CN207057981U - 一种压头及自动压装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种压头，包括由外到内依次同轴设置的外层压环、中间压环和内层压块，所述内层压块上方设置有顶板，顶板与内层压块之间连接有弹簧，中间压环和内层压块之间沿轴向设置有挡块，且中间压环和内层压块沿挡块轴向滑动连接在挡块上，挡块的上端固定在顶板上，外层压环上沿其径向开设有压槽，压槽内沿径向滑动设置有气动卡爪，且气动卡爪与中间压环上端部相接触。该压头采用单弹簧多压面的结构形式，可根据齿轮尺寸通过气动卡爪的夹紧或松开以控制中间压环的动作进行调整，使压头的压紧面适合齿轮轮毂直径，稳定性好，并可同时完成多种尺寸的工件的压装工作，而且该自动压装装置的自动化程度高，提高工作效率，降低制造成本。

Description

一种压头及自动压装装置

技术领域

本实用新型属于齿轮加工制造技术领域，具体涉及一种压头及自动压装装置。

背景技术

在汽车生产制造中，齿轮是极其重要的基础传动部件,直接影响着汽车的传动平稳性、传动噪声大小等等多个方面的性能。齿轮的生产效率及质量极大程度上影响着的国民经济。随着齿轮需求量越来越大，且组装齿轮的使用率越来越高，对于齿轮拼装的工艺要求也越来越高，尤其是对于精密级齿轮的拼装，齿轮的拼装往往是一大难点。

中国专利CN105149908 A公开了“齿轮压装夹具”，针对传统的人工锤压、加工台提出了一种能够对齿轮和转轴进行压装的夹具，可显著提高齿轮与转轴的压装精度及效率，然而缺点在于，压装机构采用双弹簧模式，容易因弹簧的不稳定性而失效，影响齿轮的同轴度及各组压装齿轮的质量一致性；由于其压装结构限制，该专利中的齿轮压装夹具只能针对某一种特定尺寸的齿轮结构设计，适用范围小。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种结构简单、适应于多种规格齿轮压装的压头，能够有效提高齿轮的压装精度及生产效率。

为此，本实用新型实施例提供了一种压头，包括由外到内依次同轴设置的外层压环、中间压环和内层压块，所述内层压块上方设置有顶板，所述顶板与外层压环连接，所述顶板与内层压块之间沿内层压块的轴向连接有弹簧，所述中间压环和内层压块之间沿轴向设置有挡块，且中间压环和内层压块沿挡块轴向滑动连接在挡块上，所述挡块的上端固定在顶板上，所述外层压环上沿其径向开设有压槽，所述压槽内沿径向滑动设置有气动卡爪，且气动卡爪与中间压环上端部相接触。

进一步的，所述内层压块上部为凹槽结构，所述弹簧设置在凹槽内，所述内层压块下部为倒圆锥台结构，所述中间压环的内径与倒圆锥台的上台面直径相等。

进一步的，所述中间压环和内层压块的上部均通过凸台结构分别倒挂在挡块的两侧。

进一步的，所述压槽有两个，且对称设置在外层压环的外侧。

另外，本实用新型实施例还提供了采用上述压头的一种自动压装装置，包括底座、旋转工作台、压头、第一Z轴直线导轨、压头安装支架和X/Z轴搬运机械手，所述旋转工作台通过旋转电机设置在底座上端，所述旋转工作台上设置有工件放料组件，所述第一Z轴直线导轨安装在底座上，所述压头安装支架通过滑块滑动安装在第一Z轴直线导轨上，所述压头安装在压头安装支架上，且压头与所述工件放料组件垂直正对设置，所述X/Z轴搬运机械手活动连接在底座上，且X/Z轴搬运机械手位于工件放料组件的上方。

进一步的，所述工件放料组件有多组，且沿旋转工作台周向均匀分布，每组所述工件放料组件包括压装工位和待压工位。

进一步的，所述压装工位和待压工位均包括若干个不同直径的卡盘，卡盘由下至上直径依次减小叠加设置。

进一步的，所述X/Z轴搬运机械手包括X轴直线导轨、第二Z轴直线导轨和气动抓手，所述X轴直线导轨固定设置在底座上，所述第二Z轴直线导轨通过滑块滑动连接在X轴直线导轨上，所述气动抓手滑动连接在第二Z轴直线导轨上。

