[实用新型]齿轴零件热压装配工艺自动化生产系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种过盈配合加工领域的自动化技术，具体是一种齿轴零件热压装配工艺自动化生产系统。

背景技术

传统的输入轴与主动齿压装，通常采用花键配合或直接采用一体式的设计。对于一体式设计往往存在机加工工序过程中的干涉、制造难度提高、锻件材料浪费、热处理难度大等缺陷。而花键压装的主要缺陷是增加花键制造及质量控制的风险。热压工艺相比现有的解决方案来说，制造简单，只需要对零件的内孔和轴的外径进行普通的磨加工，没有特殊工序，每个零件锻造及制造难度降低、节省材料。

热压的主要技术原理是：加热孔类零件，由于均匀受热内孔涨大，计算及试验分析得出孔径膨胀量，选择适当的加热温度，同时采用热压设备压入轴类零件。待零件自然冷却后，内孔收缩，并紧固于轴上。通常两配合零件所达到的过盈量，可以达到普通压配零件的数倍。这样就满足传递扭矩的要求，满足产品设计的强度要求。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种齿轴零件热压装配工艺自动化生产系统，能够确保零件加热温度精准可靠，大幅度缩短过盈配合安装过程的时间，零件尺寸合格且具有可追溯性，从根本上大幅度提高安装准确性和量产效率。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型包括：清洗机构、齿轮加热机构、轴冷却机构、热压机构、冷却退磁机构以及三个六自由度机械手，其中：齿轮加热机构、轴冷却机构并列设置于清洗机构和热压机构之间，第一六自由度机械手位于齿轮加热机构、轴冷却机构和清洗机构之间，第二六自由度机械手位于齿轮加热机构一侧，第三六自由度机械手位于轴冷却机构、热压机构和冷却退磁机构之间，通过三个六自由度机械手实现两种齿轮零件的加热、轴零件的冷却以及该三个部件的过盈装配。

所述的齿轮加热机构包括：依次连接的齿轮上料装置、齿轮检测单元、齿轮加热机构，其中：齿轮上料装置为带有传感器的两个平行的齿轮上料料道；齿轮上料料道包括：平行设置的第一齿轮齿轮上料料道和第二齿轮齿轮上料料道。

所述的齿轮检测单元包括：依次排列设置的二维码读取系统、齿轮内径测量工位、不合格品料道和上色标记工位。

所述的齿轮加热机构包括：带有驱动装置的水平线性导轨和垂直线性导轨、桁架机械手、用于第一和第二齿轮的感应加热发生器以及加热电阻、齿轮组合塔架。

所述的垂直线性导轨、感应加热发生器、加热电阻机构和水平线性导轨依次排列设置，用于分别加热两个齿轮的感应加热发生器、用于分别对已加热的两个齿轮进行保温的加热电阻机构以及组合塔架依次设置于水平线性导轨一侧，齿轮组合塔架用于叠放温度达到加热温度要求的第一齿轮和第二齿轮。第三六自由度机械手顺利抓取做准备。

所述的感应加热发生器包括：两个带有接触式温度测量传感器的感应加热棒以及温控单元；

所述的加热电阻机构包括：分别与接触式温度测量传感器和加热电阻连接的温控单元，该加热电阻机构对先前已加热的齿轮进行保温并缓慢继续加热，以便在大规模量产时尽可能避免温度波动和材料形变。

所述的轴冷却机构包括：轴类零件上料装置、设置于轴类零件上料装置上方的轴类零件冷却通道、设置于轴类零件上料装置入口处的轴零件轴径测量、打标记装置、设置于出口处的轴零件读码单元。

所述的轴类零件冷却通道包括：带集成冷藏装置的冷却通道、冷却主机和风扇，其中：冷却通道设置于轴上料料道上方，冷却主机设置于冷却通道内，风扇设置于冷却通道的顶部。

所述的热压机构包括：接合主轴、上顶针、齿轮上托架、齿轮下托架、冷却管路、下顶针和升降缸，其中：接合主轴设置于机床顶部并与上顶针相连，齿轮上托架和齿轮下托架依次设置于接合主轴下方，升降缸设置于机床的底部且下顶针设置于升降缸内，冷却管路环绕设置于齿轮上、下托架以及上、下顶针周围。

所述的冷却退磁机构包括：带水/气冷却的冷退磁通道、输送料道、通过式退磁装置、退磁传感器，其中：退磁传感器设置于冷退磁通道的入口以判断冷却通道上是否放置有工件，冷退磁通道位于输送料道的上方，输送料道上固定有零件托架，通过式退磁装置内置退磁仪，当工件成品通过退磁仪时，进行磁性干扰实现退磁。

所述的六自由度机械手均包括：六自由度机器人及其机械手卡爪，其中：每个六自由度机器人上对应设有双卡爪结构的第一至第三卡爪以同时抓取两个零件；