CN105422650A - 平面轴承保持架自动装球机 - Google Patents

Abstract

一种平面轴承保持架自动装球机，由机架、下球机构、布球机构、压球机构、保持架定位和转移机构组成，下球机构将钢珠一颗颗传递到下球管内，下球管的前端设置有布球管，布球管设置在布球杆的前端，并通过一对转动盘转动，使布球管的按照保持架的钢珠孔的位置转动一圈，布球管的钢珠依次落入钢珠孔中，在通过压球机构，将钢珠压入钢珠孔，实现定位。它实现了平面轴承保持架的全自动装球，速度快，质量可靠，稳定性好。

Description

平面轴承保持架自动装球机

技术领域

本发明涉及一种轴承装配机，特别是一种平面轴承保持架自动装球机。

背景技术

保持架是平面轴承安装中一种常用的装配零件。它为环形，并均布有多个钢球孔。轴承的钢球先一次安装在保持架的钢球孔中，再将安装完钢球的保持架安装入轴承中。保持架允许钢球在各自的钢球孔中转动又不松脱。便于轴承安装和维修。

目前在中国，大多数轴承生产厂家还在对保持架采用人工安装的方式，特别是钢球直径小于2mm的时候，装配非常困难，装配时间长而且极易发生钢珠脱落等问题。

为此，人们设计了一些保持架的自动装球设备，如专利号201320826305.9“一种尼龙保持架组件自动装球机”，它由主机座、主机板、组合滑板、下球机构、布球机构、传动机构、球仓、布球气缸、压装气缸、保持架仓、送料气缸以及电气控制箱系统组成；主机板支撑在主机座上，主机板的左一侧安装球仓，球仓上部装配的布球气缸与传动机构连接，传动机构下端装有布球机构；在主机板球仓里侧横跨主机板上方安装着压装气缸，在主机板的中部安装着保持架仓；在主机板的右一侧装置电气控制箱；主机板前后两侧的导向压板之间装配可左右滑动的组合滑板，组合滑板左侧固定下球机构、取球撞块，中间装置推料弹簧爪，右侧装置预定位弹簧爪，右端部固定连接送料气缸。

它虽然能自动完成保持架的装球工作，但结构复杂，设备体积大，而且针对产品较为单一，若保持架更换型号，则需要花费大量的时间更换下球机构、布球机构的夹具，还需要重新定位布球机构的钢球落点，生产效率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑，通用性好，能快速更换产品类型的平面轴承保持架自动装球机。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采用以下技术方案:一种平面轴承保持架自动装球机，由机架、下球机构、布球机构、压球机构、保持架定位和转移机构组成，其特征在于：所述布球机构包括步进电机、主动轮、惰轮、从动轮、钢球装填模座和布球杆，步进电机与主动轮啮合，并通过惰轮和从动轮相连，主动轮上设置主动轮转动盘，从动轮上设置有从动轮转动盘，主动轮转动盘和从动轮转动盘上方安装有布球杆，布球杆的前端设置有调节座，下球管通过钢球管夹被固定在布球杆的调节座内，并与布球管相连，布球管的出球口距离钢球填装模座的高度小于钢球半径；钢球填装模座上设置均布有多个钢球孔，和保持架上钢珠的位置对应，保持架被保持架定位机构中装球模座和钢球填装模座所夹紧；所述布球机构还设置有前后移动底板，步进电机、主动轮、惰轮、从动轮均安装在前后移动底板上，前后移动底板通过滑轨和机架滑动连接，所述滑轨的一端设置有第一气缸，第一气缸推动布球机构右移后，使布球管的下方位于钢球孔的正上方，让钢球落入钢球孔内；步进电机推动主动轮并通过惰轮带动从动轮转动，布球管内的钢球依次填充满全部的的钢球孔，再通过压球机构将钢球压入平面轴承保持架内。

所述主动轮转动盘和从动轮转动盘上均设置有T形槽，摆杆锁紧芯轴安装在T形槽内，布球杆的后端和主动轮转动盘上的锁紧芯轴相连，布球杆的中间和从动轮转动盘上的锁紧芯轴相连，两个锁紧芯轴上均设置有轴承压盖，防止布球杆脱出。

