组装设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种组装设备，特别是涉及一种用于将齿轮组装于马达的轴杆的组装设备。


背景技术：

2.现有组装设备将齿轮组装于马达的轴杆的过程中，是先通过马达固定机构的夹紧气缸固定住马达。接着，将齿轮定位块套在马达的轴杆上，使轴杆穿设于齿轮定位块的定位孔内。随后，将齿轮放入齿轮定位块的定位孔内。之后，通过气缸驱动压头穿入定位孔内并挤压齿轮，使轴杆穿入齿轮的轴孔内。然而，前述组装方式存在有以下缺陷:
3.1.由于马达的外形尺寸有公差，且被夹紧气缸所固定住的马达无法沿着垂直于轴杆轴向的方向移动，因此，马达很容易因为前述公差影响而产生轴杆位置偏移的情形，进而导致组装在马达上的齿轮定位块以及组装在齿轮定位块内的齿轮也产生位置偏移。
4.2.由于齿轮定位块界定出定位孔的内周面与齿轮之间有间隙，以及前述齿轮与轴杆位置偏移的两个因素影响，造成压头中心、齿轮轴心及轴杆轴心无法位于同一轴线上，因此，当压头挤压齿轮使其在定位孔内移动的过程中，很容易造成齿轮倾斜并与内周面摩擦，进而导致齿轮的轮齿被压伤而受损。此外，齿轮倾斜移动很容易造成轴杆弯曲，从而导致马达无法正常运转或者是输出功率下降。再者，齿轮的轮齿受损以及轴杆弯曲会造成齿轮的啮合点偏移，导致马达运转过程中产生噪音。
5.3.组装设备的构件以及组装步骤多，造成组装工时长且组装效率低。


技术实现要素：

6.本实用新型的一目的，在于提供一种能够克服背景技术的至少一个缺点的组装设备。
7.本实用新型的目的及解决背景技术问题是采用以下技术方案来实现的，依据本实用新型提出的组装设备，适于将齿轮组装于马达的轴杆。
8.所述组装设备包含定位架、沿上下方向位于所述定位架上方的压合装置，及与所述压合装置连接的驱动装置，所述压合装置包括压头、能沿所述上下方向伸缩移动地穿设于所述压头的定位杆，及能固持所述齿轮的固持组，所述压头具有下压底面，所述定位杆沿所述上下方向延伸且凸伸出所述下压底面，用以供所述齿轮套设，所述固持组固持所述齿轮使其抵靠于所述下压底面，所述驱动装置用以驱动所述压合装置沿所述上下方向向下移动，以使所述下压底面下压所述齿轮使其套固于所述轴杆。
9.本实用新型的组装设备，所述固持组通过非接触力吸附所述齿轮。
10.本实用新型的组装设备，所述固持组包括设置于所述压头的磁铁，所述磁铁通过磁力吸附所述齿轮。
11.本实用新型的组装设备，所述固持组包括设置于所述下压底面的吸附孔，所述吸附孔通过真空吸力吸附所述齿轮。
12.本实用新型的组装设备，所述齿轮形成有用以供所述轴杆与所述定位杆穿设的轴孔，所述定位杆穿伸至所述轴孔内的长度小于所述轴孔的长度。
13.本实用新型的组装设备，所述马达形成有穿孔，所述定位架包括沿所述上下方向延伸且用以穿设于所述穿孔的定位销，所述穿孔的孔径大于所述定位销的外径，所述齿轮具有位于所述轴孔底端的倒角面，所述倒角面能供所述轴杆接触。
14.本实用新型的组装设备，所述固持组包括多个设置于所述压头且位于所述定位杆外侧的弹性件，所述弹性件用以夹持所述齿轮。
15.本实用新型的组装设备，所述弹性件沿垂直于所述上下方向的横方向所取的最小间距小于所述齿轮的外径。
16.本实用新型的组装设备，每一个所述弹性件包含软质的弹性护套，所述弹性件分别通过所述弹性护套夹持所述齿轮。
