CN104632907B - 一种圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构 - Google Patents
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- F16C43/00—Assembling bearings
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Abstract
本技术方案公开了一种圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构，包括安装座部分、滚子分组部分和滚子装配部分，所述的滚子装配部分的下方设有转位工作台，滚子装配部分上方设有滚子分组部分，滚子分组部分的斜上方设有滚子输送装置；滚子输送装置向滚子分组部分输送圆锥滚子。本技术方案通过包括安装座部分连接固定滚子分组部分和滚子装配部分组成，滚子输送装置，滚子输送装置调滚子的朝向后输送到滚分配部分，由滚子分配部分输送到保持架上，以完成装配，本装置结构简洁，调节使用方便，针对不同型号的圆锥滚子可以通过更换不同的工作部件来实现，一机多用，节省企业设备成本。
Description
技术领域
本发明涉及轴承自动装配技术，具体的，涉及一种圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构。
背景技术
圆锥滚子轴承自动装配技术是近些年发展起来的一种集机械、自动控制技术等于一体的新兴技术，在保证装配质量、提高生产率和降低劳动强度等方面具有传统手工作业所无法比拟的诸多优点。
但目前，国内关于圆锥滚子轴承自动装配机的研究还比较少，可查到的相关产品仅有洛阳LYC轴承有限公司研制的DS16旋转式六工位全自动圆锥滚子轴承装配机、宁波江北菲斯特机械有限公司生产的圆锥滚子轴承装配线等几项。
现有的圆锥滚子轴承的实际装配过程，轴承装配机一般会设有取保持架、滚子安装、滚子检查、取内圈、内组件压合等工位。其中，滚子安装工位涉及滚子姿态的调整、滚子的分组以及滚子与保持架的自动装配，实现难度较大，制约了自动装配技术发展，也影响自动装配机性能，且上述设备还存在体积大，结构复杂，造价高，对于不同型号的圆锥滚子应用的调节性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，滚子调整简单，滚子分组及装配过程精确可靠，体积小、结构简单成本低，对于不同型号的滚子调配安装方便的一种圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构，包括安装座部分、滚子分组部分和滚子装配部分，其特征在于：
所述的滚子装配部分的下方设有转位工作台，滚子装配部分上方设有滚子分组部分，滚子分组部分的斜上方设有滚子输送装置；滚子输送装置向滚子分组部分输送圆锥滚子；
所述的滚子分组部分、滚子装配部分通过安装座固定；滚子分组部分与滚子装配部分设有相互连通的滚子通道；
滚子分组部分设有滚子输送装置，滚子分配装置；滚子输送装置调整输送滚子；滚子分配装置设有滚子分配器，滚子分配器设有与滚子输送装置相连通的滚子通道，滚子分配器的一侧设有与滚子分配器做相对移动的上通阻板控制滚子通落；滚子分配器通过步进电机驱动转动；
滚子装配部分设有滚子引导器，滚子搬运器，滚子引导器、滚子搬运器之间设有下通阻板；所述滚子搬运器、下通阻板和滚子引导器上相应位置均设有滚子通道；下通阻板由驱动装置的带动往复移动，控制滚子通道的连通与断开；
