CN104500597B - 一种多工位圆锥滚子装配机 - Google Patents
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Abstract
一种多工位圆锥滚子装配机，包括一个保持架上料装置、圆锥滚子上料装配装置、内圈上料装置、铆压装置，还包括一个能够转动的多工位圆形转台，所述的多工位圆形转台上依次成环形排列设有保持架上料工位、滚子装配工位、内圈上料工位、影像检测工位、铆压工位。本发明的有益效果在于：采用6工位的转台代替原有只有一个工位的加工台，多个工位在一个机器上能够同时循环进行，工作效率大大提高。增加了一个影像检测装置，能够及时对残次品进行检验剔除，有效的提高了产品合格率。
Description
技术领域
本发明涉及一种圆锥滚子装配机，特别是一种多工位圆锥滚子装配机。
背景技术
2012年12月份我厂申请了一种轴承全自动装配机的发明，专利号为201210566335.0，这种轴承全自动装配机专业用于圆锥滚子轴承的装配，但是这种装配机由于只有一个工位，装配起来速度比较慢，并且存在漏装滚子的现象，次品比较多。
发明内容
为了克服现有圆锥滚子装配机装配速度慢，容易漏装滚子的不足，本发明提供一种装配速度快，且合格率高的多工位圆锥滚子装配机。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种多工位圆锥滚子装配机，包括一个保持架上料装置、圆锥滚子上料装配装置、内圈上料装置、铆压装置，还包括一个能够转动的多工位圆形转台，所述的多工位圆形转台上依次成环形排列设有保持架上料工位、滚子装配工位、内圈上料工位、影像检测工位、铆压工位；还包括一个保持架上料机械手，所述保持架上料机械手把保持架从保持架上料装置的出口移动到保持架上料工位上；所述的圆锥滚子上料装配装置包括圆锥滚子上料机构和圆锥滚子排列机构；所述的圆锥滚子排列机构包括一个可转动的套管，所述的套管上设有一个转动齿轮，所述转动齿轮连接一个驱动齿轮，所述的驱动齿轮受一驱动电机驱动转动；所述套管中设有软管，所述软管上端连接圆锥滚子上料机构，还包括一个滚子排列盘，所述的滚子排列盘上环形阵列有若干滚子储藏孔，所述滚子排列盘上方同轴设有一个放料块，所述放料块与套管固接在一起；所述放料块上设有一个放料孔，所述放料块转动一个角度后所述放料孔可一一与滚子储藏孔对齐，所述放料孔上方连接所述软管；所述滚子排列盘下方还设有一个滚子引导盘，所述滚子引导盘上设有与滚子储藏孔位置数量相对应的滚子引导道，所述滚子排列盘与滚子引导盘之间设有可转动的开关盘，所述开关盘上设有与滚子储藏孔数量对应的滚子通孔；所述开关盘一端连接一个带动开关盘转动的开关气缸，常态下所述滚子通孔与滚子储藏孔错开，所述开关盘转动一个角度后，所述滚子储藏孔、滚子通孔、滚子引导道相连通，所述滚子引导道下方对应滚子装配工位；还包括一个内圈上料装置和一个内圈上料机械手，所述内圈上料机械手把内圈从内圈上料装置的出口移动到内圈上料工位上；还包括一个影像检测装置和一个次品排除机械手，所述影像检测装置包括一个朝向影像检测工位照射的光源，一个朝向影像检测工位的摄像头，所述摄像头连接一个影像分析计算机，所述影像分析计算机控制所述次品排除机械手；还包括一个次品收集箱，所述次品排除机械手把合格工件放入铆压装置的入口，把次品工件放入次品收集箱内。