17.本实用新型的组装设备，每一个所述弹性件包含连接于所述压头的弹臂，及套设于所述弹臂的弹性护套，所述弹臂具有连接于所述压头的连接臂段、由所述连接臂段内侧朝下并朝靠近所述定位杆方向倾斜延伸的上倾斜臂段，及由所述上倾斜臂段底端朝下并朝远离所述定位杆方向倾斜延伸的下倾斜臂段，所述弹性护套套设于所述下倾斜臂段与所述上倾斜臂段的一部分，所述弹性护套沿垂直于所述上下方向的横方向所取的最小间距小于所述齿轮的外径。
18.本实用新型的组装设备，所述压合装置还包括设置于所述压头内用以对所述定位杆朝下施加弹力的弹簧。
19.本实用新型的有益效果在于：借由定位架及压合装置分别定位马达及齿轮的方式，能防止齿轮的轮齿被压伤而受损，并能防止齿轮套设于轴杆的过程中造成轴杆受损甚至是弯曲。借此，确保马达能在维持稳定的输出功率下正常运转，并能防止马达在运转过程中产生噪音。此外，组装设备的构件少且组装步骤简单，能大幅降低组装工时并有效提升组装效率。
附图说明
20.图1是本实用新型组装设备的第一实施例与一马达及一齿轮的一前视图，说明马达、齿轮、一机架、一定位架、一压合装置及一驱动装置之间的连接关系；
21.图2是第一实施例与马达的一不完整立体分解图；
22.图3是第一实施例与马达的一不完整俯视图，说明定位架的一定位销穿设于马达的一穿孔；
23.图4是第一实施例的压合装置与齿轮的一立体分解图；
24.图5是第一实施例与马达及齿轮的一不完整剖视图，说明马达及齿轮分别定位于定位架及压合装置；
25.图6是第一实施例与马达及齿轮的一不完整剖视图，说明压合装置将齿轮压合于马达的一轴杆；
26.图7是本实用新型组装设备的第二实施例的压合装置的一剖视图；
27.图8是沿图7中的viii－viii线所截取的一剖视图；
28.图9是本实用新型组装设备的第三实施例的压合装置与齿轮的一剖视分解图；及
29.图10是第三实施例的压合装置与齿轮的一剖视图。
具体实施方式
30.下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。
31.参阅图1，是本实用新型组装设备300的第一实施例，适于将一齿轮1组装于一马达2。组装设备300包含一机架3、一定位架4、一压合装置5，及一驱动装置6。为了便于后续说明，定义组装设备300的一第一横方向x、一垂直于第一横方向x的第二横方向y，及一垂直于第一横方向x与第二横方向y的上下方向z。第一横方向x是以前后方向为例，第二横方向y是以左右方向为例。
32.参阅图1、图2及图3，马达2具有一本体21、一凸设于本体21顶端且沿上下方向z延伸的轴杆22，及一固定地设置于本体21顶端的连接板23。连接板23具有两个分别凸伸出本体21左右侧的凸部231，每一个凸部231形成有一穿孔232。机架3包括一底座31，及一设置于底座31顶面的承载框32。定位架4固定地设置于底座31顶面并包括一下承载面41、一上承载面42，及一定位销43。下承载面41用以承载本体21。上承载面42位于下承载面41右侧且在上下方向z上的高度高于下承载面41的高度，上承载面42用以承载对应的凸部231。定位销43凸设于上承载面42且沿上下方向z延伸，用以穿设于对应的穿孔232。在本第一实施例中，穿孔232呈圆形，而定位销43呈圆柱状，穿孔232的孔径略大于定位销43的外径。借此，使得马达2能在第一横方向x与第二横方向y所共同构成的二维平面空间上相对于定位销43在一定范围内平移。
