1.本实用新型涉及加工设备技术领域,具体是一种用于燃气表机电阀智慧生产的多层齿轮装配系统。
背景技术:2.燃气表机电阀用于实现燃气表的开闭和防堵转,燃气表机电阀主要由电机、变速齿轮箱及阀杆执行机构组装而成。
3.其中,变速齿轮箱的组装过程是在变速齿轮箱的盖体上预先安装齿轮轴,再依次安装齿轮组成齿轮组,为了减少占用空间,齿轮组内的齿轮一般是由多个小尺寸的单齿轮或双联齿轮等通过上下层结构组成的多层齿轮组。
4.目前齿轮安装基本采用人工方法进行,即人工抓取齿轮、调整齿轮位置并人工装配,由于单个齿轮的尺寸较小,人工夹取不便,夹取后还需要调整至与齿轮轴匹配,装配时还需要人工对准并调整装配位置,费时费力,对于一个齿轮组的装配,工人需要重复多次以上动作方可完成,效率低下,装配强度大。基于此,业内有采用自动化装配的需求,但同样由于齿轮直径较小、装配位置不易调整、齿轮存在多层结构等,致使自动化装配难以实现,目前市面上鲜有能实现该齿轮自动化装配的装置。
技术实现要素:5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种用于燃气表机电阀智慧生产的多层齿轮装配系统,该用于燃气表机电阀智慧生产的多层齿轮装配系统可以实现齿轮的自动抓取和分层装配,实现了变速箱多级齿轮组内齿轮的自动化装配,装配效率和精度高。
6.本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现:一种用于燃气表机电阀智慧生产的多层齿轮装配系统,在已安装齿轮轴的变速箱盖体输送方向上依次设置有相同结构的下层齿轮装配系统和上层齿轮装配系统,下层齿轮装配系统和上层齿轮装配系统分别用于在变速箱盖体上装配下层齿轮和上层齿轮;所述下层齿轮装配系统包括:齿轮输送模组,用于调整和输送齿轮至抓取位;齿轮装配模组,用于运动至抓取位抓取齿轮并将抓取后的齿轮装配至齿轮轴上;所述齿轮装配模组包括运动组件及与运动组件连接的齿轮装配组件;齿轮装配组件包括至少一个往复运动件、与往复运动件连接的安装板及与安装板连接的齿轮吸放料头。
7.基于以上技术方案,所述齿轮吸放料头包括一端与安装板连接的本体,本体另一端设置有环形凸台,环形凸台内侧形成吸附腔,吸附腔的腔底设置有齿轮轴孔定位件,所述本体还设置有与吸附腔连通的气道,气道与所述安装板上的配气孔连通。
8.基于以上技术方案,所述吸附腔的腔底中部还设置有齿轮轴套定位槽,所述齿轮轴孔定位件同轴设置于齿轮轴套定位槽内并伸出至吸附腔内。
9.基于以上技术方案,所述本体与安装板连接的一端设置有限位槽,所述齿轮轴孔
定位件一端从限位槽径向贯穿本体至吸附腔内,所述齿轮轴孔定位件另一端形成与限位槽配对的限位头。
10.基于以上技术方案,所述气道至少设置有两个,至少两个所述气道以齿轮轴孔定位件为轴均匀分布于本体内。
11.基于以上技术方案,所述本体与安装板连接的一端中部向外凸出形成轴体,所述气道贯穿至所述本体与安装板连接的一端,并在该端轴体上形成气道进气槽。
12.基于以上技术方案,所述安装板还设置有安装孔,所述齿轮吸放料头一端密封连接于该安装孔内,且该安装孔的孔底部分与轴体之间形成配气腔,配气腔将配气孔与气道连通。
13.基于以上技术方案,所述上层齿轮装配系统的齿轮装配组件还包括与运动组件连接的安装件,安装件上安装有自复位变形件,自复位变形件可随运动组件移动至变速箱盖体上端面并下压,基于自复位变形件下压驱使变速箱盖体上已装配齿轮相互啮合。
14.基于以上技术方案,所述自复位变形件为毛刷。
15.与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
16.1、本实用新型利用下层齿轮装配系统和上层齿轮装配系统自动安装下层和上层齿轮,实现齿轮的分层装配,在安装下层(上层)齿轮时,下层齿轮装配系统(上层齿轮装配系统) 的齿轮输送模组将齿轮状态调整并输送至抓取位,运动组件和往复运动件带动齿轮吸放料头至抓取位抓取齿轮进料,抓取后再通过运动组件和往复运动件将齿轮转运至变速箱盖体上方出料装配,进而实现齿轮的自动化装配,并且装配时先按照下层齿轮再安装上层齿轮,进而有序实现齿轮安装,安装后的齿轮也能更好的啮合实现传动,齿轮安装效率高、成本低。