滚子引导器下端设有滚子限位器，滚子限位器的外圆周面上设有与滚子引导器的滚子通道相对应的通槽；滚子分配器、上通阻板、滚子搬运器、下通阻板和滚子引导器上的滚子通道以及滚子限位器的通槽是一一对应，且倾斜设置；
所述的滚子输送装置设有滑板；滑板倾斜设置在滚子分配器的上方，滑板上设有输送槽，输送槽的底部设有漏孔，漏孔为圆锥滚子的下落通道；
滚子安装机构设有支架，支架上设有安装板，安装板上设有竖向滑动装置；竖向滑动装置通过滑动单元连接固定滚子装配部分。
本技术方案通过包括安装座部分连接固定滚子分组部分和滚子装配部分组成，滚子输送装置，滚子输送装置调整滚子的朝向后输送到滚分配部分，由滚子分配部分输送到保持架上，以完成装配，本装置结构简洁，调节使用方便，针对不同型号的圆锥滚子可以通过更换不同的工作部件来实现，一机多用，节省企业设备成本。
作为对本技术方案的进一步改进，所述滚子分配器、上通阻板、滚子搬运器、下通阻板和滚子引导器上的滚子通道以及所述滚子限位器的通槽是一一对应，且倾斜设置。上述设置可以更精准的将圆锥滚子输送到保持架上。
作为对本技术方案的进一步改进，所述的滚子通道、通槽呈中心对称方式排布，滚子通道以及通槽上端远离中心，下端靠近中心。
作为对本技术方案的进一步改进，所述的滚子输送装置设有滑板；滑板倾斜设置在滚子分配器的上方，滑板上设有输送槽，输送槽的底部设有漏孔，漏孔为圆锥滚子的下落通道。通过倾斜设置的滑板及输送槽，圆锥滚子在输送过程中靠重力作用即可实现自动调整其朝向，变成细端在下粗端在上的状态。
作为对本技术方案的进一步改进，所述的上通阻板通过通阻板支座固定，通阻板支座上部安装固定在上连接板上，下部一侧安装有直线轴承、直线支撑，直线支撑的一端与上通阻板固定连接，直线支撑与直线轴承配合形成移动副；所述的直线支撑通过牵引电磁铁驱动，牵引电磁铁通过电磁铁支座固定在上连接板上。
上述设置可以通过牵引电磁铁控制上通阻板在水平方向上往复移动，以控制圆锥滚子的通落。
作为对本技术方案的进一步改进，所述的滑板倾斜设置在滚子分配器的上方，滑板上设有输送槽，输送槽为一矩形通槽，输送槽的宽度小于圆锥滚子粗端的直径且大于圆锥滚子细端的直径，输送槽的底部设有漏孔，漏孔为圆锥滚子的通道；滑板在漏孔下方设有与漏孔相配合的下料管，下料管下端与滚子分配器上的滚子通道相对。
上述设置可以保证圆锥滚子在输送过程中的准确性，不会发生位置的偏移。
作为对本技术方案的进一步改进，所述的上连接板呈L形，上连接板的根部设有固定孔与支架固定连接；上连接板的端部连接电机安装座；电机安装座呈U形，电机安装座的一个侧壁安装固定在上连接板的前端；电机安装座上设有步进电机。
作为对本技术方案的进一步改进，所述的滚子引导器下端设有滚子限位器，滚子限位器的外圆周面上设有与滚子引导器的滚子通道相对应的通槽；滚子限位器的直径与保持架的直径相应。
作为对本技术方案的进一步改进，所述的滚子引导器，滚子搬运器设有轴孔，滚子引导器，滚子搬运器通过轴孔、连接轴固定在一起；下通阻板在对应滚子引导器，滚子搬运器的轴孔的位置沿其水平运动方向设有轴槽。
作为对本技术方案的进一步改进，所述的安装座部分包括底座，设置在底座上的支架及气缸座；所述的支架上设有安装板，所述的安装板上设有竖向滑动装置；所述的竖向滑动装置通过滑动单元连接固定滚子装配部分。
本发明圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构的特点和优点是：
1、所述滑板通槽的宽度等于圆锥滚子中部的直径，当圆锥滚子从振动盘出口落入滑板通槽，则自动调整为大头在上、小头在下的安装姿态；
2、本技术方案的机构，仅有滑板、滚子分配器、上通阻板、滚子搬运器、下通阻板、滚子引导器和滚子限位器的相关尺寸与装配轴承的型号有关，这些零件适当更换后，该机构即可用于结构相似的多种型号圆锥滚子轴承的安装；有利于实现一机多用，节省企业的设备成本；且本技术的相关部件更换方便。
