CN103386605B - 钢球式同步器总成装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢球式同步器总成装配装置，包括浮盘、导向环、导向套、推料气缸、电磁阀、传感器和PLC控制单元；浮盘设有圆柱状凹槽及与齿毂滑块槽相匹配的凸起；导向环设有内齿；浮盘与导向环固接，且均固接在一定位座上；导向套设有阶梯状通孔、长孔和一圆孔，其通孔内套装有一推杆，导向套一端固接在一导向座上，另一端套装在导向环上；推杆与推料气缸连接；导向座设有一与导向套配合连接的通孔；传感器固接在导向套上，且与其上的长孔与圆孔相对应；电磁阀和传感器均与PLC控制单元电联接；本装置有效地避免了弹簧与钢球等小件的漏装和错装，提高了装配效率，使装配质量得到了大大的提升，解放了人力，降低了成本。

Description

钢球式同步器总成装配装置

技术领域

本发明涉及一种钢球式同步器总成装配装置，属于汽车零部件装具技术领域。

背景技术

在钢球式同步器总成中，包括齿毂、齿套、滑块、弹簧、钢球。齿座、齿套从设计上就有防错理念，是不能随随便便装配的，二者有严格的角度方位关系，转错一齿装不进去；其中，弹簧、钢球要从滑块中间通过，从结构上看装配十分苦难；工人手动装配时，需克服很大的弹簧力压入钢球，装多了手指疼痛难忍，由此可知，传统人工装配，效率低、对工作人员具有一定的伤害，装配成本高。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种装配效率高、成本低，具有防装错功能的钢球式同步器总成装配装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种钢球式同步器总成装配装置，包括夹具部件和电气元件；

所述夹具部件包括浮盘、导向环、导向套和推料气缸；

所述浮盘为阶梯轴结构，其大径轴段端面中心处设有圆柱状凹槽，此凹槽用来装卡齿毂，保证了齿毂与浮盘共轴心；其大径轴段外圆周面处设有与齿毂滑块槽相匹配的凸起，此凸起与齿毂上的滑块槽位置相对应，不仅能防止齿毂转动，还能防止滑块滑落；其小径轴段外圆周面法线方向设有长条状凹槽；

所述导向环为空心圆柱体，其内圆周面设有与齿套相匹配的内齿，保证了齿毂的方向性及稳定性；其外圆周面上径向设有通孔，此通孔正是滑块、弹簧和钢球的相应位置处，为安装弹簧与钢球提供安装空间；

所述浮盘与导向环固接，且共轴线，所述浮盘和导向环均固接在一定位座上；

所述定位座为阶梯轴结构，其中心轴线处设有用来套装浮盘的通孔；其外圆周面上径向设有一螺孔，此螺孔与浮盘上的长条状凹槽相对应，在螺孔内安装螺钉或螺栓，起到防止定位座旋转的作用；

所述导向套为柱状结构，其中心轴线处设有阶梯状通孔，沿其外圆周面同一法线方向设有一长孔和一圆孔，长孔和圆孔均与其通孔相贯通，长孔用来安装弹簧，圆孔用来安装钢球；其通孔的一端为一段内螺纹，此内螺纹用来固接推料气缸；其通孔内套装有一推杆；所述导向套一端固接在一导向座上，另一端套装在导向环的通孔内，使导向套内的弹簧和钢球正确无误地装入到齿毂的滑块槽内；

所述推杆为阶梯杆状，其大径段与推料气缸的活塞杆连接；所述导向座设有一与导向套配合连接的通孔，导向套套装在此通孔内，使导向套固定；

所述电气元件包括电磁阀、传感器和PLC控制单元；所述传感器固接在导向套的外圆周面上，且与其上的长孔与圆孔相对应；所述电磁阀和传感器均与PLC控制单元电联接。

本装置中，每个弹簧和钢球均对应一传感器，传感器感应检测物料（弹簧和钢球）是否存在进行判断，并将判断结果传到PLC控制单元内，当缺少物料时，电器柜面板上的报警灯将开启显示，并显示缺少物料的所在位置处；当物料都存在无损的情况下，电器柜面板上的报警灯处于熄灭状态，PLC控制单元将给电磁阀发送信号，进一步控制推料气缸的动作，即运行开关自动启动，推料气缸通过推杆将弹簧、钢球穿过滑块孔打入齿榖相应的滑块槽内。