17.2、本实用新型齿轮吸放料头采用气动方式实现齿轮吸料抓取和出料装配,抓取时往复运动件带动齿轮吸放料头至抓取位合适位置,齿轮吸放料头可通过配气孔与外部气源系统连接,进而通过外部气源系统抽气使得吸附腔产生负压吸取齿轮,利用环形凸台与齿轮端面贴合形成面密封,吸附腔形成负压腔将齿轮稳定吸附,且在齿轮抓取时,齿轮轴孔定位件与齿轮的齿轮轴孔配合,从而在吸附时还可通过齿轮轴孔定位件定位,进而保证齿轮的吸附位置,通过齿轮轴孔定位件自动修正齿轮的水平度及齿轮轴孔位置,在吸附时对齿轮自动修正和定位,在出料时则通过外部气源系统进气使得吸附腔产生气流将齿轮喷射至齿轮轴上安装,齿轮取放方便,装配效率大为提高。
18.3、本实用新型通过往复运动件带动自复位变形件下压挤压已经按照好的变速箱多级齿轮组,进而在挤压时使得齿轮下压沿齿轮轴轴向移动,使得多层齿轮在下压时弥补装配时未安装到位的尺寸误差,提高齿轮装配精度,且在挤压过程中,相邻齿轮相互产生轻微的晃动、浮动、倾斜或转动,进而齿轮之间的轮齿和齿槽能更好的啮合在一起,保证啮合精度,提高齿轮装配精度,且自复位变形件具有自复位变形效果,在挤压齿轮时,其可以变形以减少对齿轮刚性作用,且变形后可以增加与齿轮接触面积,使得挤压力或自复位变形力能均匀分散至齿轮接触面,避免局部挤压导致齿轮变形,进一步保证齿轮完整性。
19.4、本实用新型自复位变形件采用毛刷,由于毛刷的刷头是由若干细小的刷毛组成,进而其挤压变速箱多级齿轮组内齿轮时,能对应齿轮结构和齿轮位置进行局部自适应变形,可以与不同齿轮接触并产生不同的变形方向、变形量,不仅可以很好的带动对应齿轮
的晃动、浮动、倾斜或转动,使得不同齿轮产生不同的动作或位移量,提高啮合概率,还能最大化的减少对齿轮的损坏和挤压,极好的保护齿轮结构。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本技术的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:
21.图1是用于燃气表机电阀智慧生产的多层齿轮装配系统的结构示意图;
22.图2是变速箱盖体的结构示意图;
23.图3是下层齿轮装配系统的结构示意图;
24.图4是轮输送模组的的结构示意图;
25.图5是图4中b处的结构示意图;
26.图6是齿轮装配模组的结构示意图;
27.图7是运动组件的结构示意图;
28.图8是齿轮装配组件的结构示意图;
29.图9是安装板的结构示意图;
30.图10是安装板的正视图;
31.图11是安装板的俯视图;
32.图12是齿轮吸放料头的结构示意图;
33.图13是齿轮吸放料头吸附齿轮后的结构示意图;
34.图14是齿轮吸放料头的结构剖视图;
35.图15是齿轮吸放料头装配齿轮时的结构示意图;
36.图16是安装板和齿轮吸放料头的装配图;
37.图17是上层齿轮装配系统的结构示意图;
38.图18是自复位变形件的结构示意图;
39.图中的标号分别表示为:
40.1-用于燃气表机电阀智慧生产的多层齿轮装配系统;2-齿轮轴;3-变速箱盖体;4-下层齿轮装配系统;5-上层齿轮装配系统;6-变速箱多级齿轮组;7-齿轮输送模组;8-齿轮装配模组; 9-齿轮振动送料盘;10-齿轮水平输送台;11-齿轮定位台;12-定位通道;13-振动转动盘;14
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输送轨道;15-挡位件;16-运动组件;17-齿轮装配组件;18-驱动台;19-转臂;20-驱动件; 21-转动升降件;22-安装件;23-往复运动件;24-安装板;25-齿轮吸放料头;26-下行调速阀; 27-连接孔;28-本体;29-环形凸台;30-吸附腔;31-齿轮轴孔定位件;32-气道;33-配气孔; 34-限位头;35-限位槽;36-轴体;37-气道进气槽;38-齿轮轴套定位槽;39-安装孔;40-配气腔;41-螺钉安装孔;42-密封圈槽;43-自复位变形件。
