CN211540175U - 一种行星齿轮装配设备和行星齿轮装配生产线 - Google Patents

Abstract

本申请适用于联轴设备装配技术领域，提供了一种行星齿轮装配设备和行星齿轮装配生产线，行星齿轮装配设备包括支架，以及安装于支架的转动装置、第一移动装置和抓取装置，抓取装置连接支架，用于将第二齿轮件连接在支架上，转动装置用于控制第一齿轮件绕其轴向转动，第一移动装置用于控制第一齿轮件沿其轴向平动，转动装置和第一移动装置联装在支架上。第一移动装置控制第一齿轮件抵接第二齿轮件，转动装置控制第一齿轮件转动，直至二者啮合，能够提高行星齿轮的安装效率，降低工作人员的劳动强度；行星齿轮装配设备的机械结构成本低廉，控制逻辑简单易行，成本低且不易发生故障，适合于行星齿轮的大规模生产制造。

Description

一种行星齿轮装配设备和行星齿轮装配生产线

技术领域

本申请涉及联轴设备装配技术领域，特别涉及一种行星齿轮装配设备和行星齿轮装配生产线。

背景技术

行星轮联轴器通常由太阳轮，外齿圈，行星轮组件等组成，行星轮组件进一步由行星架、三个或以上行星轮，以及对应设置的行星轴承和行星销轴和构成。行星轮联轴器的安装过程中不可避免地涉及太阳轮与行星轮的啮合，和/或行星轮与外齿圈之间的啮合，传统的方案中通常由工作人员进行将行星轮与太阳轮和/或外齿圈啮合安装，实现行星轮联轴器组装，这样的组装方式存在安装效率低下，工作人员的劳动强度大的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种行星齿轮装配设备，旨在解决传统的人工组装行星齿轮的效率低下，工作人员劳动强度高的技术问题。

本申请是这样实现的，一种行星齿轮装配设备，用于装配相互啮合的第一齿轮件和第二齿轮件，所述行星齿轮装配设备包括支架，以及安装于所述支架的转动装置、第一移动装置和抓取装置，所述抓取装置连接所述支架，且所述抓取装置用于将所述第二齿轮件连接在所述支架上，所述转动装置用于控制所述第一齿轮件绕所述第一齿轮件的轴向转动，所述第一移动装置用于控制所述第一齿轮件沿所述第一齿轮件的轴向平动，所述转动装置和所述第一移动装置联装在所述支架上。

在本申请的一个实施例中，所述行星齿轮装配设备还包括用于控制所述抓取装置的移动的第二移动装置，所述抓取装置通过所述第二移动装置连接所述支架。

在本申请的一个实施例中，所述行星齿轮装配设备还包括弹性件，所述弹性件设置于所述第二移动装置和所述抓取装置之间。

在本申请的一个实施例中，所述第二移动装置包括用于控制所述第二齿轮件水平移动的水平移动组件，以及用于控制所述第二齿轮件竖直移动的竖直移动组件。

在本申请的一个实施例中，所述抓取装置采用电磁吸盘，所述电磁吸盘用于通过电流的通断控制所述第二齿轮件的吸附与释放。

在本申请的一个实施例中，所述行星齿轮装配设备包括套设于所述第一齿轮件外侧的第一齿轮件外壳，所述第一齿轮件外壳用于固定所述第一齿轮件的位置。

在本申请的一个实施例中，所述转动装置包括用于啮合所述第一齿轮件的电机传动件和用于控制所述电机传动件转动的转动电机，所述第一移动装置连接所述转动电机，且所述第一齿轮件能够在所述第一齿轮件外壳上绕所述第一齿轮件的轴向旋转。

