CN108705277B - 汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置，包括机架及安装在机架上的送料机构、定位机构、转移压装机构及移送机构。该汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置通过送料机构、定位机构、转移压装机构及移送机构的相互配合，代替了现有技术中的手工操作，能够实现凸轮环压装的完全自动化生产，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率以及产品质量，降低了生产成本。

Description

汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置

技术领域

本发明涉及汽车变速箱零部件加工技术领域，尤其涉及一种汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置。

背景技术

目前，国内双离合变速箱技术研发正处于发展期，相关零部件主要还是依靠进口。由于双离合器为目前变速箱技术的研发方向，汽车变速箱用驻车凸轮环的开发具备巨大的市场价值，该产品的开发可进一步增强对双离合变速箱核心零部件单元技术的掌握，使得产品精度、性能、寿命和可靠性可满足该双离合器变速箱驻车系统使用工况，确保能承受驻车过程中产生的冲击力，同时确保滚针轴承在运转过程中的寿命。

现有的汽车变速箱用驻车凸轮环如本公司申请的专利号为CN206860686U的一种汽车变速箱用驻车凸轮环结构，由于该凸轮环结构复杂且不规则，安装定位非常不方便，以往都是通过手工进行定位压装，加工效率较差，次品率较高，需要工人大量的劳动力。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺陷，提供一种操作简单、定位准确可靠、自动化程度高、次品率较低的汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：一种汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置，包括机架及安装在机架上的送料机构、定位机构、转移压装机构及移送机构。

首先，需要解决的是产品的送料问题，其中包括产品的初步定位及送料。由于凸轮环结构不规则，之前一般都是采用手工进行定位及送料。因此，如何设计一款自动送料机构，能够同时满足凸轮环外圈送料及粉末冶金环送料是本发明所要解决的技术问题。

本发明设计了一款特殊的送料机构，用于将凸轮环外圈及粉末冶金环输送至定位机构上，包括凸轮环外圈送料机构及粉末冶金环送料机构，所述凸轮环外圈送料机构及粉末冶金环送料机构对应固定在底板上，所述凸轮环外圈送料机构或粉末冶金环送料机构包括定位组件及转移组件，所述定位组件包括固定台、升降电缸、升降导轨、提升块、托板及若干定位料杆，所述定位料杆固定在固定台上，各定位料杆围成定位通道，所述提升块套设在定位通道外，所述升降导轨固定在底板一侧，所述托板设置在升降导轨上，托板一端对应设置在提升块下方，所述升降电缸与托板连接，升降电缸可驱动托板沿升降导轨上下滑动从而带动提升块升降，所述转移机构对应设置在定位料杆顶端，包括固定座、气缸、横向导轨及夹爪工装，所述横向导轨固定在固定座上，所述夹爪工装设置在横向导轨上，所述气缸可驱动夹爪工装沿横向导轨滑动。

接着，是送料后产品的定位问题。如何实现凸轮环外圈及粉末冶金环准确定位是本发明所要解决的技术问题。这之中需要涉及到转向、升降等问题。

本发明设计了特殊的定位机构，所述定位机构对应设置在送料机构的输出端，用于接收送料机构输送过来的凸轮环外圈及粉末冶金环，包括凸轮环外圈定位机构及粉末冶金环定位机构，所述凸轮环外圈定位机构或粉末冶金环定位机构包括气缸、直线导向轴组件、步进电机及定位台，所述气缸与直线导向轴组件连接，所述定位台固定在直线导向轴组件顶端，所述步进电机与定位台连接，气缸可通过直线导向轴组件驱动定位台升降，步进电机可驱动定位台绕直线导向轴组件旋转。

