CN105523366B - 一种球面滚子自动上料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球面滚子自动上料装置，包括振动盘机构以及输送机构，还包括分料机构和推送机构；分料机构中，工业相机用于检测识别球面滚子端面朝向，步进电机带动拨料扇叶将不同朝向的球面滚子拨入不同的滑道，分料螺旋滑道和分料直滑道用于将球面滚子输送至皮带运输机相应料道，皮带运输机被挡板分隔成两个输送料道，对应于两台滚子磨床；所述推送机构中，伸缩机构安装在磨床上料口前方，用于将球面滚子推入磨床上料口。本发明可以自动识别滚子的端面并按序将滚子输送至滚子磨床处，并满足不同规格的球面滚子加工，且可以实现一套自动上料机构供应两台磨床工作，不同料道的设置还可以防止滚子散落，提高了生产效率。

Description

一种球面滚子自动上料装置
技术领域
本发明涉及一种滚子加工装置，具体涉及一种球面滚子自动上料装置，属于轴承加工机械技术领域。
背景技术
滚子作为滚动轴承的关键零件，在轴承中起到承载和传递载荷运动的作用，对轴承的寿命和震动噪声均具有较大的影响。球面滚子的加工工艺过程主要为：冲压或车制—软磨—热处理—硬磨，成形后的滚子两个端面的粗糙度不同，因此需要将同一级别粗糙度的端面朝向一致地进行排列后方可进入滚子磨床进行统一软磨或者硬磨。现有技术中绝大多数球面滚子磨床的滚子上料采用的是人工识别端面朝向后再将滚子依次摆入磨床滑道进行加工，这种工作方式工作量大，费时费力且效率低下，制造成本高；此外由于滚子的传送大多采用传送带来实现，为了适应不同型号的滚子，传送带的宽度较宽且为开放式传送，因此滚子较易散落。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种球面滚子自动上料装置，可以自动识别滚子的端面并按序将滚子输送至滚子磨床处，能够提高生产效率，降低人工成本；同时可以防止滚子散落。
为了实现上述目的，本发明球面滚子自动上料装置，包括振动盘机构以及输送机构，还包括分料机构和推送机构；所述振动盘机构包括振动盘和安装于振动盘出料口处的振动盘挡料片；
所述分料机构包括工业相机、步进电机、拨料扇叶、分料螺旋滑道和分料直滑道，所述工业相机安装在振动盘出料口前方且拍摄镜头正对滚子的端面，所述步进电机安装在振动盘出料口的正上方并与拨料扇叶相连，工业相机实时获取球面滚子端面信号，继而将信号传递到控制器，控制器驱动步进电机正转或者反转；分料螺旋滑道和分料直滑道均为倾斜设置，其入料端分列于振动盘出料口的两侧；
所述输送机构包括置于分料螺旋滑道和分料直滑道出料端下方的皮带输送机，皮带输送机上分别设有平行的料道I和料道II，料道I的进料端与分料螺旋滑道的出料端衔接，料道II的进料端与分料直滑道的出料端衔接，皮带输送机上两个料道与相应磨床上料口的相应位置处分别安装有料道I挡板和料道II挡板；
所述推送机构包括安装在皮带输送机侧面的伸缩机构I和伸缩机构II，伸缩机构I的伸出端正对料道I的出料口，伸缩机构II的出料端正对料道II的出料口，料道I的出料口处设有和滚子磨床上料口衔接的滑道I，料道II的出料口处设有和另一个滚子磨床上料口衔接的滑道II。
所述振动盘机构用于将球面滚子从盘内振出且依次排列于出料口处，振动盘挡料片用于将球面滚子挡在振动盘出料口处；分料机构中的工业相机用于实时获取球面滚子端面信号，继而将信号传递到控制器，控制器根据图片分析判断球面滚子端面粗糙度级别，进而发送信号至驱动步进电机，使其正转或者反转，如果球面滚子朝向与预设的一致，则步进电机正转，通过拨料扇叶将球面滚子拨入分料直滑道，反之，将球面滚子拨入分料螺旋滑道中；
所述输送机构用于将分料机构分出的球面滚子依次有序的沿着料道I和料道II输送至滚子磨床上料口正前方的滑道I和滑道II，每个滑道对应一个滚子磨床。
