格，不执行下一步装配动作，而且右行星架托盘也同样不执行下一步装配动作，都直接在传输线体上流走；

第四，伺服压机复位，顶升装置下降，输送线体上工作台板正上方的阻挡器放行，左行星架托盘流走，另外左侧的阻挡器放行，右行星架托盘流入到输送线体上工作台板正上方的阻挡器处；

第五，顶升装置将右行星架托盘顶起，伺服压机下压，将轴承外壳通过轴向补偿压头压入到左行星架上的轴承孔里；

第六，通过伺服压机上的力-位移曲线判定压装是否合格，以进行下一步动作；

第七，伺服压机复位，同时，升降气缸下降并通过三爪机械手将摆线轮组件抓起，同时基板上的摆线轮工装运行到左极限位置，升降气缸运动到上极限位置，滑板在无杆气缸的带动下向右运动到右极限位置，升降气缸下降将摆线轮组件放置在右行星架上，升降气缸运动到上极限位置，同时顶升装置下降到下极限位置，输送线体上工作台板正上方的阻挡器放行，右行星架托盘流走；

第八，滑板在无杆气缸的带动下运动到左极限位置，进行下一步的循环操作。

本发明的有益效果如下：

(1)实现了装配线的自动化，降低了工人的作业强度，提高产品的生产效率，装配质量一致性好且稳定可靠；

(2)通过伺服压机采用力-位移曲线进行压装合格的判定，解决了单纯以力或位移无法解决的压装到位检测问题；

(3)柔性化程度高，可以兼容多种产品，既可以适用于有两个轴承孔，也同时适用于三个轴承孔，通过更换压头可适用于不同大小的轴承孔；

(4)通过采用轴向补偿压头和伺服压机解决了轴承孔不同深度是否压装到位的问题，通过在左行星架和右行星架上的轴承孔端面倒角解决了压装过程压装导向问题。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明的一种具体实施方式的结构主视图；

图3为本发明的一种具体实施方式的结构右视图；

图4为本发明的一种具体实施方式的结构左视图；

图5为本发明的一种具体实施方式的结构俯视图；

图6为本发明的一种具体实施方式的结构仰视图；

图7为本发明的一种具体实施方式顶升装置的结构示意图；

图8为本发明的一种具体实施方式顶升装置的结构主视图；

图9为本发明的一种具体实施方式顶升装置的结构俯视图；

图10为本发明的一种具体实施方式顶升装置的A-A结构剖视图；

图11为本发明的一种具体实施方式轴向补偿压头的结构主视图；

图12为本发明的一种具体实施方式轴向补偿压头的A-A结构剖视图；

图13为本发明的一种具体实施方式压头安装板的结构仰视图。

附图标记说明：

1：框架，2：可调支撑，3：顶升装置，4：支撑柱，5：轴向补偿压头，6：压头安装板，7：工作台板，8：基板，9：传输线体，10：滑板，11：气缸安装板，12：升降气缸，13：滑块，14：伺服压机，15：导柱支撑板，16：压机基板，17：第一直线轴承，18：无杆气缸，19：右缓冲器，20：直线导轨，21：左缓冲器，22：压机安装板，23：第一导向柱，24：托盘，25：连接法兰，26：气缸连接板，27：工装；

301：支撑座，302：顶升板，303：气液增压缸，304：第二导向柱，305：传感器支架，306：导向柱支架，307：托座，308：第二直线轴承，309：浮动接头座，310：浮动接头；

501：连接杆，502：压头基体，503：压头座，504：旋转柱塞，505：压力传感器，506：调整垫，507：压盖，508：活塞，509：碟簧；

601：导向柱安装孔，602：三等分连接杆安装孔，603：连接法兰安装孔，604：两等分连接杆安装孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