一种影像检测装置的设计，所述的影像检测装置包括两根立柱，所述立柱上滑设可有上下活动并可选择的固定在立柱上的光源台和摄像头台，所述的光源台前端设有一个圆环，所述的光源设置在圆环下侧；所述的摄像头台位于光源台上方且所述摄像头向下正对圆环中心。
为便于光源台和摄像头台的位置移动，所述的立柱上有刻度，所述立柱上端还有一个立架，所述立架上可旋转的设有光源台移动螺杆和摄像头台移动螺杆，光源台移动螺杆上端设有光源台微调把手，摄像头台移动螺杆上端设有摄像头微调把手，所述光源台上设有第一螺孔，所述第一螺孔套在所述光源台移动螺杆上，所述摄像头台上设有第二螺孔，所述第二螺孔套在所述的摄像头台移动螺杆上。
由于滚子容易轻微偏斜使得内圈倾斜影像到接下来的的步骤，内圈上料工位与影像检测工位间还设有一个压内圈工位，所述压内圈工位旁设有一个压台，所述压台上设有一个压内圈气缸，所述压内圈气缸的活塞端朝下伸出，所述活塞端连接一个推头，所述推头指向所述压内圈工位。
机械手的结构优化设计，所述的保持架上料机械手、次品排除机械手结构相同，包括一个架体，所述架体上部设有一个竖向的空心管，还包括一旋转气缸，所述旋转气缸的输出轴可旋转的设于空心管中，所述输出轴与空心管间设有轴承；所述输出轴的上端固接有一个转动臂，所述转动臂另一端设有一个下降气缸，所述下降气缸的活塞端连接有夹持手，所述夹持手上端还设有导向柱，所述转动臂上设有导向孔，所述导向柱上下滑设在导向孔内；所述夹持手包括一个双头气缸，所述双头气缸两端设有可相互远离或靠近的活塞端，所述两个活塞端上分别设有左撑臂和右撑臂，所述左撑臂和右撑臂的外侧设有圆弧夹持面。左撑臂和右撑臂放入内圈或者保持架内然后左右撑开就能方便的夹持起工件。以上三个机械手都设置在多工位圆形展台上旁。
所述的多工位圆形转台建议设置6个工位，下端设置一个转动电机，每当电机带动多工位圆形转台转动60度的时候，就前进了一个工位。
本发明中的保持架上料装置、圆锥滚子上料装配装置中的圆锥滚子上料机构、内圈上料装置、铆压装置均采用背景技术对比专利中的技术，内圈上料装置只是储料棒多了几根，其他结构一致，所以在此均不再详细叙述。
本发明在使用时首先保持架上料装置把保持架调整好位置后经保持架上料机械手送到保持架上料工位，然后多工位圆形转台转动一个工位后进入滚子装配工位；滚子经过圆锥滚子上料机构排序成列，然后进入圆锥滚子排列机构的套管中，套管带动放料块转动，从而圆锥滚子被一一播种到滚子排列盘上的滚子储藏孔中，开关盘转动后，圆锥滚子沿着滚子引导道滑到滚子装配工位上的保持架上，然后多工位圆形转台转动一个工位后进入内圈上料工位，内圈上料机械手夹持排列好的内圈放在内圈上料工位的带滚子保持架上，然后多工位圆形转台转动一个工位后进入影像检测工位；影响监测工位上方的摄像头检验滚子和内圈是否安放完毕，假如已经安放完全的，则进入下一个铆压工位后由次品排除机械手放入铆压铆压装置的入口，假如是次品，则由次品排除机械手放入次品收集箱内。然后多工位圆形转台依次转动循环进行下一批圆锥滚子轴承的装配。
本发明的有益效果在于：1、采用6工位的转台代替原有只有一个工位的加工台，多个工位在一个机器上能够同时循环进行，工作效率大大提高。2、增加了一个影像检测装置，能够及时对残次品进行检验剔除，有效的提高了产品合格率。
附图说明
图1是本发明一个实施例的示意图。
图2是本发明一个实施例的俯视图。
图3是本发明多工位圆形转台的示意图。
图4是本发明保持架上料装置的示意图。
图5是本发明圆锥滚子上料装配装置中的圆锥滚子上料机构示意图。
