齿轮加工生产线的制作方法

本技术涉及齿轮加工，具体涉及齿轮加工生产线。

背景技术：

1、采用机床对齿轮的端面进行加工时，因为机床卡盘的定位面和齿轮的另一端面贴合，为了保护机床卡盘的定位面，机床的刀具并不能从齿轮的加工端面一直运行到与卡盘定位面贴合的端面，所以需要在齿轮的端面初步加工完成后，将其从机床上取下、翻面后再固定到机床卡盘上，对齿轮的另一端面进行二次加工。

2、以前对初步加工后的齿轮进行翻面时，需要工作人员将齿轮拿起翻转后再放回原位，但是该操作方式的精度较低，不仅齿轮的位置容易发生改变，导致机械手难以对齿轮进行准确抓取，而且齿轮的圆周方向也容易发生变位，导致机械手将齿轮重新安装在机床的卡盘上时需要根据齿轮初步加工情况进行周向角度调整，从而影响生产效率。

3、基于此，现有技术(授权公告号：cn217317124u)公开了一种饼轮类零件自动化加工生产线，包括机架和机床，机床的数量为至少三个且均设置在机架下方，第一机床与第二机床之间设置有阶梯上料机，第二机床与第三机床之间设置有翻转机构和下料传送带，机架顶端滑动设置有滑板，滑板一侧固定连接有升降机械臂。该现有技术通过翻转机构实现零件的翻转加工需求，具有更高的运转精度，避免由于工件摆放、翻转精度不良导致的生产事故，能够节省对零件进行周向角度调整的时间，从而提高生产效率。

4、但是，上述现有技术在使用过程中还存在以下问题：

5、1.机械臂只能进行x、z两个方向的移动，即沿着机架的长度方向水平移动以及竖直升降，为了保证机械臂能够准确对工件进行夹取和放置，在生产线安装时，需要对机架、机床、阶梯上料机和翻转机构等进行非常精准地位置摆放，安装难度大。

6、2.普通的阶梯上料机对齿轮进行上料时，无法对工件进行准确限位，则工件上料后其中心位置不确定，机械臂到达预设位置夹取工件时，需要控制其三爪夹持部张开到更大限度才能使得工件处于其夹持范围内，且三爪夹持部合拢过程中会对与其中心不一致的工件进行拨动，容易造成工件外周壁的刮伤，从而影响最终产品的质量。

7、3.翻转机构夹持初步加工后的工件进行180°翻转后，为了保证回转盘能够带动夹紧气缸恢复原位，工件底部与料台之间的距离需要不小于工件的厚度，此时夹紧气缸松开工件，工件会在自身重力作用下掉落至料台上，掉落的工件与料台撞击容易导致工件发生位移，从而在后续的机械臂夹取过程中发生上述工件外周壁刮伤的情况，进一步影响产品质量。

技术实现思路

1、本实用新型意在提供齿轮加工生产线，以解决现有技术对工件进行上料时不能准确限位，导致机械臂夹取工件的过程中容易刮伤工件，从而影响产品质量的技术问题。

2、为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、齿轮加工生产线，包括三轴行走机构、夹取机构、一次加工机床、二次加工机床、出料机构和翻转机构，夹取机构连接在三轴行走机构的输出端，由三轴行走机构驱动夹取机构在一次加工机床、二次加工机床、出料机构和翻转机构之间行走；出料机构包括限位组件和升降组件，升降组件用于驱动若干齿轮逐个出料，限位组件用于对出料过程中的齿轮进行限位。

4、本方案的原理及优点是：

5、实际应用时，夹取机构在三轴行走机构的驱动下，移动至出料机构处，出料机构的升降组件驱动若干齿轮从限位组件中逐个出料，则夹取机构可以夹取限位组件出料端的一个齿轮，随后夹取机构在三轴行走机构的驱动下移动至一次加工机床处，将代加工的齿轮放置到一次加工机床的一次加工卡爪上，待一次加工机床对齿轮的一个端面加工完成后，夹取机构再将齿轮从一次加工机床的一次加工卡爪上取出，在三轴行走机构的驱动下移动至翻转机构处，将一次加工后的齿轮放置到翻转机构上进行翻转，使得齿轮未加工的端面朝向夹取机构并被夹取机构夹取，三轴行走机构驱动夹取机构移动至二次加工机床处，夹取机构将一次加工后的齿轮放置到二次加工机床的二次加工卡爪上，此时齿轮未加工的端面朝外，被二次加工机床加工。

