一种齿轮类的构件装配装置的制作方法

1.本实用新型属于自动化装配技术领域，具体涉及一种齿轮类的构件装配装置。


背景技术：

2.齿轮的自动化装配结构，主要应用在中大型环形零部件的自动化装配等类似场景。近些年，随着国家引领产业优化升级，强化国家战略科技力量，积极发展工业互联网，加快产业数字化的力度不断增强，制造业也同其它相关行业一样，被助推往自动化、数字化、智能化方向转型，越来越多的制造型企业追求着向更高的自动化方向布局及发展。
3.随着国内人口红利消失，人力成本的不断攀升，导致了制造业等劳动密集型行业的用工短缺和制造成本提升等问题日益凸显，同时随着生活水平不断提高，消费者对很多产品的要求也越来越高，对制造型企业的制造能力也更高。为了最大限度的解放劳动力，提高生产效率和产品质量，采用机器人自动上下料替代人工，实现高效、高品质、柔性的自动化生产过程，是诸多企业现阶段迫切需要解决的一个难题。
4.针对以上问题，亟需一类产品的自动化装配结构来实现产品的自动化装配，同时保证产品的装配精度可控的齿轮类的构件装配装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种可实现产品的自动化装配，同时保证产品的装配精度可控的齿轮类的构件装配装置。
6.上述目的是通过如下技术方案实现：一种齿轮类的构件装配装置，包括机架、工作平台、调心组件、压装组件、搬运组件、调整组件和定位组件，所述调心组件、压装组件、搬运组件和调整组件设置在所述机架上，所述机架上设有第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件，所述第一驱动件与所述调心组件和压装组件动力连接并用于驱动二者整体进行竖向运动，所述第二驱动件和第三驱动件分别与所述搬运组件和调整组件相连，并分别用于驱动所述搬运组件和调整组件进行水平运动，所述定位组件设置在所述工作平台上并用于对在工作平台上物件进行定位调心，所述调心组件、压装组件、搬运组件和调整组件设置在所述定位组件的上方。
7.本实用新型用于齿轮类的构件装配，主要是通过机械手装夹小齿轮初步送至工作平台的装配位，通过定位组件对小齿轮进行精确定位；然后分别通过机械手装夹第一调心轴承、第二调心轴承、轴承套送至搬运组件上，搬运组件将待装配件输送至装配位顶部，此时再通过调心组件分别对第一调心轴承、第二调心轴承和轴承套来料内径进行位置定位；最后再通过压装组件将来料进行压装，完成整个的自动化装配。
8.本齿轮结构安装过程：先将第二调心轴承装配至小齿轮上，再将第一调心轴承装配至小齿轮上，最后将轴承套装配至第一调心轴承上。
9.进一步的技术方案是，所述搬运组件包括第一安装座、第一移动平台、第四驱动件、第一调节件和搬运件，所述第一移动平台通过所述第四驱动件活动设置在所述第一安
装座上，所述第四驱动件用于驱动所述第一移动平台进行竖向运动，所述搬运件包括第一搬运板和第二搬运板，所述第一搬运板和第二搬运板设置在所述第一移动平台上，所述第一调节件与所述第一搬运板和第二搬运板相连并用于调节所述第一搬运板和第二搬运板之间的间距。
10.进一步的技术方案是，所述调整组件包括第二安装座、第二移动平台、第五驱动件、第二调节件和调整件，所述第二移动平台通过所述第五驱动件活动设置在所述第二安装座上，所述第五驱动件用于驱动所述第二移动平台进行竖向运动，所述调整件包括第一调整板和第二调整板，所述第一调整板和第二调整板设置在所述第二移动平台上，所述第二调节件与所述第一调整板和第二调整板相连并用于调节所述第一调整板和第二调整板之间的间距。
11.调整板是在第二调节件提供的动力下，调整适当间隔来支撑不同型号的第一调心轴承、第二调心轴承，使第一调心轴承、第二调心轴承的内环及外环处于同一个水平面上，保证轴承套能顺利向下压装，完成装配。
12.进一步的技术方案是，所述第一搬运板和第二搬运板的运动方向与所述第一调整板和第二调整板的运动方向垂直。
13.进一步的技术方案是，所述调心组件包括第三调节件以及一组调心u轴，所述第三调节件与所述调心u轴相连并用于调节所述调心u轴之间的间距。
14.进一步的技术方案是，所述定位组件至少包括第一直线模组、第二直线模组和第三直线模组，所述第一直线模组、第二直线模组和第三直线模组沿预定的中心环向设置，所述第一直线模组、第二直线模组和第三直线模组的活动端朝向所述预定的中心并设有定位夹块。
15.在待装配的小齿轮放置在垫板上后，通过直线模组的联动，进而将待装配零件小齿轮进行调同轴度。
16.进一步的技术方案是，所述第一驱动件、第四驱动件和第五驱动件为单轴机器人。
17.进一步的技术方案是，所述第二驱动件和第三驱动件为与电机的输出轴相连的丝杆。
18.进一步的技术方案是，所述第一调节件和第二调节件为齿轮齿条组件。
19.进一步的技术方案是，所述第三调节件为正反旋丝杆。
20.进一步的技术方案是，所述工作平台上设有垫板，所述预定的中心位于所述垫板上。
21.小齿轮以及第二调心轴承与小齿轮的装配体放置在垫板上，定位组件将小齿轮以及第二调心轴承与小齿轮的装配体定位在垫板上预定的中心。
