CN104259861A - 一种自动分拣、输送圆锥滚子装配轴承专用设备 - Google Patents

Abstract

一种自动分拣、输送圆锥滚子装配轴承专用设备，由自动分拣装置、气动输料系统、分料装配机构组成。自动分拣装置包括减速机（1）、减速机电机（3）、料筒（2）、对辊（28）、对辊电机（5）；气动输料系统包括高压气管（Q）、输料管（27）、气料汇合筒（26）、气动输料管（9）；分料装配机构包括旋转分料器（14）、分料气缸（13）、出料小气缸（17）、出料管（18）、模具盘（21）、模具电机（22）。工作时，滚子由料筒（2）中通过滑道（30）送至对辊（28），按大小端有序排列；再进入气料汇合筒（26），通过气动输料管（9）进入旋转分料器（14）；分料气缸（13）和出料小气缸（17）控制下料，滚子经过出料管（18）下落至模具盘（21），嵌装在轴承保持器工件上。实现了自动化装配，质量好，效率高。

Description

一种自动分拣、输送圆锥滚子装配轴承专用设备

技术领域

 本发明涉及轴承加工装配机械，尤其涉及滚子轴承装配专用装备。

背景技术

轴承是机械产品中的通用件、标准件，作用非常重要，用途量大面广，按照结构、用途和精度、尺寸，分为若干种类，圆锥滚子轴承就是其中一种，主要由轴承外圈、内圈、保持器和圆锥滚子组成，各个零件分别加工后，再装配成套。由于滚子两端大小不一，呈圆锥体形状，装配时必须先将滚子按照大小端一致放置，才能与保持器套合。这个工序，一般是由人工分拣、分装，劳动强度大，生产效率低，装配质量难以保证，提高精度就要增加成本，经济效益难以提高。如何实现滚子轴承装配机械化、自动化，提高装配质量，成为轴承行业创新研究的重点。

发明内容

本发明的目的，就是提供一种制造圆锥滚子轴承的输送、装配专用设备，提高生产机械化、自动化水平，配套性能好，满足滚子的大小端分拣、输送、套合装配的要求，提高装配质量和生产效率，降低生产成本，提高经济效益。

本发明的任务是这样完成的：设计制作一种自动分拣、输送圆锥滚子装配轴承专用设备，由自动分拣装置、气动输料系统、分料装配机构在工作台上组合构成，由电控系统控制，自动分拣装置包括设在料筒底座上的减速机、减速机电机、料筒、滑道、对辊、对辊电机；气动输料系统包括高压气管、输料管、气料汇合筒、气动输料管、气动输料管套筒；分料装配机构包括下料立柱、旋转分料器、分料气缸、分料管、出料管、出料小气缸、复位气缸、模具盘、模具电机，滚子由料筒中通过滑道送至对辊，再经过输料管进入气料汇合筒，通过气动输料管进入旋转分料器，经由分料管、出料管下落至模具盘，与模具上放置的轴承保持器工件嵌装配套。控制柜设置在工作台下边靠近料筒底座的一侧，前面板上设有旋钮。自动分拣装置的减速机后部连接减速机电机，座装在料筒底座的斜面顶板上，减速机连接料筒底面的活动底盘，料筒为圆筒形上开口容器，活动底盘开有出料孔，连接通向对辊的滑道，对辊的后部连接对辊电机，对辊的芯轴架设在料筒底座的顶板前后两端的对辊支架上，料筒底座的顶板前端面下边设有输料管,连通气动输料系统的气料汇合筒。气动输料系统的气料汇合筒设置在料筒底座的前面，与对辊前部下面的输料管连接，高压气管的管路上设置气压表，设置在料筒底座的前面, 高压气管连接气料汇合筒，气料汇合筒底面引出气动输料管，从侧面进入工作台下面的控制柜,再通过工作台台面开口向上穿过竖立的气动输料管套筒，经由下料立柱顶部的架线叉顺着下料立柱向下连接分料装配机构的旋转分料器，气动输料管上装设料筒接近开关和分料接近开关。分料装配机构的下料立柱上设置导轨、分料器滑块、旋转分料器、分料气缸、分料管、出料气缸支板、出料气缸滑块、出料小气缸、出料管，旋转分料器侧面设置分料气缸，通过活塞杆连接旋转分料器，分料气缸通过高压气管连接气泵；下料立柱前面设置的导轨与分料器滑块和出料气缸滑块嵌装配合，出料气缸滑块连接的出料气缸支板上装有出料小气缸，通过活塞杆连接出料管，出料小气缸通过高压气管连接气泵；复位气缸垂直设立在下料立柱前面固定的底座平板上，活塞杆向上与出料气缸支板连接，通过高压气管连接气泵，由脚踏开关控制；下料立柱侧面竖立接近开关支板，装设出料口上接近开关、出料口下接近开关；模具盘设置在复位气缸前面的底座平板上，模具盘上面的模具放置轴承保持器工件，下面的模具芯轴套装轴承，穿过底座平板和工作台台面连接下面固装的模具电机。工作台上面设有竖立的气管电线套筒，连接气泵的高压气管和连接电源的电线由上向下穿过气管电线套筒，穿过工作台的孔口进入下面的控制柜。控制柜设置在工作台下边靠近料筒底座的侧面，内设电控装置，通过电线X连接减速机电机、对辊电机、模具电机、料筒接近开关、分料接近开关、出料口上接近开关、出料口下接近开关、脚踏开关，并通过电线分别连接分料气缸、出料小气缸、复位气缸的电磁阀；穿过气管电线套筒进入控制柜的高压气管向外引出，分别连接分料气缸、出料小气缸、复位气缸。

