CN109773477A - 一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台及方法，包括本体齿轮箱、本体齿轮箱旋转机构、齿轮轴旋转机构以及工作台基座；其中，所述工作台基座中心开设有用于放置本体齿轮箱的空腔，空腔的两侧设置有支撑装置；所述本体齿轮箱两侧安装有箱体辅助工装机构，箱体辅助工装机构包括安装于本体齿轮箱两侧的支撑轴，一侧支撑轴上套设有工装齿轮，所述本体齿轮箱通过支撑轴安装于支撑装置上；所述本体齿轮箱旋转机构的传动装置与工装齿轮相连接；所述齿轮轴旋转机构的传动装置与箱体辅助工装机构的支撑轴固定连接。本发明的目的在于解决大型齿轮箱装配困难问题，降低人工劳动强度，提高装配效率，提升装配质量。
Description
技术领域
本发明涉及本体齿轮箱装配技领域，尤其涉及一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台及方法。
背景技术
目前，大型齿轮箱装配仍然以人工装配为主，劳动强度大，装配效率低，装配精度差。由于齿轮箱装配过程中需要多个面装配零件，并且现有技术中齿轮箱装配现阶段大多数在固定安装台面装配，装配完一面后，就需要人工操作桁架转序到下一个安装台面，实现翻转固定进行另外面装配零件。整个过程劳动强度大，效率低，再加上齿轮箱装配过程，相关联零件装配时，需要相互调整完成装配，在固定台面分序装配时，相关联零件装配调整极其不便，严重影响装配效率和装配质量。
发明内容
针对上述缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台及方法，解决大型齿轮箱装配困难问题，为后期自动化装配打下基础。
为达到以上目的，本发明的技术方案为：
一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台，包括：本体齿轮箱、齿轮箱旋转机构、齿轮轴旋转机构以及工作台基座；其中，所述工作台基座中心开设有用于放置本体齿轮箱的空腔，空腔的两侧设置有支撑装置；所述本体齿轮箱两侧安装有箱体辅助工装机构，箱体辅助工装机构包括安装于本体齿轮箱两侧的支撑轴，一侧支撑轴上套设有工装齿轮，所述本体齿轮箱通过支撑轴安装于支撑装置上；所述本体齿轮箱旋转机构的传动装置与工装齿轮相连接；所述齿轮轴旋转机构的传动装置与箱体辅助工装机构的支撑轴固定连接。
所述箱体辅助工装机构的支撑轴包括安装于本体齿轮箱一侧的左支撑轴及另一侧的右支撑轴；所述左支撑轴固定套装有轴齿座，且轴齿座设置于工装齿轮的外侧，所述左支撑轴上设置有内花键，所述本体齿轮箱的另一侧安装有右链接板，所述右支撑轴固定安装在右链接板上；所述箱体辅助工装机构的左支撑轴与右支撑轴位于同一轴线上；当本体齿轮箱准备安装零件时，箱体辅助工装机构的轴齿座与右支撑轴对应安装于空腔的支撑装置上。
所述工作台基座的包括：工作台支架以及安装在工作台支架上的台面；所述台面包括固定工作台面和能够上下开合的活动工作台面，活动工作台面下方安装有活动铰接装置和推杆气缸，所述活动铰接装置的一端与活动工作台面连接，另一端与工作台支架连接，所述推杆气缸固定端安装于工作台支架底部，活动端与活动铰链装置连接；支撑装置包括平行设置的右支架以及和左支架，所述右支架与左支架垂直固定安装在地面上，且与工作台支架相连接，所述右支架与左支架的上端分别安装有支撑座。
所述工作台支架安装有支撑地脚及安全钢丝绳，且安全钢丝绳另一端连接活动铰链装置；所述左支架上的支撑座凹面上设置有纵向的卡槽；所述固定工作台面与活动工作台面连为一体构成凹型台面，所述活动工作台面活动连接于固定工作台面前端中间位置，所述固定工作台面安装有安全防护栏，所述安全防护栏对称排布在固定工作台面的前后边缘。
所述齿轮箱旋转机构包括：伺服机电，所述伺服机电的主轴连接有涡轮减速器，所述涡轮减速器通过输出轴连接有输出齿轮；当旋转本体齿轮箱时，齿轮箱旋转机构的输出齿轮与工装齿轮啮合，启动伺服机电完成旋转动作。
