CN111843439B - 一种变速箱钢球压装机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速箱钢球压装机构，钢球压装机构包括壳体钢球压装机，壳体钢球压装机包括底座、壳体压装台和压装机构；壳体压装台上设有离壳压装工位和变壳压装工位，壳体压装台左右两端分别设有转轴，并通过第一驱动机构驱动其中一个转轴转动；压装机构包括压装滑台、压装组件，通过第二驱动机构驱动压装滑台沿着底座左右移动，压装组件包括基板以及安装在基板上的压头组件，通过第三驱动机构驱动基板沿着压装滑台上下移动，压头组件滑动设置在基板上，通过第四驱动机构驱动压头组件前后移动，从而将位于压头组件内部料道中的钢球沿前后方向推出并压装进入离壳或变壳上的钢球安装孔中。本发明的优点：实现了对多品种变速器壳体的钢球压装。

Description

一种变速箱钢球压装机构

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及的是一种变速箱钢球压装机构。

背景技术

钢球是变速器中的重要组成部件之一，其装配质量的好坏直接影响着变速器的整体性能。目前双离合变速器和混合动力双离合变速器是主流变速箱，每种变速器的壳体又分为变壳和离壳，一共多达十多种壳体，无论是人工装配还是设备装配均需要较高的兼容度。目前汽车装配线上常用的钢球压装的方式是采用多台设备分类压装。对于目前单品种单机的方式，整个项目需要多台设备，占地面积相当大，该类设备局限较大，经济性不好。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种变速箱钢球压装机构，以期实现多品种变速器壳体的钢球压装。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种变速箱钢球压装机构，钢球压装机构用于将钢球压装进入变速箱壳体的钢球安装孔中，变速箱壳体包括离壳和变壳，钢球压装机构包括壳体钢球压装机，

壳体钢球压装机包括底座、以及分别设置在底座上的壳体压装台和压装机构；

壳体压装台上设有左右并排设置的离壳压装工位和变壳压装工位，离壳压装工位上设有对离壳进行定位夹紧的离壳定位夹紧机构，变壳压装工位上设有对变壳进行定位夹紧的变壳定位夹紧机构，壳体压装台左右两端分别设有转轴，转轴的轴向沿着左右方向延伸，两个转轴转动安装在底座上，并通过第一驱动机构驱动其中一个转轴转动；

压装机构包括压装滑台、压装组件，压装滑台滑动设置在底座上，通过第二驱动机构驱动压装滑台沿着底座左右移动，压装组件包括基板以及安装在基板上的压头组件，基板滑动安装在压装滑台上，通过第三驱动机构驱动基板沿着压装滑台上下移动，压头组件滑动设置在基板上，通过第四驱动机构驱动压头组件前后移动，从而将位于压头组件内部料道中的钢球沿前后方向推出并压装进入离壳或变壳上的钢球安装孔中。

进一步的，钢球压装机构还包括设置在壳体钢球压装机一侧的机器人抓具，通过机器人抓具实现对壳体压装台上离壳和变壳的上、下料，机器人抓具包括机器人，机器人的旋转法兰底部安装有抓具安装支架，抓具安装支架底部四个角处分别安装有壳体抓具，四个壳体抓具包括两个变壳抓具和两个离壳抓具，两个变壳抓具位于抓具安装支架四个角的其中一条对角线上，两个离壳抓具位于抓具安装支架四个角的另一条对角线上，通过离壳抓具实现对离壳的抓取，通过变壳抓具实现对变壳的抓取，通过机器人驱动旋转法兰以及抓具安装支架水平旋转，从而能实现两个变壳抓具和两个离壳抓具位置的变换。

进一步的，压头组件包括安装板、导向套、料座，安装板滑动安装在基板上且能沿基板的前后方向滑动，设安装板在面向壳体压装台的一侧为工作侧，安装板的工作侧固定安装有沿前后方向延伸的压杆，压杆另一端同轴安装有压头，安装板的工作侧还固定有至少两根导向杆，两根导向杆的另一端横跨连接有一个导向板，导向板能在两根导向杆上前后滑动，每根导向杆端部设有对导向板进行限位的限位块，导向板上套装有弹簧，通过弹簧将导向板抵紧在限位块上，导向套一端固定在导向板上、另一端固定连接料座，导向套内部设有用于对压杆进行导向的导向通道，料座内部设有供钢球滑动的料道，料道与导向通道连通，压头的工作端伸入料道中，料座的顶部设有与料道连通的料管，钢球通过料管进入到料道中，并通过压头的工作端将料道中的钢球推出至离壳或变壳上的钢球安装孔中，实现钢球的压装。

