CN110695687A - 一种减速机的行星齿轮安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减速机的行星齿轮安装装置，包括减速机壳夹持组件、齿轮分料组件、齿轮排列组件以及齿轮抓取安装组件；减速机壳夹持组件用于固定减速机壳并使减速机壳定位；齿轮分料组件包含可将行星齿轮依次分离出来的振动盘；齿轮排列组件用于将齿轮分料组件分离出的行星齿轮排列成齿轮阵列；齿轮抓取安装组件用于将齿轮阵列包含的所有行星齿轮一次性全部抓取至减速机壳夹持组件上的减速机壳位置并将之一次性全部装配至减速机壳夹持组件处的减速机壳内。本发明的减速机的行星齿轮安装装置可将行星齿轮进行分料，并排列成齿轮阵列后一次抓取移动至减速机壳夹持组件位置并将其装入减速机壳内，自动化程度高，生产效率高。

Description

一种减速机的行星齿轮安装装置

技术领域

本发明涉及减速机技术领域，特别是涉及一种减速机的行星齿轮安装装置。

背景技术

减速机是工业中常用的配件，行星齿轮减速机内具有多个行星齿轮，现有装配技术中需要逐个拿取行星齿轮并逐个装入减速机部分的机壳内，效率低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可自动分料、排列、批量抓取以及装配行星齿轮，生产效率高的减速机的行星齿轮安装装置。

技术方案：为实现上述目的，本发明的减速机的行星齿轮安装装置，包括：

减速机壳夹持组件，其用于固定减速机壳并使减速机壳定位，所述减速机壳内具有行星齿轮轴以及相对其固定的内齿圈；

齿轮分料组件，其包含可将行星齿轮依次分离出来的振动盘；

齿轮排列组件，其用于将所述齿轮分料组件分离出的行星齿轮排列成齿轮阵列，所述齿轮阵列为圆周阵列形式；

齿轮抓取安装组件，其用于将所述齿轮阵列包含的所有行星齿轮一次性全部抓取至所述减速机壳夹持组件上的减速机壳位置并将之一次性全部装配至所述减速机壳夹持组件处的减速机壳内。

进一步地，所述齿轮排列组件包括齿轮承接台、排列模以及顶升杆；所述齿轮承接台上形成有用于容置行星齿轮的豁槽，所述豁槽与所述振动盘的出料口对接；所述排列模上形成有圆周阵列设置的多个齿轮容置孔，且所述排列模可由回转电机驱动相对于所述齿轮承接台旋转；所述顶升杆置于所述豁槽的下侧，其可由顶升气缸驱动相对于所述齿轮承接台升降，以将所述豁槽内的行星齿轮顶升至所述齿轮容置孔中。

进一步地，所述豁槽的侧面设置有若干磁铁。

进一步地，所述齿轮抓取安装组件包括第一机座、直角坐标机器人以及取装组件；所述直角坐标机器人安装在所述第一机座上，其可驱动所述取装组件在齿轮排列组件与减速机壳夹持组件之间运动。

进一步地，还包括辅助装配装置，所述辅助装配装置包括第二机座、辅助齿圈以及辅助齿圈驱动组件，所述辅助齿圈转动安装在所述第二机座上，且辅助齿圈驱动组件可驱动所述辅助齿圈相对于所述第二机座转动；所述辅助齿圈上设有若干圆周阵列设置的导向齿槽，所述导向齿槽为沿着倾斜的导引线延伸的槽，从上而下的方向上所述导引线的点逐渐向圆周阵列的中心靠近，导向齿槽的底部轮廓与减速机壳内固定的内齿圈的齿形一致。

进一步地，所述辅助装配装置还包括第三机座，所述第二机座整体可相对于所述第三机座升降，其升降由升降驱动组件驱动；所述辅助齿圈的下侧设有多组定位齿，所述定位齿包含倾斜导引齿部与直齿部；所述直齿部可与所述减速机壳内固定的内齿圈的内齿卡合。