然后，是较为重要的压装机构，这之中不仅要考虑到压装的问题，还需要考虑到粉末冶金环转移并与凸轮环外圈相配合的问题。

本发明设计了特殊的转移压装机构，转移压装机构用于将粉末冶金环定位机构上的粉末冶金环转移至凸轮环外圈定位机构上，并使粉末冶金环与凸轮环外圈进行拼装定位，然后进行压装，所述转移压装机构对应设置在定位机构上方，包括安装架及设置在安装架上的增压气缸、冲压机构，所述冲压机构包括导轨、电缸、滑台、冲压组件及粉末冶金环压装定位组件，所述导轨固定在安装架上，所述滑台设置在导轨上，所述电缸与滑台连接，所述冲压组件固定在滑台上，所述增压气缸对应设置在冲压组件上，所述粉末冶金环压装定位组件固定在冲压组件底端，电缸可驱动滑台沿导轨滑动，增压气缸可通过冲压组件驱动粉末冶金环压装定位组件下降进行冲压。

最后，需要考虑到成型后的产品如何转移的问题。

本发明设计了特殊的移送机构，用于将压装后的凸轮环成品自动送出，所述移送机构对应设置在凸轮环外圈定位机构一侧，包括移送导轨、夹爪工装、无杆气缸及输送机，所述移送导轨固定在机架上，所述夹爪工装设置在移送导轨上，所述无杆气缸可驱动夹爪工装沿移送导轨滑动，所述输送机对应设置在夹爪工装下方。

为了进一步提高工作效率，所述固定台上固定有两组定位料杆，两组定位料杆分别围成定位通道，每组定位料杆之间通过固定环固定。所述定位组件还包括旋转气缸，所述旋转气缸与固定台连接，旋转气缸可驱动固定台旋转。当一组定位料杆在进行送料的时候，操作人员可以在另一组定位料杆上加料，从而不需要进行停机操作，大大提高了工作效率。

为了对送料过程中精确控制，防止出现次品或漏压，所述底板上固定有有料确认开关，所述有料确认开关与定位通道底端相对应，所述托板上固定有感应片，所述感应片与提升块相对应，所述升降导轨顶端固定有顶部确认开关，所述顶部确认开关与定位通道顶端相对应。通过感应开关相配合保证了后续压装的有效性。

为了便于抓取凸轮环外圈、粉末冶金环、凸轮环成品，所述夹爪工装包括导杆气缸、平行夹爪气缸、压板及夹爪，所述导杆气缸设置在横向导轨或移送导轨上，导杆气缸可沿横向导轨滑动，导杆气缸与平行夹爪气缸连接，导杆气缸可驱动平行夹爪气缸升降，所述平行夹爪气缸与夹爪连接，平行夹爪气缸可驱动夹爪水平移动，所述压板固定在平行夹爪气缸底端，压板套设在夹爪外。事实上，由于是对凸轮环外圈、粉末冶金环、凸轮环成品的内圈进行夹取，所以送料机构及移送机构上的夹爪工装结构相同，不需要对其进行分类设计。

由于送料机构输送过来的凸轮环外圈、粉末冶金环位置并不统一，需要使其进行转向定位，因此，所述凸轮环外圈定位机构或粉末冶金环定位机构一侧分别固定有定位开关及定位挡块，所述定位挡块与滑台气缸连接。

为了对生产过程中或者后续使用过程中的每一个凸轮环都严格管控，所述粉末冶金环定位机构一侧固定有扫码器。

为了便于进行压装，所述冲压组件包括冲压块、压装主轴、弹簧及定位导向轴，所述压装主轴设置在滑台上，所述冲压块固定在压装主轴顶端，所述弹簧套设在压装主轴上，弹簧顶端与冲压块相抵靠，弹簧底端与滑台相抵靠，所述定位导向轴与压装主轴固定连接，定位导向轴与压装主轴相平行。

为了保证压装过程中的稳定性，所述粉末冶金环压装定位组件包括定位筒、定位块及若干定位芯轴，所述定位筒固定在压装主轴底端，所述定位芯轴固定在定位筒底端并沿定位筒周向均匀设置，所述各定位芯轴上分别设置有止动螺丝，所述定位筒一侧开设有滑槽，所述定位块可沿滑槽上下滑动，定位块底端固定有定位销。

