CN105465196B - 平面轴承自动装钢球机 - Google Patents

Abstract

一种平面轴承自动装钢球机，包括下球机构、分球机构，注脂机构和轴承搬运机构，来完成轴承自动注脂、自动分球和安装钢球的工序，并自动传递至下一个工位，它通过分球模自动将符合预设数量的钢珠分配到合适的位置，并通过钢球排列圈和导槽模的配合及移动，将分配好的钢珠准确落入下方平面轴承的滚动槽内。它无须操作人员手工参与，自动化程度高，稳定度好，效率高，避免了人工出错的情况。它更换模具方便，能适应不同直径的钢球和不同尺寸的轴承装配钢珠。

Description

平面轴承自动装钢球机

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自动装钢球机。

背景技术

轴承（Bearing）是当代机械设备中的重要零部件之一。它的主要功能是作为支撑机械的旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成。按滚动体的形状，滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。

球轴承在安装的时候，钢珠需要一颗颗地准确定位在内圈和外圈之间的滚动槽内。而且通常装配钢珠时，滚动槽不能全部装满钢珠，而要扣除1颗钢珠的位置，作为各个钢珠之间的活动间隙，否则钢珠之间过于紧密，相互之间摩擦力大，容易产生噪音，甚至会造成钢珠卡死，造成轴承失灵。普通手工装配时，大量重复的操作容易使人产生疲劳，造成滚动槽全部装满或者漏装一颗或几颗钢珠，产生次品。

另外，轴承中还需要含有适量的润滑油，减少摩擦，保护钢珠和滚动槽，减少发热，防止生锈。而手工安装钢珠的时候，如果提前在滚动槽内填充润滑油，则容易黏住钢珠未填充润滑油的滚动槽，装入滚珠后，在周转过程，很容易钢珠掉落，又要重新返工，费时费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种效率高，能快速更换产品类型的平面轴承钢球自动装球机。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采用以下技术方案:一种平面轴承自动装钢球机，包括下球机构和分球机构，其特征在于：所述的分球机构包括分球模、钢球排列圈、导槽模和护球套，分球机构的顶部设置有第二气缸，允许分球机构整体下移至平面轴承的上方；分球模的旋转轴和第一步进电机连接，分球模上等分设置有分球齿，分球模安装在钢球排列圈的内侧，第三气缸安装板上设置有第三气缸，第三气缸与钢球排列圈固定连接；分球模的下方为导槽模，导槽模与其外侧的护球套配合，形成各个钢球的下落通道，允许钢珠通过并下落至放置在工作台面上平面轴承的滚动槽内。

所述钢球排列圈上的每个钢球孔内，设置有一个向中心倾斜的斜槽，该斜槽与分球模配合，二者之间的间隙小于钢球的直径。

所述下球机构包括钢球桶、漏斗盘、钢球桶顶杆、下球管、第一气缸、下球气缸安装板、下球气缸导柱，钢球桶内设置有漏斗盘，漏斗盘和顶球杆连接，第一气缸安装在第一气缸安装板上，并且第一气缸和顶球杆相连，漏斗盘的出口连接有下球管。

所述下球机构的下球管上设置有一套对射开关，对射开关与控制器连接，对射开关监视记录钢球落下的数量，达到预设值后控制控制下球块和下球管控制阀停止下球。

所述平面轴承自动装钢球机，还包括一套轴承搬运机构，所述轴承搬运机构包括一个移动台，移动台设置有沿轴承传输方向水平移动的滚动轮、多组可闭合的机械爪和使移动台前后运动的第二步进电机；滚动轮在第三步进电机牵引下沿导轨移动。

所述机械爪是由一对夹持杆组成，夹持杆内侧设置有用于定位轴承外缘的凹槽，其中左夹持杆与左移气缸相连，右夹持杆与右移气缸相连。

所述机械爪为三组，分别与进料口、旋转注脂台和下球台位置相对应。

所述平面轴承自动装钢球机，还包括一套注脂机构，所述注脂机构包括定量注脂阀和旋转注脂台，旋转注脂台由设置在工作台面上的转动台以及注脂转动电机和减速箱组成，平面轴承被轴承搬运机构设置在定量注脂阀的下方，定量注脂阀的喷嘴口对准平面轴承的滚动槽。

相比于现有技术，本发明的优点在于：它实现了全自动轴承滚珠的安装工序，特别是钢球自动化安装部分，它通过分球模自动将符合预设数量的钢珠分配到合适的位置，并通过钢球排列圈和导槽模的配合及移动，将分配好的钢珠准确落入下方平面轴承的滚动槽内。它还包含了自动注脂机构，自动完成滚动槽注脂，并且通过机械手实现自动搬运平面轴承，无须操作人员手工参与，自动化程度高，稳定度好，效率高，避免了人工出错的情况。它更换模具方便，能适应不同直径的钢球和不同尺寸的轴承装配钢珠。

