CN110253473A - 一种动态的带式齿轮机械手夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动态的带式齿轮机械手夹具，它包括底板、设于底板上的间距调节机构、并排设于底板上的两个滑动组件、两个对称设置的弹性带定位机构、设于底板上的磁性吸附台以及用于驱动两个弹性带定位机构同时转动的动力驱动机构，两个所述弹性带定位机构分别与滑动组件滑动连接，所述弹性带定位机构包括滑动连接板、主动带轮、从动带轮、弹性同步带、以及固定在滑动连接板上的润滑挡板；本发明通过设置动力驱动机构控制两个弹性带定位机构的转动启停，即可实现对齿轮的定位夹紧，无需多套齿轮夹具在各工位区之间流转，而是将需要装配的齿轮进行动态流转，降低生产成本。

Description

一种动态的带式齿轮机械手夹具

技术领域

本发明涉及齿轮夹具技术领域，特别是涉及一种动态的带式齿轮机械手夹具。

背景技术

在齿轮装配工序中通常会有轴承压装、挡圈装配、防尘盖装配、刻印标识等许多工序，在这一系列工序中，相应辅助夹具必不可少，在自动化装配线上更是如此。而目前的自动化装配线使用的齿轮夹具一般为静态的单工件夹具，在满足工序生产节拍的前提下，往往需要若干套夹具在各工序间流转完成齿轮在每个工序的装夹。这种方式无疑大大增加了生产线初期成本投入和后期维护成本，且由于这种多夹具流转的速度较慢，生产效率较低。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种动态的带式齿轮机械手夹具。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种动态的带式齿轮机械手夹具，包括底板、设于底板上的间距调节机构、并排设于底板上的两个滑动组件、两个对称设置的弹性带定位机构、设于底板上的磁性吸附台以及用于驱动两个弹性带定位机构同时转动的动力驱动机构，所述间距调节机构用于调整两个弹性带定位机构之间的间距，所述磁性吸附台位于两个弹性带定位机构之间，两个所述弹性带定位机构分别与滑动组件滑动连接；

所述弹性带定位机构包括滑动连接板、主动带轮、从动带轮、弹性同步带、以及固定在滑动连接板上的润滑挡板，所述滑动连接板与滑动组件连接，所述主动带轮和从动带轮分别转动连接在滑动连接板的两端，所述主动带轮还与动力驱动机构传动连接，所述弹性同步带绕接在主动带轮和从动带轮上，所述弹性同步带的同步齿的外侧间隔设有浮动定位组件，所述润滑挡板与弹性同步带的同步齿的内侧贴靠，并靠近磁性吸附台。

其中，所述浮动定位组件包括浮动定位卡钉和复位弹簧，所述浮动定位卡钉的一端嵌入在弹性同步带的同步齿内，并通过复位弹簧与弹性同步带的同步齿弹性连接。

其中，所述浮动定位卡钉的自由端端部呈球形。

其中，所述润滑挡板为黄铜挡板，在所述黄铜挡板上间隔设置有石墨润滑颗粒。

其中，所述弹性带定位机构还包括弹性张紧组件，所述弹性张紧组件用于张紧弹性同步带。

其中，所述弹性张紧组件包括张紧固定座、张紧支架和张紧轮，所述张紧固定座固定在滑动连接板上，所述张紧支架活动卡接在张紧固定座上，所述张紧支架上套设有张紧弹簧，所述张紧轮轴接在张紧支架上并与弹性同步带顶靠。

其中，所述张紧轮的竖截面呈工字形。

其中，所述磁性吸附台包括吸附支撑架和电磁吸板，所述吸附支撑板固定在底板上，所述电磁吸板固定在吸附支撑支架上。

其中，所述间距调节机构包括变距螺杆和手轮，所述变距螺杆的两端分别通过轴承座与底板连接，所述手轮与变距螺杆的一端固定连接，所述变距螺杆两端的螺纹反向设置，两个所述滑动连接板分别通过螺母与变距螺杆连接。