所述推料机构中的伸缩机构用于将球面滚子沿着滑道I或者滑道II推送至滚子磨床上料口处。
进一步的，料道I由L型挡板I和L型挡板II组成，料道II由L型挡板II和直板组成，L型挡板I和L型挡板II的短板分别与所述滑道I和滑道II衔接；皮带输送机的两侧安装有两组导向轴安装座，L型挡板I和L型挡板II分别与一组安装在导向轴安装座上的线性导向轴相连，L型挡板II和直板分别和另一组安装在导向轴安装座上的线性导向轴相连。
通过调整线性导向轴来调整料道I和料道II之间的宽度，以适应不同规格的球面滚子。
优选的，伸缩机构I和伸缩机构II均为气缸，气缸的伸出端分别固定有推料片I和推料片II，L型挡板II上开有允许推料片I穿过的长槽。伸缩机构可以采用电动、液压传动等形式，气缸控制简单，成本较低。
进一步的，所述的振动盘挡料片上对应工业相机镜头处开有方口。挡料片上的方口可以防止球面滚子的端面被遮挡，使拍照的图像质量更加清晰，且可根据不同规格的滚子调整其安装位置。
进一步的，料道I挡板和料道II挡板均为L型并开有长槽，二者均通过挡料片固定板固定在皮带输送机上；推料片I和推料片II上开有长槽，并通过螺母紧固在气缸上。料道I挡板、料道II挡板、推料片I和推料片II的安装位置均可调。
优选的，所述的拨料扇叶采用四个扇叶片，各个扇叶之间成90度夹角。此种结构可以使滚子更精准的进入分料螺旋滑道或者分料直滑道。
进一步的，所述的分料螺旋滑道采用半圈螺旋，螺旋的首尾端分别用一段直滑道进行过渡。分料螺旋滑道采用半圈螺旋形状，可以让不同朝向的球面滚子经过半圈滚动后改变朝向，使最终滚动到输送机构上的球面滚子与分料直滑道上滚出的滚子方向完全一致。
进一步的，工业相机安装在相机支撑座上，步进电机安装在电机固定板上，电机固定板设在工业相机的上方并与相机支撑座相连，分料螺旋滑道通过分料螺旋滑道固定座支撑在地面上，分料直滑道通过分料直滑道固定座支撑在地面上，皮带输送机上方具有支腿，滑道I和滑道II均通过滑道固定座支撑在地面上，伸缩机构I通过支撑板I支撑在地面上，伸缩机构II通过支撑板II支撑在地面上，支撑板I和支撑板II均连接在皮带输送机的侧面。上述各结构用于将整体装置支撑在地面上，防止运行或者运输过程中磨损，提高其使用寿命。
本发明结构简单，调整维护方便，运行稳定，可以自动识别滚子的端面并按序将滚子输送至滚子磨床处，通过简单的调整就可满足不同规格的球面滚子加工，且可以实现一套自动上料机构供应两台磨床工作，不同料道的设置还可以防止滚子散落，大大节约了设备的成本，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明立体示意图；
图2为图1中A处的局部放大示意图；
图3为本发明另一方向的立体示意图；
图4为图3中B处的局部放大示意图；
图5为本发明主视图；
图6为图5的俯视图。
图中：1、振动盘，2、球面滚子，3、拨料扇叶，4、分料螺旋滑道，5、步进电机，6、工业相机，7、分料直滑道，8、皮带输送机，9、L型挡板I，10、滑道I，11、料道I挡板，12、推料片I，13、伸缩机构I，14、L型挡板II，15、直板，16、滑道II，17、料道II挡板，18、推料片II，19、伸缩机构II，20、振动盘挡料片，21、电机固定板，22、相机固定座，23、分料螺旋滑道固定座，24、支腿，25、滑道固定座，26、挡料片固定板，27、支撑板I，28、支撑板II，29、导向轴安装座，30、线性导向轴，31、分料直滑道固定座，32、料道II，33、料道I。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图6所示，一种球面滚子自动上料装置，包括振动盘机构以及输送机构，还包括分料机构和推送机构；所述振动盘机构包括振动盘1和安装于振动盘1出料口处的振动盘挡料片20；