本发明的有益效果是：该汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置通过送料机构、定位机构、转移压装机构及移送机构的相互配合，代替了现有技术中的手工操作，能够实现凸轮环压装的完全自动化生产，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率以及产品质量，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置的结构示意图；

图2为本发明的送料机构的结构示意图；

图3为本发明的转移机构的结构示意图；

图4为本发明的定位机构及转移压装机构配合时的结构示意图；

图5为本发明的粉末冶金环定位机构的结构示意图；

图6为本发明的凸轮环外圈定位机构的结构示意图；

图7为本发明的转移压装机构的结构示意图；

图8为本发明的冲压组件及粉末冶金环压装定位组件的结构示意图；

图9为本发明的移送机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

如图1所示，一种汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置，包括机架1及安装在机架1上的送料机构2、定位机构3、转移压装机构4及移送机构5。

如图2所示的送料机构，用于将凸轮环外圈及粉末冶金环输送至定位机构上，包括凸轮环外圈送料机构及粉末冶金环送料机构，所述凸轮环外圈送料机构及粉末冶金环送料机构对应固定在底板211上，两套送料机构结构相同，凸轮环外圈送料机构或粉末冶金环送料机构包括定位组件及转移组件，所述定位组件包括固定台213、升降电缸218、升降导轨219、提升块214、托板215及若干定位料杆216，所述定位料杆216垂直固定在固定台213上，各定位料杆216围成定位通道，凸轮环外圈或粉末冶金环可逐个套设在定位通道上，所述提升块214套设在定位通道外，所述升降导轨219固定在底板211一侧，所述托板215设置在升降导轨219上，托板215一端对应设置在提升块214下方，所述升降电缸218与托板215连接，升降电缸218可驱动托板215沿升降导轨219上下滑动，托板215可以托起提升块214升降，从而使提升块214上的凸轮环外圈或粉末冶金环升降。

作为优选，所述两固定台213上分别固定有两组定位料杆216，两组定位料杆216分别围成定位通道，每组定位料杆216顶端通过固定环217固定。所述定位组件还包括旋转气缸212，所述旋转气缸212与固定台213连接，旋转气缸212可驱动固定台213旋转。当一组定位料杆216在进行送料的时候，操作人员可以在另一组定位料杆216上加料，从而不需要进行停机操作。

所述底板211上各个方向对应固定有有料确认开关2112，所述有料确认开关2112与定位通道底端相对应，可以感应各定位通道是否有工件，所述托板215上固定有感应片2111，所述感应片2111与提升块214相对应，用于感应提升块214上是否有工件，所述升降导轨219顶端固定有顶部确认开关2110，所述顶部确认开关2110与定位通道顶端相对应，用于感应转移组件进行转移时是否有工件，防止漏抓。通过各感应开关相配合，保证了后续压装的有效性。

如图3所示的转移机构，所述转移机构对应设置在定位料杆顶端，两定位机构顶端的转移机构结构相同，包括固定座223、无杆气缸221、横向导轨222及夹爪工装，所述横向导轨222固定在固定座223上，所述夹爪工装设置在横向导轨222上，所述无杆气缸221可驱动夹爪工装沿横向导轨222滑动。

所述夹爪工装包括导杆气缸224、平行夹爪气缸225、压板226及夹爪227，所述导杆气缸224设置在横向导轨222上，导杆气缸224可沿横向导轨222滑动，导杆气缸224与平行夹爪气缸225连接，导杆气缸224可驱动平行夹爪气缸225升降，所述平行夹爪气缸225与夹爪227连接，夹爪227为一对，平行夹爪气缸225可驱动夹爪227水平移动，所述压板226固定在平行夹爪气缸225底端，压板226套设在夹爪227外，平行夹爪气缸225可以驱动两夹爪227同时向外移动，两夹爪227可将凸轮环外圈、粉末冶金环、凸轮环成品的内孔撑起，从而实现夹紧。事实上，由于是对凸轮环外圈、粉末冶金环、凸轮环成品的内孔进行夹取，所以送料机构及移送机构上的夹爪工装结构相同，不需要对其进行分类设计。

