CN103350342A - 粉末冶金齿轮正反面自动识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉末冶金齿轮正反面自动识别装置，其包括上升系统，识别系统和纠正系统组成，送料系统，由转盘和轨道组成，有定时转动功能，间隙送料，附缺料报警功能。齿轮由转盘转动送入轨道，滑入下面工位；上升系统，齿轮从导轨滑入触发槽中，齿轮碰到导电触发片，启动上升杆顶起齿轮，进入正反识别部分；识别系统，识别装置下压，头部设定尺寸塞规与齿轮孔接触，下压或不下压使内部电路断或开评定正反；纠正系统，可180°转动机械手，将反向的齿轮翻转，保证齿轮方向一致性；本发明装置完全替代了人工目视识别，杜绝了反向压制造成的切屑现象，消除了品质隐患，为实现齿轮总成的全自动装配提供了基础。

Description

粉末冶金齿轮正反面自动识别装置

技术领域

本发明涉及一种对粉末冶金齿轮的正反面自动识别的装置。

背景技术

粉末冶金行星齿轮已大规模的用于汽车零部件中，其主要是用于实现起动机的减速机构功能。相比机加工和冷挤的齿轮，粉末冶金齿轮有精度高、成本低的特点。

在起动机中，行星齿轮作为总成存在(行星齿轮和内部的轴承组成)。齿轮作为传动中的受力零件，特别是齿部收到啮合时的法向力，有强度要求；中间的含油轴承可起到润滑作用。

行星齿轮和轴承装配的关键在于齿轮内孔的导向。由于含油轴承硬度相对较低，特别是铜基类轴套更是在易切削的特点，尖锐的齿轮内孔棱边会使轴承在压入过程中，受切屑而出现铁屑或铜屑，影响齿轮总成的外观；并且由于金属屑的存在，可能进入减速机构中，导致传动受影响，进而产生异响或齿轮卡死现象。

因此，为了解决上述问题，对于齿轮内孔的导向段需要进行特别设计，目前现有以下几种设计方法:

1.齿轮内孔两端通过车床后加工，加工出角度15°左右、深度1mm左右的导向斜度，并通过适当的去毛刺，使口部导向顺滑。

这种解决方式能很好地解决上述技术问题，但是这种后加工方式效率低，产量最大4000/8小时。

2.齿轮内孔两端无小平台设计，对应成形冲头做成尖锐倒角，角度为30～45°，通过最后的振动研磨，最终达到无尖锐棱边的效果。

但是这种方式的成形冲头倒角易损，需经常打断生产，修理冲头，影响生产效率。

3.专利号为ZL201120359020.X公开的一种粉末冶金齿轮的结构，该粉末冶金齿轮包括位于粉末冶金齿轮中心的轴衬孔，所述轴衬孔呈阶梯状（分为外部的导向段和内孔工作段），阶梯状的轴衬孔对轴衬的压入具有导向作用，方便轴衬的压入。

这种结构在单面做导向孔，直接成形，无多余工序，不影响效率。但是由于导向是单面的（即在轴衬孔一端），在齿轮和轴承装配时，需区分齿轮的正反面（即区分轴衬孔的两端），否则在人工操作时，会存在放反的误操作，导致切屑。

由于第3种设计方法直接成形，无多余工序，不影响效率，得到了我单位的广泛应用，在齿轮和轴承装配时只需要解决区分齿轮正反面问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种装置，该装置实现对粉末冶金齿轮正反面自动识别，并可以对识别结果进行相应动作，从而避免因方向错误而导致齿轮总成的品质问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种粉末冶金齿轮正反面自动识别装置，其包括：

送料系统，包括转盘和轨道，粉末冶金齿轮由转盘转动送入轨道中。

为便于送料，所述识别系统位于送料系统轨道的下方，所述送料系统的轨道设置在转盘边缘并向下倾斜设置，这样，进入轨道的粉末冶金齿轮直接在重力的作用下便可以直接进入到后续的上升系统中。

上升系统，包括顶杆，在粉末冶金齿轮由轨道进入上升系统后，所述顶杆将粉末冶金齿轮顶起，使其处于识别系统的识别位置。

作为优选，所述顶杆设置在外套中，顶杆与外套之间设置有塑料套，在外套上部设置有塑料定位套，所述塑料定位套具有从送料系统轨道接收粉末冶金齿轮的开口，所述开口内壁设置有导电金属板，所述粉末冶金齿轮、导电金属板和顶杆形成导电回路，所述回路导通后顶杆动作将齿轮顶起。

