CN103388630B - 滚针轴承自动组装装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种滚针轴承自动组装装备，包括自动上料机构，机座上的支架上设连电机一的转盘一，周边设护栏和出料通道，护栏设横杆，其下面连导向板；自动注油脂机构，由输料通道、推料气缸一、定位气缸一及注油脂装置构成，定位气缸一前方设夹紧定位座；自动装针机构，有输送带装置，在定位底板下面连推料气缸二,上面设连定位块的定位气缸二,配固定块，定位块上方依次设滚针导向块、装针盘、上端盖，上端盖设加针孔及中心部位设中心轴，上端连与电机二连接的转盘二；滚针自动检测机构，由连在装针盘外小支架上头部设探针的检测气缸构成，滚针导向块有检测孔，气缸侧设位移传感器。本发明自动上料注油脂加针装针，自动化高，质量稳定。

Description

滚针轴承自动组装装备

技术领域

本发明属于轴承组装装备技术领域，具体涉及一种滚针轴承自动组装装备。

背景技术

原先,汽车行业等速驱动轴的装针方式普遍采用人工手动操作,还需要四个人协同作业,包括涂油脂、装针、上钢丝挡圈及滚针挡圈、最后是总装成，这种组装工艺效率非常低下，而且容易产生涂油脂不均匀导致倒针以及发生缺针等现象，影响产品质量和生产进度。现在，市场上有了一种半自动的装针机,大致是由人工添加滚针,滚针经电机震动理顺,再由人工通过操纵手柄以搬动转盘将滚针送进已经由人工涂上油脂的轴承圈内,最后取下装上滚针的轴承。

例如中国专利号ZL200920306122.8，名称为“半自动装针机”的实用新型专利，公开一种装针机,涉及一种使用在万向节轴承上的半自动装针机。包括机架,其特征在于所述的机架上连接有驱动装置,驱动装置通过传动装置偏心连接在牵引盘上,牵引盘的中心位置固定有漏斗轴,漏斗轴穿接在漏斗内部,漏斗底部与漏斗轴之间留有可让单根滚针通过的环形通道,通道的下方设有可摆放滚针的转盘,转盘连接在机架上。这种所谓的半自动装针机主要工作还是需要人工操作完成，例如添料、上油、搬动手柄以压针、取件等等工序，都需要操作工一只一只地摆弄过，这种机器效率低、人工劳动量大，其中的上油脂工序还存在人为的不均匀的因素，严重影响轴承的运转寿命。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，克服现有技术的滚针轴承组装机存在的效率低、人工劳动量大而且质量不稳定的缺陷，提供一种效率高、质量稳定的滚针轴承自动组装装备。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：一种滚针轴承自动组装装备，包括机座，在机座上设有：

1）、自动上料机构，包括固定在机座上的支架，支架上设转盘一，转盘一与固定在支架上的电机一通过减速装置连接，转盘一的周边固定设置有护栏，护栏上连接有横杆，横杆下面连接有若干片与转盘一的径向成一定角度的导向板，护栏的内侧边沿着切线方向设有出料通道；

2）、自动注油脂机构，包括输料通道、推料气缸一、定位气缸一及注油脂装置，输料通道的后端垂直抵靠在所述出料通道的前端，推料气缸一设在输料通道的后端部；定位气缸一设在输料通道靠中间部位的一侧，且定位气缸一的轴线与输料通道垂直，定位气缸一的活塞杆前方设有夹紧定位座，注油脂装置设于输料通道的上方且与夹紧定位座相对应的位置；

3)、自动装针机构，包括后端与输料通道的前端相抵靠的输送带装置，输送带装置的前端部设有定位底板，定位底板的下面与若干个推料气缸二的活塞杆连接,推料气缸二缸体固定在机座上,定位底板上与输送带装置的前端部对应部位的一侧设有定位气缸二,定位气缸二与输送带装置成垂直关系设置,定位气缸二连接有夹紧套圈的定位块,在定位块的前面设置有与定位块配对的固定块，定位块上方设有滚针导向块，滚针导向块的上方设有装针盘,装针盘的上面配有上端盖，上端盖设有若干个加针孔，上端盖中心部位通过轴承设有中心轴，中心轴上端连接有转盘二，转盘二通过连杆机构与固定连接在上端盖上表面的电机二连接；