附图说明

图1 为实施例的整体结构图。

图2 为下球机构的放大图。

图3 为分球机构的放大图。

图4 为注脂机构的放大图。

图5 为轴承搬运机构的俯视结构图（移动台未画出）。

图6 为轴承搬运机构的立面结构图。

图7 为下球台面的俯视图。

图8 为下球机构的立面剖视图一（分球过程中）。

图9 为下球机构的立面剖视图二（落球过程中）。

图10为图9中A处放大图。

图11 分球模的俯视图和剖视图。

图12 下球模圈的剖视图。

其中1为下球机构，2为分球机构，4为注脂机构，5为轴承搬运机构，6为平面轴承，7为工作台面。

10为钢球，11为钢球桶，12为下球块，13为顶球杆，14为下球块，15为第一气缸，16为第一气缸安装板，17为顶球杆压板，18为下球管控制阀，19为对射开关，20为下球管。

21为第二气缸，22为第一步进电机，23为步进电机安装板，24为联轴器，25为旋转轴，26为第三气缸，27为第三气缸安装板，28为第三气缸安装板立柱，29为第三气缸顶杆，30为模座安装板，31为钢球排列圈导柱，32为导槽模，33为导槽模压板，34为钢球排列圈，35为分球模，36为护球套，37为复位弹簧，38为下落通道。

41为定量注脂阀，42为转动台，43为注脂转动电机、44为连接轴，45为减速器。

51为夹持杆，511为机械爪的凹槽，52为移动连接杆，53为左移气缸，54为右移气缸，55为第二步进电机，56为第三步进电机，57为滚动轮，58为导轨。

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。

一种平面轴承自动装钢球机，由轴承搬运机构5、注脂机构4、下球机构1和分球机构2组成，它们均安装在工作台面7上。

如图1所示平面轴承自动装钢球机，设置在一个工作台面上7，工作台面上安装有轴承搬运机构5。如图5和图6所示，所述轴承搬运机构包括一对导轨58，导轨上安装有移动台，移动台上设置有第三步进电机56，第三步进电机56驱动滚动轮57转动，使移动台在导轨上沿水平方向左右移动。移动台上可前后运动的伸缩机构，伸缩机构由第二步进电机和支撑架组成，支撑架前端设置有机械爪。

每个机械爪由一对夹持杆组成，实施例中共设置了三组机械爪，每对夹持杆内侧设置有用于定位轴承外缘的凹槽511，其中三个左夹持杆与左移气缸53通过移动连接杆相连；另外三个右夹持杆与右移气缸54相连，当左移气缸和右移气缸工作时，相邻的夹持杆互相靠拢，构成机械爪结构。轴承搬运机构的伸缩机构包括第二步进电机55，第二步进电机55控制机械爪伸向工作台或者回缩。

所述三组机械爪，分别与平面轴承进料口、旋转注脂台和下球台位置相对应。工作时，三组机械爪同步向前移动，同步抓紧。最左边的一个机械爪从传送带上抓住一个空轴承，第二个机械爪抓住完成注脂的轴承，第三个机械爪抓住装完钢球的轴承，然后一起向右移动一个工位，放入向下一个工位，第三个机械爪推动原先处于最右侧的安装好钢球的平面轴承推上传送带59，然后松开各机械爪抓住的轴承，后退，复位。

所述注脂机构4包括定量注脂阀41和旋转注脂台。定量注脂阀自带喷嘴与存储旋润滑油的容器相连，通过气动阀或者电磁阀控制注脂时间。旋转注脂台由设置在工作台面上的转动台42以及工作台面下方的注脂转动电机43和减速箱45组成，平面轴承6被轴承搬运机构设置在定量注脂阀的下方，定量注脂阀的喷嘴口对准平面轴承6的滚动槽。

注脂机构的工作原理较为简单，根据预设的流量和时间，定量注脂阀打开和关闭。同时注脂转动电机转动，通过减速箱后连接转动台，控制转动台旋转一周，带动转动台上的轴承转动360度，润滑油通过定量注脂阀流出，注入到平面轴承6的滚动槽内。

如图2所示，所述下球机构1包括钢球桶11、漏斗盘12、钢球桶顶杆13、下球管20、第一气缸15、下球气缸安装板16、下球气缸导柱，钢球桶内设置有漏斗盘，漏斗盘12和顶球杆13连接，第一气缸15安装在第一气缸安装板16上，并且第一气缸和顶球杆相连，漏斗盘的出口连接有下球管20。

下球管上设置有下球块，并设置有一套对射开关19，对射开关监视记录钢球落下的数量，控制下球管控制阀的开合，达到预设值后停止下球。该预设值等于一个平面轴承所需安装的钢球数量。

所述的分球机构2包括分球模35、钢球排列圈34、导槽模32和护球套36。分球机构的顶部设置有第二气缸31，允许分球机构整体下移至平面轴承的上方。分球模35的旋转轴25通过联轴器24和第一步进电机22连接，第一步进电机22设置在步进电机安装板23上，分球模35上等分设置有分球齿351，分球模35安装在钢球排列圈34的内侧，钢球排列圈34和钢球排列圈导柱31固定连接。第三气缸安装板27上设置有第三气缸26，第三气缸与钢球排列圈导柱固定连接。分球模35的下方为导槽模32，导槽模与其外侧的护球套36配合，形成了各个钢球的下落通道38，允许钢珠通过并下落至放置在工作台面上的平面轴承的滚动槽内。导槽模压板33用于固定导槽模32。

