CN115091169B - 一种曲轴齿圈压装系统及方法 - Google Patents
一种曲轴齿圈压装系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115091169B CN115091169B CN202210908055.7A CN202210908055A CN115091169B CN 115091169 B CN115091169 B CN 115091169B CN 202210908055 A CN202210908055 A CN 202210908055A CN 115091169 B CN115091169 B CN 115091169B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- crankshaft
- gear ring
- press
- cleaning
- clamping
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 207
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 178
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 59
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 38
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims description 34
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 24
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 24
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 20
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 19
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 18
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 18
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 10
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000861 blow drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010981 drying operation Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012840 feeding operation Methods 0.000 description 1
- 210000001847 jaw Anatomy 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 210000003781 tooth socket Anatomy 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
- B23P19/02—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for connecting objects by press fit or for detaching same
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
- B23P19/001—Article feeders for assembling machines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Assembly (AREA)
Abstract
本发明提出了一种曲轴齿圈压装系统及压装方法，其包括齿圈清洗机构、曲轴清洗机构、压装机构及机器人，所述机器人设置在齿圈清洗机构、曲轴清洗机构及压装机构之间，所述机器人末端安装有用于夹持齿圈及曲轴的夹持工装，所述机器人用于通过夹持工装将齿圈清洗机构上清洗完毕的齿圈及曲轴清洗机构上清洗完成的曲轴转移至压装机构上实施曲轴齿圈压装作业；所述压装机构包括机架、曲轴装夹组件、压装组件、齿圈定位组件及齿圈加热组件；本发明可以避免曲轴及齿圈表面再次污染，提高曲轴齿圈压装后表面结合度。同时齿圈直接在曲轴上方进行感应加热后，直接由压装件压装到曲轴上，大大减少齿圈冷却内缩现象，保证齿圈可以轻松的压装到曲轴外圆面上。
Description
技术领域
本发明涉及曲轴加工技术领域，尤其涉及一种曲轴齿圈压装系统及方法。
背景技术
齿圈（也称之为齿轮），其压装在曲轴上通常采用热胀冷缩的方式。即将齿圈加热以后，齿圈内径胀大，其尺寸大于曲轴安装工位的直径，然后通过压力机将齿圈压入曲轴，冷却后形成过盈配合。
现阶段，曲轴齿圈在压装前，需要将齿圈及曲轴压装外圆面先进行清洗后，在压装作业前，将齿圈进行加热后，再通过压装设备完成曲轴齿圈的压装操作。曲轴齿圈的压装通常采用流水线式作业，即各个工序分别在独立的加工设备或机构上完成，清洗后的齿圈，以及清洗后曲轴被输送至压装设备一旁，然后将齿圈在加热设备上加热完成后再实施曲轴和齿圈的压装作业。
现阶段的齿圈和曲轴在批量完成清洗后，大多是转移到压装设备旁等待进行曲轴齿圈压装操作，由于曲轴与齿圈属于高精度压装配合，特别是尺寸要求，因此对齿圈内表面及曲轴外圆面表面洁净度要求比较高，而批量清洗后的齿圈及曲轴需要进行工件储存，在等待加工过程中，环境中的尘屑会污染齿圈及曲轴的装配面，造成曲轴和齿圈压装尺寸精度不达标，同时也会影响齿圈与曲轴表面结合度。另外，在曲轴齿圈压装前，多采用加热设备来完成齿圈的加热操作，加热完成后再将齿圈转移到压装机上与曲轴进行压装作业，如CN216462890U公开了一种曲轴齿轮自动压装机构，齿轮加热是在上料单元一侧的加热单元中进行，在加热完成后，通过搬运单元来将加热后的齿轮搬运到曲轴压装位置上方，此种方式，会导致加热后的齿轮在搬运过程中，表面稳定逐渐下降，齿圈会存在冷却后内径缩小现象，进而导致齿轮与曲轴压装难度大，或者存在无法压装的问题。
综上可知，现有技术中曲轴齿圈压装生产流程中，齿圈及曲轴通过批量清洗后，再供给压装机完成压装操作，此种工艺操作方式，大大降低了齿圈与曲轴表面质量，影响齿圈与曲轴表面结合度，同时齿圈通过独立的加热设备完成加热后再转移到压装设备上，此种方式，会导致齿圈因冷却后内径缩小，进而导致齿圈与曲轴压装难度大。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种曲轴齿圈压装系统及方法，来解决现有技术中齿圈及曲轴采用批量清理作业，在储料待加工过程中，齿圈及曲轴表面会存在尘屑污染，导致曲轴齿圈压装后表面结合度差，同时，齿圈通过独立的加热设备完成加热后再转移到压装设备上，会导致齿圈因冷却后内径缩小，进而导致齿圈与曲轴压装难度大的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种曲轴齿圈压装系统，其包括齿圈清洗机构、曲轴清洗机构、压装机构及机器人，所述机器人设置在齿圈清洗机构、曲轴清洗机构及压装机构之间，所述机器人末端安装有用于夹持齿圈及曲轴的夹持工装，所述机器人用于通过夹持工装将齿圈清洗机构上清洗完毕的齿圈及曲轴清洗机构上清洗完成的曲轴转移至压装机构上实施曲轴齿圈压装作业；
所述压装机构包括机架、曲轴装夹组件、压装组件、齿圈定位组件及齿圈加热组件；其中，
曲轴装夹组件固定在机架下端，用于接收来自夹持工装上的曲轴并在竖直方向对曲轴进行装夹定位，所述曲轴装夹组件包括支撑板及夹紧组件，所述支撑板水平固定设置在机架下端，支撑板顶面水平开设有U型安装口，用于对曲轴上的轴颈处进行卡接，夹紧组件用于对U型安装口内的曲轴轴颈进行夹紧；
