牙箱座自动组装轴承机及其装配方法

技术领域

本发明涉及牙箱组装技术领域，特别涉及一种牙箱座自动组装轴承机及其装配方法。

背景技术

牙箱即变速箱，通过大小不同的齿轮咬合来增加或者降低转动的速度与扭力，也称齿轮箱。一般而言，牙箱主要包括牙箱座、轴承、齿轮轴以及若干齿轮，因而，在牙箱组装过程中，有一道工序是将轴承组装入牙箱座中，现有技术中完成这道工序主要通过人工加工，存在加工效率低、人力成本大、稳定性差、产品瑕疵率高等种种不足。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种牙箱座自动组装轴承机及其装配方法，旨在解决现技术中将轴承组装入牙箱座时主要采用人工加工来完成存在加工效率低、人力成本大、稳定性差、产品瑕疵率高等种种不足的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种牙箱座自动组装轴承机，所述牙箱座自动组装轴承机包括进料工位、过渡工位、轴承装配工位与出料中转工位，所述进料工位、所述过渡工位、所述轴承装配工位以及所述出料中转工位依次等间隔设置，且所述进料工位、所述过渡工位、所述轴承装配工位以及所述出料中转工位之间设置有横向移料组件，以实现各工位间的物料依次传递；所述进料工位对接有牙箱座进料角度调整组件，以实现将进料的牙箱座按预设角度放置于所述进料工位上；所述轴承装配工位对接有轴承进料导向装配组件，以实现将进料的轴承导向装配到所述轴承装配工位上的牙箱座中；所述出料中转工位对接有成品检测分拣出料组件，以实现对所述出料中转工位上的成品进行良品与不良品分拣出料。

可选地，所述牙箱座进料角度调整组件包括牙箱座定位支座、第一夹爪模块、第一CCD检测机构、驱动所述第一夹爪模块升降的升降驱动气缸以及驱动所述第一夹爪模块横向平移的平移驱动气缸，所述牙箱座定位支座夹设于牙箱座进料位与所述进料工位之间，且所述牙箱座进料位、所述牙箱座定位支座以及所述进料工位依次等间隔设置，所述第一夹爪模块包括固定夹爪、可旋转夹爪以及连接板，所述固定夹爪与所述可旋转夹爪分别固设于所述连接板的两侧，所述第一CCD检测机构固设于所述牙箱座进料位的正上方。

可选地,所述牙箱座定位支座包括牙箱座治具槽、推块以及顶推气缸，所述牙箱座治具槽的一侧边设置有一缺口，以对应放置所述推块，所述顶推气缸的气缸轴紧固连接所述推块的一侧，以驱动所述推块的另一侧靠近所述牙箱座治具槽的中心；所述第一CCD检测机构包括位于所述进料工位的正上方的第一CCD检测相机以及支撑固定所述第一CCD检测相机的第一相机支架；所述可旋转夹爪包括夹爪主体以及通过皮带传动驱动所述夹爪主体旋转的旋转动力电机。

可选地,所述横向移料组件包括第二夹爪模块、驱动所述第二夹爪模块纵向平移的纵向动力机构、驱动所述第二夹爪模块横向平移的横向动力机构以及驱动所述第二夹爪模块升降的升降动力机构，所述第二夹爪模块包括第一夹爪、第二夹爪、第三夹爪以及夹爪连接板，所述夹爪连接板呈横向延伸设置，且所述夹爪连接板沿其延伸方向依次等间隔设置所述第一夹爪、所述第二夹爪以及所述第三夹爪。

可选地,所述纵向动力机构包括两第一导轨、两第一滑块以及纵向动力气缸，所述夹爪连接板的两侧分别通过一所述第一滑块滑设于一所述第一导轨上，所述纵向动力气缸的气缸轴与所述夹爪连接板的一侧紧固连接，以驱动所述夹爪连接板同步带动所述第一夹爪、所述第二夹爪以及所述第三夹爪进行纵向平移；所述横向动力机构包括第二导轨、两导轨滑座、气缸滑座以及横向动力气缸，每一所述第一导轨通过一所述导轨滑座滑设于所述第二导轨上，所述纵向动力气缸通过所述气缸滑座滑设于所述第二导轨上，所述横向动力气缸的气缸轴与一所述导轨滑座的一侧紧固连接，以驱动所述导轨滑座同步带动所述第一夹爪、所述第二夹爪以及所述第三夹爪进行横向平移；所述升降动力机构包括升降动力气缸、气缸支撑架体以及两导向轴，所述升降动力气缸垂直固设于所述气缸支撑架体上，所述第二导轨的导轨座的底侧通过所述两导向轴与所述气缸支撑架体进行升降导向配合连接，所述第二导轨的导轨座的侧边还固设有所述横向动力气缸，所述升降动力气缸的气缸轴与所述第二导轨的导轨座的底侧进行紧固连接，以驱动所述第二导轨同步带动所述第一夹爪、所述第二夹爪以及所述第三夹爪进行升降。

