CN110202508B - 多组齿轮快速定位夹具流水线式机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多组齿轮快速定位夹具流水线式机器人系统，包括有一主体底架以及多个齿轮定位单元，主体底架上设有传动链条以及驱动传动链条运转的驱动机构，传动链条用于驱动所有齿轮定位单元沿着主体底架移动；所述主体底架为一字型或跑道形；定心环盘的顶面向下凹陷形成有一个锥面，定心环盘的锥面间隔设有多排卡紧组件，定心环盘活动嵌设有多个开闭滑块，开闭滑块的底部连接有第一复位弹簧，压力开闭环盘上对应开闭滑块设有凹槽，在凹槽内设有上电极和下电极；实现齿轮的快速夹紧、定位，便于齿轮的快速装配，提高装配效率，减轻劳动强度。

Description

多组齿轮快速定位夹具流水线式机器人系统

技术领域

本发明涉及齿轮装配夹具技术领域，特别是涉及一种多组齿轮快速定位夹具流水线式机器人系统。

背景技术

齿轮作为机械工业的象征，其在机械传动领域的地位无可替代，随着工业化进程的加快，机械工业对齿轮的精度和需求量也提出了新的要求；而齿轮种类繁多，规格多样，但现有的齿轮装配夹具一般只能做到装夹某一种或者有限几种规格的齿轮，通用性差，装配效率低下。

为此，急需提供一种通用性高、装配效率高的齿轮装配夹具机械手。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种多组齿轮快速定位夹具流水线式机器人系统。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种多组齿轮快速定位夹具流水线式机器人系统，包括有一主体底架以及多个齿轮定位单元，主体底架上设有传动链条以及驱动传动链条运转的驱动机构，传动链条用于驱动所有齿轮定位单元沿着主体底架移动；所述主体底架为一字型或跑道形。

齿轮定位单元包括齿轮吸附机构和齿轮卡紧机构；所述齿轮吸附机构包括固定板、下拉气动组件、下拉伸缩组件和电磁吸盘，所述下拉气动组件设于固定板的底面，所述下拉伸缩组件的一端活动穿过固定板后与下拉气动组件的输出端连接，所述电磁吸盘设于下拉伸缩组件的另一端；所述齿轮卡紧机构包括压力开闭环盘和定心环盘，所述压力开闭环盘固定在固定板的顶面，所述定心环盘设于压力开闭环盘上，所述定心环盘的顶面向下凹陷形成有一个锥面，所述定心环盘的锥面间隔设有多排卡紧组件，每排所述卡紧组件均沿定心环盘的锥面的母线方向，所述定心环盘活动嵌设有多个开闭滑块，所述开闭滑块的顶面与定心环盘的锥面平行，所述开闭滑块的底部连接有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧的另一端与压力开闭环盘连接，所述压力开闭环盘上对应开闭滑块设有凹槽，在所述凹槽内设有上电极和下电极，所述上电极在开闭滑块下压时与下电极电性导通；所述下拉伸缩组件的另一端沿压力开闭环盘和定心环盘的轴向方向延伸，使电磁吸盘位于定心环盘的锥面上方。

其中，所述下拉伸缩组件包括伸缩轴、伸缩弹簧和连接螺杆，所述伸缩轴的一端与连接螺杆的一端固定连接，所述电磁吸盘固定在伸缩轴的另一端，所述连接螺杆的另一端与下拉气动组件的输出端固定连接，所述伸缩弹簧套设于伸缩轴上，所述伸缩弹簧的两端分别与伸缩轴和固定板顶靠。

其中，所述伸缩轴的另一端设有圆盘端部，所述电磁吸盘设于圆盘端部上。

其中，所述下拉气动组件包括气缸支架和下拉气缸，所述气缸支架固定在固定板的底面，所述下拉气缸固定在气缸支架上，所述下拉气缸的输出端与下拉伸缩组件连接。

其中，所述卡紧组件包括弹簧柱外筒、第二复位弹簧和浮动卡钉，所述弹簧柱外筒嵌设在定心环盘上，所述第二复位弹簧设于弹簧柱外筒内，且其一端与弹簧柱外筒固定连接，所述浮动卡钉的一端伸入弹簧柱外筒内并与第二复位弹簧的另一端固定连接。