进一步的，所述自动压装装置还包括用于检测所述工件放料组件上工件质量的传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的这种压头结构简单，采用单弹簧多压面的结构形式，稳定性好，并可以同时完成多种尺寸的工件的压装工作，提高工作效率，提高了批量产品质量一致性，降低制造成本。

(2)本实用新型提供的这种自动压装装置通过X/Z轴搬运机械手自动在X/Z两个方向对工件进行自动搬运，以及通过多压面结构的压头对工件进行自动压装，可完全取代人工压装，自动化程度高，显著提升了压装的工作效率。

(3)本实用新型提供的这种自动压装装置通过设置自动检测工件质量的传感器，自动检测不合格品或反置的工件，并进行回收，保证了工件合格率，且提高了资源利用率。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型压头的结构示意图。

图2是本实用新型压头的剖面结构示意图。

图3是实施例1中三种不同尺寸齿轮的压装示意图。

图4是本实用新型自动压装装置的结构示意图。

附图标记说明：1、外层压环；2、中间压环；3、内层压块；4、压槽；5、气动卡爪；6、挡块；7、弹簧；8、底座；9、旋转电机；10、压装工位；11、待压工位；12、旋转工作台；13、第一Z轴直线导轨；14、压头安装支架；15、X/Z轴搬运机械手；16、第二Z轴直线导轨；17、X轴直线导轨；18、气动抓手。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型中所涉及的“上方”、“下方”、“上端”、“下端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例提供了一种压头，包括由外到内依次同轴设置的外层压环1、中间压环2和内层压块3，所述内层压块3上方设置有顶板，所述顶板与外层压环1连接，所述顶板与内层压块3之间沿内层压块3的轴向连接有弹簧7，所述中间压环2和内层压块3之间设置有挡块6，挡块6设置在外层压环1内，挡块6的上端固定在顶板上，外层压环1、顶板和挡块6三者的竖直截面构成三个连续的拱门型结构，所述中间压环2设置在外侧拱门内，优选中间压环2的长度等于外层压环1的竖直边的长度，内层压块3设置在中间拱门内，所述中间压环2和内层压块3沿挡块6轴向滑动连接在挡块6上，中间压环2和内层压块3可分别沿挡块6的外侧和内侧做升降运动，所述外层压环1上沿其径向开设有压槽4，所述压槽4内沿径向滑动设置有气动卡爪5，气动卡爪5可以向内夹紧，亦可向外松开，所述气动卡爪5向内夹紧时穿过压槽4夹紧挡块6外侧，且气动卡爪5与中间压环2上端部相接触，抵住中间压环2。

细化的实施方式，所述内层压块3上部为凹槽结构，所述弹簧7设置在凹槽内，所述内层压块3下部为倒圆锥台结构，用于压装小尺寸的工件，所述中间压环2的内径与倒圆锥台的上台面直径相等；所述中间压环2和内层压块3的上部均通过凸台结构分别倒挂在挡块6的两侧，使得中间压环2和内层压块3在外层压环1内作垂直升降运动，而不会从外层压环1内脱落。而为了使得气动卡爪5对中间压环2的作用力均匀，所述压槽4有两个，且对称设置在外层压环1的外侧。

采用上述压头对不同尺寸大小的齿轮进行压装的工作过程如下：

(1)对于小号齿轮R1和中号齿轮R2进行压装，如图3(a)所示，气动卡爪5向内夹紧穿过压槽4夹紧挡块6外侧，气动卡爪5下端抵住中间压环2上端，从而阻止中间压环2向上运动，中间压环2的下端部突出外层压环1的下端部，在压装过程中，内层压块3下端面压住小号齿轮R1，内层压块3的上端通过弹簧7进行抵挡，中间压环2下端面压住中号齿轮R2，而外层压环1与齿轮不接触，该压头下压时在保证小号齿轮R1和中号齿轮R2同轴度的前提下可完成小号齿轮R1和中号齿轮R2的压装。

