CN114701850B - 一种用于被齿加工的上料机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车桥被齿加工技术领域，公开了一种用于被齿加工的上料机构，包括机械手、输送台、可移动设置于输送台上多个被齿固定组件，机械手的输出端连接有转动架，转动架上设置有被齿夹持组件；输送台上安装有传送链，输送台上设有驱动传送链一运动的驱动装置；被齿固定组件包括固定于传送链的移动盘、垂直固定于移动盘上的多根固定杆、穿过固定杆位于移动盘的上方升降盘。本发明具有以下优点和效果：能够自动且高效的提升、运输、装卸被齿，以方便被齿加工的效果。

Description

一种用于被齿加工的上料机构

技术领域

本发明涉及车桥被齿加工技术领域，特别涉及一种用于被齿加工的上料机构。

背景技术

被动锥齿轮简称被齿，是车桥传动的重要零件，其重量较重，外形呈圆盘环状，目前被动锥齿轮在轮齿加工前需对被动锥齿轮的各个盘面进行打磨，以此提高了被动锥齿轮的精度，因为被动锥齿轮过重，所以工人普遍会利用吊机转移被动齿轮，但由于被动齿轮无法直接转移进数控车床内，因此在此前后都需要通过人力进行装卸被齿，同时被动锥齿轮打磨过程中，还需要翻转其打磨面和辗转多道数控车床，这就导致了工人的劳动强度大，且被动锥齿轮的加工效率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于被齿加工的上料机构，具有自动高效的被齿上料效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于被齿加工的上料机构，包括机械手、输送台、可移动设置于输送台上多个被齿固定组件，所述机械手的输出端连接有转动架，所述转动架上设置有被齿夹持组件；所述输送台上安装有传送链，所述输送台上设有驱动所述传送链一运动的驱动装置；所述被齿固定组件包括固定于所述传送链的移动盘、垂直固定于所述移动盘上的多根固定杆、穿过所述固定杆位于所述移动盘的上方升降盘。

通过采用上述技术方案，当被齿需要加工时，利用被齿提升装置，将多个叠放的被齿提高，并将被齿穿进移动盘上的固定杆中，直至被齿完全叠放到升降盘上，此时驱动装置驱动传送链传送移动盘，使装满被齿的移动盘送到机械手跟前，然后驱动装置停止驱动传送链，机械手就会转移到输送台上方，并控制转动架的被齿夹持组件将被齿夹起，最后把夹起的被齿直接送进加工设备当中；当被齿加工结束后，机械手就会重回初始位置去夹取被齿，由于升降盘上叠放在最高处的被齿已经被取走，因此为了方便机械手再次夹取，移动盘上的升降组件会将升降盘提升，使得现在的被齿提升到机械手能快速夹取的高度，待被齿依次加工完后，升降组件就会依次提升升降盘，直至升降盘上的被齿全部取出，升降盘就会降回初始位置，而传送链此时传送移动盘，将空的移动盘输送回被齿提升装置旁，同时将装满待加工被齿的移动盘，送至机械手的夹取位置，开始下一轮的加工。

本发明的进一步设置为：所述升降组件包括转动连接移动盘的升降丝杠、安装于所述升降盘上的丝杠螺母、固定于所述丝杠的从动齿轮，所述驱动装置包括正反转电机、转动连接所述输送台的传动轴和调节杆，所述正反转电机输出端固定连接所述传动轴，所述调节杆固定连接有啮合所述从动齿轮的主动齿轮，所述传动轴上固定套设有传动链轮一，所述调节杆上套设有传动链轮二，所述传动链轮一和所述传动链轮二之间安装有传动链，所述传动链轮二与所述调节杆的连接处安装有单向轴承一，所述输送台上转动连接有一对传送链轮，所述传送链安装在所述传送链轮之间，所述传动轴插接所述传送链轮，所述传动轴与传送链轮连接处安装有单向轴承二，所述单向轴承一与所述单向轴承二的转向相反。

