CN104999247A - 一种同步器自动化生产线齿毂齿套上料系统 - Google Patents

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吴勇
胡利华
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Abstract

本发明公开了一种同步器自动化生产线齿毂齿套上料系统，在机架(1)的下部设置有两个左右对称的、供上料小车进出的空位(2)，各空位(2)中设置上料小车，每个空位(2)的上方均设有三坐标机械手，每个三坐标机械手的后侧均设置抓料机械手；上料小车具有平台(10)，平台(10)的上表面固定有底板(12)，该底板(12)上设置有按矩阵分布的垫板(13)，每块垫板(13)上固定一根串杆(14)，串杆(14)与对应的垫板(13)相垂直。本发明设计巧妙，结构简单、紧凑，实施容易，通过三坐标机械手和抓料机械手的配合，能够实现齿毂、齿套同时自动上料，大大提高了生产效率，有效减少了工人的劳动强度，并成倍降低了劳动力成本。

Description

一种同步器自动化生产线齿毂齿套上料系统
技术领域
本发明涉及一种同步器生产线，特别涉及同步器装配检测线的上料系统。
背景技术
目前，同步器的齿毂、齿套在合套装配前，需要进行齿毂内花键大径检测，齿毂槽宽、环槽大径检测，齿套拨叉槽位置检测等等一系列的检测，所有的检测操作以及检测后的装配操作都由人工进行，这样每个班需要20人，不仅人力成本高，检测及装配的效率低下，而且检测、装配的准确性难以保障，不能满足一致性生产的要求。
如果设计一条全自动生产线，将齿毂、齿套的检测及装配全部放在生产线上自动进行，将极大地提高同步器的生产效率，并确保产品质量。但怎样构建满足功能要求的同步器全自动生产线，是行业内正亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能有效提高上料效率的同步器自动化生产线齿毂齿套上料系统。
本发明的技术方案如下：一种同步器自动化生产线齿毂齿套上料系统，具有机架(1)，其关键在于：在所述机架(1)的下部设置有两个左右对称的、供上料小车进出的空位(2)，各空位(2)中设置上料小车，每个空位(2)的上方均设有三坐标机械手，每个所述三坐标机械手的后侧均设置抓料机械手，抓料机械手由第一气缸(3)和气爪构成，所述第一气缸(3)的缸体安装在纵轨(4)上，纵轨(4)的后端超出机架(1)的后端面，第一气缸(3)能沿纵轨(4)前后移动，第一气缸(3)的活塞杆竖直向下伸出，在第一气缸(3)活塞杆的下端安装气爪，所述第一气缸(3)的下方设有待料台，该待料台位于空位(2)的旁边，待料台固定于机架(1)上，并在待料台的前方设有用于对上料小车定位的气动式顶紧装置(9)；
所述上料小车具有平台(10)，在平台(10)的底部装有四个按矩形分布的滚轮(11)，平台(10)的上表面固定有底板(12)，该底板(12)上设置有按矩阵分布的垫板(13)，每块垫板(13)上固定一根串杆(14)，所述串杆(14)与对应的垫板(13)相垂直，在所述平台(10)上表面的后端安装扶手(15)。
采用以上技术方案，上料小车同一根串杆上可以套装多个工件，工件从下往上依次叠加，最下面一个工件由垫板支撑。串杆的直径比工件的内径略小，工件在串杆上不会发生晃动，并且通过机械手抓取工件时，工件脱离串杆容易。平台的底部装有滚轮，通过滚轮的滚动来实现工件的转运，转运操作省力。扶手用于操作者抓握，不管是推还是拉都比较方便。串杆按矩阵分布，各串杆均可定位一串工件，这样每次转运的工件多达几百个，一次转运上料的数目多，能有效提高转运上料的效率。另外，串杆既可用于定位齿毂，也可用于定位齿套，大大增强了上料车的通用性。
机架上的两个空位一个对应齿毂上料小车，用于齿毂上料；另一个对应齿套上料小车，用于齿套上料。在各上料小车上通过若干根串杆定位有相应组数的工件，待上料小车进入机架下部的空位后，由气动式顶紧装置定位，三坐标机械手动作，将其中一根串杆上的一组工件抓起，并移动至待料台上放置，抓料机械手的第一气缸带动气爪向下移动，使气爪将最上面一个工件抓起，此时控制第一气缸沿纵轨向后移动，第一气缸运动至机架的后方，将气爪所抓取的工件放置在后一工序的超声波清洗机上，从而实现一个工件的上料。抓料机械手重复以上动作，将待料台上的工件从上往下一个一个抓取，一组工件完成上料后，三坐标机械手再次动作，又抓取一组工件到待料台上，如此反复，直至上料小车上的所有工件完成上料。
本发明结构简单、紧凑，占用空间小，易于在生产场地布置；它能够实现齿毂、齿套的自动上料，自动化程度高，在大大提高生产效率的同时，有效减少了工人的劳动强度，并成倍降低了劳动力成本。
所述三坐标机械手由第二气缸(5)、夹持装置(6)、横梁(7)和滑轨(8)构成，所述横梁(7)横跨在空位(2)的上方，横梁(7)的端部与机架(1)上设置的滑轨(8)滑动配合，横梁(7)能够沿滑轨(8)前后移动，在所述横梁(7)上安装第二气缸(5)，第二气缸(5)能沿横梁(7)左右移动，所述第二气缸(5)的活塞杆竖直向下，该第二气缸(5)活塞杆的下端连接夹持装置(6)。采用以上技术方案，第二气缸能够前后、左右移动，第二气缸的活塞杆带动夹持装置能够使其上下移动，这样夹持装置在空位内所设定的空间范围可以前后、左右、上下运动，以实现上料小车上不同位置工件的抓取。