进一步地，所述辅助齿圈内形成有圆周阵列排列的若干齿轮导引槽，所述齿轮导引槽的外轮廓为圆弧状，且其靠外的部分外壁上形成有导引齿。

有益效果：本发明的减速机的行星齿轮安装装置通过设置减速机壳夹持组件、齿轮分料组件、齿轮排列组件以及齿轮抓取安装组件，可将行星齿轮进行分料，并排列成齿轮阵列后一次抓取移动至减速机壳夹持组件位置并将其装入减速机壳内，自动化程度高，生产效率高。

附图说明

附图1为减速机的行星齿轮安装装置的结构图；

附图2为安装行星齿轮之前减速机的状态图；

附图3为安装行星齿轮之后减速机的状态图；

附图4为减速机壳夹持组件的结构图；

附图5为齿轮排列组件的立体图；

附图6为齿轮排列组件的俯视图；

附图7为附图6的A-A剖视图；

附图8为齿轮承接台的结构图；

附图9为齿轮承接台的仰视图；

附图10为齿轮抓取安装组件的结构图；

附图11为取装组件的剖视结构图；

附图12为取装组件的局部剖视放大图；

附图13为附图12中B部分的结构图；

附图14为连接座的结构图；

附图15为辅助装配装置的结构图；

附图16为辅助齿圈的第一视角结构图；

附图17为辅助齿圈的第二视角结构图。

图中：1-减速机壳夹持组件；11-定位块；111-容置孔；12-夹持组件；121-夹持气缸；122-夹持块；

2-齿轮分料组件；21-振动盘；

3-齿轮排列组件；31-齿轮承接台；311-豁槽；32-排列模；321-齿轮容置孔；33-顶升杆；34-回转电机；35-顶升气缸；36-磁铁；37-顶升块；

4-齿轮抓取安装组件；41-直角坐标机器人；411-第一平移座；412-第二平移座；413-第二气缸；414-第三气缸；42-取装组件；4201-环形磁铁；4202-第一密封圈；4203-第二密封圈；4204-油路接头；421-取料座；4211-油路；422-连接座；4221-连接部；4222-长杆部；4223-通孔；4224-油腔；4225-进油孔；423-第一电机；424-导向轴；4241-油道；4242-出油孔；4243-环槽；425-压头；426-第一气缸；427-第一弹簧；428-螺帽；429-压杆；43-第一机座；441-油盘；442-第四气缸；

5-辅助装配装置；51-第二机座；52-辅助齿圈；521-导向齿槽；522-定位齿；522-1-倾斜导引齿部；522-2-直齿部；523-齿轮导引槽；524-导引齿；53-辅助齿圈驱动组件；531-大齿轮；532-小齿轮；533-第二电机；54-第三机座；55-升降驱动组件；551-同步带组件；552-第三电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1所示的减速机的行星齿轮安装装置，包括减速机壳夹持组件1、齿轮分料组件2、齿轮排列组件3、齿轮抓取安装组件4以及辅助装配装置5。减速机的行星齿轮安装装置还包括控制单元，控制单元可控制减速机壳夹持组件1、齿轮分料组件2、齿轮排列组件3、齿轮抓取安装组件4及辅助装配装置5运行，具体地，控制单元连接各组件内的执行单元(如气缸、电机等)，通过控制各组件内的执行单元按时序逻辑执行特定动作以实现装配任务。

减速机壳夹持组件1用于固定减速机壳并使减速机壳定位，所述减速机壳内具有行星齿轮轴以及相对其固定的内齿圈，其状态如附图2所示；齿轮分料组件2，其包含可将行星齿轮依次分离出来的振动盘21；齿轮排列组件3，其用于将所述齿轮分料组件2分离出的行星齿轮排列成齿轮阵列，所述齿轮阵列为圆周阵列形式；齿轮抓取安装组件4，其用于将所述齿轮阵列包含的所有行星齿轮一次性全部抓取至所述减速机壳夹持组件1上的减速机壳位置并将之一次性全部装配至所述减速机壳夹持组件1处的减速机壳内，装配好行星齿轮后的减速机的状态如附图3所示。