图6是本发明圆锥滚子上料装配装置中的圆锥滚子排列机构示意图。
图7是本发明圆锥滚子上料装配装置中的圆锥滚子排列机构剖视图。
图8是本发明内圈上料装置的示意图。
图9是本发明内圈影像检测装置的示意图。
图10是本发明铆压装置的示意图。
图11是本发明铆压装置保持架上料机械手、内圈上料机械手、次品排除机械手的结构示意图。
图12是本发明压内圈装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
结合附图1至12，一种多工位圆锥滚子装配机，包括一个保持架上料装置1、圆锥滚子上料装配装置2、内圈上料装置3、铆压装置4，还包括一个能够转动的多工位圆形转台5，所述的多工位圆形转台5上依次成环形排列设有保持架上料工位6、滚子装配工位7、内圈上料工位8、影像检测工位9、铆压工位10；还包括一个保持架上料机械手11，所述保持架上料机械手11把保持架从保持架上料装置1的出口移动到保持架上料工位6上；所述的圆锥滚子上料装配装置2包括圆锥滚子上料机构12和圆锥滚子排列机构13；所述的圆锥滚子排列机构13包括一个可转动的套管14，所述的套管14上设有一个转动齿轮15，所述转动齿轮15连接一个驱动齿轮16，所述的驱动齿轮16受一驱动电机17驱动转动；所述套管14中设有软管18，所述软管上端连接圆锥滚子上料机构12，还包括一个滚子排列盘19，所述的滚子排列盘19上环形阵列有若干滚子储藏孔20，所述滚子排列盘19上方同轴设有一个放料块21，所述放料块21与套管14固接在一起；所述放料块21上设有一个放料孔22，所述放料块21转动一个角度后所述放料孔22可一一与滚子储藏孔20对齐，所述放料孔22上方连接所述软管18；所述滚子排列盘19下方还设有一个滚子引导盘23，所述滚子引导盘23上设有与滚子储藏孔20位置数量相对应的滚子引导道24，所述滚子排列盘19与滚子引导盘23之间设有可转动的开关盘25，所述开关盘25上设有与滚子储藏孔20数量对应的滚子通孔26；所述开关盘25一端连接一个带动开关盘25转动的开关气缸27，常态下所述滚子通孔26与滚子储藏孔20错开，所述开关盘25转动一个角度后，所述滚子储藏孔20、滚子通孔26、滚子引导道24相连通，所述滚子引导道24下方对应滚子装配工位7；还包括一个内圈上料装置3和一个内圈上料机械手28，所述内圈上料机械手28把内圈从内圈上料装置3的出口移动到内圈上料工位8上；还包括一个影像检测装置29和一个次品排除机械手31，所述影像检测装置29包括一个朝向影像检测工位9照射的光源，一个朝向影像检测工位9的摄像头30，所述摄像头30连接一个影像分析计算机，所述影像分析计算机控制所述次品排除机械手31；还包括一个次品收集箱，所述次品排除机械手31把合格工件放入铆压装置4的入口，把次品工件放入次品收集箱内。
结合附图9，一种影像检测装置29的设计，所述的影像检测装置29包括两根立柱32，所述立柱32上滑设可有上下活动并可选择的固定在立柱32上的光源台33和摄像头台34，所述的光源台33前端设有一个圆环35，所述的光源设置在圆环35下侧；所述的摄像头台34位于光源台33上方且所述摄像头30向下正对圆环35中心。
为便于光源台33和摄像头台34的位置移动，所述的立柱32上有刻度36，所述立柱32上端还有一个立架37，所述立架37上可旋转的设有光源台移动螺杆38和摄像头台移动螺杆39，光源台移动螺杆38上端设有光源台微调把手40，摄像头台移动螺杆39上端设有摄像头微调把手41，所述光源台33上设有第一螺孔，所述第一螺孔套在所述光源台移动螺杆38上，所述摄像头台34上设有第二螺孔，所述第二螺孔套在所述的摄像头台移动螺杆39上。