所述齿轮轴旋转机构的输出轴上套装有轴套，所述轴套两侧设置有第一法兰盘和第二法兰盘，所述第一法兰盘外侧固定安装有安装板，且输出齿轮设置在安装板的外侧，第二法兰盘与涡轮减速器输出端固定链接。
所述齿轮轴旋转机构包括：步进电机以及第一滑座，所述第一滑座上安装有电机安装板及第一导杆，且步进电机安装在电机安装板的一侧，所述步进电机外部设置有电机防护罩，且安装于电机安装板上，所述步进电机的传动轴上固定套装有传动花键；所述第一滑座安装在第一导杆上，所述第一导杆两端设置有第一右侧板及第一左侧板，所述第一滑座左端安装有锁紧把手；所述电机防护罩上端安装有把手；当步进电机启动时，齿轮轴旋转机构的传动花键与箱体辅助工装机构的支撑轴固定连接，且齿轮轴旋转机构安装于工作台基座左部上端。
一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台，还包括可视化系统，所述可视化系统包括：第二导杆，所述第二导杆的两端安装有第二左侧板及第二右侧板，所述第二右侧板的外侧安装有视觉安装座，所述视觉安装座上安装有高清摄像头；所述第二右侧板的内测安装有第二滑座，所述第二滑座安装有推杆气缸及安装底座，且推杆气缸的固定端设置于第二滑座的外侧，安装底座设置于第二滑座的下方；所述可视化系统的第二左侧板安装于工作台基座的右下端。
一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台的方法，包括以下步骤：
1)将箱体辅助工装安装于本体齿轮箱两侧；
2)人工手动或电动操作工作台基座，打开空腔入口；
3)由AGV运输小车将装好辅助工装的本体齿轮箱送至工作台基座的支撑装置之间；
4)调整工作台基座，关闭空腔入口，工人开始装配本体齿轮箱一面的零件；
5)装配完成后，人工推动齿轮轴旋转机构至箱体辅助工装支撑轴固定装配，驱动齿轮轴旋转机构使本体齿轮箱轻微转动，同时调整工装齿轮与齿轮箱旋转机构的传动装置至啮合状态；
6)停止齿轮轴旋转机构，再次人工推动齿轮轴旋转机构至起始位置；
7)驱动齿轮箱旋转机构，使工装齿轮进行转动；最终实现本体齿轮箱的上下旋转，完成本体齿轮箱其他面的零件装配；
8)整个本体齿轮箱装配完成后，打开空腔入口，由AGV运输小车将装配好的本体齿轮箱下线。
与现有技术比较，本发明的有益效果为：
(1)本发明采用工作平台的旋转结构将齿轮箱多面装配在同一工作台完成，减少装配过程零件转序时间，降低人工劳动强度。
(2)本发明由工作平台的齿轮轴旋转机构与可视化系统相互配合工作，完成工作台基座内部齿轮准确啮合，提高装配效率，提升装配质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构主视图；
图3是本发明的结构俯视图；
图4是本发明的局部本体齿轮箱旋转机构主视图；
图5是本发明的局部齿轮轴旋转机构主视图；
图6是本发明的局部可视化系统主视图；
图7是本发明的局部工作台基座结构示意图；
图8是本发明的局部箱体辅助工装机构俯视图。
图2中，1齿轮箱旋转机构，2齿轮轴旋转机构，3可视化系统，4工作台基座，6箱体辅助工装机构，7本体齿轮箱；
图3中，4-1空腔；
图4中，101伺服机电，102涡轮减速器，103轴齿套，104安装板，105输出轴，106输出齿轮，上法兰盘107，下法兰盘108；
图5中，201步进电机，202电机安装板，203滑座，204导杆，205右侧板，206左侧板，207电机防护，208把手，209锁紧把手，210传动花键；
图6中，301推杆气缸，302第二滑座，303安装底座，304第二导杆，305左侧板，306右侧板，307视觉安装座，308高清摄像头；
图7中，401右支架，402左支架，403支撑座，404固定工作台面，405推杆气缸，406活动铰链装置，407安全钢丝绳，408活动工作台面，409支撑地脚，410工作台支架；