在本申请的一个实施例中，所述转动电机采用步进电机，能够按照设定的方向和角度步进转动。

本申请的另一目的在于提供一种包括了如上所述的行星齿轮装配设备的行星齿轮装配生产线。

实施本申请的一种行星齿轮装配设备，至少具有以下有益效果：

第一齿轮件和第二齿轮件被固定在同一转轴上，抓取装置控制将第二齿轮件和第一齿轮件同轴，且将第二齿轮件贴设在第一齿轮件上，第一移动装置控制第一齿轮件沿其转轴向第二齿轮件所在的方向平动，沿其轴向方向抵接第二齿轮件，同时利用转动装置的控制第一齿轮件相对于和第二齿轮件转动，直至第一齿轮件和第二齿轮件啮合安装在一起，能够提高行星齿轮的安装效率，降低工作人员的劳动强度；行星齿轮装配设备的机械结构成本低廉，控制逻辑简单易行，从而降低了整个装配设备的软硬件成本且不易发生故障，适合于行星齿轮的大规模生产制造。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请的一个实施例提供的行星齿轮装配设备的结构示意图；

图2是图1中所示的行星齿轮装配设备的工作原理示意图；

图3是本申请的一个实施例提供的行星齿轮装配生产线的结构示意图。

上述附图所涉及的标号明细如下：

1-第一齿轮件；11-第一移动装置；12-转动装置；121-转动电机；122-电机传动件；2-第二齿轮件；21-第二移动装置；211-水平移动组件；212-竖直移动组件；22-抓取装置；23-弹性件；3-支架；31-位置传感器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本申请所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请参阅图1和图2，本实施例提供了一种行星齿轮装配设备，用于装配相互啮合的第一齿轮件1和第二齿轮件2，行星齿轮装配设备包括支架3，以及安装于支架3的转动装置12、第一移动装置11和抓取装置22，抓取装置22连接支架3，抓取装置22用于将第二齿轮件2连接在支架3上，转动装置12用于控制第一齿轮件1绕第一齿轮件1的轴向转动，第一移动装置11用于控制第一齿轮件1沿第一齿轮件1的轴向平动，转动装置12和第一移动装置11联装在支架3上。

具体而言，本实施例提供的行星齿轮装配设备是这样工作的：

将需要啮合在一起的第一齿轮件1和第二齿轮件2同轴设置，这时，第二齿轮件2的位姿相对于抓取装置22是固定不动的，第一齿轮件1在转动装置12和第一移动装置11的联动控制下，首先沿第一齿轮件1的轴向平动至第二齿轮件2处，并向第二齿轮件2的方向施以一定的压力；同时，转动装置12控制第一齿轮件1绕第一齿轮件1的轴向转动，当第一齿轮件1和第二齿轮件2的齿轮相互对准时，通过第一移动装置11在第一齿轮件1和第二齿轮件2之间施加的压力，第一齿轮件1啮合在第二齿轮件2上，即可实现行星齿轮的装配工作。

实施本实施例提供的行星齿轮装配设备，至少能够达到的有益效果包括：第一齿轮件1和第二齿轮件2被固定在同一转轴上，抓取装置22控制将第二齿轮件2和第一齿轮件1同轴，且将第二齿轮件2贴设在第一齿轮件1上，第一移动装置11控制第一齿轮件1沿第一齿轮件1的转轴向第二齿轮件2所在的方向平动，沿第一齿轮件1的轴向方向抵接第二齿轮件2，同时利用转动装置12的控制第一齿轮件1相对于和第二齿轮件2转动，直至第一齿轮件1和第二齿轮件2啮合安装在一起，能够提高行星齿轮的安装效率，降低工作人员的劳动强度；行星齿轮装配设备的机械结构成本低廉，控制逻辑简单易行，从而降低了整个装配设备的软硬件成本且不易发生故障，适合于行星齿轮的大规模生产制造。

