[发明专利]多工位小齿轮压轴装配机

说明书

技术领域

本发明涉及小型零部件的加工装配领域，具体是关于玩具减速器等所需的小齿轮与钢轴装配的自动压轴装配设备。

背景技术

目前国内的玩具制造厂商在装配玩具里通用的齿轮减速器时，大部分采用纯手工或者半自动化机械进行装配，存在效率低下、废品率高、安全性低下等缺点；已有的自动压轴装配机械多为单工位装配方式，其主要缺点为：第一，无法提升效率，由于所有装配动作都在一个工位进行，效率提升空间有限；第二，只能适应单一型号的钢轴和塑料小齿轮的装配，而玩具减速器种类繁多，钢轴与塑料小齿轮的组合形式也是多种多样，倘若每一种钢轴和塑料齿轮的装配都需要特定的一台机械，企业所需要的成本会大大增加，同时也不利于企业进行产品创新。

一种已知的提升效率的方法是将单工位工作方式转变成多工位工作方式，每一个工位只执行一种装配动作。

《机械制造与自动化》杂志发表的论文《钟表分轮自动装配机的设计与实现》【陈满足等，2009年第一期：144-147】一种应用于钟表行业的钢轴与塑料齿轮的自动装配机器：采用圆盘式多工位工作方式，将钢轴与齿轮的自动装配工作分解成8个工位来执行，即轴落料工位，轴检测工位，齿轮落料工位，齿轮检测工位，夹紧装配工位，出料工位，出料检测工位，出料二次检测工位；钢轴和塑料齿轮的自动上料都是采用电磁式圆周振动料斗，钢轴与塑料齿轮都是采用自由落体式进入工位；然而此种结构方式存在两个方面的弊端，第一，装配完成的组件是通过真空泵直接吸取的形式出料，限制了机器装配的速度，同时也增加了机器的成本，第二，设计者在设计该机器时没有考虑机器的可重构要求，该机器只能针对特定的钢轴与齿轮的装配，限制了机器的使用范围。

本领域的科研人员一直致力于研究一种能快速提升小齿轮与钢轴组件装配效率，使小齿轮和钢轴可靠地实现过盈装配，同时具有出料简便、能实现可重构要求的小齿轮多工位自动压轴装配机。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多工位小齿轮压轴装配机，适用于具有下列特征的小齿轮与钢轴组件的装配：小齿轮两边有突缘，或者是由两个（或三个）直径不一样的齿轮组成，小齿轮内孔与钢轴为过盈配合，需靠外力压入才能实现钢轴与小齿轮的装配，本发明包括机架、钢轴上料装置、小齿轮上料装置、预定位夹具、压轴装配装置、传动机构及控制系统，所述传动机构安装于所述机架上，包括电机、主传动轮、从传动轮及传动链条或传动带，各传动轮轴及电机轴的轴线均为水平布置，所述主传动轮轴与所述电机轴连接，所述预定位夹具固接于所述传动链条或传动带上，所述电机由控制系统控制驱动所述传动链条或传动带作间歇式定位传动；所述钢轴上料装置包括钢轴料斗和擒纵机构，所述擒纵机构包括旋转分料圆盘及驱动机构，所述旋转分料圆盘开有容纳槽，所述驱动机构与所述旋转分料圆盘连接，所述驱动机构驱动所述旋转分料圆盘的转动角度为90°。

所述预定位夹具内设有与所装配的齿轮及钢轴相匹配的槽孔，所述预定位夹具为三个或三个以上，各个预定位夹具沿传动链条或传动带均匀分布，所述传动链条或传动带由控制系统控制置于停留状态时，所述的落轴工位、推齿轮工位及压轴装配工位分别对应有一个预定位夹具，此时所述钢轴上料装置、小齿轮上料装置及压轴装配装置分别完成一次落轴、推齿轮及压轴作业。

需要说明的是，所述预定位夹具为可变模块，当装配不同规格的齿轮与钢轴组件时，需要更换所述预定位夹具。

所述钢轴料斗设有长度调节装置，所述长度调节装置包括隔料板和调节螺栓，用于调节所述料斗长度以适应不同规格钢轴上料。

所述钢轴料斗设有输料槽，所述输料槽槽口与所述容纳槽位置相对应，所述容纳槽深度与所装配的钢轴直径相适应，所述钢轴从所述输料槽送出后进入所述容纳槽，当装配不同直径的钢轴时，需要更换所述分料圆盘。

需要说明的是，所述分料圆盘直径等于所述钢轴料斗可以适应的钢轴最大长度。

较佳地，所述驱动机构为驱动气缸与四杆机构、驱动气缸与齿轮齿条机构、旋转气缸或伺服电机。

上料时，所述钢轴沿所述输料槽滑进所述容纳槽中，当所述钢轴滑进所述容纳槽后所述分料圆盘在驱动机构驱动下旋转90°，所述容纳槽方向由水平转为竖直状态，槽中的钢轴在重力作用下落入所述预定位夹具中。

需要说明的是，所述四杆机构可以由驱动气缸驱动四杆机构来实现，所述齿轮齿条机构可以通过驱动气缸驱动齿轮及齿条机构来实现，所述驱动机构可以由旋转气缸直接驱动所述分料圆盘实现，所述驱动机构也可以由伺服电机直接驱动所述分料圆盘实现。