CN109590725B - 孔轴类长工件自动装配装置 - Google Patents

孔轴类长工件自动装配装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及机械辅助设备技术领域，具体涉及一种孔轴类长工件自动装配装置。包括工作台、用于对第一工件限位的限位构件、用于固定第二工件的固定构件、驱动构件、传输板和导正齿轮，所述传输板水平固定于所述工作台上，若干个所述导正齿轮设置于所述传输板两侧，所述第二工件通过固定构件固定在传输板末端，所述第一工件通过限位构件逐层堆叠在传输板前端，且限位构件对第一工件前端限位，所述限位构件下部设有供最底层第一工件通过的开口，所述最底层第一工件在驱动构件的推动下从开口伸出，并在导正齿轮的传输下与第二工件实现孔轴装配。实现孔轴类零件的装配自动化，降低了孔轴类零件的装配难度，提高了装配精度和效率。

Description

孔轴类长工件自动装配装置
技术领域
本发明涉及机械辅助设备技术领域，具体涉及一种孔轴类长工件自动装配装置。
背景技术
在工件之间的装配过程中，孔轴类长零件的配合是一大问题，首先需要人工将孔类长零件和轴类长零件取出，然后将两类零件配合起来，单常常遇到因加工误差影响从而导致装配困难的问题。而将轴类长零件手动对准孔类长零件完成装配，比较耗时耗力，装配效率低下。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中的缺陷，提供一种装配方便，自动化高，省时省力的孔轴类长工件自动装配装置。
本发明一种孔轴类长工件自动装配装置，包括工作台、用于对第一工件限位的限位构件、用于固定第二工件的固定构件、驱动构件、传输板和导正齿轮，所述传输板水平固定于所述工作台上，若干个所述导正齿轮设置于所述传输板两侧，所述第二工件通过固定构件固定在传输板末端，所述第一工件通过限位构件逐层堆叠在传输板前端，且限位构件对第一工件前端限位，所述限位构件下部设有供最底层第一工件通过的开口，所述最底层第一工件在驱动构件的推动下从开口伸出，并在导正齿轮的传输下与第二工件实现孔轴装配。
较为优选的，所述驱动构件包括送料驱动电机、齿轮和齿条推板，所述齿条推板水平设置于传输板端部，且齿条推板的一端与所述第一工件的末端抵接，所述齿条推板底部与传输板上端面滑动配合，所述齿轮同心固定在送料驱动电机的驱动轴上，所述齿条推板远离传输板一端的底部设有齿槽，所述齿条推板通过所述齿槽与齿轮啮合。
较为优选的，还包括控制单元，当第一工件与导正齿轮接触时，所述控制单元控制驱动构件回到初始位置，并将下一个第一工件从限位构件开口处推出。
较为优选的，所述限位构件包括竖直设置于第一工件前端两侧和末端两侧的四根立柱，四根立柱底部与工作台上端面固定连接，位于前端的两根立柱分别设有向内侧延伸的限位压板，所述限位压板与第一工件前端限位配合，两个所述限位压板的底部与传输板上表面形成供第一工件通过的开口。
较为优选的，所述固定构件包括靠近传输板设置的一个整体式固定块和远离传输板设置的两个组合式固定块，所述整体式固定块和组合式固定块底部均与工作台上端面固定连接，所述整体式固定块和组合式固定块中心均水平设有用于放置第二工件的工件过孔。
较为优选的，所述组合式固定块包块底部固定块和顶部镶块，所述顶部镶块活动固定在底部固定块上方，所述底部固定块中心设有水平上凹槽，所述顶部镶块底部中心与所述水平上凹槽对应位置设有水平下凹槽，所述水平上凹槽与水平下凹槽之间形成工件过孔。