压装组件包括压装件及驱动组件，压装件设置在U型安装口正上方，驱动组件设置在机架上端，用于驱动压装件向下移动以将齿圈与曲轴进行压装；
齿圈定位组件包括托举板及第一升降气缸，托举板水平设置在支撑板上方，第一升降气缸固定设置在机架上，用于驱动托举板上下移动，托举板上开设有供曲轴穿过的避让孔，避让孔的开口方向与U型安装口的开口方向一致，避让孔周圈处设置有若干用于对齿圈进行水平定位的第一定位件；
齿圈加热组件包括淬火感应器及第二升降气缸，淬火感应器套设在压装件外周侧，第二升降气缸固定设置在机架上，用于驱动淬火感应器向下移动以对定位件上的齿圈进行感应加热。
在上述技术方案的基础上，优选的，还包括设置齿圈清洗机构一侧的齿圈上料机构，所述齿圈上料机构包括旋转平台、上料组件及送料组件；其中，
上料组件包括上料盘及安装盘，所述上料盘与旋转平台顶部的旋转端水平固定连接，安装盘设置有若干个，绕上料盘中心轴线等间距水平布置在上料盘的周侧，各所述安装盘顶面水平设置有支撑盘，所述安装盘上绕安装盘中心轴线等间距设置有三条导向杆，所述导向杆活动穿过支撑盘，所述支撑盘用于层叠放置齿圈，且三条导向杆用于对齿圈内壁进行抵持，所述安装盘中心处开设有顶料孔；
所述送料组件包括直线模组及推杆，所述直线模组竖直固定在旋转平台一侧，推杆的一端与直线模组移动端固定连接，推杆的另一端竖直向上并正对顶料孔。
在上述技术方案的基础上，优选的，所述齿圈清洗机构包括清洗槽、装载治具、第三升降气缸、风干机构及旋转气缸；其中，所述装载治具用于装载齿圈；
所述第三升降气缸固定设置在清洗槽上方，用于驱动装载治具在清洗槽内上下移动；
风干机构包括风干槽及吹风组件，风干槽位于清洗槽一侧并与清洗槽水平连接；
旋转气缸设置在第三升降气缸及装载治具之间，用于旋转装载治具以使装载治具在清洗槽与风干槽之间水平切换；
吹风组件包括吹风罩及鼓风机，吹风罩至少设置有一个，并固定设置在风干槽顶部，吹风罩的开口端用于正对切换到风干槽内的齿圈，所述鼓风机用于向吹风罩送入冷风或热风。
进一步，优选的，所述装载治具设置有两组，两组装载治具绕旋转气缸旋转端轴心线对称布置，且两组装载治具分别位于清洗槽及风干槽中；
所述装载治具包括第一连接架及第二定位件，所述第一连接架的上端与旋转气缸的旋转端固定连接，第二定位件至少设置有一个，用于装载齿圈，至少一个所述第二定位件与第一连接架下端水平固定连接；
第二定位件包括至少两条支撑杆，至少两条支撑杆的中心水平交差布置，支撑杆的端部固定设置有用于对齿圈内壁进行抵持的定位销。
在上述技术方案的基础上，优选的，所述曲轴清洗机构包括工作台、旋转夹持机构、平移机构及清洗涂胶机构；其中，
旋转夹持机构水平固定设置在工作台上，用于对曲轴进行水平装夹；
平移机构，水平设置在旋转夹持机构一侧的工作台上，且平移机构的平移方向与旋转夹持机构上的曲轴长度方向一致；
所述清洗涂胶机构设置在平移机构上，所述清洗涂胶机构包括沿平移机构平移方向间隔设置的清洗组件及涂胶组件，所述清洗涂胶机构在所述平移机构驱动下直线移动，以使清洗组件及涂胶组件选择性对应曲轴压装齿圈的外圆面，清洗组件用于对旋转夹持机构上装夹的曲轴外圆面进行清洗吹干作业，所述涂胶组件用于对旋转夹持机构上装夹的曲轴外圆面进行涂胶作业。
进一步，优选的，所述清洗组件包括第一支撑架、第一伸缩元件、第一安装板及清洗吹干装置，第一支撑架固定设置在平移机构的移动端，第一安装板滑动设置在第一支撑架顶部，清洗吹干装置固定安装在第一安装板朝向旋转夹持机构的一端，第一伸缩元件用于驱动清洗吹干装置靠近齿圈外圆面；所述清洗吹干装置包括第二连接架、喷嘴本体、清洗剂本体、按压装置、分气块、第一接头及第二接头，所述分气块通过第二连接架固定设置在第一安装板底部，喷嘴本体、第一接头及第二接头的一端分别与分气块相连接，第一接头用于与清洗剂本体上的出液口相连接，第二接头用于连接气源，按压装置设置在第一安装板上，用于对清洗剂本体进行按压；
涂胶组件包括第二支撑架、第二伸缩元件、第二安装板及涂胶针筒，所述第二支撑架固定平移机构的移动端，且位于第一支撑架一侧，第二安装板滑动设置在第二支撑架顶部，且可朝旋转夹持机构方向水平滑动，涂胶针筒固定安装在第二安装板朝向旋转夹持机构的一端，用于对曲轴外圆面喷涂胶水，第二伸缩元件的固定端与第二支撑架固定连接，第二伸缩元件的伸缩端与第二安装板相连接。
在上述技术方案的基础上，优选的，所述夹紧组件包括第一夹紧气缸、铰接座及夹紧臂，所述铰接座固定设置在支撑板远离机架的一侧，夹紧臂的一端具有旋转轴及铰接轴，夹紧臂上的旋转轴与铰接座铰连接，夹紧气缸的固定端与支撑板铰连接，第一夹紧气缸的伸缩端与夹紧臂上的铰接轴铰连接，第一夹紧气缸用于驱动夹紧臂的一端绕铰接座旋转，以使夹紧臂另一端水平进入U型安装口对曲轴平衡重间的轴颈进行夹紧。
在上述技术方案的基础上，优选的，所述压装机构还包括上轴向定位组件和下轴向定位组件，所述上轴向定位组件用于对曲轴上轴端进行轴向定位，下轴向定位组件用于对曲轴下轴端进行轴向定位；所述上轴向定位组件包括第一安装架、第四升降气缸及上顶杆，第一安装架水平固定在机架顶端，上顶杆竖直设置在支撑板上方，且上顶杆的轴心线与U型安装口的轴心线同轴，第四升降气缸固定安装在第一安装架上，用于驱动上顶杆上下移动；所述下轴向定位组件包括第二安装架、第五升降气缸及下顶杆，第二安装架水平固定在机架底端，下顶杆竖直设置在支撑板下方，且下顶杆与上顶杆同轴，第五升降气缸固定安装在第二安装架上，用于驱动下顶杆上下移动。
进一，优选的，驱动组件包括伺服电机、滑动架及丝杠导轨，所述滑动架设置在第一安装架下方并与机架在竖直方向滑动连接，伺服电机固定设置在第一安装架上，伺服电机通过丝杠导轨与滑动架相连接，压装件固定设置在滑动架远离机架一端的底部，压装件呈筒状设置，其轴心线与U型安装口的轴心线同轴，上顶杆的上端与第三升降气缸的伸缩端固定连接，上顶杆的下端穿过滑动架及压装件并向下延伸，且上顶杆与压装件同轴心线。
另一方面，本发明还公开了一种曲轴齿圈压装方法，包括如下步骤：
S1、机器人通过夹持工装将齿圈夹持并转移到齿圈清洗机构上，利用齿圈清洗机构对齿圈实施表面清洗和吹干；
S2、机器人通过夹持工装将曲轴夹持并转移到曲轴清洗机构上，利用曲轴清洗机构对曲轴压装齿圈的外圆面进行清洗、吹干及涂胶；
S3、机器人通过夹持工装将清洗、吹干及涂胶后的曲轴抓取呈竖直状态插入到U型安装口，并使曲轴压装齿圈的外圆端位于支撑板上方，通过下顶杆对曲轴的下端部进行轴向定位，同步通过上顶杆对曲轴的上端部进行轴向定位，然后通过夹紧组件对曲轴轴颈进行径向夹紧定位；
S4、上顶杆与曲轴上端部脱离定位，托举板水平举升至曲轴压装齿圈的外圆端上方，机器人通过夹持工装将清洗后的齿圈从曲轴上端穿过并水平放置到托举板上，并由第一定位件进行水平定位；
S5、上顶尖对曲轴上端部进行顶紧，淬火感应器下降对齿圈进行加热，加热完成后，淬火感应器上升，驱动组件驱动压装件下降对齿圈及齿圈定位组件同时下压，使齿圈压装到曲轴压装外圆面上；
S6、压装件上升，机械手夹持曲轴上下轴颈处，上顶杆上升，下顶杆下降，夹紧组件打开，机械手取走压装件，进行下一个曲轴的齿圈压装。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
本发明公开的曲轴齿圈压装系统，通过在齿圈清洗机构、曲轴清洗机构及压装机构之间设置一个机器人，机器人分别将待加工的齿圈逐一上料到齿圈清洗机构上实施表面清洗，同时将待加工的曲轴逐一上料到曲轴清洗机构上实施表面清洗，曲轴和齿圈在相应机构上完成表面清洗后，再由机器人通过夹持工装抓取转移至压装机构上实施压装作业，整个压装系统环节中，各个工序顺次操作，齿圈及曲轴清洗完后，随即被抓取到压装机构上进行作业，过程中，不会造成曲轴和齿圈清洗后储料等待时间过长，相对于现有技术而言，可以避免曲轴及齿圈表面再次污染，提高曲轴齿圈压装后表面结合度。同时，在压装过程中，通过在支撑板上方设置托举板，并在支撑板上设置U型安装口，托举板上设置与U型安装口开口方向一致的避让孔，机器人夹持曲轴通过U型安装口、避让孔竖直装夹到曲轴装夹组件上，初始状态下，通过第一升降气缸驱动托举板向上抬起，使托举板高出曲轴外圆端面，机器人将齿圈穿过曲轴上端并水平放置到托举板上，并通过第一定位件进行水平定位，通过第二升降气缸驱动淬火感应器向下移动，水平包裹住齿圈进行加热，齿圈加热后，通过驱动组件驱动压装件下降对齿圈及齿圈定位组件同时下压，使齿圈压装到曲轴压装外圆面上，相对于现有技术而言，本发明可以实现齿圈在曲轴上方一次定位后，通过感应加热后，直接由压装件压装到曲轴上，大大减少齿圈冷却内缩现象，进而保证齿圈可以轻松的压装到曲轴外圆面上；
