CN115070375B - 摩擦片组装配装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种摩擦片组装配装置，包括驱动机构和抓取单元，该抓取单元包括：基础部，安装于驱动机构的驱动座，以由驱动机构驱动在竖直方向Z上移动；和抓取部，包括安装于基础部上的至少一个夹爪驱动器和由至少一个夹爪驱动器驱动的至少两个夹爪，夹爪在夹爪驱动器的驱动下执行在垂直于竖直方向Z的水平方向上的径向动作，以在彼此远离的夹持状态和彼此靠近的释放状态之间转换；夹爪包括定位滑块和托板，该定位滑块设置有沿径向动作方向指向摩擦片组的内圈齿槽的定位凸起，托板安装于定位滑块的底部，且在水平方向上突出于定位滑块；在夹持状态，定位滑块的定位凸起与摩擦片组的内圈齿槽定位配合，托板承托于摩擦片组的底部。

Description

摩擦片组装配装置

技术领域

本申请涉及摩擦片装配领域，更具体地说，涉及一种用于摩擦片组自动装配的摩擦片组装配装置。

背景技术

摩擦片组是变速箱的重要组件。如图1所示，由于摩擦片组表面形状复杂，以至于难以通过现有的设备实现准确的自动定位和装配。因此传统上对于摩擦片组装配入箱的工作步骤，通常是人工使用特定的工装来完成。这就使得传统摩擦片组的装配效率较低，进而导致生产成本增加。

因此，如何提高摩擦片组装配工艺的准确性和效率成为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种用于摩擦片组自动装配的摩擦片组装配装置，以提高摩擦片组装配工艺的准确性和装配效率。

根据本申请，提出了一种摩擦片组装配装置，该装置包括驱动机构和抓取单元，该抓取单元包括：基础部，该基础部安装于所述驱动机构的驱动座，以由所述驱动机构驱动在竖直方向Z上移动；和抓取部，该抓取部包括安装于所述基础部上的至少一个夹爪驱动器和由至少一个所述夹爪驱动器驱动的至少两个夹爪，所述夹爪在所述夹爪驱动器的驱动下执行在垂直于所述竖直方向Z的水平方向上的径向动作，以在彼此远离的夹持状态和彼此靠近的释放状态之间转换；所述夹爪包括定位滑块和托板，该定位滑块设置有沿所述径向动作方向指向所述摩擦片组的内圈齿槽的定位凸起，所述托板安装于所述定位滑块的底部，且在水平方向上突出于所述定位滑块；在所述夹持状态，所述定位滑块的定位凸起与所述摩擦片组的内圈齿槽定位配合，所述托板承托于所述摩擦片组的底部。

优选地，所述基础部包括固定板和浮动板，其中，所述固定板固定于所述驱动机构的驱动座，所述浮动板在水平方向上可浮动地安装于所述固定板，所述夹爪驱动器安装于所述浮动板上。

优选地，该装置包括用于周向定位所述摩擦片组的齿槽定位机构，该齿槽定位机构包括在竖直方向Z上可弹性浮动地安装于所述驱动座的多个齿槽定位件，该齿槽定位件的端部与所述摩擦片组的内齿或外齿的齿槽形状相匹配；所述齿槽定位件的水平位置与所述浮动板相对固定，且在竖直方向Z上可滑动地穿过所述浮动板，用于在所述抓取单元沿竖直方向Z靠近所述摩擦片组的过程中，使得所述齿槽定位件与摩擦片组的齿槽配合，以矫正所述抓取部的水平位置。

优选地，所述托板上设置有导向件，所述导向件在所述夹爪处于夹持状态时与所述摩擦片组的外齿在垂直于所述竖直方向Z的水平面上的投影形状重合。

优选地，所述导向件的外侧面为楔形面或弧形面，在所述竖直方向Z上，所述导向件远离所述摩擦片组的水平截面面积小于靠近所述摩擦片组的水平截面面积。

优选地，该装置包括偏压部，该偏压部包括多个弹性压杆，所述弹性压杆与所述基础部之间弹性连接，用于在所述摩擦片组被所述托板承托的情况下使所述弹性压杆的末端在弹性力的作用下压紧于所述摩擦片组的顶部。