其中，所述浮动卡钉的另一端呈球形状。

其中，所述定心环盘上设有4个开闭滑块，4个所述开闭滑块呈十字形分布，所述开闭滑块位于相邻两排卡紧组件之间。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明通过在定心环盘的锥面上间隔设置多排卡紧组件，能够自适应不同齿型以及不同模数的齿轮，通用性更强，再配合下拉气动组件、下拉伸缩组件和电磁吸盘，实现齿轮的快速夹紧、定位，便于齿轮的快速装配，提高装配效率，减轻劳动强度；同时通过设置开闭滑块的上下滑动使上电极与下电极通断，实现电磁吸盘的反馈控制，无需人工干预，方便操作。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是齿轮定位单元实施例提供的齿轮自适应锥面快速夹具的结构示意图；

图3是齿轮定位单元实施例提供的齿轮吸附机构的结构示意图；

图4是齿轮定位单元实施例提供的齿轮卡紧机构的结构示意图；

图5是齿轮定位单元实施例提供的齿轮卡紧机构的俯视图；

图6是图5中沿A-A方向的剖视图；

图7是图6中I处的局部放大示意图；

图8是齿轮定位单元实施例提供的卡紧组件的结构示意图；

图9是齿轮定位单元实施例提供的齿轮自适应锥面快速夹具的使用状态图；

附图标记说明：

a-主体底架；b-齿轮定位单元；

1-齿轮吸附机构；11-固定板；12-下拉气动组件；121-气缸支架；122-下拉气缸；13-下拉伸缩组件；131-伸缩轴；1311-圆盘端部；132-伸缩弹簧；133-连接螺杆；14-电磁吸盘；2-齿轮卡紧机构；21-压力开闭环盘；22-定心环盘；221-锥面；23-卡紧组件；231-弹簧柱外筒；232-第二复位弹簧；233-浮动卡钉；24-开闭滑块；25-第一复位弹簧；26-上电极；27-下电极。

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详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至图9所示，本实施例所述的一种多组齿轮快速定位夹具流水线式机器人系统，包括有一主体底架a以及多个齿轮定位单元b，主体底架a上设有传动链条以及驱动传动链条运转的驱动机构，传动链条用于驱动所有齿轮定位单元b沿着主体底架a移动；所述主体底架a为一字型或跑道形。可以将多个齿轮预先定位，然后供流水线上的工人使用，提高生产效率。

齿轮定位单元b包括，包括齿轮吸附机构1和齿轮卡紧机构2；所述齿轮吸附机构1包括固定板11、下拉气动组件12、下拉伸缩组件13和电磁吸盘14，所述下拉气动组件12设于固定板11的底面，所述下拉伸缩组件13的一端活动穿过固定板11后与下拉气动组件12的输出端连接，所述电磁吸盘14设于下拉伸缩组件13的另一端；所述齿轮卡紧机构2包括压力开闭环盘21和定心环盘22，所述压力开闭环盘21固定在固定板11的顶面，所述定心环盘22设于压力开闭环盘21上，所述定心环盘22的顶面向下凹陷形成有一个锥面221，所述定心环盘22的锥面221间隔设有多排卡紧组件23，每排所述卡紧组件23均沿定心环盘22的锥面221的母线方向，所述定心环盘22活动嵌设有多个开闭滑块24，所述开闭滑块24的顶面与定心环盘22的锥面221平行，所述开闭滑块24的底部连接有第一复位弹簧25，所述第一复位弹簧25的另一端与压力开闭环盘21连接，所述压力开闭环盘21上对应开闭滑块24设有凹槽，在所述凹槽内设有上电极26和下电极27，所述上电极26在开闭滑块24下压时与下电极27电性导通；所述下拉伸缩组件13的另一端沿压力开闭环盘21和定心环盘22的轴向方向延伸，使电磁吸盘14位于定心环盘22的锥面221上方。

具体地，下拉气动组件12通过一个外界中通式电磁阀来控制工作，上电极26、下电极27、电磁吸盘14和外界中通式电磁阀电性串联在一起；本实施例的工作方式是：工作时，压力开闭环盘21在第一复位弹簧25的弹力作用下，其顶面高于定心环盘22的锥面221高度，然后将齿轮放置在电磁吸盘14上后稍用力向下按压，使下拉伸缩组件13下沉，带动齿轮向下运动，当齿轮的齿面会与开闭滑块24和一部分卡紧组件23接触时，齿轮会下压开闭滑块24和卡紧组件23，此时卡紧组件23与齿顶接触的部分被下压，而与齿底接触的卡紧组件23则嵌入在两个齿牙之间，从而可以防止齿轮旋转，而开闭滑块24下移，并下压上电极26，使上电极26与下电极27接触，进而电性导通，从而使电磁吸盘14通电，电磁吸盘14通电后吸附住齿轮，同时外界中通式电磁阀接通，下拉气动组件12工作，向下拉动下拉伸缩组件13，进而将齿轮向下拉，使齿轮的外圆周面紧贴定心环盘22的锥面221上，从而实现齿轮的夹紧、定位，便可进行齿轮的快速装配；在后期需要松开齿轮时，外界中通式电磁阀断开，下拉气动组件12停止工作，此时下拉伸缩组件13带动齿轮上升，而开闭滑块24在第一复位弹簧25的作用下复位，进而使上电极26与下电极27断开，然后电磁吸盘14不再吸附齿轮，从而实现松开齿轮，完成齿轮的装配。