如附图4所示，所述减速机壳夹持组件1包括下定位块11以及夹持组件12，所述下定位块11上形成有用于容置减速机下轴端的容置孔111，所述夹持组件12包含夹持气缸121及夹持块122，所述夹持气缸121具有两个夹持单元，每个夹持单元上均固定有一个夹持块122，如此，两个夹持块122可相对开合，通过将减速机的下轴端插入容置孔111内并将通过夹持组件12夹住减速机壳的外壁可对减速机壳进行有效定位与固定。

如附图5-7所示，所述齿轮排列组件3包括齿轮承接台31、排列模32以及顶升杆33；所述齿轮承接台31上形成有用于容置行星齿轮的豁槽311(如图8所示)，所述豁槽311与所述振动盘21的出料口对接；所述排列模32上形成有圆周阵列设置的多个齿轮容置孔321，且所述排列模32可由回转电机34驱动相对于所述齿轮承接台31旋转；所述顶升杆33置于所述豁槽311的下侧，其可由顶升气缸35驱动相对于所述齿轮承接台31升降(顶升气缸35通过顶升块37驱动顶升杆33升降)，以将所述豁槽311内的行星齿轮顶升至所述齿轮容置孔321中。

通过上述结构，控制单元控制齿轮排列组件3运行齿轮排列流程使得多个行星齿轮排列为圆周阵列的步骤包括：

步骤1.1)控制齿轮分料组件2分出一个行星齿轮至豁槽311内；

步骤1.2)控制顶升气缸35驱动顶升杆33上升，将豁槽311内的行星齿轮顶升至排列模32的齿轮容置孔321内；

步骤1.3)控制回转电机34回转设定角度，使得排列模32上的空的齿轮容置孔321置于豁槽311正上方；

步骤1.4)控制顶升气缸35驱动顶升杆33下降；

步骤1.5)循环上述步骤1.1)-步骤1.4)，直至排列模32上的所有齿轮容置孔321内均有行星齿轮。

优选地，如附图9所示，所述豁槽311的侧面设置有若干磁铁36，磁铁36可辅助从齿轮分料组件2中出来的行星齿轮运动到位。

如附图10所示，所述齿轮抓取安装组件4包括第一机座43、直角坐标机器人41以及取装组件42；所述直角坐标机器人41安装在所述第一机座43上，其可驱动所述取装组件42在齿轮排列组件3与减速机壳夹持组件1之间运动。

具体地，如附图11所示，所述取装组件42包括取料座421、连接座422、第一电机423、导向轴424、压头425以及第一气缸426；若干所述导向轴424围绕所述取料座421的中心呈圆周阵列安装在所述取料座421上，且所述导向轴424相对于所述取料座421滑动安装，且每个所述导向轴424的尾部与所述取料座421之间均设有第一弹簧427，初始状态下，所述导向轴424的下端伸出至所述取料座421之外；所述取料座421通过所述连接座422与所述第一电机423建立驱动连接关系；所述压头425可相对于所述取料座421滑动，所述第一气缸426与所述压头425驱动连接，且所述压头425设置在所述取料座421的中心。所述取料座421的下端固定有若干环绕各导向轴424设置的环形磁铁4201。

抓取行星齿轮时，第一电机423驱动取料座421转动使得各导向轴424对准各行星齿轮的孔，然后，第一气缸426驱动所述压头425下降，使得压头425压住处于减速机壳夹持组件1的机壳，防止机壳在装配的时候发生晃动影响行星齿轮安装至行星齿轮轴；再然后，直角坐标机器人41驱动取料座421下降，上述取料座421上的各导向轴424随着取料座421的下降伸入料座上各行星齿轮的孔内，使得各行星齿轮串套在各导向轴424上，如此各行星齿轮的相对位置较为精确，取料座421上的环形磁铁4201吸附住行星齿轮，防止行星齿轮掉落。