优选地，所述偏压部包括制动器，该制动器安装于所述基础部或所述驱动座，用于控制所述弹性压杆在收缩状态和伸出状态间转换；在所述收缩状态，所述制动器克服所述弹性力使所述弹性压杆的末端在竖直方向Z上远离所述托板；在所述伸出状态，制动器释放所述弹性压杆，使其在弹性力作用下沿竖直方向Z靠近所述托板。

优选地，所述驱动机构包括：一级驱动单元，包括一级基座、一级驱动器和滑动座，所述一级驱动器安装于所述一级基座，所述滑动座在所述一级驱动器的驱动下沿竖直方向Z可滑动地安装于所述一级基座；和二级驱动单元，包括二级基座、二级驱动器和所述驱动座，该二级基座安装于所述滑动座，所述二级驱动器安装于所述二级基座，所述驱动座在所述二级驱动器的驱动下沿竖直方向Z可滑动地安装于所述二级基座。

优选地，所述一级驱动单元包括定位支架，该定位支架包括：安装板，该安装板在水平方向和/或竖直方向Z上可浮动地安装于所述滑动座，所述二级基座固定安装于所述安装板；和用于定位摩擦片组装配入口的定位板和/或定位销，所述定位板和/或定位销固定安装于所述安装板上。

优选地，所述滑动座设置有锁止机构，用于控制所述安装板在锁止状态和浮动状态间转换，在所述锁止状态，所述锁止机构锁定所述安装板，使所述安装板与所述滑动座相对固定。

根据本申请的技术方案，可在无人工直接干预的情况下实现摩擦片组的装配作业。在进行装配时，该装配装置可自动完成摩擦片组的夹取工作和装配工作。其中，抓取单元可在驱动机构的驱动下竖直靠近所述摩擦片组，使释放状态下的夹爪深入摩擦片组的重心孔中，再通过夹爪驱动器驱动夹爪转换为夹持状态，定位滑块径向向外运动使定位凸起定位于摩擦片组的内圈齿槽上，与此同时托板承托于摩擦片组的底部完成精确定位状态下的承载。在装配时，通过驱动机构驱动携带摩擦片组的抓取单元靠近安装箱体，将摩擦片组运送到位，此时将夹爪转换为释放状态，从而可以顺利使抓取部脱离摩擦片组完成安装。本申请的摩擦片组装配装置作业过程无需人工直接干预，具备较高的装配准确性和装配效率。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：

图1为摩擦片组的示意图；

图2为根据本申请优选实施方式的摩擦片组装配装置的立体图；

图3为摩擦片组装配装置的抓取单元的立体图；

图4为图3的A部放大图；

图5为抓取单元的侧视图；

图6为摩擦片组装配装置的抓取部的局部示意图；

图7为摩擦片组装配装置的一级驱动单元的立体图；

图8为图7的B部放大图；

图9为摩擦片组装配装置的二级驱动单元的立体图。

具体实施方式

本申请中涉及的“水平方向”和“竖直方向”等方位词是以附图中所示的方向进行描述的，其中“竖直方向”表示重力方向，“水平方向”表示水平面任意方向。可以理解的是，上述方位词的描述是为了清楚表示本申请的技术方案而表示的相对位置关系，承载有本申请技术方案的产品的摆放布置方式可不限于本申请图中所示的方位关系，因此上述方位词不对本申请保护范围构成限制。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。