4）、滚针自动检测机构，包括连接在装针盘外侧的小支架，小支架上固定有检测气缸，检测气缸的活塞杆头部设有探针，探针与设在滚针导向块下端的检测孔间隙配合，活塞杆头部对侧设有位移传感器；

5）、整机设有PLC及触摸屏控制装置。

整机的动作主要包括两个部分，第一部分：自动上料机构的转盘一转动，将置放在转盘一中的料带动，这里所说的料指滚针轴承的套圈，当套圈随转盘一由电机一带动转动时，由于护栏和导向板的共同作用，套圈被有序地引导进入出料通道，并被推挤进入输料通道，再被推料气缸一推送至定位气缸一的前面，定位气缸一将套圈推送至定位座中夹紧定位，然后定位气缸一复位，注油脂气缸对套圈注入油脂，注完油脂的套圈被后边由推料气缸继续推送过来的套圈推挤向前，直至到达输送带的后端，被输送带传送至自动装针机构的定位底板上，定位底板被推料气缸二往上顶,将套圈往上推送至与滚针导向块下端面接触并对正位置,接着定位气缸二将套圈推压至定位块前面并定位,调试时如果发现套圈中心与滚针导向块中心未对正，可调整固定块的位置以纠正，然后等待通过滚针导向块对套圈内部装针；第二部分：通过上端盖的加针孔往装针盘内自动加针,由电机二通过连杆带动转盘二摆动回转,继而带动中心轴摆动回转,中心轴刮擦滚针,滚针顺着转针盘的内壁面植入中心轴与滚针导向块构成的环形间隙中,接着滚针自动检测机构动作，探针由滚针导向块的探测孔插入，如果位移传感器测得探针插入深度超过一个定值，即显示缺针，则控制装置控制电机一转动以补针，补针完成后，振动器动作，滚针导向块内已经成组的滚针受振动依靠重力自动嵌入套圈中，滚针轴承组装完成。

作为优选,所述上端盖上设有1～2个加针孔，在相对于加针孔的下侧面部位设有非金属材料制作的缓冲片,在加针孔的上侧面部位设有防尘盖板。由于添加滚针时滚针有一定的动量，进入加针孔后经缓冲片缓冲再滑落在装针盘内，可避免滚针跌落高度过大使表面碰伤。

作为优选,所述导向板有两块,两块导向板通过螺钉连接在横杆下面的不同部位，导向板相对于横杆的角度可调整。

作为优选，所述出料通道由与护栏固定连接的底板及两侧的护板构成，两侧的护板之间的相对距离可调整。

作为优选，所述注油脂装置由推注气缸、储油脂筒、流量调节阀和注射头依次连接构成，注射头的朝向可调节，储油脂筒的侧边通过加油管与油泵连接。

作为优选，所述定位块的前端面设有圆弧面结构，与定位块配对设置的固定块固定在所述定位底板上，固定块在与定位块相对应的端面设有与定位块相同的圆弧面。

作为优选,所述滚针导向块外部为设有靠肩的环形结构，其内部设有漏斗形管道，漏斗形管道与所述中心轴之间的环形间隙构成滚针通道。

作为优选，所述装针盘的上段为一个等壁厚的倒立的圆台面，其下段为一圆管，圆管的外周面设有螺纹，圆管的内径与所述滚针导向块的外径适配，螺套通过设在滚针导向块外侧面的靠肩将滚针导向块与圆管连接；所述滚针导向块的外侧面设有振动器。

