CN116060916B - 齿轮涂油装配设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种齿轮涂油装配设备，其包括：取料模组、第一检测模组、涂油模组、装配模组以及第二检测模组。本发明通过设置取料模组可实现待组装齿轮的连续上料。且通过设置第一检测模组，能够对来料齿轮进行视觉及深度检测，确保了待组装齿轮的外观及尺寸等满足装配需求。同时，通过设置涂油模组可对齿轮进行旋转涂油，确保了齿轮涂油的均匀性。本发明还设置有装配模组，其通过装配线体和装配机械手的联用，可实现齿轮的在线连续化组装，显著提高了齿轮的装配效率。最后，通过设置第二检测模组能够对装配完成的产品进行线扫检测，以确保出厂产品的装配高度满足相应的尺寸标准。

Description

齿轮涂油装配设备

技术领域

本发明涉及机械自动化技术领域，尤其涉及一种齿轮涂油装配设备。

背景技术

对于阀产品而言，其内部集成有齿轮结构件，该齿轮结构件在阀产品中起到传动作用，以配合阀产品的工作。为了延长齿轮结构件的寿命以及减小结构件之间的摩擦，在齿轮结构件组装于阀产品壳体中之前，还需要对其进行涂油。此外，在齿轮结构件组装之前、组装过程中以及组装完成后，还需要对其进行各项检测。由此可见，齿轮结构件组装、检测工作较为复杂。且由于阀产品体积较小，进一步增加了齿轮结构件的组装难度。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种齿轮涂油装配设备，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种齿轮涂油装配设备，其包括：取料模组、第一检测模组、涂油模组、装配模组以及第二检测模组；

所述取料模组包括至少一个取料机械手；

所述第一检测模组包括检测单元以及至少一个标定单元，所述检测单元能够对由所述取料机械手抓取的齿轮进行视觉及深度检测，所述标定单元具有适于齿轮装配的标准结构；

所述涂油模组包括至少一个涂油单元，所述涂油单元对由所述取料机械手抓取的齿轮进行涂油；

所述装配模组包括装配线体以及至少一个装配机械手，所述装配机械手能够将来自所述涂油模组的齿轮组装至所述装配线体上；

所述第二检测模组包括线扫检测单元，所述线扫检测单元位于所述装配线体的下游端，并能够对装配的齿轮进行高度检测。

作为本发明齿轮涂油装配设备的改进，所述取料机械手包括：第一底座、第一四轴机械臂以及第一夹爪组件；所述第一四轴机械臂一端安装于所述第一底座上，另一端与所述第一夹爪组件相连接，所述第一四轴机械臂能够带动所述第一夹爪组件运动至相应的工作位置处进行动作。

作为本发明齿轮涂油装配设备的改进，所述第一夹爪组件包括：吸料嘴、旋转气缸、视觉相机以及基座；所述基座与所述第一四轴机械臂的另一端相连接，所述旋转气缸和视觉相机集成于所述基座上，所述吸料嘴与所述旋转气缸传动连接。

作为本发明齿轮涂油装配设备的改进，所述检测单元包括：底部视觉相机和槽深检测组件；所述底部视觉相机的镜头朝上设置，所述槽深检测组件包括：检测台、浮动探针以及位移传感器，所述浮动探针一端延伸至所述位移传感器的检测区域中，另一端自所述检测台伸出，所述检测传感器能够对所述浮动探针的位移信号进行检测。

作为本发明齿轮涂油装配设备的改进，所述标准结构位于一标定台上，所述标定台的一侧还设置有朝向所述标准结构设置的高度传感器。

作为本发明齿轮涂油装配设备的改进，所述涂油单元包括：注油阀以及旋转夹紧组件；

所述旋转夹紧组件包括：夹紧治具、联轴器以及伺服电机；所述夹紧治具包括周向排列的多个卡爪，各卡爪能够在径向上进行夹持动作，所述伺服电机通过所述联轴器与所述夹紧治具传动连接；所述注油阀设置于所述夹紧治具的一侧，且所述注油阀的出油口朝向所述多个卡爪的上方区域设置。

作为本发明齿轮涂油装配设备的改进，所述装配线体包括：压紧机构、输送线以及位于所述输送线上的托盘；

所述托盘上设置有固定治具，所述托盘能够随所述输送线运动至装配位置；所述压紧机构位于所述装配位置处，并位于所述输送线的一侧；所述压紧机构包括压板以及驱动所述压板上下运动的气缸。