其中，所述动力驱动机构包括驱动电机和花键轴，所述驱动电机通过电机安装块固定在底板上，所述花键轴的两端分别通过轴承座与底板连接，所述驱动电机的输出端与花键轴的一端传动连接，两个所述滑动连接板分别通过锥齿轮组与花键轴传动连接，所述锥齿轮组设于一个齿轮箱体内，所述齿轮箱体固定在滑动连接板上，所述花键轴活动穿过齿轮箱体。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明通过设置动力驱动机构带动两个弹性带定位机构同时转动，两个弹性带定位机构带动齿轮沿着磁性吸附台移动，当两个弹性带定位机构停止转动时，两个弹性带定位机构上的浮动定位组件与磁性吸附台配合，进而将齿轮定位夹紧，而齿轮在一个工位区装配完成后，又通过两个弹性带定位机构的转动，带动齿轮进入下一个工位区，如此循环进行，即可实现对齿轮的定位夹紧，又可实现齿轮依次在各工位区流转，大大提高生产效率，适应自动化的生产，无需多套齿轮夹具在各工位区之间流转，而是将需要装配的齿轮进行动态流转，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的带式齿轮夹具第一视角的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的带式齿轮夹具第二视角的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的带式齿轮夹具的应用示意图；

图4是本发明实施例提供的带式齿轮夹具的部分结构示意图；

图5是本发明实施例提供的弹性带定位机构的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的弹性张紧组件的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的浮动定位组件与弹性同步带配合的结构示意图；

图8是图7中I处的局部放大示意图；

图9是本发明实施例提供的浮动定位组件安装在弹性同步带的同步齿上的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的润滑板的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的磁性吸附台安装在底板上的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的动力驱动机构的结构示意图；

附图标记说明：1-底板；2-间距调节机构；21-变距螺杆；22-手轮；23-螺母；3-滑动组件；4-弹性带定位机构；41-滑动连接板；42-主动带轮；43-从动带轮；44-弹性同步带；45-润滑挡板；46-浮动定位组件；461-浮动定位卡钉；462-复位弹簧；47-弹性张紧组件；471-张紧固定座；472-张紧支架；473-张紧轮；474-张紧弹簧；5-磁性吸附台；51-吸附支撑架；52-电磁吸板；6-动力驱动机构；61-驱动电机；62-花键轴；63-电机安装块；64-锥齿轮组；65-齿轮箱体。

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12所示，本实施例所述的一种动态的带式齿轮机械手夹具，包括底板1、设于底板1上的间距调节机构2、并排设于底板1上的两个滑动组件3、两个对称设置的弹性带定位机构4、设于底板1上的磁性吸附台5以及用于驱动两个弹性带定位机构4同时转动的动力驱动机构6，所述间距调节机构2用于调整两个弹性带定位机构4之间的间距，所述磁性吸附台5位于两个弹性带定位机构4之间，两个所述弹性带定位机构4分别与滑动组件3滑动连接；所述弹性带定位机构4包括滑动连接板41、主动带轮42、从动带轮43、弹性同步带44、以及固定在滑动连接板41上的润滑挡板45，所述滑动连接板41与滑动组件3连接，所述主动带轮42和从动带轮43分别转动连接在滑动连接板41的两端，所述主动带轮42还与动力驱动机构6传动连接，所述弹性同步带44绕接在主动带轮42和从动带轮43上，所述弹性同步带44的同步齿的外侧间隔设有浮动定位组件46，如图8和图9所示，弹性同步带44的每个同步齿上间隔安装7个浮动定位组件46，所述润滑挡板45与弹性同步带44的同步齿的内侧贴靠，并靠近磁性吸附台5。

