汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备的制作方法

本发明涉及一种汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备。

背景技术：

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术，属于粉末烧结技术。粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。

但原先粉末冶金生产汽车座椅调节器的齿轮时，其生产设备存在以下缺陷：

1、齿轮、齿轮轴、齿圈等在粉末冶金成型时需要将金属粉末配料，随后放入压机的模具型腔中进行压制成型，然而金属粉末挤压成型时需要加满粉末，但在模具压制时容易让多余的粉末逸出，落在机器下方，造成原料的浪费，并且污染了车间环境。

2、压坯压制后，其表面会附带较多的金属粉末，压坯在收集过程中这些粉末会落到收集筐中或掉落地上，导致金属粉末污染环境，并且造成了极大的原料浪费。

3、压坯都是直接落到收集筐中，压坯落下时容易导致金属撞击，从而导致压坯损坏。并且压坯落入收集筐中，还需要人工将压坯整齐排放在料盒中，才能方便后续生产，这样便需要消耗大量人工。

4、压坯生产后需要通过人工检测，然而人工检测的方式不仅效率不高，并且受到工人数量程度的影响，也不能保证检测的准确性，因此检测效率不高，也影响了整体的生产效率。

5、原先的行星齿轮需要由人工放置齿轮和齿轮轴到压装机器上，人手动控制压头来对行星齿轮进行压装，但这样的人工操作不仅效率低下，并且人工压装的精度不高，产品质量容易受到影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可以避免粉末逸出，防止污染环境，避免压坯撞击，同时可以提高产品检测效率，实现自动化压装，提高生产效率的汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备。

本发明的目的是这样实现的：

汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备，它从前道到后道依次为模压成型设备、清灰设备、收集设备、检测设备和自动压装设备；

其中模压成型设备包括压机、混料箱和输送带，所述混料箱设置在压机上方，混料箱架在机架上，混料箱底部的出料口与注粉软管相连通，所述压机由底部的机体和上方的升降块组成，所述机体的顶部固定有一块工作台，该工作台中设置有下模，下模的正上方设置有一个压头，压头顶部与升降块固定，压头底部设置有上模，上模和下模合模后形成型腔，并且上模的顶部中心开设通孔，该通孔与升降块内部设置的通粉管相连，通粉管顶部与注粉软管相连通；

所述工作台的上方设置有一块压板，所述压板从前到后覆盖工作台，压板在下模正上方处开设有通孔，所述压板的左右两侧连接有侧挡板，侧挡板挡住工作台的左右两侧，并且压板的底部设置有复位弹簧，复位弹簧的顶部与压板底部固定，复位弹簧的底部与工作台的顶部固定，所述压板的上方还设置有一个推动块，推动块的底部架设在压板顶部的通长滑槽中，推动块的顶部与活动推杆相连，活动推杆的另一端与升降块铰接，通过活动推杆来带着推动块滑动，推动块将压坯推到与工作台末端相连的出料滑道上；

所述工作台倾斜设置，工作台靠近出料滑道的一端低于工作台的另一端，所述工作台在靠近出料滑道处开设有多个竖直的前道粉末通孔，所述出料滑道上开设有多个竖直的后道粉末通孔，多个前道粉末通孔的底部与前道粉末收集管相连通，多个后道粉末通孔的底部与后道粉末收集管相连通，所述前道粉末收集管、后道粉末收集管的底部均接到收集桶上；

所述清灰设备设置于模压成型设备的后道，它包括转盘机构、翻转机构、吹气机构，所述出料滑道的另一端与转盘机构相连，所述转盘机构带有一个转盘，转盘的中心开设通孔，转盘在通孔的外侧形成环形的凹槽，所述通孔的底部与一根收集管相连通，收集管的底部接在收集箱上，所述转盘机构在出料滑道相对的一侧连有出料通道，出料通道低于转盘机构的凹槽高度，所述翻转机构、吹气机构均设置在转盘机构外侧，所述翻转机构包括一个伸缩臂，伸缩臂的前端连有翻转臂，所述翻转臂的前端还固定有一个夹持臂，所述吹气机构设置包括两个吹气管，所述一个吹气管位于出料滑道与翻转机构之间，另一个吹气管位于翻转机构与出料通道之间，两个吹气管均通过通气软管与气泵相连，对翻转前、翻转后的压坯进行吹气，将压坯上的粉末吹到通孔中，并落入收集箱中进行粉末收集；