通过齿圈清洗机构上设置水平连接的清洗槽和风干槽，并在清洗槽和风干槽上方设置旋转气缸，可以将装载治具上的齿圈在清洗槽内清洗完后，快速旋转到风干槽中，通过风干机构吹干，然后再旋转至清洗槽上方，等待机器人抓取齿圈进行压装操作，该结构简单、齿圈清洗吹干效率高，可以保证机器人连续为压装机构进行齿圈上料作业；
通过对称设置两组装载治具，可以对两组装载治具上的齿圈分别进行清洗和风干，并通过旋转气缸的180°旋转，使两组装载治具在清洗槽和风干槽之间循环切换，大大从而提高齿圈清洗作业效率；
曲轴清洗机构通过清洗涂胶机构集中在一个平移机构上，在曲轴旋转过程中，依次实现清洗、吹干、涂胶功能，大大提高了曲轴外圆面前处理效率，同时在曲轴清洗后的外圆面上涂覆胶水，可以增加曲轴和齿圈之间的摩擦力，进而提高齿圈与曲轴表面结合度；另外，曲轴清洗机构在完成单件曲轴清洗涂胶后，随即被机器人转移到压装机构上进行压装作业，可以避免通过现有技术批量方式进行曲轴清洗涂胶后，造成曲轴储料等待过程中，胶水凝固失效，导致曲轴与齿圈无法压装或结合度降低；
通过压装件、上顶杆及淬火感应器相互同轴设置，三者在竖直方向可以相对升降，这样的结构设置，可以在竖直方向节省空间占用，一方面为齿圈、曲轴提供上料空间，另一方面，三者同轴设置，可以保证在齿圈在压装过程中的位置精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明公开的曲轴齿圈压装系统的立体结构示意图；
图2为本发明公开的齿圈上料机构的立体结构示意图；
图3为本发明公开的齿圈清洗机构的立体结构示意图；
图4为本发明公开的装载治具的立体结构示意图；
图5为本发明公开的曲轴清洗机构的立体结构示意图；
图6为本发明公开的清洗涂胶机构与平移机构的装配结构示意图；
图7为本发明公开的清洗组件的立体结构示意图；
图8为本发明公开的压装机构的立体结构示意图；
图9为本发明公开的压装机构压装完成状态结构示意图；
图10为本发明公开的曲轴装夹组件的立体结构示意图；
图11为本发明公开的齿圈定位组件的立体结构示意图；
附图标识：
1、齿圈清洗机构；2、曲轴清洗机构；3、压装机构；4、机器人；41、夹持工装；31、机架；32、曲轴装夹组件；33、压装组件；34、齿圈定位组件；35、齿圈加热组件；321、支撑板；322、夹紧组件；3211、U型安装口；331、压装件；332、驱动组件；341、托举板；342、第一升降气缸；3411、避让孔；343、第一定位件；351、淬火感应器；352、第二升降气缸；5、齿圈上料机构；51、旋转平台；52、上料组件；53、送料组件；521、上料盘；522、安装盘；523、支撑盘；524、导向杆；5221、顶料孔；531、直线模组；532、推杆；11、清洗槽；12、装载治具；13、第三升降气缸；14、风干机构；15、旋转气缸；141、风干槽；142、吹风组件；1421、吹风罩；1422、鼓风机；121、第一连接架；122、第二定位件；1221、支撑杆；1222、定位销；21、工作台；22、旋转夹持机构；23、平移机构；24、清洗涂胶机构；25、清洗组件；26、涂胶组件；251、第一支撑架；252、第一伸缩元件；253、第一安装板；254、清洗吹干装置；2541、第二连接架；2542、喷嘴本体；2543、清洗剂本体；2544、按压装置；2545、分气块；2546、第一接头；2547、第二接头；261、第二支撑架；262、第二伸缩元件；263、第二安装板；264、涂胶针筒；3221、第一夹紧气缸；3222、铰接座；3223、夹紧臂；36、上轴向定位组件；37、下轴向定位组件；361、第一安装架；362、第四升降气缸；363、上顶杆；371、第二安装架；372、第五升降气缸；373、下顶杆；3321、伺服电机；3322、滑动架；3323、丝杠导轨；6、曲轴上料架；7、曲轴下料架；3431、定位本体；3432、承载部；3433、限位部；344、定位气缸；345、水平顶尖；S、齿圈；Q、曲轴。
实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，结合图3、5、8、9及10，本发明实施例公开了一种曲轴齿圈压装系统，包括齿圈清洗机构1、曲轴清洗机构2、压装机构3及机器人4，其中，齿圈清洗机构1用来对齿圈进行清洗以备机器人4抓取使用，曲轴清洗机构2用来对曲轴压装齿圈的外圆面进行表面清洗，机器人4设置在齿圈清洗机构1、曲轴清洗机构2及压装机构3之间，机器人4末端安装有用于夹持齿圈及曲轴的夹持工装41，在本实施例中，夹持工装41上具有分别夹取曲轴和齿圈的夹爪，该结构为现有技术常规方式，此处不作具体限制。机器人4用于通过夹持工装41将齿圈清洗机构1上清洗完毕的齿圈及曲轴清洗机构2上清洗完成的曲轴转移至压装机构3上实施曲轴齿圈压装作业。
值得注意的是，机器人4还通过夹持工装41将齿圈及曲轴分别上料到齿圈清洗机构1及曲轴清洗机构2上，在本实施例中，齿圈清洗机构1不作为批量进行齿圈清洗，每次仅清洗一到两个，作为短暂的备料使用，曲轴清洗机构2在本实施例中每次清洗一个，由此，方便在曲轴和齿圈清洗工序完成后，随即由机器人4通过夹持工装41将曲轴和齿圈抓取后往压装机构3上进行转移再实施曲轴齿圈的压装工序。
采用上述技术方案，通过在齿圈清洗机构1、曲轴清洗机构2及压装机构3之间设置一个机器人4，机器人4分别将待加工的齿圈逐一上料到齿圈清洗机构1上实施表面清洗，同时将待加工的曲轴逐一上料到曲轴清洗机构2上实施表面清洗，曲轴和齿圈在相应机构上完成表面清洗后，再由机器人4通过夹持工装41抓取转移至压装机构3上实施压装作业，整个压装系统环节中，各个工序顺次操作，齿圈及曲轴清洗完后，随即被抓取到压装机构3上进行作业，过程中，不会造成曲轴和齿圈清洗后储料等待时间过长，相对于现有技术而言，可以避免曲轴及齿圈表面再次污染，提高曲轴齿圈压装后表面结合度。
在曲轴齿圈压装工序中，为了避免在外部进行齿圈加热，再将加热后的齿圈转移到曲轴上，造成齿圈因冷却后内径缩小，进而导致齿圈与曲轴压装难度大的问题。
本实施例设置的方案是将齿圈的加热环节直接在压装机构3中进行。
具体的，压装机构3包括机架31、曲轴装夹组件32、压装组件33、齿圈定位组件34及齿圈加热组件35。
曲轴装夹组件32固定在机架31下端，用于接收来自夹持工装41上的曲轴并在竖直方向对曲轴进行装夹定位，具体而言，曲轴装夹组件32包括支撑板321及夹紧组件322，支撑板321水平固定设置在机架31下端，支撑板321顶面水平开设有U型安装口3211，用于对曲轴上的轴颈处进行卡接，夹紧组件322用于对U型安装口3211内的曲轴轴颈进行夹紧。
在本实施例中，U型安装口3211在水平方向呈开口状，U型安装口3211的圆弧直径与曲轴轴颈间隙配合，配合间隙为不大于，方便竖直状态下的曲轴可以水平插入到U型安装口3211中，从而快速的将曲轴平衡重间的轴颈卡接到U型安装口3211，实现曲轴上端部的径向定位，同时将曲轴压装外圆端位于支撑板321上方，便于在竖直方向将齿圈压装到曲轴外圆面上。当曲轴轴颈在竖直方向定位后，通过夹紧组件322对U型安装口3211内的曲轴平衡重间的轴颈进行夹紧，避免曲轴旋转。
压装组件33包括压装件331及驱动组件332，压装件331设置在U型安装口3211正上方，驱动组件332设置在机架31上端，用于驱动压装件331向下移动以将齿圈与曲轴进行压装。
齿圈定位组件34，用来对齿圈在曲轴上方进行同轴定位。其包括托举板341及第一升降气缸342，托举板341水平设置在支撑板321上方，第一升降气缸342固定设置在机架31上，用于驱动托举板341上下移动，托举板341上开设有供曲轴穿过的避让孔3411，避让孔3411的开口方向与U型安装口3211的开口方向一致，避让孔3411周圈处设置有若干用于对齿圈进行水平定位的第一定位件343。