所述下球机构包括钢球桶、桶盖、钢球桶顶杆、下球管、第二气缸、第二气缸安装板、第二气缸导柱、下球管，钢球桶内设置有漏斗盘，漏斗盘和钢球桶顶杆连接，第二气缸安装在第二气缸安装板上，并且第二气缸和钢球桶顶杆相连，漏斗盘的出口连接有下球管，下球管的出口设置有布球管，布球管安装在布球杆的调节座上，布球管的底部为出球口。

所述下球机构中的钢球桶和下球管、布球管为透明的。

所述压球机构包括压针模底板、压球导柱连接板和第三气缸，压针模底板下方设置有压针，压针的位置和保持架上钢珠孔位置对应，压针模底板通过压球模连接杆和压球导柱连接板下方相连，第三气缸通过压球气缸接头和压球导柱连接板上方相连，压球导柱连接板通过导柱和机架连接。

所述保持架定位和转移机构包括直线滑轨、导轨连接板、模座安装底板、模座定位套，直线滑轨安装在机架底座上，模座安装底板，装球模座安装在模座定位套中，装球模座上表面设置有多个钢球凹孔，并设置有多根定位钢针，固定在钢针固定板上并穿过钢球凹孔，向上伸出；定位针气缸的主体安装在模座安装底板下，通过连接轴和模座定位套连接，带动定位钢针上下移动。

所述保持架定位和转移机构上设置有两套模座定位套、装球模座和定位针气缸，在直线滑轨上左右移动，始终保持一个装球模座位于压球机构的正下方。

相比于现有技术，本发明的优点在于：它结构紧凑，自动分球，通过两组同步的转动盘实现快速布球，快速压紧生产效率高，布球完成后自动退出成品。它的模具更换方便，能适应不同直径的钢球和不同尺寸的保持架。

附图说明

图1为发明的整体结构图。

图2为图1中下球机构的放大图。

图3为图1中布球机构的放大图。

图4为图1中压球机构的放大图。

图5为图1中保持架定位和转移机构的放大图。

图6为保持架定位和转移机构的俯视图。

图7为布球机构的俯视图（复位状态）。

图8为布球机构的俯视图（安装装第一颗钢珠的工作状态）。

图9为布球机构的俯视图（安装其余钢珠的工作状态）。

其中，1为桶盖，2为钢球桶，3为漏斗盘，4为钢球桶固定板，5为第二气缸连接头，6为第二气缸安装板，7为第二气缸导柱，8为第二气缸，9为下球管，10为下球机构安装板，11为轴承压盖，12为第一气缸、13为摆杆锁紧芯轴，14为布球杆，15为从动轮转动盘，16为主动轮转动盘，17为主动轮转轴，18为主动轮，19为从动轮，20为轴承座，21为惰轮，22为惰轮转轴，23为前后移动底板，24为联轴器，25为步进电机，26为步进电机安装板，27为从动轮，28为布球管，29为钢球填装模座，291为钢球孔。

30为压球机构导柱，31为压球气缸，32为气缸安装板，33为导柱连接板，34为压球模连接杆，35为压球模底板，36为压针模板，37为压针，38为机架的立柱。

39为保持架模座，391为保持架上的钢球傲孔，40为定位钢针，41为钢针固定板，42为模座定位套，43为气缸连接轴，44为定位针气缸，45为模座安装底板，46为导轨连接板，47为直线导轨，47为机架底座，48为机架底座，

49为转动盘上的T形槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。

如图1所示，一种平面轴承保持架自动装球机，它由机架、下球机构、布球机构、压球机构、保持架定位和转移机构组成，采用气缸作为移动和震动的动力，采用步进电机驱动主动轮、惰轮和从动轮带动转动盘转动，以此驱动布球杆前端的布球管依次将钢珠布满保持架上所有的钢珠孔上方，再通过压球机构将钢珠压入保持架的钢球孔内。

所述机架包括机架底座，机架底座48上设置有立柱38，立柱上安装有钢球桶固定板4、钢球库支撑底板10、钢球库支撑杆、布球机构安装板和压球气缸安装板32。

所述下球机构包括桶盖1、钢球桶2、第二气缸连接头5、下球管9、第二气缸8、第二气缸安装板6、第二气缸导柱7、钢球管夹28。钢球桶2安装在钢球桶固定板4上方，第二气缸安装板6通过第二气缸导柱7固定在钢球桶固定板4的下方，钢球桶2内设置有漏斗盘3，第二气缸8安装在第二气缸安装板6上，并且第二气缸8通过第二气缸连接头5和漏斗盘3相连，漏斗盘3的出口连接有下球管9，下球管9的底部出口连接有布球管28，布球管28安装在布球杆14前段的调节座内，使出球位置随着布球杆14的前端运动而做圆周运动，依次填充满平面轴承保持架上全部的钢珠孔。