较为优选的，所述底部固定块中部设有用于放置顶部镶块的梯形槽，所述梯形槽的两侧槽壁设有滑道，所述顶部镶块两侧为与所述梯形槽配合的倾斜面，所述倾斜面设有与所述滑道配合的凸出滑块，所述顶部镶块与底部固定块通过滑道与滑槽配合的方式沿水平方向滑动连接。
较为优选的，所述组合式固定块与整体式固定块之间通过水平设置的导柱贯穿连接，所述导柱设置在组合式固定块与整体式固定块的两侧。
较为优选的，相邻所述导正齿轮之间的间距小于第一工件的长度。
较为优选的，还包括端部限位块，所述端部限位块设置在最边缘的组合式固定块远离传输板的一侧，所述端部限位块的限位面与组合式固定块的端面限位接触。
本发明的有益效果为：实现孔轴类零件的装配自动化，降低了孔轴类零件的装配难度，提高了装配精度和效率。有效的降低了人力物力，节约生产成本。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明导正齿轮的分布示意图；
图3为图1中驱动机构放大示意图；
图4为本发明驱动机构侧向剖视图。
图中：1-送料驱动电机、2-驱动轴、3-齿轮、4-齿条推板、5-第一工件、6-立柱、7-传输板、8-导正齿轮、9-整体式固定块、10-底部固定块、11-顶部镶块、12-导柱、13-第二工件、14-工作台、15-端部限位块、16-限位压板、17-开口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，本发明一种孔轴类长工件自动装配装置包括工作台14、用于对第一工件5限位的限位构件、用于固定第二工件13的固定构件、驱动构件、传输板7和导正齿轮8。本实施例以第一工件5为轴类长工件，第二工件13为孔类长工件进行说明。
传输板7水平固定于所述工作台14上，若干个所述导正齿轮8设置于所述传输板7两侧，所述孔类长工件通过固定构件固定在传输板7末端，所述轴类长工件通过限位构件逐层堆叠在传输板7前端，且限位构件对轴类长工件前端限位，所述限位构件下部设有供最底层轴类长工件通过的开口17，所述最底层轴类长工件在驱动构件的推动下从开口17伸出，并在导正齿轮8的传输下与孔类长工件实现孔轴装配。
如图3和4所示，所述驱动构件包括送料驱动电机1、齿轮3和齿条推板4，所述齿条推板4水平设置于传输板7端部，且齿条推板4的一端与所述轴类长工件的末端抵接，所述齿条推板4一端搁置于传输板7上，其底部与传输板7上端面可相对滑动。所述齿轮3同心固定在送料驱动电机1的驱动轴2末端，所述齿条推板4远离传输板7一端的底部设有齿槽，所述齿条推板4通过所述齿槽与齿轮3啮合。送料驱动电机1正转可带动齿条推板4向前伸出，从而将对底层的轴类长工件推出，送料驱动电机1反转可使齿条推板4回到初始位置，继续与下一个轴类长工件抵接，等待将其推出。驱动电机1的正转和反转通过一个控制单元控制。
限位构件包括竖直设置于轴类长工件前端两侧和末端两侧的四根立柱6，四根立柱6与轴类工件的两侧紧密贴合。四根立柱6底部与工作台14上端面固定连接，位于前端的两根立柱6分别设有向内侧延伸的限位压板16，所述限位压板16与轴类长工件前端限位配合。轴类长工件一层层堆叠在限位构件的四根立柱6和两个限位压板16之间，且每层轴类长工件仅有一个。两个所述限位压板16的底部与传输板7上表面形成一个供轴类长工件通过的开口17。