图8中，601左支撑轴，602轴齿座，603工装齿轮，604右连接板，605右支撑轴。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
根据图1至图8所示，一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台，包括：本体齿轮箱7、齿轮箱旋转机构1、齿轮轴旋转机构2以及工作台基座4；其中，所述工作台基座4中心开设有用于放置本体齿轮箱7的空腔4-1，空腔4-1的两侧设置有支撑装置；所述本体齿轮箱7两侧安装有箱体辅助工装机构6，箱体辅助工装机构6包括安装于本体齿轮箱7两侧的支撑轴，一侧支撑轴上套设有工装齿轮603，所述本体齿轮箱7通过支撑轴安装于支撑装置上；所述本体齿轮箱旋转机构1的传动装置与工装齿轮603相连接；所述齿轮轴旋转机构2的传动装置与箱体辅助工装机构6的支撑轴固定连接。
进一步的，所述箱体辅助工装机构6的支撑轴包括安装于本体齿轮箱7一侧的左支撑轴601及另一侧的右支撑轴605；所述左支撑轴601固定套装有轴齿座602，且轴齿座602设置于工装齿轮603的外侧，所述左支撑轴601上设置有内花键，所述本体齿轮箱7的另一侧安装有右链接板604，所述右支撑轴605固定安装在右链接板604上；所述箱体辅助工装机构6的左支撑轴601与右支撑轴605位于同一轴线上；当本体齿轮箱7准备安装零件时，箱体辅助工装机构6的轴齿座602与右支撑轴605对应安装于空腔4-1的支撑装置上。
为了支撑本体齿轮箱7配合装配，所述工作台基座4的包括：工作台支架410以及安装在工作台支架410上的台面；所述台面包括固定工作台面404和能够上下开合的活动工作台面408，活动工作台面408下方安装有活动铰接装置406和推杆气缸405，所述活动铰接装置406的一端与活动工作台面408连接，另一端与工作台支架410连接，所述推杆气缸405固定端安装于工作台支架410底部，活动端与活动铰链装置406连接；支撑装置包括平行设置的右支架401以及和左支架402，所述右支架401与左支架402垂直固定安装在地面上，且与工作台支架410相连接，所述右支架401与左支架402的上端分别安装有支撑座403。
进一步的，所述工作台支架410安装有支撑地脚409及安全钢丝绳407，且安全钢丝绳407另一端连接活动铰链装置406；所述左支架402上的支撑座403凹面上设置有纵向的卡槽；所述固定工作台面404与活动工作台面408连为一体构成凹型台面，所述活动工作台面408活动连接于固定工作台面404前端中间位置，所述固定工作台面404安装有安全防护栏5，所述安全防护栏5对称排布在固定工作台面404的前后边缘。
为了完成本体齿轮箱7的旋转动作，所述齿轮箱旋转机构1包括：伺服机电101，所述伺服机电101的主轴连接有涡轮减速器102，所述涡轮减速器102通过输出轴105连接有输出齿轮106；当旋转本体齿轮箱7时，齿轮箱旋转机构1的输出齿轮106与工装齿轮603啮合，启动伺服机电101完成本体齿轮箱7的旋转动作。
进一步的，所述齿轮轴旋转机构1的输出轴105上套装有轴套103，所述轴套103两侧设置有第一法兰盘107和第二法兰盘108，所述第一法兰盘107外侧固定安装有安装板104，且输出齿轮106设置在安装板104的外侧，第二法兰盘108与涡轮减速器102输出端固定链接。
为了本体齿轮箱7旋转时更加稳固，所述齿轮轴旋转机构2包括：步进电机201以及第一滑座203，所述第一滑座203上安装有电机安装板202及第一导杆204，且步进电机201安装在电机安装板202的一侧，所述步进电机201外部设置有电机防护罩207，且安装于电机安装板202上，所述步进电机201的传动轴上固定套装有传动花键210；所述第一滑座203安装在第一导杆204上，所述第一导杆204两端设置有第一右侧板205及第一左侧板206，所述第一滑座203左端安装有锁紧把手209；所述电机防护罩207上端安装有把手208；当步进电机201启动时，齿轮轴旋转机构2的传动花键210与箱体辅助工装机构6的支撑轴固定连接，且齿轮轴旋转机构2安装于工作台基座4左部上端。