具体实施方式
41.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。
42.如图1、图2所示,本实施例的用于燃气表机电阀智慧生产的多层齿轮装配系统1主
要包括:在已安装齿轮轴2的变速箱盖体3输送方向上依次设置有相同结构的下层齿轮装配系统4和上层齿轮装配系统5,下层齿轮装配系统4和上层齿轮装配系统5分别用于在变速箱盖体3上装配下层齿轮和上层齿轮,以完成变速箱盖体3上变速箱多级齿轮组6的安装。本实施例的用于燃气表机电阀智慧生产的多层齿轮装配系统1,基于下层齿轮装配系统4和上层齿轮装配系统5,变速箱盖体3在输送过程中先后完成下层齿轮和上层齿轮装配,在变速箱盖体3输送过程中即可实现变速箱多级齿轮组6的安装,实现自动化齿轮装配。
43.如图3所示,作为用于燃气表机电阀智慧生产的多层齿轮装配系统1的核心结构之一,下层齿轮装配系统4主要用于完成下层齿轮的装配。具体的,下层齿轮装配系统4至少包括齿轮输送模组7和齿轮装配模组8,其中,齿轮输送模组7主要用于调整齿轮至水平状态,使其能够满足输送或者抓取,以及用于输送齿轮至抓取位a,以便齿轮能被精准抓取,齿轮装配模组8则主要用于运动至抓取位a抓取齿轮并将抓取后的齿轮装配至齿轮轴2上,实现齿轮的自动抓取和装配。
44.如图4、图5所示,作为一种可行结构,齿轮输送模组7包括齿轮振动送料盘9,齿轮振动送料盘9的出料端连接有齿轮水平输送台10,齿轮水平输送台10的出口端与齿轮定位台 11上的定位通道12连通,定位通道12的端部形成抓取位a。齿轮振动送料盘9通过振动旋转将齿轮依次输送至出料端,并在齿轮水平输送台10作用下自动修正位置,将齿轮调整至水平状态输送,并在定位通道12作用下保持顺次水平摆放,实现齿轮的自动调整和输送。
45.具体的,齿轮振动送料盘9主要包括底部的振动转动盘13和与振动转动盘13连接的输送轨道14,振动转动盘13上投放若干齿轮,齿轮在振动转动盘13作用下将齿轮输送至输送轨道14,输送轨道14螺旋上升并且宽度由大变小,进而齿轮在输送过程中可以将齿轮一个一个进行输送,避免齿轮重叠,完成齿轮有序送料。齿轮振动送料盘13具体使用时可以选用现有的振动送料盘,如兴华盛的xhs-1122型振动送料盘。进一步的,为了提高输送效率,输送轨道14可以设置多个,进而可同时输送多个齿轮,以便实现下层多个齿轮的抓取。具体的,齿轮振动送料盘9可以设置多个,以便不同的齿轮振动送料盘9输送不同规格和尺寸的下层齿轮。
46.齿轮水平输送台10包括一横截面呈凹型结构的输送块,输送轨道14的出料端朝向输送块的凹型结构内,当齿轮输送至输送块时,齿轮位于输送块上端,而齿轮中部的轴肩则限定在凹型结构的中部开口处,进而将齿轮自动修正至水平位置,修正后,齿轮即可相互通过挤压推动即可沿凹型结构的中部开口方向进行输送。
47.齿轮定位台11为顶部带有定位通道12的定位结构,该定位通道12与输送块端部进行对接,用于将定位通道12定位并依次输送。具体的,定位通道12可以上端开口的水平输送通道,齿轮可以水平放置于水平输送通道之上,且轴肩可通过开口伸出定位,当齿轮为双联齿轮或两面均有轴肩时,水平输送通道下端与开口处对应还可设置一凹槽,用于定位双联齿轮或轴肩,为了保证齿轮定位精准,齿轮定位台11在定位通道12端部还设置有一个挡位件15,挡位件15与齿轮定位台11之间即形成与定位通道12连通的抓取位a,挡位件15上可设置压力传感器、红外传感器等检测设备来检测齿轮是否到达抓取位a,从而保证齿轮抓取有效性。进一步的,定位通道12同样可设置多个,以与部分实施例中存在多个输送轨道14的结构进行一一配对。
48.如图6、图7所示,作为一种可行结构,齿轮装配模组8包括运动组件16及与运动组