如图2和图3所示，摩擦片组装配装置，该装置包括驱动机构和抓取单元100，该抓取单元100包括基础部110和抓取部120。其中，基础部110安装于驱动机构的驱动座101，以由驱动机构驱动在竖直方向Z上移动。抓取部120包括安装于基础部110上的至少一个夹爪驱动器121和由至少一个夹爪驱动器121驱动的至少两个夹爪130，夹爪130在夹爪驱动器121的驱动下执行在垂直于竖直方向Z的水平方向上的径向动作，以在彼此远离的夹持状态和彼此靠近的释放状态之间转换。装配作业准备过程中，摩擦片组位于装配装置的下方，驱动机构驱动基础部110移动，使释放状态下的夹爪130移动至抓取位置，此时夹爪驱动器121驱动夹爪130转换为夹持状态，夹爪130对位于抓取位置的摩擦片组完成夹持，再通过驱动机构驱动基础部110恢复原位，从而完成装配准备工作。执行装配作业时，机箱位于抓取部120的下方，通过驱动机构驱动驱动座101及基础部110向下移动，使携带摩擦片组的夹爪130探入机箱的装配入口直至装配位置，然后夹爪130释放摩擦片组完成装配作业。

由于摩擦片组表面形状复杂，难以通过现有的设备实现准确的夹持定位，本申请的装配装置的夹爪130优选包括定位滑块131和托板132。如图4和图6所示，该定位滑块131设置有沿径向动作方向指向摩擦片组的内圈齿槽的定位凸起，托板132安装于定位滑块131的底部，且在水平方向上突出于定位滑块131。根据该夹爪130，在夹持状态下，定位滑块131的定位凸起与摩擦片组的内圈齿槽定位配合，从而实现夹爪130与摩擦片组在水平方向上的精准定位；托板132承托于摩擦片组的底部，以承载摩擦片组的重量。夹爪130与摩擦片组之间无需提供较大的互相作用力，即可通过托板132完成对摩擦片组的夹持，从而防止夹爪对摩擦片组造成损伤。所述托板132在水平方向上突出于定位滑块131的距离，不超过夹持状态下定位滑块131与摩擦片组外周边缘的水平距离，也就是在夹持状态下托板132的水平投影范围在摩擦片组的外齿投影范围内，从而防止装配过程中托板132与装配入口发生干涉。

为进一步提高夹爪130与摩擦片组的定位成功率，抓取部120和摩擦片组中至少一者的水平位置为可浮动的。优选如图3和图5所示，装配装置的基础部110包括固定板111和浮动板112，其中，固定板111固定于驱动机构的驱动座101，浮动板112在水平方向上可浮动地安装于固定板111，夹爪驱动器121安装于浮动板112上。根据该抓取单元100，在抓取部120执行对摩擦片组的抓取动作时，如在夹爪130与摩擦片组之间存在较小的水平误差，可通过浮动板112的水平浮动使夹爪130的定位滑块131与摩擦片组的内圈齿槽自适应匹配，从而实现精准定位抓取。

摩擦片组装配装置优选还包括用于周向定位摩擦片组的齿槽定位机构，用于在抓取部120执行抓取动作前先行定位摩擦片组以进一步提高精准抓取的效率和成功率。如图4、图5和图6所示，该齿槽定位机构包括在竖直方向Z上可弹性浮动地安装于驱动座101的多个齿槽定位件151，该齿槽定位件151的端部与摩擦片组的内齿或外齿的齿槽形状相匹配。其中，齿槽定位件151的水平位置与浮动板112相对固定，用于在抓取单元100沿竖直方向Z靠近摩擦片组的过程中，使得齿槽定位件151与摩擦片组的齿槽配合，以矫正抓取部120的水平位置，进而在夹爪130转换为夹持状态前减小与摩擦片组的定位误差。

