骨架板穿齿轮轴的自动装配检测设备及其装配检测方法与流程

本发明涉及电动执行器的自动化生产装配及检测领域，一种骨架板穿齿轮轴的自动装配检测设备。

背景技术：

1、流量计量的仪器仪表，比如水表、电表、燃气表等已经日常生活、生产中必不可少的设备，以水表为例，传统的水表都包括水表壳体和设在水表壳体内的计量机芯，这里计量机芯基本都是机械的数字轮盘，会记录下计量值。为了实现仪器仪表的自动开关及调节功能，即在仪器仪表中加入执行器部件。执行器分为气动执行器、电动执行器和液压执行器。气动执行器体积大，配线复杂，且需要气源。液压执行器由于体积大，结构复杂，成本高，一般适用于大型工作场所。因此，民用执行器最多使用的是电动执行器。

2、电动执行器示例，参与我司在先申请文献cn217328696u，公开了一种双重密封的电动执行器，包括壳体组件、设置在壳体组件中的驱动装置、与驱动装置传动连接的减速传动装置、以及与减速传动装置的输出端连接的输出部件，壳体组件包括内壳体和外壳体，外壳体具有上开口，内壳体通过上开口置入至外壳体中；外壳体的边沿高于内壳体的上端面以形成容置区，容置区内填充入密封胶，以使内壳体与外壳体之间形成密封配合。

3、上述中，骨架板和减速传动装置需要装配在一起，减速传动装置具体为多齿轮的减速机构，需要预先在骨架板上固定上齿轮轴，才能够将多个减速齿轮通过齿轮轴装配在骨架板上。现有的方式大都采用纯人工这种生产方式人力成本十分巨大，且生产效率低下，产品的一致性也较低，无法满足生产发展的需求。

4、齿轮轴的安装辅助工具示例，参阅专利文献cn104440084a，公开了一种用于全自动装配铆接机的铆压装置，包括铆压驱动装置、铆压头、铆压垫板和铆压安装座；所述铆压安装座的上部设置有铆压驱动装置，所述铆压驱动装置的下端设置有铆压头，铆压安装座的下部与铆压头对应的位置上设置有铆压垫板。这类设备配合人工，实现半自动化的加工方式，存在明显的弊端：1、齿轮轴数量多，但是辅助工具一机一用，无法实现多齿轮轴的装配；2、单次只能铆压1个齿轮轴，因此单个成品需要铆压多次，费时费力；3、不具有检测功能，成品合格率低下；4、自动化程度低生产效率低下，工艺不稳定，产品的一致性也较低，无法满足生产发展的需求。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种骨架板穿齿轮轴的自动装配检测设备及其装配检测方法。

2、本发明解决其技术问题的技术方案是：一种骨架板穿齿轮轴的自动装配检测设备，包括有：

3、机台和控制系统装置；

4、骨架板进料机构和若干个齿轮轴进料机构，均设置在所述的机台上；

5、铆压机构，用于将多个齿轮轴与骨架板压紧成一体；

6、骨架板转送机构，其位于所述的骨架板进料机构与铆压机构之间；

7、移轴机构，其位于所述的骨架板进料机构与与铆压机构之间；

8、排料机构，其位于所述铆压机构的后端，且所述的排料机构包括有合格品排料通道和次品排料通道；

9、成品检测机构，位于所述排料机构的正下方；

10、所述的铆压机构包括有铆压驱动装置、受铆压驱动装置作用的铆压基座、铆压上模板和铆压下模板、顶模气缸、以及真空吸附器；

11、其中，所述的铆压上模板通过第一导柱与所述的铆压基座，以使得铆压基座能够靠近或远离所述的铆压上模板；

12、所述的铆压基座上设有若干个铆针，所述的铆压上模板上开设有铆接孔，所述的铆针能够穿过铆接孔后伸出至铆压上模板的下方；

13、所述的第一导柱上设有复位弹簧，以使得铆压基座始终具有远离铆压上模板的运动趋势；

14、所述的铆压下模板安装在所述的移轴机构上，且所述的铆压下模板上开设有若干个容置孔，齿轮轴能够进入至容置孔中并形成间隙配合；所述的铆压下模板在所述的移轴机构作用下至少具有上轴位置和铆压位置，铆压下模板处于铆压位置时，铆压下模板位于铆压上模板的正下方；铆压下模板处于上轴位置时，铆压下模板位于齿轮轴进料机构的正下方；