使用时，将滚子装入料筒，将旋钮打开，定位在自动档，减速机电机、对辊电机转动，减速机带动料筒的活动底盘旋转，使滚子在料筒内有序排列，在旋转中通过料筒活动底盘的开口落到滑道上，滑向对辊；对辊在对辊电机带动下相向旋转，将滚子按照大小端有序排列，通过输料管进入气料汇合筒，输入气动输料管；高压空气通过高压气管输入气料汇合筒，进入气动输料管，将滚子小头向前吹向分料装配机构。气动输料管由气动输料管套筒上口穿出，托架在下料立柱顶端的架线叉上，沿下料立柱向下连接旋转分料器；滚子积存到气动输料管的分料接近开关位置，分料接近开关灯亮，减速机电机停转；积存至气动输料管的料筒接近开关位置时，料筒接近开关灯亮，对辊电机停转，分料气缸顶动旋转分料器转动。操作者踩动脚踏开关，复位气缸活塞杆回缩，拉动出料气缸支板，使出料气缸滑块和分料器滑块沿导轨下降，出料气缸支板至模具盘上方，出料小气缸控制分料管向出料管中逐个落入滚子，直至够装配一套轴承的数量。此时出料口下接近开关灯亮，模具电机带动横具盘旋转，出料管落下的滚子逐个定位装满模具上的轴承保持器工件。出料口下接近开关灯灭，模具电机停转，模具盘停动。出料口下接近开关灯灭，操作者松开脚踏开关，复位气缸的活塞杆向上顶动出料气缸支板，出料气缸滑块和分料器滑块沿导轨上升，带动旋转分料器、分料气缸、出料管、出料气缸都回到原位。模具盘停转之后，操作人员将装配好滚子的轴承保持器工件取下，在模具盘上放上待装配的轴承保持器工件，继续下一轮循环。分料气缸带动旋转分料器复位，分料气缸顶动旋转分料器打开，向分料管内下料；减速机电机带动料筒活动底盘转动，对辊电机带动对辊转动，料筒输出滚子，通过滑道输入对辊，对辊旋转，将滚子按照分开的大小头排列，通过输料管进入气料汇合筒，高压气管向气料汇合筒内输入高压空气，吹动滚子小头向前进入气动输料管，气动输料管穿过控制柜，进入气动输料管套筒；分料装配机构重复前述动作，直至滚子通过出料管，下落至模具盘上的轴承保持器工件上嵌装。模具电机带动模具盘每旋转一个工位，出料管随即落下一个滚子；模具盘转动一圈，正好将轴承保持器工件装满滚子。整个工作过程中，模具盘转动频率与旋转分料器向出料管下料的频率相同，步调一致。