为了简化结构，降低生产成本，所述底板(12)为矩形，该底板(12)的底面与平台(10)的上表面贴合固定。
为了使垫板及串杆安装牢靠，所述垫板(13)为正方形，垫板(13)的底面与底板(12)的上表面贴合固定，横向及纵向上两相邻垫板(13)之间的距离相等，所述串杆(14)的轴心线通过对应垫板(13)的中心。
为了简化结构，方便装配，使操作更便捷、省力，所述扶手(15)由“U”形段和左右两侧对称设置的竖直段组成，并采用圆钢管弯折而成，竖直段的下端与平台(10)固定，竖直段的上端与“U”形段开口端的一头相连，所述“U”形段倾斜设置，“U”形段与竖直段之间具有120-150°的夹角a。
有益效果：本发明设计巧妙，结构简单、紧凑，实施容易，通过三坐标机械手和抓料机械手的配合，能够实现齿毂、齿套同时自动上料，大大提高了生产效率，有效减少了工人的劳动强度，并成倍降低了劳动力成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为上料小车的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，机架1为框架结构，在机架1的下部设置有两个左右对称的空位2，其中一个空位对应齿毂上料小车，另一个空位对应齿套上料小车，各上料小车能够自由进出对应的空位2。在每个空位2的上方均设有三坐标机械手，三坐标机械手由第二气缸5、夹持装置6、横梁7和滑轨8等构成。其中，横梁7横跨在空位2的上方，横梁7的端部与机架1上设置的滑轨8滑动配合，滑轨8从前往后延伸，横梁7与滑轨8相垂直，横梁7在第一电机的驱动下，能够沿滑轨8前后移动。在横梁7上安装第二气缸5，第二气缸5与横梁7滑动配合，第二气缸5在第二电机的驱动下，能沿横梁7左右移动。第二气缸5的活塞杆竖直向下，该第二气缸5活塞杆的下端连接夹持装置6，夹持装置6用于抓取工件，第二气缸5实现夹持装置6的提升。
如图1所示，在每个三坐标机械手的后侧设置抓料机械手，抓料机械手由第一气缸3和气爪构成。第一气缸3的缸体安装在纵轨4上，第一气缸3与纵轨4滑动配合，第一气缸3在第三电机驱动滚珠丝杆副的作用下，能够沿纵轨4前后移动。纵轨4与机架1相固定，纵轨4的后端超出机架1的后端面。第一气缸3的活塞杆竖直向下伸出，在第一气缸3活塞杆的下端安装气爪，并在第一气缸3的下方设有待料台，该待料台位于空位2的旁边，且待料台固定于机架1上。在待料台的前方设有用于对上料小车定位的气动式顶紧装置9，气动式顶紧装置9位于空位2的旁边并安装于机架1上。
如图1、图2所示，在每个空位2中设置上料小车，上料小车由平台10、滚轮11、底板12、垫板13、串杆14和扶手15等构成。其中，平台10为矩形平板结构，在平台10底部的四个角处装有滚轮11，滚轮11按矩形分布，并且滚轮11优选为自带刹车的万向轮。在平台10的上表面设置有底板12，该底板12为矩形，底板12的底面与平台10的上表面贴合固定。在底板12上设置有按矩阵分布的垫板13，垫板13为正方形，垫板13的底面与底板12的上表面贴合固定，横向及纵向上两相邻垫板13之间的距离相等。
如图2所示，每块垫板13上均固定设置一根串杆14，串杆14为直杆结构，串杆14与对应的垫板13相垂直，串杆14的轴心线通过对应垫板13的中心。串杆14用于套装齿毂或齿套工件16，使一串工件16从下往上依次叠加，最下面一个工件16由垫板13支撑。
如图2所示，在平台10上表面的后端安装扶手15，扶手15由“U”形段和左右两侧对称设置的竖直段组成，并采用圆钢管弯折而成，竖直段的下端与平台10垂直固定，竖直段的上端与“U”形段开口端的一头相连，“U”形段倾斜设置，“U”形段与竖直段之间具有120-150°的夹角a。
本发明的工作原理如下：
在每个上料小车上通过若干根串杆定位有相应组数的工件16(齿毂或齿套)，待两个上料小车分别进入机架1下部的两个空位2后，由气动式顶紧装置9将上料小车定位。齿毂上料与齿套上料工作过程完全相同，上料操作可同时进行，以下仅以其中一个进行说明。
三坐标机械手动作，使第二气缸5运动至上料小车其中一根串杆14的上方，第二气缸5的活塞杆带动夹持装置6下行，使夹持装置6将一根串杆上的一组工件夹持住，接着第二气缸5实现夹持装置6的提升，然后将夹持装置6所抓取的一组工件移动至待料台上放置，抓料机械手的第一气缸3带动气爪向下移动，使气爪将最上面一个工件抓起，此时控制第一气缸3沿纵轨4向后移动，第一气缸3运动至机架1的后方，将气爪所抓取的工件放置在后一工序的超声波清洗机上，从而实现一个工件的上料。抓料机械手重复以上动作，将待料台上的工件从上往下一个一个抓取，一组工件完成上料后，三坐标机械手再次动作，又抓取一组工件到待料台上，如此反复，直至上料小车上的所有工件完成上料。

