平衡轴惰轮总成自动涂标专机的制作方法

本实用新型涉及一种专用设备，尤其是涉及一种平衡轴惰轮总成自动涂标专机。

背景技术：

如图12所示，平衡轴惰轮总成由链轮1′和齿轮2′压装而成，链轮1′上设有标记孔11′，齿轮2′上设有标记孔22′，为了便于装配工人的识别，需要在链轮1′的标记孔11′相对应的齿顶上用白色标记笔涂色作为标记，在齿轮2′的标记孔22′相对应的齿顶上用白色标记笔涂色作为标记。目前，此工序都是由人工手动涂标完成的，操作工人通过眼睛对链轮1′上的标记孔11′和齿轮2′上的标记孔22′进行识别，然后使用白色记号笔对链轮1′上的标记孔11′处的齿顶和齿轮2′上的标记孔22′处的齿顶进行涂色，由于人为误差和眼睛疲劳对此工序的影响，会出现很多错涂、漏涂的现象，大大降低了产品的合格率，同时工人的劳动强度大，生产成本高。另外，人眼识别无法判定平衡轴惰轮总成的压装高度及链轮1′和齿轮2′之间相对角度是否合格，需要另设工序加以检验，这样又会增加生产成本。

技术实现要素：

本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种平衡轴惰轮总成自动涂标专机，自动识别齿轮和链轮的标识孔并进行涂标和检验涂标效果，结构新颖，实现自动化作业，操作简单可靠，避免错涂、漏涂现象的发生，确保产品的合格率，并减轻操作工人的劳动强度，提高生产效率，降低生产成本，同时检验平衡轴惰轮总成压装的高度和相对角度，进一步降低生产成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种平衡轴惰轮总成自动涂标专机，包括机架及控制系统，工作台设置在所述机架上，旋转基座可转动设置在所述工作台上，所述旋转基座连接设置在所述工作台下方的电机驱动机构，第一气动爪设置在所述旋转基座上，三个夹头分别连接所述第一气动爪，所述旋转基座的一侧设有一对第一传感器；

检测机构及涂标机构设置在所述旋转基座前侧的所述工作台上；所述检测机构包括固定连接所述工作台的水平移动机构，垂直支架连接所述水平移动机构，第一工业相机及激光位移传感器通过高度调节机构连接在所述垂直支架的上部，第二工业相机通过角度调节机构连接在所述垂直支架的中部；所述涂标机构包括固定连接所述工作台的第一三轴联动机构，伺服旋转平台连接所述第一三轴联动机构，夹臂上设有长圆孔，所述夹臂通过所述长圆孔连接所述伺服旋转平台，涂标笔垂直于所述夹臂设置并固定连接在所述夹臂的外端；

上料机构及下料机构设置在所述工作台上方的机架上；

所述工作台的一侧设有进料回转机构，所述工作台的另一侧设有出料回转机构。

进一步的：

所述上料机构及所述下料机构分别包括第二三轴联动机构及料爪，所述料爪连接在所述第二三轴联动机构下方，所述料爪包括连接所述第二三轴联动机构的第二气动爪，三个卡爪分别连接所述第二气动爪，所述第二气动爪的下端面上连接有导盘，导向杆的下端固定连接卸料盘，所述导向杆的上端滑动连接所述导盘，复位弹簧套装在所述导向杆上并抵装在所述导盘与所述卸料盘之间，接近开关固定设置在所述导盘上。

所述进料回转机构及所述出料回转机构分别包括料台，若干个工位盘通过链轮链条机构及电机驱动机构回转设置在所述料台上，每个所述工位盘上设有垂直的料杆，升降料盘滑套在所述料杆上；所述料台上的进出料工位处设有三根均匀分布的用于顶起所述升降料盘的顶杆，所述顶杆滑动连接所述料台，所述工位盘上设有用于顶杆穿过的通孔，所述料台上的进出料工位处的一侧设有伺服滑台，所述顶杆的下端连接升降板，所述升降板连接所述伺服滑台；所述料台的进出料工位处设有二对用于判别所述工位盘是否进入进出料工位的第二传感器及第三传感器、一对用于判别所述升降料盘处于所述料杆最低位时其上是否有工件的第四传感器、一对用于判别所述料杆上端部是否有工件的第五传感器、一对用于判别所述料杆是否进入夹取位置的第六传感器。