件 16连接的齿轮装配组件17。运动组件16主要用于带动齿轮装配组件17运动,以便齿轮装配组件17实现齿轮的抓取和装配,齿轮装配组件17则主要用于从抓取位a抓取齿轮,并在运动组件16作用下运动至齿轮装配位,将齿轮自动装配至齿轮轴2上。
49.运动组件16作为带动齿轮装配组件17运动的驱动结构,其至少能实现齿轮装配组件17 在抓取位a和齿轮装配位之间往复运动,其可以选用现有的运动机构实现,如机器人、机械臂、直线模组等。
50.具体的,运动组件16可包括驱动台18、转动连接于驱动台18上的转臂19、转动连接于转臂19上的驱动件20,驱动件20上设置有转动升降件21,所述齿轮装配组件17设置于转动升降件21下部。运动组件16具体使用时,驱动台18可以驱动转臂19转动,而转臂19 上的驱动件20则带动转动升降件21转动和升降,进而通过升降带动齿轮装配组件17远离或靠近至抓取位a,在靠近时即可实现齿轮装配组件17的齿轮抓取,当需要抓取多个齿轮时,还可以通过转动将齿轮装配组件17转动以利用不同的抓取部位抓取多个齿轮。进一步的,驱动件20还可以自身驱动以绕转臂19连接处进行转动,以扩大运动组件16运动范围,实现齿轮的抓取的同时还可以实现齿轮抓取后的转运及装配。进一步的,转动升降件21可以是螺纹升降杆,其可与驱动件20螺纹连接以通过螺纹驱动转动和升降。
51.如图8-11所示,齿轮装配组件17包括与运动组件16连接的安装件22、连接于安装件 22上的至少一个往复运动件23、与往复运动件23连接的安装板24及与安装板24连接的齿轮吸放料头25。使用时,往复运动件23带动安装板24和齿轮吸放料头25往复运动,齿轮吸放料头25往复运动时即可实现齿轮的抓取和装配,具体的,安装件22则与转动升降件21 连接。
52.具体的,安装件22用于连接转动升降件21,以实现齿轮装配组件17整体结构的配套连接。作为其中一种方式,安装件22上可设置连接部26与转动升降件21连接,从而通过转动升降件21带动移动至齿轮抓取位置或齿轮装配位置(齿轮轴2位置),完成齿轮抓取同时实现齿轮的自动转运和装配。
53.进一步的,安装件22作为一连接结构,其可以是任意结构,如柱状结构、板状结构、多边形结构等,只要能实现与转动升降件21和往复运动件23的安装即可,但为了便于控制和安装,安装件22最好为规则的或对称的结构。具体的,安装件22可以为多边形板状结构,如正三边形、正四边形、正五边形等。作为其中一种优选结构,安装件22可以是水平设置的正四边形结构,进而其每个侧边均可用于安装往复运动件23,而侧面则可用于与转动升降件 21连接,实现错位安装,并可通过调节长度和厚度来控制安装位置间隙和重量,进而优化用于燃气表机电阀智慧生产的多层齿轮装配系统1结构和重量。
54.往复运动件23作为运动执行机构,连接于安装件22上,主要用于带动齿轮吸放料头25 按照其运动方向做往复运动,进而在往复过程中实现齿轮的抓取或放下。往复运动件23的设置数量,可以根据安装需求和安装件22安装空间选择至少安装一个,也可以根据下层齿轮的数量选择对应数量的往复运动件23,以便一次性安装多个齿轮吸放料头25,简化齿轮安装工时。作为一种优化选择,往复运动件23可以设置两个或三个,并可按照圆周均匀分布方式安装于安装件22上,从而在使用时可以实现多齿轮的取放,且均匀分布还便于更好的控制齿轮位置。需要说明的是,往复运动件23与安装件22的连接方式,可以是固定连接或一体成型,便于加工;也可以是可拆卸连接的分体结构,如卡接、扣接、螺栓连接等,以便
于往复运动件23装卸、更换。
55.作为一种往复运动件23的具体结构,往复运动件23可以为上下气缸,安装板24连接于上下气缸的气缸滑台上。上下气缸具有运行稳定的特点,且可根据齿轮位置设定气缸滑台的运动行程量,进而可以通过气缸滑台带动齿轮吸放料头25做设定行程范围内的上下往复运动,在运动中即可对对应的齿轮进行抓取或放下,且行程控制后也能避免多余行程造成齿轮的损坏或影响齿轮取放精度。进一步的,上下气缸上可设置上下行调速阀26,用于调整上下行速度。