通过采用上述技术方案，当正反转电机正向驱动传动轴时，此时该转动方向与单向轴承二转动方向相反，因此传动轴就能通过单向轴承二将动力传递给传送链轮，以驱动传送链传送移动盘，而单向轴承一和该转动方向的方向一致，虽然固定于传动轴的传动链轮一能通过传动链传递动力给传动链轮二，但传动链轮二由于单向轴承一的转向状态无法将转动传递给调节杆，使得调节杆和主动齿轮保持静止的状态，以节省能耗；当移动盘所处位置正好让从动齿轮和主动齿轮相互啮合时，正反转动电机就会反向驱动传动轴，停止传送链轮和传送链传送移动盘，而调节杆和主动齿轮则会转动带动从动齿轮，使得从动齿轮固定连接的升降丝杠旋转，由于升降盘穿过多根固定杆被固定了旋转，因此升降丝杠就会通过丝杠螺母提升升降盘，以保证叠放的被齿位于机械手夹取的合适高度。

本发明的进一步设置为：所述输送台上固定设有齿条，在沿所述传动链一的运动方向上，所述齿条位于所述主动齿轮的前方，所述齿条能于与经过的从动齿轮相互啮合。

通过采用上述技术方案，当升降盘上被齿夹取完后，驱动装置就会启动传动链，将该升降盘下方的移动盘传送回初始位置，在该过程中从动齿轮会经过齿条并与之相啮合，因此从动齿轮和升降丝杠就会在移动时发生转动，从而将此前被提升到高处的升降盘重新降回初始的高度，进而方便后续的装被齿工作。

本发明的进一步设置为：所述输送台上固定设有支撑架，所述支撑架上转动连接有多个支撑轴承，所述支撑轴承用于支撑水平运动方向上的移动盘，所述输送台上安装有多个牛眼滚珠轴承，所述牛眼滚珠轴承用于支撑弧线运动方向上的移动盘。

通过采用上述技术方案，支撑轴承与牛眼滚珠轴承能够一定的托起移动中的移动盘，用来减轻传动链的压力，同时还能有效减少移动盘移动过程中摩擦阻力，以提高传动链的传动效率。

本发明的进一步设置为：所述机械手底部设置有可供其移动的输送轨道，所述被齿夹持组件和主动齿轮数量为两个，所述被齿夹持组件分别位于转动架两端，所述被齿夹持组件的间距与移动盘之间的间距一致，所述主动齿轮之间的间距与从动齿轮之间的间距一致。

通过采用上述技术方案，输送轨道能够让机械手在多台加工设备之间移动，实现了被齿多个设备之间的转移和连续加工；两个与移动盘间距一致的被齿夹持组件，能够让机械手同时夹取输送台上两个被齿，而两个与从动齿轮间距一致的主动齿轮，能够同时提升两个升降盘上的被齿，以配合两个被齿夹持组件工作，以此提高机械手的工作效率。

本发明的进一步设置为：所述被齿夹持组件包括滑动连接所述转动架的一对滑板、两个分别固定于滑板两端的被齿夹具一、控制所述滑板移动的气缸驱动设备，所述转动架上两滑板的移动方向相反。

通过采用上述技术方案，当转动架移至固定杆上方时，被齿夹持组件上的一对滑板就会在气缸驱动设备控制下，往滑板相互靠近的方向移动，从而让滑板两端的被齿夹具一，分别夹紧固定被齿的四周。

本发明的进一步设置为：所述机械手上安装有翻转台，所述翻转台上滑动连接有一对翻转支架，所述翻转台上安装有驱动所述翻转支架移动的丝杠传动设备，所述翻转台上两翻转支架的移动方向相反，所述翻转支架的对立面转动连接有被齿夹具二，所述翻转支架上安装有驱动被齿夹具二翻转的翻转电机。