15、所述的顶模气缸位于所述移轴机构的下方，且所述的顶模气缸通过顶升模块作用于铆压位置的铆压下模板，以使得铆压下模板朝向铆压上模板运动；

16、所述的真空吸附器安装在铆压基座与铆压上模板之间，所述的铆压上模板上开设有吸附孔，所述的真空吸附器通过吸附孔以作用于铆压上模板下端的骨架板。

17、关于本发明中骨架板进料机构的更具体的结构组成方案为：包括骨架板进料通道、作用于骨架板进料通道的振动驱动器、位于骨架板进料通道末端的第一纵向驱动模组、受第一纵向驱动模组作用的骨架板中转支架、位于骨架板进料通道外端的第一横向驱动模组、受第一横向驱动模组作用的第一旋转气缸、受第一旋转气缸作用的骨架板气动夹爪、位于骨架板气动夹爪正下方的第一竖向驱动模组、以及受第一竖向驱动模组作用的骨架板顶杆。

18、关于本发明中骨架板转送机构的更具体的结构组成方案为：包括第二竖向驱动模组、受第二竖向驱动模组作用的第二横向驱动模组、受第二横向驱动模组作用的转送安装支架、安装在转送安装支架上的第二旋转气缸、受第二旋转气缸作用的骨架板翻转支臂、以及安装在骨架板翻转支臂上的负压吸盘。

19、关于本发明中齿轮轴进料机构的更具体的结构组成方案为：包括齿轮轴振动进料盘、位于齿轮轴压入组件下方的齿轮轴基座、安装在齿轮轴基座上的推拉气缸、受推拉气缸作用并开设有齿轮轴通过孔的定位块、设置在齿轮轴振动进料盘与定位块之间的输送软管、以及位于齿轮轴基座正上方的齿轮轴压入组件。

20、关于本发明中齿轮轴压入组件的更具体的结构组成方案为：包括压入固定支架、位于压入固定支架上的第三竖向驱动模组、受第三竖向驱动模组作用的导向基板、以及设置在导向基板下端的压杆。

21、关于本发明中移轴机构的更具体的结构组成方案为：包括第二纵向驱动模组、受第二纵向驱动模组作用的滑移座、以及固设在机台上的第四竖向驱动模组；

22、所述的铆压上模板位于所述的滑移座上端，且所述的滑移座上开设有驱动槽，所述的第四竖向驱动模组位于所述驱动槽的正下方，并能够穿过驱动槽后作用于所述的铆压下模板。

23、关于本发明中排料机构的更具体的结构组成方案为：还包括第三横向驱动模组、以及受第三横向驱动模组作用的第五竖向驱动模组，所述的合格品排料通道和次品排料通道沿竖向设置在第五竖向驱动模组上，并能够在第五竖向驱动模组作用下上、下移动。

24、关于本发明中成品检测机构的更具体的结构组成方案为：包括底部开设有检测槽的检测通道板、设置在检测通道板下方的检测安装支架、以及若干个固定在检测安装支架上并正对检测槽的检测器，所述的检测通道板和检测安装支架均设置在所述的第三横向驱动模组上，以使得检测通道板能够与合格品排料通道和次品排料通道中的任意一者连通。

25、在本发明的一些优选实施例中，所述的骨架板进料机构与铆压机构之间还设有进料检测机构；

26、所述的进料检测机构包括设置在机台上的骨架板气动夹爪正上方的第一视觉传感器、安装在机台上的测试工装支架和第六竖向驱动模组、受第六竖向驱动模组作用的第二导柱、以及安装在测试工装支架旁侧的若干个第二视觉传感器。

27、本发明的另一项技术方案为：一种装配检测方法，应用于如前所述的骨架板穿齿轮轴的自动装配检测设备，包括以下步骤：

28、s1、骨架板进料：启动振动驱动器，多个骨架板沿着骨架板进料通道向前输送；当最前一个骨架板运动至骨架板进料通道的末端时，第一纵向驱动模组驱动骨架板中转支架与骨架板进料通道对接，以使得最前一个骨架板进入至骨架板中转支架中；

29、s2、骨架板转移：第一纵向驱动模组驱动骨架板中转支架运动至第一竖向驱动模组的上方，接着第一竖向驱动模组驱动骨架板顶杆升起，以将骨架板中转支架中的骨架板单独顶起，然后骨架板气动夹爪夹取住骨架板，同时第一竖向驱动模组下降复位；