Claims (5)

1.一种同步器自动化生产线齿毂齿套上料系统，具有机架(1)，其特征在于：在所述机架(1)的下部设置有两个左右对称的、供上料小车进出的空位(2)，各空位(2)中设置上料小车，每个空位(2)的上方均设有三坐标机械手，每个所述三坐标机械手的后侧均设置抓料机械手，抓料机械手由第一气缸(3)和气爪构成，所述第一气缸(3)的缸体安装在纵轨(4)上，纵轨(4)的后端超出机架(1)的后端面，第一气缸(3)能沿纵轨(4)前后移动，第一气缸(3)的活塞杆竖直向下伸出，在第一气缸(3)活塞杆的下端安装气爪，所述第一气缸(3)的下方设有待料台，该待料台位于空位(2)的旁边，待料台固定于机架(1)上，并在待料台的前方设有用于对上料小车定位的气动式顶紧装置(9)；
所述上料小车具有平台(10)，在平台(10)的底部装有四个按矩形分布的滚轮(11)，平台(10)的上表面固定有底板(12)，该底板(12)上设置有按矩阵分布的垫板(13)，每块垫板(13)上固定一根串杆(14)，所述串杆(14)与对应的垫板(13)相垂直，在所述平台(10)上表面的后端安装扶手(15)。
2.根据权利要求1所述的同步器自动化生产线齿毂齿套上料系统，其特征在于：所述三坐标机械手由第二气缸(5)、夹持装置(6)、横梁(7)和滑轨(8)构成，所述横梁(7)横跨在空位(2)的上方，横梁(7)的端部与机架(1)上设置的滑轨(8)滑动配合，横梁(7)能够沿滑轨(8)前后移动，在所述横梁(7)上安装第二气缸(5)，第二气缸(5)能沿横梁(7)左右移动，所述第二气缸(5)的活塞杆竖直向下，该第二气缸(5)活塞杆的下端连接夹持装置(6)。
3.根据权利要求1所述的同步器自动化生产线齿毂齿套上料系统，其特征在于：所述底板(12)为矩形，该底板(12)的底面与平台(10)的上表面贴合固定。
4.根据权利要求3所述的同步器自动化生产线齿毂齿套上料系统，其特征在于：所述垫板(13)为正方形，垫板(13)的底面与底板(12)的上表面贴合固定，横向及纵向上两相邻垫板(13)之间的距离相等，所述串杆(14)的轴心线通过对应垫板(13)的中心。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的同步器自动化生产线齿毂齿套上料系统，其特征在于：所述扶手(15)由“U”形段和左右两侧对称设置的竖直段组成，并采用圆钢管弯折而成，竖直段的下端与平台(10)固定，竖直段的上端与“U”形段开口端的一头相连，所述“U”形段倾斜设置，“U”形段与竖直段之间具有120-150°的夹角a。
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