根据上述齿槽定位机构，齿槽定位件151的数量优选至少为3个，以能够由多个齿槽定位件151定义与摩擦片组相匹配的圆形区域。齿槽定位件151优选在竖直方向Z上可滑动地穿过浮动板112，以在实际作业过程中，在齿槽定位件151未能够对准齿槽的情况下允许齿槽定位件151向上浮动，从而防止损坏摩擦片。优选地，齿槽定位件151与固定板111或驱动座101之间设置有弹性机构，以使齿槽定位件151在竖直方向Z上可弹性滑动地穿过浮动板112。其中，弹性机构可分别作用于每个齿槽定位件151，或者同时作用于多个所述齿槽定位件151。优选如图5所示，多个齿槽定位件151安装于同一板状件上，该板状件与驱动座101之间连接有弹性杆，以使板状件及齿槽定位件151在弹性杆的弹性力下实现竖直方向Z上的弹性浮动。进一步地，所述驱动座101和/或固定板111上设置有用于检测板状件和/或齿槽定位件151浮动位置的传感器，当齿槽定位件151与摩擦片组干涉从而发生弹性浮动时，传感器实时反馈信息，以对定位偏差情况进行报警。

根据上述摩擦片组装配装置，为准确完成装配作业，防止摩擦片组与机箱的装配入口产生干涉，如图4和图6所示，托板132上优选设置有导向件133。导向件133在夹爪130处于夹持状态时与摩擦片组的外齿在垂直于竖直方向Z的水平面上的投影形状重合，该导向件133可以为一个或多个。如图6所示，导向件133位于被夹持的摩擦片组的外齿的正下方，在接近装配位置的情况下，导向件133会先行与装配位置接触，以产生矫正作用，使位于其上方的摩擦片组的外齿能够顺利进入装配位置。如图4所示，导向件133的外侧面优选为楔形面或弧形面，在竖直方向Z上，导向件133远离摩擦片组的水平截面面积小于靠近摩擦片组的水平截面面积，从而使其在定位存在微小误差的情况下，通过楔形面或弧形面的导向更容易进入装配位置。

如图4和图6所示，根据上述实施方式的摩擦片组装配装置，齿槽定位件151定位于所述摩擦片组的外圈齿槽，定位滑块131的定位凸起定位于摩擦片组的内圈齿槽，托板132承载于摩擦片组的底部，从而对摩擦片组形成多个方向的限位。为使摩擦片组在装配过程中始终保持位置，装配装置优选还包括作用于摩擦片组顶部的限位结构。如图3、图5和图6所示，装配装置优选还包括偏压部140，该偏压部140包括多个弹性压杆141，弹性压杆141与基础部110之间弹性连接，用于在摩擦片组被托板132承托的情况下使弹性压杆141的末端在弹性力的作用下压紧于摩擦片组的顶部。

如图3和图5所示，所述偏压部140优选还包括制动器142，该制动器142安装于基础部110或驱动座101，用于控制弹性压杆141在收缩状态和伸出状态间转换。其中，在收缩状态，制动器142克服弹性力使弹性压杆141的末端在竖直方向Z上远离托板132；在伸出状态，制动器142释放弹性压杆141，使其在弹性力作用下沿竖直方向Z靠近托板132。上述制动器142可以为多个，每个制动器142用于控制一个弹性压杆141，或者多个制动器142可分别同时作用于多个弹性压杆141。优选如图5所示，多个弹性压杆141安装于同一个制动板上，一个或多个制动器142通过作用于制动板从而同时控制多个弹性压杆141为收缩状态或伸出状态。

根据上述任意摩擦片组装配装置，驱动机构可以包括如汽缸、液压缸等固定行程的驱动器，也可以包括如伺服电缸的行程精确可调的驱动器。优选情况下，驱动机构分别包括多级驱动机构，其中至少一级驱动机构用于驱动抓取单元100靠近机箱，和至少一级驱动机构用于驱动抓取部120从机箱的装配入口进入到机箱内的装配位置。如图2、图7和图9所示，驱动机构优选至少包括一级驱动单元200和二级驱动单元300。其中，一级驱动单元200包括一级基座201、一级驱动器202和滑动座203，一级驱动器202安装于一级基座201，滑动座203在一级驱动器202的驱动下沿竖直方向Z可滑动地安装于一级基座201。二级驱动单元300包括二级基座301、二级驱动器302和驱动座101，该二级基座301安装于滑动座203，二级驱动器302安装于二级基座301，驱动座101在二级驱动器302的驱动下沿竖直方向Z可滑动地安装于二级基座301。