如图5、图6所示的定位机构，所述定位机构对应设置在送料机构的输出端，用于接收送料机构输送过来的凸轮环外圈及粉末冶金环，包括凸轮环外圈定位机构及粉末冶金环定位机构。

如图5所示，所述粉末冶金环定位机构包括第一气缸311、第二气缸312、直线导向轴组件313、步进电机及定位台315，所述第一气缸311与第二气缸312连接，所述第二气缸312与直线导向轴组件313连接，所述定位台315固定在直线导向轴组件313顶端，直线导向轴组件313上设置有轴承座，所述步进电机通过驱动齿轮314与定位台315连接，第一气缸311可通过第二气缸312、直线导向轴组件313驱动定位台315升降，步进电机可驱动定位台315绕直线导向轴组件313旋转。定位台315的形状与粉末冶金环的形状像匹配，具有多个卡槽，粉末冶金环放置在该定位台315上时，不会出现晃动。定位台315一侧固定有产品位置确认开关316，用于确认粉末冶金环位置，从而使定位台315转动，便于粉末冶金环放置在定位台315上，定位台315即可回转至原位，定位台315一侧还固定有转轴回原位确认开关317。

如图6所示，所述凸轮环外圈定位机构与粉末冶金环定位机构的结构大体上相同，包括气缸321、直线导向轴组件322、步进电机及定位台324，所述气缸321与直线导向轴组件322连接，所述定位台324固定在直线导向轴组件322顶端，直线导向轴组件322上设置有轴承座，所述步进电机通过驱动齿轮323与定位台324连接，气缸321可通过直线导向轴组件322驱动定位台324升降，步进电机可驱动定位台324绕直线导向轴组件322旋转。定位台324的形状与凸轮环外圈的形状像匹配，为圆环形，凸轮环外圈可套设在定位台324上，不会出现晃动。定位台324一侧固定有产品位置确认开关325，用于确认凸轮环外圈位置，从而使定位台325转动，便于凸轮环外圈放置在定位台325上。

如图4、图7所示的转移压装机构，转移压装机构用于将粉末冶金环定位机构31上的粉末冶金环7转移至凸轮环外圈定位机构32上，并使粉末冶金环7与凸轮环外圈6进行拼装定位，然后进行压装。所述转移压装机构对应设置在定位机构上方，包括安装架41及设置在安装架41上的增压气缸42、冲压机构，安装架41上固定有电磁阀组46，所述滑台48与电缸44连接，电缸44可驱动滑台48沿导轨45滑动。

如图7、图8所示，所述冲压机构包括冲压组件43及粉末冶金环压装定位组件47，所述冲压组件43固定在滑台48上，所述增压气缸42对应设置在冲压组件43上方，所述粉末冶金环压装定位组件47固定在冲压组件43底端。所述冲压组件43包括冲压块433、压装主轴431、弹簧432及定位导向轴435，所述压装主轴431设置在滑台48上，所述冲压块433固定在压装主轴431顶端，冲压块433顶端固定有压力传感器434，所述弹簧432套设在压装主轴431上，弹簧432顶端与冲压块433相抵靠，弹簧432底端与滑台48相抵靠，所述定位导向轴435与压装主轴431固定连接，定位导向轴435与压装主轴431相平行，防止压装过程中压装主轴431发生旋转，定位导向轴435顶端固定有感应开关436，用于感应冲压块433的位置，冲压块433上还固定有压头437，滑台48上对应固定有触点行程开关438，用于限制冲压块433的冲压行程。

所述粉末冶金环压装定位组件47包括定位筒471、定位块475及若干定位芯轴472，所述定位筒471固定在压装主轴431底端，所述定位芯轴472固定在定位筒471底端并沿定位筒471周向均匀设置，所述各定位芯轴472上分别设置有止动螺丝473，止动螺丝473向外伸出可将粉末冶金环夹紧，所述定位筒471一侧开设有滑槽474，所述定位块475可沿滑槽474上下滑动，定位块475底端固定有定位销476及产品有料确认开关477。