采用上述技术方案，托举板341水平设置在支撑板321上方，曲轴在竖直安装到曲轴装夹组件32上后，其上端可以水平穿过避让孔3411，并与避让孔3411同轴，齿圈呈环状结构，在机器人4的驱动下，齿圈从曲轴的顶端向下套设，然后通过避让孔3411周圈的第一定位件343来实现齿圈的水平定位，此时齿圈与曲轴轴颈保持同轴，而曲轴外圆面与曲轴轴颈同轴，且曲轴外圆面位于支撑板321上方，通过第一升降气缸342驱动托举板341，可以实现托举板341通过避让孔3411沿曲轴最大外轮廓上下移动，当托举板341向下移动时，可以带动齿圈向下移动，来对准曲轴外圆面，此时通过驱动组件332驱动压装件331向下移动，并配合托举板341向下移动，从而实现齿圈和曲轴的压装。
为了实现齿圈在曲轴上方加热，本实施例将齿圈加热组件35直接集成到压装机构3上，齿圈加热组件35包括淬火感应器351及第二升降气缸352，淬火感应器351套设在压装件331外周侧，第二升降气缸352固定设置在机架31上，用于驱动淬火感应器351向下移动以对定位件上的齿圈进行感应加热。具体而言，本实施例是将淬火感应器351上的感应线圈套设在压装件331外周侧，由于压装件331的外径和齿圈的外径匹配，因此，感应线圈的内径要大于齿圈的外径，通过感应线圈水平套设在齿圈外周侧，来实现对齿圈整体感应加热，在本实施例中，感应线圈与压装件331同轴设置，由此保证，感应线圈对齿圈加热均匀。第二升降气缸352固定设置在机架31上，用于驱动淬火感应器351上下移动。
在具体实施过程中，初始状态下，通过第一升降气缸342驱动托举板341向上抬起，使托举板341高出曲轴外圆端面，将齿圈穿过曲轴上端并水平放置到托举板341上，并通过第一定位件343进行水平定位，通过第二升降气缸352驱动淬火感应器351向下移动，水平包裹住齿圈进行加热，齿圈加热后，第二升降气缸352驱动淬火感应器351向上抬起，使淬火感应器351与齿圈脱离，通过驱动组件332驱动压装件331下降对齿圈及齿圈定位组件同时下压，使齿圈压装到曲轴压装外圆面上。
相对于现有技术而言，本发明可以实现齿圈在曲轴上方一次定位后，通过感应加热后，直接由压装件331压装到曲轴上，大大减少齿圈冷却内缩现象，进而保证齿圈可以轻松的压装到曲轴外圆面上。
为了能够实现齿圈被机器人4逐一抓取后放置到齿圈清洗机构1上进行表面清洗，本实施例在齿圈清洗机构1一侧设置了齿圈上料机构5，参照附图2，齿圈上料机构5包括旋转平台51、上料组件52及送料组件53。
上料组件52包括上料盘521及安装盘522，上料盘521与旋转平台51顶部的旋转端水平固定连接，安装盘522设置有若干个，绕上料盘521中心轴线等间距水平布置在上料盘521的周侧，各所述安装盘522顶面水平设置有支撑盘523，所述安装盘522上绕安装盘522中心轴线等间距设置有三条导向杆524，导向杆524活动穿过支撑盘523，所述支撑盘523用于层叠放置齿圈，且三条导向杆524用于对齿圈内壁进行抵持，所述安装盘522中心处开设有顶料孔（图中未示出）。
由此设置，初始状态下，通过人工方式可以将齿圈逐层套设到导向杆524上，并通过支撑盘523在竖直方向进行支撑，同时由导向杆524进行水平限位，上料盘521周边等间距设置若干安装盘522，可以通过设置多个支撑盘523来高效率的叠放齿圈。
为了能够使齿圈逐一进行上料，方便夹持工装41抓取，本实施例的送料组件53包括直线模组531及推杆532，所述直线模组531竖直固定在旋转平台51一侧，推杆532的一端与直线模组531移动端固定连接，推杆532的另一端竖直向上并正对顶料孔。由此设置，直线模组531驱动推杆532向上移动穿过安装盘522底面的顶料孔，然后对支撑盘523进行顶升一个齿圈的位移量，从而使顶部的齿圈高出下层齿圈，方便机器人4抓取，当一个支撑盘523上的齿圈抓取完毕后，通过旋转平台51将上料盘521旋转一定角度，使推杆532对准下一个安装盘522底部的顶料孔，进而实现下一个支撑盘523上的齿圈上料。
作为一些实施例，参照附图3和4所示，齿圈清洗机构1包括清洗槽11、装载治具12、第三升降气缸13、风干机构14及旋转气缸15；其中，装载治具12用于装载齿圈，机器人4通过夹持工装41将齿圈上料机构5上的齿圈逐一上料的装载治具12上。
第三升降气缸13固定设置在清洗槽11上方，用于驱动装载治具12在清洗槽11内上下移动；从而完成对装载治具12上的齿圈进行超声波清洗。
风干机构14包括风干槽141及吹风组件142，风干槽141位于清洗槽11一侧并与清洗槽11水平连接；旋转气缸15设置在第三升降气缸13及装载治具12之间，用于旋转装载治具12以使装载治具12在清洗槽11与风干槽141之间水平切换；吹风组件142包括吹风罩1421及鼓风机1422，吹风罩1421至少设置有一个，并固定设置在风干槽141顶部，吹风罩1421的开口端用于正对切换到风干槽141内的齿圈，所述鼓风机1422用于向吹风罩1421送入冷风或热风。
采用上述技术方案，当清洗槽11上方的齿圈被清洗完成后，第三升降气缸13将齿圈抬起，旋转气缸15快速将齿圈水平旋转到风干槽141中，通过鼓风机1422相吹风罩1421送入冷风或热风，吹风罩1421对装载治具12上的齿圈进行吹干，齿圈吹干后，再旋转至清洗槽11上方，等待机器人4抓取齿圈进行压装操作，该结构简单、齿圈清洗吹干效率高，可以保证机器人4连续为压装机构3进行齿圈上料作业。
作为一些优选实施方式，装载治具12设置有两组，两组装载治具12绕旋转气缸15旋转端轴心线对称布置，且两组装载治具12分别位于清洗槽11及风干槽141中；由此设置，通过对称设置两组装载治具12，可以对两组装载治具12上的齿圈分别进行清洗和风干，并通过旋转气缸15的180°旋转，使两组装载治具12在清洗槽11和风干槽141之间循环切换，大大从而提高齿圈清洗作业效率。
在本实施例中，装载治具12包括第一连接架121及第二定位件122，连接架2541的上端与旋转气缸15的旋转端固定连接，第二定位件122至少设置有一个，用于装载齿圈，至少一个所述第二定位件122与连接架121下端水平固定连接；在本实施例中，第二定位件122设置两个，两个第二定位件122在同一水平面上间隔设置，两个第二定位件122分别与第一连接架121底部水平固定连接，从而可以一次进行两个齿圈S的上料操作。
第二定位件122包括至少两条支撑杆1221，至少两条支撑杆1221的中心水平交差布置，支撑杆1221的端部固定设置有用于对齿圈内壁进行抵持的定位销1222。支撑杆1221交差布置，可以使清洗槽11内的水穿过支撑体来浸没到齿圈S表面。支撑杆1221的端部固定设置有用于对齿圈内壁进行抵持的定位销1222，所有定位销1222形成的回转体直径和齿圈S的内径相适配，从而实现通过定位销1222可以对齿圈S内壁进行水平限位，避免齿圈S在水平方向滑动。
为了实现曲轴外圆面清洗作业，本实施例通过设置曲轴清洗机构2实现，具体的，曲轴清洗机构2还可以实现涂胶作业，提高曲轴与齿圈表面结合度。
具体的，参照附图5-7所示，曲轴清洗机构2包括工作台21、旋转夹持机构22、平移机构23及清洗涂胶机构24；其中，旋转夹持机构22水平固定设置在工作台21上，用于对曲轴进行水平装夹；平移机构23，水平设置在旋转夹持机构22一侧的工作台21上，且平移机构23的平移方向与旋转夹持机构22上的曲轴长度方向一致；所述清洗涂胶机构24设置在平移机构23上，所述清洗涂胶机构24包括沿平移机构23平移方向间隔设置的清洗组件25及涂胶组件26，所述清洗涂胶机构24在所述平移机构23驱动下直线移动，以使清洗组件25及涂胶组件26选择性对应曲轴压装齿圈的外圆面，清洗组件25用于对旋转夹持机构22上装夹的曲轴外圆面进行清洗吹干作业，所述涂胶组件26用于对旋转夹持机构22上装夹的曲轴外圆面进行涂胶作业。
采用上述技术方案，平移机构23驱动清洗涂胶机构24沿曲轴长度方向平移，首先将清洗组件25对应曲轴压装齿圈的外圆面，在旋转夹持机构22对曲轴回转配合下，通过清洗组件25对曲轴外圆面实施清洗吹干操作，然后清洗涂胶机构24继续平移，使涂胶组对应曲轴压装齿圈的外圆面，在旋转夹持机构22对曲轴回转配合下，通过涂胶组件26完成对曲轴外圆面实施涂胶操作。通过将清洗涂胶机构24集中在一个平移机构23上，在工件旋转过程中，依次实现清洗、吹干、涂胶功能，大大提高了曲轴外圆面前处理效率。