30、s3、骨架板进料检测并校正位置：第一视觉传感器启动并开始检测骨架板中转支架中的骨架板，以判断骨架板的正、反方向；若检测的骨架板为正向，第一横向驱动模组带动骨架板气动夹爪运动至测试工装支架处，骨架板气动夹爪松开使得骨架板落入至测试工装支架中；若检测的骨架板为反向，第一旋转气缸旋转180度，以将骨架板调整为正向，接着第一横向驱动模组带动骨架板气动夹爪运动至测试工装支架处，骨架板气动夹爪松开使得骨架板落入至测试工装支架中，第六竖向驱动模组驱动第二导柱升起并定位插取住骨架板；

31、s4、骨架板上料至铆压机构：第二竖向驱动模组和第二横向驱动模组启动以调整转送安装支架的位置，接着第二旋转气缸驱动骨架板翻转支臂翻转180度至测试工装支架的上方，然后第二视觉传感器检测到骨架板翻转支臂后，第六竖向驱动模组驱动第二导柱下降并与骨架板分离，同时骨架板翻转支臂上的负压吸盘启动将测试工装支架上的骨架板吸住，第二旋转气缸驱动骨架板翻转支臂再次翻转180度至铆压机构处，真空吸附器启动将骨架板吸附至铆压上模板上，同时负压吸盘关闭，骨架板翻转支臂退出铆压机构；

32、s5、铆压下模板切换至上轴位置：第二纵向驱动模组驱动滑移座移动，以将滑移座上的铆压下模板切换至上轴位置，接着第四竖向驱动模组驱动铆压下模板沿着驱动槽上顶，以使得铆压下模板与齿轮轴基座相抵；

33、s6、齿轮轴上料：推拉气缸驱动定位块移动，以使得定位块与铆压下模板的位置相适配，各个齿轮轴在对应的齿轮轴振动进料盘作用下通过输送软管进入至定位块的齿轮轴通过孔中，第三竖向驱动模组驱动压杆下压，将定位块中的齿轮轴压入至铆压下模板的容置孔中；

34、s7、铆压下模板切换至铆压位置：第四竖向驱动模组下降并释放铆压下模板，接着第二纵向驱动模组驱动滑移座移动，以将滑移座上的铆压下模板切换至铆压位置；

35、s8、铆压：顶模气缸驱动铆压位置的铆压下模板，以使得铆压下模板朝向铆压上模板运动，同时铆压驱动装置启动将铆压基座和铆压上模板下压；接着铆压上模板与铆压下模板实现合模，铆压驱动装置继续工作使得铆压基座沿着第一导柱相对铆压上模板继续下压，压基座上铆针穿过铆接孔后作用于铆压上模板与铆压下模板之间的骨架板和多个齿轮轴，以将骨架板与齿轮轴铆压呈一体，形成成品骨架板；

36、s9、成品检测：铆压下模板与铆压上模板分模后，第三横向驱动模组驱动检测通道板运动至铆压上模板的下方，真空吸附器关闭以使得成品骨架板落入至检测通道板的检测槽中，检测器对准检测槽中的成品骨架板启动，判断多个齿轮轴与骨架板是否装配到位；

37、s10、排料：步骤s9中，若检测装配到位，第五竖向驱动模组启动使得合格品排料通道与检测通道板对接，成品骨架板顺着合格品排料通道实现排料；若检测装配未到位，第五竖向驱动模组启动使得次品排料通道与检测通道板对接，成品骨架板顺着次品排料通道实现排料。

38、本发明的有益效果在于：

39、一、实现骨架板、多个齿轮轴的全自动进料、移动、位置矫正和铆压、自行排料功能，且具有进料检测和成品检测功能，实现了一机多用，自动化程度大大提高，生产工艺稳定，产品一致性和合格率大大提升，有效减轻工作人员的劳动压力，实现企业的增产增效。

40、二、本发明可适用不同尺寸的齿轮轴上料、转送及装配，且多个齿轮轴分别独立进料并被同时同步转移、铆压，大大提升了生产效率。

41、三、整机空间排布更加合理、紧凑，缩短了相关输送零部件的运动行程和运动时长，有效提升了生产效率，且集成度更高，降低了整机尺寸，减少生产场地的占用。