上述摩擦片组装配装置的驱动机构中，一级驱动单元200优选包括定位支架210。如图7所示，该定位支架210包括：安装板213，该安装板213在水平方向和/或竖直方向Z上可浮动地安装于滑动座203，二级基座301固定安装于安装板213；和用于定位摩擦片组装配入口的定位板211和/或定位销212，定位板211和/或定位销212固定安装于安装板213上。根据该驱动机构，装置在执行装配作业过程中，先通过一级驱动单元200驱动定位支架210朝向装配入口移动，以使定位板211和/或定位销212与摩擦片组装配入口形成定位配合，定位过程中利用安装板213的水平和/或竖直方向的浮动消除二级驱动单元300与机箱之间的水平误差。完成该定位后，二级驱动单元300工作，通过驱动所述驱动座101沿竖直方向Z滑动使抓取有摩擦片组的抓取单元100及其抓取部120进入装配入口内，继续执行前文所述的装配作业。

如图7和图8所示，滑动座203优选设置有锁止机构220，以用于控制安装板213在锁止状态和浮动状态间转换。其中，在锁止状态，锁止机构220锁定安装板213，使安装板213与滑动座203相对固定，以在无需执行装配作业的情况下保持装配装置的结构稳定性。而在浮动状态下，安装板213相对于滑动座203在水平方向和/或竖直方向Z上为可浮动的，从而有利于定位支架210与机箱装配入口的定位配合。优选如图8所示，安装板213通过浮动组件安装于滑动座203，滑动座203上设置有可锁定该浮动组件的销结构，该销结构可插入浮动组件中与安装板213固定连接的部分，从而形成固定。

根据本申请优选实施方式的摩擦片组装配装置，作业时主要包括抓取步骤和装配步骤。在抓取步骤中，在浮动板112可水平浮动的基础上先由齿槽定位件151定位摩擦片组的外圈齿槽，再驱动夹爪130转换为夹持状态，使定位滑块131与摩擦片组的内圈齿槽配合，并使托板132承载于摩擦片组底部，再释放弹性压杆141压紧于摩擦片组顶部，以完成较为精确稳定的定位和抓取工作。在装配步骤中，先由一级驱动单元200工作，使滑动座203靠近机箱，此时锁止机构220释放安装板213为浮动状态，定位板211和/或定位销212与摩擦片组装配入口形成定位配合，然后再由二级驱动单元300工作，驱动承载有抓取单元100的驱动座101进入装配入口，直至携带有摩擦片组的抓取部120到达装配位置。在此过程中，在导向件133的导向作用下，将浮动板112浮动矫正，以使摩擦片组与装配位置的结构完美配合，然后释放夹爪130完成装配工作。

以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (8)

1.摩擦片组装配装置，该装置包括驱动机构和抓取单元（100），其特征在于，该抓取单元（100）包括：

基础部（110），该基础部（110）安装于所述驱动机构的驱动座（101），以由所述驱动机构驱动在竖直方向Z上移动；和

抓取部（120），该抓取部（120）包括安装于所述基础部（110）上的至少一个夹爪驱动器（121）和由至少一个所述夹爪驱动器（121）驱动的至少两个夹爪（130），所述夹爪（130）在所述夹爪驱动器（121）的驱动下执行在垂直于所述竖直方向Z的水平方向上的径向动作，以在彼此远离的夹持状态和彼此靠近的释放状态之间转换；

所述夹爪（130）包括定位滑块（131）和托板（132），该定位滑块（131）设置有沿所述径向动作方向指向所述摩擦片组的内圈齿槽的定位凸起，所述托板（132）安装于所述定位滑块（131）的底部，且在水平方向上突出于所述定位滑块（131）；