通过采用上述技术方案，当被齿需要翻面加工时，机械手的转动架就会移动之翻转台上，同时让被齿夹持组件固定的被齿置于翻转支架之间，然后丝杠传动设备就会驱动翻转支架相互靠近的方向移动，使得翻转支架上的被齿夹具二夹紧被齿的两侧，同时被齿夹持组件就会松开被齿，然后让翻转电机翻转动被齿夹具二和被齿，最后再由机械手和被齿夹持组件取走被齿，放进加工设备中加工被齿背面。

本发明的进一步设置为：所述被齿提升装置包括吊机、与所述吊机相连的吊架、上端铰接于所述吊架的多个爪臂、安装固定于所述吊架的气缸、与多个所述爪臂一一对应的连杆，所述气缸活塞杆上固定有升降座，所述连杆的一端铰接于所述爪臂中部，另一端铰接于所述升降座，所述爪臂下端设有爪钩。

通过采用上述技术方案，当叠放好被齿需要提升时，吊机会移至被齿的上方，同时让被齿的四周被吊架下方的爪臂包围，然后吊机降下吊架，直至爪臂的抓钩钩住被齿齿轮底部时，启动气缸提升气缸活塞杆和升降座，而升降座就会将连杆向上拉动，从而使得爪臂之间的距离缩短小，将整个叠放的被齿夹紧固定，最后再次启动吊机提升吊架到输送台上方，将被齿的中心穿进固定杆放置在移动盘上方的升降盘上，松开爪臂即可收回吊架，从新开始后一轮的工作。

本发明的有益效果是：通过上述结构，实现了被齿提升、输送、搬运等工序的自动化，不仅极大的减轻工人运输被齿的工作压力，而且还有效的提升被齿的加工效率，具体效果如下。

输送台上的被齿固定组件和传送链等结构，实现了多个被齿的固定叠放和一定距离的运输，相较于传统吊机和各类叉车运输，该结构运输稳定且运输数量多，同时配合被齿提升装置，还能循环连续不断进行运输工作，被齿运输的工作效率进而得到了极大提升。

机械手上的被齿夹持组件和翻转结构，能够自动为数控加工设备装卸被齿和翻转被齿，无需人工进行搬运被齿等体力工作，同时配合输送轨道和输送台，能够进行多台加工设备的工作和连续被齿转移等工作，进而极大的提升了被齿的加工效率。

输送台内置的驱动装置，能够分别的驱动传动链进行运输被齿工作和升降组件进行提升被齿工作，且两者之间互不打扰和影响，其中输送台的齿条还利用一段传动链的位移，将提升后升降组件恢复到初始位置，进而有效了降低输送台工作的能源效果的同时，还能够保障输送台的后续正常工作。

被齿提升装置中吊机和吊架等结构，相较于传统方式的吊机吊运被齿，该结构不仅能够吊运更多且叠放在一起的被齿，而且通过气缸控制爪臂，就能轻松实现被齿的装卸效果，同时配合输送台，还能够连续不断的把被齿提升进被齿固定组件中，与输送台一同提高被齿的运输效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的输送台和被齿固定组件结构示意图；

图3是本发明的升降组件和驱动装置传动结构展示图；

图4是本发明的被齿夹持组件结构示意图；

图5是本发明的翻转台结构示意图；

图6是本发明的被齿提升装置结构示意图；

图中，1、机械手；11、转动架；12、输送轨道；2、输送台；21、齿条；22、支撑架；221、支撑轴承；23、牛眼滚珠轴承；3、被齿固定组件；31、移动盘；311、固定杆；32、升降盘；33、升降组件；331、升降丝杠；332、从动齿轮；333、丝杠螺母；4、被齿提升装置；41、吊机；42、吊架；43、爪臂；431、爪钩；44、气缸；45、升降座；46、连杆；5、被齿夹持组件；51、滑板；511、被齿夹具一；52、气缸驱动设备；6、传送链；传送链轮；7、驱动装置；71、正反转电机；72、传动轴；721、传动链轮一；722、单向轴承二；73、调节杆；731、主动齿轮；732、传动链轮二；733、单向轴承一；74、传动链；8、翻转台；81、翻转支架；811、被齿夹具二；82、丝杠传动设备；83、翻转电机。