(2)对于小号齿轮R1和大号齿轮R3进行压装，如图3(b)所示，气动卡爪5向外松开，中间压环2失去气动卡爪5的抵挡作用，可自由做垂直升降运动，在压装过程中，内层压块3的下端面压住小号齿轮R1，内层压块3的上端通过弹簧7进行抵挡，中间压环2由于失去气动卡爪5的抵挡作用，在压头下压向齿轮施加作用力时，中间压环2向上运动而回缩至外层压环1内，进而外层压环1的下端面压住大号齿轮R3并向下施加作用力，从而在保证小号齿轮R1和大号齿轮R3同轴度的前提下可完成小号齿轮R1和大号齿轮R3的压装。

(3)对于中号齿轮R2和大号齿轮R3进行压装，如图3(c)所示，气动卡爪5向内夹紧穿过压槽4夹紧挡块6外侧，气动卡爪5下端抵住中间压环2上端，从而阻止中间压环2向上运动，中间压环2的下端部突出外层压环1的下端部，在压装过程中，中间压环2下端面压住中号齿轮R2，外层压环1下端面压住大号齿轮R3，内层压块3不受待压装齿轮的作用力，从而在保证中号齿轮R2和大号齿轮R3同轴度的前提下可完成中号齿轮R2和大号齿轮R3的压装。

本实施例提供的这种压头采用单弹簧多压面的结构形式，可根据齿轮尺寸通过气动卡爪的夹紧或松开以控制中间压环的动作进行调整，使压头的压紧面适合齿轮轮毂直径，且稳定性好，并可以同时完成多种尺寸的工件的压装工作，提高工作效率，提高了批量产品质量一致性，降低制造成本。

实施例2：

如图4所示，本实施例采用上述实施例1中的压头提供了一种自动压装装置，包括底座8、旋转工作台12、压头、第一Z轴直线导轨13、压头安装支架14和X/Z轴搬运机械手15，所述旋转工作台12通过旋转电机9设置在底座8上端，所述旋转工作台12上设置有工件放料组件，所述第一Z轴直线导轨13安装在底座8上，所述压头安装支架14通过滑块滑动安装在第一Z轴直线导轨13上，所述压头安装在压头安装支架14上，通过旋转电机9驱动旋转工作台12旋转，使得压头与所述工件放料组件垂直正对，压头安装支架14带动压头沿第一Z轴直线导轨13垂直升降，从而完成对放置在所述工件放料组件上的工件的压装，所述X/Z轴搬运机械手15活动连接在底座8上，且X/Z轴搬运机械手15位于工件放料组件的上方，X/Z轴搬运机械手15通过在X/Z轴向上的运动，完成对工件放料组件上工件的搬运。

具体的，所述底座8放置在地面上，呈L型结构，所述旋转工作台12为正圆形，旋转工作台12设置在L型底座8的水平面上，第一Z轴直线导轨13和X/Z轴搬运机械手15设置在L型底座8的竖直面上。所述X/Z轴搬运机械手15包括X轴直线导轨17、第二Z轴直线导轨16和气动抓手18，所述X轴直线导轨17固定设置在底座8上，所述第二Z轴直线导轨16通过滑块滑动连接在X轴直线导轨17上，所述气动抓手18滑动连接在第二Z轴直线导轨16上，气动抓手18可沿第二Z轴直线导轨16移动从而实现Z轴向升降动作，通过第二Z轴直线导轨16在X轴直线导轨17上移动从而可带动气动抓手18沿X轴向移动，从而使得气动抓手18能完成X/Z轴向的运动。

进一步的，所述工件放料组件设有多组，且沿旋转工作台12周向均匀分布，每组所述工件放料组件包括压装工位10和待压工位11，通过旋转工作台12的旋转将每组工件放料组件的压装工位10旋转至压头下方进行压装，提高了压装的工作效率；所述压装工位10和待压工位11均包括若干个不同直径的卡盘，卡盘由下至上直径依次减小叠加设置，通过压装工位10和待压工位11上不同直径的卡盘可放置不同内径的齿轮等环形工件，配合调整上述压头的压紧面，使其适合齿轮等环形工件的直径，从而实现对不同内径的环形工件的压装。

进一步的，该自动压装装置还包括用于检测所述工件放料组件上工件质量的传感器，该传感器有两个，分别对压装工位10和待压工位11上的工件进行检测，对于质量合格的工件，将待压工位11上的齿轮通过X/Z轴搬运机械手15搬运至压装工位10上进行压装，对于质量不合格或反置的工件，通过X/Z轴搬运机械手15搬运回收，保证了工件合格率，且提高了资源利用率。

