CN115025928B - 一种涂脂单元及花键涂脂系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涂脂单元，包括能够沿花键轴向往复移动的充脂罐、花键刮片和夹紧钳口，花键刮片安装在充脂罐下方且与花键同轴设置，花键插入充脂罐后，花键刮片能够套设在花键上且其内轮廓与花键外轮廓之间存在一定间隙，夹紧钳口位于花键刮片下方用于抱紧花键，以便在花键穿入充脂罐后封堵花键与充脂罐之间形成的间隙底部，注入充脂罐的油脂呈涡旋状流入花键与充脂罐之间形成的间隙。通过充脂罐、夹紧钳口与插入充脂罐的花键形成底部封闭的腔室，当润滑脂布满花键外周的腔室后，充脂罐带动位于充脂罐下方的花键刮片向上运动，将多余的润滑脂刮除，实现了对花键外轮廓的自动均匀定量涂脂。

Description

一种涂脂单元及花键涂脂系统

技术领域

本发明涉及涂脂加工领域，具体为一种涂脂单元及花键涂脂系统。

背景技术

为了传递更大的扭矩，汽车变速器上一般采用花键对齿轮等配件进行限位固定，这种轴类零件加工完毕后，往往需要对其进行涂脂处理，以提高润滑程度，目前一般采用人工方式进行涂抹，受操作工经验、工作状态等因素的影响，涂油的均匀性、面积以及重量都不稳定，而且节拍慢，劳动强度大，成品的质量得不到保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够进行对花键进行定量、均匀涂脂的涂脂单元及花键涂脂系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种涂脂单元，包括充脂罐、环形花键刮片和夹紧钳口，充脂罐能够做相对于花键轴向的往复运动，花键刮片安装在充脂罐下方且与花键同轴设置，充脂罐内部分隔成上空腔、下空腔和中心腔，花键从充脂罐下方穿入中心腔内，夹紧钳口位于花键刮片下方用于抱紧花键，花键外轮廓自夹紧钳口向上与充脂罐之间形成底部封闭的用于容纳润滑脂的腔室，上空腔和下空腔均环绕中心腔设置，进油口与上空腔连通，出油口与中心腔连通，上空腔和下空腔之间通过多个沿充脂罐轴向设置在充脂罐侧壁上的垂直孔连通，下空腔和中心腔之间通过呈涡旋状分布的涡孔连通。

具体的，进油口的高度低于出油口的高度。

具体的，所述充脂罐包括密封连接且同轴设置的柱形罐盖和罐体，罐盖和罐体中心分别开设有同轴设置的上中心槽和下中心槽，上中心槽、下中心槽围合形成中心腔，罐盖上环绕上中心槽设置有上开槽，罐体对应上开槽位置设置有下开槽，上开槽和下开槽围合形成上空腔，罐体底部环绕中心腔设置下环形槽，下环形槽的开口通过花键刮片封闭形成下空腔。

具体的，所述涂脂单元还包括位于充脂罐上方的基础板和与花键轴向一致的定心棒，定心棒一端与基础板连接，另一端插入中心腔内并与充脂罐滑动连接，充脂罐相对于基础板做沿定心棒轴线的往复运动。

具体的，花键刮片的内轮廓与花键的外轮廓形状契合且略带大于花键。

具体的，夹紧钳口安装在花键刮片下方的油底壳上，所述油底壳与罐体底面连接，其中心设置供花键穿过的通孔，夹紧钳口安装在油底壳上设置的与通孔同轴的凹槽内，包括至少两个环形分布的夹钳，夹钳顶面与花键刮片底面抵接。

具体的，所述定心棒下端直径与花键中心孔径一致。

具体的，所述定心棒为能够弹性伸缩的接触式探针。

本发明还公开了一种花键涂脂系统，采用上述涂脂单元对花键进行涂脂，还包括机械手、视觉摄像头，视觉摄像头用于确定花键位置并将信息传递给机械手的控制单元，涂脂单元安装在机械手上，通过视觉摄像头采集的信息随机械手移动到花键正上方。