作为本实施例的一个具体方案，第一齿轮件1为行星轮组件，第二齿轮件2为太阳轮。应当理解，本实施例提供的行星齿轮装配设备适用于任何形式的同轴且相互啮合的两个齿轮件的安装。比如，第一齿轮件1为行星轮组件，第二齿轮件2为外齿圈；或者第一齿轮件1为太阳轮，第二齿轮件2为行星轮组件；或者第一齿轮件1为外齿圈，第二齿轮件2为行星轮组件，本实施例提供的行星齿轮装配设备能够适用于上述任一情景，只需要根据实际情况更换第一齿轮件1和第二齿轮件2的位置与姿态固定设备即可。

请参阅图1和图2，在本申请的一个实施例中，行星齿轮装配设备还包括用于控制抓取装置22的移动的第二移动装置21，抓取装置22通过第二移动装置21连接支架3。在本实施例中，行星齿轮装配设备是这样工作的：首先，第二移动装置21将第二齿轮件2移动至与第一齿轮件1同轴的位置，再将第二齿轮件2向第一齿轮件1所在的方向移动，直至第二齿轮件2抵接第一齿轮件1；固定第二移动装置21的位置不变，然后转动装置12和第一移动装置11联动，给予第一齿轮件1一个沿第一齿轮件1的轴向贴合向第二齿轮件2的力，同时控制第一齿轮件1转动，直至第一齿轮件1与第二齿轮件2啮合。

设置第二移动装置21，在第二齿轮件2的位置存在偏差时，可以及时对第二齿轮家2进行调整，而不需要工作人员手工拆卸第二齿轮件2并重新校准第二齿轮件2的位置，提高了行星齿轮的装配工作的效率；第二移动装置21同样可以在第一齿轮件1和第二齿轮件2啮合安装在一起后，用于重新将新的第二齿轮件2移动到新的第一齿轮件1上方，整个行星齿轮装配设备的的装配动作具备可重复性，配合运载第一齿轮件1和第二齿轮件2的流水线组件，可以实现第一齿轮件1和第二齿轮件2的流水线装配作业。

请参阅图1和图2，在本申请的一个实施例中，行星齿轮装配设备还包括弹性件23，弹性件23设置于第二移动装置21和抓取装置22之间，这样，在第二移动装置21将第二齿轮件2接在第一齿轮件1上时，通过向第一齿轮件1施以压力可以使得弹性件23积累一定的弹性势能；在第一齿轮件1和第二齿轮件2恰好对准时，弹性件23的弹性势能得以释放，第二齿轮件2能够在弹性力的作用下及时沿第一齿轮件1的轴向向第一齿轮件1移动，完成第一齿轮件1与第二齿轮件2的啮合。

请参阅图1和图2，在本申请的一个实施例中，抓取装置22采用电磁吸盘，电磁吸盘通过电流的通断控制第二齿轮件2的吸附与释放。抓取装置22从流水线上或者托盘中抓取第二齿轮件2，并在移动第二齿轮件2至第二齿轮件2抵接第一齿轮件1的过程中保持抓取状态，防止第二齿轮件2脱落，在第二齿轮件2与第一齿轮件1啮合之后释放第二齿轮件2，即可将第二齿轮件2与第一齿轮件1啮合安装，而后继续抓取新的第二齿轮件2，从而使得行星齿轮装配设备能够适用于流水线装配作业。电磁吸盘对第二齿轮件2的电磁吸力强而均匀，且可以通过电流的通断控制第二齿轮件2的吸附与释放，具有足够高的控制精度，能够长时间工作，适合作为抓取装置22用于将第二齿轮件2吸附并移动至贴合于第一齿轮件1的位置，采用电磁吸盘能够进一步提高行星齿轮的装配效率。

请参阅图1至图3，在本申请的一个实施例中，第二移动装置21包括用于控制第二齿轮件2水平移动的水平移动组件211，以及用于控制第二齿轮件2竖直移动的竖直移动组件212，这样，第二齿轮件2在安装过程中仅进行平动而不发生转动，避免多次对第二齿轮件2的姿态进行调试，提高了行星齿轮装配设备的装配效率。