进一步的，料道内在对应料管的部位底壁设有用于对钢球进行弹性挡料的柱塞。

进一步的，变壳抓具包括变壳抓具连接板，变壳抓具连接板底部设有两个变壳支撑定位销、至少一个变壳支撑定位杆、两个变壳抓取组件，通过两个变壳支撑定位销分别与变壳上的两个定位孔配合、并通过变壳支撑定位杆抵在变壳顶部，实现变壳抓具与变壳之间的定位；变壳抓取组件包括抓取气缸、连杆组件，抓取气缸的活塞杆竖直向下伸出并连接连杆组件，连杆组件包括夹爪、浮动连接头、固定座、连杆，浮动连接头安装在抓取气缸的活塞杆底部，固定座安装在抓取气缸底部，夹爪的一端与浮动连接头铰接、另一端悬空形成抓取端，连杆的一端与固定座铰接、另一端与夹爪的中段铰接，两个变壳抓取组件的连杆组件分别向下伸入至变壳的差速器孔和输入轴孔中，通过抓取气缸的活塞杆伸缩，从而带动夹爪动作，实现对变壳的自动勾取夹紧。

进一步的，变壳抓具还包括高度调节板和高度调节气缸，高度调节板位于变壳抓具连接板上方且两者之间可拆卸连接，高度调节气缸设置在高度调节板上，高度调节气缸的活塞杆竖直向下伸出并与变壳抓具连接板固定连接。

进一步的，离壳抓具包括离壳抓具连接板，离壳抓具连接板底部设有两个离壳支撑定位销、至少一个离壳支撑定位杆、多个离壳抓取组件，通过两个离壳支撑定位销分别与离壳上的两个定位孔配合、并通过离壳支撑定位杆抵在离壳顶部，实现离壳抓具与离壳之间的定位；通过多个离壳抓取组件从离壳的周围向内抓取，实现对离壳的自动夹紧。

进一步的，第一驱动机构为第一伺服电机；第二驱动机构采用第二伺服电机与滚珠丝杠配合的结构形式，第三驱动机构采用第三伺服电机与滚珠丝杠配合的结构形式，第四驱动机构为压装气缸。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的一种变速箱钢球压装机构，其设置的壳体钢球压装机，能实现压头组件在左右方向、上下方向以及前后方向的自动移动，并配合着壳体压装台的角度调整，从而能适应各种品种的壳体的钢球压装，无须采用多台设备即可对多品种的壳体进行钢球压装，兼容性非常强，且大大节省占地面积，大大降低了生产成本。

2、本发明提供的一种变速箱钢球压装机构，其设置的机器人抓具，通过机器人连接两组变壳抓具和两组离壳抓具，具有同时抓取两套变壳和两套离壳的功能，实现了壳体的自动上料和自动下料；且通过机器人驱动旋转法兰以及抓具安装支架水平旋转，从而能实现两个变壳抓具和两个离壳抓具位置的变换，实现了壳体下料和上料的无缝衔接，大大提高了工作节拍。

3、本发明提供的一种变速箱钢球压装机构，其

附图说明

图1是本发明的整体布局俯视图。

图2是壳体钢球压装机的立体图。

图3是图2中压装组件部分的放大图。

图4是压头组件的平面图。

图5是图4的A-A剖面图。

图6是机器人抓具的立体图。

图7是机器人抓具的俯视图。

图8是离壳抓具的立体图。

图9是变壳抓具的立体图。

图10是变壳抓具的平面图。

图中标号：1壳体钢球压装机，11底座，12壳体压装台，13离壳压装工位，14变壳压装工位，15转轴，16第一伺服电机，17压装滑台，18第一滑轨，19基板，110第二滑轨，111第二伺服电机，112第三伺服电机，113安装板，114导向套,115料座，116导向柱，117导向板，118导向杆，119限位块，120弹簧，121料道，122压头，123料管，124柱塞，125夹具，126压装气缸，127压杆；