按照上述方案进行实施、试验，证明本发明的设计合理，结构紧凑，各机构配套性能好，电控系统自动化程度高，成功地实现了滚子分拣、输送、装配工序的机械化，有效地提高了生产效率，降低了劳动强度，装配质量好，运行成本低，经济效益高，适于圆锥滚子轴承装配加工应用，较好地达到了预定目的。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是本发明的自动分拣装置的局部结构示意图；

图4是本发明的分料装配机构的局部结构示意图；

图5是本发明的电控气动系统原理图。

图中，1—减速机，2—料筒，3—减速机电机，4—对辊顶杆，5—对辊电机，6—气管电线套筒，7—架线叉，8—下料立柱，9—气动输料管， 10—料筒接近开关，11—分料接近开关，12—气动输料管套筒，13—分料气缸，14—旋转分料器，15—分料管，16—出料口上接近开关，17—出料小气缸，18—出料管，19—出料口下接近开关，20—复位气缸，21—模具盘，22—模具电机，23—脚踏开关，24—工作台，25—料筒底座，26—气料汇合筒，27—输料管，28—对辊，29—气压表，30—滑道；A—视向符号，B—挡板，D—控制柜，E—分料器滑块，F—出料气缸支板，G—活塞杆， H—出料气缸滑块，J—接近开关支板，K—旋钮，L—导轨，M—模具，N—对辊支架，P—底座平板，Q—高压气管，R—模具芯轴，S—分料器压簧，T—升降支杆，W—活动底盘，X—电线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式加以说明。

参阅图1、图2，本发明由自动分拣装置、气动输料系统、分料装配机构在工作台24上组合构成，由电控系统控制。自动分拣装置包括设在料筒底座25上的减速机1、减速机电机3、料筒2、滑道30、对辊28、对辊电机5；气动输料系统包括高压气管Q、输料管27、气料汇合筒26、气动输料管9、气动输料管套筒12；分料装配机构包括旋转分料器14、分料气缸13、分料管15、出料管18、出料小气缸17、复位气缸20、模具盘21、模具电机22。滚子由料筒2中通过滑道30送至对辊28，再通过输料管27进入气料汇合筒26，通过气动输料管9向外输出；气动输料管9穿过控制柜D，通过工作台24台面开口向上穿过竖立的气动输料管套筒12，经由下料立柱8顶部的架线叉7顺着下料立柱8向下连接旋转分料器14，气动输料管9上装设料筒接近开关10和分料接近开关11；然后滚子通过气动输料管9进入旋转分料器14，经由分料管15、出料管18下落至模具盘21，与模具M上放置的轴承保持器工件嵌装配套。控制柜D设置在工作台24下边靠近料筒底座25的一侧，前面板上设有旋钮K。

工作时，将滚子装入料筒2，将旋钮K打开，电控系统定位在自动档。减速机电机3、对辊电机5转动，减速机1带料筒2的活动底盘W旋转，使滚子在料筒2内有序排列，在旋转中通过料筒2的活动底盘W的开口落到滑道30上，滑向对辊28，对辊28在对辊电机2带动下旋转，将滚子分出大小端，通过输料管27进入气料汇合筒26；高压气管Q将高压空气输入气料汇合筒26，将滚子小头向前吹入气动输料管9；气动输料管9接入控制柜D，通过工作台24台面开口向上穿过竖立的气动输料管套筒12，由上口穿出，托架在下料立柱8顶端的架线叉7上，再沿下料立柱8向下连接旋转分料器14；滚子积存到气动输料管9上的分料接近开关11位置，分料接近开关11灯亮，减速机电机3停转；积存至料筒接近开关10位置时，料筒接近开关10灯亮，对辊电机5停转；操作者踩住脚踏开关23，复位气缸20的活塞杆G回缩，拉动出料气缸支板F沿导轨L下降至模具盘21上方，分料气缸13顶动旋转分料器14，向分料管15中输入可供一套轴承装配用的滚子。此时出料口下接近开关19灯亮，模具电机22带动模具盘21旋转，由出料小气缸17控制分料管15中的滚子通过出料管18逐个落下，装满模具M上定位的轴承保持器工件。出料口下接近开关19灯灭，模具电机22停转，模具盘21停动。操作者松开脚踏开关23，复位气缸20的活塞杆G向上顶动出料气缸支板F，使出料气缸滑块H和分料器滑块E沿导轨L上升，带动旋转分料器14、分料气缸13、出料小气缸17和出料管18上升，回到初始位置。然后操作人员将模具盘21上装配好滚子的轴承保持器工件取下，再向模具盘21上放置待装配的轴承保持器工件。如此循环往复，直至轴承保持器工件上装满滚子。