如图4所示，所述凸轮环外圈定位机构32一侧分别固定有定位开关36及定位挡块37，粉末冶金环定位机构31一侧分别固定有定位开关33及定位挡块34，所述定位开关及定位挡块的位置根据粉末冶金环7、凸轮环外圈6的结构及位置进行调整，使两者实现准确定位，从而方便压装，两定位挡块分别与滑台气缸35连接，所述粉末冶金环定位机构一侧还固定有扫码器38。

如图9所示的移送机构，用于将压装后的凸轮环成品自动送出，所述移送机构对应设置在凸轮环外圈定位机构一侧，包括移送导轨55、夹爪工装54、无杆气缸51及输送机52，所述移送导轨55固定在机架上，所述夹爪工装54设置在移送导轨55上，夹爪工装54的结构与送料机构上的夹爪工装的结构相同，所述无杆气缸51可驱动夹爪工装54沿移送导轨55滑动，所述输送机52对应设置在夹爪工装54下方，输送机与电机53连接，用于将成品输出。

加工时，操作人员只需将粉末冶金环7、凸轮环外圈6分别放置在各自的送料机构2的定位料杆216上；打开控制开关，两套升降电缸218分别通过托板215及提升块214驱动粉末冶金环7及凸轮环外圈6上升至顶部，顶部确认开关2110感应到工件，则两套夹爪工装均开始运作；导杆气缸224驱动平行夹爪气缸225下降，平行夹爪气缸225驱动夹爪227向外移动，两夹爪227即可将凸轮环外圈6或粉末冶金环7的内孔撑起，从而实现夹紧，夹紧后，无杆气缸221驱动夹爪工装沿横向导轨222滑动从而使凸轮环外圈6及粉末冶金环7转移至定位机构3上方；第二气缸312通过直线导向轴组件313驱动定位台315上升，步进电机驱动定位台315绕直线导向轴组件313旋转，产品位置确认开关316确认粉末冶金环7位置，从而使定位台315转动至相应角度，通过定位开关及定位挡块进行定位，夹爪工装松开从而将粉末冶金环7放置在定位台315上，定位台315即可回转至原位，同样的，凸轮环外圈6对应的落在定位台324上并完成定位；此时整个转移压装机构4移动至定位台315上方，第一气缸311驱动定位台315继续上升，粉末冶金环7即可卡接入粉末冶金环压装定位组件47内，通过定位芯轴472上的止动螺丝473卡紧，定位销476定位；接着整个转移压装机构4将粉末冶金环7移动至定位台324上方，粉末冶金环7此时与凸轮环外圈6相对应；冲压气缸42即可对冲压块433进行冲压，从而将粉末冶金环7压装入凸轮环外圈6内；移送机构5将压装好的凸轮环成品转移，最后凸轮环成品由输送机52送出，完成一次压装。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置，其特征在于：包括机架及安装在机架上的送料机构、定位机构、转移压装机构及移送机构；

所述送料机构包括凸轮环外圈送料机构及粉末冶金环送料机构，所述凸轮环外圈送料机构及粉末冶金环送料机构对应固定在底板上，所述凸轮环外圈送料机构或粉末冶金环送料机构包括定位组件及转移组件，所述定位组件包括固定台、升降电缸、升降导轨、提升块、托板及若干定位料杆，所述定位料杆固定在固定台上，各定位料杆围成定位通道，所述提升块套设在定位通道外，所述升降导轨固定在底板一侧，所述托板设置在升降导轨上，托板一端对应设置在提升块下方，所述升降电缸与托板连接，升降电缸可驱动托板沿升降导轨上下滑动从而带动提升块升降，所述转移组件对应设置在定位料杆顶端，包括固定座、气缸、横向导轨及夹爪工装，所述横向导轨固定在固定座上，所述夹爪工装设置在横向导轨上，所述气缸可驱动夹爪工装沿横向导轨滑动；