作为本发明齿轮涂油装配设备的改进，所述装配机械手包括：第二底座、第二四轴机械臂以及第二夹爪组件；所述第二四轴机械臂一端安装于所述第二底座上，另一端与所述第二夹爪组件相连接，所述第二四轴机械臂能够带动所述第二夹爪组件运动至相应的工作位置处进行动作。

作为本发明齿轮涂油装配设备的改进，所述第二夹爪组件包括：夹爪、视觉相机以及座板；所述座板与所述第二四轴机械臂的另一端相连接，所述夹爪、视觉相机集成于所述基座上，所述夹爪具有两个夹指，两个夹指能够进行气动夹紧或张开。

作为本发明齿轮涂油装配设备的改进，所述齿轮涂油装配设备还包括周转模组；

所述周转模组包括：吸头、摆缸、滑台气缸以及固定底板；所述吸头通过连接臂与所述摆缸传动连接，所述摆缸能够带动所述吸头进行枢转运动，所述吸头及摆缸整体与所述滑台气缸传动连接，所述滑台气缸能够带动所述吸头、摆缸进行升降运动，所述吸头、摆缸、滑台气缸集成于所述固定底板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置取料模组可实现待组装齿轮的连续上料。且通过设置第一检测模组，能够对来料齿轮进行视觉及深度检测，确保了待组装齿轮的外观及尺寸等满足装配需求。同时，通过设置涂油模组可对齿轮进行旋转涂油，确保了齿轮涂油的均匀性。本发明还设置有装配模组，其通过装配线体和装配机械手的联用，可实现齿轮的在线连续化组装，显著提高了齿轮的装配效率。最后，通过设置第二检测模组能够对装配完成的产品进行线扫检测，以确保出厂产品的装配高度满足相应的尺寸标准。

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中记载的一些实施例，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为本发明齿轮涂油装配设备一实施例的立体示意图；

图2为图1中取料机械手的立体放大示意图；

图3为图2中第一夹爪组件的立体放大示意图；

图4为图1中检测单元的立体放大示意图；

图5为图1中涂油模组的立体放大示意图；

图6为图1中装配线体的局部立体放大示意图；

图7为图1中装配机械手的立体放大示意图；

图8为图1中周转模组的立体放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。

本发明一实施例提供一种齿轮涂油装配设备，其集成有多个功能模组，各功能模组相互配合共同实现齿轮的检测、装配等，显著提高了阀产品中齿轮的装配效率和良品率。

如图1所示，本实施例的齿轮涂油装配设备包括：取料模组10、第一检测模组20、涂油模组30、装配模组40以及第二检测模组50。

如图2所示，取料模组10可实现待组装齿轮的连续上料。本实施例中，取料模组10包括至少一个取料机械手11。当所组装齿轮为多种时，可并排设置多个取料机械手11，以提高实际的上料需求。任一取料机械手11包括：第一底座12、第一四轴机械臂13以及第一夹爪组件14。

其中，第一四轴机械臂13一端安装于第一底座12上，另一端与第一夹爪组件14相连接，第一四轴机械臂13能够带动第一夹爪组件14运动至相应的工作位置处进行动作。即，第一四轴机械臂13运动至取料位时，通过第一夹爪组件14进行取料动作；而当第一四轴机械臂13运动至放料位置时，通过第一夹爪组件14进行放料动作。该第一四轴机械臂13可选择现有的机械臂，本领域技术人员可根据实际需求选择相应型号的机械臂并结合应用于本实施例中。

如图3所示，为了实现齿轮的取料和放料，第一夹爪组件14包括：吸料嘴141、旋转气缸142、视觉相机143以及基座144。其中，基座144与第一四轴机械臂13的另一端相连接，旋转气缸142和视觉相机143集成于基座144上，吸料嘴141与旋转气缸142传动连接。如此，通过视觉相机143，第一夹爪组件14可获取待上料齿轮的位置信息，以便于第一四轴机械臂13根据相应的位置信息，带动第一夹爪组件14运动至相应的取料位置。同时，吸料嘴141进一步通过负压吸附作用抓取齿轮。旋转气缸142可带动吸料嘴141进行旋转，以便于调节所吸取齿轮的角度，便于后续的检测。