可选地,所述轴承进料导向装配组件包括轴承进料机构与轴承导向装配机构，所述轴承进料机构包括轴承进料道以及驱动轴承在所述轴承进料道中前移的振动盘，所述轴承导向装配机构包括牙箱座承接座、吸轴承头、驱动所述吸轴承头在所述轴承进料道的上方与所述牙箱座承接座的上方来回移动的推轴承气缸以及驱动所述吸轴承头下压的下压气缸，所述牙箱座承接座位于所述轴承装配工位上，且所述牙箱座承接座的中心设置有一可伸缩导向杆，所述可伸缩导向杆的中心线与置于所述牙箱座承接座上的牙箱座的牙箱座孔的中心线重合。

可选地,所述吸轴承头包括安装座体以及通过缓冲弹簧弹性装配在所述安装座体上的吸轴承头主体，所述推轴承气缸的气缸轴与所述安装座体的一侧进行紧固连接；所述可伸缩导向杆包括导向杆体以及驱动所述导向杆体垂直伸缩且带调压阀的顶推气缸。

可选地,所述下压气缸安设于带若干导向柱的机构架体上，所述推轴承气缸安设于与所述若干导向柱进行升降导向配合的基板上，所述下压气缸的气缸轴与所述基板进行紧固连接，以驱动所述基板带动所述吸轴承头下压。

可选地,所述轴承导向装配机构还包括一抵接环，所述抵接环位于吸附在所述吸轴承头上的轴承的外围，且所述抵接环远离所述轴承所在一侧通过一弹性缓冲结构安设在所述吸轴承头上。

可选地,所述成品检测分拣出料组件包括第二CCD检测机构、成品分拣搬运机构、废品流道、合格品承接翻转机构以及合格品出料机构；所述第二CCD检测机构位于所述出料中转工位的正上方，以通过CCD拍照检测实现对所述出料中转工位上的成品进行装配质量检测；所述成品分拣搬运机构包括成品分拣夹爪以及驱动成品分拣夹爪升降与平移的第一搬运动力机构，以实现将所述出料中转工位上检测出的废品转移到所述废品流道上或者将所述出料中转工位上检测出的合格品转移到所述合格品承接翻转机构上；所述合格品承接翻转机构包括合格品承接夹爪以及驱动所述合格品承接夹爪翻转90度的翻转动力结构，所述合格品出料机构包括合格品出料夹爪以及驱动所述合格品出料夹爪升降与平移的第二搬运动力结构。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种牙箱座自动组装轴承机的装配方法，应用在上述的牙箱座自动组装轴承机中，所述装配方法包括以下步骤：步骤S110，通过牙箱座进料角度调整组件的CCD拍照检测与角度调整，将进料的牙箱座按预设角度放置于进料工位上；步骤S120，通过横向移料组件将所述进料工位上按预设角度放置的所述牙箱座逐步平移到轴承装配工位上；步骤S130，通过轴承进料导向装配组件的振动盘进料及导向杆下压导向，将进料的轴承导向装配到所述轴承装配工位上的牙箱座中；步骤S140，通过横向移料组件将所述轴承装配工位上装配了所述轴承的所述牙箱座平移到出料中转工位上；步骤S150，通过成品检测分拣出料组件的CCD拍照检测与分拣出料，将所述出料中转工位上的成品进行良品与不良品分拣出料。

本发明提供的牙箱座自动组装轴承机及其装配方法，其牙箱座自动组装轴承机依次等间隔设置有进料工位、过渡工位、轴承装配工位与出料中转工位，且各工位之间设置有横向移料组件,以实现各工位间的物料依次传递。进料工位对接有牙箱座进料角度调整组件，以实现将进料的牙箱座按预设角度放置于进料工位上；轴承装配工位对接有轴承进料导向装配组件，以实现将进料的轴承导向装配到轴承装配工位上的牙箱座中；出料中转工位对接有成品检测分拣出料组件，以实现对出料中转工位上的成品进行良品与不良品分拣出料。可见，通过本牙箱座自动组装轴承机，可实现轴承与牙箱座的整体组装流程全自动化操作，减少了人工劳动量，提高了生产效率，确保了产品合格率。因而，本技术方案，其可有效解决现技术中将轴承组装入牙箱座时主要采用人工加工来完成存在加工效率低、人力成本大、稳定性差、产品瑕疵率高等种种不足的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的牙箱座自动组装轴承机的整体结构示意图。