作为优选,中心轴的中段部位套有一推针套，推针套与中心轴滑动配合,推针套上端与二个对称设置的推杆连接，推杆的中段与上端盖的二个通孔间隙配合，二根推杆的上段通过一环形板与电磁铁连接，电磁铁安装在固定于上端盖上面的上支架上；推针套的外径比滚针导向块下端的内径小1～3mm；滚针导向块的下端部设有橡胶套，橡胶套的上端内部有凸筋，滚针导向块的外表面有凹槽，凸筋卡在凹槽中，橡胶套的下端部有向内翻的边沿，边沿的内孔与滚针导向块下端部的内孔同心设置而且边沿内孔的直径与滚针导向块下端部内孔的直径小2～4mm。

作为优选,本装备设有卸料机构，由推料气缸三、卸料平台和自动堆码机构组成；卸料平台连接在定位底板一侧，推料气缸三固定在卸料平台上，推料气缸三的前方设置自动堆码机构，自动堆码机构包括设有升降台的移动车和位置传感器。

本发明的有益效果是：

1、设有自动上料机构、自动注油脂机构、自动加针及自动装针机构、自动卸件机构，PLC及触摸屏控制装置，自动化程度高；

2、设有滚针自动检测机构，实时监测，及时补针；

3、自动上油脂，减轻劳动量，提高涂油脂质量；

4、上端盖设多个加针孔，可自动加针，也可在调试时人工辅助加针；

5、滚针导向块的外侧面设有振动器可防止落针时发生卡滞现象；

6、效率高、质量稳定。

附图说明

图1是本发明一种实施例的设备总体结构俯视示意图；

图2是一种实施例的装针部件结构主视示意图；

图3是一种实施例的装针部件结构的左视示意图；

图4为另一实施例的装针部分示意图。

图中，机座1；支架2；转盘一21；电机一22；护栏23；横杆24；导向板25；出料通道26；护板261；自动注油脂机构3；输料通道31；推料气缸一32；定位气缸一33；自动装针机构4；输送带装置41；定位底板42；推料气缸二43；定位气缸二44；定位块441；固定块442；滚针导向块45；靠肩451；漏斗形管道452；振动器453；检测孔454；装针盘46；圆台面461；圆管462；上端盖47；加针孔471；轴承472；导管473；防尘盖板475；缓冲片476；中心轴48；环形间隙481；转盘二49；连杆机构491；电机二492；滚针自动检测机构5；小支架51；检测气缸52；探针53；位移传感器54；控制装置6；推针套71；推杆72；环形板73；电磁铁74；上支架75；橡胶套76；凸筋761；边沿762。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步描述。

实施例1：如图1所示，一种滚针轴承自动组装装备，包括机座，在机座上设有：

1）、自动上料机构，包括固定在机座1上的支架2，支架2上设转盘一21，转盘一21与固定在支架2上的电机一22通过减速装置连接，转盘一21的周边固定设置有护栏23，护栏23上连接有横杆24，横杆24下面连接有若干片与转盘一21的径向成一定角度的导向板25，导向板25有两块,导向板25通过螺钉连接在横杆24下面的不同部位，导向板25相对于横杆24的角度可调整；护栏23的内侧边沿切线方向设有出料通道26，出料通道26由与护栏23固定连接的底板及两侧的护板261构成，两侧的护板261之间的相对距离可调整。

2）、自动注油脂机构3，包括输料通道31、推料气缸一32、定位气缸一33及注油脂装置，输料通道31的后端垂直抵靠在出料通道26的前端，推料气缸一32设在输料通道31的后端部；定位气缸一33设在输料通道31靠中间部位的一侧，且定位气缸一33的轴线与输料通道31垂直设置，定位气缸一33的活塞杆前方设有夹紧定位座，注油脂装置设于输料通道31的上方且与夹紧定位座相对应的位置；注油脂装置由推注气缸、储油脂筒、流量调节阀和注射头依次连接构成，注射头的朝向可调节，储油脂筒的侧边通过加油管与油泵连接。