参阅图3，减速机1后部连接减速机电机3，料筒2为圆筒形上开口容器，底面设有活动底盘W连接减速机1，座装在料筒底座25的斜面顶板上，料筒2的活动底盘W开有出料孔，连接滑道30通向对辊28；对辊28的后部连接对辊电机5，设置在料筒底座25上，对辊28的芯轴架设在料筒底座25顶板前后两端的对辊支架N上，对辊28前部下面设置输料管27，向下连通气料汇合筒26；高压气管Q设置在料筒底座25的前面，与气料汇合筒26连接；高压气管Q的管路上设置气压表29。气料汇合筒26底面引出气动输料管9，接入工作台24下面的控制柜D。

参阅图4，下料立柱8自上至下设置旋转分料器14、分料管15、出料气缸支板F、出料管18，在旋转分料器14侧面设置分料气缸13，通过活塞杆G连接旋转分料器14，分料气缸13通过高压气管Q连接气泵；下料立柱8前面固定装设垂直的导轨L，与分料器滑块E和出料气缸滑块H嵌装配合。模具盘21设置在工作台24固定的底座平板P上，模具盘21上面设有模具M，下面的模具芯轴R穿过底座平板P和工作台24台面，连接工作台24下面固装的模具电机22。出料气缸滑块H连接的出料气缸支板F上固装水平设置的出料小气缸17，通过活塞杆G连接出料管18，出料小气缸17通过高压气管Q连接气泵。工作台24上面设有竖立的气管电线套筒6，气泵连接的高压气管Q和电源连接的电线X，由上口向下穿过气管电线套筒6，通过工作台24的孔口进入下面的控制柜D。

参阅图5，控制柜D设置在工作台24下边靠近料筒底座25的侧面，内设电控装置，通过电线X连接减速机电机3、对辊电机5、模具电机22、料筒接近开关8、分料接近开关11、出料口上接近开关16、出料口下接近开关19、脚踏开关23，并通过电线X分别连接分料气缸13、出料小气缸17、复位气缸20的电磁阀；通过气管电线套筒6进入控制柜D的高压气管Q向外引出，分别与分料气缸13、出料小气缸17、复位气缸2连接。

整个工作过程中，模具电机22带动模具盘21转动的频率，与气动控制旋转分料器14下料的频率相同，步调一致。模具电机22带动模具盘21每旋转一个工位，出料管18即落下一个滚子；模具盘21转动一圈，正好轴承保持器工件装满滚子。

本发明采用电控气动系统，自动化程度高，各机构动作配合协调，操纵灵活方便，成功地实现了圆锥滚子的分拣、输送、装配各个工序的机械化，有效地提高了生产效率，降低了劳动强度，装配质量好，运行成本低，使用价值高，适于圆锥滚子轴承装配加工应用，具有良好的经济效益和光明的推广前景。

Claims (6)

1.一种自动分拣、输送圆锥滚子装配轴承专用设备，其特征在于是由自动分拣装置、气动输料系统、分料装配机构在工作台（24）上组合构成，由电控系统控制，自动分拣装置包括设在料筒底座（25）上的减速机（1）、减速机电机（3）、料筒（2）、滑道（30）、对辊（28）、对辊电机（5）；气动输料系统包括高压气管（Q）、输料管（27）、气料汇合筒（26）、气动输料管（9）、气动输料管套筒（12）；分料装配机构包括下料立柱（8）、旋转分料器（14）、分料气缸（13）、分料管（15）、出料管（18）、出料小气缸（17）、复位气缸（20）、模具盘（21）、模具电机（22）；滚子由料筒(2)中通过滑道（30）送至对辊（28），再经过输料管（27）进入气料汇合筒（26），通过气动输料管（9）进入旋转分料器（14），经由分料管（15）、出料管（18）下落至模具盘（21），与模具（M）上放置的轴承保持器工件嵌装配套；控制柜（D）设置在工作台（24）下边靠近料筒底座（25）的一侧，前面板上设有旋钮（K）。