当将行星齿轮抓取至减速机壳夹持组件1的上方，直角坐标机器人41驱动取料座421作下降运动，下降过程中，导向轴424首先与行星齿轮轴接触，随着取料座421的继续下降，行星齿轮轴推动导向轴424逐渐缩入所述取料座421，此过程中，行星齿轮逐渐串套至行星齿轮轴上，如此实现了多个行星齿轮的安装过程。

优选地，所述连接座422具有连接部4221与长杆部4222，且其内形成有贯穿整个连接座422的通孔4223；所述第一电机423为空心轴第一电机，所述连接座422的长杆部4222穿过所述第一电机423的空心轴，使得所述连接部4221抵靠在所述空心轴的一侧，长杆部4222的端部螺有抵靠在所述空心轴另一侧的螺帽428；所述取装组件42还包括滑动安装在所述通孔4223内的压杆429，所述压杆429的一端连接所述压头425，另一端连接所述第一气缸426，所述压头425与所述第一气缸426位于所述第一电机423的两侧。

采用上述结构布局，使得整个取装组件42整体结构布局紧凑，其整体结构都在高度方向上布局，横向占用的空间很小，有利于减少机械手的整体体积，机械手可安装至较为狭窄的空间内。

所述直角坐标机器人41包括第一平移座411、第二平移座412、第二气缸413与第三气缸414；所述第一平移座411可由所述第二气缸413驱动相对于所述第一机座43作水平平移运动，所述第二平移座412可由所述第三气缸414相对于所述第一平移座411作垂直平移运动；所述取装组件42安装在所述第二平移座412上。该机器人结构简单，可实现取装组件42在两个点位之间的转移，成本低。

进一步地，如附图12所示，所述连接座422内形成有油腔4224，如附图14所示，油腔4224呈环状，为了防止油泄露，连接座422与取料座421的接合面设置有设于油腔4224两侧的两个第一密封圈4202；连接座422的侧壁上形成有与所述油腔4224连通的进油孔4225，进油孔处安装有油路接头4204，所述油路接头4204通过油管连接油箱，且油管上设有油泵，所述取料座421内设置有油路4211，且每个所述导向轴424内设置有与所述油路4211连通且沿导向轴424的轴向延伸的油道4241，所述导向轴424的下端设置有与所述油道4241连通的径向延伸的出油孔4242，且导向轴424外围串套有第二密封圈4203以防止油从其与取料座421的配合缝隙中泄露。如此，在取装组件42进行装配作业过程中，可启动油泵，导入润滑油，使得润滑油从出油孔4242处流出对行星齿轮的内孔进行润滑，使得行星齿轮轴将导向轴顶入取料座421的过程中，行星齿轮逐渐脱离导向轴424而套入行星齿轮轴时，可对行星齿轮的内孔进行涂油，这样行星齿轮套入行星齿轮轴时由于润滑作业更易装配，且装配后行星齿轮与行星齿轮轴之间具有润滑油可减少后续运行过程中的磨损。为了对行星齿轮的内孔进行充分润滑，如附图13所示，所述导向轴424的下端的外壁上形成有一圈环槽4243，所述出油孔4242的出口位置位于所述环槽4243的槽底部，如此润滑油从出油孔4242出来后可沿着环槽4243流动，使得环槽4243内充满润滑油，如此随着导向轴424与行星齿轮的相对运动，可将行星齿轮的内孔涂满润滑油。

此外，为了防止润滑油滴落至设备的其他位置，还包括油盘441，所述油盘441可由第四气缸442驱动相对于所述取料座421作水平平移运动；所述油盘441可在两个点位之间水平平移，其中一个点位处所述油盘441置于所述取料座421的下侧，位于取料座421与减速机壳夹持组件1之间，另一个点位处所述油盘441不干涉所述取料座421的升降运动。油盘441可在取装组件42执行完装配作业后运动至取装组件42与机壳之间。

基于上述齿轮抓取安装组件4，控制单元控制齿轮抓取安装组件4执行抓取装配流程以将行星齿轮从齿轮排列组件3批量抓取、移动并装配至减速机壳夹持组件1处减速机壳内的步骤如下：