56.安装板24作为往复运动件23和齿轮吸放料头25的中间连接件,主要用于实现往复运动件23和齿轮吸放料头25的连接。
57.安装板24的形状可根据需要设计,以不影响齿轮吸放料头25的使用并保证与往复运动件23的连接为前提,安装板24可以设置成梯形结构,其竖直端则可用于安装齿轮吸放料头 25,其水平端则用于与往复运动件23连接,实现错位连接,并尽量让齿轮吸放料头25有更多的空间进行移动。具体的,安装板24的水平端上可设置相应的连接孔27,用于与往复运动件23通过活动连接件(如螺栓、螺钉、销钉等)配合连接。
58.作为齿轮抓取系统的核心结构,齿轮吸放料头25主要用于齿轮取放,以实现齿轮抓取和装配。
59.如图12-16所示,齿轮吸放料头25包括一端与安装板24密封连接的本体28,本体28 另一端设置有环形凸台29,环形凸台29内侧形成吸附腔30,吸附腔30的腔底设置有齿轮轴孔定位件31,所述本体28还设置有与吸附腔30连通的气道32。
60.本齿轮吸放料头25主要用于齿轮的吸料抓取和放下出料,使用时本体28一端也即远离环形凸台29的一端与安装板24密封连接,连接后齿轮吸放料头25的气道32可与外部气源系统连通,在吸料时外部气源系统吸气使得吸附腔30产生负压,进而吸附位于吸附腔30下方的齿轮,齿轮吸附后,齿轮轴孔定位件31与齿轮的轴孔进行配对导向,将齿轮自动定位,当齿轮被持续吸附时,齿轮端面贴合于环形凸台29端面,并在负压吸力作用下与环形凸台 29端面形成紧密贴合,齿轮端面即与环形凸台29端面形成面密封,齿轮稳定吸附于环形凸台29端面上,即完成了齿轮吸料抓取,需要出料装配时,则解除负压并通过气源系统吹气,齿轮在气体吹动下即可在齿轮轴孔定位件31导向下脱落至需要安装齿轮的齿轮轴20上完成安装,实现齿轮自动装配。
61.为保证气道32与外部气源系统的连通,上述的安装板24上可设置一配气孔33,配气孔 33与气道32相互连通,从而可以通过配气孔33连通外部气源系统,简化气道32结构。进一步的,安装板24上可设置一密封连接于配气孔33进口端的快速连接接头,进而可以通过快速连接接头实现与外部气源系统的快速装卸。
62.进一步的,本体28作为齿轮吸放料头25的主体结构,主要作为环形凸台29、吸附腔30、齿轮轴孔定位件31及气道32的载体。本体28可以采用金属或非金属硬质材料制成,能满足强度和耐磨需求即可。进一步的,为方便加工和装配,本体28整体可设计成规则结构,如柱状、轴状、多边形等。具体的,本体28可制成柱状,也便于环形凸台29、吸附腔30、齿轮轴孔定位件31及气道32的加工位置定位。
63.环形凸台29主要用于与齿轮端面形成密封,并为吸附腔30产生负压提供条件。环形凸台29的端面为了保证与齿轮端面形成密封,最好为表面粗糙度较低的光滑平面,环形
凸台 29的内壁直径应当小于齿轮齿根圆的直径,以保证环形凸台29的端面能被齿轮端面完全覆盖形成密封。具体的,环形凸台29可以是本体28一端呈环形向外凸出形成,也可以是本体 28一端中部向内凹陷后形成的环形缘边。
64.吸附腔30用于产生真空吸附空间,以提供较大的吸附力吸附齿轮。吸附腔30可以是通过环形凸台29围合以内的空腔形成,也可以是本体28一端中部向内凹陷后形成。具体的,吸附腔30的腔壁可以根据齿轮端面轮廓做仿形轮廓设计,确保吸附腔30能完全密封吸附于齿轮端面,也即保证吸附腔30能被齿轮端面完全覆盖。
65.齿轮轴孔定位件31用于在齿轮吸附至环形凸台29端面过程中与齿轮轴孔进行轴孔配合,以定位和找准齿轮的位置,控制齿轮吸附后的夹取位置。齿轮轴孔定位件31可以是与本体 28一体成型的,也可以是连接于本体28上的分体结构,齿轮轴孔定位件31的外形可以是柱状或多边形结构等,只要能实现与齿轮轴孔配合定位即可,但为了提高定位精准,齿轮轴孔定位件31最好设置成长圆柱状结构,如定位柱、定位针。具体的,齿轮轴孔定位件31为直径与齿轮轴孔相等的圆柱,以便与齿轮轴孔进行精准的轴孔配合,进一步减少定位误差。进一步的,为了保证齿轮轴孔定位件31与齿轮轴孔能更好的配对,避免二者无法配对造成齿轮夹取失效,齿轮轴孔定位件31位于吸附腔30的端部形成锥形尖头,从而在与齿轮轴孔配合时,锥形尖头能更好的引导齿轮位置并保证齿轮轴孔定位件31与齿轮轴孔的配合,起到精确定位和导向作用,提高齿轮的夹取成功率和精度。