在本实施例中，清洗组件25包括第一支撑架251、第一伸缩元件252、第一安装板253及清洗吹干装置254，第一支撑架251固定设置在平移机构23的移动端，第一安装板253滑动设置在第一支撑架251顶部，清洗吹干装置254固定安装在第一安装板253朝向旋转夹持机构22的一端，第一伸缩元件252用于驱动清洗吹干装置254靠近齿圈外圆面；所述清洗吹干装置254包括第二连接架2541、喷嘴本体2542、清洗剂本体2543、按压装置2544、分气块2545、第一接头2546及第二接头2547，所述分气块2545通过第二连接架2541固定设置在第一安装板253底部，喷嘴本体2542、第一接头2546及第二接头2547的一端分别与分气块2545相连接，第一接头2546用于与清洗剂本体2543上的出液口相连接，第二接头2547用于连接气源，按压装置2544设置在第一安装板253上，用于对清洗剂本体2543进行按压。
由此设置，平移机构23驱动清洗组件25沿曲轴长度方向平移，使喷嘴本体2542对应曲轴外圆面，然后通过第一伸缩元件252驱动第一安装板253沿第一支撑架251朝曲轴外圆面靠近，喷嘴本体2542在曲轴外圆面附近或上方时，通过按压装置2544按压清洗剂本体2543，是清洗剂本体2543喷出清洗剂溶剂，溶剂通过第一接头2546进入到分气块2545，并由喷嘴本体2542中喷出，同时齿圈在旋转夹持机构22的作用下，回转一圈，使清洗剂溶剂涂覆到曲轴外圆面上，在本实施例中，清洗剂为免水洗，清洗剂对曲轴外圆面上的油渍进行吸附溶解，完成清洗后，通过第二接头2547通入高压气体，气体通过分气块2545经喷嘴本体2542将清洗剂溶剂除去，从而完成曲轴表面的清洗吹干操作。
完成清洗吹干作业后，平移机构23带动涂胶组件26平移，使涂胶组件26对应曲轴外圆面，涂胶组件26包括第二支撑架261、第二伸缩元件262、第二安装板263及涂胶针筒264，所述第二支撑架261固定平移机构23的移动端，且位于第一支撑架251一侧，第二安装板263滑动设置在第二支撑架261顶部，且可朝旋转夹持机构22方向水平滑动，涂胶针筒264固定安装在第二安装板263朝向旋转夹持机构22的一端，用于对曲轴外圆面喷涂胶水，第二伸缩元件262的固定端与第二支撑架261固定连接，第二伸缩元件262的伸缩端与第二安装板263相连接。
第二伸缩元件262驱动第二安装板263朝旋转夹持机构22方向平移，使第二安装板263端部的涂胶针筒264处于曲轴外圆面正上方，涂胶针筒264开始涂胶，此时曲轴进行回转，当回转一周圈后，停止回转，使胶水覆盖整个外圆面，本实施例的涂胶针筒264的涂胶针采用扁平状，包括保证外圆面涂胶面积均匀。
在本实施例中，平移机构23为伺服电机3321驱动丝杠滑台结构形式，为现有技术。
本实施例通过在曲轴清洗后的外圆面上涂覆胶水，可以增加曲轴和齿圈之间的摩擦力，进而提高齿圈与曲轴表面结合度；另外，曲轴清洗机构2在完成单件曲轴清洗涂胶后，随即被机器人4转移到压装机构3上进行压装作业，可以避免通过现有技术批量方式进行曲轴清洗涂胶后，造成曲轴储料等待过程中，胶水凝固失效，导致曲轴与齿圈无法压装或结合度降低。
作为一些较佳实施方式，参照附图10，夹紧组件322包括第一夹紧气缸3221、铰接座3222及夹紧臂3223，所述铰接座3222固定设置在支撑板321远离机架31的一侧，夹紧臂3223的一端具有旋转轴及铰接轴，夹紧臂3223上的旋转轴与铰接座3222铰连接，夹紧气缸的固定端与支撑板321铰连接，第一夹紧气缸3221的伸缩端与夹紧臂3223上的铰接轴铰连接，第一夹紧气缸3221用于驱动夹紧臂3223的一端绕铰接座3222旋转，以使夹紧臂3223另一端水平进入U型安装口3211对曲轴平衡重间的轴颈进行夹紧。由此设置，通过第一夹紧气缸3221的伸缩端牵拉夹紧臂3223的铰接轴，夹紧臂3223通过旋转轴相对于铰接座3222发生水平旋转，从而实现将夹紧臂3223的另一端水平插入到U型安装口3211对曲轴平衡重间的轴颈进行夹紧，此种结构操作方便，可以配合竖直状态的曲轴水平插入到U型安装口3211后，并完成轴向定位后，即可通过夹紧臂3223实施曲轴上端轴颈处夹紧，避免曲轴旋转。
为了实现曲轴在竖直方向的轴心定位，本实施例通过设置上轴向定位组件36和下轴向定位组件37，上轴向定位组件36用于对曲轴上轴端进行轴向定位，下轴向定位组件37用于对曲轴下轴端进行轴向定位。
具体的，上轴向定位组件36包括第一安装架361、第四升降气缸362及上顶杆363，第一安装架361水平固定在机架31顶端，上顶杆363竖直设置在支撑板321上方，且上顶杆363的轴心线与U型安装口3211的轴心线同轴，第四升降气缸362固定安装在第一安装架361上，用于驱动上顶杆363上下移动。下轴向定位组件37包括第二安装架371、第五升降气缸372及下顶杆373，第二安装架371水平固定在机架31底端，下顶杆373竖直设置在支撑板321下方，且下顶杆373与上顶杆363同轴，第五升降气缸372固定安装在第二安装架371上，用于驱动下顶杆373上下移动。
采用上述技术方案，将处于竖直状态的曲轴插入到U型安装口3211，并使曲轴压装齿圈的外圆端位于支撑板321上方，通过第五升降气缸372将下顶杆373升起，使下顶杆373的顶尖对曲轴的下端部进行轴向定位，同步第四升降气缸362通过上顶杆363向下移动对曲轴的上端部进行轴向定位，从而实现曲轴在竖直方向上下定位，当曲轴上下两端完成轴向定位后，曲轴在竖直方向的位置进行固定，此时通过夹紧组件322可以将曲轴进行径向夹紧，避免曲轴水平旋转。
由于上顶杆363在竖直方向需要和曲轴保持同轴设置，而齿圈也需要和曲轴的轴颈保持同轴设置，因此压装件331也要和上顶杆363保持同轴设置，由于二者均需要在竖直方向运动，而且需要保持相对运动，同时保持同轴。
驱动组件332包括伺服电机3321、滑动架3322及丝杠导轨3323，所述滑动架3322设置在第一安装架361下方并与机架31在竖直方向滑动连接，伺服电机3321固定设置在第一安装架361上，伺服电机3321通过丝杠导轨3323与滑动架3322相连接，压装件331固定设置在滑动架3322远离机架31一端的底部，压装件331呈筒状设置，其轴心线与U型安装口3211的轴心线同轴，上顶杆363的上端与第三升降气缸13的伸缩端固定连接，上顶杆363的下端穿过滑动架3322及压装件331并向下延伸，且上顶杆363与压装件331同轴心线。
由此设置，上顶杆363竖直穿过呈筒状设置的压装件331，在竖直方向上下移动时，对压装件331不造成结构影响，同时，当需要压装件331对齿圈进行压装时，伺服电机3321驱动丝杠导轨3323带动滑动架3322沿机架31向下移动，从而将压装件331相对于上顶杆363向下移动实现对齿圈在曲轴上进行压装。
通过压装件331、上顶杆363及淬火感应器351相互同轴设置，三者在竖直方向可以相对升降，这样的结构设置，可以在竖直方向节省空间占用，一方面为齿圈、曲轴提供上料空间，另一方面，三者同轴设置，可以保证在齿圈在压装过程中的位置精度。
作为一些较佳实施方式，避让孔3411的直径大于齿圈的外径，由此设置，方便托举板341上下移动时，曲轴上端部的曲柄、副板可以通过避让孔3411穿过，参照附图11所示，在本实施例，第一定位件343包括定位本体3431、承载部3432及限位部3433，定位本体3431固定设置托举板341顶面，并水平延伸至避让孔3411中，承载部3432位于定位本体3431的端部，用于对齿圈底面进行支撑，限位部3433竖直设在承载部3432上，用于对齿圈外周壁进行抵持，多个第一定位件343中的承载部3432组成的回转体内径大于曲轴压装齿圈的外圆直径。由此设置，在托举板341上下移动时，曲轴压装齿圈的外圆可以顺利的通过多个第一定位件343组成的回转体内圈，同时，承载部3432还可以实现对齿圈下底面的支撑，承载部3432和限位部3433的相互配合，可以使齿圈在水平方向进行支撑，同时在水平方向进行限位，避免水平滑移。