本实施例通过在定心环盘22的锥面221上间隔设置多排卡紧组件23，能够自适应不同齿型以及不同模数的齿轮，通用性更强，再配合下拉气动组件12、下拉伸缩组件13和电磁吸盘14，实现齿轮的快速夹紧、定位，便于齿轮的快速装配，提高装配效率，减轻劳动强度；同时通过设置开闭滑块24的上下滑动使上电极26与下电极27通断，实现电磁吸盘14的反馈控制，无需人工干预，方便操作。

本实施例中，在定心环盘22的锥面221设置20排卡紧组件23，每排设置8个卡紧组件23，更利于定心环盘22自适应不同齿型以及不同模数的齿轮，通用性更强。本实施例中，所述定心环盘22上设有4个开闭滑块24，4个所述开闭滑块24呈十字形分布，所述开闭滑块24位于相邻两排卡紧组件23之间，利于齿轮中心定位，齿轮的轴线与定心环盘22的轴线重合，齿轮的定位更精确。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图3所示，所述下拉伸缩组件13包括伸缩轴131、伸缩弹簧132和连接螺杆133，所述伸缩轴131的一端与连接螺杆133的一端固定连接，所述电磁吸盘14固定在伸缩轴131的另一端，所述连接螺杆133的另一端与下拉气动组件12的输出端固定连接，所述伸缩弹簧132套设于伸缩轴131上，所述伸缩弹簧132的两端分别与伸缩轴131和固定板11顶靠；具体地，下拉气动组件12通过连接螺杆133下拉伸缩轴131，伸缩轴131带动齿轮下沉，并使伸缩弹簧132产生弹性形变，从而使齿轮的外圆周面紧贴定心环盘22的锥面221上，从而实现齿轮的夹紧、定位，在需要松开齿轮时，下拉气动组件12不工作，此时伸缩弹簧132没有受到挤压力，恢复弹性形变，带动伸缩轴131复位，伸缩轴131带动齿轮上升，使齿轮不再下压开闭滑块24，开闭滑块24在第一复位弹簧25的作用下复位，进而使上电极26和下电极27断开连接，此时电磁吸盘14断电，不再吸附齿轮，从而实现松开齿轮，完成齿轮的装配。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述伸缩轴131的另一端设有圆盘端部1311，所述电磁吸盘14设于圆盘端部1311上，结构更合理。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图3所示，所述下拉气动组件12包括气缸支架121和下拉气缸122，所述气缸支架121固定在固定板11的底面，所述下拉气缸122固定在气缸支架121上，所述下拉气缸122的输出端与下拉伸缩组件13连接；具体地，上电极26和下电极27接通时，外界中通式电磁阀工作，使下拉气缸122进气，下拉气缸122工作，通过连接螺杆133向下拉动伸缩轴131，使齿轮下移，进而实现齿轮的夹紧、定位，结构简单、成本低。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图8所示，所述卡紧组件23包括弹簧柱外筒231、第二复位弹簧232和浮动卡钉233，所述弹簧柱外筒231嵌设在定心环盘22上，所述第二复位弹簧232设于弹簧柱外筒231内，且其一端与弹簧柱外筒231固定连接，所述浮动卡钉233的一端伸入弹簧柱外筒231内并与第二复位弹簧232的另一端固定连接；具体地，当齿轮下移时，齿轮的齿顶与浮动卡钉233接触，并下压浮动卡钉233，使浮动卡钉233伸入弹簧柱外筒231内，此时浮动卡钉233压缩第二复位弹簧232，第二复位弹簧232产生弹性形变，而浮动卡钉233与齿轮的齿底接触的部分，则嵌入在两个齿牙之间，从而可以防止齿轮旋转，当齿轮上移时，齿轮的齿顶不再下压浮动卡钉233，浮动卡钉233在第二复位弹簧232的弹性作用下复位，结果简单、灵活，能够满足不同齿型和不同模数的齿轮，适用性更强。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述浮动卡钉233的另一端呈球形状，更利于浮动卡钉233嵌入在两个齿牙之间，同时也利于保护齿轮的齿牙。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (5)