实施方式

下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：一种用于被齿加工的上料机构，如图1、图2所示，包括机械手1、输送台2、可移动设置于输送台2上多个被齿固定组件3，机械手1的输出端连接有转动架11，转动架11上设置有被齿夹持组件5；输送台2上安装有传送链，输送台2上设有驱动传送链一运动的驱动装置7；被齿固定组件3包括固定于传送链的移动盘31、垂直固定于移动盘31上的多根固定杆311、穿过固定杆311位于移动盘31的上方升降盘32，当被齿需要加工时，利用被齿提升装置4，将多个叠放的被齿提高，并将被齿穿进移动盘31上的固定杆311中，直至被齿完全叠放到升降盘32上，此时驱动装置7驱动传送链传送移动盘31，使装满被齿的移动盘31送到机械手1跟前，然后驱动装置7停止驱动传送链，机械手1就会转移到输送台2上方，并控制转动架11的被齿夹持组件5将被齿夹起，最后把夹起的被齿直接送进加工设备当中。

当被齿加工结束后，机械手1就会重回初始位置去夹取被齿，由于升降盘32上叠放在最高处的被齿已经被取走，因此为了方便机械手1再次夹取，移动盘31上的升降组件33会将升降盘32提升，使得现在的被齿提升到机械手1能快速夹取的高度，待被齿依次加工完后，升降组件33就会依次提升升降盘32，直至升降盘32上的被齿全部取出，升降盘32就会降回初始位置，而传送链此时传送移动盘31，将空的移动盘31输送回被齿提升装置4旁，同时将装满待加工被齿的移动盘31，送至机械手1的夹取位置，开始下一轮的加工。

如图2所示，输送台2上固定设有支撑架22，支撑架22上转动连接有多个支撑轴承221，支撑轴承221用于支撑水平运动方向上的移动盘31，输送台2上安装有多个牛眼滚珠轴承23，牛眼滚珠轴承23用于支撑弧线运动方向上的移动盘31，支撑轴承221与牛眼滚珠轴承23能够一定的托起移动中的移动盘31，用来减轻传动链74的压力，同时还能有效减少移动盘31移动过程中摩擦阻力，以提高传动链74的传动效率。

如图2、图4所示，升降组件33包括转动连接移动盘31的升降丝杠331、安装于升降盘32上的丝杠螺母333、固定于丝杠的从动齿轮332，驱动装置7包括正反转电机71、转动连接输送台2的传动轴72和调节杆73，正反转电机71输出端固定连接传动轴72，调节杆73固定连接有啮合从动齿轮332的主动齿轮731，传动轴72上固定套设有传动链轮一721，调节杆73上套设有传动链轮二732，传动链轮一721和传动链轮二732之间安装有传动链74，传动链轮二732与调节杆73的连接处安装有单向轴承一733，输送台2上转动连接有一对传送链轮，传送链安装在传送链轮之间，传动轴72插接传送链轮，传动轴72与传送链轮连接处安装有单向轴承二722，单向轴承一733与单向轴承二722的转向相反。

当正反转电机71正向驱动传动轴72时，此时该转动方向与单向轴承二722转动方向相反，因此传动轴72就能通过单向轴承二722将动力传递给传送链轮，以驱动传送链传送移动盘31，而单向轴承一733和该转动方向的方向一致，虽然固定于传动轴72的传动链轮一721能通过传动链74传递动力给传动链轮二732，但传动链轮二732由于单向轴承一733的转向状态无法将转动传递给调节杆73，使得调节杆73和主动齿轮731保持静止的状态，以节省能耗。

当移动盘31所处位置正好让从动齿轮332和主动齿轮731相互啮合时，正反转动电机就会反向驱动传动轴72，停止传送链轮和传送链传送移动盘31，而调节杆73和主动齿轮731则会转动带动从动齿轮332，使得从动齿轮332固定连接的升降丝杠331旋转，由于升降盘32穿过多根固定杆311被固定了旋转，因此升降丝杠331就会通过丝杠螺母333提升升降盘32，以保证叠放的被齿位于机械手1夹取的合适高度。