3)、自动装针机构4，包括后端与输料通道31的前端相抵靠的输送带装置41，输送带装置41的前端部设有定位底板42，定位底板42的下面与二个推料气缸二43的活塞杆连接,推料气缸二43固定在机座1上,定位底板42上与输送带装置41的前端部对应部位的一侧设有定位气缸二44,定位气缸二44与输送带装置41成垂直设置,定位气缸二44连接有夹紧套圈的定位块441,在定位块441的前面设置有与定位块441配对的固定块442，定位块441上方设有滚针导向块45，滚针导向块45的上方设有装针盘46,装针盘46的上面配有上端盖47，上端盖47设有二个加针孔471，上端盖中心部位通过轴承472设有中心轴48，中心轴48上端连接有转盘二49，转盘二49通过连杆机构491与固定连接在上端盖上表面的电机二492连接，如图2所示。

上端盖上设有2个加针孔471中，有一个加针孔与一根导管473连接，导管473的另一端与气动加针装置连接，气动加针装置与滚针零件库连接；另一个加针孔上设有防尘盖板475，防尘盖板475有一边用螺钉连接在上端盖47上，并可以绕该螺钉转动，需要时可以转动防尘盖板475露出加针孔。在与导管473连接的加针孔的下侧面部位设有橡胶材料制作的缓冲片476,缓冲片476为Z字型结构，其有一端通过压板用螺钉固定在上端盖下侧面的加针孔边上，另一端为悬臂梁式结构，并隔空遮在加针孔471下边，当滚针由气动加针装置沿导管输送进入加针孔时，由于气动加针输送的滚针有较大的动量，进入加针孔后跌落在缓冲片上，橡胶材质的缓冲片受撞击往下挠曲接近装针盘壁部，使滚针缓冲再滑落在装针盘内，可避免滚针跌落高度过大表面碰伤。

装针盘46的上段为一等壁厚的倒立的圆台面461，其下段为一圆管462，圆管462的外周面设有螺纹，圆管462的内径与滚针导向块45的外径适配，螺套通过设在滚针导向块45外侧面的靠肩451将滚针导向块45与圆管462连接。滚针导向块45外部为设有靠肩的环形结构，其内部设有漏斗形管道452，漏斗形管道452与中心轴48之间的环形间隙481构成滚针通道。

滚针导向块45的外侧面设有振动器453，振动器为电磁振动器。

定位块441的前端面设有圆弧面结构，与定位块441配对设置的固定块442固定在定位底板42上，固定块442在与定位块441相对应的端面设有与定位块441相同的圆弧面，固定块442的中间部位有螺钉安装槽，沿螺钉安装槽移动可以调节固定块的位置。

4）、滚针自动检测机构5，包括连接在装针盘46外侧的小支架51，小支架51上固定有检测气缸52，检测气缸52的活塞杆头部设有探针53，探针53与设在滚针导向块45下端的检测孔454动配合，活塞杆头部对侧设有位移传感器54，如图3所示；

5）、整机设有PLC及触摸屏控制装置6。

本装备还设有卸料机构，由推料气缸三、卸料平台和自动堆码机构组成；卸料平台连接在定位底板一侧，推料气缸三固定在卸料平台上，推料气缸三的前方设置自动堆码机构，自动堆码机构包括设有升降台的移动车和位置传感器。

整机的动作主要包括两个部分，第一部分：自动上料机构的转盘一转动，将置放在转盘一中的套圈带动，由于护栏和导向板的共同作用，套圈被有序地引导进入出料通道，并被推挤进入输料通道，再被推料气缸一推送至定位气缸一的前面，定位气缸一将套圈推送至定位座中夹紧定位，然后定位气缸一复位，注油脂气缸对套圈注入油脂，注完油脂的套圈被后边由推料气缸一继续推送过来的套圈推挤向前，直至到达输送带的后端，被输送带传送至自动装针机构的定位底板上，定位底板被推料气缸二往上顶,将套圈往上推送至与滚针导向块下端面接触,接着定位气缸二将套圈推压至定位块前面并定位,调试时如果发现套圈中心与滚针导向块中心未对正，可调整固定块的位置以纠正，然后等待通过滚针导向块对套圈内部装针；第二部分：通过上端盖的加针孔往装针盘内自动或手动加针,由电机二通过连杆带动转盘二摆动回转,继而带动中心轴摆动回转,中心轴刮擦滚针,滚针顺着转针盘的内壁面植入中心轴与滚针导向块构成的环形间隙中,接着滚针自动检测机构动作，探针由滚针导向块的探测孔插入，如果位移传感器测得探针插入深度超过一个定值，即显示缺针，则控制装置控制电机一转动以补针，补针完成后，振动器动作，滚针导向块内已经成组的滚针受振动依靠重力自动嵌入套圈中，滚针轴承组装完成。最后定位底板复位，已组装的轴承被推料气缸三从卸料平台上推至移动车的升降台上自动堆码机构，并由位置传感器监控堆叠高度。