具体地，滑动组件3包括垫块和直线滑轨，两个直线滑轨分别通过垫块固定在底板1上，两个滑动连接板41的两端分别通过滑块与直线滑轨滑动连接在一起；工作时，根据齿轮的齿底圆直径，通过间距调节机构2调整两个弹性带定位机构4的间距，然后外界送料机构将齿轮推至磁性吸附台5的一端，然后动力驱动机构6带动两个弹性带定位机构4同时转动，此时主动带轮42带动从动带轮43和弹性同步带44转动，弹性同步带44转动时，润滑挡板45为弹性同步带44的同步齿进行润滑，而弹性同步带44的同步齿上的浮动定位组件46嵌入在齿轮的齿槽内，从而可以使弹性同步带44带动齿轮沿着磁性吸附台5移动，当齿轮到达工位区时，动力驱动机构6停止带动两个弹性带定位机构4转动，此时，位于齿轮两侧的浮动定位组件46依旧会嵌入在齿轮的齿槽内，可以防止齿轮旋转，同时磁性吸附台5工作，将齿轮吸附住，进而实现对齿轮定位，而润滑挡板45为弹性同步带44提供刚性支撑，保证定位精度，然后外界装配机械对齿轮进行装配工序，装配工序完成，磁性吸附台5松开齿轮，同时动力驱动机构6再次带动两个弹性带定位机构4转动，将该齿轮送入下一个工位区，对齿轮进行定位、装配，当齿轮所有工位装配完成后，齿轮在两个弹性带定位机构4的带动下移动至磁性吸附台5的另一端，并从磁性吸附台5上移出，完成整个齿轮装配过程；如此重复循环，可以连续进行齿轮的装配，还可进行多个齿轮同时进行定位和装配。

本实施例通过设置动力驱动机构6带动两个弹性带定位机构4同时转动，两个弹性带定位机构4带动齿轮沿着磁性吸附台5移动，当两个弹性带定位机构4停止转动时，两个弹性带定位机构4上的浮动定位组件46与磁性吸附台5配合，进而将齿轮定位夹紧，而齿轮在一个工位区装配完成后，又通过两个弹性带定位机构4的转动，带动齿轮进入下一个工位区，如此循环进行，即可实现对齿轮的定位夹紧，又可实现齿轮依次在各工位区流转，大大提高生产效率，适应自动化的生产，无需多套齿轮夹具在各工位区之间流转，而是将需要装配的齿轮进行动态流转，降低生产成本。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图8和图9所示，所述浮动定位组件46包括浮动定位卡钉461和复位弹簧462，所述浮动定位卡钉461的一端嵌入在弹性同步带44的同步齿内，并通过复位弹簧462与弹性同步带44的同步齿弹性连接；具体地，齿轮在外界送料机构推至磁性吸附台5的一端，然后在动力驱动机构6带动下，弹性同步带44转动，而与齿轮的齿顶接触的浮动定位卡钉461，在挤压力作用下，伸入弹性同步带44的同步齿内，同时压缩复位弹簧462，而与齿轮的齿底接触的浮动定位卡钉461则嵌入在两个齿牙之间，即嵌入在齿槽内，然后弹性同步带44的带动下，带动齿轮移动，实现齿轮在各个工位区流转，而弹性同步带44不转动时，嵌入在齿槽内的浮动卡钉则限制齿轮旋转，然后在磁性吸附台5的作用下，对齿轮实现定位，然后进行装配工序，本实施例设置浮动定位卡钉461通过复位弹簧462弹性连接在弹性同步带44的同步齿上，利于保护齿轮齿面，且两个弹性同步带44的间距可调，进而可以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，优选地，如图8所示，所述浮动定位卡钉461的自由端端部呈球形，更利于保护齿轮齿面，更利于浮动定位卡钉461能够自适应不同齿型以及不同模数的齿轮。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图10所示，所述润滑挡板45为黄铜挡板，提高润滑挡板45的耐磨性及摩擦系数，还能防止弹性同步带44打滑造成齿轮相对位置偏移，在所述黄铜挡板上间隔设置有石墨润滑颗粒；具体地，黄铜挡板通过两个挡板支架固定在滑动连接板41上，工作时，黄铜挡板为弹性同步带44提供刚性支撑，保证两个弹性同步带44对齿轮定位精确，同时也利于两个弹性同步带44带动齿轮在各工位区之间流转，而在黄铜挡板与弹性同步带44接触滑动时，黄铜挡板上的石墨润滑颗粒被刮下，并附着在黄铜挡板的板面上，进而对弹性同步带44的同步齿进行润滑，保障弹性同步带44转动顺畅。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图5和图6所示，所述弹性带定位机构4还包括弹性张紧组件47，所述弹性张紧组件47用于张紧弹性同步带44，保障弹性带定位机构4的工作正常，避免弹性同步带44出现松弛而无法使浮动定位组件46完全嵌入在齿槽内，从而导致齿轮定位不精确或无法定位的情况。本实施例中，进一步地，所述弹性张紧组件47包括张紧固定座471、张紧支架472和张紧轮473，所述张紧固定座471固定在滑动连接板41上，所述张紧支架472活动卡接在张紧固定座471上，所述张紧支架472上套设有张紧弹簧474，所述张紧轮473轴接在张紧支架472上并与弹性同步带44顶靠。优选地，所述张紧轮473的竖截面呈工字形，使张紧轮473与弹性同步带44配合更紧密，能够有效防止脱离；具体地，张紧支架472包括两个活动杆和一个U形部，两个活动杆的一端分别与U形部的底端固定连接在一起，两个活动杆的另一端分别活动穿过张紧固定座471，并设置有防止张紧支架472脱离张紧固定座471的限位头，两个活动杆上均套设有张紧弹簧474，张紧弹簧474的两端分别与张紧固定座471和U形部顶靠，而张紧轮473轴接在U形部上；工作时，在张紧弹簧474的作用下，张紧轮473始终顶靠在弹性同步带44上，保障弹性同步带44处于张紧状态。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图1至图3、图11所示，所述磁性吸附台5包括吸附支撑架51和电磁吸板52，所述吸附支撑板固定在底板1上，所述电磁吸板52固定在吸附支撑支架上；具体地，当齿轮在弹性同步带44带动下移动至工位区，此时电磁吸板52通电，电磁吸板52在竖直方向上吸住齿轮，而平行方向通过浮动定位卡钉461夹紧齿轮，进而实现齿轮的定位，待齿轮的某一工序装配完成时，电磁吸板52断电，即可松开齿轮，便于两个弹性同步带44带动齿轮移动。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图1、图2和图4所示，所述间距调节机构2包括变距螺杆21和手轮22，所述变距螺杆21的两端分别通过轴承座与底板1连接，所述手轮22与变距螺杆21的一端固定连接，所述变距螺杆21两端的螺纹反向设置，两个所述滑动连接板41分别通过螺母23与变距螺杆21连接；具体地，工作人员摇动手轮22，带动变距螺杆21旋转，从而使两个螺母23相向或相背移动，进而调整两个弹性带定位机构4之间的间距，以便适应不同规格的齿轮，结构灵活。