为了更清楚直观的完成工作台基座4内部齿轮箱旋转机构1与箱体辅助工装机构6的齿轮啮合，所述的一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台，还包括可视化系统3，所述可视化系统3包括：第二导杆304，所述第二导杆304的两端安装有第二左侧板305及第二右侧板306，所述第二右侧板306的外侧安装有视觉安装座307，所述视觉安装座307上安装有高清摄像头308；所述第二右侧板306的内测安装有第二滑座302，所述第二滑座302安装有推杆气缸301及安装底座303，且推杆气缸301的固定端设置于第二滑座302的外侧，安装底座303设置于第二滑座302的下方；所述可视化系统3的第二左侧板305安装于工作台基座4的右下端。
本发明的工作原理如下：
一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台，箱体辅助工装机构6安装于本体齿轮箱7的两侧，当本体齿轮箱7准备安装零件时，箱体辅助工装机构6的轴齿座602与右支撑轴605对应安装于所述工作台基座4左右两边的支撑座403上；当步进电机201启动时，齿轮轴旋转机构2的传动花键210与箱体辅助工装机构6的左支撑轴601内花键固定连接，且齿轮轴旋转机构2安装于工作台基座4左部上端；所述可视化系统3的第二左侧板305安装于工作台基座4右部下端的工作台支架410；当旋转本体齿轮箱7时，本体齿轮箱旋转机构1的输出齿轮106与箱体辅助工装机构6的工装齿轮603啮合，启动伺服机电101完成旋转动作。
一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台的方法，包括以下步骤：
1)将箱体辅助工装6安装于本体齿轮箱7两侧；
2)人工手动或电动操作工作台基座4，打开空腔4-1入口；具体的，使推杆气缸405收缩，联动活动铰接装置406，打开活动工作台面408，使工作台基座4打开入口；
3)由AGV运输小车将装好辅助工装的本体齿轮箱7送至工作台基座4的支撑装置之间；
4)调整工作台基座4，关闭空腔4-1入口，工人开始装配本体齿轮箱7一面的零件；具体的，使推杆气缸405伸展，联动活动铰接装置406，闭合活动工作台面408，工人开始装配本体齿轮箱7一面的零件；
5)装配完成后，人工推动齿轮轴旋转机构2至箱体辅助工装6支撑轴固定装配，驱动齿轮轴旋转机构2使本体齿轮箱7轻微转动；具体的，人工推动齿轮轴旋转机构2至箱体辅助工装6的左支撑轴601部位，使左支撑轴601的内花键与齿轮轴旋转机构2的传动花键210固定装配，再将齿轮轴旋转机构2的锁紧把手209锁紧，驱动齿轮轴旋转机构2的步进电机201，使传动花键210带动箱体辅助工装6的左支撑轴601轻微转动；同时调整工装齿轮603与齿轮箱旋转机构1的传动装置至啮合状态；具体的，同时驱动可视化系统3的推杆气缸301，控制高清摄像头308位置，对置于工作台基座4下部的工装齿轮603与输出齿轮106调整到啮合状态；
6)停止齿轮轴旋转机构2，再次人工推动齿轮轴旋转机构2至起始位置；具体的，停止步进电机201，打开齿轮轴旋转机构2的锁紧把手209，再将齿轮轴旋转机构2手推移动至第一导杆204的后端位置；
7)驱动齿轮箱旋转机构1，使工装齿轮603进行转动，最终实现本体齿轮箱7的上下旋转，完成本体齿轮箱7其他面的零件装配；具体的，伺服电机101工作，驱动涡杆减速器102运动，带动输出轴105，动力传递至输出齿轮106，使工装齿轮603进行转动，最终实现本体齿轮箱7的上下旋转，完成本体齿轮箱7其他面的零件装配；
8)整个本体齿轮箱7装配完成后，打开空腔4-1入口，由AGV运输小车将装配好的本体齿轮箱7下线；具体的，工作台基座4推杆气缸405收缩，打开活动工作台面408，由AGV运输小车将装配好的本体齿轮箱7下线。