所述下球机构中的钢球桶2和下球管9、布球管28为透明的，便于观察钢球的位置。

所述布球机构包括步进电机25、主动轮18、惰轮21、从动轮27、布球杆14、钢球装填模座29以及相关的配件。步进电机25安装在步进电机安装板26上，步进电机安装板26与前后移动底板23固定连接。前后移动底板23上设置有主动轮轴承座和从动齿轮轴承座，并安装有惰轮转轴22。前后移动底板的左侧和第一气缸12相连。第一气缸带动前后移动底板23运动。

步进电机25的输出轴通过联轴器24与主动转轴17相连，主动转轴17上设置有主动轮转动盘16，主动轮18通过惰轮21和从动轮27相连，从动轮27带动从动轮转轴27转动。

主动轮转轴17设置有主动轮转动盘16，从动轮转轴27上设置有从动轮转动盘15。由于惰轮的连接作用，主动轮转轴17和从动轮转轴27同步转动。主动轮转动盘和从动轮转轴上均设置有T形槽49，摆杆锁紧芯轴13安装在T形槽内，布球杆的后端和主动轮转动盘上的锁紧芯轴相连，布球杆的中间和从动轮转动盘上的锁紧芯轴相连，两个锁紧芯轴上均设置有轴承压盖11，防止布球杆14脱出。T形槽内安装有安装有布球杆14，布球杆的前端设置有钢球管夹28，下球管9前端连接布球管28，布球管28被固定在布球杆16的前端的调节座内，布球管的出球口距离钢球填装模座的高度小于钢球半径；钢球填装模座29上设置均布有钢球孔291，钢球孔和平面轴承保持架上钢珠的位置对应。

所述压球机构包括压针模底板35、压球导柱连接板和第三气缸31，压针模底板下方设置有压针37和压针模板36，压针的位置和保持架上钢珠孔291位置对应，压针模底板35通过压球模连接杆和压球导柱连接板的下方相连，第三气缸31通过压球气缸接头和压球导柱连接板上方相连，压球导柱连接板通过压球导柱30和机架中的气缸安装板32连接。

所述保持架定位和转移机构包括直线导轨47、导轨连接板46、模座安装底板45、模座定位套42，直线滑轨47安装在机架底座48上，模座安装底板，保持架模座安装在模座定位套42中，装球模座39上表面设置有多个钢球凹孔，并设置有多根定位钢针40，定位钢针40固定在钢针固定板41上并穿过钢球凹孔391，向上伸出；定位针气缸安装在模座安装底板45下，通过气缸连接轴43和钢针固定板41连接，带动定位钢针40上下移动。

如图6所示，所述保持架定位和转移机构上设置有两套模座定位套、保持架模座和定位针气缸，通过控制钮控制直线滑轨气缸使其其在直线滑轨上左右移动，并且始终保持一个装球模座位于压球机构的正下方，另一个在压球机构外侧的便于安装和取下保持架。

实施例中定位钢针有4根，呈十字形分布。

工作过程如下：机器启动后，下球机构即开始工作，将钢珠倒入钢球桶内，盖好桶盖，第二气缸带动漏斗盘不断震动，使钢球桶内的钢球一颗颗地有序进入到下球管内，并到达下球管的出口处，由于下球管底部的出球口和钢球填装模座29上表面的距离小于钢珠的半径，所以钢珠会卡在出球口，不会脱出。

先根据所需加工的轴承保持架的钢珠分布，设置布球杆上的锁紧芯轴的位置，并更换好保持架模座、钢球填装模座和压针模底板。将轴承保持架安装在保持架模座上，并通过定位钢针定位。

按下工作按钮后，保持架定位和转移机构首先动作，将安装好轴承保持架的模座移动至压球机构的正下方，并向上升起，将保持架夹在装球模座和钢球填装模座之间，并将所有的钢球孔对准，并向下回收定位钢针，路出钢球孔。

然后，第一气缸12开始工作，将布球机构向右移动，使下球管的出球口处于最左侧的钢球孔的正上方，钢球滚出一颗落入钢球孔内。

接着步进电机25开始工作，带动主动轮、惰轮和从动轮转动，同步驱动两个转动盘16转动，位于转动盘上的布球杆也相应做圆周运动，使布球杆最右侧的下球管依次经过所有的钢珠孔上方，将每个钢球孔填充一颗钢球。