步骤2.1)控制第一电机423转动以驱动取料座421转动，使得各导向轴424对准取料点位处各行星齿轮的孔；

步骤2.2)控制第三气缸414动作以驱动所述取装组件42下降，使得各导向轴424伸入各取料点位处各行星齿轮的孔，且各行星齿轮被环形磁铁4201吸附；

步骤2.3)控制第三气缸414动作以驱动所述取装组件42上升；

步骤2.4)控制第二气缸413动作以驱动所述取装组件42平移，使得取装组件42位于装配点位的正上方；

步骤2.5)控制第四气缸442动作，使得油盘441从所述取装组件42的下方移走；

步骤2.6)控制第一电机423转动以驱动取料座421转动，使得各导向轴424对准装配点位处机壳内的行星齿轮轴；

步骤2.7)控制第三气缸414动作以驱动所述取装组件42下降，使得取装组件42移至低位；

步骤2.8)控制第一气缸426动作，以驱动所述取料座421下降，进行将行星齿轮装入行星齿轮轴的操作，同时控制油泵启动，使得各导向轴424的出油孔4242有黄油流出；

步骤2.9)控制油泵停止，控制第一气缸426动作以驱动所述取料座421上升，控制第三气缸414动作以驱动所述取装组件42上升；

步骤2.10)控制第四气缸442动作，使得油盘441移至所述取装组件42的正下方。

如附图15所示，所述辅助装配装置5包括第二机座51、辅助齿圈52以及辅助齿圈驱动组件53，所述辅助齿圈52转动安装在所述第二机座51上，且辅助齿圈驱动组件53可驱动所述辅助齿圈相对于所述第二机座51转动；如附图16所示，所述辅助齿圈52上设有若干圆周阵列设置的导向齿槽521，所述导向齿槽521为沿着倾斜的导引线延伸的槽，从上而下的方向上所述导引线的点逐渐向圆周阵列的中心靠近，导向齿槽521的底部轮廓与减速机壳内固定的内齿圈的齿形一致。辅助齿圈驱动组件53包括固定在辅助齿圈52上的大齿轮531、安装在第二机座51上的第二电机533以及由第二电机533驱动且与大齿轮531啮合的小齿轮532组成。

如此，当取装组件42带着行星齿轮到达减速机壳夹持组件1的上方，直角坐标机器人41驱动取装组件42下降进行行星齿轮的装配时，取装组件42上的行星齿轮先经过导向齿槽521导正后再进入减速机壳并装配置行星齿轮轴上，如此可有效防止行星齿轮下降时与减速机壳内的内齿圈发生干涉而无法下降，经过导正后，行星齿轮套设至行星齿轮轴上后即与内齿圈啮合到了一起。

此外，为了使得辅助齿圈52与减速机壳内的内齿圈准确对准位置，所述辅助装配装置5还包括第三机座54，所述第二机座51整体可相对于所述第三机座54升降，其升降由升降驱动组件55驱动；所述辅助齿圈52的下侧设有多组定位齿522，所述定位齿522包含倾斜导引齿部522-1与直齿部522-2；所述直齿部522-2可与所述减速机壳内固定的内齿圈的内齿卡合。如此，在进行行星齿轮的装配之前，控制单元先控制升降驱动组件55动作使得辅助齿圈52下降并使得辅助齿圈52的定位齿522与内齿圈的齿形进行卡合定位，倾斜导引齿部522-1可在辅助齿圈52下降运动过程中导正两者的相对位置，最终直齿部522-2与内齿圈卡合定位。控制升降驱动组件55由第三电机552与同步带组件551组成。

此外，如附图17所示，所述辅助齿圈52内形成有圆周阵列排列的若干齿轮导引槽523，所述齿轮导引槽523的外轮廓为圆弧状，且其靠外的部分外壁上形成有导引齿524。设置齿轮导引槽523可方便控制单元控制取装组件42对准位置后下降装配，行星齿轮的部分齿轮经导向齿槽521导正后进入导引槽523后再继续下降与内齿圈卡合。