所述进料回转机构及所述出料回转机构分别设有12个所述工位盘。

所述第一气动爪及所述第二气动爪均为三爪气动爪。

本实用新型的技术效果在于：

本实用新型公开的一种平衡轴惰轮总成自动涂标专机，自动识别齿轮和链轮的标识孔并进行涂标和检验涂标效果，结构新颖，实现自动化作业替代人工操作，操作简单可靠，去除人为因素的影响，避免错涂、漏涂现象的发生，确保产品的合格率，并减轻操作工人的劳动强度，提高生产效率，降低生产成本，同时检验平衡轴惰轮总成压装的高度和相对角度，进一步降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为图1的右视图。

图3为图1的A处放大图。

图4为图3的B向放大图。

图5为电机驱动机构、第一气动爪、旋转基座、夹头及第一传感器的安装结构示意图。

图6为第一气动爪、旋转基座及夹头的三维安装结构示意图。

图7为料爪的结构示意图。

图8为料爪的三维结构示意图。

图9为检测机构的结构示意图。

图10为涂标机构的结构示意图。

图11为涂标机构的工作状态示意图。

图12为平衡轴惰轮总成的三维结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1、2、5、6所示，本实用新型架1及控制系统，控制系统按现有技术设计制造，协同各零部件的动作。工作台2设置在机架1上，旋转基座12可转动设置在工作台2上，旋转基座12通过轴16、轴承座17及轴承18连接设置在工作台2下方的电机驱动机构3，第一气动爪13设置在旋转基座12上，三个夹头14分别连接第一气动爪13，旋转基座12的一侧设有一对第一传感器15，第一传感器15用于识别第一气动爪13上是否有工件，在本实施例中，第一气动爪13采用SMC的型号为MHS3-50C的三爪气动爪，电机驱动机构3由减速机、伺服电机及角度编码器构成，工作时，如图9、11中所示，平衡轴惰轮总成55用三个夹头14夹持在第一气动爪13上，电机驱动机构3按照控制系统的指令控制转动平衡轴惰轮总成55的角度。

检测机构8及涂标机构10设置在旋转基座12前侧的工作台2上，如图1、2、9所示，检测机构8包括固定连接工作台2的水平移动机构81，垂直支架82连接水平移动机构81，第一工业相机84及激光位移传感器83通过高度调节机构85连接在垂直支架82的上部，第一工业相机84垂直安装，激光位移传感器83位于第一工业相机84的前端，第二工业相机87通过角度调节机构86连接在垂直支架82的中部，由高度调节机构85调整第一工业相机84及激光位移传感器83相对于工件的高度，由角度调节机构86调整第二工业相机87相对于工件的倾斜角度。

如图1、2、10、11，涂标机构10包括固定连接工作台2的第一三轴联动机构101，伺服旋转平台102连接第一三轴联动机构101，夹臂103上设有长圆孔105，夹臂103通过长圆孔105连接伺服旋转平台102，涂标笔104垂直于夹臂103设置并固定连接在夹臂103的外端，通过长圆孔105可将涂标笔104调整至合适的位置，工作时，由第一三轴联动机构101带动涂标笔104作前后、左右、上下方向的移动并实现对平衡轴惰轮总成55的涂标。