通过上述技术方案得到的一种充脂单元及花键涂脂系统，其有益效果是：

1、通过可沿花键向往复运动的充脂罐及可抱紧花键的夹紧钳口与插入充脂罐的花键形成底部封闭的腔室，用于容纳润滑脂，当润滑脂布满花键外周的腔室后，充脂罐带动位于充脂罐下方的花键刮片向上运动，将多余的润滑脂刮除，实现了对花键外轮廓的均匀定量涂脂；

2、充脂罐内部设置上空腔、下空腔和中心腔，上空腔与下空腔连通，下空腔与中心腔通过多个涡旋分布的涡纹连通，保证了润滑脂在充脂罐内涡旋流动，这种涡旋流动使得润滑脂不会在空腔角落里行程残留；

3、出油口设置在中心腔的上方，涡纹的出口设置在中心腔的下方，润滑脂自上而下充满中心腔后会从上方的出油口流出，润滑脂的流动可以起到挤出空腔内气泡的作用，同时也循环式冲洗空腔，保证润滑脂不会长时间留置而劣化变性；

4、充脂过程中，定心棒始终保持压紧在花键上，不随充脂罐上移，避免花键受外力影响发生位置偏移，影响填脂效果。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书变得显而易见，或者通过实施本申请而了解，本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

图1为本申请中提出的一种充脂单元的结构示意图(充脂状态)；

图2为本申请中提出的一种充脂单元的结构示意图(刮脂状态)；

图3为本申请中提出的一种充脂单元的剖视图；

图4为本申请提出的一种罐体的结构示意图；

图5为本申请提出的一种罐体的透视图；

图6为本申请提出的一种罐盖的结构示意图；

图7为本申请提出的一种花键涂脂系统的结构示意图。

图中：100、填脂单元；110、基础板；120、丝杠；130、定心棒；140、充脂罐；141、罐盖；141a、上中心槽；141b、上开槽；142、罐体；142a、下中心槽；142b、下开槽；142c；下环形槽；142d、垂直孔；142e、涡孔； 143、进油口；144、出油口；145、上空腔；146、下空腔；147、中心腔；150、花键刮片；160、夹紧钳口；170、油底壳；200、机械手。

具体实施方式

为实现对花键的均匀涂脂，本发明提供一种涂脂单元100，包括充脂罐140、花键刮片150和夹紧钳口160，充脂罐140能够做相对于花键轴向的往复运动，花键刮片150安装在充脂罐140下方且与花键同轴设置，花键插入充脂罐140后，花键刮片150能够套设在花键上且其内轮廓与花键外轮廓之间存在一定间隙，夹紧钳口160位于花键刮片150下方用于抱紧花键，以便在花键穿入充脂罐140后封堵花键与充脂罐140之间形成的间隙底部，注入充脂罐140的油脂呈涡旋状流入花键与充脂罐140之间形成的间隙。

充油时，将花键插入充脂罐140内，夹紧钳口160向内抱紧至与花键上的圆弧槽紧密配合至毫无间隙，向充脂罐140内注入润滑脂，松开夹紧钳口 160，花键刮片150随充脂罐140上升，花键表面会均匀地留置一定厚度的润滑脂，其余多余的润滑脂保留在充脂罐140内，实现涂脂动作。

下面将结合附图和实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1-6所示，一种涂脂单元，包括与花键轴向一致的定心棒130、基础板110、充脂罐140、花键刮片150、夹紧钳口160和油底壳170，充脂罐140 侧面分别设置沿充脂罐140径向穿入充脂罐140的进油口143和出油口144，进油口143的高度低于出油口144的高度，充脂罐140内部分隔成上空腔145、下空腔146和中心腔147，中心腔147沿充脂罐140的轴线方向贯穿整个充脂罐140，定心棒130和花键分别从充脂罐140上方和下方穿入中心腔147内并可以在中心腔147内抵接，竖直设置的定心棒130顶端插入基础板110内，下端与充脂罐140滑动连接，充脂罐140相对于基础板110能够做沿定心棒轴向的往复运动，充脂罐140底部供花键穿入的位置通过可抱紧的夹紧钳口 160实现封闭，花键外轮廓自夹紧钳口160向上与充脂罐140之间形成底部封闭的用于容纳润滑脂的腔室。