6、1.本方案的夹取机构在三轴行走驱动的驱动下，可以进行x、y、z三个方向的移动，则在生产线安装时，可以根据实际安装场地的情况，对一次加工机床、二次加工机床、出料机构和翻转机构进行灵活安装，有利于降低安装难度，从而提高安装效率。

7、2.本方案的出料机构包括限位组件和升降组件，升降组件驱动若干齿轮从限位组件中逐个出料的过程中，限位组件可以对齿轮的移动进行限位，以保证齿轮在出料过程中其水平方向的位置不会发生改变，有利于夹取机构对出料组件出料端的齿轮进行准确夹取，避免夹取机构对齿轮进行夹取的过程中因两者竖直方向的中心不一致造成对齿轮的拨动，能不有效避免对齿轮的外壁造成刮伤，有利于保证最终产品的质量。

8、优选的，作为一种改进，所述限位组件包括限位杆，限位杆的外径与齿轮中心孔的内径相匹配；限位杆上滑动套接有支撑板，支撑板的底部与升降组件的输出端接触。

9、采用本方案，将齿轮套接在限位杆上，使得最下方的齿轮支承在支撑板上，启动升降组件以驱动支撑板向上移动，即可推动齿轮向上移动，直至齿轮移动至限位杆的顶端，即限位杆不插接在齿轮的中心孔内，夹取机构即可对最上方的齿轮进行夹取；本方案通过简单结构即可实现齿轮的逐个出料，并且在出料过程中，由于限位杆的外径与齿轮中心孔的内径相匹配，可以保证齿轮始终沿竖直方向移动而不发生水平反向位移，可以有效确保夹取机构对齿轮进行夹取的准确性，避免夹取架构拨动齿轮造成齿轮外壁的刮伤。

10、优选的，作为一种改进，所述限位组件还包括旋转电机和连接在旋转电机输出端的旋转板，旋转板的顶部沿周向连接有若干限位杆，且旋转板在每根限位杆处均开设有升降孔，以供支撑板底部与升降组件的输出端接触。

11、采用本方案，在旋转电机的输出端连接旋转板，在旋转板的顶部沿周向连接若干限位杆，并在每根限位板处开设升降孔，则可以通过若干限位杆实现更多待加工齿轮的存放、限位，当需要对待加工齿轮进行出料时，旋转电机驱动旋转板转动，使得其中一根限位杆与升降机构输出端的位置相对应，升降组件的输出端伸入升降孔与支撑板接触，驱动套接在该根限位杆上的待加工齿轮进行逐个出料；当该根限位杆上的待加工齿轮出料完毕后，升降组件的输出端退出升降孔，旋转电机再驱动旋转板旋转，使得下一根限位杆与升降机构输出端的位置相对于，升降组件再驱动套接在这根限位杆上的待加工齿轮逐个出料，如此循环。本方案可以提高出料机构的储料能力，从而提高整个齿轮加工生产线的连续作业能力，有利于提高生产效率。

12、优选的，作为一种改进，所述升降组件包括旋转驱动件和连接在旋转驱动件输出端的升降丝杆，升降丝杆上螺纹连接有升降板，升降板的顶部对应升降孔的位置连接有升降杆。

13、采用本方案，旋转驱动件驱动升降丝杆旋转，使得升降板相对于升降丝杆向上移动，从而带动升降杆向上移动，直至升降杆伸入旋转板的升降孔并与支撑板的底部接触，旋转驱动件继续驱动升降丝杆旋转，使得升降杆带动支撑板以及支承在支撑板上的待加工齿轮向上移动，直至最上方的齿轮移动至限位杆的顶端。本方案结构简单，能够有效实现待加工齿轮在限位杆上的逐个出料，使得夹取机构对待机构齿轮进行逐个抓取。

14、优选的，作为一种改进，所述升降板的顶部连接有若干升降杆，且若干升降杆沿升降丝杆的周向均匀分布。

15、采用本方案，在升降板的顶部连接若干升降杆，并将若干升降杆沿限位杆的周向均匀分布，则升降组件驱动支撑板向上移动以实现待加工齿轮的出料时，若干升降杆可以提高对支撑板推动的作用力均匀性，使得支撑板在沿限位杆向上移动的过程中始终保持水平，则支承在支撑板上的待加工齿轮也可以保持水平，有利于提高待加工齿轮的出料位置准确性，从而确保夹取机构对待加工齿轮进行准确夹取。

16、优选的，作为一种改进，所述翻转机构包括翻转架，翻转架的顶部连接有翻转座和放料台，翻转座远离放料台的侧壁顶端铰接有翻转板，翻转板靠近放料台的一侧连接有翻转卡爪；翻转座上设有翻转气缸，翻转气缸的输出端与翻转板连接，用于驱动翻转板绕铰接点旋转以使得翻转卡爪位于放料台上方。

17、采用本方案，夹取机构在三轴行走机构的驱动下移动至翻转机构处后，夹取机构将经过一次加工的齿轮放置到翻转卡爪上固定，此时齿轮的已加工面朝外，随后翻转气缸启动，驱动翻转板绕铰接点旋转，直至翻转卡爪位于放料台上方，然后翻转卡爪将经过一次加工后的齿轮放置到放料台上，此时齿轮的未加工面朝上，翻转气缸驱动翻转板复位，夹取机构将其夹取放置到二次加工机床的二次加工卡爪上后，齿轮的未加工面朝外，以便二次加工机床对齿轮的未加工面进行加工。本方案通过简单的结构即可实现齿轮的翻转，使得齿轮的未加工面朝上，以方便齿轮的二次加工；并且翻转卡爪移动至放料台上方后，再将经过一次加工的齿轮放置到放料台上，可以避免齿轮自由掉落时造成的损伤，进而有利于保证最终的产品质量。

18、优选的，作为一种改进，所述翻转座内开设有安装腔，安装腔贯穿翻转座的顶部，安装腔内连接有翻转气缸，翻转气缸的输出端连接有连接头，翻转板对应连接头的位置连接有连接块，连接块与连接头铰接。

19、采用本方案，翻转气缸驱动连接头向下移动，则带动连接块向下移动，从而带动翻转板绕铰接点向下转动，使得翻转卡爪移动至放料台上方，以方便翻转卡爪将齿轮放置到放料台上；放料完成后，翻转气缸再驱动连接头向上移动，则带动连接块向上移动，从而带动翻转板绕铰接点向上转动，使得翻转卡爪远离放料台而复位，以便夹取机构对翻转后未加工面朝上的齿轮进行夹取。

20、优选的，作为一种改进，所述放料台的顶部设有定位柱，定位柱的外径与齿轮中心孔的内径相匹配。

21、采用本方案，在放料台的顶部设置定位柱，且定位柱的外径与齿轮中心孔的内径相匹配，则翻转卡爪将经过一次加工的齿轮放置到放料台上时，定位柱可以插入齿轮的中心孔对齿轮进行定位，以提高齿轮在放料台上的位置准确性，从而确保夹取机构对齿轮进行准确夹取。

22、优选的，作为一种改进，所述夹取机构包括安装座，安装座的底部连接有回转气缸，回转气缸的输出端连接有安装板，安装板的两端分别连接有上料夹爪和下料夹爪。

23、采用本方案，在安装座的底部连接回转气缸，并在回转气缸的输出端连接上料夹爪和下料夹爪，则夹取机构对一次加工机床和二次加工机床进行上料和下料时，可以先通过下料夹爪将加工完成的齿轮取下，再通过上料夹爪重新上料未加工的齿轮，如此，可以减少夹取机构的往复行走次数，从而有利于提高加工效率。

24、优选的，作为一种改进，所述上料夹爪包括夹爪气缸和连接在夹爪气缸输出端的夹持部，上料夹爪上连接有弹性件，弹性件远离上料夹爪的一端连接有抵接板，抵接板上对应夹持部的位置开设有活动孔，活动孔的尺寸与夹持部的尺寸相匹配。

25、采用本方案，在上料夹爪上连接抵接板，并在上料夹爪和抵接板之间连接弹性件，则上料夹爪对一次加工机床和二次加工机床进行上料时，可以将齿轮抵紧在一次加工卡爪和二次加工卡爪上，以保证一次加工卡爪和二次加工卡爪对齿轮进行准确夹持；在抵紧的过程中，由抵紧板与一次加工卡爪和二次加工卡爪接触，且弹性件的设置使得抵紧板的接触为弹性接触，避免抵紧板与一次加工卡爪和二次加工卡爪硬性接触而导致卡爪损坏，本方案有利于提高一次加工卡爪和二次加工卡爪的使用寿命，减少设备更换、维修成本。