66.在使用过程中,当齿轮存在多种型号时,其齿轮轴孔的孔径会有大小差异,因此当针对不同轴孔孔径的齿轮时,为了更好的定位齿轮,齿轮轴孔定位件31最好设置成圆柱结构,直径则最好与齿轮轴孔相同,且齿轮轴孔定位件31最好为可拆卸式结构,以便齿轮轴孔定位件 31能更换成与对应齿轮的轴孔配对的尺寸,进而适应更多型号的齿轮精准定位抓取。
67.基于此,参阅图14,本实施例提供了一种齿轮轴孔定位件31的可拆卸结构,该结构具体为:齿轮轴孔定位件31径向贯穿本体28,所述齿轮轴孔定位件31一端位于吸附腔30内,齿轮轴孔定位件31另一端形成限位头34,所述本体28另一端则设置有限位槽35,限位头 34设置于限位槽35内。齿轮轴孔定位件31贯穿本体28,从而可以与本体28形成分体式装配结构,在需要时,齿轮轴孔定位件31可以根据需要取下进行更换,同时,为了保证齿轮轴孔定位件31的位置,齿轮轴孔定位件31另一端也即远离吸附腔30的一端还形成有限位头 34,限位头34与限位槽35配合进而将齿轮轴孔定位件31定位于本体28内,不仅可以利用限位头34轴向定位齿轮轴孔定位件31,仅需要在安装时将限位头34卡紧即可,且同时通过限位头34可以将齿轮轴孔定位件31定位于本体28内,并保证其贯穿本体28后不会倾斜,避免因齿轮轴孔定位件31直径小于本体28贯穿处的直径而导致齿轮轴孔定位件31晃动、倾斜,极好的保证了齿轮轴孔定位件31的安装精度。
68.气道32主要作为气流通道,用于连通吸附腔30与外部气源系统。气道32可根据外部气源系统的设计形成直线型、曲线型或多段线型结构,其截面大小、形状或数量等也可根据气流流速、流量等进行合理选择,此处不再累述。具体的,气道32至少设置有两个,至少两个所述气道32以齿轮轴孔定位件31为轴均匀分布于本体28内,从而在产生负压或吹气时,气道32能够均匀的吸气或吹气,使得吸附腔30内气体流动更为均匀对称,不会产生乱流,从而可以将齿轮更为平稳、精准的抓取或吹出,提高了齿轮抓取和装配的定位精度、稳定性。
具体的,气道32设置有两个。进一步的,气道32横截面呈扇形,两个所述气道32的扇形圆心位于齿轮轴孔定位件31的轴线上。
69.当气道32设置为两个或更多时,为了保证每个气道的气流流速、流量等能尽量保持一致,以便齿轮能更均匀受力夹取,保证密封,防止齿轮受力不均夹取失效或掉落,本体28一端也即远离吸附腔30的一端中部向外凸出形成轴体36,所述气道32贯穿至该本体28远离吸附腔30的一端并在轴体36上形成气道进气槽37。当齿轮抓取系统与外部气源系统连通后,为了保证气流在每个气道32的流体情况一致,以保证对齿轮均匀的吸附力,提高齿轮抓取精度,本实施例通过设置轴体36,并在轴体36上设置与气道32数量相等并连续的气道进气槽37,气流在通过轴体36时被其分流,再在气道进气槽37作用下进入气道32,进而能最大化保证每个气道32内气流的流动情况基本相同,以实现对齿轮均匀吸附的目的。
70.在实际使用时,部分齿轮的端面设置有轴套,为了提高与轴套的定位精度,本体28在吸附腔30的腔底中部还设置有齿轮轴套定位槽38,齿轮轴孔定位件31同轴设置于齿轮轴套定位槽38内并伸出至吸附腔30内。从而在齿轮夹取后,齿轮的轴套能完全定位于齿轮轴套定位槽38内,进一步提高了齿轮的整体抓取精度,并且在齿轮吹去导向时还能进一步保证齿轮吹出方向,提高齿轮装配精度。