定心棒130可选用具有弹性伸缩功能的接触式探针，例如定心棒130上端通过弹簧与基础板110连接。

花键刮片150呈环形，设置在夹紧钳口160与充脂罐140之间并与定心棒130轴向一致，上空腔145和下空腔146均环绕中心腔147设置，进油口 143与上空腔145连通，出油口144与中心腔147连通，上空腔145和下空腔 146之间通过多个沿充脂罐140轴向设置在充脂罐140侧壁上的垂直孔142d 连通，下空腔146和中心腔147之间通过呈涡旋状分布的涡孔142e连通，涡孔142e的出口开设于中心腔147的侧壁底部。

具体的，所述充脂罐140包括密封连接且同轴设置的柱形罐盖141和罐体142，罐盖141和罐体142中心分别开设有同轴设置的上中心槽141a和下中心槽142a，上中心槽141a、下中心槽142a围合形成中心腔147，罐盖141 上环绕上中心槽142a设置有上开槽141b，罐体142对应上开槽141b位置设置有下开槽142b，上开槽141b和下开槽142b围合形成上空腔145，罐体142 底部环绕中心腔设置下环形槽142c，下环形槽的开口通过花键刮片封闭形成下空腔146。

所述花键刮片150的内轮廓与花键的外轮廓形状契合且略大于花键，夹紧钳口160安装在花键刮片150下方的油底壳170上，所述油底壳170与罐体142底面连接，其中心设置供花键穿过的通孔，夹紧钳口160安装在油底壳170上设置的与通孔同轴的凹槽内，包括至少两个环形分布的夹钳，夹钳顶面与花键刮片150底面抵接，多个夹钳向内抱紧后能够围合成与花键外表面完全契合、毫无间隙的环形。

注入上空腔145的润滑脂经垂直孔142d流入下空腔内，然后通过涡孔 142e流入中心腔内，最终布满中心腔147与花键、夹紧钳口160之间形成的下端封闭的腔室，涡旋流入避免了润滑脂在下空腔146角落里形成残留。

所述定心棒130下端直径与花键中心孔径一致，用于限制充脂罐140的下降高度。

夹紧钳口160的抱紧形式有多种，例如采用伸缩电机，每个夹钳连接一个伸缩电机，伸缩电机的伸缩方向水平指向花键心；夹钳选用耐油高硬度聚氨酯材料、可产生弹性形变，能够与花键外周分布的圆弧槽紧密配合毫无间隙。

充脂罐140相对于定心棒130的升降可以通过丝杠结构实现，例如，在基础板内安装一个丝杠电机，罐盖上设供丝杠120插入的螺纹孔，丝杠电机旋转时，带动充脂罐沿丝杠120方向做往复升降运动，丝杠电机设置两个，可以减少方向偏差。

如图7所示，本发明还公开了一种花键涂脂系统，采用上述涂脂单元对花键进行涂脂，包括机械手200、视觉摄像头和涂脂单元100，机械手200包括立柱、肩关节、肘关节和腕关节，视觉摄像头用于确定花键位置并将信息传递给机械手的控制单元，涂脂单元安装在机械手的腕关节上，通过视觉摄像头采集的信息随机械手移动到花键正上方。

机械手200属于现有技术，在这里不再作进一步的说明。

所述花键涂脂系统的具体操作流程为：

1、花键竖直放置在托盘内，托盘到位并锁定后，整个生产线工位控制器发送ready信号给机械手控制器(水平方向偏差应小于+-10㎜，垂直方向偏差应小于+-5㎜)；

2、根据视觉摄像头采集信息，分析出水平(X、Y、θ)位置偏差数组，其中θ为花键方位角度偏差；

3、根据位置偏差数组，机械手带动涂脂单元移动到花键正上方，其位置及方位要保证涂脂单元内的花键刮片内轮廓与工件花键外轮廓之间保持 0.2mm间隙；

4、涂脂单元起始状态为充脂罐在最下方(充脂状态)，机械手带动涂脂单元向下移动直至定心棒下端插入花键内，涂脂单元就位。

5、花键刮片下方的夹紧钳口向内抱紧至与花键外轮廓上的圆弧槽紧密配合毫无间隙；

6、注油泵将润滑脂从罐盖的进油口注入，注入的润滑脂首先充满上空腔，然后通过垂直孔注入下空腔，再通过涡孔流入中心腔，涡旋状分布的涡孔，保证了润滑脂在罐内涡旋流动，这种涡旋流动使得润滑脂不会在空腔角落里行程残留；