第一检测模组20能够对来料齿轮进行视觉及深度检测，确保了待组装齿轮的外观及尺寸等满足装配需求。本实施例中，第一检测模组20包括检测单元21以及至少一个标定单元22。其中，检测单元21能够对由取料机械手11抓取的齿轮进行视觉及深度检测。

如图4所示，检测单元21包括：底部视觉相机211和槽深检测组件212；底部视觉相机211的镜头朝上设置。如此，借助上述底部视觉相机211可对由取料机械手11抓取的齿轮进行检测。检测时，旋转气缸142可调节吸料嘴141的角度，以便对齿轮底面及侧面进行分别检测。底部视觉相机211可根据需求设置为一个或者并排的多个。

槽深检测组件212用于对齿轮中心的槽深进行检测，其包括：检测台213、浮动探针214以及位移传感器215。其中，浮动探针214一端延伸至位移传感器215的检测区域中，另一端自检测台213伸出，该浮动探针214伸出的长度略大于齿轮标准槽深对应设置。检测传感器能够对浮动探针214的位移信号进行检测。如此，由取料机械手11抓取的齿轮放置于浮动探针214上时，检测传感器可检测浮动探针214的位移信号。此时，如浮动探针214的位移信号满足预设值，则表示齿轮槽深满足尺寸标准；否则表示齿轮槽深不满足尺寸标准。

标定单元22具有适于齿轮装配的标准结构，该标准结构与阀产品中相应的装配结构对应设置。如此以预先判断齿轮是否能够顺利地装配于阀产品中。具体地，标准结构位于一标定台上，标定台的一侧还设置有朝向标准结构设置的高度传感器。如此，完成视觉及深度检测的齿轮被取料机械手11放置于标定台的标准结构上，高度传感器对齿轮的装配高度进行检测，如检测结果满足预设值，则表示齿轮能够被顺利装配；否则表示齿轮不能被顺利装配。

此外，本实施例的齿轮涂油装配设备还包括NG下料线60，该NG下料线60可接收来自取料机械手11的不合格齿轮，以实现不合格品的下料。

如图5所示，涂油模组30可对齿轮进行旋转涂油，确保了齿轮涂油的均匀性，进而有利于减小结构件之间的摩擦，延长齿轮的使用寿命。本实施例中，涂油模组30包括至少一个涂油单元31，涂油单元31对由取料机械手11抓取的齿轮进行涂油。当需要同时对多个齿轮涂油时，可设置多个并排设置的涂油单元31。

具体地，涂油单元31包括：注油阀32以及旋转夹紧组件33。其中，注油阀32连接有供油装置，供油装置中存放的润滑油可通过泵体从注油阀32中送出。注油阀32具体设置于旋转夹紧组件33中夹紧治具的一侧，且注油阀32的出油口朝向多个卡爪的上方区域设置。

旋转夹紧组件33夹持住待涂油的齿轮，并可带动齿轮进行原位旋转。旋转夹紧组件33包括：夹紧治具331、联轴器332以及伺服电机333。其中，夹紧治具331包括周向排列的多个卡爪，各卡爪能够在径向上进行夹持动作。如此，各卡爪聚拢时可夹住齿轮中心位置的凸起结构，以便于注油阀32对齿轮的工作面进行涂油。一个实施方式中，夹紧治具331可以选择三爪卡盘或者四爪卡盘。

伺服电机333通过位于夹紧治具331的下方，并固定于一电机座334上。该伺服电机333联轴器332与夹紧治具331传动连接。如此，伺服电机333工作时，可带动夹紧治具331进行同步旋转，进而实现齿轮的原位旋转。

装配模组40通过所具有的装配线体和装配机械手的联用，可实现齿轮的在线连续化组装，显著提高了齿轮的装配效率。本实施例中，装配模组40包括装配线体41以及至少一个装配机械手42。其中，装配机械手42能够将来自涂油模组30的齿轮组装至装配线体41上。根据实际的装配需求，装配机械手42还可设置为多个。此时，多个装配机械手42协同工作，进而完成不同齿轮的组装固定。