22.相比于现有技术，本实用新型可实现来料上料自动化，装配自动化，来完成一定尺寸范围内零件自动装配，提高相似产品结构兼容能力，降低设备成本，同时减少装配过程中人工的参与，提高零件装配的质量。另一方面，本实用新型技术方案对产品类型的兼容性很好，针对同一结构一定范围尺寸内的零件，都能完成装配，大福度的提高了设备的利用率，大福度的降低产品制造的成本；本实用新型方案自动化程度很高，整个生产过程可以做到无人化，降低了员工的劳动强度，也极大的提高了装配效率，除此之外，还能对产品的整体装配过程进行管控，提高了装配质量。本实用新型方案中因为调心轴承、轴承套、小齿轮的
这一类装配精度要求高，不同的机构本身存在精度误差以及多项运动叠加起来的运行公差，进而导致自动化装配困难，通过本实用新型方案中将装配零件的同心度调整放置在装配的前一步工序，极大的提高了装配精度，使调心轴承、小齿轮这类装配精度要求高的装配能做到自动化。
附图说明
23.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
24.图1为齿轮类的构件装配完成后的截面示意图；
25.图2为本实用新型一种实施方式所涉及的齿轮类的构件装配装置的结构示意图；
26.图3为图2中所涉及的齿轮类的构件装配装置的正面示意图。
27.图中：
28.1第一调心轴承
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2轴承套
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3小齿轮
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4第二调心轴承
29.5机架
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6工作平台
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7调心组件
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8压装组件
30.9搬运组件
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10调整组件
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11定位组件
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12第一驱动件
31.13第二驱动件
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14第三驱动件
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15第一安装座
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16第一移动平台
32.17第四驱动件
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18第一调节件
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19搬运件
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20第二安装座
33.21第二移动平台 22第五驱动件
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23第二调节件
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24调整件
34.25调心u轴
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26第三调节件
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27第一直线模组
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28第二直线模组
35.29第三直线模组 30定位夹块
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31垫板
具体实施方式
36.下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
37.本实用新型实施例如下，参照图2和图3，一种齿轮类的构件装配装置，包括机架5、工作平台6、调心组件7、压装组件8、搬运组件9、调整组件10和定位组件11，所述调心组件7、压装组件8、搬运组件9和调整组件10设置在所述机架5上，所述机架5上设有第一驱动件12、第二驱动件13和第三驱动件14，所述第一驱动件12与所述调心组件7和压装组件8动力连接并用于驱动二者整体进行竖向运动，所述第二驱动件13和第三驱动件14分别与所述搬运组件9和调整组件10相连，并分别用于驱动所述搬运组件9和调整组件10进行水平运动，所述定位组件11设置在所述工作平台6上并用于对在工作平台6上物件进行定位调心，所述调心组件7、压装组件8、搬运组件9和调整组件10设置在所述定位组件11的上方。