结合附图12，由于滚子容易轻微偏斜使得内圈倾斜影像到接下来的的步骤，内圈上料工位8与影像检测工位9间还设有一个压内圈工位42，所述压内圈工位42旁设有一个压台45，所述压台45上设有一个压内圈气缸43，所述压内圈气缸43的活塞端朝下伸出，所述活塞端连接一个推头44，所述推头44指向所述压内圈工位42。
结合附图11，机械手的结构优化设计，所述的保持架上料机械手11、次品排除机械手31结构相同，包括一个架体，所述架体上部设有一个竖向的空心管46，还包括一旋转气缸47，所述旋转气缸47的输出轴可旋转的设于空心管46中，所述输出轴与空心管46间设有轴承；所述输出轴的上端固接有一个转动臂48，所述转动臂48另一端设有一个下降气缸49，所述下降气缸49的活塞端连接有夹持手50，所述夹持手50上端还设有导向柱51，所述转动臂48上设有导向孔，所述导向柱51上下滑设在导向孔内；所述夹持手50包括一个双头气缸，所述双头气缸两端设有可相互远离或靠近的活塞端，所述两个活塞端上分别设有左撑臂52和右撑臂53，所述左撑臂52和右撑臂53的外侧设有圆弧夹持面54。左撑臂和右撑臂放入内圈或者保持架内然后左右撑开就能方便的夹持起工件。以上三个机械手都设置在多工位圆形展台上旁。
所述的多工位圆形转台建议设置6个工位，下端设置一个转动电机，每当电机带动多工位圆形转台转动60度的时候，就前进了一个工位。
本发明中的保持架上料装置1、圆锥滚子上料装配装置2中的圆锥滚子上料机构12、内圈上料装置3、铆压装置4均采用背景技术对比专利中的技术，内圈上料装置3只是储料棒多了几根，其他结构一致，所以在此均不再详细叙述。
本发明在使用时首先保持架上料装置1把保持架调整好位置后经保持架上料机械手11送到保持架上料工位6，然后多工位圆形转台5转动一个工位后进入滚子装配工位7；滚子经过圆锥滚子上料机构12排序成列，然后进入圆锥滚子排列机构13的套管14中，套管14带动放料块21转动，从而圆锥滚子被一一播种到滚子排列盘19上的滚子储藏孔20中，开关盘25转动后，圆锥滚子沿着滚子引导道24滑到滚子装配工位7上的保持架上，然后多工位圆形转台5转动一个工位后进入内圈上料工位8，内圈上料机械手28夹持排列好的内圈放在内圈上料工位8的带滚子保持架上，然后多工位圆形转台5转动一个工位后进入影像检测工位9；影响监测工位上方的摄像头检验滚子和内圈是否安放完毕，假如已经安放完全的，则进入下一个铆压工位10后由次品排除机械手31放入铆压铆压装置4的入口，假如是次品，则由次品排除机械手31放入次品收集箱内。然后多工位圆形转台5依次转动循环进行下一批圆锥滚子轴承的装配。
本发明的有益效果在于：1、采用工位的转台代替原有只有一个工位的加工台，多个工位在一个机器上能够同时循环进行，工作效率大大提高。2、增加了一个影像检测装置，能够及时对残次品进行检验剔除，有效的提高了产品合格率。
Claims (5)