在所述夹持状态，所述定位滑块（131）的定位凸起与所述摩擦片组的内圈齿槽定位配合，所述托板（132）承托于所述摩擦片组的底部；

所述基础部（110）包括固定板（111）和浮动板（112），其中，所述固定板（111）固定于所述驱动机构的驱动座（101），所述浮动板（112）在水平方向上可浮动地安装于所述固定板（111），所述夹爪驱动器（121）安装于所述浮动板（112）上；

摩擦片组装配装置包括用于周向定位所述摩擦片组的齿槽定位机构，该齿槽定位机构包括在竖直方向Z上可弹性浮动地安装于所述驱动座（101）的多个齿槽定位件（151），该齿槽定位件（151）的端部与所述摩擦片组的内齿或外齿的齿槽形状相匹配；

所述齿槽定位件（151）的水平位置与所述浮动板（112）相对固定，且在竖直方向Z上可滑动地穿过所述浮动板（112），用于在所述抓取单元（100）沿竖直方向Z靠近所述摩擦片组的过程中，使得所述齿槽定位件（151）与摩擦片组的齿槽配合，以矫正所述抓取部（120）的水平位置。

2.根据权利要求1所述的摩擦片组装配装置，其特征在于，所述托板（132）上设置有导向件（133），所述导向件（133）在所述夹爪（130）处于夹持状态时与所述摩擦片组的外齿在垂直于所述竖直方向Z的水平面上的投影形状重合。

3.根据权利要求2所述的摩擦片组装配装置，其特征在于，所述导向件（133）的外侧面为楔形面或弧形面，在所述竖直方向Z上，所述导向件（133）远离所述摩擦片组的水平截面面积小于靠近所述摩擦片组的水平截面面积。

4.根据权利要求1所述的摩擦片组装配装置，其特征在于，该装置包括偏压部（140），该偏压部（140）包括多个弹性压杆（141），所述弹性压杆（141）与所述基础部（110）之间弹性连接，用于在所述摩擦片组被所述托板（132）承托的情况下使所述弹性压杆（141）的末端在弹性力的作用下压紧于所述摩擦片组的顶部。

5.根据权利要求4所述的摩擦片组装配装置，其特征在于，所述偏压部（140）包括制动器（142），该制动器（142）安装于所述基础部（110）或所述驱动座（101），用于控制所述弹性压杆（141）在收缩状态和伸出状态间转换；

在所述收缩状态，所述制动器（142）克服所述弹性力使所述弹性压杆（141）的末端在竖直方向Z上远离所述托板（132）；在所述伸出状态，制动器（142）释放所述弹性压杆（141），使其在弹性力作用下沿竖直方向Z靠近所述托板（132）。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的摩擦片组装配装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

一级驱动单元（200），包括一级基座（201）、一级驱动器（202）和滑动座（203），所述一级驱动器（202）安装于所述一级基座（201），所述滑动座（203）在所述一级驱动器（202）的驱动下沿竖直方向Z可滑动地安装于所述一级基座（201）；和

二级驱动单元（300），包括二级基座（301）、二级驱动器（302）和所述驱动座（101），该二级基座（301）安装于所述滑动座（203），所述二级驱动器（302）安装于所述二级基座（301），所述驱动座（101）在所述二级驱动器（302）的驱动下沿竖直方向Z可滑动地安装于所述二级基座（301）。

7.根据权利要求6所述的摩擦片组装配装置，其特征在于，所述一级驱动单元（200）包括定位支架（210），该定位支架（210）包括：

安装板（213），该安装板（213）在水平方向和/或竖直方向Z上可浮动地安装于所述滑动座（203），所述二级基座（301）固定安装于所述安装板（213）；和

用于定位摩擦片组装配入口的定位板（211）和/或定位销（212），所述定位板（211）和/或定位销（212）固定安装于所述安装板（213）上。

8.根据权利要求7所述的摩擦片组装配装置，其特征在于，所述滑动座（203）设置有锁止机构（220），用于控制所述安装板（213）在锁止状态和浮动状态间转换，

在所述锁止状态，所述锁止机构（220）锁定所述安装板（213），使所述安装板（213）与所述滑动座（203）相对固定。

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