实施例2：中心轴48的中段部位套有一推针套71，推针套71与中心轴滑动配合,推针套71上端与二个对称设置的推杆72连接，推杆72的中段与上端盖47的二个通孔间隙配合，二根推杆72的上段通过一环形板73与电磁铁74连接，电磁铁74安装在固定于上端盖47上面的上支架75上；推针套71的外径比滚针导向块45下端的内径小1～3mm；

滚针导向块45的下端部设有橡胶套76，橡胶套76的上端内部有凸筋761，滚针导向块的外表面有凹槽，凸筋761卡在凹槽中，橡胶套76的下端部有向内翻的边沿762，边沿762的内孔与滚针导向块45下端部的内孔同心设置而且边沿762内孔的直径与滚针导向块45下端部内孔的直径小3mm。其余结构同实施例1，如图4所示。

在滚针自动检测及补针完成后，电磁铁74动作，通过环形板73和推杆72将推针套71下推，推针套71顶着滚针并挤开橡胶套下端部的边沿762，滚针下滑装入已定位在滚针导向块下端面的套圈中。然后电磁铁74复位并带动推针套71上移复位。

本发明可在所有滚针轴承组装时使用，尤其是在汽车等速驱动轴的轴承组装中使用，具有自动化程度高、减轻劳动量、生产功效高的优点，本领域的技术人员如果对上述发明内容作简单的修改或替换，这样的改变不能认为是脱离本发明的范围，所有这样对所属领域的技术人员显而易见的修改将包括在本发明的权利要求的范围之内。

Claims (8)

1.一种滚针轴承自动组装装备，包括机座（1），其特征是，在机座（1）上设有：

1）、自动上料机构，包括固定在机座(1)上的支架(2)，支架(2)上设转盘一(21)，转盘一(21)与固定在支架(2)上的电机一(22)通过减速装置连接，转盘一(21)的周边固定设置有护栏(23)，护栏(23)上连接有横杆(24)，横杆(24)下面连接有若干片与转盘一(21)的径向成一定角度的导向板(25)，护栏(23)的内侧边沿着切线方向设有出料通道(26)；所述导向板(25)有两块,两块导向板(25)通过螺钉连接在横杆(24)下面的不同部位，导向板(25)相对于横杆(24)的角度可调整；

2）、自动注油脂机构(3)，包括输料通道(31)、推料气缸一（32）、定位气缸一（33）及注油脂装置，输料通道(31)的后端垂直抵靠在所述出料通道(26)的前端，推料气缸一（32）设在输料通道(31)的后端部；定位气缸一（33）设在输料通道（31）靠中间部位的一侧，且定位气缸一（33）的轴线与输料通道（31）垂直，定位气缸一（33）的活塞杆前方设有夹紧定位座，注油脂装置设于输料通道（31）的上方且与夹紧定位座相对应的位置；