在本申请的一个实施例中，行星齿轮装配设备包括套设于第一齿轮件1外侧的第一齿轮件外壳，第一齿轮件外壳用于固定第一齿轮件1的位置。通过单独地设置用于安装第一齿轮件1的第一齿轮件外壳，可以将第一齿轮件1安装在流水线组件上，便于将行星齿轮装配设备设置在流水线中进行装配作业，进一步提高了行星齿轮装配设备的工作效率。

此外，应当理解，在一些方案中，行星齿轮联轴器包括设置于其侧面的外壳，此时第一齿轮件外壳即为该外壳，也就是说，第一齿轮件1是通过行星齿轮减速器的外壳连接至流水线组件中的。

请参阅图1和图2，在本申请的一个实施例中，转动装置12包括用于啮合第一齿轮件1的电机传动件122和用于控制电机传动件122转动的转动电机121，第一移动装置11连接转动电机121，且第一齿轮件1能够在第一齿轮件外壳上绕第一齿轮件1的轴向旋转。安装第一齿轮件1和第二齿轮件2时，可以设置额外的第二移动装置21，将第二齿轮件2按压在第一齿轮件1上。这时，由于第二齿轮件2被按压在第一齿轮件1上，且第一齿轮件1能够在第一齿轮件外壳上绕第一齿轮件1的轴向旋转，所以无需将第一齿轮件1安装在电机传动件122上，而是通过第一移动装置11向电机传动件122施加一个朝向第一齿轮件1的作用力，在这个作用力下，当电机传动件122与第一齿轮件1相对运动至一些特定角度时，电机传动件122会与第一齿轮件1形成啮合，进而带动第一齿轮件1在第一齿轮件外壳上绕第一齿轮件1的转轴转动，直至与第二齿轮件2啮合并完成装配。

在本申请的一个实施例中，转动电机121采用步进电机，能够按照设定的方向和角度步进转动。步进电机的转轴旋转角度正比于其接收到的电脉冲数，每一步的精度很高且不会将一步的误差累计到下一步，具有较好的位置精度和运动重复性，这样，可以根据电机传动件122和第一齿轮件1的具体啮合条件，以及第一齿轮件1与第二齿轮件2的具体啮合条件，设置步进电机的步长，进而缩短电机传动件122和第一齿轮件1之间啮合装配的所需时间，以及第一齿轮件1与第二齿轮件2之间啮合装配的所需时间，最终提高行星齿轮装配装置的工作效率。

请参阅图1至图3，在本申请的一个实施例中，行星齿轮装配设备还包括位置传感器31，位置传感器31固定于支架3，位置传感器31用于探测第一齿轮件1和第二齿轮件2之间的啮合状态。

本申请的另一目的在于提供一种包括了如上所述的行星齿轮装配设备的行星齿轮装配生产线。

下面以一个具体的实施例说明本申请提供的行星齿轮装配设备和行星齿轮装配生产线的有益效果：

请参阅图1和图2，在本实施例中，行星齿轮装配设备用于装配太阳齿轮和带有行星齿轮联轴器外壳的行星齿轮，行星齿轮装配设备包括支架3、固定在支架3上的位置传感器31，以及安装于支架3的第一移动装置11和第二移动装置21；第一移动装置11连接能够按照设定的方向和角度步进转动的步进电机，步进电机的电机传动件122与行星齿轮同轴且对准行星齿轮，电机传动件122采用电批；第二移动装置21包括联装的水平移动组件211和竖直移动组件212，通过一弹性件23和电磁吸盘连接，电磁吸盘用于抓取太阳齿轮至与行星齿轮的轴向方向上，且太阳齿轮与行星齿轮同轴设置。