识别系统，包括气缸和气缸带动的塑料套，所述塑料套内设置有导电圈和测量棒，所述测量棒与导电圈之间设置有弹簧，所述测量棒的头部设置在塑料套外，其尺寸能进入粉末冶金齿轮轴衬孔的导向段，但不能进入轴衬孔的内孔工作段；气缸带动塑料套下压时，使测量棒头部进入粉末冶金齿轮轴衬孔，当粉末冶金齿轮处于正面时，测量棒的头部能够进入粉末冶金齿轮轴衬孔的导向段，测量棒不会压迫弹簧与导电圈接触导通，则判断粉末冶金齿轮处于正面；当粉末冶金齿轮处于反面时，测量棒的头部不能进入轴衬孔的内孔工作段，测量棒压迫弹簧并与导电圈接触导通，则判断粉末冶金齿轮处于反面。

为了测量棒头部自动找正齿轮内孔，所述测量棒头部为圆锥台状。

纠正系统，包括机械手，所述机械手设置在旋转轴上，所述机械手夹持粉末冶金齿轮，根据识别系统的识别结果通过旋转轴实现对粉末冶金齿轮的翻转。

进一步地，所述旋转轴设置在竖直滑轨上，所述竖直滑轨设置在水平滑轨上，水平滑轨设置在立柱上，通过竖直滑轨、水平滑轨将粉末冶金齿轮放入指定位置。

本发明装置可以完全取代人工目视识别，能够自动实现对粉末冶金齿轮正反面的识别，避免因方向错误而导致齿轮总成的品质问题，杜绝了反向压制造成的切屑现象，消除了品质隐患，为实现齿轮总成的全自动装配提供了基础。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明粉末冶金齿轮正反面自动识别装置结构示意图。

图2为本发明上升系统的结构示意图。

图3为本发明上升系统的剖示图。

图4为本发明识别系统的结构示意图。

图5为本发明识别系统的剖示图。

图6为本发明纠正系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明粉末冶金齿轮正反面自动识别装置，其包括送料系统1、上升系统2、识别系统3和纠正系统4，粉末冶金齿轮5（图3所示）依次从经过送料系统1、上升系统2，通过识别系统3对正反面的识别最后进入纠正系统4，最终粉末冶金齿轮5正反面的识别并纠正的动作。

如图1所示，送料系统1包括转盘6和轨道7，粉末冶金齿轮5由转盘6转动送入轨道7中。

为便于送料，所述识别系统3位于送料系统1轨道7的下方，所述送料系统1的轨道7设置在转盘6边缘并向下倾斜设置，这样，进入轨道7的粉末冶金齿轮5直接在重力的作用下便可以直接滑入到后续的上升系统2中的工位上。同时，转盘6还具有定时转动功能，间隙送料、附缺料报警功能。

如图2、3所示，上升系统2包括顶杆，所述顶杆23设置在外套25中，外套25通过底座26设置在底板27上。顶杆23与外套25之间设置有塑料套24，在外套25上部设置有塑料定位套22，所述塑料定位套22具有从送料系统1轨道6接收粉末冶金齿轮5的开口，所述开口内壁设置有导电金属板21，所述粉末冶金齿轮5、导电金属板21和顶杆23形成导电回路，所述回路导通后顶杆23动作将粉末冶金齿轮5顶起。

粉末冶金齿轮5从转盘6送入轨道7，然后顺着轨道7进入塑料定位套22开口中，此时与导电金属板21和顶杆23接触，形成导电回路，系统感应到电路接通后，顶杆23运动带动粉末冶金齿轮5上升，完成动作。

粉末冶金齿轮5进入塑料定位套22之前，回路不通，是靠塑料材质的塑料套24和塑料定位套22起绝缘作用，只有在粉末冶金齿轮5进入塑料定位套22时作为导电介质来接通电路。其中顶杆23和设备机体接通，导电金属板21通过导线接入电气箱。

粉末冶金齿轮5通过上升系统2的顶杆23顶起处于识别系统3的识别位置。如图4、5所示，识别系统3包括气缸31和气缸31带动的塑料套36。气缸31与塑料套36之间通过上连接板321、下连接板322连接，上连接板321与下连接板322之间设置有导向座33、提拉板34和中间板35。