配合参照图6所示，装配线体41用于将待组装的半成品阀产品输送至装配位置，其包括：压紧机构43、输送线44以及位于输送线44上的托盘45。其中，托盘45上设置有固定治具451，该固定治具451可用于放置阀产品的壳体半成品组件。托盘45能够随输送线44运动至装配位置，如此以便于装配机械手42将涂油后的齿轮组装于壳体半成品组件中。一个实施方式中，输送线44可以为皮带输送线。此时，皮带输送线可以为两条，两条皮带输送线左右并排设置。其中一条皮带输送线由电机带动进行输送，两条皮带线的带轮之间通过轮轴进行联动。

压紧机构43位于装配位置处，并位于输送线44的一侧。压紧机构43包括压板431以及驱动压板431上下运动的气缸432。如此，装配机械手42抓取涂油后的齿轮周转至装配位置的上方，并将齿轮放置于壳体半成品组件中。此时，气缸432驱动压板431下压相应的齿轮，以使其装配到位。

如图7所示，任一装配机械手42包括：第二底座421、第二四轴机械臂422以及第二夹爪组件423。

其中，第二四轴机械臂422一端安装于第二底座421上，另一端与第二夹爪组件423相连接，第二四轴机械臂422能够带动第二夹爪组件423运动至相应的工作位置处进行动作。即，第二四轴机械臂422运动至取料位时，通过第二夹爪组件423进行取料动作；而当第二四轴机械臂422运动至装配位置时，通过第二夹爪组件423进行放料动作。该第二四轴机械臂422可选择现有的机械臂，本领域技术人员可根据实际需求选择相应型号的机械臂并结合应用于本实施例中。

为了实现齿轮的取料和放料，第二夹爪组件423包括：夹爪424、视觉相机425以及座板426。其中，座板426与第二四轴机械臂422的另一端相连接，夹爪424、视觉相机425集成于基座上。如此，通过视觉相机425，第二夹爪424组件423可获取待装配齿轮的位置信息，以便于第二四轴机械臂422根据相应的位置信息，带动第二夹爪424组件423运动至相应的取料位置。同时，夹爪424具有两个夹指，两个夹指能够进行气动夹紧或张开，以便于抓取待装配的齿轮。一个实施方式中，夹爪424可以为气动夹爪。

如图8所示，由于齿轮在涂油单元31进行涂油时的状态相对装配时的状态是倒置的，齿轮涂油装配设备还包括周转模组70。该周转模组70能够将待装配的齿轮旋转180°，以使其满足后续的装配需求。周转模组70包括：吸头71、摆缸72、滑台气缸73以及固定底板74。

其中，吸头71通过连接臂与摆缸72传动连接，摆缸72能够带动吸头71进行枢转运动，吸头71及摆缸72整体与滑台气缸73传动连接，滑台气缸73能够带动吸头71、摆缸72进行升降运动，吸头71、摆缸72、滑台气缸73集成于固定底板74上。如此，吸头71可吸取涂油后的齿轮，并在摆缸72的带动下，使其翻转180°。此时，滑台气缸73带动齿轮运动至取料高度，便于装配机械手42的取料。

再次如图1所示，第二检测模组50能够对装配完成的产品进行线扫检测，以确保出厂产品的装配高度满足相应的尺寸标准。本实施例中，第二检测模组50包括线扫检测单元51，线扫检测单元51位于装配线体41的下游端，并能够对装配的齿轮进行高度检测。其中，线扫检测单元51具体可以为一线激光测量仪。为了便于线激光测量仪执行检测动作，线激光测量仪安装在三轴移动台上，如此以便于线激光测量仪在检测工位进行三轴运动。

具体地，三轴移动台包括：沿X轴设置的伺服电机直线模组52、沿Y轴设置的另一伺服电机直线模组53以及沿Z轴设置的滑台气缸。此时，线激光测量仪与滑台气缸传动连接。线激光测量仪及滑台气缸整体地与Y轴伺服电机直线模组53传动连接。线激光测量仪、滑台气缸及Y轴伺服电机直线模组53整体地与X轴伺服电机直线模组52传动连接。