1.一种多组齿轮快速定位夹具流水线式机器人系统，其特征在于：包括有一主体底架（a）以及多个齿轮定位单元（b），主体底架（a）上设有传动链条以及驱动传动链条运转的驱动机构，传动链条用于驱动所有齿轮定位单元（b）沿着主体底架（a）移动；所述主体底架（a）为一字型或跑道形；

齿轮定位单元（b）包括齿轮吸附机构（1）和齿轮卡紧机构（2）；所述齿轮吸附机构（1）包括固定板（11）、下拉气动组件（12）、下拉伸缩组件（13）和电磁吸盘（14），所述下拉气动组件（12）设于固定板（11）的底面，所述下拉伸缩组件（13）的一端活动穿过固定板（11）后与下拉气动组件（12）的输出端连接，所述电磁吸盘（14）设于下拉伸缩组件（13）的另一端；所述齿轮卡紧机构（2）包括压力开闭环盘（21）和定心环盘（22），所述压力开闭环盘（21）固定在固定板（11）的顶面，所述定心环盘（22）设于压力开闭环盘（21）上，所述定心环盘（22）的顶面向下凹陷形成有一个锥面（221），所述定心环盘（22）的锥面（221）间隔设有多排卡紧组件（23），每排所述卡紧组件（23）均沿定心环盘（22）的锥面（221）的母线方向，所述定心环盘（22）活动嵌设有多个开闭滑块（24），所述开闭滑块（24）的顶面与定心环盘（22）的锥面（221）平行，所述开闭滑块（24）的底部连接有第一复位弹簧（25），所述第一复位弹簧（25）的另一端与压力开闭环盘（21）连接，所述压力开闭环盘（21）上对应开闭滑块（24）设有凹槽，在所述凹槽内设有上电极（26）和下电极（27），所述上电极（26）在开闭滑块（24）下压时与下电极（27）电性导通；所述下拉伸缩组件（13）的另一端沿压力开闭环盘（21）和定心环盘（22）的轴向方向延伸，使电磁吸盘（14）位于定心环盘（22）的锥面（221）上方；

所述卡紧组件（23）包括弹簧柱外筒（231）、第二复位弹簧（232）和浮动卡钉（233），所述弹簧柱外筒（231）嵌设在定心环盘（22）上，所述第二复位弹簧（232）设于弹簧柱外筒（231）内，且其一端与弹簧柱外筒（231）固定连接，所述浮动卡钉（233）的一端伸入弹簧柱外筒（231）内并与第二复位弹簧（232）的另一端固定连接, 所述浮动卡钉（233）的另一端呈球形状。

2.根据权利要求1所述的一种多组齿轮快速定位夹具流水线式机器人系统，其特征在于，所述下拉伸缩组件（13）包括伸缩轴（131）、伸缩弹簧（132）和连接螺杆（133），所述伸缩轴（131）的一端与连接螺杆（133）的一端固定连接，所述电磁吸盘（14）固定在伸缩轴（131）的另一端，所述连接螺杆（133）的另一端与下拉气动组件（12）的输出端固定连接，所述伸缩弹簧（132）套设于伸缩轴（131）上，所述伸缩弹簧（132）的两端分别与伸缩轴（131）和固定板（11）顶靠。

3.根据权利要求2所述的一种多组齿轮快速定位夹具流水线式机器人系统，其特征在于，所述伸缩轴（131）的另一端设有圆盘端部（1311），所述电磁吸盘（14）设于圆盘端部（1311）上。

4.根据权利要求2所述的一种多组齿轮快速定位夹具流水线式机器人系统，其特征在于，所述下拉气动组件（12）包括气缸支架（121）和下拉气缸（122），所述气缸支架（121）固定在固定板（11）的底面，所述下拉气缸（122）固定在气缸支架（121）上，所述下拉气缸（122）的输出端与下拉伸缩组件（13）连接。

5.根据权利要求1所述的一种多组齿轮快速定位夹具流水线式机器人系统，其特征在于，所述定心环盘（22）上设有4个开闭滑块（24），4个所述开闭滑块（24）呈十字形分布，所述开闭滑块（24）位于相邻两排卡紧组件（23）之间。

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