1.一种多工位圆锥滚子装配机，包括一个保持架上料装置、圆锥滚子上料装配装置、内圈上料装置、铆压装置，其特征在于：还包括一个能够转动的多工位圆形转台，所述的多工位圆形转台上依次成环形排列设有保持架上料工位、滚子装配工位、内圈上料工位、影像检测工位、铆压工位；还包括一个保持架上料机械手，所述保持架上料机械手把保持架从保持架上料装置的出口移动到保持架上料工位上；所述的圆锥滚子上料装配装置包括圆锥滚子上料机构和圆锥滚子排列机构；所述的圆锥滚子排列机构包括一个可转动的套管，所述的套管上设有一个转动齿轮，所述转动齿轮连接一个驱动齿轮，所述的驱动齿轮受一驱动电机驱动转动；所述套管中设有软管，所述软管上端连接圆锥滚子上料机构，还包括一个滚子排列盘，所述的滚子排列盘上环形阵列有若干滚子储藏孔，所述滚子排列盘上方同轴设有一个放料块，所述放料块与套管固接在一起；所述放料块上设有一个放料孔，所述放料块转动一个角度后所述放料孔可一一与滚子储藏孔对齐，所述放料孔上方连接所述软管；所述滚子排列盘下方还设有一个滚子引导盘，所述滚子引导盘上设有与滚子储藏孔位置数量相对应的滚子引导道，所述滚子排列盘与滚子引导盘之间设有可转动的开关盘，所述开关盘上设有与滚子储藏孔数量对应的滚子通孔；所述开关盘一端连接一个带动开关盘转动的开关气缸，常态下所述滚子通孔与滚子储藏孔错开，所述开关盘转动一个角度后，所述滚子储藏孔、滚子通孔、滚子引导道相连通，所述滚子引导道下方对应滚子装配工位；还包括一个内圈上料装置和一个内圈上料机械手，所述内圈上料机械手把内圈从内圈上料装置的出口移动到内圈上料工位上；还包括一个影像检测装置和一个次品排除机械手，所述影像检测装置包括一个朝向影像检测工位照射的光源，一个朝向影像检测工位的摄像头，所述摄像头连接一个影像分析计算机，所述影像分析计算机控制所述次品排除机械手；还包括一个次品收集箱，所述次品排除机械手把合格工件放入铆压装置的入口，把次品工件放入次品收集箱内。
2.根据权利要求1所述的多工位圆锥滚子装配机，其特征在于：所述的影像检测装置包括两根立柱，所述立柱上滑设可有上下活动并可选择的固定在立柱上的光源台和摄像头台，所述的光源台前端设有一个圆环，所述的光源设置在圆环下侧；所述的摄像头台位于光源台上方且所述摄像头向下正对圆环中心。
3.根据权利要求2所述的多工位圆锥滚子装配机，其特征在于：所述的立柱上有刻度，所述立柱上端还有一个立架，所述立架上可旋转的设有光源台移动螺杆和摄像头台移动螺杆，光源台移动螺杆上端设有光源台微调把手，摄像头台移动螺杆上端设有摄像头微调把手，所述光源台上设有第一螺孔，所述第一螺孔套在所述光源台移动螺杆上，所述摄像头台上设有第二螺孔，所述第二螺孔套在所述的摄像头台移动螺杆上。
4.根据权利要求1所述的多工位圆锥滚子装配机，其特征在于：内圈上料工位与影像检测工位间还设有一个压内圈工位，所述压内圈工位旁设有一个压台，所述压台上设有一个压内圈气缸，所述压内圈气缸的活塞端朝下伸出，所述活塞端连接一个推头，所述推头指向所述压内圈工位。
5.根据权利要求1所述的多工位圆锥滚子装配机，其特征在于：所述的保持架上料机械手、内圈上料机械手、次品排除机械手结构相同，包括一个架体，所述架体上部设有一个竖向的空心管，还包括一旋转气缸，所述旋转气缸的输出轴可旋转的设于空心管中，所述输出轴与空心管间设有轴承；所述输出轴的上端固接有一个转动臂，所述转动臂另一端设有一个下降气缸，所述下降气缸的活塞端连接有夹持手，所述夹持手上端还设有导向柱，所述转动臂上设有导向孔，所述导向柱上下滑设在导向孔内；所述夹持手包括一个双头气缸，所述双头气缸两端设有可相互远离或靠近的活塞端，所述两个活塞端上分别设有左撑臂和右撑臂，所述左撑臂和右撑臂的外侧设有圆弧夹持面。
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