基于上述实施例的基础上，进一步地，如图1至图3、图12所示，所述动力驱动机构6包括驱动电机61和花键轴62，所述驱动电机61通过电机安装块63固定在底板1上，所述花键轴62的两端分别通过轴承座与底板1连接，所述驱动电机61的输出端与花键轴62的一端传动连接，两个所述滑动连接板41分别通过锥齿轮组64与花键轴62传动连接，所述锥齿轮组64设于一个齿轮箱体65内，所述齿轮箱体65固定在滑动连接板41上，所述花键轴62活动穿过齿轮箱体65；具体地，驱动电机61的输出端通过联轴器与花键轴62的一端连接在一起，锥齿轮组64包括一个花键锥齿轮和一个圆锥齿轮，花键锥齿轮套设在花键轴62上，圆锥齿轮与主动带轮42固定连接在一起，圆锥齿轮与花键齿轮相互啮合；工作时，驱动电机61带动花键轴62转动，花键轴62带动花键锥齿轮转动，花键锥齿轮带动圆锥齿轮转动，圆锥齿轮带动主动带轮42转动，进而带动弹性同步带44和从动带轮43转动，而在使用间距调节机构2调整两个弹性带定位机构4的间距时，螺母23带动滑动连接板41移动，滑动连接板41带动齿轮箱体65移动，从而可以带动花键锥齿轮沿着花键轴62移动，使花键锥齿轮与圆锥齿轮始终保持啮合。

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 (10)