2机器人抓具，21机器人，22旋转法兰，23抓具安装支架，24变壳抓具，25离壳抓具，26变壳抓具连接板，27变壳支撑定位销，28变壳支撑定位杆，29变壳抓取组件，210抓取气缸，211夹爪，212浮动连接头,213固定座,214连杆，215高度调节板，216高度调节气缸，217离壳抓具连接板，218离壳支撑定位销，219离壳支撑定位杆，220离壳抓取组件；

3取料台；

4下料台。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图10，本实施例公开了一种变速箱钢球压装机构，钢球压装机构用于将钢球压装进入变速箱壳体的钢球安装孔中，变速箱壳体包括离壳和变壳，钢球压装机构包括壳体钢球压装机1、以及设置在壳体钢球压装机1一侧的机器人抓具2。

壳体钢球压装机1包括底座11、以及分别设置在底座11上的壳体压装台12和压装机构。

壳体压装台12上设有左右并排设置的离壳压装工位13和变壳压装工位14，离壳压装工位13上设有对离壳进行定位夹紧的离壳定位夹紧机构，变壳压装工位14上设有对变壳进行定位夹紧的变壳定位夹紧机构，壳体压装台12左右两端分别设有转轴15，转轴15的轴向沿着左右方向延伸，两个转轴15转动安装在底座11上，并通过第一驱动机构驱动其中一个转轴15转动，第一驱动机构为第一伺服电机16；通过第一伺服电机16驱动转轴15转动，从而带动壳体压装台12转动，进而对壳体压装台12的角度进行调整，以适应不同规格的壳体的压装要求。其中，离壳定位夹紧机构和变壳定位夹紧机构均包括多个夹具125，夹具125结构与变壳抓取组件29的结构形式相同。

压装机构包括压装滑台17、压装组件，压装滑台17滑动设置在底座11上，压装滑台17底部与底座11上的两个第一滑轨18滑动配合，第一滑轨18沿左右方向延伸，通过第二驱动机构驱动压装滑台17沿着第一滑轨18左右移动。压装组件包括基板19以及安装在基板19上的压头122组件，基板19滑动安装在压装滑台17上，基板19一侧与压装滑台17上的第二滑轨110滑动配合，第二滑轨110沿上下方向延伸，通过第三驱动机构驱动基板19沿着第二滑轨110上下移动，压头122组件滑动设置在基板19上，通过第四驱动机构驱动压头122组件前后移动，从而将位于压头122组件内部料道121中的钢球沿前后方向推出并压装进入离壳或变壳上的钢球安装孔中。

其中，第二驱动机构采用第二伺服电机111与滚珠丝杠配合的结构形式，第三驱动机构采用第三伺服电机112与滚珠丝杠配合的结构形式，第四驱动机构为压装气缸126。本实施例采用伺服电机和压装气缸126进行控制，能实现精确控制，进而实现钢球与壳体之间的精确定位，实现各个钢球压装位置全覆盖，保证了钢球压装的准确度。

压头122组件包括安装板113、导向套114、料座115，安装板113滑动安装在基板19上且能沿基板19的前后方向滑动，具体的，基板19一侧设有沿前后方向延伸的两个导向柱116，安装板113滑动套装在两个导向柱116上。设安装板113在面向壳体压装台12的一侧为工作侧，安装板113的工作侧固定安装有沿前后方向延伸的压杆127，压杆127另一端同轴安装有压头122，安装板113的工作侧还固定有至少两根导向杆118，两根导向杆118的另一端横跨连接有一个导向板117，导向板117能在两根导向杆118上前后滑动，每根导向杆118端部设有对导向板117进行限位的限位块119，导向板117上套装有弹簧120，通过弹簧120将导向板117抵紧在限位块119上，导向套114一端固定在导向板117上、另一端固定连接料座115，导向套114内部设有用于对压杆127进行导向的导向通道，料座115内部设有供钢球滑动的料道121，料道121与导向通道连通，压头122的工作端伸入料道121中，料座115的顶部设有与料道121连通的料管123，钢球通过料管123进入到料道121中，并通过压头122的工作端将料道121中的钢球推出至离壳或变壳上的钢球安装孔中，实现钢球的压装。料道121内在对应料管123的部位底壁设有用于对钢球进行弹性挡料的柱塞124。