下球管的出球口转动一周后，重新回到图7所示的位置，第一气缸12工作，布球机构左移，压球机构开始工作，压针模板带动塑料压针下移，使每颗钢珠顺利卡在保持架的对应位置。

最后保持架模座下移，将轴承保持架和钢球填装模座分开，再移动到另一侧，便于取下填充好钢球的轴承保持架。

保持架模座上设置有感应装置，在正常操作时，当处于外侧的保持架模座未安装保持架时，机器将锁死，保持架定位和转移机构不允许发生移动，防止出现意外情况。

Claims (7)

1.一种平面轴承保持架自动装球机，由机架、下球机构、布球机构、压球机构、保持架定位和转移机构组成，其特征在于：所述布球机构包括步进电机、主动轮、惰轮、从动轮、钢球装填模座和布球杆，步进电机与主动轮啮合，并通过惰轮和从动轮相连，主动轮上设置主动轮转动盘，从动轮上设置有从动轮转动盘，主动轮转动盘和从动轮转动盘上方安装有布球杆，布球杆的前端设置有调节座，下球管通过钢球管夹被固定在布球杆的调节座内，并与布球管相连，布球管的出球口距离钢球填装模座的高度小于钢球半径；钢球填装模座上设置均布有多个钢球孔，和保持架上钢珠的位置对应，保持架被保持架定位机构中装球模座和钢球填装模座所夹紧；所述布球机构还设置有前后移动底板，步进电机、主动轮、惰轮、从动轮均安装在前后移动底板上，前后移动底板通过滑轨和机架滑动连接，所述滑轨的一端设置有第一气缸，第一气缸推动布球机构右移后，使布球管的下方位于钢球孔的正上方，让钢球落入钢球孔内；步进电机推动主动轮并通过惰轮带动从动轮转动，布球管内的钢球依次填充满全部的的钢球孔，再通过压球机构将钢球压入平面轴承保持架内。

2.根据权利要求1所述的平面轴承保持架自动装球机，其特征在于：所述主动轮转动盘和从动轮转动盘上均设置有T形槽，摆杆锁紧芯轴安装在T形槽内，布球杆的后端和主动轮转动盘上的锁紧芯轴相连，布球杆的中间和从动轮转动盘上的锁紧芯轴相连，两个锁紧芯轴上均设置有轴承压盖。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的平面轴承保持架自动装球机，其特征在于：所述下球机构包括钢球桶、桶盖、钢球桶顶杆、下球管、第二气缸、第二气缸安装板、第二气缸导柱、下球管，钢球桶内设置有漏斗盘，漏斗盘和钢球桶顶杆连接，第二气缸安装在第二气缸安装板上，并且第二气缸和钢球桶顶杆相连，漏斗盘的出口连接有下球管，下球管的出口设置有布球管，布球管安装在布球杆的调节座上，布球管的底部为出球口。

4.根据权利要求3所述的平面轴承保持架自动装球机，其特征在于：所述下球机构中的钢球桶和下球管、布球管为透明的。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的平面轴承保持架自动装球机，其特征在于：所述压球机构包括压针模底板、压球导柱连接板和第三气缸，压针模底板下方设置有压针，压针的位置和保持架上钢珠孔位置对应，压针模底板通过压球模连接杆和压球导柱连接板下方相连，第三气缸通过压球气缸接头和压球导柱连接板的上方相连，压球导柱连接板通过导柱和机架连接。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的平面轴承保持架自动装球机，其特征在于：所述保持架定位和转移机构包括直线滑轨、导轨连接板、模座安装底板、模座定位套，直线滑轨安装在机架底座上，模座安装底板，装球模座安装在模座定位套中，装球模座上表面设置有多个钢球凹孔，并设置有多根定位钢针，固定在钢针固定板上并穿过钢球凹孔，向上伸出；定位针气缸的主体安装在模座安装底板下，通过连接轴和模座定位套连接，带动定位钢针上下移动。

7.根据权利要求6所述的平面轴承保持架自动装球机，其特征在于：所述保持架定位和转移机构上设置有两套模座定位套、装球模座和定位针气缸，在直线滑轨上左右移动，始终保持一个装球模座位于压球机构的正下方。