38.本实用新型用于齿轮类的构件装配，主要是通过机械手装夹小齿轮3初步送至工作平台6的装配位，通过定位组件11对小齿轮3进行精确定位；然后分别通过机械手装夹第一调心轴承1、第二调心轴承4、轴承套2送至搬运组件9上，搬运组件9将待装配件输送至装配位顶部，此时再通过调心组件7分别对第一调心轴承1、第二调心轴承4和轴承套2来料内径进行位置定位；最后再通过压装组件8将来料进行压装，完成整个的自动化装配。
39.本齿轮结构安装过程：如图1，先将第二调心轴承4装配至小齿轮3上，再将第一调
心轴承1装配至小齿轮3上，最后将轴承套2装配至第一调心轴承1上。
40.具体安装步骤如下：
41.(1)小齿轮3的定位调心：识别待装配零件小齿轮3的型号，夹取待装配零件小齿轮3放置在工作平台6上，将小齿轮3用于与第二调心轴承4安装的一端朝上放置，使用定位组件11对小齿轮3轴进行同轴度调整夹紧；
42.(2)第二调心轴承4装配至小齿轮3上：识别待装配零件调心轴承的型号，夹取第二调心轴承4放置在搬运组件9上，第二驱动件13驱动搬运组件9整体输送至安装位，第一驱动件12驱动调心组件7和压装组件8整体向下运动，调心组件7调整第二调心轴承4的中心，保证第二调心轴承4与小齿轮3的同轴度，第一驱动件12驱动压装组件8向下运动，压装组件8接触到第二调心轴承4的顶面后，搬运组件9以及第二调心轴承4整体随压装组件8向下运动将第二调心轴承4装配至小齿轮3上，然后调心组件7、压装组件8和搬运组件9复位；
43.(3)定位组件11松开对小齿轮3的夹持，夹取小齿轮3与第二调心轴承4的装配体进行180
°
翻转，定位组件11夹持第二调心轴承4的外径，完成对小齿轮3与第二调心轴承4的装配体的同心度调整；
44.(4)第一调心轴承1配至小齿轮3上：识别第一调心轴承1的型号，夹取第一调心轴承1放置在搬运组件9上，第二驱动件13驱动搬运组件9整体输送至安装位，第一驱动件12驱动调心组件7和压装组件8整体向下运动，调心组件7调整第一调心轴承1的中心，保证第一调心轴承1与小齿轮3的同轴度，第一驱动件12驱动压装组件8向下运动，压装组件8接触到第一调心轴承1的顶面后，搬运组件9以及第一调心轴承1整体随压装组件8向下运动将第一调心轴承1装配至小齿轮3上，然后调心组件7、压装组件8和搬运组件9复位；
45.(5)轴承套2装配至第一调心轴承1上：识别轴承套2的型号，夹取轴承套2放置在搬运组件9上，第二驱动件13驱动搬运组件9整体输送至安装位，第一驱动件12驱动调心组件7和压装组件8整体向下运动，调心组件7调整轴承套2的中心，保证轴承套2与小齿轮3的同轴度；第三驱动件14驱动调整组件10运动至第一调心轴承1的下端，并支撑着第一调心轴承1的下端面，将第一调心轴承1的端面调整成水平状态，第一驱动件12驱动压装组件8向下运动，压装组件8接触到轴承套2顶面后，搬运组件9以及轴承套2整体随压装组件8向下运动将轴承套2装配至第一调心轴承1上，然后调心组件7、压装组件8、搬运组件9和调整组件10复位；
46.(6)定位组件11松开对第二调心轴承4的夹持，取下装配完的整体组件。
47.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2和图3，，所述搬运组件9包括第一安装座15、第一移动平台16、第四驱动件17、第一调节件18和搬运件19，所述第一移动平台16通过所述第四驱动件17活动设置在所述第一安装座15上，所述第四驱动件17用于驱动所述第一移动平台16进行竖向运动，所述搬运件19包括第一搬运板和第二搬运板，所述第一搬运板和第二搬运板设置在所述第一移动平台16上，所述第一调节件18与所述第一搬运板和第二搬运板相连并用于调节所述第一搬运板和第二搬运板之间的间距。
48.所述步骤(2)、步骤(4)和步骤(5)中，第四驱动件17将第一移动平台16垂直输送至下端，第一调节件18调节第一搬运板和第二搬运板之间的距离，将第二调心轴承4或第一调心轴承1放置在搬运件19上后，第四驱动件17将第一移动平台16垂直输送至上端，然后搬运组件9整体移动至安装位，压装过程中，第一驱动件12驱动压装组件8向下运动的同时第四
驱动件17驱动第一移动平台16向下运动。
49.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2和图3，所述调整组件10包括第二安装座20、第二移动平台21、第五驱动件22、第二调节件23和调整件24，所述第二移动平台21通过所述第五驱动件22活动设置在所述第二安装座20上，所述第五驱动件22用于驱动所述第二移动平台21进行竖向运动，所述调整件24包括第一调整板和第二调整板，所述第一调整板和第二调整板设置在所述第二移动平台21上，所述第二调节件23与所述第一调整板和第二调整板相连并用于调节所述第一调整板和第二调整板之间的间距。