图2为图1所示牙箱座自动组装轴承机的俯视结构示意图。

图3为图1所示牙箱座自动组装轴承机的牙箱座进料角度调整组件的结构示意图。

图4为图1所示牙箱座自动组装轴承机的横向移料组件的结构示意图。

图5为图1所示牙箱座自动组装轴承机的轴承导向装配机构的结构示意图。

图6为本发明实施例二提供的牙箱座自动组装轴承机的装配方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一

如图1及图2所示，本发明实施例一提供一种牙箱座自动组装轴承机1，该牙箱座自动组装轴承机1包括进料工位101、过渡工位201、轴承装配工位301与出料中转工位401，其中，进料工位101、过渡工位201、轴承装配工位301以及出料中转工位401依次等间隔设置，且进料工位101、过渡工位201、轴承装配工位301以及出料中转工位401之间设置有横向移料组件200，以实现各工位间的物料依次传递。进料工位101对接有牙箱座进料角度调整组件100，以实现将进料的牙箱座按预设角度放置于进料工位101上。轴承装配工位301对接有轴承进料导向装配组件300，以实现将进料的轴承导向装配到轴承装配工位301上的牙箱座中。出料中转工位401对接有成品检测分拣出料组件410，以实现对出料中转工位401上的成品进行良品与不良品分拣出料。

在本实施例中,如图1至图3所示，该牙箱座进料角度调整组件100包括牙箱座定位支座110、第一夹爪模块120、第一CCD检测机构130、驱动第一夹爪模块120升降的升降驱动气缸140以及驱动第一夹爪模块120横向平移的平移驱动气缸150，牙箱座定位支座110夹设于牙箱座进料位501与进料工位101之间，且牙箱座进料位501、牙箱座定位支座110以及进料工位101依次等间隔设置，第一夹爪模块120包括固定夹爪121、可旋转夹爪122以及连接板123，固定夹爪121与可旋转夹爪122分别固设于连接板的两侧，第一CCD检测机构固设于牙箱座进料位的正上方。这样一来，当上一工序的牙箱座通过进料传送机构(未图示)传送到牙箱座进料位501后，其可旋转夹爪122可将牙箱座进料位501上的牙箱座夹起，并在第一CCD检测机构130的拍照检测下将其旋转到预设角度后放置于牙箱座定位支座110上。与之同时，其固定夹爪121则可将前一流程按预设角度放置于牙箱座定位支座110上的牙箱座同步转移进料工位101上(此过程牙箱座放置角度保持预设角度不变)。具体地，如图3所示，牙箱座定位支座110包括牙箱座治具槽111、推块112以及顶推气缸113，牙箱座治具槽111的一侧边设置有一缺口，以对应放置推块112，顶推气缸113的气缸轴紧固连接推块112的一侧，以驱动推块112的另一侧靠近牙箱座治具槽111的中心。当牙箱座按预设角度后放置于牙箱座治具槽111上时，顶推气缸113驱动推块112的另一侧靠近牙箱座治具槽111的中心，以实现将牙箱座固定在牙箱座治具槽111上。第一CCD检测机构130包括位于进料工位101的正上方的第一CCD检测相机131以及支撑固定第一CCD检测相机131的第一相机支架132，通过第一CCD检测相机131对可旋转夹爪122在牙箱座进料位501上夹起的牙箱座进行拍照检测，可检测出牙箱座当前的摆放角度，同时，可旋转夹爪122包括夹爪主体以及通过皮带传动驱动夹爪主体旋转的旋转动力电机，通过旋转动力电机驱动夹爪主体旋转，可使得夹爪主体带动夹起的牙箱座旋转，使之调整为预设角度。