7、润滑脂充满后会从上方的出油口流出，润滑脂自下而上的流动可以起到挤出中心腔内气泡的作用，同时也循环式冲洗上空腔、下空腔和中心腔，保证润滑脂不会长时间留置而劣化变性；

8、涂脂结束后，涂脂泵停止加压，然后下方的夹紧钳口向外打开，充脂罐由上方的丝杠电机牵引向上运动(刮脂状态)，刮片与花键外表面之间厚度为0.2毫米的一层润滑脂会均匀地留置在花键表面，多余的润滑脂依旧保留在充脂罐内，在充脂罐向上运动的过程中，定心棒始终保持压紧在花键上，不随充脂罐上移；

9、机械手带动涂脂单元上升离开工件，涂脂结束；

10、放行工位托盘，等待下一个工件的到来，同时，机械手带动涂脂单元移动到残脂处理工作位置，夹紧钳口上残留的润滑脂会被处理干净。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种涂脂单元，其特征在于，包括充脂罐、环形花键刮片和夹紧钳口，充脂罐能够做相对于花键轴向的往复运动，花键刮片安装在充脂罐下方且与花键同轴设置，充脂罐内部分隔成上空腔、下空腔和中心腔，花键从充脂罐下方穿入中心腔内，夹紧钳口位于花键刮片下方用于抱紧花键，花键外轮廓自夹紧钳口向上与充脂罐之间形成底部封闭的用于容纳润滑脂的腔室，上空腔和下空腔均环绕中心腔设置，进油口与上空腔连通，出油口与中心腔连通，上空腔和下空腔之间通过多个沿充脂罐轴向设置在充脂罐侧壁上的垂直孔连通，下空腔和中心腔之间通过呈涡旋状分布的涡孔连通；

通过可沿花键向往复运动的充脂罐及可抱紧花键的夹紧钳口与插入充脂罐的花键形成底部封闭的腔室，用于容纳润滑脂，当润滑脂布满花键外周的腔室后，充脂罐带动位于充脂罐下方的花键刮片向上运动，将多余的润滑脂刮除，实现了对花键外轮廓的均匀定量涂脂。

2.根据权利要求1所述的涂脂单元，其特征在于，进油口的高度低于出油口的高度。

3.根据权利要求1所述的涂脂单元，其特征在于，所述充脂罐包括密封连接且同轴设置的柱形罐盖和罐体，罐盖和罐体中心分别开设有同轴设置的上中心槽和下中心槽，上中心槽、下中心槽围合形成中心腔，罐盖上环绕上中心槽设置有上开槽，罐体对应上开槽位置设置有下开槽，上开槽和下开槽围合形成上空腔，罐体底部环绕中心腔设置下环形槽，下环形槽的开口通过花键刮片封闭形成下空腔。

4.根据权利要求1所述的涂脂单元，其特征在于，所述涂脂单元还包括位于充脂罐上方的基础板和与花键轴向一致的定心棒，定心棒一端与基础板连接，另一端插入中心腔内并与充脂罐滑动连接，充脂罐相对于基础板做沿定心棒轴线的往复运动。

5.根据权利要求1所述的涂脂单元，其特征在于，花键刮片的内轮廓与花键的外轮廓形状契合且略带大于花键。

6.根据权利要求1所述的涂脂单元，其特征在于，夹紧钳口安装在花键刮片下方的油底壳上，所述油底壳与充脂罐底面连接，其中心设置供花键穿过的通孔，夹紧钳口安装在油底壳上设置的与通孔同轴的凹槽内，包括至少两个环形分布的夹钳，夹钳顶面与花键刮片底面抵接。

7.根据权利要求4所述的涂脂单元，其特征在于，所述定心棒下端直径与花键中心孔径一致。

8.根据权利要求4所述的涂脂单元，其特征在于，所述定心棒为能够弹性伸缩的接触式探针。

9.一种花键涂脂系统，采用权利要求1-8中任一项的涂脂单元，还包括机械手、视觉摄像头，视觉摄像头用于确定花键位置并将信息传递给机械手的控制单元，涂脂单元安装在机械手上，通过视觉摄像头采集的信息随机械手移动到花键正上方。