71.基于以上齿轮吸放料头25结构,安装板24还设置有安装孔39,所述本体28设置轴体 36的一端密封连接于该安装孔39内,且该安装孔39的孔底部分与轴体36之间形成配气腔 40,配气腔40将配气孔33与气道32连通。配气孔33、配气腔40及气道32顺次连通构成整体气流流道结构,当气流经过配气腔40后,在轴体36共同作用下,可以将气流进行重新分配,使得气体分散的更为均匀,进而可以保证多个气道时,每个气道内气流均匀一致,进一步提高齿轮吸取的精度和稳定性,吸取后也能稳定夹持,不会掉落。进一步的,安装板24 的竖直端还可设置螺钉安装孔41,螺钉安装孔41连通至安装孔39内并与本体28轴向垂直,从而可以在螺钉安装孔41内安装螺钉,轴向固定本体28,保证本体28密封连接的稳定性和可靠性。
72.最后,为了保证安装板24和本体28的密封连接,本体28外侧位于安装孔39内的部分还设置有密封圈槽42,密封圈槽42内可设置密封圈,从而当本体28连接于安装板24内后,密封圈槽42内密封圈可以挤压变形,进而将配气孔33与本体28外壁之间的间隙密封。需要说明的是,密封圈槽42也可设置于安装孔39内,同样可实现密封效果,但本实施例将密封圈槽42设置于本体28外,可很方便的进行密封圈装填,相比于在安装孔39内设置密封圈来说,简化了密封圈装填工艺和难度。
73.如图17所示,作为相同结构的上层齿轮装配系统5,其结构、实施方式等均可参照上述下层齿轮装配系统4的实施方式,本实施例不再累述。
74.如图18所示,需要说明的是,上层齿轮装配系统5的安装件上还安装有自复位变形件43,自复位变形件43可随上层齿轮装配系统5的运动组件移动至变速箱盖体3上端面并下压,基于自复位变形件43下压驱使变速箱盖体3上已装配齿轮相互啮合。
75.在变速箱盖体3输送至上层齿轮装配系统5工序处并完成上层齿轮装配后,转动升降件 26可带动上层齿轮装配系统5的安装件转动,将自复位变形件43转动至上层齿轮上方,转动升降件26或往复运动件23再带动自复位变形件43持续下移并与上层或部分下层齿轮接触挤压,基于自复位变形件43下压力或其自身的自复位变形力驱使上层或部分下层齿
轮沿各自的齿轮轴轴向平移,进而可以弥补装配时上下层齿轮未安装到位的尺寸误差,使得每个齿轮均能安装至齿轮轴2上合适位置,提高齿轮轴2和齿轮的装配精度,其次,齿轮沿各自的齿轮轴2轴向平移时在自复位变形件43下压力或其自身的自复位变形力驱使下同步产生动作,该动作可以是轻微的晃动、浮动、倾斜或转动,在齿轮动作时,齿轮之间的轮齿和齿槽能更好的形成插接配对,进而相互实现啮合效果,确保齿轮组内齿轮啮合位置和精度,起到很好的齿轮啮合辅助效果,提高齿轮装配精度,且自复位变形件43具有自复位变形效果,在挤压齿轮时,其可以变形以减少对齿轮刚性作用,且变形后可以增加与齿轮接触面积,使得挤压力或自复位变形力能均匀分散至齿轮接触面,避免局部挤压导致齿轮变形,进一步保证齿轮完整性。
76.作为一种优选结构,自复位变形件43可选用自复位柔软弹性件,通过其柔软特性,进而在与齿轮接触变形时,能避免其与齿轮刚性挤压而损坏齿轮,极好的保护齿轮完整性,且其变形也属于柔性变形,不会因为变形量增大而变形力剧增,可以避免变形力过大过度挤压齿轮而损坏齿轮,且由于其柔软特性,其变形后能将下压力、重力或变形力分散至与齿轮整个接触面,进行将局部应力分散,避免应力集中而变形、扭曲,进一步保护齿轮。
77.具体的,该自复位柔软弹性件为毛刷,毛刷的刷毛与齿轮接触后变形,由于毛刷的刷头是由若干细小的刷毛组成,进而其与齿轮接触后,能对应齿轮结构和齿轮位置进行局部自适应变形,从而可以与不同齿轮接触并产生不同的变形方向、变形量,不仅可以很好的带动对应齿轮的动作,使得不同齿轮产生不同的动作或位移量,提高啮合概率,还能最大化的减少对齿轮的损坏和挤压,极好的保护齿轮结构。
78.综上所述,本齿轮抓取系统使用时,驱动台18驱动转臂19转动,转臂19带动驱动件 20转动,驱动件20自身绕与转臂19连接处转动,待转动至抓取位a上方时,转动升降件21 带动齿轮装配组件17下降,下降至与抓取位a间隔一定位置后,齿轮装配组件17开始动作,其上的往复运动件23带动齿轮吸放料头25下移至抓取位a,并与抓取位a上齿轮间隔 0~0.5mm,此时外部气源系统抽气,通过配气孔33、气道32将吸附腔30产生负压,进而将齿轮吸附至环形凸台29上,持续吸附过程中,齿轮轴孔定位件31与齿轮的轴孔进行轴孔配合将齿轮找正定位,齿轮侧面与环形凸台29密封贴合,完成齿轮抓取。在此过程中,如需要抓取多个齿轮时,可设置多个往复运动件23和齿轮吸放料头25,转动升降件21转动带动齿轮装配组件17转动,将其上的齿轮吸放料头25转动至不同的齿轮抓取位a进行抓取,即可实现多个齿轮的抓取;