进一步的，为了将安装好的同步器总成顺利取出夹具部件，沿所述定位座外圆周面上法线方向设有一豁口，所述豁口处铰接一卸料手柄，所述卸料手柄的一端与浮盘底端面接触；手柄撬起浮盘，从而带动齿毂向上运动，以便于卸料。

进一步的，所述导向座上还设有至少一个与其上的通孔相贯通的紧定螺孔，此紧定螺孔用来固定导向套。

进一步的，所述定位座与导向座均固接在一底板上。

进一步的，所述导向套的外圆周面上径向还设有一螺孔，所述螺孔与其上的通孔相贯通，且位于其长孔与圆孔之间，由于钢球容易滚动，这样使不利于与之对应传感器的检测结果，很有可能发生漏装钢球的情况，故为了隔离钢球与弹簧，在所述螺孔内安装有一浮动球头。

进一步的，为了使导向套与推料气缸连接更加便利，本装置还可以设有一导向接头，所述导向接头为阶梯轴结构，其小轴段的外圆周面上设有与导向套内螺纹相匹配的外螺纹，其中心轴线设有阶梯状通孔，其通孔的大径段与推料气缸固接，其通孔的小径段套装推杆，推杆小径段套有一弹簧。

进一步的，在所述浮盘下端固接一上行气缸；当同步器总成装配完毕后，可顺利将其顶出脱离夹具部件；所述位于钢球式同步器总成的上方设有一压盘，压盘的上端固接一下行气缸；当将弹簧和钢球安装到齿毂后，下行气缸带动压盘向下运动。

进一步的，为了实现上料与卸料的自动化，本装置还可以设有自动上料部件和自动卸料部件；所述自动上料部件包括上料输送装置和机械手，机械手用来夹持未安装弹簧与钢球的钢球式同步器总成，并放在夹持部件的浮盘上固定；

机械手抓取正确定位的齿套，并与齿毂外花键顺利装配，然后夹具上方的气缸带动上压盘下行，待到预先调整的位置时停下；而后夹具下方的上行气缸上行推动齿毂及压入的滑块弹簧、钢球，一同升高到上压盘限位处，此时齿毂及上面的弹簧、钢球顺利滑入齿套的滑块槽沟槽中完成装配；此后，紧接着夹具部件中的推料气缸回退，这时，弹簧、钢球就又自动压入与导向套相应装配位置处，为下一个同步器总成装配做准备。

所述自动卸料部件包括卸料输送装置和卸料臂，所述卸料臂连接一卸料气缸，当钢球式同步器总成安装完毕后，此卸料气缸带动卸料臂动作，将此同步器总成推入到卸料输送带上运走，为安装下一个钢球式同步器总成提供空间，实现了自动连续装配的功能。