在钢球排列圈34上，设置有一个135度角的斜槽341。该斜槽与分球模配合，其间隙小于钢球10的直径。

分球机构工作过程如图8至图9所示，钢珠从下球管落入分球模的分球齿351内，分球模35在第一步进电机22的带动下转动，钢珠一颗颗嵌入到分球模的分球齿内，直到转完360度，每个分球齿内均填充好钢珠。

此时如图8所示，由于钢球排列圈的斜槽341和分球模35的之间的间隙小于钢球10的直径，斜槽341的底部仅仅打开半个钢球直径的缝隙，钢珠不能通过斜槽。所有的钢珠10在分球模上35排列整齐等待。

当平面轴承6被机械爪搬运至分球机构的下方后，第二气缸开始工作，分球头整体下移并悬停至平面轴承的上方。之后第三气缸工作，钢球排列圈导柱带动钢球排列圈34向下运动，如图10所示，钢球排列圈向下离开分球膜35所在的高度，钢球10可以沿着斜槽341向下滚动，穿过导槽模32与护球套36之间的下落通道38内，准确落在平面轴承的滚动槽内。然后第三气缸复位，钢球排列圈34在复位弹簧的推力下复位。

装配好钢珠的轴承，再通过轴承搬运机构继续搬运到下一工位的传送带59，实现连续自动化作业。

本发明中所述的平面轴承自动装钢球机，能自动化完成轴承的注脂和安装钢珠的工作，并且能自动完成半成品在各工位之间的的搬运工作，实现全自动化生产，效率高。它能自动完成轴承的钢珠位置分配工作，准确控制每次安装钢珠的数量，减少了不良品的产生。

Claims (8)

1.一种平面轴承自动装钢球机，包括下球机构和分球机构，其特征在于：所述的分球机构包括分球模、钢球排列圈、导槽模和护球套，分球机构的顶部设置有第二气缸，允许分球机构整体下移至平面轴承的上方；分球模的旋转轴和第一步进电机连接，分球模上等分设置有分球齿，分球模安装在钢球排列圈的内侧，第三气缸安装板上设置有第三气缸，第三气缸与钢球排列圈固定连接；分球模的下方为导槽模，导槽模与其外侧的护球套配合，形成各个钢球的下落通道，允许钢珠通过并下落至放置在工作台面上平面轴承的滚动槽内；在等待状态，钢球排列圈的斜槽和分球模的之间的间隙小于钢球的直径；下球时，钢球排列圈向下移动，钢球排列圈的斜槽和分球模的之间的纵向间隙增大，允许钢珠沿着下落通道下落。

2.根据权利要求1所述的平面轴承自动装钢球机，其特征在于：所述钢球排列圈上的每个钢球孔内，设置有一个向中心倾斜的斜槽，该斜槽与分球模配合，二者之间的间隙小于钢球的直径。

3.根据权利要求1所述的平面轴承自动装钢球机，其特征在于：所述下球机构包括钢球桶、漏斗盘、钢球桶顶杆、下球管、第一气缸、下球气缸安装板、下球气缸导柱，钢球桶内设置有漏斗盘，漏斗盘和顶球杆连接，第一气缸安装在第一气缸安装板上，并且第一气缸和顶球杆相连，漏斗盘的出口连接有下球管。

4.根据权利要求1所述的平面轴承自动装钢球机，其特征在于：所述下球机构的下球管上设置有一套对射开关，对射开关与控制器连接，对射开关监视记录钢球落下的数量，达到预设值后控制控制下球块和下球管控制阀停止下球。

5.根据权利要求1所述的平面轴承自动装钢球机，其特征在于：所述平面轴承自动装钢球机，还包括一套轴承搬运机构，所述轴承搬运机构包括一个移动台，移动台设置有沿轴承传输方向水平移动的滚动轮、多组可闭合的机械爪和使移动台前后运动的第二步进电机；滚动轮在第三步进电机牵引下沿导轨移动。

6.根据权利要求5所述的平面轴承自动装钢球机，其特征在于：所述机械爪是由一对夹持杆组成，夹持杆内侧设置有用于定位轴承外缘的凹槽，其中左夹持杆与左移气缸相连，右夹持杆与右移气缸相连。

7.根据权利要求5所述的平面轴承自动装钢球机，其特征在于：所述机械爪为三组，分别与进料口、旋转注脂台和下球台位置相对应。

8.根据权利要求1所述的平面轴承自动装钢球机，其特征在于：所述平面轴承自动装钢球机，还包括一套注脂机构，所述注脂机构包括定量注脂阀和旋转注脂台，旋转注脂台由设置在工作台面上的转动台以及注脂转动电机和减速箱组成，平面轴承被轴承搬运机构设置在定量注脂阀的下方，定量注脂阀的喷嘴口对准平面轴承的滚动槽。