输送台2上固定设有齿条21，在沿传动链74一的运动方向上，齿条21位于主动齿轮731的前方，齿条21能于与经过的从动齿轮332相互啮合，当升降盘32上被齿夹取完后，驱动装置7就会启动传动链74，将该升降盘32下方的移动盘31传送回初始位置，在该过程中从动齿轮332会经过齿条21并与之相啮合，因此从动齿轮332和升降丝杠331就会在移动时发生转动，从而将此前被提升到高处的升降盘32重新降回初始的高度，进而方便后续的装被齿工作。

如图1、图4所示，机械手1底部设置有可供其移动的输送轨道12，被齿夹持组件5和主动齿轮731数量为两个，被齿夹持组件5分别位于转动架11两端，被齿夹持组件5的间距与移动盘31之间的间距一致，主动齿轮731之间的间距与从动齿轮332之间的间距一致，输送轨道12能够让机械手1在多台加工设备之间移动，实现了被齿多个设备之间的转移和连续加工；两个与移动盘31间距一致的被齿夹持组件5，能够让机械手1同时夹取输送台2上两个被齿，而两个与从动齿轮332间距一致的主动齿轮731，能够同时提升两个升降盘32上的被齿，以配合两个被齿夹持组件5工作，以此提高机械手1的工作效率。

如图5所示，被齿夹持组件5包括滑动连接转动架11的一对滑板51、两个分别固定于滑板51两端的被齿夹具一511、控制滑板51移动的气缸驱动设备一52，转动架11上两滑板51的移动方向相反，当转动架11移至固定杆311上方时，被齿夹持组件5上的一对滑板51就会在气缸驱动设备一52控制下，往滑板51相互靠近的方向移动，从而让滑板51两端的被齿夹具一511，分别夹紧固定被齿的四周。

如图6所示，机械手1上安装有翻转台8，翻转台8上滑动连接有一对翻转支架81，翻转台8上安装有驱动翻转支架81移动的丝杠传动设备82，翻转台8上两翻转支架81的移动方向相反，翻转支架81的对立面转动连接有被齿夹具二811，翻转支架81上安装有驱动被齿夹具二811翻转的翻转电机83，当被齿需要翻面加工时，机械手1的转动架11就会移动之翻转台8上，同时让被齿夹持组件5固定的被齿置于翻转支架81之间，然后丝杆传动设备82就会驱动翻转支架81相互靠近的方向移动，使得翻转支架81上的被齿夹具二811夹紧被齿的两侧，同时被齿夹持组件5就会松开被齿，然后让翻转电机83翻转被齿夹具二811和被齿，最后再由机械手1和被齿夹持组件5取走被齿，放进加工设备中加工被齿背面。

如图6所示，被齿提升装置4包括吊机41、与吊机41相连的吊架42、上端铰接于吊架42的多个爪臂43、安装固定于吊架42的气缸44、与多个爪臂43一一对应的连杆46，气缸44活塞杆上固定有升降座45，连杆46的一端铰接于爪臂43中部，另一端铰接于升降座45，爪臂43下端设有爪钩431，当叠放好被齿需要提升时，吊机41会移至被齿的上方，同时让被齿的四周被吊架42下方的爪臂43包围，然后吊机41降下吊架42，直至爪臂43的抓钩钩住被齿齿轮底部时，启动气缸44提升气缸44活塞杆和升降座45，而升降座45就会将连杆46向上拉动，从而使得爪臂43之间的距离缩短小，将整个叠放的被齿夹紧固定，最后再次启动吊机41提升吊架42到输送台2上方，将被齿的中心穿进固定杆311放置在移动盘31上方的升降盘32上，松开爪臂43即可收回吊架42，从新开始后一轮的工作。

Claims (3)