固定构件包括靠近传输板7设置的一个整体式固定块9和远离传输板7设置的两个组合式固定块，整体式固定块9和组合式固定块底部均与工作台14上端面固定连接。所述组合式固定块与整体式固定块9之间通过水平设置的导柱12贯穿连接，所述导柱12设置在组合式固定块与整体式固定块9的两侧。整体式固定块9和组合式固定块中心均水平设有用于放置孔类长工件的工件过孔。组合式固定块包括底部固定块10和顶部镶块11，所述顶部镶块11活动固定在底部固定块10上方，所述底部固定块10中心设有水平上凹槽，所述顶部镶块11底部中心与所述水平上凹槽对应位置设有水平下凹槽，所述水平上凹槽与水平下凹槽之间形成工件过孔。还包括端部限位块15，所述端部限位块15设置在最边缘的组合式固定块远离传输板7的一侧，所述端部限位块15的限位面与组合式固定块的端面限位接触。
为了便于孔类长工件的取放，顶部镶块11需要便于打开。本发明第一个实施例，采用在底部固定块10和顶部镶块11两侧通过水平定位销贯穿，插入水平定位销可实现底部固定块10和顶部镶块11的固定，拔出水平定位销可分离底部固定块10和顶部镶块11，实现顶部镶块11的开启。第二个实施例采用滑动配合方式，底部固定块10和顶部镶块11底部固定块10中部设有用于放置顶部镶块11的梯形槽，所述梯形槽的两侧槽壁设有滑道。所述顶部镶块11两侧为与所述梯形槽配合的倾斜面，所述倾斜面设有与所述滑道配合的凸出滑块，所述顶部镶块11与底部固定块10通过滑道与滑槽配合的方式沿水平方向滑动连接。
在工作台14内部设有多个驱动电机，用于驱动各个导正齿轮8旋转，各个驱动电机转速一致，使传输板两侧的导正齿轮8逆向同步旋转。本发明相邻导正齿轮8之间的间距小于轴类长工件的长度。导正齿轮8共7对，其中6对C1～C6设置在整体式固定块9与限位机构之间，最后一对C7设置在整体式固定块9与组合式定位块之间。关于导正齿轮的布置，有两个实施例：
实施例一
如图2所示，6对导正齿轮8形成3个工位(α，β，γ)，工位α，β，γ间距相同。控制单元每隔一个标定时间t1驱动送料驱动电机1反转，每隔一个标定时间t2驱动送料驱动电机1正转。通过综合考虑工位α与限位压板16之间的间距、每个工位的长度，工件传输的速率等因素，选取合适的时间t1和t2，可保证轴类长工件逐一下落并传送至孔类长工件处装配。
实施例二
在最前端的导正齿轮C1处设置一个前端位置传感器，在齿条推板4的运动的最右端设置一个后端位置传感器，两个位置传感器信号输出端均与控制单元连接。当前端位置传感器检测到齿条推板4接近信号时，将该信号发送给控制单元，控制单元驱动送料驱动电机1反转。当齿条推板4回到初始位置(即最后端位置传感器处)时，后端位置传感器检测到接近信号，并将该信号发送发送给控制单元，控制单元控制驱动送料驱动电机1正转，继续推动下一个轴类长工件。
本装置工作原理如下：
控制单元控制驱动送料驱动电机1正转，齿条推板4在驱动送料驱动电机1的驱动下向前伸出，将最下层的一个轴类长工件从出口17处推出。当轴类长工件在传输板7上运动至导正齿轮C1处时，该轴类长工件在两侧导正齿轮的作用力下向传输板7末端运动。同时，控制单元控制驱动送料驱动电机1反转，齿条推板4回到初始位置，此时原本位于倒数第二层的轴类长工件已经落到了最底层，控制单元控制驱动送料驱动电机1继续正转，将该落下的轴类长工件继续向前推出。而每一个运动至整体式固定块9处的轴类长工件在导正齿轮C6的作用下进入整体式固定块9的工件过孔内，并从工件过孔中穿出。而后，又在导正齿轮C7的作用下推进孔类长工件中，实现两个工件的装配。每当一个工件完成装配，则取下两个组合式固定块的顶部镶块11，更换新的孔类长工件。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种孔轴类长工件自动装配装置，其特征在于：包括工作台(14)、用于对第一工件(5)限位的限位构件、用于固定第二工件(13)的固定构件、驱动构件、传输板(7)和导正齿轮(8)，所述传输板(7)水平固定于所述工作台(14)上，若干个所述导正齿轮(8)设置于所述传输板(7)两侧，所述第二工件(13)通过固定构件固定在传输板(7)末端，所述第一工件(5)通过限位构件逐层堆叠在传输板(7)前端，且限位构件对第一工件(5)前端限位，所述限位构件下部设有供最底层第一工件(5)通过的开口(17)，所述最底层第一工件(5)在驱动构件的推动下从开口(17)伸出，并在导正齿轮(8)的传输下与第二工件(13)实现孔轴装配；