根据上述辅助装配装置5，上述步骤2.7)之前还包括导正对准流程，控制单元通过所述导正对准流程可使辅助齿圈52相对于内齿圈固定且方便后续装配行星齿轮时行星齿轮与内齿圈的内齿之间可一次卡合，其包括如下步骤：

步骤3.1)控制第二电机533运转，以驱动辅助齿圈52转动，使得辅助齿圈52的导向齿槽521与内齿圈的内齿相对准；

步骤3.2)控制第三电机552运转，以驱动辅助齿圈52下降，使得辅助齿圈52的导引齿524与内齿圈的内齿卡合。

本发明的减速机的行星齿轮安装装置通过设置减速机壳夹持组件、齿轮分料组件、齿轮排列组件以及齿轮抓取安装组件，可将行星齿轮进行分料，并排列成齿轮阵列后一次抓取移动至减速机壳夹持组件位置并将其装入减速机壳内，自动化程度高，生产效率高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种减速机的行星齿轮安装装置，其特征在于，包括：

减速机壳夹持组件，其用于固定减速机壳并使减速机壳定位，所述减速机壳内具有行星齿轮轴以及相对其固定的内齿圈；

齿轮分料组件，其包含可将行星齿轮依次分离出来的振动盘；

齿轮排列组件，其用于将所述齿轮分料组件分离出的行星齿轮排列成齿轮阵列，所述齿轮阵列为圆周阵列形式；

齿轮抓取安装组件，其用于将所述齿轮阵列包含的所有行星齿轮一次性全部抓取至所述减速机壳夹持组件上的减速机壳位置并将之一次性全部装配至所述减速机壳夹持组件处的减速机壳内。

2.根据权利要求1所述的减速机的行星齿轮安装装置，其特征在于，所述齿轮排列组件包括齿轮承接台、排列模以及顶升杆；所述齿轮承接台上形成有用于容置行星齿轮的豁槽，所述豁槽与所述振动盘的出料口对接；所述排列模上形成有圆周阵列设置的多个齿轮容置孔，且所述排列模可由回转电机驱动相对于所述齿轮承接台旋转；所述顶升杆置于所述豁槽的下侧，其可由顶升气缸驱动相对于所述齿轮承接台升降，以将所述豁槽内的行星齿轮顶升至所述齿轮容置孔中。

3.根据权利要求2所述的减速机的行星齿轮安装装置，其特征在于，所述豁槽的侧面设置有若干磁铁。

4.根据权利要求1所述的减速机的行星齿轮安装装置，其特征在于，所述齿轮抓取安装组件包括第一机座、直角坐标机器人以及取装组件；所述直角坐标机器人安装在所述第一机座上，其可驱动所述取装组件在齿轮排列组件与所述减速机壳夹持组件之间运动。

5.根据权利要求4所述的减速机的行星齿轮安装装置，其特征在于，还包括辅助装配装置，所述辅助装配装置包括第二机座、辅助齿圈以及辅助齿圈驱动组件，所述辅助齿圈转动安装在所述第二机座上，且辅助齿圈驱动组件可驱动所述辅助齿圈相对于所述第二机座转动；所述辅助齿圈上设有若干圆周阵列设置的导向齿槽，所述导向齿槽为沿着倾斜的导引线延伸的槽，从上而下的方向上所述导引线的点逐渐向圆周阵列的中心靠近，导向齿槽的底部轮廓与减速机壳内固定的内齿圈的齿形一致。

6.根据权利要求5所述的减速机的行星齿轮安装装置，其特征在于，所述辅助装配装置还包括第三机座，所述第二机座整体可相对于所述第三机座升降，其升降由升降驱动组件驱动；所述辅助齿圈的下侧设有多组定位齿，所述定位齿包含倾斜导引齿部与直齿部；所述直齿部可与所述减速机壳内固定的内齿圈的内齿卡合。

7.根据权利要求6所述的减速机的行星齿轮安装装置，其特征在于，所述辅助齿圈内形成有圆周阵列排列的若干齿轮导引槽，所述齿轮导引槽的外轮廓为圆弧状，且其靠外的部分外壁上形成有导引齿。

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