1.一种用于被齿加工的上料机构，其特征在于，包括机械手（1）、输送台（2）、可移动设置于输送台（2）上的多个被齿固定组件（3）、被齿提升装置（4），所述机械手（1）的输出端连接有转动架（11），所述转动架（11）上设置有被齿夹持组件（5）；所述输送台（2）上安装有传送链，所述输送台（2）内设有驱动所述传送链运动的驱动装置（7）；所述被齿固定组件（3）包括固定于所述传送链的移动盘（31）、垂直固定于所述移动盘（31）上的多根固定杆（311）、穿过所述固定杆（311）位于所述移动盘（31）的上方升降盘（32）、驱动所述升降盘（32）升降的升降组件（33），所述升降组件（33）包括转动连接移动盘（31）的升降丝杠（331）、安装于所述升降盘（32）上的丝杠螺母（333）、固定于所述丝杠的从动齿轮（332），所述驱动装置（7）包括正反转电机（71）、转动连接所述输送台（2）的传动轴（72）和调节杆（73），所述正反转电机（71）输出端固定连接所述传动轴（72），所述调节杆（73）固定连接有啮合所述从动齿轮（332）的主动齿轮（731），所述传动轴（72）上固定套设有传动链轮一（721），所述调节杆（73）上套设有传动链轮二（732），所述传动链轮一（721）和所述传动链轮二（732）之间安装有传动链（74），所述传动链轮二（732）与所述调节杆（73）的连接处安装有单向轴承一（733），所述输送台（2）上转动连接有一对传送链轮，所述传送链安装在所述传送链轮之间，所述传动轴（72）插接所述传送链轮，所述传动轴（72）与传送链轮连接处安装有单向轴承二（722），所述单向轴承一（733）与所述单向轴承二（722）的转向相反，所述输送台（2）上固定设有齿条（21），在沿所述传动链（74）一的运动方向上，所述齿条（21）位于所述主动齿轮（731）的前方，所述齿条（21）能于与经过的从动齿轮（332）相互啮合，所述被齿夹持组件（5）包括滑动连接所述转动架（11）的一对滑板（51）、两个分别固定于滑板（51）两端的被齿夹具一（511）、控制所述滑板（51）移动的气缸驱动设备（52），所述转动架（11）上两滑板（51）的移动方向相反；

所述机械手（1）上安装有翻转台（8），所述翻转台（8）上滑动连接有一对翻转支架（81），所述翻转台（8）上安装有驱动所述翻转支架（81）移动的丝杠传动设备（82），所述翻转台（8）上两翻转支架（81）的移动方向相反，所述翻转支架（81）的对立面转动连接有被齿夹具二（811），所述翻转支架（81）上安装有驱动被齿夹具二（811）翻转的翻转电机（83）；

所述被齿提升装置（4）包括吊机（41）、与所述吊机（41）相连的吊架（42）、上端铰接于所述吊架（42）的多个爪臂（43）、安装固定于所述吊架（42）的气缸（44）、与多个所述爪臂（43）一一对应的连杆（46），所述气缸（44）活塞杆上固定有升降座（45），所述连杆（46）的一端铰接于所述爪臂（43）中部，另一端铰接于所述升降座（45），所述爪臂（43）下端设有爪钩（431）。

2.根据权利要求1所述的一种用于被齿加工的上料机构，其特征在于：所述输送台（2）上固定设有支撑架（22），所述支撑架（22）上转动连接有多个支撑轴承（221），所述支撑轴承（221）用于支撑水平运动方向上的移动盘（31），所述输送台（2）上安装有多个牛眼滚珠轴承（23），所述牛眼滚珠轴承（23）用于支撑弧线运动方向上的移动盘（31）。

3.根据权利要求1所述的一种用于被齿加工的上料机构，其特征在于：所述机械手（1）底部设置有可供其移动的输送轨道（12），所述被齿夹持组件（5）和主动齿轮（731）数量为两个，所述被齿夹持组件（5）分别位于转动架（11）两端，所述被齿夹持组件（5）的间距与移动盘（31）之间的间距一致，所述主动齿轮（731）之间的间距与从动齿轮（332）之间的间距一致。