3)、自动装针机构（4），包括后端与输料通道（31）的前端相抵靠的输送带装置（41），输送带装置（41）的前端部设有定位底板（42），定位底板（42）的下面与若干个推料气缸二（43）的活塞杆连接，推料气缸二（43）缸体固定在机座(1)上,定位底板（42）上与输送带装置（41）的前端部对应部位的一侧设有定位气缸二（44），定位气缸二（44）与输送带装置（41）成垂直关系设置,定位气缸二（44）连接有夹紧套圈的定位块（441），在定位块（441）的前面设置有与定位块（441）配对的固定块（442），定位块（441）上方设有滚针导向块（45），滚针导向块（45）的上方设有装针盘（46），装针盘（46）的上面配有上端盖（47），上端盖（47）设有若干个加针孔（471），上端盖（47）中心部位通过轴承（472）设有中心轴（48），中心轴（48）上端连接有转盘二（49），转盘二（49）通过连杆机构（491）与固定连接在上端盖（47）上表面的电机二（492）连接；所述装针盘（46）的上段为一个等壁厚的倒立的圆台面（461），其下段为一圆管（462），圆管（462）的外周面设有螺纹，圆管（462）的内径与所述滚针导向块（45）的外径适配，螺套通过设在滚针导向块（45）外侧面的靠肩（451）将滚针导向块（45）与圆管（462）连接；

4）、滚针自动检测机构（5），包括连接在装针盘（46）外侧的小支架（51），小支架（51）上固定有检测气缸（52），检测气缸（52）的活塞杆头部设有探针（53），探针（53）与设在滚针导向块（45）下端的检测孔（454）间隙配合，活塞杆头部对侧设有位移传感器（54）；

5）、整机设有PLC及触摸屏控制装置（6）。

2.根据权利要求1所述的滚针轴承自动组装装备，其特征是，所述上端盖（47）上设有1～2个加针孔（471），在相对于加针孔（471）的下侧面部位设有非金属材料制作的缓冲片（476），在加针孔（471）的上侧面部位设有防尘盖板（475）。

3.根据权利要求1或2所述的滚针轴承自动组装装备，其特征是，所述出料通道(26)由与护栏(23)固定连接的底板及两侧的护板(261)构成，两侧的护板(261)之间的相对距离可调整。

4.根据权利要求3所述的滚针轴承自动组装装备，其特征是，所述注油脂装置由推注气缸、储油脂筒、流量调节阀和注射头依次连接构成，注射头的朝向可调节，储油脂筒的侧边通过加油管与油泵连接。

5.根据权利要求3所述的滚针轴承自动组装装备，其特征是，所述定位块（441）的前端面设有圆弧面结构，与定位块（441）配对设置的固定块（442）固定在所述定位底板（42）上，固定块（442）在与定位块（441）相对应的端面设有与定位块（441）相同的圆弧面。

6.根据权利要求4所述的滚针轴承自动组装装备，其特征是，所述滚针导向块（45）外部为设有靠肩（451）的环形结构，其内部设有漏斗形管道（452），漏斗形管道（452）与所述中心轴（48）之间的环形间隙（481）构成滚针通道；滚针导向块（45）的外侧面设有振动器（453）。

7.根据权利要求1或2所述的滚针轴承自动组装装备，其特征是，中心轴（48）的中段部位套有一推针套（71），推针套（71）与中心轴(48)滑动配合,推针套（71）上端与二个对称设置的推杆（72）连接，推杆（72）的中段与上端盖（47）的二个通孔间隙配合，二根推杆（72）的上段通过一环形板(73)与电磁铁(74)连接，电磁铁(74)安装在固定于上端盖(47)上面的上支架(75)上；推针套(71)的外径比滚针导向块(45)下端的内径小1～3mm；滚针导向块(45)的下端部设有橡胶套(76)，橡胶套(76)的上端内部有凸筋(761)，滚针导向块（45）的外表面有凹槽，凸筋（761）卡在凹槽中，橡胶套(76)的下端部有向内翻的边沿(762)，边沿(762)的内孔与滚针导向块(45)下端部的内孔同心设置而且边沿(762)内孔的直径与滚针导向块(45)下端部内孔的直径小2～4mm。

8.根据权利要求1或2所述的滚针轴承自动组装装备，其特征是，本装备设有卸料机构，由推料气缸三、卸料平台和自动堆码机构组成；卸料平台连接在定位底板（42）一侧，推料气缸三固定在卸料平台上，推料气缸三的前方设置自动堆码机构，自动堆码机构包括设有升降台的移动车和位置传感器。