由于齿圈通过承载部3432和限位部3433的相互配合，仅可以水平定位，虽然承载部3432组成的回转体内径和齿圈外径的配合间隙为不大于0.1m，但齿圈在压装过程中仍有发生旋转的可能，对于曲轴压装齿圈有角度位置要求时，就需要对齿圈进行径向定位。为此，本实施例在齿圈定位组件还包括定位气缸344及水平顶尖345，所述定位气缸344水平固定设置在托举板341远离避让孔3411开口的一端，定位气缸344的伸缩方向与避让孔3411的开口朝向齐平，定位气缸344用于驱动水平顶尖345对第一定位件343上的齿圈进行径向定位。由此设置，在齿圈加热完毕后，通过定位气缸344驱使水平顶尖345对齿圈的齿槽进行顶紧，配合定位件水平约束，一方面，可以避免齿圈压装过程中发生水平旋转，另一方面，也可以保证齿圈在曲轴上压装的位置角度。
在本实施例中，曲轴清洗机构进行清洗前，曲轴是通过曲轴上料架6进行储存摆放，然后通过机器人将曲轴上料架6上的曲轴逐一夹取放置到旋转夹持机构22上，实现曲轴水平装夹，曲轴在完成压装齿圈后，机器将压装完成的成品转移到曲轴下料架7上进行存储。
本发明还公开了曲轴齿圈压装方法，包括如下步骤：
S1、机器人4通过夹持工装41将齿圈夹持并转移到齿圈清洗机构1上，利用齿圈清洗机构1对齿圈实施表面清洗和吹干；
S2、机器人4通过夹持工装41将曲轴夹持并转移到曲轴清洗机构2上，利用曲轴清洗机构2对曲轴压装齿圈的外圆面进行清洗、吹干及涂胶；
S3、机器人4通过夹持工装41将清洗、吹干及涂胶后的曲轴抓取呈竖直状态插入到U型安装口3211，并使曲轴压装齿圈的外圆端位于支撑板321上方，通过下顶杆373对曲轴的下端部进行轴向定位，同步通过上顶杆363对曲轴的上端部进行轴向定位，然后通过夹紧组件322对曲轴轴颈进行径向夹紧定位；
S4、上顶杆363与曲轴上端部脱离定位，托举板341水平举升至曲轴压装齿圈的外圆端上方，机器人4通过夹持工装41将清洗后的齿圈从曲轴上端穿过并水平放置到托举板341上，并由第一定位件343进行水平定位；
S5、上顶尖对曲轴上端部进行顶紧，淬火感应器351下降对齿圈进行加热，加热完成后，淬火感应器351上升，驱动组件332驱动压装件331下降对齿圈及齿圈定位组件同时下压，使齿圈压装到曲轴压装外圆面上；
S6、压装件331上升，机械手夹持曲轴上下轴颈处，上顶杆363上升，下顶杆373下降，夹紧组件322打开，机械手取走压装件331，进行下一个曲轴的齿圈压装。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种曲轴齿圈压装系统，其包括齿圈清洗机构(1)、曲轴清洗机构(2)、压装机构(3)及机器人(4)；
其特征在于：所述机器人(4)设置在齿圈清洗机构(1)、曲轴清洗机构(2)及压装机构(3)之间，所述机器人(4)末端安装有用于夹持齿圈及曲轴的夹持工装(41)，所述机器人(4)用于通过夹持工装(41)将齿圈清洗机构(1)上清洗完毕的齿圈及曲轴清洗机构(2)上清洗完成的曲轴转移至压装机构(3)上实施曲轴齿圈压装作业；
所述压装机构(3)包括机架(31)、曲轴装夹组件(32)、压装组件(33)、齿圈定位组件(34)及齿圈加热组件(35)；其中，
曲轴装夹组件(32)固定在机架(31)下端，用于接收来自夹持机构上的曲轴并在竖直方向对曲轴进行装夹定位，所述曲轴装夹组件(32)包括支撑板(321)及夹紧组件(322)，所述支撑板(321)水平固定设置在机架(31)下端，支撑板(321)顶面水平开设有U型安装口(3211)，用于对曲轴上的轴颈处进行卡接，夹紧组件(322)用于对U型安装口(3211)内的曲轴轴颈进行夹紧；
压装组件(33)包括压装件(331)及驱动组件(332)，压装件(331)设置在U型安装口(3211)正上方，驱动组件(332)设置在机架(31)上端，用于驱动压装件(331)向下移动以将齿圈与曲轴进行压装；
齿圈定位组件(34)包括托举板(341)及第一升降气缸(342)，托举板(341)水平设置在支撑板(321)上方，第一升降气缸(342)固定设置在机架(31)上，用于驱动托举板(341)上下移动，托举板(341)上开设有供曲轴穿过的避让孔(3411)，避让孔(3411)的开口方向与U型安装口(3211)的开口方向一致，避让孔(3411)周圈处设置有若干用于对齿圈进行水平定位的第一定位件(343)；
齿圈加热组件(35)包括淬火感应器(351)及第二升降气缸(352)，淬火感应器(351)套设在压装件(331)外周侧，第二升降气缸(352)固定设置在机架(31)上，用于驱动淬火感应器(351)向下移动以对定位件上的齿圈进行感应加热。
2.如权利要求1所述的曲轴齿圈压装系统，其特征在于：还包括设置齿圈清洗机构(1)一侧的齿圈上料机构(5)，所述齿圈上料机构(5)包括旋转平台(51)、上料组件(52)及送料组件(53)；其中，
上料组件(52)包括上料盘(521)及安装盘(522)，所述上料盘(521)与旋转平台(51)顶部的旋转端水平固定连接，安装盘(522)设置有若干个，绕上料盘(521)中心轴线等间距水平布置在上料盘(521)的周侧，各所述安装盘(522)顶面水平设置有支撑盘(523)，所述安装盘(522)上绕安装盘(522)中心轴线等间距设置有三条导向杆(524)，所述导向杆(524)活动穿过支撑盘(523)，所述支撑盘(523)用于层叠放置齿圈，且三条导向杆(524)用于对齿圈内壁进行抵持，所述安装盘(522)中心处开设有顶料孔(5221)；
所述送料组件(53)包括直线模组(531)及推杆(532)，所述直线模组(531)竖直固定在旋转平台(51)一侧，推杆(532)的一端与直线模组(531)移动端固定连接，推杆(532)的另一端竖直向上并正对顶料孔(5221)。
3.如权利要求1所述的曲轴齿圈压装系统，其特征在于：所述齿圈清洗机构(1)包括清洗槽(11)、装载治具(12)、第三升降气缸(13)、风干机构(14)及旋转气缸(15)；其中，所述装载治具(12)用于装载齿圈；
所述第三升降气缸(13)固定设置在清洗槽(11)上方，用于驱动装载治具(12)在清洗槽(11)内上下移动；
风干机构(14)包括风干槽(141)及吹风组件(142)，风干槽(141)位于清洗槽(11)一侧并与清洗槽(11)水平连接；
旋转气缸(15)设置在第三升降气缸(13)及装载治具(12)之间，用于旋转装载治具(12)以使装载治具(12)在清洗槽(11)与风干槽(141)之间水平切换；
吹风组件(142)包括吹风罩(1421)及鼓风机(1422)，吹风罩(1421)至少设置有一个，并固定设置在风干槽(141)顶部，吹风罩(1421)的开口端用于正对切换到风干槽(141)内的齿圈，所述鼓风机(1422)用于向吹风罩(1421)送入冷风或热风。
4.如权利要求3所述的曲轴齿圈压装系统，其特征在于：所述装载治具(12)设置有两组，两组装载治具(12)绕旋转气缸(15)旋转端轴心线对称布置，且两组装载治具(12)分别位于清洗槽(11)及风干槽(141)中；
所述装载治具(12)包括第一连接架(121)及第二定位件(122)，所述第一连接架(121)的上端与旋转气缸(15)的旋转端固定连接，第二定位件(122)至少设置有一个，用于装载齿圈，至少一个所述第二定位件(122)与第一连接架(121)下端水平固定连接；
第二定位件(122)包括至少两条支撑杆(1221)，至少两条支撑杆(1221)的中心水平交差布置，支撑杆(1221)的端部固定设置有用于对齿圈内壁进行抵持的定位销(1222)。
5.如权利要求1所述的曲轴齿圈压装系统，其特征在于：所述曲轴清洗机构(2)包括工作台(21)、旋转夹持机构(22)、平移机构(23)及清洗涂胶机构(24)；其中，
旋转夹持机构(22)水平固定设置在工作台(21)上，用于对曲轴进行水平装夹；
平移机构(23)，水平设置在旋转夹持机构(22)一侧的工作台(21)上，且平移机构(23)的平移方向与旋转夹持机构(22)上的曲轴长度方向一致；
所述清洗涂胶机构(24)设置在平移机构(23)上，所述清洗涂胶机构(24)包括沿平移机构(23)平移方向间隔设置的清洗组件(25)及涂胶组件(26)，所述清洗涂胶机构(24)在所述平移机构(23)驱动下直线移动，以使清洗组件(25)及涂胶组件(26)选择性对应曲轴压装齿圈的外圆面，清洗组件(25)用于对旋转夹持机构(22)上装夹的曲轴外圆面进行清洗吹干作业，所述涂胶组件(26)用于对旋转夹持机构(22)上装夹的曲轴外圆面进行涂胶作业。