对于本领域技术人员而言，显然能了解到上述具体事实例只是本发明的优选方案，因此本领域的技术人员对本发明中的某些部分所可能作出的改进、变动，体现的仍是本发明的原理，实现的仍是本发明的目的，均属于本发明所保护的范围。
Claims (9)
1.一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台，其特征在于，包括：本体齿轮箱(7)、齿轮箱旋转机构(1)、齿轮轴旋转机构(2)以及工作台基座(4)；其中，所述工作台基座(4)中心开设有用于放置本体齿轮箱(7)的空腔(4-1)，空腔(4-1)的两侧设置有支撑装置；所述本体齿轮箱(7)两侧安装有箱体辅助工装机构(6)，箱体辅助工装机构(6)包括安装于本体齿轮箱(7)两侧的支撑轴，一侧支撑轴上套设有工装齿轮(603)，所述本体齿轮箱(7)通过支撑轴安装于支撑装置上；所述本体齿轮箱旋转机构(1)的传动装置与工装齿轮(603)相连接；所述齿轮轴旋转机构(2)的传动装置与箱体辅助工装机构(6)的支撑轴固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台，其特征在于：所述箱体辅助工装机构(6)的支撑轴包括安装于本体齿轮箱(7)一侧的左支撑轴(601)及另一侧的右支撑轴(605)；所述左支撑轴(601)固定套装有轴齿座(602)，且轴齿座(602)设置于工装齿轮(603)的外侧，所述左支撑轴(601)上设置有内花键；所述本体齿轮箱(7)的另一侧安装有右链接板(604)，所述右支撑轴(605)固定安装在右链接板(604)上；所述箱体辅助工装机构(6)的左支撑轴(601)与右支撑轴(605)位于同一轴线上；当本体齿轮箱(7)准备安装零件时，箱体辅助工装机构(6)的轴齿座(602)与右支撑轴(605)对应安装于空腔(4-1)的支撑装置上。
3.根据权利要求1所述的一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台，其特征在于，所述工作台基座(4)的包括：工作台支架(410)以及安装在工作台支架(410)上的台面；所述台面包括固定工作台面(404)和能够上下开合的活动工作台面(408)，活动工作台面(408)下方安装有活动铰接装置(406)和推杆气缸(405)，所述活动铰接装置(406)的一端与活动工作台面(408)连接，另一端与工作台支架(410)连接，所述推杆气缸(405)固定端安装于工作台支架(410)底部，活动端与活动铰链装置(406)连接；支撑装置包括平行设置的右支架(401)以及和左支架(402)，所述右支架(401)与左支架(402)垂直固定安装在地面上，且与工作台支架(410)相连接，所述右支架(401)与左支架(402)的上端分别安装有支撑座(403)。
4.根据权利要求3所述的一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台，其特征在于，所述工作台支架(410)安装有支撑地脚(409)及安全钢丝绳(407)，且安全钢丝绳(407)另一端连接活动铰链装置(406)；所述左支架(402)上的支撑座(403)凹面上设置有纵向的卡槽；所述固定工作台面(404)与活动工作台面(408)连为一体构成凹型台面，所述活动工作台面(408)活动连接于固定工作台面(404)前端中间位置，所述固定工作台面(404)安装有安全防护栏(5)，所述安全防护栏(5)对称排布在固定工作台面(404)的前后边缘。
5.根据权利要求1所述的一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台，其特征在于，所述齿轮箱旋转机构(1)包括：伺服机电(101)，所述伺服机电(101)的主轴连接有涡轮减速器(102)，所述涡轮减速器(102)通过输出轴(105)连接有输出齿轮(106)；当旋转本体齿轮箱(7)时，齿轮箱旋转机构(1)的输出齿轮(106)与工装齿轮(603)啮合，启动伺服机电(101)完成旋转动作。
