齒輪柔性自動(dòng)化裝配機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及微電機(jī)減速箱內(nèi)齒輪自動(dòng)化裝配領(lǐng)域，尤其是一種在裝配過程中 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配，不損傷齒輪本體的齒輪柔性自動(dòng)化裝配機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，微型齒輪裝配行業(yè)全部是由人工裝配，每個(gè)齒輪之間的嚙合無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 化裝配，損傷的齒輪齒尖，會(huì)造成微型齒輪裝配后齒輪箱在馬達(dá)運(yùn)行中各項(xiàng)指標(biāo)(噪音大， 電機(jī)扭力降低，馬達(dá)震動(dòng)大，壽命降低）降低，微型齒輪裝配存在以下問題，微型齒輪自動(dòng)化 抓取難：由于微型齒輪體積小，中軸孔與齒輪內(nèi)孔配合公差小，基本尺寸在0. 5-2mm之間， 齒輪模數(shù)屬于非國(guó)標(biāo)模數(shù)，特別在齒輪材料為塑膠的情況下，抓取很容易傷及齒輪的齒形。
[0003] 微型齒輪定位難：微型齒輪的齒輪內(nèi)孔與轉(zhuǎn)軸配合間隙太小，齒輪內(nèi)孔軸 外徑,由此可見他們之間的間隙配合只有〇. 〇2mm，也就是說裝配必須小于0. 02mm，才 可能實(shí)現(xiàn)裝配的穩(wěn)定性。
[0004] 微型齒輪裝配易損傷齒形：第一個(gè)齒輪裝配完之后，第二個(gè)齒輪裝配過程中由于 各齒輪的漸開線需要重合(齒輪嚙合)，裝配中很容易干涉?zhèn)X。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型旨在提供一種實(shí)現(xiàn)微型齒輪裝配的自動(dòng)化可行性，不損傷齒輪本體， 使微型馬達(dá)齒輪箱的各項(xiàng)指標(biāo)(噪音、扭矩、震動(dòng)及壽命）趕超目前的手工裝配指標(biāo)的齒輪 柔性自動(dòng)化裝配機(jī)構(gòu)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：齒輪柔性自動(dòng)化裝配機(jī)構(gòu)，包 括第一步進(jìn)馬達(dá)、第二步進(jìn)馬達(dá)、抓取機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠、移動(dòng)氣缸、傳動(dòng)皮帶輪、排料板、移動(dòng) 旋轉(zhuǎn)軸、軸套、滑塊和馬達(dá)支架，所述排料板設(shè)于安裝工位的下方；所述抓取機(jī)構(gòu)頂部與移 動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸連接，該移動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸套，旋轉(zhuǎn)軸套通過皮帶與傳動(dòng)皮帶輪連接，傳動(dòng) 皮帶輪與第二步進(jìn)馬達(dá)的輸出軸連接；所述抓取機(jī)構(gòu)設(shè)置在滑塊上，通過滑塊與滾珠絲杠 上的螺母連接；所述滾珠絲杠與第一步進(jìn)馬達(dá)的輸出軸連接，上述第一步進(jìn)馬達(dá)和第二步 進(jìn)馬達(dá)均設(shè)置在馬達(dá)支架上；所述移動(dòng)氣缸設(shè)于安裝工位的側(cè)面；所述抓取機(jī)構(gòu)包括抓取 針、緩沖套、螺塞、A彈簧、壓緊螺塞、B彈簧、抓取機(jī)構(gòu)殼體和彈簧導(dǎo)向套，所述抓取針與齒 輪內(nèi)孔之間為過盈配合；所述抓取針設(shè)于緩沖套內(nèi)部，該緩沖套設(shè)于抓取機(jī)構(gòu)殼體內(nèi)部； 所述抓取針頂部設(shè)有A彈簧，該A彈簧的頂部設(shè)有螺塞；所述緩沖套上套有B彈簧，B彈簧 的頂部設(shè)有彈簧導(dǎo)向套；所述緩沖套的頂部與抓取機(jī)構(gòu)殼體之間設(shè)有壓緊螺塞。
[0007] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案：所述齒輪整齊排列在排料板上；作為本實(shí)用新型 的進(jìn)一步方案：所述齒輪的內(nèi)徑為01=，抓取針的外徑為iaH;作為本實(shí)用新型的 進(jìn)一步方案：所述緩沖套的底部與抓取機(jī)構(gòu)殼體之間設(shè)有A滾珠軸承；作為本實(shí)用新型的 進(jìn)一步方案：所述緩沖套與壓緊螺塞之間設(shè)有B滾珠軸承。