所述定位机构对应设置在送料机构的输出端，包括凸轮环外圈定位机构及粉末冶金环定位机构，所述凸轮环外圈定位机构或粉末冶金环定位机构包括气缸、直线导向轴组件、步进电机及定位台，所述气缸与直线导向轴组件连接，所述定位台固定在直线导向轴组件顶端，所述步进电机与定位台连接，气缸可通过直线导向轴组件驱动定位台升降，步进电机可驱动定位台绕直线导向轴组件旋转；所述定位组件还包括旋转气缸，所述旋转气缸与固定台连接，旋转气缸可驱动固定台旋转；

所述转移压装机构对应设置在定位机构上方，包括安装架及设置在安装架上的增压气缸、冲压机构，所述冲压机构包括导轨、电缸、滑台、冲压组件及粉末冶金环压装定位组件，所述导轨固定在安装架上，所述滑台设置在导轨上，所述电缸与滑台连接，所述冲压组件固定在滑台上，所述增压气缸对应设置在冲压组件上方，所述粉末冶金环压装定位组件固定在冲压组件底端，电缸可驱动滑台沿导轨滑动，增压气缸可通过冲压组件驱动粉末冶金环压装定位组件下降进行冲压；

所述移送机构对应设置在凸轮环外圈定位机构一侧，包括移送导轨、夹爪工装、无杆气缸及输送机，所述移送导轨固定在机架上，所述夹爪工装设置在移送导轨上，所述无杆气缸可驱动夹爪工装沿移送导轨滑动，所述输送机对应设置在夹爪工装下方；

所述夹爪工装包括导杆气缸、平行夹爪气缸、压板及夹爪，所述导杆气缸设置在横向导轨或移送导轨上，导杆气缸可沿横向导轨滑动，导杆气缸与平行夹爪气缸连接，导杆气缸可驱动平行夹爪气缸升降，所述平行夹爪气缸与夹爪连接，平行夹爪气缸可驱动夹爪水平移动，所述压板固定在平行夹爪气缸底端，压板套设在夹爪外。

2.根据权利要求1所述的汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置，其特征在于：所述固定台上固定有两组定位料杆，两组定位料杆分别围成定位通道，每组定位料杆之间通过固定环固定。

3.根据权利要求2所述的汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置，其特征在于：所述底板上固定有有料确认开关，所述有料确认开关与定位通道底端相对应，所述托板上固定有感应片，所述感应片与提升块相对应，所述升降导轨顶端固定有顶部确认开关，所述顶部确认开关与定位通道顶端相对应。

4.根据权利要求1所述的汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置，其特征在于：所述凸轮环外圈定位机构或粉末冶金环定位机构一侧分别固定有定位开关及定位挡块，所述定位挡块与滑台气缸连接。

5.根据权利要求4所述的汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置，其特征在于：所述粉末冶金环定位机构一侧固定有扫码器。

6.根据权利要求1所述的汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置，其特征在于：所述冲压组件包括冲压块、压装主轴、弹簧及定位导向轴，所述压装主轴设置在滑台上，所述冲压块固定在压装主轴顶端，所述弹簧套设在压装主轴上，弹簧顶端与冲压块相抵靠，弹簧底端与滑台相抵靠，所述定位导向轴与压装主轴固定连接，定位导向轴与压装主轴相平行。

7.根据权利要求6所述的汽车变速箱用驻车凸轮环自动压装装置，其特征在于：所述粉末冶金环压装定位组件包括定位筒、定位块及若干定位芯轴，所述定位筒固定在压装主轴底端，所述定位芯轴固定在定位筒底端并沿定位筒周向均匀设置，所述各定位芯轴上分别设置有止动螺丝，所述定位筒一侧开设有滑槽，所述定位块可沿滑槽上下滑动，定位块底端固定有定位销。