所述收集设备设置于清灰设备的后道，它包括设置在出料通道末端的挡板，所述挡板与出料通道垂直设置，挡板的上方设置有一个机械手，所述机械手的底部为夹手，机械手顶部与机械手输送架固定，该机械手输送架为一个长条形支架，机械手输送架与输送带垂直设置，机械手输送架的两端底部卡在机械手输送架导轨的滑槽中，所述两个机械手输送架导轨与输送带平行设置，每个机械手输送架导轨的底部均通过固定柱固定在平台上，所述平台在输送带的后侧设置有一个料盒拖板，所述料盒拖板中并排放置有两个料盒，所述料盒拖板固定在直线滑轨上，该直线导轨垂直于输送带设置，料盒拖板在直线滑轨上移动；

所述检测设备设置于收集设备的后道，该检测设备包括上层输送带和下层输送带，所述上层输送带前端由振动筛出料，振动筛中放置料盒中收集的压坯，下层输送带位于上层输送带的后侧，且低于上层输送带，所述上层输送带顶部的前侧设置有挡料板，并且挡料板的后侧设置有上层限位板，所述上层限位板为左右两个限位挡板，所述上层输送带在位于上层限位板后侧的上方设置有一个上层检测探头，上层检测探头竖直向下设置，所述上层输送带顶部在上层检测探头的后侧设置有上层推料气缸，上层推料气缸与上层输送带垂直设置，上层输送带的侧面在上层推料气缸的推杆端处设置有上层次品通道，所述下层输送带的前端伸在上层输送带后端的下方，下层输送带靠近前端处的上方设置有翻转机械手，所述翻转机械手的后侧设置有下层限位板，所述下层输送带在位于下层限位板后侧的上方设置有一个下层检测探头，上下层检测探头竖直向下设置，所述下层输送带顶部在下层检测探头的后侧设置有下层推料气缸，下层推料气缸与下层输送带垂直设置，下层输送带的侧面在下层推料气缸的推杆端处设置有下层次品通道，下层输送带的末端将正反面都检测合格的压坯送到收集筐中；

所述自动压装设备设置于检测设备的后道，自动压装设备包括中间的压装工作台，以及压装工作台两侧的齿轮振动筛和齿轮轴振动筛，所述齿轮振动筛和齿轮轴振动筛的末端分别为齿轮送料轨道和齿轮轴送料轨道，所述压装工作台正中间的左右两侧设置滑轨，两个滑轨上分别设置齿轮夹持滑块和齿轮轴夹持滑块，齿轮夹持滑块和齿轮轴夹持滑块向压装工作台正中间和外侧方向滑动，齿轮夹持滑块顶面低于齿轮轴夹持滑块的底面，齿轮夹持滑块和齿轮轴夹持滑块的前后两侧都设置有夹持块，夹持块合拢后中间形成盲孔，夹持块分开后盲孔便形成通孔；

所述齿轮送料轨道和齿轮轴送料轨道的末端位置固定，分别位于齿轮夹持滑块和齿轮轴夹持滑块移动到最外侧时各自盲孔的正上方，齿轮和齿轮轴落料后进入盲孔中，齿轮夹持滑块和齿轮轴夹持滑块将齿轮和齿轮轴带着移动到压装工作台的正中间，此时齿轮轴夹持滑块的盲孔位于齿轮夹持滑块的盲孔的正上方，随后齿轮轴夹持滑块的夹持块打开，让齿轮轴落在齿轮夹持滑块盲孔中，接着齿轮夹持滑块的夹持块打开，让齿轮带着齿轮轴一起落到压装工作台中间；