1.一种动态的带式齿轮机械手夹具，其特征在于，其特征在于，其特征在于，包括底板（1）、设于底板（1）上的间距调节机构（2）、并排设于底板（1）上的两个滑动组件（3）、两个对称设置的弹性带定位机构（4）、设于底板（1）上的磁性吸附台（5）以及用于驱动两个弹性带定位机构（4）同时转动的动力驱动机构（6），所述间距调节机构（2）用于调整两个弹性带定位机构（4）之间的间距，所述磁性吸附台（5）位于两个弹性带定位机构（4）之间，两个所述弹性带定位机构（4）分别与滑动组件（3）滑动连接；

所述弹性带定位机构（4）包括滑动连接板（41）、主动带轮（42）、从动带轮（43）、弹性同步带（44）、以及固定在滑动连接板（41）上的润滑挡板（45），所述滑动连接板（41）与滑动组件（3）连接，所述主动带轮（42）和从动带轮（43）分别转动连接在滑动连接板（41）的两端，所述主动带轮（42）还与动力驱动机构（6）传动连接，所述弹性同步带（44）绕接在主动带轮（42）和从动带轮（43）上，所述弹性同步带（44）的同步齿的外侧间隔设有浮动定位组件（46），所述润滑挡板（45）与弹性同步带（44）的同步齿的内侧贴靠，并靠近磁性吸附台（5）。

2.根据权利要求1所述的一种动态的带式齿轮机械手夹具，其特征在于，所述浮动定位组件（46）包括浮动定位卡钉（461）和复位弹簧（462），所述浮动定位卡钉（461）的一端嵌入在弹性同步带（44）的同步齿内，并通过复位弹簧（462）与弹性同步带（44）的同步齿弹性连接。

3.根据权利要求2所述的一种动态的带式齿轮机械手夹具，其特征在于，所述浮动定位卡钉（461）的自由端端部呈球形。

4.根据权利要求1所述的一种动态的带式齿轮机械手夹具，其特征在于，所述润滑挡板（45）为黄铜挡板，在所述黄铜挡板上间隔设置有石墨润滑颗粒。

5.根据权利要求1所述的一种动态的带式齿轮机械手夹具，其特征在于，所述弹性带定位机构（4）还包括弹性张紧组件（47），所述弹性张紧组件（47）用于张紧弹性同步带（44）。

6.根据权利要求5所述的一种动态的带式齿轮机械手夹具，其特征在于，所述弹性张紧组件（47）包括张紧固定座（471）、张紧支架（472）和张紧轮（473），所述张紧固定座（471）固定在滑动连接板（41）上，所述张紧支架（472）活动卡接在张紧固定座（471）上，所述张紧支架（472）上套设有张紧弹簧（474），所述张紧轮（473）轴接在张紧支架（472）上并与弹性同步带（44）顶靠。

7.根据权利要求6所述的一种动态的带式齿轮机械手夹具，其特征在于，所述张紧轮（473）的竖截面呈工字形。

8.根据权利要求1所述的一种动态的带式齿轮机械手夹具，其特征在于，所述磁性吸附台（5）包括吸附支撑架（51）和电磁吸板（52），所述吸附支撑板固定在底板（1）上，所述电磁吸板（52）固定在吸附支撑支架上。

9.根据权利要求1所述的一种动态的带式齿轮机械手夹具，其特征在于，所述间距调节机构（2）包括变距螺杆（21）和手轮（22），所述变距螺杆（21）的两端分别通过轴承座与底板（1）连接，所述手轮（22）与变距螺杆（21）的一端固定连接，所述变距螺杆（21）两端的螺纹反向设置，两个所述滑动连接板（41）分别通过螺母（23）与变距螺杆（21）连接。

10.根据权利要求1所述的一种动态的带式齿轮机械手夹具，其特征在于，所述动力驱动机构（6）包括驱动电机（61）和花键轴（62），所述驱动电机（61）通过电机安装块（63）固定在底板（1）上，所述花键轴（62）的两端分别通过轴承座与底板（1）连接，所述驱动电机（61）的输出端与花键轴（62）的一端传动连接，两个所述滑动连接板（41）分别通过锥齿轮组（64）与花键轴（62）传动连接，所述锥齿轮组（64）设于一个齿轮箱体（65）内，所述齿轮箱体（65）固定在滑动连接板（41）上，所述花键轴（62）活动穿过齿轮箱体（65）。