图1～图13示出了本发明的具体实施方式，一种机器人关节减速器装配线用轴承外壳自动压装单元，包含框架1、可调支撑2、顶升装置3、支撑柱4、轴向补偿压头5、压头安装板6、工作台板7、基板8、传输线体9、滑板10、气缸安装板11、升降气缸12、滑块13、伺服压机14、导柱支撑板15、压机基板16、第一直线轴承17、无杆气缸18、右缓冲器19、直线导轨20、左缓冲器21、压机安装板22、第一导向柱23、托盘24、连接法兰25、气缸连接板26和工装27；所述可调支撑2安装在框架1的底面上，所述工作台板7固定安装在框架1内，所述顶升装置3安装在工作台板7的底面上，所述传输线体9安装在框架1内的工作台板7上，所述基板8安装在框架1上且基板8位于传输线体9下方，所述支撑柱4底部安装在工作台板7上，所述压机基板16固定安装在支撑柱4的顶端，所述直线导轨20固定安装在压机基板16的顶面上，所述滑块13安装在直线导轨20上且滑块13可沿直线导轨20左右移动，所述滑板10安装在滑块13上，所述气缸安装板11固定安装在滑板10上且气缸安装板11靠近滑板10的左侧面，所述升降气缸12固定安装在气缸安装板11，所述压机安装板22安装在滑板10上且压机安装板22靠近滑板10的右侧面，所述伺服压机14安装在压机安装板22上，所述第一直线轴承17安装在压机安装板22的安装孔里，所述第一导向柱23安装在第一直线轴承17上，所述导柱支撑板15安装在第一导向柱23的顶端，所述压头安装板6安装在第一导向柱23的底部且压头安装板6通过连接法兰25与伺服压机14的活塞杆连接，所述轴向补偿压头5安装在压头安装板6的安装孔里，所述左缓冲器21和右缓冲器19都固定安装在压机基板16上，所述无杆气缸18固定安装在压机基板16上，所述滑板10通过气缸连接板26与无杆气缸18连接，所述托盘24安装在传输线体9上，所述工装27固定安装在托盘24。

优选的，所述顶升装置3由支撑座301、顶升板302、气液增压缸303、第二导向柱304、传感器支架305、导向柱支架306、托座307、第二直线轴承308、浮动接头座309和浮动接头310组成，所述支撑座301通过托座307固定安装在传输线体9上，所述第二直线轴承308安装在支撑座301的安装孔里，所述第二导向柱304安装在第二直线轴承308上，所述顶升板302固定安装在第二导向柱304的顶端，所述气液增压缸303固定安装在支撑座301的底面上，所述浮动接头座309固定安装在顶升板302的底面上，所述浮动接头310安装在浮动接头座309上且浮动接头310安装在气液增压缸303的活塞杆上，所述导向柱支架306固定安装在第二导向柱304的底端，所述传感器支架305固定安装在支撑座301的底面上，所述传感器支架305上安装有两个接近开关。

优选的，所述轴向补偿压头5由连接杆501、压头基体502、压头座503、旋转柱塞504、压力传感器505、调整垫506、压盖507、活塞508和碟簧509组成，所述连接杆501安装在压头安装板6的安装孔里，所述压力传感器505安装在连接杆501的底面上，所述压头基体502安装在压力传感器505的底面上，所述调整垫506安装在压头基体502上的凹槽的底部，所述碟簧509安装在压头基体502上的凹槽内且碟簧509顶在调整垫506上，所述活塞508安装在压头基体502上的凹槽内且活塞508顶在碟簧509上，所述压盖507通过螺钉固定安装在压头基体502的底面上，所述压头座503安装在活塞508上，所述旋转柱塞504安装在压头座503的安装孔里。

优选的，所述压头安装板6上设有四个导向柱安装孔601，所述压头安装板6中心设有连接法兰安装孔603，所述压头安装板6上沿中心圆周方向均匀分布有3个三等分连接杆安装孔602，所述压头安装板6上沿中心圆周方向均匀分布有2个两等分连接杆安装孔604。

优选的，所述框架1的前侧设有前门且框架1的后侧设有后门。

优选的，所述基板8上安装有导轨和滑块且滑块上安装有摆线轮工装。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。