6.根据权利要求5所述的一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台，其特征在于，所述齿轮轴旋转机构(1)的输出轴(105)上套装有轴套(103)，所述轴套(103)两侧设置有第一法兰盘(107)和第二法兰盘(108)，所述第一法兰盘(107)外侧固定安装有安装板(104)，且输出齿轮(106)设置在安装板(104)的外侧，第二法兰盘(108)与涡轮减速器(102)输出端固定链接。
7.根据权利要求1所述的一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台，其特征在于，所述齿轮轴旋转机构(2)包括：步进电机(201)以及第一滑座(203)，所述第一滑座(203)上安装有电机安装板(202)及第一导杆(204)，且步进电机(201)安装在电机安装板(202)的一侧，所述步进电机(201)外部设置有电机防护罩(207)，且安装于电机安装板(202)上，所述步进电机(201)的传动轴上固定套装有传动花键(210)；所述第一滑座(203)安装在第一导杆(204)上，所述第一导杆(204)两端设置有第一右侧板(205)及第一左侧板(206)，所述第一滑座(203)左端安装有锁紧把手(209)；所述电机防护罩(207)上端安装有把手(208)；当步进电机(201)启动时，齿轮轴旋转机构(2)的传动花键(210)与箱体辅助工装机构(6)的支撑轴固定连接，且齿轮轴旋转机构(2)安装于工作台基座(4)左部上端。
8.根据权利要求1所述的一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台，其特征在于，还包括可视化系统(3)，所述可视化系统(3)包括：第二导杆(304)，所述第二导杆(304)的两端安装有第二左侧板(305)及第二右侧板(306)，所述第二右侧板(306)的外侧安装有视觉安装座(307)，所述视觉安装座(307)上安装有高清摄像头(308)；所述第二右侧板(306)的内测安装有第二滑座(302)，所述第二滑座(302)安装有推杆气缸(301)及安装底座(303)，且推杆气缸(301)的固定端设置于第二滑座(302)的外侧，安装底座(303)设置于第二滑座(302)的下方；所述可视化系统(3)的第二左侧板(305)安装于工作台基座(4)的右下端。
9.一种基于根据权利要求1所述的一种用于大型齿轮箱装配的旋转工作平台的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将箱体辅助工装(6)安装于本体齿轮箱(7)两侧；
2)人工手动或电动操作工作台基座(4)，打开空腔(4-1)入口；
3)由AGV运输小车将装好辅助工装的本体齿轮箱(7)送至工作台基座(4)的支撑装置之间；
4)调整工作台基座(4)，关闭空腔(4-1)入口，工人开始装配本体齿轮箱(7)一面的零件；
5)装配完成后，人工推动齿轮轴旋转机构(2)至箱体辅助工装(6)支撑轴固定装配，驱动齿轮轴旋转机构(2)使本体齿轮箱(7)轻微转动；同时调整工装齿轮(603)与齿轮箱旋转机构(1)的传动装置至啮合状态；
6)停止齿轮轴旋转机构(2)，再次人工推动齿轮轴旋转机构(2)至起始位置；
7)驱动齿轮箱旋转机构(1)，使工装齿轮(603)进行转动；最终实现本体齿轮箱(7)的上下旋转，完成本体齿轮箱(7)其他面的零件装配；
8)整个本体齿轮箱(7)装配完成后，打开空腔(4-1)入口，由AGV运输小车将装配好的本体齿轮箱(7)下线。
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