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：該齒輪柔性自動(dòng)化裝配機(jī)構(gòu)，采用柔 性動(dòng)態(tài)裝配，機(jī)械手抓取齒輪后一邊旋轉(zhuǎn)一邊往齒輪軸上套裝，在往下的過程中需要實(shí)現(xiàn) 緩沖安裝，能做到不傷齒，這個(gè)過程是機(jī)構(gòu)復(fù)合運(yùn)動(dòng)過程，充分考慮計(jì)算緩沖所需的力要小 于齒輪損傷時(shí)的極限應(yīng)力，本實(shí)用新型的核心是動(dòng)態(tài)裝配，是指齒輪與齒輪之間安裝是在 旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下完成，本實(shí)用新型采用步進(jìn)馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)齒輪的動(dòng)力，同時(shí)采用步進(jìn)馬達(dá)做齒 輪安裝的軸向運(yùn)動(dòng)動(dòng)力，采用控制單元PLC所發(fā)的脈沖數(shù)量來控制安裝時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度及軸 向安裝速度，在齒與齒端面接觸后，由彈簧的阻尼力作為柔性緩沖裝配來實(shí)現(xiàn)齒輪的動(dòng)態(tài) 裝配；本產(chǎn)品采用機(jī)械手與齒輪內(nèi)表面的過盈配合來實(shí)現(xiàn)提取，在不可傷及齒形的前提條 件下，利用齒輪孔的內(nèi)表面作為機(jī)械手的軸向定位基準(zhǔn)；本產(chǎn)品的定位采用滾珠導(dǎo)軌進(jìn)行 安裝導(dǎo)向，滾珠絲桿進(jìn)行重復(fù)定位，使得定位精度在±0. 005mm，因此滿足裝配的精度，本實(shí) 用新型實(shí)現(xiàn)了齒輪柔性自動(dòng)化裝配的可行性，使齒輪機(jī)械自動(dòng)化裝配產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)超趕人 工裝配。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本實(shí)用新型的正視圖。
[0010] 圖2為抓取機(jī)構(gòu)的剖視圖。
[0011] 圖3為圖2的A處放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例，基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0013] 請(qǐng)參閱圖1-3,本實(shí)用新型實(shí)施例中，齒輪柔性自動(dòng)化裝配機(jī)構(gòu)，包括第一步進(jìn)馬 達(dá)1、第二步進(jìn)馬達(dá)2、抓取機(jī)構(gòu)4、滾珠絲杠5、移動(dòng)氣缸6、傳動(dòng)皮帶輪7、排料板8、移動(dòng)旋 轉(zhuǎn)軸9、軸套10、滑塊11和馬達(dá)支架12,所述抓取機(jī)構(gòu)4用于抓取齒輪3,該齒輪3原始狀 態(tài)是在排料板8上排列整齊靜止等待抓取；所述排料板8設(shè)于安裝工位的下方；所述抓取 機(jī)構(gòu)4頂部與移動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸9連接，該移動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸9上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸套10,旋轉(zhuǎn)軸套10通過皮 帶與傳動(dòng)皮帶輪7連接，傳動(dòng)皮帶輪7與第二步進(jìn)馬達(dá)2的輸出軸連接；所述抓取機(jī)構(gòu)4設(shè) 置在滑塊11上，通過滑塊11與滾珠絲杠5上的螺母連接；所述滾珠絲杠5與第一步進(jìn)馬達(dá) 1的輸出軸連接，上述第一步進(jìn)馬達(dá)1和第二步進(jìn)馬達(dá)2均設(shè)置在馬達(dá)支架12上；所述移 動(dòng)氣缸6設(shè)于安裝工位的側(cè)面，移動(dòng)氣缸6做為直線移動(dòng)動(dòng)力，配置直線導(dǎo)軌做整體移動(dòng)導(dǎo) 向，可以滿足安裝時(shí)的精準(zhǔn)定位；移動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸9安裝齒輪3的時(shí)候一方面需要旋轉(zhuǎn)，另一方 面需要移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力來自第一步進(jìn)馬達(dá)1，由抓取機(jī)構(gòu)4內(nèi)的軸承作為旋轉(zhuǎn)支撐，可保證 旋轉(zhuǎn)精度，移動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸9的垂直移動(dòng)動(dòng)力由第二步進(jìn)馬達(dá)2來驅(qū)動(dòng)，