33.参阅图1、图4及图5，齿轮1形成有一沿上下方向z延伸用以供马达2的轴杆22穿设的轴孔11。齿轮1具有一位于轴孔11底端的倒角面12。本第一实施例的齿轮1是以能被磁铁磁吸的导磁材料所制成。
34.压合装置5设置于承载框32内且沿上下方向z位于定位架4上方，压合装置5包括一压头51、一定位杆53、一弹簧54，及一固持组50。压头51包含一上壳511、一下壳512，及两个螺丝513。上壳511形成有一上容置孔514，及四个环绕于上容置孔514外周围的螺孔515。下壳512具有一连接盘516，及一压柱517。连接盘516形成有一与上容置孔514连通的下容置孔518、两个分别位于下容置孔518前后侧的第一通孔519，及两个分别位于下容置孔518左右侧的第二通孔520。压柱517凸设于连接盘516底面并具有一下压底面521。压柱517与连接盘516共同界定出一由下压底面521朝上延伸并且连通下容置孔518的开孔522，开孔522的孔径小于下容置孔518的孔径。每一个螺丝513穿设于对应的第一通孔519并螺接于对应的螺孔515，以将下壳512的连接盘516锁固于上壳511底端。
35.定位杆53包含一活塞531，及一杆件532。活塞531能沿上下方向z伸缩移动地穿设于压头51的上容置孔514及下容置孔518内。杆件532连接于活塞531且凸伸出活塞531底端，杆件532沿上下方向z延伸且能沿上下方向z伸缩移动地穿设于开孔522。杆件532的一部分凸伸出下压底面521，用以穿设于轴孔11内以供齿轮1套设。
36.弹簧54为一设置于上容置孔514内的压缩弹簧，其上下两端分别抵接于上壳511及活塞531用以对定位杆53朝下施加弹力，使得定位杆53能保持在一如图5所示的初始位置。此时，活塞531抵接于连接盘516且杆件532部分凸伸出下压底面521。
37.固持组50包括两个磁铁55，每一个磁铁55设置于对应的第二通孔520内并能通过
黏胶黏固于连接盘516，每一个磁铁55是以强力磁铁为例。所述磁铁55用以通过如磁力的非接触力吸附齿轮1，以将齿轮1定位在抵靠于下压底面521的位置。
38.参阅图1及图5，驱动装置6包括一气缸61，及一连接架62。气缸61设置于承载框32上。连接架62设置于气缸61底端并通过如螺丝锁固方式锁固于压头51的上壳511。驱动装置6的气缸61用以驱动压合装置5沿上下方向z向下移动，以使压头51下压齿轮1使其套固于轴杆22。气缸61还用以驱动压合装置5沿上下方向z向上移动，以使压合装置5复位。
39.以下针对组装设备300将齿轮1组装于马达2的轴杆22的组装方式进行详细说明：
40.参阅图2、图3及图5，首先，将马达2的其中一个凸部231套设于定位架4的定位销43，使定位销43穿设于凸部231的穿孔232内。当马达2的本体21及对应的凸部231分别抵接于下承载面41及上承载面42时，即完成马达2的组装。
41.参阅图4及图5，接着，将齿轮1套设于定位杆53的杆件532凸伸出下压底面521的部位，使杆件532穿设于轴孔11内以及齿轮1顶端抵接于下压底面521。借由所述磁铁55所产生的磁力吸附齿轮1，使得齿轮1顶端能紧抵于下压底面521进而定位于下压底面521。借此，能防止齿轮1因自重而向下滑动并滑脱出杆件532的情形产生。定位杆53的杆件532穿伸至齿轮1的轴孔11内的一长度l1小于轴孔11的一长度l2，借此，以确保后续驱动装置6(如图1所示)驱动压合装置5沿上下方向z向下移动的过程中，定位于下压底面521的齿轮1的轴孔11下半部能先与轴杆22对接。