3、所述滚子分配器、上通阻板、滚子搬运器、下通阻板和滚子引导器上的滚子通道以及所述滚子限位器的通槽是一一对应的，加工时可先按工作位置组装好后，一次加工成型；进一步节省本装置的加工成本。
附图说明
图1是本发明的一种具体实施方式的工作状态示意图。
图2是本发明的滚子安装机构总体结构示意图。
图3是本发明安装座部分结构示意图。
图4是本发明滚子分组部分结构示意图。
图5是本发明滚子装配部分结构示意图。
附图标记说明：1-装配机基座；2-气动分度盘；3-转位工作台；4-保持架夹具；5-自动送料振动盘；6-滚子安装机构；7-安装座部分；8-滚子分组部分；9-滚子装配部分；10-底座；11-纵梁；12-角件；13-横梁；14-安装板；15-直线支撑；16-滑动单元；17-气缸座；18-上连接板；19-电机安装座；20-步进电机；21-轴承座；22-转轴；23-滚子分配器；24-滑板；25-滑板连接座；26-下料管及支座；27-通阻板支座；28-直线轴承；29-上通阻板；30-直线支撑；31-牵引电磁铁；32-电磁铁支座；33-下连接板；34-举升气缸；35-引导器支座；36-直线轴承；37-滚子引导器；38-滚子搬运器；39-下通阻板；40-直线支撑；41-牵引电磁铁；42-电磁铁支座；43-滚子限位器；44-连接轴。
具体实施方式
下面接合附图对本发明作进一步详细的说明。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
结合图1可知，本技术方案的一种圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构，包括：装配机基座1、气动分度盘2、转位工作台3、保持架夹具4、自动送料振动盘5和滚子安装机构6。其中，气动分度盘2为六等分标准气动回转盘；转位工作台3分为六工位，每个工位放置一个保持架夹具4，用以保证保持架的安装位置；自动送料振动盘5可委托厂家定制，其出口要保证某时刻仅容一个圆柱滚子通过。滚子安装机构6由安装座部分7、滚子分组部分8和滚子装配部分9组成。
其中，安装座部分7包括：底座10，可通过螺栓固定在装配机基座1上；纵梁11，2根，通过角件12对称安装在底座10两侧；横梁13，通过角件12安装在纵梁11上部；安装板14，通过螺栓固定在纵梁11中部；直线支撑15，2个，安装在安装板14下部；滑动单元16，2个，分别套装在直线支撑15上，与其形成移动副；气缸座17，安装在底座10上、纵梁11的前端；底座10、纵梁11、横梁13及角件12均采用标准铝型材。安装座部分7各零部件的安装位置可根据需要方便调整。
其中，滚子分组部8分安装在安装座部分7的上侧，包括：上连接板18，呈L形，安装在安装板14上部，是其它部件的安装基础；电机安装座19，呈横U形，底部安装在上连接板18前端。
步进电机20，安装在电机安装座19上部；轴承座21，2个，安装在电机安装座19的下部，其内部的滚动轴承为转轴22提供周向支撑；转轴22，上端通过联轴器与步进电机20输出轴相连，中部套装在轴承座21的轴承孔内。
滚子分配器23，安装在转轴22的下端，滚子分配器23圆周上均布与保持架兜孔相对应的一组通孔用为滚子通道，为保证每个通道内仅存一个滚子，其厚度略小于滚子高度；滑板24，通过滑板连接座25安装在电机安装座19的一侧，滑板24上设有一矩形通槽，滑板24宽度等于圆锥滚子中部的直径，以保证落入的滚子自动调整为大头在上、小头在下的状态；滑板连接座25，4个，分别安装在电机安装座19和滑板24上。