所述压装工作台的上方设置有压机架，压机架底部为压头，压头位于齿轮轴送料轨道的上方，压头通过气缸推动向下加压，并且压装工作台的左右两侧还设置有夹紧气缸，夹紧气缸的末端固定有弧形的夹紧环，将齿轮从左右两侧夹紧定位，并且压装工作台的前侧还设置有推料气缸，推料气缸的推杆向压装工作台后侧方向延伸，将压装完成后的行星齿轮推到压装工作台后侧的收集滑道中。

优选的，清灰设备中转盘机构的转盘倾斜设置，转盘在出料滑道处高，在出料通道处低。

优选的，所述检测设备的下层输送带和上层输送带均通过电机、齿轮传动。

优选的，所述检测设备的挡料板、上层检测探头、下层检测探头、上层推料气缸、下层推料气缸、翻转机械手都与输送带下方的机架固定。

优选的，所述检测设备的上层检测探头、下层检测探头、上层推料气缸、下层推料气缸都与plc控制器相连。

优选的，所述自动压装设备的齿轮夹持滑块上的盲孔尺寸大于齿轮轴夹持滑块上的盲孔尺寸。

本发明汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备具有以下优点：

1、本发明通过在压机的工作台上增设一块压板，压板与工作台之间设置复位弹簧，通过压头压下压板，上模中心的通孔向型腔中注入金属粉末，当压机完成一次压制后，型腔里的金属粉末会被挤出，从而漏在工作台上，但由于工作台倾斜设置，工作台上的金属粉末会落到前道粉末通孔中，而压坯会从出料滑道上滑落到收集筐中，滑动过程中压坯上附着的粉末落在出料滑道上后，会从落到后道粉末通孔中，前道粉末通孔和后道粉末通孔将金属粉末送入收集桶中，这样便避免了原料的浪费，节约了生产成本，并且可以防止污染车间环境。

2、本发明通过在压机和收集装置之间设置一个转盘机构，转盘机构旁设置吹气机构和翻转机构，通过吹气机构将压坯表面的粉末吹到转盘中间的通孔中，落到收集箱中进行回收利用，而翻转机构可以将压坯翻转，进一步保证粉末的可以被吹落并收集，这样便避免了金属粉末污染环境，节约了生产原料。

3、本发明汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备通过在压机出料滑道的输送带顶部后端设置挡板，并用机械手将压坯一个个放到料盒中，从而可以避免压坯被撞击，提高了最终产品质量，并且机械手能将压坯整齐排放到料盒中，无需再进行人工整理，方便了后续的生产；这样的收集机构可以极大地节省人工，降低了生产成本。

4、本发明汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备在压装之前增设了检测设备，可以对齿轮、齿轮轴等进行图像检测对比，将合格品收集，不合格品回收再加工，提高了产品质量，并且检测过程由设备自动完成，极大地节省了人工，检测过程方便快捷，提高了生产效率。

5、本发明汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备增加了自动压装设备来对行星齿轮进行自动压装，齿轮和齿轮轴通过振动筛和压机可以高效地进行压装，极大地减少了人工操作，压装过程自动化、高效化，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备中模压成型设备的结构示意图。

图2为图1中工作台的俯视图。

图3为本发明汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备中清灰设备的结构示意图。

图4为本发明汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备中清灰设备的俯瞰图。

图5为本发明汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备中收集设备的结构示意图。

图6为图5的侧视图。

图7为本发明汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备中检测设备的结构示意图。

图8为本发明汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备中自动压装设备的结构示意图。

图中：压机1、混料箱2、注粉软管3、机体4、升降块5、工作台6、压头7、压板8、侧挡板9、推动块10、活动推杆11、通粉管12、出料滑道13、前道粉末通孔14、后道粉末通孔15、前道粉末收集管16、后道粉末收集管17、收集桶18、转盘机构19、通孔20、收集管21、收集箱22、伸缩臂23、翻转臂24、夹持臂25、吹气管26、通气软管27、出料通道28、挡板29、机械手30、夹手31、机械手输送架32、机械手输送架导轨33、料盒拖板34、料盒35、直线滑轨36、上层输送带37、下层输送带38、挡料板39、上层限位板40、上层检测探头41、下层检测探头42、上层推料气缸43、上层次品通道44、下层推料气缸45、下层次品通道46、翻转机械手47、下层限位板48、压装工作台49、齿轮振动筛50、齿轮轴振动筛51、齿轮送料轨道52、齿轮轴送料轨道53、齿轮夹持滑块54、齿轮轴夹持滑块55、压机架56、压头57、夹紧气缸58、推料气缸59。