如图1、图2及图4所示,横向移料组件200包括第二夹爪模块210、驱动第二夹爪模块210纵向平移的纵向动力机构220、驱动第二夹爪模块210横向平移的横向动力机构230以及驱动第二夹爪模块210升降的升降动力机构240，第二夹爪模块210包括第一夹爪211、第二夹爪212、第三夹爪213以及夹爪连接板214，夹爪连接板214呈横向延伸设置，且夹爪连接板214沿其延伸方向依次等间隔设置第一夹爪211、第二夹爪212以及第三夹爪213。这样一来，当本横向移料组件200工作时，其第一夹爪211、第二夹爪212以及第三夹爪213均可同步夹起相应工位上的物料，并同步将其转移到相应的下一工位上。具体地，如图4所示，纵向动力机构220包括两第一导轨221、两第一滑块222以及纵向动力气缸223，夹爪连接板214的两侧分别通过一第一滑块222滑设于一第一导轨221上，纵向动力气缸223的气缸轴与夹爪连接板214的一侧紧固连接，以驱动夹爪连接板214同步带动第一夹爪211、第二夹爪212以及第三夹爪213进行纵向平移。横向动力机构230包括第二导轨231、两导轨滑座232、气缸滑座233以及横向动力气缸234，每一第一导轨221通过一导轨滑座232滑设于第二导轨231上，纵向动力气缸223通过气缸滑座233滑设于第二导轨231上，横向动力气缸234的气缸轴与一导轨滑座232的一侧紧固连接，以驱动导轨滑座232同步带动第一夹爪211、第二夹爪212以及第三夹爪213进行横向平移。升降动力机构240包括升降动力气缸241、气缸支撑架体242以及两导向轴243，升降动力气缸241垂直固设于气缸支撑架体242上，第二导轨231的导轨座的底侧通过两导向轴243与气缸支撑架体242进行升降导向配合连接，第二导轨231的导轨座的侧边还固设有横向动力气缸234，升降动力气缸241的气缸轴与第二导轨231的导轨座的底侧进行紧固连接，以驱动第二导轨231同步带动第一夹爪211、第二夹爪212以及第三夹爪213进行升降。

如图1、图2及图5所示,该轴承进料导向装配组件300包括轴承进料机构310与轴承导向装配机构320，轴承进料机构310包括轴承进料道311以及驱动轴承在轴承进料道311中前移的振动盘312，轴承导向装配机构320包括牙箱座承接座321、吸轴承头322、驱动吸轴承头322在轴承进料道311的上方与牙箱座承接座321的上方来回移动的推轴承气缸323以及驱动吸轴承头322下压的下压气缸324，牙箱座承接座321位于轴承装配工位301上，且牙箱座承接座321的中心设置有一可伸缩导向杆325，可伸缩导向杆325的中心线与置于牙箱座承接座321上的牙箱座30的牙箱座孔的中心线重合。这个机构设计的初衷是由于安装轴承时，传统是将轴承直接压装在牙箱座孔中，压装的过程中，轴承容易跑偏导致后期无法与齿轮轴配合，而本轴承导向装配机构采用可伸缩导向杆325在装配轴承前先伸入牙箱座的牙箱座孔中，并使得可伸缩导向杆325的中心线与牙箱座孔的中心线重合，再将轴承套装于可伸缩导向杆325上，使得轴承的中心线亦与可伸缩导向杆325的中心线重合，从而使轴承与牙箱座孔正确对应，不会跑偏。具体地，如图5所示，吸轴承头322包括安装座体以及通过缓冲弹簧弹性装配在安装座体上的吸轴承头主体，推轴承气缸323的气缸轴与安装座体的一侧进行紧固连接。缓冲弹簧的设置，可避免下压气缸324向下动作时，即轴承压装过程的刚性碰撞。可伸缩导向杆325包括导向杆体以及驱动导向杆体垂直伸缩且带调压阀的顶推气缸，顶推气缸在调压阀的作用下，可确保轴承压装全程都保持相同的弹性力。下压气缸324安设于带若干导向柱3261的机构架体326上，推轴承气缸323安设于与若干导向柱3261进行升降导向配合的基板327上，下压气缸324的气缸轴与基板327进行紧固连接，以驱动基板327带动吸轴承头322下压。轴承导向装配机构320还包括一抵接环328，抵接环328位于吸附在吸轴承头322上的轴承的外围，且抵接环328远离轴承所在一侧通过一弹性缓冲结构329安设在吸轴承头328上。抵接环328用于在轴承下压装入牙箱座孔中时，防止吸轴承头322上提时，牙箱座被带起来，弹性缓冲结构329的弹簧会向下顶推对牙箱座向下阻挡，另外，抵接环328的上下滑动具有弹性缓冲结构329的导轨辅助，可确保其上下滑动的平稳性。