在本实施例中，行星齿轮装配设备是这样工作的：

第二移动装置21控制电磁吸盘吸附太阳齿轮，并将太阳齿轮抵接在行星齿轮上，此时太阳齿轮和行星齿轮同轴，且第二移动装置21通过弹性件23向太阳齿轮施加有一个朝向行星齿轮的作用力，弹性件23内积累有弹性势能；然后，第二移动装置21第一移动装置11向步进电机施加一个行星齿轮向太阳齿轮的方向的作用力，同时步进电机步进转动的，直至电批与行星齿轮啮合，而后电批带动行星齿轮转动，直至行星齿轮与太阳齿轮对准，此时弹性件23内的弹性势能释放，在第一移动装置11提供的抵接力和弹性力的共同作用下，行星齿轮与太阳齿轮实现啮合；位置传感器31感应到行星齿轮与太阳齿轮啮合后，电磁吸盘释放太阳齿轮，并吸附新的太阳齿轮对准新的行星齿轮，重复行星齿轮与太阳齿轮的安装过程。

本实施例提供的行星齿轮装配设备能够提高行星齿轮的安装效率，降低工作人员的劳动强度；行星齿轮装配设备的机械结构成本低廉，控制逻辑简单易行，从而降低了整个装配设备的软硬件成本且不易发生故障，适合于行星齿轮的大规模生产制造。

请参阅图3，在本实施例中，行星齿轮装配生产线包括行星齿轮装配设备、行星齿轮流水线和太阳齿轮流水线，行星齿轮流水线和太阳齿轮流水线分别用于在行星齿轮和太阳齿轮啮合安装完成后，将新的带有行星齿轮联轴器外壳的行星齿轮与新的太阳齿轮传递至预安装位置。

以上所述仅为本申请的可选实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种行星齿轮装配设备，其特征在于，用于装配相互啮合的第一齿轮件和第二齿轮件，所述行星齿轮装配设备包括支架，以及安装于所述支架的转动装置、第一移动装置和抓取装置，所述抓取装置连接所述支架，且所述抓取装置用于将所述第二齿轮件连接在所述支架上，所述转动装置用于控制所述第一齿轮件绕所述第一齿轮件的轴向转动，所述第一移动装置用于控制所述第一齿轮件沿所述第一齿轮件的轴向平动，所述转动装置和所述第一移动装置联装在所述支架上。

2.如权利要求1所述的行星齿轮装配设备，其特征在于，所述行星齿轮装配设备还包括用于控制所述抓取装置的移动的第二移动装置，所述抓取装置通过所述第二移动装置连接所述支架。

3.如权利要求2所述的行星齿轮装配设备，其特征在于，所述行星齿轮装配设备还包括弹性件，所述弹性件设置于所述第二移动装置和所述抓取装置之间。

4.如权利要求2所述的行星齿轮装配设备，其特征在于，所述第二移动装置包括用于控制所述第二齿轮件水平移动的水平移动组件，以及用于控制所述第二齿轮件竖直移动的竖直移动组件。

5.如权利要求1所述的行星齿轮装配设备，其特征在于，所述抓取装置采用电磁吸盘，所述电磁吸盘用于通过电流的通断控制所述第二齿轮件的吸附与释放。

6.如权利要求1所述的行星齿轮装配设备，其特征在于，所述行星齿轮装配设备包括套设于所述第一齿轮件外侧的第一齿轮件外壳，所述第一齿轮件外壳用于固定所述第一齿轮件的位置。

7.如权利要求6所述的行星齿轮装配设备，其特征在于，所述转动装置包括用于啮合所述第一齿轮件的电机传动件和用于控制所述电机传动件转动的转动电机，所述第一移动装置连接所述转动电机，且所述第一齿轮件能够在所述第一齿轮件外壳上绕所述第一齿轮件的轴向旋转。

8.如权利要求7所述的行星齿轮装配设备，其特征在于，所述转动电机采用步进电机，能够按照设定的方向和角度步进转动。

9.如权利要求1-8任一项所述的行星齿轮装配设备，其特征在于，所述行星齿轮装配设备还包括位置传感器，所述位置传感器固定于所述支架，用于探测所述第一齿轮件和所述第二齿轮件之间的啮合状态。

10.一种行星齿轮装配生产线，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的行星齿轮装配设备。

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