具体实施方式

参见图1至图8，本发明涉及一种汽车座椅调节器专用高强度齿轮的高效生产设备，用于生产制造齿轮、齿轮轴、行星齿轮，它从前道到后道依次为模压成型设备、清灰设备、收集设备、检测设备和自动压装设备。

其中模压成型设备包括压机1、混料箱2，所述混料箱2设置在压机1上方，混料箱2架在机架上，混料箱2底部的出料口与注粉软管3相连通，所述压机1由底部的机体4和上方的升降块5组成，机体4和升降块5之间设置导柱，所述升降块5可以沿导柱上下升降，所述机体4的顶部固定有一块工作台6，该工作台4中设置有下模，下模的正上方设置有一个压头7，压头7顶部与升降块5固定，压头7底部设置有上模，上模和下模合模后形成型腔，并且上模的顶部中心开设通孔，该通孔与升降块5内部设置的通粉管12相连，通粉管12顶部与注粉软管3相连通，这样混料箱2混合好的金属粉末便能通过注粉软管3、通粉管12、压头7的上模向型腔中注粉，上模、下模压合后完成对粉末的压制成压坯，所述工作台6的上方设置有一块压板8，所述压板8从前到后覆盖工作台6，压板8在下模正上方处开设有通孔9，通孔9的口径大于型腔的口径，使得上模可以穿过压板8进行粉末压制成型。所述压板8的左右两侧连接有侧挡板9，侧挡板9挡住工作台4的左右两侧，并且压板8的底部设置有复位弹簧，复位弹簧的顶部与压板8底部固定，复位弹簧的底部与工作台4的顶部固定，压头7将压板8压下后，可以让型腔漏出于压板8，从而让上下模合模进行压制，当压头7升起后，压板8被复位弹簧顶起，所述压板8的上方还设置有一个推动块10，推动块10的底部架设在压板8顶部的通长滑槽中，推动块10的顶部与活动推杆11相连，活动推杆11的另一端与升降块5铰接，通过活动推杆11来带着推动块10滑动，当一个压坯被压制完成后，推动块10将压坯推到与工作台4末端相连的出料滑道13上。此外，工作台4倾斜设置，工作台4靠近出料滑道13的一端低于工作台4的另一端，所述工作台4在靠近出料滑道13处开设有多个竖直的前道粉末通孔14，所述出料滑道13上开设有多个竖直的后道粉末通孔15，多个前道粉末通孔14的底部与前道粉末收集管16相连通，多个后道粉末通孔15的底部与后道粉末收集管17相连通，所述前道粉末通孔14、后道粉末通孔15的口径远远小于压坯的直径，避免压坯掉入通孔中，所述前道粉末收集管16、后道粉末收集管17的底部均接到收集桶18上，从而将压制完成后落在工作台4上的金属粉末，以及随着压坯一起滑落的金属粉末都收集起来。

所述清灰设备设置于模压成型设备的后道，它包括转盘机构19、翻转机构、吹气机构。所述出料滑道13的另一端与转盘机构19相连，所述转盘机构19带有一个转盘，转盘的中心开设通孔20，转盘在通孔20的外侧形成环形的凹槽，该凹槽中用于让压坯在凹槽中转动，凹槽的深度较浅，使得压坯高出于转盘顶面，所述通孔20的底部与一根收集管21相连通，收集管21的底部接在收集箱22上，收集管21、收集箱22用于收集通孔20中落下的粉末，所述转盘机构19在出料滑道13相对的一侧连有出料通道28，出料通道28低于转盘机构19的凹槽高度，转盘机构的转盘倾斜设置，转盘在出料滑道13处高，在出料通道28处低。