压装前，先通过机器人抓具2给壳体压装台12上的离壳压装工位13和变壳压装工位14上料，离壳压装工位13放入需要压装钢球的离壳，变壳压装工位14放入需要压装钢球的变壳，然后通过设置在离壳压装工位13上以及变壳压装工位14上的夹具125对壳体进行夹紧，完成壳体的上料。然后通过第一伺服电机16调整好壳体压装台12的角度，并通过第二伺服电机111、第三伺服电机112调整好压头122组件在左右方向和上下方向的位置，使得压头122组件的料道121端部正对着壳体压装台12上壳体的钢球安装孔，此时完成压头122组件位置的调整。然后从料管123处进行钢球的上料，钢球从料管123滑入下方的料道121中，并通过柱塞124进行暂时的阻挡，之后压装气缸126推动压头122组件朝向靠近壳体压装台12的方向移动，当料座115端部抵在壳体上时，料座115由于被阻挡停止移动，此时压装气缸126继续推动压杆127和压头122继续移动，弹簧120被压缩，压头122便会推动料道121内的钢球移动，将钢球推出至离壳或变壳上的钢球安装孔中，实现钢球的压装。压装完成后，压装气缸126带动整个压头122组件回程，料座115离开壳体接触阻挡，在弹簧120的作用下，料座115回位。等待下一次的压装。通过机器人抓具2实现对壳体压装台12上离壳和变壳的上、下料，机器人抓具2包括机器人21，机器人21的旋转法兰22底部安装有抓具安装支架23，抓具安装支架23底部四个角处分别安装有壳体抓具，四个壳体抓具包括两个变壳抓具24和两个离壳抓具25，两个变壳抓具24位于抓具安装支架23四个角的其中一条对角线上，两个离壳抓具25位于抓具安装支架23四个角的另一条对角线上，通过离壳抓具25实现对离壳的抓取，通过变壳抓具24实现对变壳的抓取，通过机器人21驱动旋转法兰22以及抓具安装支架23水平旋转，从而能实现两个变壳抓具24和两个离壳抓具25位置的变换。

变壳抓具24包括变壳抓具连接板26，变壳抓具连接板26底部设有两个变壳支撑定位销27、至少一个变壳支撑定位杆28、两个变壳抓取组件29，通过两个变壳支撑定位销27分别与变壳上的两个定位孔配合、并通过变壳支撑定位杆28抵在变壳顶部，实现变壳抓具24与变壳之间的定位；变壳抓取组件29包括抓取气缸210、连杆214组件，抓取气缸210的活塞杆竖直向下伸出并连接连杆214组件，连杆214组件包括夹爪211、浮动连接头212、固定座213、连杆214，浮动连接头212安装在抓取气缸210的活塞杆底部，固定座213安装在抓取气缸210底部，夹爪211的一端与浮动连接头212铰接、另一端悬空形成抓取端，连杆214的一端与固定座213铰接、另一端与夹爪211的中段铰接，两个变壳抓取组件29的连杆214组件分别向下伸入至变壳的差速器孔和输入轴孔中，通过抓取气缸210的活塞杆伸缩，从而带动夹爪211动作，实现对变壳的自动勾取夹紧。由于各个品种变壳的差速器孔和输入轴孔的相对位置都是一致的，因此，该种结构的变壳抓具24能对各个品种的变壳进行抓取，兼容性非常强。

变壳抓具24还包括高度调节板215和高度调节气缸216，高度调节板215位于变壳抓具连接板26上方且两者之间可拆卸连接，高度调节气缸216设置在高度调节板215上，高度调节气缸216的活塞杆竖直向下伸出并与变壳抓具连接板26固定连接。通过调整高度调节气缸216的活塞杆伸出的长度，即可调节变壳抓具连接板26的高度位置，以兼容不同品种的变壳的抓取。