所述塑料套36内设置有导电圈32和测量棒39，导电圈32与下连接板322之间设置有塑料垫圈38，所述测量棒39与导电圈32之间设置有弹簧，所述测量棒39的头部设置在塑料套36外，测量棒39头部为圆锥台状，可以自动找正齿轮内孔，其尺寸能进入粉末冶金齿轮5轴衬孔的导向段，但不能进入轴衬孔的内孔工作段；气缸31带动塑料套36下压时，使测量棒39头部进入粉末冶金齿轮5轴衬孔，当粉末冶金齿轮5处于正面时，测量棒39的头部能够进入粉末冶金齿轮5轴衬孔的导向段，测量棒39不会压迫弹簧与导电圈32接触导通，则判断粉末冶金齿轮5处于正面；当粉末冶金齿轮5处于反面时，测量棒39的头部不能进入轴衬孔的内孔工作段，测量棒39压迫弹簧从而与导电圈32接触导通，则判断粉末冶金齿轮5处于反面。

气缸31作用适当下压，使测量棒39头部导向段进入粉末冶金齿轮5轴衬孔，通过测量棒39进入轴衬孔的深度不同，形成测量棒39和导电圈32的接触与否来形成回路的通或断，回路通，判断粉末冶金齿轮5为反面，回路断，判断粉末冶金齿轮5为正面。判断完成后，气缸31上提，使测量棒39脱离粉末冶金齿轮5轴衬孔，塑料套36端部的脱料板37使塑料套36与粉末冶金齿轮5分离。

一般地，粉末冶金齿轮5（轴衬孔）台阶孔尺寸差0.1mm，测量棒39头部尺寸取中间值，能进入导向段，但不能进入内孔工作段。本装置适用于内孔两端尺寸不同的正反自动识别，尺寸差一般不小于0.05mm。塑料套36和塑料垫圈382个塑料材质的零件起断路作用。

如图6所示，纠正系统4包括机械手41，所述机械手41设置在旋转轴42上，所述机械手41夹持粉末冶金齿轮5，根据识别系统3的识别结果通过旋转轴42实现对粉末冶金齿轮5的翻转，例如识别粉末冶金齿轮5处于反面时，机械手41翻转180°。旋转轴42设置在竖直滑轨43上，所述竖直滑轨43设置在水平滑轨44上，水平滑轨44设置在立柱45上，通过竖直滑轨43、水平滑轨44将粉末冶金齿轮5放入指定位置，如放入定位轴中。

上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种粉末冶金齿轮正反面自动识别装置，其特征在于包括：

送料系统，包括转盘和轨道，粉末冶金齿轮由转盘转动送入轨道中；

上升系统，包括顶杆，在粉末冶金齿轮由轨道进入上升系统后，所述顶杆将粉末冶金齿轮顶起，使其处于识别系统的识别位置；

识别系统，包括气缸和气缸带动的塑料套，所述塑料套内设置有导电圈和测量棒，所述测量棒与导电圈之间设置有弹簧，所述测量棒的头部设置在塑料套外，其尺寸能进入粉末冶金齿轮轴衬孔的导向段，但不能进入轴衬孔的内孔工作段；气缸带动塑料套下压时，使测量棒头部进入粉末冶金齿轮轴衬孔，当粉末冶金齿轮处于正面时，测量棒的头部能够进入粉末冶金齿轮轴衬孔的导向段，测量棒不会压迫弹簧与导电圈接触导通，则判断粉末冶金齿轮处于正面；当粉末冶金齿轮处于反面时，测量棒的头部不能进入轴衬孔的内孔工作段，测量棒压迫弹簧并与导电圈接触导通，则判断粉末冶金齿轮处于反面；

纠正系统，包括机械手，所述机械手设置在旋转轴上，所述机械手夹持粉末冶金齿轮，根据识别系统的识别结果通过旋转轴实现对粉末冶金齿轮的翻转。

2.根据权利要求1所述的粉末冶金齿轮正反面自动识别装置，其特征在于：所述识别系统位于送料系统轨道的下方，所述送料系统的轨道设置在转盘边缘并向下倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的粉末冶金齿轮正反面自动识别装置，其特征在于：所述测量棒头部为圆锥台状。

4.根据权利要求1所述的粉末冶金齿轮正反面自动识别装置，其特征在于：所述顶杆设置在外套中，顶杆与外套之间设置有塑料套，在外套上部设置有塑料定位套，所述塑料定位套具有从送料系统轨道接收粉末冶金齿轮的开口，所述开口内壁设置有导电金属板，所述粉末冶金齿轮、导电金属板和顶杆形成导电回路，所述回路导通后顶杆动作将齿轮顶起。

5.根据权利要求1所述的粉末冶金齿轮正反面自动识别装置，其特征在于：所述旋转轴设置在竖直滑轨上，所述竖直滑轨设置在水平滑轨上，水平滑轨设置在立柱上，通过竖直滑轨、水平滑轨将粉末冶金齿轮放入指定位置。

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