所述翻转机构、吹气机构均设置在转盘机构19外侧，所述翻转机构包括一个伸缩臂23，伸缩臂23的前端连有翻转臂24，翻转臂24可以180度翻转，所述翻转臂24的前端还固定有一个夹持臂25，所述夹持臂25可以伸到转盘结构19的凹槽上，将压坯夹住或松开，配合翻转臂24可以实现压坯的翻转。所述吹气机构设置包括两个吹气管26，所述一个吹气管26位于出料滑道13与翻转机构之间，另一个吹气管26位于翻转机构与出料通道28之间，两个吹气管26均通过通气软管27与气泵相连，从而对翻转前、翻转后的压坯进行吹气，将压坯上的粉末吹到通孔20中，并落入收集箱22中进行粉末收集。

形成的压坯被推动块由出料滑道送到转盘的凹槽中，压坯在凹槽中转动，压坯转动时会被第一个吹气管吹气，将部分粉末吹到转盘中间的通孔中，随后压坯被翻转机构夹持后翻转，接着被第二个吹气管吹气，将剩余的粉末吹到转盘中间的通孔中，压坯沿出料通道滑落到后道的收集设备中，而吹到通孔中的粉末落入收集箱中收集起来可以再次利用。

所述收集设备设置于清灰设备的后道，它包括设置在出料通道28末端的挡板29，所述挡板29与出料通道28垂直设置，挡板29用于挡住从出料通道28送到其后端的压坯，使得压坯在出料通道28后端停留，挡板29的上方设置有一个机械手30，所述机械手30具有伸缩功能，可以向垂直于平台上下升缩，所述机械手30的底部为夹手31，机械手30顶部与机械手输送架32固定，该机械手输送架32为一个长条形支架，机械手输送架32与出料通道28垂直设置，机械手输送架32的两端底部卡在机械手输送架导轨33的滑槽中，所述两个机械手输送架导轨33与出料通道28平行设置，每个机械手输送架导轨33的底部均通过固定柱固定在平台上，这样机械手输送架32便能沿出料通道28的方向前后移动。

所述平台在出料通道28的后侧设置有一个料盒拖板34，所述料盒拖板34中并排放置有两个料盒35，所述料盒35中用于放置压坯，所述机械手输送架导轨33的后端超出于料盒35的后端，这样机械手输送架32在机械手输送架导轨33上移动时，使机械手30可以移动到料盒24的正上方，机械手30伸缩后便能将压坯整齐地放进料盒35中，从而避免压坯碰撞损坏。所述料盒拖板34固定在直线滑轨36上，该直线导轨27垂直于出料通道28设置，使得料盒拖板34可以在直线滑轨36上移动，当一个料盒35装满后，料盒拖板34向一侧移动，使机械手30向另一个料盒35中装入压坯，这样便能装满两个料盒再进行人工取料，操作时间间隔较长，多个机器只需一个工人便能完成压坯收集，所述机械手30、机械手输送架32、料盒拖板34均通过plc控制来动作。

所述检测设备设置于收集设备的后道，该检测设备包括上层输送带37和下层输送带38，所述上层输送带37前端由振动筛出料，振动筛中放置料盒35中收集的压坯，下层输送带38位于上层输送带37的后侧，且低于上层输送带37，下层输送带38和上层输送带37均通过电机、齿轮传动，所述上层输送带37顶部的前侧设置有挡料板39，挡料板39与上层输送带37的顶部之间仅留略高于一个压坯的高度，从而避免压坯堆叠通过，并且挡料板39的后侧设置有上层限位板40，所述上层限位板40为左右两个限位挡板，用于对压坯进行扶正，从而便于后续检测，所述上层输送带37在位于上层限位板40后侧的上方设置有一个上层检测探头41，上层检测探头41竖直向下设置，用于拍摄压坯图像后与系统中的标准合格品进行比对检测，所述上层输送带37顶部在上层检测探头41的后侧设置有上层推料气缸43，上层推料气缸43与上层输送带37垂直设置，上层输送带37的侧面在上层推料气缸43的推杆端处设置有上层次品通道44，上层推料气缸43的推杆端用于将上层检测探头41检测出的不合格压坯从侧面的上层次品通道44推走。所述下层输送带38的前端伸在上层输送带37后端的下方，下层输送带38靠近前端处的上方设置有翻转机械手47，所述翻转机械手47用于抓取压坯后将其翻转，所述翻转机械手47的后侧设置有下层限位板48，所述下层限位板48用于对压坯进行扶正，所述下层输送带38在位于下层限位板48后侧的上方设置有一个下层检测探头42，上下层检测探头42竖直向下设置，用于拍摄翻转后的压坯图像与系统中的标准合格品进行比对检测，所述下层输送带38顶部在下层检测探头42的后侧设置有下层推料气缸45，下层推料气缸45与下层输送带38垂直设置，下层输送带38的侧面在下层推料气缸45的推杆端处设置有下层次品通道46，下层推料气缸45的推杆端用于将下层检测探头42检测出的不合格压坯从侧面的下层次品通道46推走。上层次品通道44、下层次品通道46将次品收集后进行再加工，而下层输送带38的末端将正反面都检测合格的压坯送到收集筐中。

所述挡料板39、上层检测探头41、下层检测探头42、上层推料气缸43、下层推料气缸45、翻转机械手47都与输送带下方的机架固定。上层检测探头41、下层检测探头42、上层推料气缸43、下层推料气缸45都与plc控制器相连。

所述自动压装设备设置于检测设备的后道，自动压装设备用于将行星齿轮自动装配，自动压装设备包括中间的压装工作台49，以及压装工作台49两侧的齿轮振动筛50和齿轮轴振动筛51，所述齿轮振动筛50和齿轮轴振动筛51放入检测合格的齿轮和齿轮轴的压坯，通过振动送料的方式出料。

所述齿轮振动筛50和齿轮轴振动筛51的末端分别为齿轮送料轨道52和齿轮轴送料轨道53，所述压装工作台49正中间的左右两侧设置滑轨，两个滑轨上分别设置齿轮夹持滑块54和齿轮轴夹持滑块55，齿轮夹持滑块54和齿轮轴夹持滑块55可以向压装工作台49正中间和外侧方向滑动，所述齿轮夹持滑块54和齿轮轴夹持滑块55形状相同，并且齿轮夹持滑块54顶面低于齿轮轴夹持滑块55的底面，齿轮夹持滑块54和齿轮轴夹持滑块55的前后两侧都设置有夹持块，夹持块合拢后中间形成盲孔，齿轮夹持滑块54上的盲孔尺寸大于齿轮轴夹持滑块55上的盲孔尺寸，夹持块分开后盲孔便形成通孔。

所述齿轮送料轨道52和齿轮轴送料轨道53的末端位置固定，分别位于齿轮夹持滑块54和齿轮轴夹持滑块55移动到最外侧时各自盲孔的正上方，齿轮和齿轮轴落料后进入盲孔中，齿轮夹持滑块54和齿轮轴夹持滑块55将齿轮和齿轮轴带着移动到压装工作台49的正中间，此时齿轮轴夹持滑块55的盲孔正好位于齿轮夹持滑块54的盲孔的正上方，随后齿轮轴夹持滑块55的夹持块慢慢打开，让齿轮轴正好落在齿轮夹持滑块54盲孔中，接着齿轮夹持滑块54的夹持块慢慢打开，让齿轮带着齿轮轴一起落到压装工作台49中间。

所述压装工作台49的上方设置有压机架56，压机架56底部为压头57，压头57位于齿轮轴送料轨道53的上方，压头57通过气缸推动向下加压，用于将齿轮轴压装进齿轮中，并且压装工作台49的左右两侧还设置有夹紧气缸58，夹紧气缸58的末端固定有弧形的夹紧环，用于将齿轮从左右两侧夹紧定位，随后让压头57准确压下，并且压装工作台49的前侧还设置有推料气缸59，推料气缸59的推杆向压装工作台49后侧方向延伸，用于将压装完成后的行星齿轮推到压装工作台49后侧的收集滑道中，从而完成行星齿轮的生产。