2.按照权利要求1所述的自动分拣、输送圆锥滚子装配轴承专用设备，其特征在于所述自动分拣装置的减速机（1）后部连接减速机电机（3），座装在料筒底座（25）的斜面顶板上，减速机（1）连接料筒（2）底面的活动底盘（W），活动底盘（W）开有出料孔，连接通向对辊（28）的滑道（30），对辊（28）的后部连接对辊电机（5），对辊（28）芯轴架设在料筒底座（25）顶板前后两端的对辊支架（N）上，料筒底座（25）的顶板前端面下边设有输料管（27），连通气动输料机构的气料汇合筒（26）。

3.按照权利要求1所述的自动分拣、输送圆锥滚子装配轴承专用设备，其特征在于所述气动输料系统的气料汇合筒（26）固定设置在料筒底座（25）的前面，与对辊（28）前部下面的输料管（27）连接，高压气管（Q）的管路上设置气压表（29），设置在料筒底座（25）前面，高压气管（Q）连接气料汇合筒（26），气料汇合筒（26）底面引出气动输料管（9），从侧面进入工作台（24）下面的控制柜（D），通过工作台（24）台面开口向上穿过竖立的气动输料管套筒（12），经由下料立柱（8）顶部的架线叉（7）顺着下料立柱（8）向下连接分料装配机构的旋转分料器（14），气动输料管（9）上装设料筒接近开关（10）和分料接近开关（11）。

4.按照权利要求1所述的自动分拣、输送圆锥滚子装配轴承专用设备，其特征在于所述分料装配机构的下料立柱（8）上设置导轨（L）、分料器滑块（E）、旋转分料器（14）、分料气缸（13）、分料管（15）、出料气缸支板（F）、出料气缸滑块（H）、出料小气缸（17）、出料管（18），在旋转分料器（14）侧面设置分料气缸（13），通过活塞杆（G）连接旋转分料器（14），分料气缸（13）通过高压气管（Q）连接气泵；下料立柱（8）前面的导轨（L）与分料器滑块（E）、出料气缸滑块（H）嵌装配合，出料气缸滑块（H）连接的出料气缸支板（F）上装有出料小气缸（17），通过活塞杆（G）连接出料管（18），出料小气缸（17）通过高压气管（Q）连接气泵；复位气缸（20）垂直设立在下料立柱（8）前面固定的底座平板（P）上，活塞杆（G）向上与出料气缸支板（F）连接，通过高压气管（Q）连接气泵,由脚踏开关(23)控制；下料立柱（8）侧面竖立接近开关支板（J），装设出料口上接近开关（16）和出料口下接近开关（19）；模具盘（21）设置在复位气缸（20）前面的底座平板（P）上，模具盘（21）上面的模具（M）放置轴承保持器工件，下面的模具芯轴（R）套装轴承，穿过工作台（24）连接下面固装的模具电机（22）。

5.按照权利要求1所述的圆锥滚子自动输送装配轴承专用设备，其特征在于所述的工作台（24）上面设有竖立的气管电线套筒（6），连接气泵的高压气管（Q）和连接电源的电线（X）由上向下穿过气管电线套筒（6），穿过工作台（24）的孔口进入下面的控制柜（D）。

6.按照权利要求5所述的圆锥滚子自动输送装配轴承专用设备，其特征在于所述的控制柜（D）通过电线（X）连接减速机电机（3）、对辊电机（5）、模具电机（22）、料筒接近开关（10）、分料接近开关（11）、出料口上接近开关（16）、出料口下接近开关（19）、脚踏开关（23），并分别连接分料气缸（13）、出料小气缸（17）、复位气缸（20）的电磁阀；通过气管电线套筒（6）进入控制柜（D）的高压气管（Q）向外引出，分别连接分料气缸（13）、出料小气缸（17）、复位气缸（20）。