如图1及图2所示,成品检测分拣出料组件400包括第二CCD检测机构(未图示)、成品分拣搬运机构410、废品流道420、合格品承接翻转机构430以及合格品出料机构440。其中，第二CCD检测机构位于出料中转工位401的正上方，以通过CCD拍照检测实现对出料中转工位401上的成品进行装配质量检测，以检测轴承是否正确装配到相应的牙箱座孔中。成品分拣搬运机构410包括成品分拣夹爪以及驱动成品分拣夹爪升降与平移的第一搬运动力机构，以实现将出料中转工位401上检测出的废品转移到废品流道420上或者将出料中转工位401上检测出的合格品转移到合格品承接翻转机构430上。第一搬运动力机构驱动成品分拣夹爪升降与平移主要采用常规的电机驱动、皮带传动的方式，以带动成品分拣夹爪进行相应的升降与平移运动。合格品承接翻转机构430包括合格品承接夹爪以及驱动合格品承接夹爪翻转90度的翻转动力结构，翻转动力结构具体可采用电机驱动方式驱动合格品承接夹爪翻转90度。合格品出料机构440包括合格品出料夹爪以及驱动合格品出料夹爪升降与平移的第二搬运动力结构，第二搬运动力结构驱动合格品出料夹爪升降与平移主要采用常规的气缸驱动方式，以带动成品合格品出料夹爪进行相应的升降与平移运动。这样一来，合格品出料时，便可由出料中转工位401上时的水平状态，转变为出料时的垂直状态，以便于转移到下一工序时更好的操作。

另外，如图1至图5所示，本实施中的提到的所有夹爪，其夹爪主体均由气缸驱动两相对设置的夹块合拢或分离来完成相应物料的夹起或放下操作。

实施例二

如图6所示，本发明还提供了一种牙箱座自动组装轴承机的装配方法，该装配方法包括以下步骤：

步骤S110：通过牙箱座进料角度调整组件的CCD拍照检测与角度调整，将进料的牙箱座按预设角度放置于进料工位上。

步骤S120：通过横向移料组件将该进料工位上按预设角度放置的该牙箱座逐步平移到轴承装配工位上。

步骤S130：通过轴承进料导向装配组件的振动盘进料及导向杆下压导向，将进料的轴承导向装配到该轴承装配工位上的牙箱座中。

步骤S140：通过横向移料组件将该轴承装配工位上装配了该轴承的该牙箱座平移到出料中转工位上。

步骤S150：通过成品检测分拣出料组件的CCD拍照检测与分拣出料，将该出料中转工位上的成品(即装配了该轴承的该牙箱座)进行良品与不良品分拣出料。

本实施例中牙箱座自动组装轴承机的装配方法主要应用在实施例一中的牙箱座自动组装轴承机1中，该牙箱座自动组装轴承机1中使用了横向移料组件200，其工作时，横向移料组件200上的第一夹爪211、第二夹爪212以及第三夹爪213均可同步夹起相应工位上的物料，并同步将其转移到相应的下一工位上。因而，上述方法步骤S120中“通过横向移料组件将该进料工位上按预设角度放置的该牙箱座逐步平移到轴承装配工位上”以及上述方法步骤S140中“通过横向移料组件将该轴承装配工位上装配了该轴承的该牙箱座平移到出料中转工位上”，两个进程可同步进行。整个装配方法，其可实现轴承与牙箱座的整体组装流程全自动化操作，减少了人工劳动量，提高了生产效率，确保了产品合格率。

本实施例提供的牙箱座自动组装轴承机及其装配方法，其牙箱座自动组装轴承机依次等间隔设置有进料工位、过渡工位、轴承装配工位与出料中转工位，且各工位之间设置有横向移料组件,以实现各工位间的物料依次传递。进料工位对接有牙箱座进料角度调整组件，以实现将进料的牙箱座按预设角度放置于进料工位上；轴承装配工位对接有轴承进料导向装配组件，以实现将进料的轴承导向装配到轴承装配工位上的牙箱座中；出料中转工位对接有成品检测分拣出料组件，以实现对出料中转工位上的成品进行良品与不良品分拣出料。可见，通过本牙箱座自动组装轴承机，可实现轴承与牙箱座的整体组装流程全自动化操作，减少了人工劳动量，提高了生产效率，确保了产品合格率。因而，本技术方案，其可有效解决现技术中将轴承组装入牙箱座时主要采用人工加工来完成存在加工效率低、人力成本大、稳定性差、产品瑕疵率高等种种不足的技术问题。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。