42.参阅图1、图5及图6，之后，驱动气缸61作动，使气缸61通过连接架62带动压合装置5及齿轮1向下移动。由于齿轮1在下移过程中轴孔11下半部能先与轴杆22对接，因此，当马达2的轴杆22轴心与轴孔11轴心位在同一轴线而精准地对位时，轴杆22会直接穿伸至轴孔11内。借由压头51下移过程中通过下压底面521施加下压力将齿轮1下压，使得齿轮1能克服与轴杆22之间的摩擦力而沿着轴杆22向下移动。
43.当定位杆53的杆件532底端接触轴杆22顶端且被其阻挡时，定位杆53会相对于压头51向上移动并且压缩弹簧54使其变形并蓄积复位弹力。也就是说，在杆件532接触轴杆22的状态下，压头51的下压底面521将齿轮1逐渐下压时，杆件532会同时被轴杆22顶推而逐渐移离轴孔11。借此，能防止杆件532直接将压头51的下压力直接传递至轴杆22进而造成轴杆22受损甚至是弯曲的情形产生。
44.当压合装置5下移至图6所示的一压合位置时，气缸61即停止作动。此时，轴杆22穿设于轴孔11内且两者通过过盈配合的方式接合在一起，使得齿轮1套固于轴杆22上。同时，定位杆53的杆件532则完全移离轴孔11。
45.最后，气缸61通过连接架62带动压合装置5向上移动并复位至图1所示的位置。由于轴杆22与齿轮1之间的摩擦力大于所述磁铁55的磁力，因此，气缸61通过连接架62带动压合装置5上移复位时，压柱517的下压底面521能顺利地移离套固于轴杆22上的齿轮1。当杆件532在上移过程中移离轴杆22时，弹簧54所蓄积的复位弹力会将定位杆53往下弹使其复位至初始位置，以便提供下一个齿轮1套设。此时，即完成齿轮1组装于马达1的轴杆22的操作。
46.需说明的是，当马达1因外形尺寸公差使得轴杆22轴心偏移而无法与齿轮1的轴孔11轴心位在同一轴线时，齿轮1的倒角面12便会与轴杆22顶缘接触。由于定位销43与对应的穿孔232之间的连接方式，使得马达2能在第一横方向x与第二横方向y所共同构成的二维平
面空间上相对于定位销43在一定范围内平移，因此，齿轮1的倒角面12接触轴杆22顶缘时施加于轴杆22顶缘的分力会顶推轴杆22，以促使马达2在前述二维平面空间平移，使得齿轮1在下移过程中能同时起到导正轴杆22以使轴杆22轴心与轴孔11轴心位在同一轴线的作用。借此，能吸收马达1的轴杆22的位置偏差，以确保齿轮1能准直地套设于轴杆22上并防止齿轮1套设于轴杆22的过程中造成轴杆22弯曲的情形产生。
47.由于齿轮1套设在杆件532且被磁铁55的磁力吸附而定位于下压底面521，因此，齿轮1在前述组装于轴杆22的过程中，齿轮1外周面完全不会接触到其他构件并与其产生摩擦。借此，能防止齿轮1的轮齿被压伤而受损的情形产生。此外，借由定位销43与对应的穿孔232之间的连接方式，能吸收马达1的轴杆22的位置偏差以确保齿轮1能准直地套设于轴杆22上，同时搭配定位杆53能上下伸缩移动的方式，能防止齿轮1套设于轴杆22的过程中造成轴杆22受损甚至是弯曲的情形产生。借此，确保马达1能在维持稳定的输出功率下正常运转，并能防止马达1在运转过程中产生噪音。
48.另一方面，组装设备300与背景技术的组装设备相较下，能省略夹紧气缸及齿轮定位块等构件，使得组装步骤能简化。借此，能大幅降低组装工时并能有效提升组装效率。
49.需说明的是，本第一实施例的磁铁55数量也可为一个或两个以上，不以两个为限。