本装置有效地避免了弹簧与钢球等小件的漏装和错装，提高了装配效率，使装配质量得到了大大的提升，解放了人力，降低了成本，这在同行业中属于首创。

附图说明

图1是本发明实施例钢球式同步器总成装配装置的结构示意图；

图2是图1中夹具部件的结构示意图；

图3是图2中浮盘的结构示意图；

图4是图3中浮盘的俯视图；

图5是图2中导向环的结构示意图；

图6是图5中导向环俯视图；

图7是图2中定位座的结构示意图；

图8是图7中定位座的俯视图；

图9是图2中导向套的结构示意图；

图10是图9中导向套的俯视图；

图11是图2中导向座的主视图；

图12是图11中导向座的左视图；

图13是图11中导向座的俯视图；

图14是图2中底板的结构示意图；

图15是图14中底板的俯视图。

图中：

1.底板          2.电磁阀          3.卸料手柄

4.定位座        5.导向环          6.浮盘

7.同步器        8.弹簧            9.钢球

10.浮动球头     11.导向套         12.导向座

13.推杆         14.导向接头       15.推料气缸

16.平台         17.卸料气缸       18.机械手

19.报警台       20.压盘           21.下行气缸

22.上行气缸     23.卸料输送带

具体实施方式

本实施例是一种钢球式同步器7总成装配装置，如图1所示，包括夹具部件和电气元件；

如图2所示，夹具部件包括浮盘6、导向环5、导向套11和推料气缸15。

如图3、图4所示，浮盘6为阶梯轴结构，其大径轴段端面中心处设有圆柱状凹槽，其大径轴段外圆周面处设有与齿毂滑块槽相匹配的凸起，其小径轴段外圆周面法线方向设有长条状凹槽。

如图5、图6所示，导向环5为空心圆柱体，其内圆周面设有与齿套相匹配的内齿，其外圆周面上径向设有通孔。

浮盘6与导向环5固接，在浮盘6下端固接一上行气缸22，浮盘6和导向环5均固接在一定位座4上；如图7、图8所示，定位座4为阶梯轴结构，其中心轴线处设有用来套装浮盘6的通孔；其外圆周面上径向设有一螺孔，螺孔内安装螺钉；定位座4外圆周面上法线方向设有一豁口，豁口处铰接一卸料手柄3，卸料手柄3的一端与浮盘6底端面接触。

如图9、图10所示，导向套11为柱状结构，其中心轴线处设有阶梯状通孔，沿其外圆周面同一法线方向设有一长孔和一圆孔，长孔和圆孔均与其通孔相贯通，长孔用来安装弹簧8，圆孔用来安装钢球9；其通孔的一端为一段内螺纹，此螺纹连接一导向接头14，其通孔内套装推杆13；导向套11一端固接在一导向座12（如图11、图12、图13所示）上，另一端套装在导向环5的通孔内；位于其长孔与圆孔之间设有一螺孔，此螺孔内安装一浮动球头10；导向接头14为阶梯轴结构，其中心轴线设有阶梯状通孔，其通孔的大径段与推料气缸15固接，其通孔的小径段套装推杆13，推杆13小径段套有一弹簧。

推杆13为阶梯杆状，其大径段与推料气缸15的活塞杆连接；导向座12设有一与导向套11配合连接的通孔，导向套11套装在此通孔内，导向座12上还设有两个紧定螺孔，来固定导向套11；定位座4与导向座12均固接在一底板1（如图15所示）上。

电气元件包括电磁阀2、传感器和PLC控制单元；传感器固接在导向套11的外圆周面上，且与其上的长孔与圆孔相对应；电磁阀2和传感器均与PLC控制单元电联接。

本实施例中，每个弹簧8和钢球9均对应一传感器，传感器感应检测物料（弹簧8和钢球9）是否存在进行判断，并将判断结果传到PLC控制单元内，当缺少物料时，电器柜面板上的报警灯将开启显示，并显示缺少物料的所在位置处；当物料都存在无损的情况下，电器柜面板上的报警灯处于熄灭状态，PLC控制单元将给电磁阀2发送信号，进一步控制推料气缸15的动作，即运行开关自动启动，推料气缸15通过推杆13将弹簧8、钢球9穿过滑块孔打入齿榖相应的滑块槽内。

当同步器7总成装配完毕后，上行气缸22可顺利将其顶出而脱离夹具部件；位于钢球式同步器7总成的上方设有一压盘20，压盘20的上端固接一下行气缸21。

本实施例中，还设有自动上料部件和自动卸料部件；自动上料部件包括上料输送装置和机械手18，机械手18用来夹持未安装弹簧8与钢球9的钢球式同步器7总成，并放在夹持部件的浮盘6上固定。

机械手18抓取正确定位的齿套，并与齿毂外花键顺利装配，然后夹具上方的气缸带动上压盘20下行，待到预先调整的位置时停下；而后夹具下方的上行气缸22上行推动齿毂及压入的滑块弹簧8、钢球9，一同升高到上压盘20限位处，此时齿毂及上面的弹簧8、钢球9顺利滑入齿套的滑块槽沟槽中完成装配；此后，紧接着夹具部件中的推料气缸15回退，这时，弹簧8、钢球9就又自动压入与导向套11相应装配位置处，为下一个同步器7总成装配做准备。