所述固定构件包括靠近传输板(7)设置的一个整体式固定块(9)和远离传输板(7)设置的两个组合式固定块，所述组合式固定块包括底部固定块(10)和顶部镶块(11)，所述顶部镶块(11)活动固定在底部固定块(10)上方，所述底部固定块(10)中部设有用于放置顶部镶块(11)的梯形槽，所述梯形槽的两侧槽壁设有滑道，所述顶部镶块(11)两侧为与所述梯形槽配合的倾斜面，所述倾斜面设有与所述滑道配合的凸出滑块，所述顶部镶块(11)与底部固定块(10)通过滑道与滑槽配合的方式沿水平方向滑动连接。
2.根据权利要求1所述的孔轴类长工件自动装配装置，其特征在于：所述驱动构件包括送料驱动电机(1)、齿轮(3)和齿条推板(4)，所述齿条推板(4)水平设置于传输板(7)端部，且齿条推板(4)的一端与所述第一工件(5)的末端抵接，所述齿条推板(4)底部与传输板(7)上端面滑动配合，所述齿轮(3)同心固定在送料驱动电机(1)的驱动轴(2)上，所述齿条推板(4)远离传输板(7)一端的底部设有齿槽，所述齿条推板(4)通过所述齿槽与齿轮(3)啮合。
3.根据权利要求1所述的孔轴类长工件自动装配装置，其特征在于：还包括控制单元，当第一工件(5)与导正齿轮(8)接触时，所述控制单元控制驱动构件回到初始位置，并将下一个第一工件(5)从限位构件开口处推出。
4.根据权利要求1所述的孔轴类长工件自动装配装置，其特征在于：所述限位构件包括竖直设置于第一工件(5)前端两侧和末端两侧的四根立柱(6)，四根立柱(6)底部与工作台(14)上端面固定连接，位于前端的两根立柱(6)分别设有向内侧延伸的限位压板(16)，所述限位压板(16)与第一工件(5)前端限位配合，两个所述限位压板(16)的底部与传输板(7)上表面形成供第一工件(5)通过的开口(17)。
5.根据权利要求1所述的孔轴类长工件自动装配装置，其特征在于：所述整体式固定块(9)和组合式固定块底部均与工作台(14)上端面固定连接，所述整体式固定块(9)和组合式固定块中心均水平设有用于放置第二工件(13)的工件过孔。
6.根据权利要求5所述的孔轴类长工件自动装配装置，其特征在于：所述底部固定块(10)中心设有水平上凹槽，所述顶部镶块(11)底部中心与所述水平上凹槽对应位置设有水平下凹槽，所述水平上凹槽与水平下凹槽之间形成工件过孔。
7.根据权利要求1所述的孔轴类长工件自动装配装置，其特征在于：所述组合式固定块与整体式固定块(9)之间通过水平设置的导柱(12)贯穿连接，所述导柱(12)设置在组合式固定块与整体式固定块(9)的两侧。
8.根据权利要求1所述的孔轴类长工件自动装配装置，其特征在于：相邻所述导正齿轮(8)之间的间距小于第一工件(5)的长度。
9.根据权利要求1所述的孔轴类长工件自动装配装置，其特征在于：还包括端部限位块(15)，所述端部限位块(15)设置在最边缘的组合式固定块远离传输板(7)的一侧，所述端部限位块(15)的限位面与组合式固定块的端面限位接触。
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