下料管26，安装在滑板24的下端，下料管26上端与滑板24通槽末端相对，且一侧设有U形口，下端与滚子分配器23的滚子通道相对，当滚子通道转到与下料管26对齐时，滚子即落入通道内。
通阻板支座27，上部安装在上连接板18上，下部一侧安装有2个直线轴承28；上通阻板29上设有与滚子分配器23对应的滚子通道；直线支撑30，2个，直线支撑30一端安装在上通阻板29上，直线支撑30另一端与直线轴承28配合形成移动副；牵引电磁铁31，通过电磁铁支座32固定在上连接板18上，牵引电磁铁31伸出端与直线支撑30的末端相连，可使上通阻板29做水平移动，牵引电磁铁31伸出端的伸出、收回状态分别对应上通阻板29的通过和阻挡状态，在通过状态位于滚子分配器23滚子通道内的圆锥滚子可落下，而在阻挡状态下滚子留在滚子分配器23中。
滚子装配部分9安装在安装座部分7的下侧，可相对其上下移动，滚子装配部分9包括：下连接板33，呈L形，安装在滑动单元16上，是其它部件的安装基础；举升气缸34，安装在气缸座17上，举升气缸34活塞杆与下连接板33相连；引导器支座35，呈L形，安装在下连接板33前端，引导器支座35一侧装有一直线轴承36；滚子引导器37，安装在引导器支座35上；滚子搬运器38，安装在滚子引导器37上；下通阻板39，位于滚子搬运器38和滚子引导器37之间，安装在下通阻板39后端的直线支撑40与安装在引导器支座上的直线轴承36组成移动副；滚子搬运器38、下通阻板39和滚子引导器37上均设有滚子通道。
牵引电磁铁41，通过电磁铁支座42安装在下连接板33上，其牵引电磁铁41伸出端与直线支撑40的末端相连，可使下通阻板39做水平移动，牵引电磁铁41伸出端的伸出、收回状态分别对应下通阻板39的通过和阻挡状态，在通过状态位于滚子搬运器38滚子通道内的圆锥滚子可落下，而在阻挡状态下滚子留在滚子搬运器38中。
滚子限位器43，安装在滚子引导器37下端，滚子限位器43上设有与滚子引导器37的滚子通道相对应的通槽；连接轴44，安装在滚子搬运器38、下通阻板39、滚子引导器37和滚子限位器43的中部通孔内，为其轴向定位。举升气缸34活塞杆的伸出、缩回状态分别对应滚子装配部分9的高位和低位；高位时，控制上通阻板29处于通过状态，滚子落入滚子搬运器38的通道内；低位时，控制下通阻板39处于通过状态，滚子从滚子搬运器38的通道经滚子引导器37和滚子限位器43落入保持架的兜孔内。
进一步的，滚子分配器23、上通阻板29、滚子搬运器38、下通阻板39和滚子引导器37上的滚子通道以及滚子限位器43的通槽是一一对应的，且具有与滚子保持架上滚子安装后倾斜角度相同的倾斜角。
本实施例的工作过程，主要包括以下步骤：
1、打开自动送料振动盘5开关，开始输送圆锥滚子，滚子落入滑板24的通槽，自动调整为上大小小的装配姿态，后进入下料管26；
2、控制步进电机20动作，使滚子分配器23匀速转动，当其上的滚子通道与下料管26对齐时，滚子落入通道内，在滚子分配器23旋转一圈的过程中，滚子通道依次被填入滚子，一圈结束后，控制控制步进电机20暂停；
3、控制举升气缸34的活塞杆伸出，将滚子装配部分9推至高位，控制牵引电磁铁31伸出，使上通阻板29处于通过状态，滚子由滚子分配器23进入滚子搬运器38；
4、控制举升气缸34的活塞杆缩回，使滚子装配部分9回到低位，同时，控制牵引电磁铁31缩回，使上通阻板29处于阻挡状态，控制控制步进电机20旋转，继续装填滚子；
5、控制牵引电磁铁41伸出，使下通阻板39处于通过状态，滚子从滚子搬运器38的通道经滚子引导器37和滚子限位器43落入保持架的兜孔内；
6、控制牵引电磁铁41缩回，使下通阻板39处于阻挡状态，同时，执行第3步，开始新一轮循环动作。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构，包括安装座部分、滚子分组部分和滚子装配部分，其特征在于：