自动卸料部件包括卸料输送装置和卸料臂，卸料臂连接一卸料气缸17，当钢球式同步器7总成安装完毕后，此卸料气缸17带动卸料臂动作，将此同步器7总成推入到卸料输送带上运走，为安装下一个钢球式同步器7总成提供空间，实现了自动连续装配的功能。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种钢球式同步器总成装配装置，其特征在于：包括夹具部件和电气元件；

所述夹具部件包括浮盘、导向环、导向套和推料气缸；所述浮盘为阶梯轴结构，其大径轴段端面中心处设有圆柱状凹槽，其大径轴段外圆周面处设有与齿毂滑块槽相匹配的凸起，其小径轴段外圆周面法线方向设有长条状凹槽；所述导向环为空心圆柱体，其内圆周面设有与齿套相匹配的内齿，其外圆周面上径向设有通孔；所述浮盘与导向环固接，且共轴线，所述浮盘和导向环均固接在一定位座上；所述定位座为阶梯轴结构，其中心轴线处设有用来套装浮盘的通孔，其外圆周面上径向设有一螺孔；所述导向套为柱状结构，其中心轴线处设有阶梯状通孔，沿其外圆周面同一法线方向设有一长孔和一圆孔，长孔和圆孔均与其通孔相贯通，其通孔的一端为一段内螺纹，其通孔内套装有一推杆，所述导向套一端固接在一导向座上，另一端套装在导向环的通孔内；所述推杆为阶梯杆状，其大径段与推料气缸的活塞杆连接；所述导向座设有一与导向套配合连接的通孔；

所述电气元件包括电磁阀、传感器和PLC控制单元；所述传感器固接在导向套的外圆周面上，且与其上的长孔与圆孔相对应；所述电磁阀和传感器均与PLC控制单元电联接。

2.根据权利要求1所述的钢球式同步器总成装配装置，其特征在于：沿所述定位座外圆周面上法线方向设有一豁口，所述豁口处铰接一卸料手柄，所述卸料手柄的一端与浮盘底端面接触。

3.根据权利要求1所述的钢球式同步器总成装配装置，其特征在于：所述导向座上还设有至少一个与其上的通孔相贯通的紧定螺孔。

4.根据权利要求1所述的钢球式同步器总成装配装置，其特征在于：所述定位座与导向座均固接在一底板上。

5.根据权利要求1所述的钢球式同步器总成装配装置，其特征在于：所述导向套的外圆周面上径向还设有一螺孔，所述螺孔与其上的通孔相贯通，且位于其长孔与圆孔之间，所述螺孔内安装有一浮动球头。

6.根据权利要求1所述的钢球式同步器总成装配装置，其特征在于：所述推杆的小径段套有一弹簧。

7.根据权利要求1所述的钢球式同步器总成装配装置，其特征在于：还包括一导向接头，所述导向接头为阶梯轴结构，其小轴段的外圆周面上设有与导向套内螺纹相匹配的外螺纹，其中心轴线设有阶梯状通孔，其通孔的大径段与推料气缸固接，其通孔的小径段套装推杆。

8.根据权利要求1所述的钢球式同步器总成装配装置，其特征在于：所述浮盘下端固接一上行气缸；位于所述钢球式同步器总成的上方设有一压盘，压盘的上端固接一下行气缸。

9.根据权利要求1所述的钢球式同步器总成装配装置，其特征在于：还包括自动上料部件，所述自动上料部件包括上料输送装置和机械手，机械手用来夹持钢球式同步器总成，并放在夹持部件的浮盘上固定。

10.根据权利要求1所述的钢球式同步器总成装配装置，其特征在于：还包括自动卸料部件；所述自动卸料部件包括卸料输送装置和卸料臂，所述卸料臂连接一卸料气缸。