50.所述步骤(5)中，第二调节件23调节第一调节板和第二调节板之间的距离，第五驱动件22将第二移动平台21运动至预定位置，使得调整件24上表面离第一调心轴承1的底面预定距离，然后第三驱动件14驱动调整组件10运动至第一调心轴承1的下端，第五驱动件22将第二移动平台21上移，使得第一调节板和第二调节板支撑第一调心轴承1的下端面。
51.调整板是在第二调节件23提供的动力下，调整适当间隔来支撑不同型号的第一调心轴承1、第二调心轴承4，使第一调心轴承1、第二调心轴承4的内环及外环处于同一个水平面上，保证轴承套2能顺利向下压装，完成装配。
52.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2，所述第一搬运板和第二搬运板的运动方向与所述第一调整板和第二调整板的运动方向垂直。
53.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2和图3，所述调心组件7包括第三调节件26以及一组调心u轴25，所述第三调节件26与所述调心u轴25相连并用于调节所述调心u轴25之间的间距。
54.所述步骤(2)、步骤(4)和步骤(5)中，第一驱动件12驱动调心组件7下移使得调心u轴25伸入第一调心轴承1、第二调心轴承4或轴承套2的安装孔内，第三调节件26调节所述调心u轴25之间的间距使调心u轴25紧贴安装孔的内壁进行定位调心。
55.所述步骤(4)中调心组件7、压装组件8和搬运组件9复位过程为：在第一调心轴承1与小齿轮3轴装配的配合深度5～10mm后，第三调节件26调整调心u轴25间的水平间隙，第一驱动件12驱动调心组件7向上输送至起始位置；当第一调心轴承1与小齿轮3轴完全装配好后，第一驱动件12驱动压装组件8向上运动返回至起始位，第一调节件18调节第一搬运板和第二搬运板之间的间距，避开第一调心轴承1的外轮廓后，第四驱动件17驱动第一移动平台16上升至最高位置，第二驱动件13提供的动力下，搬运组件9返回至起始位置，接着在第四驱动件17的提供动力下，第一移动平台16下降至最低位，回到等待上料的状态。
56.所述步骤(5)中调心组件7、压装组件8、搬运组件9和调整组件10复位过程为：轴承套2与第一调心轴承1装配的配合深度5～10mm后，第三调节件26调整调心u轴25间的水平间隙，第一驱动件12驱动调心组件7向上输送至起始位置；同时第一调整板和第二调整板在第二调节件23提供的动力下扩大间距，第二移动平台21在序第五驱动件22提供动力下向下移动，随后在第三驱动件14提供动力下，调整组件10返回至初始位置；当轴承套2与第一调心轴承1完全装配好后，第一驱动件12驱动压装组件8向上运动返回至起始位，第一调节件18调节第一搬运板和第二搬运板之间的间距，避开第一调心轴承1的外轮廓后，第四驱动件17驱动第一移动平台16上升至最高位置，第二驱动件13提供的动力下，搬运组件9返回至起始位置，接着在第四驱动件17的提供动力下，第一移动平台16下降至最低位，回到等待上料的状态。
57.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2，所述定位组件11至少包括第一直线模组27、第二直线模组28和第三直线模组29，所述第一直线模组27、第二直线模组28和第三直线模组29沿预定的中心环向设置，所述第一直线模组27、第二直线模组28和第三直线模组29的活动端朝向所述预定的中心并设有定位夹块30。
58.在待装配的小齿轮3放置在垫板31上后，通过直线模组的联动，进而将待装配零件小齿轮3进行调同轴度。
59.所述步骤(1)和步骤(3)中，第一直线模组27、第二直线模组28和第三直线模组29提供动力，定位夹块30夹持小齿轮3或第二调心轴承4外径，完成对小齿轮3或第二调心轴承4与小齿轮3的装配体的同心度调整。
60.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2，所述第一驱动件12、第四驱动件17和第五驱动件22为单轴机器人。
61.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2，所述第二驱动件13和第三驱动件14为与电机的输出轴相连的丝杆。
62.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2，所述第一调节件18和第二调节件23为齿轮齿条组件。
63.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2，所述第三调节件26为正反旋丝杆。
64.在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2，所述工作平台6上设有垫板31，所述预定的中心位于所述垫板31上。
65.小齿轮3以及第二调心轴承4与小齿轮3的装配体放置在垫板31上，定位组件11将小齿轮3以及第二调心轴承4与小齿轮3的装配体定位在垫板31上预定的中心。
66.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。