79.在抓取后,还可利用齿轮抓取系统将抓取的齿轮转运至齿轮装配工位进行齿轮装配,具体的:外部气源系统持续抽气,待齿轮抓取完成后,往复运动件23上移复位,转动升降件 21上升复位,转臂19、驱动件20带动齿轮吸放料头25转动至齿轮装配工位,转动升降件 21下移至齿轮轴2位置上方,往复运动件23带动齿轮吸放料头25下移至齿轮轴2位置并间隔齿轮轴0~0.5mm,此时齿轮轴孔定位件31与齿轮轴2同轴,控制外部气源系统不再抽气而向配气孔33喷气,此时气体通过吸附腔30将齿轮喷出,由于齿轮轴孔定位件31导向作用,齿轮能按照导向方向与同轴的齿轮轴配对并装配至齿轮轴上,完成齿轮装配。当需要安装多个齿轮时,即可采用上述多个齿轮的抓取方式找准需要安装的齿轮轴位置,利用喷气推动齿轮完成装配即可。
80.当装配完成后,再控制自复位变形件43适当下压安装好后的齿轮,辅助齿轮轴向
移动,弥补装配位置不到位和齿轮啮合不完全的缺陷,确保齿轮装配精度。
81.本用于燃气表机电阀智慧生产的多层齿轮装配系统1通过以上结构,即可实现齿轮的精准抓取和自动修正,从而方便、精准的抓取齿轮,并还可直接将齿轮转运至齿轮轴位置进行装配,完成齿轮的抓取和装配,简化了齿轮装配流程,并降低了齿轮装配工时和成本,且装配后还能辅助齿轮啮合,提高装配精度。
82.为更好的实现用于燃气表机电阀智慧生产的多层齿轮装配系统1,本实施例还基于用于燃气表机电阀智慧生产的多层齿轮装配系统1公开了一种齿轮抓取方法,其至少包括以下步骤:
83.步骤1、将已安装齿轮轴2的变速箱盖体3输送至下层齿轮装配系统4所在工位;
84.步骤2、下层齿轮装配系统4的运动组件16驱动齿轮装配组件17至抓取位a;
85.步骤3、往复运动件23带动齿轮吸放料头25移动至抓取位a上部;
86.步骤4、吸附腔30产生负压吸附齿轮,齿轮的轴孔吸附时与齿轮轴孔定位件31形成轴孔配合,齿轮吸附完成后,齿轮侧面与吸附腔30端部密封贴合,完成齿轮抓取;
87.步骤5、运动组件16驱动齿轮装配组件17至变速箱盖体3上端,往复运动件23下移,齿轮吸放料头25移动至抓取位a上部,吸附腔31喷气将吸附的齿轮喷射至变速箱盖体3上端的齿轮轴2上,完成齿轮装配;
88.步骤6、重复步骤2至步骤5,完成下层齿轮装配;
89.步骤7、变速箱盖体3输送至上层齿轮装配系统5所在工位,上层齿轮装配系统5采用下层齿轮装配方式完成上层齿轮装配,多层齿轮装配完成。
90.需要说明的是,下层齿轮装配系统4和上层齿轮装配系统5由于结构基本相同,故二者装配方式、原理均基本一致,故在明确说明步骤2至步骤6的下层齿轮装配方式前提下,上层齿轮装配也是可以获知的,并且结合前文所述内容也是可以得到上层齿轮具体装配方式的,因此步骤7中采用下层齿轮装配方式完成上层齿轮装配是清楚并且合理的,本领域技术人员是可以通过说明书图文记载得到的,故本实施例并未再进一步解释说明。
91.基于以上齿轮抓取方法,即可实现机电阀变速齿轮箱内多层齿轮的自动安装,从而实现高效率、高精度的齿轮自动化装配。
92.在该齿轮抓取方法中,还包括步骤8,所述步骤8包括:
93.多层齿轮装配完成后,运动组件16驱动齿轮装配组件17转动,将自复位变形件43转动至齿轮上方,运动组件16或往复运动件23下移带动自复位变形件43下压至一个或多个齿轮上端面,基于自复位变形件43下压驱使变速箱盖体3上已装配齿轮轴向定位和相互啮合。
94.本齿轮抓取方法通过步骤8可以进一步提高齿轮轴向装配位置和精度,并提高齿轮装配后的啮合度。
95.以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。