塑料齿轮组装机构的制作方法

本实用新型涉及一种齿轮安装领域，具体地说一种用于塑料齿轮安装的机构。

背景技术：

目前，现有的齿轮安装工装在对齿轮进行安装时，安装在先的齿轮之后，需要人工肉眼观察来转动齿轮进行定位，然后再进行下一次安装，避免下一个齿轮安装时齿与前一个安装好的齿轮发生干涉。用这种方法人工效率低，很难提高产能。

专利公开号为cn203316783u的中国专利公开了一种齿轮安装工装，包括支撑座以及设置在支撑座上的三爪定位块，三爪定位块能够插入齿轮的轴孔中用于对齿轮进行固定，三爪定位块上有用于使安装对称均匀分布的等分标记。操作时先将三爪定位块上做好等分表及安装时将齿轮套入定位块厚度的三分之一处，安装一次后，依照三爪定位块上的等分标记转动齿轮，即可进行下一次安装。上述齿轮安装工装利用了三爪定位块上做的等分标记来对齿轮的旋转角度进行定位，可是每一次对齿轮进行安装之前均需要重新做一次标记，此种方式不但浪费时间，而且对于一些操作不熟练的操作人员来说，非常的麻烦。

例如：

如图1、图2所示的卷帘门电子限位器1’。

在壳体11’底面开设有第一齿轮轴孔111’，输入转动件12’穿过第一齿轮轴孔111’，输入转动件12’中部的隔板123’可转动地架设在第一齿轮轴孔111’位置，输入转动件12’下部的外卡勾121’伸出第一齿轮轴孔111’并与位于壳体11’之外的外齿轮10’固连，输入转动件12’上部的第一级齿轮122’位于壳体11’内，在壳体11’的底面还开设有第二齿轮轴孔112’和第三齿轮轴孔113’，壳体11’内具有四根竖立的具有竖向固定孔的固定块114’。

第二齿轮轴孔112’上固定插设有第二齿轮轴1121’，第三齿轮轴孔113’上固定插设有第三齿轮轴1131’。

第二齿轮轴1121’上可转动地套设有第二级双联齿轮13’，第二级双联齿轮13’由同轴的下方大齿轮131’和上方小齿轮132’组成，在第二级双联齿轮13’上方具有输出转动件15’可转动地套设在第二齿轮轴1121’上，输出转动件15’由下方大齿轮151’和上方的凹孔152’组成，凹孔152’内嵌设有磁铁16’。

第三齿轮轴1131’可转动地套设有第三级双联齿轮14’，第三级双联齿轮14’由同轴的下方大齿轮141’和上方小齿轮142’组成。

组装后，输入转动件12’上的第一级齿轮122’与第二级双联齿轮13’的下方大齿轮131’啮合，第二级双联齿轮13’的上方小齿轮132’与第三级双联齿轮14’的下方大齿轮141’啮合，第三级双联齿轮14’的上方小齿轮142’与输出转动件15’的下方大齿轮151’啮合。

在壳体11’中部具有隔板17’，隔板17’上有四个通孔171’，四个自攻螺丝穿过通孔171’螺设到固定块114’的固定孔中而将隔板17’固定在壳体11’内，并且上述的齿轮轴和齿轮都位于隔板17’的下方。

隔板17’上具有通孔172’，磁铁16’的位置对应通孔172’的位置。

隔板17’上放置电路板18’，电路板18’的插口181’伸出壳体11’上的缺口115’。

壳体11’的上开口盖上后盖19’，用超声波加热，使壳体11’和后盖19’粘合形成一个卷帘门电子限位器1’。

以上壳体11’、齿轮轴、齿轮、后盖19’都是塑料件。

实际使用时：

卷帘门的运动转换为外齿轮10’的转动，经过固连输入转动件12’上的外齿轮10’、输入转动件12’上的第一级齿轮122’、第二级双联齿轮13’的下方大齿轮131’、第二级双联齿轮13’的上方小齿轮132’、第三级双联齿轮14’的下方大齿轮141’、第三级双联齿轮14’的上方小齿轮142’、输出转动件15’的下方大齿轮151’、输出转动件15’嵌设的磁铁16’，这样的传动链，最后转换为磁铁16’的转动，电路板18’感应到磁铁16’的转动角度，转换的电信号通过插口181’连接的线路输送到外部的处理器处理，从而得知卷帘门转动的位置及实时控制卷帘门电机。