6.如权利要求5所述的曲轴齿圈压装系统，其特征在于：所述清洗组件(25)包括第一支撑架(251)、第一伸缩元件(252)、第一安装板(253)及清洗吹干装置(254)，第一支撑架(251)固定设置在平移机构(23)的移动端，第一安装板(253)滑动设置在第一支撑架(251)顶部，清洗吹干装置(254)固定安装在第一安装板(253)朝向旋转夹持机构(22)的一端，第一伸缩元件(252)用于驱动清洗吹干装置(254)靠近齿圈外圆面；所述清洗吹干装置(254)包括第二连接架(2541)、喷嘴本体(2542)、清洗剂本体(2543)、按压装置(2544)、分气块(2545)、第一接头(2546)及第二接头(2547)，所述分气块(2545)通过第二连接架(2541)固定设置在第一安装板(253)底部，喷嘴本体(2542)、第一接头(2546)及第二接头(2547)的一端分别与分气块(2545)相连接，第一接头(2546)用于与清洗剂本体(2543)上的出液口相连接，第二接头(2547)用于连接气源，按压装置(2544)设置在第一安装板(253)上，用于对清洗剂本体(2543)进行按压；
涂胶组件(26)包括第二支撑架(261)、第二伸缩元件(262)、第二安装板(263)及涂胶针筒(264)，所述第二支撑架(261)固定平移机构(23)的移动端，且位于第一支撑架(251)一侧，第二安装板(263)滑动设置在第二支撑架(261)顶部，且可朝旋转夹持机构(22)方向水平滑动，涂胶针筒(264)固定安装在第二安装板(263)朝向旋转夹持机构(22)的一端，用于对曲轴外圆面喷涂胶水，第二伸缩元件(262)的固定端与第二支撑架(261)固定连接，第二伸缩元件(262)的伸缩端与第二安装板(263)相连接。
7.如权利要求1所述的曲轴齿圈压装系统，其特征在于：所述夹紧组件(322)包括第一夹紧气缸(3221)、铰接座(3222)及夹紧臂(3223)，所述铰接座(3222)固定设置在支撑板(321)远离机架(31)的一侧，夹紧臂(3223)的一端具有旋转轴及铰接轴，夹紧臂(3223)上的旋转轴与铰接座(3222)铰连接，夹紧气缸的固定端与支撑板(321)铰连接，第一夹紧气缸(3221)的伸缩端与夹紧臂(3223)上的铰接轴铰连接，第一夹紧气缸(3221)用于驱动夹紧臂(3223)的一端绕铰接座(3222)旋转，以使夹紧臂(3223)另一端水平进入U型安装口(3211)对曲轴平衡重间的轴颈进行夹紧。
8.如权利要求1所述的曲轴齿圈压装系统，其特征在于：所述压装机构(3)还包括上轴向定位组件(36)和下轴向定位组件(37)，所述上轴向定位组件(36)用于对曲轴上轴端进行轴向定位，下轴向定位组件(37)用于对曲轴下轴端进行轴向定位；所述上轴向定位组件(36)包括第一安装架(361)、第四升降气缸(362)及上顶杆(363)，第一安装架(361)水平固定在机架(31)顶端，上顶杆(363)竖直设置在支撑板(321)上方，且上顶杆(363)的轴心线与U型安装口(3211)的轴心线同轴，第四升降气缸(362)固定安装在第一安装架(361)上，用于驱动上顶杆(363)上下移动；所述下轴向定位组件(37)包括第二安装架(371)、第五升降气缸(372)及下顶杆(373)，第二安装架(371)水平固定在机架(31)底端，下顶杆(373)竖直设置在支撑板(321)下方，且下顶杆(373)与上顶杆(363)同轴，第五升降气缸(372)固定安装在第二安装架(371)上，用于驱动下顶杆(373)上下移动。
9.如权利要求8所述的曲轴齿圈压装系统，其特征在于：驱动组件(332)包括伺服电机(3321)、滑动架(3322)及丝杠导轨(3323)，所述滑动架(3322)设置在第一安装架(361)下方并与机架(31)在竖直方向滑动连接，伺服电机(3321)固定设置在第一安装架(361)上，伺服电机(3321)通过丝杠导轨(3323)与滑动架(3322)相连接，压装件(331)固定设置在滑动架(3322)远离机架(31)一端的底部，压装件(331)呈筒状设置，其轴心线与U型安装口(3211)的轴心线同轴，上顶杆(363)的上端与第三升降气缸(13)的伸缩端固定连接，上顶杆(363)的下端穿过滑动架(3322)及压装件(331)并向下延伸，且上顶杆(363)与压装件(331)同轴心线。
10.一种曲轴齿圈压装方法，如权利要求8所述的曲轴齿圈压装系统，其特征在于，包括如下步骤：
S1、机器人(4)通过夹持工装(41)将齿圈夹持并转移到齿圈清洗机构(1)上，利用齿圈清洗机构(1)对齿圈实施表面清洗和吹干；
S2、机器人(4)通过夹持工装(41)将曲轴夹持并转移到曲轴清洗机构(2)上，利用曲轴清洗机构(2)对曲轴压装齿圈的外圆面进行清洗、吹干及涂胶；
S3、机器人(4)通过夹持工装(41)将清洗、吹干及涂胶后的曲轴抓取呈竖直状态插入到U型安装口(3211)，并使曲轴压装齿圈的外圆端位于支撑板(321)上方，通过下顶杆(373)对曲轴的下端部进行轴向定位，同步通过上顶杆(363)对曲轴的上端部进行轴向定位，然后通过夹紧组件(322)对曲轴轴颈进行径向夹紧定位；
S4、上顶杆(363)与曲轴上端部脱离定位，托举板(341)水平举升至曲轴压装齿圈的外圆端上方，机器人(4)通过夹持工装(41)将清洗后的齿圈从曲轴上端穿过并水平放置到托举板(341)上，并由第一定位件(343)进行水平定位；
S5、上顶尖对曲轴上端部进行顶紧，淬火感应器(351)下降对齿圈进行加热，加热完成后，淬火感应器(351)上升，驱动组件(332)驱动压装件(331)下降对齿圈及齿圈定位组件同时下压，使齿圈压装到曲轴压装外圆面上；
S6、压装件(331)上升，机械手夹持曲轴上下轴颈处，上顶杆(363)上升，下顶杆(373)下降，夹紧组件(322)打开，机械手取走压装件(331)，进行下一个曲轴的齿圈压装。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210908055.7A CN115091169B (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种曲轴齿圈压装系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210908055.7A CN115091169B (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种曲轴齿圈压装系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115091169A CN115091169A (zh) | 2022-09-23 |
| CN115091169B true CN115091169B (zh) | 2023-09-01 |
Family
ID=83301039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210908055.7A Active CN115091169B (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种曲轴齿圈压装系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115091169B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117548698B (zh) * | 2024-01-12 | 2024-03-12 | 无锡煤矿机械股份有限公司 | 一种喷雾泵加工装置 |
| CN117817310B (zh) * | 2024-03-06 | 2024-05-14 | 浙江大铭汽车零部件有限公司 | 一种齿圈端面精准定位的轮毂轴承abs齿圈压装机 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6328526A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-06 | Hitachi Ltd | 部材の焼ばめ方法および装置 |