离壳抓具25包括离壳抓具连接板217，离壳抓具连接板217底部设有两个离壳支撑定位销218、至少一个离壳支撑定位杆219、多个离壳抓取组件220，通过两个离壳支撑定位销218分别与离壳上的两个定位孔配合、并通过离壳支撑定位杆219抵在离壳顶部，实现离壳抓具25与离壳之间的定位；通过多个离壳抓取组件220从离壳的周围向内抓取，实现对离壳的自动夹紧。其中，离壳抓取组件220与变壳抓取组件29的结构组成相同，离壳抓具25从从离壳的周围向内抓取实现夹紧，因此能兼容各种品种的离壳的抓取。

本实施例提供的变速箱钢球压装机构的工作过程如下：

工作时，首先由机器人抓具2从取料台3上同时取一组变壳和离壳，并送至壳体压装台12上方，然后机器人21驱动旋转法兰22以及抓具安装支架23水平旋转180°，使空的一组变壳抓具24和离壳抓具25位于外侧，并通过该组空的变壳抓具24和离壳抓具25同时抓取壳体压装台12上已经完成压装的一组变壳和离壳，抓取后抬升一定距离，实现下料；之后再控制抓具安装支架23水平旋转180°，将之前抓取的未压装的一组变壳和离壳放置在壳体压装台12上，实现上料；之后机器人21将抓取的压装完成的一组变壳和离壳送至下料台4上，在此过程中，壳体钢球压装机1进行钢球压装，如此循环，实现连续压装作业。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种变速箱钢球压装机构，钢球压装机构用于将钢球压装进入变速箱壳体的钢球安装孔中，变速箱壳体包括离壳和变壳，其特征在于：钢球压装机构包括壳体钢球压装机(1)，

壳体钢球压装机(1)包括底座(11)、以及分别设置在底座(11)上的壳体压装台(12)和压装机构；

壳体压装台(12)上设有左右并排设置的离壳压装工位(13)和变壳压装工位(14)，离壳压装工位(13)上设有对离壳进行定位夹紧的离壳定位夹紧机构，变壳压装工位(14)上设有对变壳进行定位夹紧的变壳定位夹紧机构，壳体压装台(12)左右两端分别设有转轴(15)，转轴(15)的轴向沿着左右方向延伸，两个转轴(15)转动安装在底座(11)上，并通过第一驱动机构驱动其中一个转轴(15)转动；

压装机构包括压装滑台(17)、压装组件，压装滑台(17)滑动设置在底座(11)上，通过第二驱动机构驱动压装滑台(17)沿着底座(11)左右移动，压装组件包括基板(19)以及安装在基板(19)上的压头组件，基板(19)滑动安装在压装滑台(17)上，通过第三驱动机构驱动基板(19)沿着压装滑台(17)上下移动，压头组件滑动设置在基板(19)上，通过第四驱动机构驱动压头组件前后移动，从而将位于压头组件内部料道(121)中的钢球沿前后方向推出并压装进入离壳或变壳上的钢球安装孔中。

2.如权利要求1的一种变速箱钢球压装机构，其特征在于：钢球压装机构还包括设置在壳体钢球压装机(1)一侧的机器人抓具(2)，通过机器人抓具(2)实现对壳体压装台(12)上离壳和变壳的上、下料，机器人抓具(2)包括机器人(21)，机器人(21)的旋转法兰(22)底部安装有抓具安装支架(23)，抓具安装支架(23)底部四个角处分别安装有壳体抓具，四个壳体抓具包括两个变壳抓具(24)和两个离壳抓具(25)，两个变壳抓具(24)位于抓具安装支架(23)四个角的其中一条对角线上，两个离壳抓具(25)位于抓具安装支架(23)四个角的另一条对角线上，通过离壳抓具(25)实现对离壳的抓取，通过变壳抓具(24)实现对变壳的抓取，通过机器人(21)驱动旋转法兰(22)以及抓具安装支架(23)水平旋转，从而能实现两个变壳抓具(24)和两个离壳抓具(25)位置的变换。