采用本实施例这种自动压装装置进行两个齿轮的压装过程如下：首先将各种齿轮放置在旋转工作台12的工件放料组件上，再启动旋转电机9驱动旋转工作台12旋转，使工件放料组件的压装工位10位于压头正下方；然后启动压头和X/Z轴搬运机械手15，通过传感器分别对压装工位10和待压工位11上的齿轮进行检测，如合格，则由X/Z轴搬运机械手15上的气动抓手18将待压工位11的上的齿轮搬运至压装工位10上进行定位，如不合格，则由气动抓手18直接取出不合格齿轮回收，并进入下一组拼装；最后，两个合格的齿轮定位好后，压头沿第一Z轴直线导轨13下降，压头根据齿轮尺寸通过气动卡爪5松开或夹紧以控制中间压环2的动作进行调整，使压头的压紧面适合齿轮轮毂直径，压头下压，完成两个齿轮的压装。

该实施例提供的这种自动压装装置通过X/Z轴搬运机械手自动在X/Z两个方向对工件进行自动搬运，以及通过多压面结构的压头对工件进行自动压装，可完全取代人工压装，自动化程度高，显著提升了压装的工作效率。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种压头，其特征在于：包括由外到内依次同轴设置的外层压环(1)、中间压环(2)和内层压块(3)，所述内层压块(3)上方设置有顶板，所述顶板与外层压环(1)连接，所述顶板与内层压块(3)之间沿内层压块(3)的轴向连接有弹簧(7)，所述中间压环(2)和内层压块(3)之间沿轴向设置有挡块(6)，且中间压环(2)和内层压块(3)沿挡块(6)轴向滑动连接在挡块(6)上，所述挡块(6)的上端固定在顶板上，所述外层压环(1)上沿其径向开设有压槽(4)，所述压槽(4)内沿径向滑动设置有气动卡爪(5)，且气动卡爪(5)与中间压环(2)上端部相接触。

2.如权利要求1所述的压头，其特征在于：所述内层压块(3)上部为凹槽结构，所述弹簧(7)设置在凹槽内，所述内层压块(3)下部为倒圆锥台结构，所述中间压环(2)的内径与倒圆锥台的上台面直径相等。

3.如权利要求1所述的压头，其特征在于：所述中间压环(2)和内层压块(3)的上端均通过凸台结构分别倒挂在挡块(6)的两侧。

4.如权利要求1所述的压头，其特征在于：所述压槽(4)有两个，且对称设置在外层压环(1)的外侧。

5.采用如权利要求1～4任一项所述的压头的自动压装装置，其特征在于：包括底座(8)、旋转工作台(12)、压头、第一Z轴直线导轨(13)、压头安装支架(14)和X/Z轴搬运机械手(15)，所述旋转工作台(12)通过旋转电机(9)设置在底座(8)上端，所述旋转工作台(12)上设置有工件放料组件，所述第一Z轴直线导轨(13)安装在底座(8)上，所述压头安装支架(14)通过滑块滑动安装在第一Z轴直线导轨(13)上，所述压头安装在压头安装支架(14)上，且压头与所述工件放料组件垂直正对设置，所述X/Z轴搬运机械手(15)活动连接在底座上，且X/Z轴搬运机械手(15)位于工件放料组件的上方。

6.如权利要求5所述的自动压装装置，其特征在于：所述工件放料组件有多组，且沿旋转工作台(12)周向均匀分布，每组所述工件放料组件包括压装工位(10)和待压工位(11)。

7.如权利要求6所述的自动压装装置，其特征在于：所述压装工位(10)和待压工位(11)均包括若干个不同直径的卡盘，卡盘由下至上直径依次减小叠加设置。

8.如权利要求5所述的自动压装装置，其特征在于：所述X/Z轴搬运机械手(15)包括X轴直线导轨(17)、第二Z轴直线导轨(16)和气动抓手(18)，所述X轴直线导轨(17)固定设置在底座(8)上，所述第二Z轴直线导轨(16)通过滑块滑动连接在X轴直线导轨(17)上，所述气动抓手(18)滑动连接在第二Z轴直线导轨(16)上。

9.如权利要求5所述的自动压装装置，其特征在于：还包括用于检测所述工件放料组件上工件质量的传感器。