| JPH05220634A (ja) * | 1991-08-07 | 1993-08-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 部品組立装置 |
| GB9720493D0 (en) * | 1996-12-05 | 1997-11-26 | Henry Berry & Co Ltd | Component assembly machine |
| JP2007050489A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Hitachi Information & Communication Engineering Ltd | 個別圧入装置 |
| JP2007144609A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-06-14 | Mazda Motor Corp | クランクシャフトギヤの焼嵌め装置及びその方法 |
| CN201455614U (zh) * | 2009-05-26 | 2010-05-12 | 襄樊福达东康曲轴有限公司 | 曲轴法兰与齿圈自动装配机 |
| KR20100118704A (ko) * | 2009-04-29 | 2010-11-08 | 주식회사 서진캠 | 조립식 캠 샤프트용 스프라켓 및 기어류 조립장치 |
| CN111015177A (zh) * | 2018-12-24 | 2020-04-17 | 襄阳福达东康曲轴有限公司 | 曲轴齿轮与法兰全自动加热压装机 |
| CN212762012U (zh) * | 2020-07-21 | 2021-03-23 | 武汉凯益源自动化装备有限公司 | 一种高压锅手柄与螺母自动装配设备 |
| CN214558852U (zh) * | 2020-12-24 | 2021-11-02 | 北京奇步自动化控制设备有限公司 | 曲轴齿圈热压装 |
| CN216462890U (zh) * | 2021-10-27 | 2022-05-10 | 科恩工业(大连)有限公司 | 曲轴齿轮自动压装机构 |
-
2022
- 2022-07-29 CN CN202210908055.7A patent/CN115091169B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6328526A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-06 | Hitachi Ltd | 部材の焼ばめ方法および装置 |
| JPH05220634A (ja) * | 1991-08-07 | 1993-08-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 部品組立装置 |
| GB9720493D0 (en) * | 1996-12-05 | 1997-11-26 | Henry Berry & Co Ltd | Component assembly machine |
| JP2007050489A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Hitachi Information & Communication Engineering Ltd | 個別圧入装置 |
| JP2007144609A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-06-14 | Mazda Motor Corp | クランクシャフトギヤの焼嵌め装置及びその方法 |
| KR20100118704A (ko) * | 2009-04-29 | 2010-11-08 | 주식회사 서진캠 | 조립식 캠 샤프트용 스프라켓 및 기어류 조립장치 |
| CN201455614U (zh) * | 2009-05-26 | 2010-05-12 | 襄樊福达东康曲轴有限公司 | 曲轴法兰与齿圈自动装配机 |
| CN111015177A (zh) * | 2018-12-24 | 2020-04-17 | 襄阳福达东康曲轴有限公司 | 曲轴齿轮与法兰全自动加热压装机 |
| CN212762012U (zh) * | 2020-07-21 | 2021-03-23 | 武汉凯益源自动化装备有限公司 | 一种高压锅手柄与螺母自动装配设备 |
| CN214558852U (zh) * | 2020-12-24 | 2021-11-02 | 北京奇步自动化控制设备有限公司 | 曲轴齿圈热压装 |
| CN216462890U (zh) * | 2021-10-27 | 2022-05-10 | 科恩工业(大连)有限公司 | 曲轴齿轮自动压装机构 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 汽车飞轮齿圈过盈装配加热感应器设计及工艺调试;谢文;贾荣强;李冲;陆鹏;;金属加工(热加工)(第02期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115091169A (zh) | 2022-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115091169B (zh) | 一种曲轴齿圈压装系统及方法 | |
| CN108890127B (zh) | 一种用于汽车安全气囊发生器的焊接设备 | |
| CN109500690A (zh) | 一种连续式镜片自动打磨方法 | |
| CN111300044A (zh) | 多工位移载机构及电机轴承组装设备 | |
| CN210499426U (zh) | 一种旋转夹料机构及具有其的旋转储料装置 | |
| US5326201A (en) | Loader/unloader for blind broaching | |
| CN109500592A (zh) | 一种插弯头机 | |
| CN113488570B (zh) | 一种uvled封装焊接加工方法 | |
| CN210209079U (zh) | 一种镭雕设备 | |
| CN216228156U (zh) | 多工位旋转夹具平台 | |
| CN213615087U (zh) | 一种多工位汽车焊接夹具 | |
| CN112872773B (zh) | 轴套自动压装装置及其工作方法 | |
| CN210703417U (zh) | 一种凸轮轴静压组合系统 | |
| CN208895738U (zh) | 重型汽车轮毂槽圈智能加工系统 | |
| CN112828759A (zh) | 一种回转式多工位连杆专用珩磨机 | |
| CN107344320B (zh) | 汽车方向盘转向蜗杆齿面抛光机 | |
| JP2855942B2 (ja) | フレキシブル・トランスファ・マシン | |
| CN220421616U (zh) | 一种铁芯熔接设备 | |
| CN219768288U (zh) | 一种定心夹爪 | |
| JP3721386B2 (ja) | ワークの芯出しクランプ装置 | |
| CN220950133U (zh) | 一种圆筒壳体的抓取及自动化移载一体化设备 | |
| CN112837923A (zh) | 基于双转盘的电感线圈打扁裁切沾锡全自动化设备 | |
| CN110142474B (zh) | 一种汽车空调蒸发器杯盖加工装置 | |
| CN115805398B (zh) | 一种焊接机器人 | |
| CN215032097U (zh) | 用于铸件的送料清洗翻转系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |