CN113909887A - 适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构及装配方法，所述机构包括用于传递减速器零件的传递机构；安装在传递机构上的治具；所述治具上设置有轴孔；还包括沿所述减速器壳体传递路径布置的功能部件；所述功能部件包括依次排布的第一上料装置、第二上料装置及第三上料装置；第一上料装置用于向所述轴孔中置入齿轮轴；第二上料装置用于向所述治具上置放减速器壳体，并实现轴孔中齿轮轴与减速器壳体的装配；第三上料装置用于向减速器壳体上装配局部位于减速器壳体外侧的齿轮轴。所述装配方法基于所述机构实现。采用本方案提供的技术方案，不仅便于实现减速器智能制造，同时便于实现减速器制造高效化。

Description

适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构及装配方法

技术领域

本发明涉及减速器装配技术领域，特别是涉及一种适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构及装配方法。

背景技术

随着传感技术、控制技术、信息化技术、加工技术和装配技术的不断提升，智能化、自动化装配线成为了工业上一种重要的生产方式。

以物联网智慧燃气系统、物联网智慧水务系统为例，其已很好的融入到了智慧城市建设中。物联网智慧燃气表、水表作为以上系统的重要组成部分，区别于传统计量部件，其在具体设计中需要内置动力系统以匹配管理控制需求。相应表体形式设计中，申请人在先提出了如申请号为CN201220463732.0所述的燃气表机电阀方案，在该方案中，提出了一种采用电机作为动力源，通过包括多级齿轮的变速箱，而后通过不完全齿轮等，将电机输出的动力作为驱动密封圈帽直线运动动力的动力系统，采用该方案，能够有效解决机电阀体积问题、堵转问题、可靠性问题以及响应速度等问题。

变速箱为以上表体中的重要零部件，由于变速箱在结构设计上采用多级传动的工作模式，在变速箱装配过程中，相对繁琐的工序为其上齿轮轴的装配以及齿轮的装配。如申请号为CN201610776524.9提供的技术方案所述，该方案针对人工装配齿轮轴存在装配困难、容易造成人体不适、生产效率低下等问题，提出了一种利用输送轨道传递水表外壳、利用振动盘配合软管输出齿轮轴，并将所述齿轮轴输送到固定块的通孔内，而后通过顶压的方式，实现齿轮轴在水表外壳上定位的技术方案。即本方案中，具体涉及齿轮轴的具体装配方法以及与所述方法对应的结构基础。

提出一种能够实现燃气表、水表用减速器智能制造的工艺及设备，无疑对行业的发展具有重要的促进意义。

发明内容

针对上述提出的提出一种能够实现燃气表、水表用减速器智能制造的工艺及相应设备，无疑对行业的发展具有重要的促进意义的技术问题，本发明提供了一种适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构及装配方法。采用本方案提供的技术方案，不仅便于实现减速器智能制造，同时便于实现减速器制造高效化。

针对上述问题，本发明提供的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构及装配方法通过以下技术要点来解决问题：适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构，包括用于传递减速器零件的传递机构；

安装在传递机构上的治具；

所述治具上设置有用于容纳齿轮轴的轴孔，所述轴孔开口朝上，轴孔的孔深小于齿轮轴的长度；

还包括沿所述减速器壳体传递路径布置的功能部件；

沿着减速器壳体的运动方向，所述功能部件包括依次排布的第一上料装置、第二上料装置及第三上料装置；

第一上料装置用于向所述轴孔中置入将装配至减速器壳体内侧的齿轮轴；

第二上料装置用于向所述治具上置放减速器壳体，并实现轴孔中齿轮轴与减速器壳体的装配；

第三上料装置用于向减速器壳体上装配局部位于减速器壳体外侧的齿轮轴。

现有技术中，考虑到体积小型化设计以及实际传动功率，燃气表、水表用减速器一般采用多级减速的结构形式。故减速器的具体结构中，其内侧一般设置多根齿轮轴用于安装传动齿，还包括作为减速器的输出轴，该输出轴与后侧阀芯的连接也出现了采用齿轮实现的技术方案，故以上输出轴实际上也为齿轮轴。如上所介绍的，在减速器的输出端，如该端采用减速器盖作为齿轮轴的安装基础，在该安装基础上一般需要设置多根位于减速器壳体内侧的齿轮轴、单根局部位于减速器外侧的齿轮轴，且位于减速器壳体内侧的齿轮轴两端一般均约束在减速器壳体上，故在这些齿轮轴的任意轴线位置上，各齿轮轴的端部位置较为接近或一致。

同时现有技术中，工业物联网技术以其能够有效提高制造效率、改善产品质量、降低制造成本和资源消耗等优势，不断融入到工业生产的各个环节。工业物联网的关键技术中，包括感知控制技术、传感通信技术、网络技术、管理平台系统集成技术、信息处理技术、云平台技术、信息安全技术等，其中感知控制技术可被认为是工业物联网整体的前端或底层，感知控制层的各类设备通过传感通信技术与管理平台实现通信连接，向管理平台传输采集数据并执行动作指令。所以，为实现减速器装配智能化，以感知控制层作为承载体的减速器具体装配工艺设计为关键技术之一。。本方案针对以上减速器的结构特点，提供了一种不仅便于实现减速器智能制造，同时便于实现减速器制造高效化的技术方案。

在具体使用时，采用如下步骤实现装配：

S1、传递机构转移治具至第一上料装置的操作工位，通过第一上料装置向所述轴孔中置入将装配至减速器壳体内侧的齿轮轴；

S2、传递机构转移治具至第二上料装置的操作工位，通过第二上料装置移动减速器壳体，完成轴孔中齿轮轴与减速器壳体的装配；

S3、传递机构转移治具至第三上料装置的操作工位，通过第三上料装置向减速器壳体上装配局部位于减速器壳体外侧的齿轮轴。

即：在实施步骤S1后，治具的轴孔中具有上端裸露于轴孔外侧的齿轮轴，且该齿轮轴为将装配至减速器壳体内侧的齿轮轴；在实施步骤S2时，该齿轮轴上端裸露的部分作为实施步骤S2时齿轮轴可插入减速器壳体的插入端，步骤S2实施后，即完成了减速器内侧部分或全部齿轮轴的装配；在步骤S3实施后，即完成了减速器外侧齿轮轴的装配。

区别于现有技术，本方案以减速器的结构特点为基础，利用传递机构完成治具在不同工位之间切换，同时配合治具完成对装配过程中处于减速器壳体下方的齿轮轴进行约束、在后续工位，由下至上完成下侧齿轮轴向减速器壳体嵌入(治具上的齿轮轴由减速器壳体的下方向上运动完成在减速器壳体上的装配)、由上至下完成减速器壳体上侧齿轮轴的嵌入(处于减速器壳体上方的齿轮轴由减速器壳体的上方向下运动完成在减速器壳体上的装配)，，整个过程中并不需要涉及到如减速器壳体的翻转，故本方案有利于实现减速器高效化装配；在工艺点控制上，相应第一上料装置、第二上料装置、第三上料装置均可采用如机械手，在基于传感器的感知控制平台、以信号传递为目的的传感网络平台、实现自动化控制的管理平台的共同作用下，便于实现减速器智能化、自动化装配。

作为本领域技术人员，所述的局部位于减速器壳体外侧的齿轮轴可以为减速器的输出轴，这样，所述局部即为位于减速器壳体外侧的轴段；也可为在装配时，由减速器壳体外侧向内侧插入的T型轴，这样，所述局部即为位于减速器壳体外侧的端部段。

作为所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构更进一步的技术方案：

为保证本机构执行装配有序进行、保证减速器装配质量，设置为：所述功能部件还包括设置在第一上料装置与第二上料装置之间的轴检测装置；

所述轴检测装置用于检测轴孔中齿轮轴的置入情况。如以上介绍的，现有减速器壳体中一般包括多根齿轮轴，为利于装配效率，在第一上料装置的工作工位，优选设置为在以上步骤S1中完成所有处于减速器内侧的齿轮轴的装配，而装配有序进行需要保证所有此种类型的齿轮轴均成功装配，考虑到在实施自动化装配过程中因为齿轮轴尺寸较小带来的有效传递问题、有效装夹问题等导致的故障率，此工艺点的故障率相对较高。故本方案设置所述轴检测装置，通过及时判定步骤S1的实施情况，达到指导执行排除故障动作、对后续得到的装配体差异化传递等。在具体实施时，所述轴检测装置采用传感器即可，如：光纤传感器、图像识别系统、基于接触式感知的检测装置等。

如如上所介绍的，本机构上功能部件较多，而考虑到减速器齿轮轴装配仅仅为减速器制造工序中的工序之一，作为一种可减小本机构空间占用大小的技术方案，设置为：所述传递机构包括转盘；

所述转盘的转动中心还设置有通孔；

还包括通过支架支撑于转盘上方的安装台，所述通孔作为支架穿过转盘的通道；

所述第一上料装置、第二上料装置及第三上料装置均安装在转盘的外侧；

所述轴检测装置安装在安装台上。现有技术中，为转盘的传递机构转动角度可控精度高，通过设置为包括所述通孔、支架及安装台，使得功能部件可相对集中的布置在转盘周围及转盘上方，从而达到避免采用传统功能部件在转盘外侧布置方式带来的要求转盘尺寸较大的问题。

作为一种传递机构单次停止后，能够利用多个夹具对多个治具位置进行同步操作，以进一步提高齿轮轴装配效率的技术方案，设置为：所述治具有多个；

在治具的传递轨迹上，各治具等距分布；

所述功能部件的排布方式与治具的分布方式对应：在治具的运动停止后，各功能部件能够同时对相邻的三个治具进行对应的置入齿轮轴操作、置放减速器壳体操作、置入齿轮轴操作。本方案中，设置为在治具的传递轨迹上，各治具等距分布，即可实现转盘单次旋转停止后，下一个治具替代在先治具所处位置，各功能部件均可执行相关操作。

如如上介绍的，作为一种可一次性完成全部处于减速器内侧的齿轮轴与减速器壳体装配的技术方案，设置为：所述治具上轴孔的数量与减速器壳体内侧的齿轮轴数量相等；

轴孔的相对位置与减速器壳体内侧齿轮轴的相对位置一致。

如上介绍的动作流程中，针对处于减速器内侧的齿轮轴装配，实际上仅完成了齿轮轴单侧的约束，作为一种可对在以上第三上料装置的作用下获得的装配体进行翻转，以使得处于内侧的齿轮轴能够以悬臂端朝上的方式，如以减速器盖底侧被支撑的静止方式完成该端与减速器壳体其他组成部分(如另一减速器盖)的准确定位，避免出现因为齿轮轴相对于减速器壳体晃动导致的与其他组成组分定位难度大、精度差的问题，设置为：所述功能部件还包括翻转装置，所述翻转装置设置在第三上料装置的后侧；

所述翻转装置用于对所述以下装配体执行拔出操作、翻转操作和移动操作；

所述装配体为经第三上料装置操作后在对应治具上获得的装配体；

所述拔出操作为将所述装配体由治具上拔出，所述翻转操作为对所述装配体进行180°翻转，所述移动操作为将所述装配体由本装配机构上移除。在具体实施时，可采用其上安装有夹具的机械手完成该操作，亦可采用分体式翻转装置设计，即在两个工位上，在先的工位执行翻转动作并在原治具置放，该治具移动到下一个工位后，在在后的工位上执行上移和平移。

作为一种便于加工出高尺寸精度轴孔的技术方案，设置为：所述轴孔为治具上孔道的局部：还包括内嵌于所述孔道中的镶嵌件，所述镶嵌件的端面为所述轴孔提供孔底。本方案中，所述轴孔为先钻制孔道后再嵌入镶嵌件后形成，由于镶嵌件可在独立于治具在开放环境中完成加工，故通过控制和保障镶嵌件的加工精度，可使得所述孔底能够尽可能垂直于通孔的轴线。这样，在完成步骤S1后，可有效保障齿轮轴与轴孔的平行度，利于执行步骤S2。进一步的，考虑到步骤S2的可实施性或减小故障率，优选设置为治具上还具有相对于治具上端外凸的数量多于1的定位凸台，各定位凸台的上端均具有导向顶尖，且所述定位凸台的尺寸满足：在步骤S2的执行过程中，定位凸台先于齿轮轴与减速器壳体接触，这样，利用所述顶尖引导减速器壳体沿着齿轮轴的轴线运动，实现对运动过程中的减速器壳体进行纠偏。以上对定位凸台的数量限定，旨在使得减速器壳体越过所述顶尖所处的段落后，定位凸台相互之间可实现对减速器壳体进行防转动约束。更进一步的，设置为所述步骤S2在执行齿轮轴与减速器壳体装配时，分解为动作一和动作二，所述动作一为：实现减速器壳体与顶尖的定位，而后释放减速器壳体，使得减速器壳体具备利用顶尖实现自动纠偏的自由度基础；动作二，在减速器壳体套入定位凸台并完成动作一后，为减速器壳体施加压力，实现齿轮轴与减速器壳体的配合。

为保护本机构以及减速器零件，设置为：所述功能部件还包括设置在第一上料装置前方的检测传感器；

所述检测传感器用于检测治具上是否具有减速器壳体。本方案在实施步骤S1时实际上在执行齿轮轴装配步骤，而减速器壳体上相应齿轮轴的安装孔多设置为盲孔，本方案设置检测传感器，通过所述检测传感器完成检测后，可保证在齿轮轴装配步骤实施时相应治具上未置放有减速器壳体，这样，可有效保障装配过程中减速器零件以及机构本身功能部件的安全性。

为使得本机构适用于不同结构形式或尺寸的减速器装配，设置为：所述治具可拆卸安装于传递机构上；

为使得本机构在出现轴孔中齿轮轴置入故障时，能够通过气吹的方式快速完成治具上齿轮轴的吹出，以为下次程序化的齿轮轴置入动作做好准备，设置为：所述轴孔匹配有出口端位于轴孔底部的气路；

还包括与所述气路入口端相连的气源，所述气源用于向所述气路中注入压缩气体；

为使得治具的表面能够辅助减速器壳体定位，提升齿轮轴装配质量，设置为：所述治具的顶部设置有用于支撑减速器壳体的平面，轴孔的孔口位于所述平面上；

如上所述，由于本方案对减速器壳体的约束采用面支撑方式，且考虑到齿轮轴与减速器壳体上安装孔的配合根据需要可设置为过盈配合，故齿轮轴嵌入减速器壳体的动作过程可能需要对减速器盖施加一定的压力，在此情况下，为便于将减速器盖由本治具上卸下，设置为：

还包括设置在治具上的气孔，所述轴孔与气孔相对于治具的中心相对称，所述气孔作为减速器壳体与所述平面之间间隙与外界的均压孔。

本方案还公开了一种适用于工业物联网制造的齿轮轴装配方法，该方法基于如上任意一项所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构；

该方法包括顺序进行的以下步骤：

S1、传递机构转移治具至第一上料装置的操作工位，通过第一上料装置向所述轴孔中置入将装配至减速器壳体内侧的齿轮轴；

S2、传递机构转移治具至第二上料装置的操作工位，通过第二上料装置移动减速器壳体，完成轴孔中齿轮轴与减速器壳体的装配；

S3、传递机构转移治具至第三上料装置的操作工位，通过第三上料装置向减速器壳体上装配局部位于减速器壳体外侧的齿轮轴。本方法为减速器上齿轮轴与减速器壳体的装配方法，采用本方案，不仅可保证减速器的装配效率，同时便于实现减速器智能化、自动化装配。

本发明具有以下有益效果：

区别于现有技术，本方案以减速器的结构特点为基础，利用传递机构完成治具在不同工位之间切换，同时配合治具完成对装配过程中处于减速器壳体下方的齿轮轴进行约束、在后续工位，由上至下完成减速器壳体底侧齿轮轴的嵌入、由下至上完成上侧齿轮轴向减速器壳体嵌入，整个过程中并不需要涉及到如减速器壳体的翻转，故本方案有利于实现减速器高效化装配；在工艺点控制上，相应第一上料装置、第二上料装置、第三上料装置均可采用如机械手，在基于传感器的感知控制平台、以信号传递为目的的传感网络平台、实现自动化控制的管理平台的共同作用下，便于实现减速器智能化、自动化装配。

附图说明

图1为本方案所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构一个具体实施例的俯视图；

图2为本方案所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构一个具体实施例中，治具的剖视图；

图3为本方案所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构一个具体实施例中，治具的立体结构示意图；

图4为本方案所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构一个具体实施例中，翻转装置的结构示意图。

附图中的附图标记分别为：1、安装台，2、转盘，3、治具，31、轴孔，32、减速器盖，33、定位凸台，34、气孔，35、定位孔，4、检测传感器，5、第一上料装置，6、轴检测装置，7、第二上料装置，8、第三上料装置，9、翻转装置，91、升降装置，92、旋转装置，93、夹具。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明不仅限于以下实施例：

实施例1：

如图1至图4所示，适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构，包括用于传递减速器零件的传递机构；

安装在传递机构上的治具3；

所述治具3上设置有用于容纳齿轮轴的轴孔31，所述轴孔31开口朝上，轴孔31的孔深小于齿轮轴的长度；

还包括沿所述减速器壳体传递路径布置的功能部件；

沿着减速器壳体的运动方向，所述功能部件包括依次排布的第一上料装置5、第二上料装置7及第三上料装置8；

第一上料装置5用于向所述轴孔31中置入将装配至减速器壳体内侧的齿轮轴；

第二上料装置7用于向所述治具3上置放减速器壳体，并实现轴孔31中齿轮轴与减速器壳体的装配；

第三上料装置8用于向减速器壳体上装配局部位于减速器壳体外侧的齿轮轴。

现有技术中，考虑到体积小型化设计以及实际传动功率，燃气表、水表用减速器一般采用多级减速的结构形式。故减速器的具体结构中，其内侧一般设置多根齿轮轴用于安装传动齿，还包括作为减速器的输出轴，该输出轴与后侧阀芯的连接也出现了采用齿轮实现的技术方案，故以上输出轴实际上也为齿轮轴。如上所介绍的，在减速器的输出端，如该端采用减速器盖32作为齿轮轴的安装基础，在该安装基础上一般需要设置多根位于减速器壳体内侧的齿轮轴、单根局部位于减速器外侧的齿轮轴，且位于减速器壳体内侧的齿轮轴两端一般均约束在减速器壳体上，故在这些齿轮轴的任意轴线位置上，各齿轮轴的端部位置较为接近或一致。

本方案针对以上减速器的结构特点，提供了一种不仅便于实现减速器智能制造，同时便于实现减速器制造高效化的技术方案。

在具体使用时，采用如下步骤实现装配：

S1、传递机构转移治具3至第一上料装置5的操作工位，通过第一上料装置5向所述轴孔31中置入将装配至减速器壳体内侧的齿轮轴；

S2、传递机构转移治具3至第二上料装置7的操作工位，通过第二上料装置7移动减速器壳体，完成轴孔31中齿轮轴与减速器壳体的装配；

S3、传递机构转移治具3至第三上料装置8的操作工位，通过第三上料装置8向减速器壳体上装配局部位于减速器壳体外侧的齿轮轴。

即：在实施步骤S1后，治具3的轴孔31中具有上端裸露于轴孔31外侧的齿轮轴，且该齿轮轴为将装配至减速器壳体内侧的齿轮轴；在实施步骤S2时，该齿轮轴上端裸露的部分作为实施步骤S2时齿轮轴可插入减速器壳体的插入端，步骤S2实施后，即完成了减速器内侧部分或全部齿轮轴的装配；在步骤S3实施后，即完成了减速器外侧齿轮轴的装配。

区别于现有技术，本方案以减速器的结构特点为基础，利用传递机构完成治具3在不同工位之间切换，同时配合治具3完成对装配过程中处于减速器壳体下方的齿轮轴进行约束、在后续工位，由下至上完成下侧齿轮轴向减速器壳体嵌入(治具上的齿轮轴由减速器壳体的下方向上运动完成在减速器壳体上的装配)、由上至下完成减速器壳体上侧齿轮轴的嵌入(处于减速器壳体上方的齿轮轴由减速器壳体的上方向下运动完成在减速器壳体上的装配)，，整个过程中并不需要涉及到如减速器壳体的翻转，故本方案有利于实现减速器高效化装配；在工艺点控制上，相应第一上料装置5、第二上料装置7、第三上料装置8均可采用如机械手，在基于传感器的感知控制平台、以信号传递为目的的传感网络平台、实现自动化控制的管理平台的共同作用下，便于实现减速器智能化、自动化装配。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步细化和优化：

为保证本机构执行装配有序进行、保证减速器装配质量，设置为：所述功能部件还包括设置在第一上料装置5与第二上料装置7之间的轴检测装置6；

所述轴检测装置6用于检测轴孔31中齿轮轴的置入情况。如以上介绍的，现有减速器壳体中一般包括多根齿轮轴，为利于装配效率，在第一上料装置5的工作工位，优选设置为在以上步骤S1中完成所有处于减速器内侧的齿轮轴的装配，而装配有序进行需要保证所有此种类型的齿轮轴均成功装配，考虑到在实施自动化装配过程中因为齿轮轴尺寸较小带来的有效传递问题、有效装夹问题等导致的故障率，此工艺点的故障率相对较高。故本方案设置所述轴检测装置6，通过及时判定步骤S1的实施情况，达到指导执行排除故障动作、对后续得到的装配体差异化传递等。在具体实施时，所述轴检测装置6采用传感器即可，如：光纤传感器、图像识别系统、基于接触式感知的检测装置等。

如如上所介绍的，本机构上功能部件较多，而考虑到减速器齿轮轴装配仅仅为减速器制造工序中的工序之一，作为一种可减小本机构空间占用大小的技术方案，设置为：所述传递机构包括转盘2；

所述转盘2的转动中心还设置有通孔；

还包括通过支架支撑于转盘2上方的安装台1，所述通孔作为支架穿过转盘2的通道；

所述第一上料装置5、第二上料装置7及第三上料装置8均安装在转盘2的外侧；

所述轴检测装置6安装在安装台1上。现有技术中，为转盘2的传递机构转动角度可控精度高，通过设置为包括所述通孔、支架及安装台1，使得功能部件可相对集中的布置在转盘2周围及转盘2上方，从而达到避免采用传统功能部件在转盘2外侧布置方式带来的要求转盘2尺寸较大的问题。

实施例3：

本实施例在实施例1的基础上做进一步细化和优化：

作为一种传递机构单次停止后，能够利用多个夹具对多个治具3位置进行同步操作，以进一步提高齿轮轴装配效率的技术方案，设置为：所述治具3有多个；

在治具3的传递轨迹上，各治具3等距分布；

所述功能部件的排布方式与治具3的分布方式对应：在治具3的运动停止后，各功能部件能够同时对相邻的三个治具3进行对应的置入齿轮轴操作、置放减速器壳体操作、置入齿轮轴操作。本方案中，设置为在治具3的传递轨迹上，各治具3等距分布，即可实现转盘2单次旋转停止后，下一个治具3替代在先治具3所处位置，各功能部件均可执行相关操作。

实施例4：

本实施例在实施例1的基础上做进一步细化和优化：

如如上介绍的，作为一种可一次性完成全部处于减速器内侧的齿轮轴与减速器壳体装配的技术方案，设置为：所述治具3上轴孔31的数量与减速器壳体内侧的齿轮轴数量相等；

轴孔31的相对位置与减速器壳体内侧齿轮轴的相对位置一致。

如上介绍的动作流程中，针对处于减速器内侧的齿轮轴装配，实际上仅完成了齿轮轴单侧的约束，作为一种可对在以上第三上料装置8的作用下获得的装配体进行翻转，以使得处于内侧的齿轮轴能够以悬臂端朝上的方式，如以减速器盖32底侧被支撑的静止方式完成该端与减速器壳体其他组成部分(如另一减速器盖32)的准确定位，避免出现因为齿轮轴相对于减速器壳体晃动导致的与其他组成组分定位难度大、精度差的问题，设置为：所述功能部件还包括翻转装置9，所述翻转装置9设置在第三上料装置8的后侧；

所述翻转装置9用于对所述以下装配体执行拔出操作、翻转操作和移动操作；

所述装配体为经第三上料装置8操作后在对应治具3上获得的装配体；

所述拔出操作为将所述装配体由治具3上拔出，所述翻转操作为对所述装配体进行180°翻转，所述移动操作为将所述装配体由本装配机构上移除。在具体实施时，可采用其上安装有夹具的机械手完成该操作，亦可采用分体式翻转装置9设计，即在两个工位上，在先的工位执行翻转动作并在原治具3置放，该治具3移动到下一个工位后，在在后的工位上执行上移和平移。

实施例5：

本实施例在实施例1的基础上做进一步细化和优化：

作为一种便于加工出高尺寸精度轴孔31的技术方案，设置为：所述轴孔31为治具3上孔道的局部：还包括内嵌于所述孔道中的镶嵌件，所述镶嵌件的端面为所述轴孔31提供孔底。本方案中，所述轴孔31为先钻制孔道后再嵌入镶嵌件后形成，由于镶嵌件可在独立于治具3在开放环境中完成加工，故通过控制和保障镶嵌件的加工精度，可使得所述孔底能够尽可能垂直于通孔的轴线。这样，在完成步骤S1后，可有效保障齿轮轴与轴孔31的平行度，利于执行步骤S2。进一步的，考虑到步骤S2的可实施性或减小故障率，优选设置为治具3上还具有相对于治具3上端外凸的数量多于1的定位凸台33，各定位凸台33的上端均具有导向顶尖，且所述定位凸台33的尺寸满足：在步骤S2的执行过程中，定位凸台33先于齿轮轴与减速器壳体接触，这样，利用所述顶尖引导减速器壳体沿着齿轮轴的轴线运动，实现对运动过程中的减速器壳体进行纠偏。以上对定位凸台33的数量限定，旨在使得减速器壳体越过所述顶尖所处的段落后，定位凸台33相互之间可实现对减速器壳体进行防转动约束。更进一步的，设置为所述步骤S2在执行齿轮轴与减速器壳体装配时，分解为动作一和动作二，所述动作一为：实现减速器壳体与顶尖的定位，而后释放减速器壳体，使得减速器壳体具备利用顶尖实现自动纠偏的自由度基础；动作二，在减速器壳体套入定位凸台33并完成动作一后，为减速器壳体施加压力，实现齿轮轴与减速器壳体的配合。

实施例6：

本实施例在实施例1的基础上做进一步细化和优化：

为保护本机构以及减速器零件，设置为：所述功能部件还包括设置在第一上料装置5前方的检测传感器4；

所述检测传感器4用于检测治具3上是否具有减速器壳体。本方案在实施步骤S1时实际上在执行齿轮轴装配步骤，而减速器壳体上相应齿轮轴的安装孔多设置为盲孔，本方案设置检测传感器4，通过所述检测传感器4完成检测后，可保证在齿轮轴装配步骤实施时相应治具3上未置放有减速器壳体，这样，可有效保障装配过程中减速器零件以及机构本身功能部件的安全性。

实施例7：

本实施例在实施例1的基础上做进一步细化和优化：

为使得本机构适用于不同结构形式或尺寸的减速器装配，设置为：所述治具3可拆卸安装于传递机构上；

为使得本机构在出现轴孔31中齿轮轴置入故障时，能够通过气吹的方式快速完成治具3上齿轮轴的吹出，以为下次程序化的齿轮轴置入动作做好准备，设置为：所述轴孔31匹配有出口端位于轴孔31底部的气路；

还包括与所述气路入口端相连的气源，所述气源用于向所述气路中注入压缩气体；

为使得治具3的表面能够辅助减速器壳体定位，提升齿轮轴装配质量，设置为：所述治具3的顶部设置有用于支撑减速器壳体的平面，轴孔31的孔口位于所述平面上；

如上所述，由于本方案对减速器壳体的约束采用面支撑方式，且考虑到齿轮轴与减速器壳体上安装孔的配合根据需要可设置为过盈配合，故齿轮轴嵌入减速器壳体的动作过程可能需要对减速器盖32施加一定的压力，在此情况下，为便于将减速器盖32由本治具3上卸下，设置为：

还包括设置在治具3上的气孔34，所述轴孔31与气孔34相对于治具3的中心相对称，所述气孔34作为减速器壳体与所述平面之间间隙与外界的均压孔。

实施例8：

本实施例在实施例1的基础上，提供一种适用于工业物联网制造的齿轮轴装配方法，该方法基于如上所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构；

该方法包括顺序进行的以下步骤：

S1、传递机构转移治具3至第一上料装置5的操作工位，通过第一上料装置5向所述轴孔31中置入将装配至减速器壳体内侧的齿轮轴；

S2、传递机构转移治具3至第二上料装置7的操作工位，通过第二上料装置7移动减速器壳体，完成轴孔31中齿轮轴与减速器壳体的装配；

S3、传递机构转移治具3至第三上料装置8的操作工位，通过第三上料装置8向减速器壳体上装配局部位于减速器壳体外侧的齿轮轴。本方法为减速器上齿轮轴与减速器壳体的装配方法，采用本方案，不仅可保证减速器的装配效率，同时便于实现减速器智能化、自动化装配。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构，包括用于传递减速器零件的传递机构；

安装在传递机构上的治具(3)；

所述治具(3)上设置有用于容纳齿轮轴的轴孔(31)，所述轴孔(31)开口朝上，轴孔(31)的孔深小于齿轮轴的长度；

还包括沿所述减速器壳体传递路径布置的功能部件；

其特征在于，沿着减速器壳体的运动方向，所述功能部件包括依次排布的第一上料装置(5)、第二上料装置(7)及第三上料装置(8)；

第一上料装置(5)用于向所述轴孔(31)中置入将装配至减速器壳体内侧的齿轮轴；

第二上料装置(7)用于向所述治具(3)上置放减速器壳体，并实现轴孔(31)中齿轮轴与减速器壳体的装配；

第三上料装置(8)用于向减速器壳体上装配局部位于减速器壳体外侧的齿轮轴。

2.根据权利要求1所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构，其特征在于，所述功能部件还包括设置在第一上料装置(5)与第二上料装置(7)之间的轴检测装置(6)；

所述轴检测装置(6)用于检测轴孔(31)中齿轮轴的置入情况。

3.根据权利要求2所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构，其特征在于，所述传递机构包括转盘(2)；

所述转盘(2)的转动中心还设置有通孔；

还包括通过支架支撑于转盘(2)上方的安装台(1)，所述通孔作为支架穿过转盘(2)的通道；

所述第一上料装置(5)、第二上料装置(7)及第三上料装置(8)均安装在转盘(2)的外侧；

所述轴检测装置(6)安装在安装台(1)上。

4.根据权利要求1所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构，其特征在于，所述治具(3)有多个；

在治具(3)的传递轨迹上，各治具(3)等距分布；

所述功能部件的排布方式与治具(3)的分布方式对应：在治具(3)的运动停止后，各功能部件能够同时对相邻的三个治具(3)进行对应的置入齿轮轴操作、置放减速器壳体操作、置入齿轮轴操作。

5.根据权利要求1所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构，其特征在于，所述治具(3)上轴孔(31)的数量与减速器壳体内侧的齿轮轴数量相等；

轴孔(31)的相对位置与减速器壳体内侧齿轮轴的相对位置一致。

6.根据权利要求1所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构，其特征在于，所述功能部件还包括翻转装置(9)，所述翻转装置(9)设置在第三上料装置(8)的后侧；

所述翻转装置(9)用于对所述以下装配体执行拔出操作、翻转操作和移动操作；

所述装配体为经第三上料装置(8)操作后在对应治具(3)上获得的装配体；

所述拔出操作为将所述装配体由治具(3)上拔出，所述翻转操作为对所述装配体进行180°翻转，所述移动操作为将所述装配体由本装配机构上移除。

7.根据权利要求1所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构，其特征在于，所述轴孔(31)为治具(3)上孔道的局部：还包括内嵌于所述孔道中的镶嵌件，所述镶嵌件的端面为所述轴孔(31)提供孔底。

8.根据权利要求1所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构，其特征在于，所述功能部件还包括设置在第一上料装置(5)前方的检测传感器(4)；

所述检测传感器(4)用于检测治具(3)上是否具有减速器壳体。

9.根据权利要求1所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构，其特征在于，所述治具(3)可拆卸安装于传递机构上；

所述轴孔(31)匹配有出口端位于轴孔(31)底部的气路；

还包括与所述气路入口端相连的气源，所述气源用于向所述气路中注入压缩气体；

所述治具(3)的顶部设置有用于支撑减速器壳体的平面，轴孔(31)的孔口位于所述平面上；

还包括设置在治具(3)上的气孔(34)，所述轴孔(31)与气孔(34)相对于治具(3)的中心相对称，所述气孔(34)作为减速器壳体与所述平面之间间隙与外界的均压孔。

10.适用于工业物联网制造的齿轮轴装配方法，其特征在于，该方法基于权利要求1至9中任意一项所述的适用于工业物联网制造的齿轮轴装配机构；

该方法包括顺序进行的以下步骤：

S1、传递机构转移治具(3)至第一上料装置(5)的操作工位，通过第一上料装置(5)向所述轴孔(31)中置入将装配至减速器壳体内侧的齿轮轴；

S2、传递机构转移治具(3)至第二上料装置(7)的操作工位，通过第二上料装置(7)移动减速器壳体，完成轴孔(31)中齿轮轴与减速器壳体的装配；

S3、传递机构转移治具(3)至第三上料装置(8)的操作工位，通过第三上料装置(8)向减速器壳体上装配局部位于减速器壳体外侧的齿轮轴。

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