如图1、2、7、8所示，上料机构6及下料机构7设置在工作台2上方的机架1上，上料机构6与下料机构7结构相同，上料机构6及下料机构7分别包括第二三轴联动机构11及料爪9，料爪9连接在第二三轴联动机构11下方，料爪9包括通过连接块98连接第二三轴联动机构11的第二气动爪91，三个卡爪93分别连接第二气动爪91，第二气动爪91的下端面上连接有导盘92，导向杆95的下端固定连接卸料盘94，导向杆95的上端滑动连接导盘92，复位弹簧96套装在导向杆95上并抵装在导盘92与卸料盘94之间，接近开关97固定设置在导盘92上，导向杆95为卸料盘94的上下移动导向。在本实施例中，第二气动爪91采用SMC的型号为MHS3-50C的三爪气动爪。工作时，由第二三轴联动机构11带动料爪9作前后、左右、上下方向的移动并实现取料和放料，取料时，第二三轴联动机构11带动料爪9移动至工件同轴处上方，料爪9向下移动，卸料盘94接触到平衡轴惰轮总成并继续下压，卸料盘94向上压缩复位弹簧96，当卸料盘94靠近接近开关97时停止下压，由控制系统控制第二气动爪91动作，三个卡爪93向内移动夹持住平衡轴惰轮总成；放料时，第二三轴联动机构11带动料爪9移动至放料位置，由控制系统控制第二气动爪91动作，三个卡爪93向外移动松开平衡轴惰轮总成，在复位弹簧96作用下，卸料盘94推动平衡轴惰轮总成进入放料位置。

如图1、2、3、4所示，工作台2的一侧设有进料回转机构4，工作台2的另一侧设有出料回转机构5，进料回转机构4与出料回转机构5结构相同。进料回转机构4及出料回转机构5分别包括料台20，若干个工位盘21通过链轮链条机构29及电机驱动机构28回转设置在料台20上，由链轮链条机构29及电机驱动机构28带动工位盘21转动，使之逐个进入进出料工位。每个工位盘21上设有垂直的料杆24，料杆24的下端固定连接工位盘21，升降料盘23滑套在料杆24上。料台20上的进出料工位处设有三根均匀分布的用于顶起升降料盘23的垂直的顶杆25，顶杆25滑动连接料台20，工位盘21上设有用于顶杆25穿过的通孔22，料台20上的进出料工位处的一侧设有伺服滑台27，顶杆25的下端连接升降板26，升降板26连接伺服滑台27，伺服滑台27在控制系统的控制下，通过顶杆25使升降料盘23沿料杆24向上移动或向下移动，升降料盘23每次移动相当于平衡轴惰轮总成高度的距离。在本实施例中，进料回转机构4及出料回转机构5分别设有12个工位盘21，每个工位盘21上的料杆24上可以套装12个平衡轴惰轮总成55。料台20的进出料工位处设有二对用于判别工位盘21是否进入进出料工位的第二传感器31及第三传感器33、一对用于判别升降料盘23处于料杆24最低位时升降料盘23上是否有工件的第四传感器32、一对用于判别料杆24上端部是否有工件的第五传感器34、一对用于判别料杆24是否进入夹取位置的第六传感器35，第二传感器31及第三传感器33的安装高度与工位盘21等高，第四传感器32安装在略高于升降料盘23（升降料盘23处于最低位置）的位置，第五传感器34、第六传感器35的安装高度与料杆24上套装满12个平衡轴惰轮总成时的最高处的平衡轴惰轮总成等高。