所述的滚子装配部分的下方设有转位工作台，滚子装配部分上方设有滚子分组部分，滚子分组部分的斜上方设有滚子输送装置；滚子输送装置向滚子分组部分输送圆锥滚子；
所述的滚子分组部分、滚子装配部分通过安装座固定；滚子分组部分与滚子装配部分设有相互连通的滚子通道；
滚子分组部分设有滚子输送装置，滚子分配装置；滚子输送装置调整输送滚子；滚子分配装置设有滚子分配器，滚子分配器设有与滚子输送装置相连通的滚子通道，滚子分配器的一侧设有与滚子分配器做相对移动的上通阻板控制滚子通落；滚子分配器通过步进电机驱动转动；
滚子装配部分设有滚子引导器，滚子搬运器，滚子引导器、滚子搬运器之间设有下通阻板；所述滚子搬运器、下通阻板和滚子引导器上相应位置均设有滚子通道；下通阻板由驱动装置的带动往复移动，控制滚子通道的连通与断开；
滚子引导器下端设有滚子限位器，滚子限位器的外圆周面上设有与滚子引导器的滚子通道相对应的通槽；滚子分配器、上通阻板、滚子搬运器、下通阻板和滚子引导器上的滚子通道以及滚子限位器的通槽是一一对应，且倾斜设置；
所述的滚子输送装置设有滑板；滑板倾斜设置在滚子分配器的上方，滑板上设有输送槽，输送槽的底部设有漏孔，漏孔为圆锥滚子的下落通道；
滚子安装机构设有支架，支架上设有安装板，安装板上设有竖向滑动装置；竖向滑动装置通过滑动单元连接固定滚子装配部分。
2.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构，其特征在于：所述的滚子通道、通槽呈中心对称方式排布，滚子通道以及通槽上端远离中心，下端靠近中心。
3.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构，其特征在于：所述的上通阻板通过通阻板支座固定，通阻板支座上部安装固定在上连接板上，下部一侧安装有直线轴承、直线支撑，直线支撑的一端与上通阻板固定连接，直线支撑与直线轴承配合形成移动副；所述的直线支撑通过牵引电磁铁驱动，牵引电磁铁通过电磁铁支座固定在上连接板上。
4.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构，其特征在于：所述的滑板倾斜设置在滚子分配器的上方，滑板上设有输送槽，输送槽为一矩形通槽，输送槽的宽度小于圆锥滚子粗端的直径且大于圆锥滚子细端的直径，输送槽的底部设有漏孔，漏孔为圆锥滚子的通道；滑板在漏孔下方设有与漏孔相配合的下料管，下料管下端与滚子分配器上的滚子通道相对。
5.根据权利要求3所述的一种圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构，其特征在于：所述的上连接板呈L形，上连接板的根部设有固定孔与支架固定连接；上连接板的端部连接电机安装座；电机安装座呈U形，电机安装座的一个侧壁安装固定在上连接板的前端；电机安装座上设有步进电机。
6.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构，其特征在于：所述的滚子引导器下端设有滚子限位器，滚子限位器的外圆周面上设有与滚子引导器的滚子通道相对应的通槽；滚子限位器的直径与保持架的直径相应。
7.根据权利要求6所述的一种圆锥滚子轴承自动装配机的滚子安装机构，其特征在于：所述的滚子引导器，滚子搬运器设有轴孔，滚子引导器，滚子搬运器通过轴孔、连接轴固定在一起；下通阻板在对应滚子引导器，滚子搬运器的轴孔的位置沿其水平运动方向设有轴槽。
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