综上所述，本发明通过设置取料模组可实现待组装齿轮的连续上料。且通过设置第一检测模组，能够对来料齿轮进行视觉及深度检测，确保了待组装齿轮的外观及尺寸等满足装配需求。同时，通过设置涂油模组可对齿轮进行旋转涂油，确保了齿轮涂油的均匀性。本发明还设置有装配模组，其通过装配线体和装配机械手的联用，可实现齿轮的在线连续化组装，显著提高了齿轮的装配效率。最后，通过设置第二检测模组能够对装配完成的产品进行线扫检测，以确保出厂产品的装配高度满足相应的尺寸标准。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种齿轮涂油装配设备，其特征在于，所述齿轮涂油装配设备包括：取料模组、第一检测模组、涂油模组、装配模组以及第二检测模组；

所述取料模组包括至少一个取料机械手；

所述取料机械手包括：第一底座、第一四轴机械臂以及第一夹爪组件；所述第一四轴机械臂一端安装于所述第一底座上，另一端与所述第一夹爪组件相连接，所述第一四轴机械臂能够带动所述第一夹爪组件运动至相应的工作位置处进行动作；

所述第一夹爪组件包括：吸料嘴、旋转气缸、第一视觉相机以及基座；所述基座与所述第一四轴机械臂的另一端相连接，所述旋转气缸和第一视觉相机集成于所述基座上，所述吸料嘴与所述旋转气缸传动连接；

所述第一检测模组包括检测单元以及至少一个标定单元，所述检测单元能够对由所述取料机械手抓取的齿轮进行视觉及深度检测，所述标定单元具有适于齿轮装配的标准结构；

所述检测单元包括：底部视觉相机和槽深检测组件；所述底部视觉相机的镜头朝上设置，所述槽深检测组件包括：检测台、浮动探针以及位移传感器，所述浮动探针一端延伸至所述位移传感器的检测区域中，另一端自所述检测台伸出，所述位移传感器能够对所述浮动探针的位移信号进行检测；

所述涂油模组包括至少一个涂油单元，所述涂油单元对由所述取料机械手抓取的齿轮进行涂油；

所述涂油单元包括：注油阀以及旋转夹紧组件；

所述旋转夹紧组件包括：夹紧治具、联轴器以及伺服电机；所述夹紧治具包括周向排列的多个卡爪，各卡爪能够在径向上进行夹持动作，所述伺服电机通过所述联轴器与所述夹紧治具传动连接；所述注油阀设置于所述夹紧治具的一侧，且所述注油阀的出油口朝向所述多个卡爪的上方区域设置；

所述装配模组包括装配线体以及至少一个装配机械手，所述装配机械手能够将来自所述涂油模组的齿轮组装至所述装配线体上；

所述装配线体包括：压紧机构、输送线以及位于所述输送线上的托盘；

所述托盘上设置有固定治具，所述托盘能够随所述输送线运动至装配位置；所述压紧机构位于所述装配位置处，并位于所述输送线的一侧；所述压紧机构包括压板以及驱动所述压板上下运动的气缸；

所述装配机械手包括：第二底座、第二四轴机械臂以及第二夹爪组件；所述第二四轴机械臂一端安装于所述第二底座上，另一端与所述第二夹爪组件相连接，所述第二四轴机械臂能够带动所述第二夹爪组件运动至相应的工作位置处进行动作；

所述第二夹爪组件包括：夹爪、第二视觉相机以及座板；所述座板与所述第二四轴机械臂的另一端相连接，所述夹爪、第二视觉相机集成于所述座板上，所述夹爪具有两个夹指，两个夹指能够进行气动夹紧或张开；

所述第二检测模组包括线扫检测单元，所述线扫检测单元位于所述装配线体的下游端，并能够对装配的齿轮进行高度检测。

2.根据权利要求1所述的齿轮涂油装配设备，其特征在于，所述标准结构位于一标定台上，所述标定台的一侧还设置有朝向所述标准结构设置的高度传感器。

3.根据权利要求1所述的齿轮涂油装配设备，其特征在于，所述齿轮涂油装配设备还包括周转模组；

所述周转模组包括：吸头、摆缸、滑台气缸以及固定底板；所述吸头通过连接臂与所述摆缸传动连接，所述摆缸能够带动所述吸头进行枢转运动，所述吸头及摆缸整体与所述滑台气缸传动连接，所述滑台气缸能够带动所述吸头、摆缸进行升降运动，所述吸头、摆缸、滑台气缸集成于所述固定底板上。