在上述卷帘门电子限位器1的制作过程中：

1：安装好输入转动件12’后，在第二齿轮轴1121’上安装第二级双联齿轮13’，使第二级双联齿轮13’的下方大齿轮131’与输入转动件12’上的第一级齿轮122’啮合的安装操作；2：在第三齿轮轴1131’上安装第三级双联齿轮14’，使第三级双联齿轮14’的下方大齿轮141’与在先安装的第二级双联齿轮13’的上方小齿轮132’啮合的安装操作；3：在第二齿轮轴1121’上安装输出转动件15’，使输出转动件15’的下方大齿轮151’与在先安装的第三级双联齿轮14’的上方小齿轮142’啮合的安装操作。

上述三种操作都会需要避免下一个齿轮安装时齿与前一个安装好的齿轮发生干涉。

技术实现要素：

本实用新型提供塑料齿轮组装机构，其目的是解决现有技术的缺点，使在后安装的齿轮能实现自定位而避免与在先安装的齿轮的齿发生干涉，提高工作效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

塑料齿轮组装机构，其特征在于：

机架上安装有驱动横向固定架横向移动的气缸，横向固定架上固设有驱动第一竖向固定架竖向移动的气缸；

第一竖向固定架横向伸出第一竖向固定架横板；

第一竖向固定架横板上设有一个通孔，第一竖向固定架横板的下表面固连有一个与通孔同轴的中空套筒，套筒的侧壁开设有一个斜通槽；

一个具有中直径部、小直径部的竖轴可转动地穿过套筒和通孔；

竖轴上伸出的销穿过斜通槽，销可在斜通槽中滑动；

小直径部上套设有下弹簧，下弹簧位于套筒内，下弹簧的下端顶抵在中直径部的顶端面，下弹簧的上端顶抵在第一竖向固定架横板的下表面；

小直径部上套设有上弹簧，上弹簧的下端顶抵在第一竖向固定架横板的上表面，上弹簧的上端顶抵在小直径部所设的凸垣上；

竖轴的底端固连有抓取机构。

抓取机构为三爪定位抓取块机构。

小直径部的顶端所设的螺纹部套设有作为凸垣的有预紧螺母，上弹簧的上端顶抵在垫圈下表面。

具有第二竖向固定架可滑动地嵌设在第一竖向固定架上固设的滑轨上；第二竖向固定架横向伸出第二竖向固定架横板；第二竖向固定架横板上所设的通孔内固设有一个轴承；竖轴在中直径部下端设有大直径部，竖轴的中直径部穿过轴承并与轴承的内圈配合；大直径部的顶端面位于轴承的内圈的下方、中直径部上的环槽中所卡设的卡箍位于轴承的内圈的上方而夹住轴承。

机架还设有一个齿轮输送带，齿轮输送带内容置齿轮，机架上还固设有一个推动齿轮输送块在机架上的滑轨上水平运动的气缸，齿轮输送块运动方向与齿轮输送带垂直，齿轮输送块上有一个齿轮容置槽。

机架上安装有分别感应横向固定架、第一竖向固定架、第二竖向固定架、齿轮输送块的移动距离的传感器，传感器与处理器连接，处理器与控制驱动横向固定架、第一竖向固定架、第二竖向固定架、齿轮输送块的的气缸连接。

本实用新型的有益之处在于：

本实用新型通过安装齿轮时的旋转动作，使在后安装的齿轮能实现自定位而避免与在先安装的齿轮的齿发生干涉，与在先安装的齿轮的齿无卡壳现象，齿与齿完美咬合，实现自动化装配齿轮，旋转角度合乎齿轮咬合需求，相比通过做标记更加的方便，节省了做标记的时间，因此也缩短了齿轮的旋转定位时间，而且上述整个过程无需熟练的操作人员即可自动操作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为电子限位器立体分解图；

图2为电子限位器外观图；

图3为本实用新型立体图；

图4为本实用新型局部立体图；

图5为本实用新型侧视图；

图6为本实用新型立体分解图；

图7为图6的a部放大图；

图8为图7部件的组合图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

如图3、图4、图5、图6、图7、图8所示：

图8缺少第一竖向固定架横板4、第二竖向固定架横板5。

本实用新型在机架1顶端安装有气缸21，气缸21通过气缸传动机构22连接并驱动横向固定架3横向移动，横向固定架3上固设的气缸23连接并驱动第一竖向固定架4竖向移动，第一竖向固定架4可滑动地嵌设在横向固定架3上固设的滑轨(图中未示)上。

第二竖向固定架5可滑动地嵌设在第一竖向固定架4上固设的滑轨40上。

第一竖向固定架4横向伸出第一竖向固定架横板41，第二竖向固定架5横向伸出第二竖向固定架横板51。

第一竖向固定架横板41上设有一个通孔42，第一竖向固定架横板4的下表面固连有一个与通孔42同轴的中空套筒43，套筒43的侧壁开设有一个斜通槽44，斜通槽44一端高一端低。

第二竖向固定架横板51上所设的通孔52内固设有一个轴承53。

一个由大直径部61、中直径部62、小直径部63组成的三阶竖轴6穿过轴承6、并可转动地穿过套筒43和通孔42。

竖轴6的中直径部62与轴承53的内圈配合，大直径部61的顶端面、中直径部62上的环槽621中所卡设的卡箍622分别位于轴承53的内圈的下方和上方而夹住轴承53。

一个作为销的螺钉623穿过斜通槽44后螺设在中直径部62上开设的螺孔620中而固连在竖轴6上，螺钉623可在斜通槽44中滑动。

小直径部63上套设有下弹簧71，下弹簧71位于套筒43内，下弹簧71的下端顶抵在中直径部62的顶端面，下弹簧71的上端顶抵在第一竖向固定架横板41的下表面。

上弹簧72套设在小直径部63上，小直径部63的顶端所设的螺纹部套设有垫圈64并螺设有预紧螺母65，上弹簧72的下端顶抵在第一竖向固定架横板的上表面41，上弹簧72的上端顶抵在垫圈64下表面。

竖轴6的大直径部61的底端固连有三爪定位抓取块机构69，三爪定位抓取块机构69为现有技术，三个爪可以张开和合起后抓取圆柱体。

这样，在初始工位，下弹簧71顶抵竖轴6的中直径部62而把竖轴6向下压，螺钉623压在斜通槽44的最低端，上弹簧72受到预紧螺母65预紧，顶住垫圈64，起到支撑作用，使整个竖轴6不会掉下去。

机架1上还设有一个齿轮输送带81，齿轮输送带81内的齿轮8被推动机构推向组装工作台90方向。

机架1上还固设有一个气缸82，气缸82推动齿轮输送块83在机架1上的滑轨85上水平运动，运动方向与齿轮输送带81垂直，齿轮输送块83上有一个齿轮容置槽84。

机架侧方是组装工作台90，上面有输送过来的壳体91，壳体91内已经先安装了一个齿轮9。

此处的壳体91可以是如图2所示的壳体11’，先安装的齿轮9和齿轮输送带上输送来的齿轮8可以分别相当于：输入转动件12’上的第一级齿轮122’和第二级双联齿轮13’的下方大齿轮131’；或者，第二级双联齿轮13’的上方小齿轮132’和第三级双联齿轮14’的下方大齿轮141’；或者，第三级双联齿轮14’的上方小齿轮142’和输出转动件15’的下方大齿轮151’。

可以按实现设定的程序运转，也可以在机架1上安装有数个传感器，感应横向固定架3、第一竖向固定架4、第二竖向固定架5、齿轮输送块83的移动距离，并将数据发送到处理器，处理器再控制驱动这些部件的气缸，从而控制这些部件的运动。

工作时：

气缸82推动齿轮输送块83在机架1上的滑轨85上水平运动，齿轮容置槽84对准齿轮输送带81的输出端，一个齿轮8被推进齿轮容置槽84，气缸82再反向推动齿轮输送块83在机架1上的滑轨85上水平运动，齿轮8被送到三爪定位抓取块机构69正下方，齿轮输送带81上的其他齿轮8等待下次推进。

齿轮8有两种形式，一种如图3、图4所示，是双联齿轮，下部为大齿轮88，在上部的小齿轮87上端有圆柱凸起86，另一种是单齿轮，齿轮上方有圆柱凸起，圆柱凸起的凹槽内嵌设有磁铁，无论是哪一种，都有圆柱凸起供三爪定位抓取块机构抓取。

此时为初始工位，然后横向固定架3上固设的气缸23驱动第一竖向固定架4竖向移动向下，这样连同第二竖向固定架5、竖轴6、三爪定位抓取块机构69一起向下，这时候三爪定位抓取块机构69的三爪是张开的。

三爪到齿轮8的圆柱凸起86外后，第一竖向固定架4、第二竖向固定架5、竖轴6、三爪定位抓取块机构69停止向下，三爪定位抓取块机构69的三爪合起抓住齿轮8的圆柱凸起86。

横向固定架3上固设的气缸23驱动第一竖向固定架4竖向移动向上，这样连同第二竖向固定架5、竖轴6、三爪定位抓取块机构69一起向上，齿轮8被抓起离开齿轮容置槽84。

向上到预设的合适位置，也即齿轮8脱离齿轮容置槽84后，第一竖向固定架4、第二竖向固定架5、竖轴6、三爪定位抓取块机构69、齿轮8停止向上，气缸21通过气缸传动机构22连接并驱动横向固定架3横向移动向外，连同第一竖向固定架4、第二竖向固定架5、竖轴6、三爪定位抓取块机构69、齿轮8一起横向移动向外，直到齿轮8到达要安装的壳体91内的齿轮轴92上方。

然后横向固定架3上固设的气缸23驱动第一竖向固定架4竖向移动向下，这样连同第二竖向固定架5、竖轴6、三爪定位抓取块机构69、齿轮8一起向下。

第一种情况是：

齿轮8的轴孔顺利地插入齿轮轴92，齿轮8与在先安装的齿轮9齿与齿对应顺利啮合，没有发生干涉卡制，齿轮8到位后，第一竖向固定架4、第二竖向固定架5、竖轴6、三爪定位抓取块机构69停止向下，三爪定位抓取块机构69的三爪张开放开齿轮8，第一竖向固定架4、第二竖向固定架5、竖轴6、三爪定位抓取块机构69一起向上，到位后，气缸21通过气缸传动机构22连接并驱动横向固定架3横向移动向内，连同第一竖向固定架4、第二竖向固定架5、竖轴6、三爪定位抓取块机构69一起横向移动向内回到初始工位。

第二种情况是：

齿轮8的轴孔插入齿轮轴92，齿轮8与在先安装的齿轮9发生干涉，也即齿轮8的下表面压在在先安装的齿轮9的上表面卡住。

这时，第一竖向固定架4继续下降；由于竖轴6的中直径部62与轴承53内圈配合，竖轴6可以转动；并且第二竖向固定架5可以沿滑轨40相对第一竖向固定架4运动；并且竖轴6上固定的螺钉623可以在套筒43侧壁的斜通槽44内由下向上移动而起到驱动、引导、限位作用；又由于竖轴6可以向上顶而压缩下弹簧71；所以竖轴6和第二竖向固定架5可以在第一竖向固定架4下降的情况下保持竖向上的静止；同时，竖轴6被螺钉623和斜通槽44的配合结构驱动而开始转动，带动其下端的齿轮8转动，齿轮8与在先安装的齿轮9的齿的相对位置发生变化，最后，齿轮8的齿转到了与在先安装的齿轮9的啮合位置，这时候，齿轮8下方失去了齿轮9的支撑，下弹簧71复位，将竖轴6向下弹出，齿轮8向下弹出直到与在先安装的齿轮9啮合，这个过程中竖轴6上固定的螺钉623在斜通槽44内由上向下移动而回到底端，齿轮8带着齿轮9一起旋转，但是由于齿轮8和齿轮9已经啮合所以不会发生干涉，可以顺利安装齿轮8。

齿轮8到位后，第一竖向固定架4、第二竖向固定架5、竖轴6、三爪定位抓取块机构69停止向下，三爪定位抓取块机构69的三爪张开放开齿轮8，第一竖向固定架4、第二竖向固定架5、竖轴6、三爪定位抓取块机构69一起向上，到位后，气缸21通过气缸传动机构22连接并驱动横向固定架3横向移动向内，连同第一竖向固定架4、第二竖向固定架5、竖轴6、三爪定位抓取块机构69一起横向移动向内回到初始工位。

本实用新型的结构主要就是为了解决第二种情况，使齿轮8在干涉的情况下自己旋转到啮合位置，而无需事先人工标记。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。