50.参阅图7及图8，是本实用新型组装设备300的第二实施例，其整体结构大致与第一实施例相同，不同处在于固持组50固持齿轮1的方式。
51.在本第二实施例中，固持组50包括一由下压底面521朝上凹陷且呈环形地围绕于开孔522外周围的吸附孔523、一与吸附孔523连通的抽气孔524、一与抽气孔524连通的连通管525，及一与连通管525连通的抽气泵526。当抽气泵526运转进行抽气时，吸附孔523会产生如真空吸力的非接触力吸附齿轮1，以将齿轮1定位在抵靠于下压底面521的位置。
52.此外，由于轴杆22(如图6所示)与齿轮1之间的摩擦力大于吸附孔523的真空吸力，因此，气缸61通过连接架62(如图1所示)带动压合装置5上移复位时，压柱517的下压底面521能顺利地移离套固于轴杆22上的齿轮1。
53.参阅图9，是本实用新型组装设备300的第三实施例，其整体结构大致与第一实施例相同，不同处在于固持组50固持齿轮1的方式。
54.在本第三实施例中，固持组50固持包括多个设置于压头51且位于定位杆53外侧的弹性件56。所述弹性件56数量是以两个为例，且沿第二横方向y分别位于定位杆53左右侧。每一个弹性件56包含一弹臂561，及一弹性护套562。弹臂561是由金属材质所制成并具有一抵接于下壳512的连接盘516底面的连接臂段563、一由由连接臂段563内侧朝下并朝靠近定位杆53方向倾斜延伸的上倾斜臂段564，及一由上倾斜臂段564底端朝下并朝远离定位杆53方向倾斜延伸的下倾斜臂段565。连接臂段563形成有一与对应的第二通孔520连通的穿孔566。压头51还包含两个螺丝513’，每一个螺丝513’穿设于对应的穿孔566及对应的第二通孔520并螺接于对应的螺孔515，以将对应的连接臂段563锁固于连接盘516底面。弹性护套562是由例如硅胶或橡胶等具有弹性的软质材料所制成，其套设于下倾斜臂段565与上倾斜臂段564的一部分。所述弹性件56的所述弹性护套562沿第二横方向y所取的一最小间距s小于齿轮1的一外径d。
55.参阅图9及图10，将齿轮1套设于杆件532凸伸出下压底面521的部位的过程中，由于外径d大于最小间距s，因此，齿轮1顶缘会先接触到所述弹性护套562对应于下倾斜臂段
565的部位。齿轮1顶缘施加于所述弹性护套562对应于下倾斜臂段565的部位的分力会促使所述上倾斜臂段564相对于所述连接臂段563向外弯折变形并蓄积弹力，使得齿轮1能将所述弹性护套562向外撑开。当齿轮1顶端抵接于下压底面521时，借由所述上倾斜臂段564所蓄积的弹力，使得所述弹性护套562能施加弹力地夹持于齿轮1外周面，以将齿轮1定位在抵靠于下压底面521的位置。所述弹性件56通过所述弹性护套562夹持齿轮1外周面的方式，能避免夹伤齿轮1外周面。
56.此外，由于轴杆22(如图6所示)与齿轮1之间的摩擦力大于所述弹性件56的夹持力，因此，气缸61通过连接架62(如图1所示)带动压合装置5上移复位时，压柱517的下压底面521能顺利地移离套固于轴杆22上的齿轮1。
57.归纳上述，各实施例的组装设备300，借由定位架4及压合装置5分别定位马达2及齿轮1的方式，能防止齿轮1的轮齿被压伤而受损，并能防止齿轮1套设于轴杆22的过程中造成轴杆22受损甚至是弯曲。借此，确保马达1能在维持稳定的输出功率下正常运转，并能防止马达1在运转过程中产生噪音。此外，组装设备300的构件少且组装步骤简单，能大幅降低组装工时并有效提升组装效率，确实能达到本实用新型所诉求的目的。