3.如权利要求1的一种变速箱钢球压装机构，其特征在于：压头组件包括安装板(113)、导向套(114)、料座(115)，安装板(113)滑动安装在基板(19)上且能沿基板(19)的前后方向滑动，设安装板(113)在面向壳体压装台(12)的一侧为工作侧，安装板(113)的工作侧固定安装有沿前后方向延伸的压杆(127)，压杆(127)另一端同轴安装有压头(122)，安装板(113)的工作侧还固定有至少两根导向杆(118)，两根导向杆(118)的另一端横跨连接有一个导向板(117)，导向板(117)能在两根导向杆(118)上前后滑动，每根导向杆(118)端部设有对导向板(117)进行限位的限位块(119)，导向杆(118)上套装有弹簧(120)，通过弹簧(120)将导向板(117)抵紧在限位块(119)上，导向套(114)一端固定在导向板(117)上，另一端固定连接料座(115)，导向套(114)内部设有用于对压杆(127)进行导向的导向通道，料座(115)内部设有供钢球滑动的料道(121)，料道(121)与导向通道连通，压头(122)的工作端伸入料道(121)中，料座(115)的顶部设有与料道(121)连通的料管(123)，钢球通过料管(123)进入到料道(121)中，并通过压头(122)的工作端将料道(121)中的钢球推出至离壳或变壳上的钢球安装孔中，实现钢球的压装。

4.如权利要求3的一种变速箱钢球压装机构，其特征在于：料道(121)内在对应料管(123)的部位底壁设有用于对钢球进行弹性挡料的柱塞(124)。

5.如权利要求2的一种变速箱钢球压装机构，其特征在于：变壳抓具(24)包括变壳抓具连接板(26)，变壳抓具连接板(26)底部设有两个变壳支撑定位销(27)、至少一个变壳支撑定位杆(28)、两个变壳抓取组件(29)，通过两个变壳支撑定位销(27)分别与变壳上的两个定位孔配合，并通过变壳支撑定位杆(28)抵在变壳顶部，实现变壳抓具(24)与变壳之间的定位；变壳抓取组件(29)包括抓取气缸(210)、连杆组件，抓取气缸(210)的活塞杆竖直向下伸出并连接连杆组件，连杆组件包括夹爪(211)、浮动连接头(212)、固定座(213)、连杆(214)，浮动连接头(212)安装在抓取气缸(210)的活塞杆底部，固定座(213)安装在抓取气缸(210)底部，夹爪(211)的一端与浮动连接头(212)铰接，另一端悬空形成抓取端，连杆(214)的一端与固定座(213)铰接，另一端与夹爪(211)的中段铰接，两个变壳抓取组件(29)的连杆组件分别向下伸入至变壳的差速器孔和输入轴孔中，通过抓取气缸(210)的活塞杆伸缩，从而带动夹爪(211)动作，实现对变壳的自动勾取夹紧。

6.如权利要求5的一种变速箱钢球压装机构，其特征在于：变壳抓具(24)还包括高度调节板(215)和高度调节气缸(216)，高度调节板(215)位于变壳抓具连接板(26)上方且两者之间可拆卸连接，高度调节气缸(216)设置在高度调节板(215)上，高度调节气缸(216)的活塞杆竖直向下伸出并与变壳抓具连接板(26)固定连接。

7.如权利要求2的一种变速箱钢球压装机构，其特征在于：离壳抓具(25)包括离壳抓具连接板(217)，离壳抓具连接板(217)底部设有两个离壳支撑定位销(218)、至少一个离壳支撑定位杆(219)、多个离壳抓取组件(220)，通过两个离壳支撑定位销(218)分别与离壳上的两个定位孔配合，并通过离壳支撑定位杆(219)抵在离壳顶部，实现离壳抓具(25)与离壳之间的定位；通过多个离壳抓取组件(220)从离壳的周围向内抓取，实现对离壳的自动夹紧。

8.如权利要求1的一种变速箱钢球压装机构，其特征在于：第一驱动机构为第一伺服电机(16)；第二驱动机构采用第二伺服电机(111)与滚珠丝杠配合的结构形式，第三驱动机构采用第三伺服电机(112)与滚珠丝杠配合的结构形式，第四驱动机构为压装气缸(126)。

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