在进行平衡轴惰轮总成自动涂标操作时，由操作工人将平衡轴惰轮总成逐一套入进料回转机构4的工位盘21上的料杆24并装满所有工位盘21上的料杆24，由链轮链条机构29及电机驱动机构28带动工位盘21转动，当一个工位盘21进入进出料工位处，由第二传感器31及第三传感器33识别工位盘21已准确进入进出料工位处，并由控制系统控制停留在进出料工位处；由第四传感器32识别升降料盘23处于料杆24最低位时升降料盘23上是否有工件，同时，第五传感器34识别料杆24最高处的夹取位置是否有工件，第六传感器35识别料杆24否进入夹取位置；如果第五传感器34识别料杆24最高处的夹取位置没有工件，同时第六传感器35识别料杆24已进入夹取位置，第四传感器32识别升降料盘23处于料杆24最低位时升降料盘23上有工件，伺服滑台27在控制系统的控制下，通过顶杆25使升降料盘23沿料杆24向上移动一个工件高度的距离，直至使工件进入夹取位置；如果第五传感器34识别料杆24最高处的夹取位置有工件，上料机构6动作，上料机构6的料爪9移动至料杆24最高处的夹取位置并夹取工件，然后将工件移动至旋转基座12上方，料爪9向下移动，将工件放置在旋转基座12上的第一气动爪13上，上料机构6完成一次取料、放料的动作，回复到初始位置并进入下一个动作循环；此时，第一传感器15感应到工件，第一气动爪13动作，由三个夹头14夹持住工件；当上料机构6从进料回转机构4的工位盘21上的料杆24夹取一个工件后，第五传感器34判别夹取位置为空时，伺服滑台27在控制系统的控制下，通过顶杆25使升降料盘23沿料杆24向上移动一个工件高度的距离，使工件进入夹取位置，如此循环12次，直至料杆24上不再有工件，则顶杆25下移回退至零位，链轮链条机构29及电机驱动机构28带动工位盘21转动，使下一个工位盘21进入进出料工位处，如此循环往复，空出的工位盘21可由操作工人再将工件补充加入料杆24；当旋转基座12的第一气动爪13动作并由三个夹头14夹持住工件后，第一传感器15已感应到工件的存在，检测机构8的水平移动机构81动作，第一工业相机84及激光位移传感器83移动至工件上方，先由激光位移传感器83检测平衡轴惰轮总成中链轮的压装高度，再由垂直方向的第一工业相机84拍摄检测链轮上产品代码、计算标记孔角度位置（平衡轴惰轮总成装入旋转基座12的第一气动爪13时的位置是随机的），电机驱动机构3由控制系统控制驱动旋转基座12按计算出的角度转动一个角度，倾斜方向的第二工业相机87拍照检测齿轮上标记孔角度位置，此时，由控制系统的计算机软件分析链轮的压装高度以及链轮上标记孔和齿轮上标记孔的角度，并判别合格与否；判定不合格，由下料机构7的料爪9将不合格件抓取走，并放置在不合格产品区；判定合格，由涂标机构10基于计算机软件分析的结果进行涂色；涂标机构10的第一三轴联动机构101带动涂标笔104靠近工件，伺服旋转平台102带动夹臂103转动至与水平面30°夹角对链轮上标记孔相对应的齿面涂色，然后，电机驱动机构3驱动旋转基座12转过平衡轴惰轮总成的链轮与齿轮的压装角度，伺服旋转平台102带动夹臂103转动至与水平面60°夹角对齿轮标记孔相对应的齿顶涂色；涂色完毕后涂标机构10后退，检测机构8再次动作，由第一工业相机84、第二工业相机87拍照检测涂色效果；判定不合格，由下料机构7的料爪9将不合格件抓取走，并放置在不合格产品区；判定合格，由下料机构7的料爪9将工件抓取走，送至出料回转机构5的进出料工位处的工位盘21上的料杆24上，初始状态时，出料回转机构5进入进出料工位处的工位盘21上的升降料盘23处于料杆24的最高位置，一个工件进入料杆24后，第五传感器34判别有工件，伺服滑台27在控制系统的控制下，使顶杆25下降并使升降料盘23沿料杆24向下移动一个工件高度的距离，如此循环12次，直至料杆24上装满工件，此时顶杆25下移回退至零位，链轮链条机构29及电机驱动机构28带动工位盘21转动，使下一个空的工位盘21进入进出料工位处，如此循环往复，装满的工位盘21可由操作工人将工件从料杆24取出。如此，自动进行平衡轴惰轮总成的涂标作业，替代现有技术中人工涂色方式，通过自动化的上下料、自动检验、自动涂标，减轻操作工人的劳动强度，提高生产效率，同时在线全检保证产品的装配质量及装配精度，提高检验的可靠性，减少人为操作的出错率，更加适应产品的大批量生产。