所述分料机构包括工业相机6、步进电机5、拨料扇叶3、分料螺旋滑道4和分料直滑道7，所述工业相机6安装在振动盘出料口前方且拍摄镜头正对滚子的端面，所述步进电机5安装在振动盘出料口的正上方并与拨料扇叶3相连，工业相机6实时获取球面滚子2端面信号，继而将信号传递到控制器，控制器驱动步进电机5正转或者反转；分料螺旋滑道4和分料直滑道7均为倾斜设置，其入料端分列于振动盘出料口的两侧；
所述输送机构包括置于分料螺旋滑道4和分料直滑道7出料端下方的皮带输送机8，皮带输送机上分别设有平行的料道I33和料道II32，料道I33的进料端与分料螺旋滑道4的出料端衔接，料道II32的进料端与分料直滑道7的出料端衔接，皮带输送机8上两个料道与相应磨床上料口的相应位置处分别安装有料道I挡板11和料道II挡板17；
所述推送机构包括安装在皮带输送机8侧面的伸缩机构I13和伸缩机构II19，伸缩机构I13的伸出端正对料道I33的出料口，伸缩机构II19的出料端正对料道II32的出料口，料道I33的出料口处设有和滚子磨床上料口衔接的滑道I10，料道II32的出料口处设有和另一个滚子磨床上料口衔接的滑道II16。
所述振动盘机构用于将球面滚子从盘内振出且依次排列于出料口处，挡料片20用于将球面滚子挡在振动盘出料口处；所述分料机构中的工业相机6用于实时获取球面滚子2端面信号，继而将信号传递到控制器，控制器根据图片分析判断球面滚子端面粗糙度级别，进而发送信号至驱动步进电机5，使其正转或者反转，如果球面滚子朝向与预设的一致，则步进电机5正转，通过拨料扇叶3将球面滚子2拨入分料直滑道7，反之，将球面滚子2拨入分料螺旋滑道4中；
所述输送机构用于将分料机构分出的球面滚子依次有序的沿着料道I33和料道II32输送至滚子磨床上料口正前方的滑道，每个滑道对应一个滚子磨床。
所述推料机构中的伸缩机构用于将球面滚子沿着滑道I10或者滑道II16推送至滚子磨床上料口处。
如图1、图3、图5和图6所示，料道I由L型挡板I9和L型挡板II14组成，料道II由L型挡板II14和直板15组成，L型挡板I9和L型挡板II14的短板分别与所述滑道I10和滑道II16衔接；皮带输送机8的两侧安装有两组导向轴安装座29，L型挡板I9和L型挡板II14分别与一组安装在导向轴安装座29上的线性导向轴30相连，L型挡板II14和直板15分别和另一组安装在导向轴安装座29上的线性导向轴30相连。
通过调整线性导向轴30来调整料道I和料道II之间的宽度，以适应不同规格的球面滚子。
优选的如图1、图3和图6所示，伸缩机构I13和伸缩机构II19均为气缸，气缸的伸出端分别固定有推料片I12和推料片II18，L型挡板II14上开有允许推料片I12穿过的长槽。伸缩机构可以采用电动、液压传动等形式，气缸控制简单，成本较低。
如图4所示，所述的振动盘挡料片20上对应工业相机6镜头处开有方口。挡料片上的方口可以防止球面滚子的端面被遮挡，使拍照的图像质量更加清晰，且可根据不同规格的滚子调整其安装位置。
如图1、图3和图6所示，料道I挡板11和料道II挡板17均为L型并开有长槽，二者均通过挡料片固定板26固定在皮带输送机8上；推料片I12和推料片II18上开有长槽，并通过螺母紧固在气缸上。料道I挡板11、料道II挡板17、推料片I12和推料片II18的安装位置均可调。
优选的如图2所示，所述的拨料扇叶3采用四个扇叶片，各个扇叶之间成90度夹角。此种结构可以使滚子精准的进入分料螺旋滑道或者分料直滑道。
如图6所示，所述的分料螺旋滑道4采用半圈螺旋，螺旋的首尾端分别用一段直滑道进行过渡。分料螺旋滑道4采用半圈螺旋形状，可以让不同朝向的球面滚子2经过半圈滚动后改变朝向，使最终滚动到输送机构上的球面滚子2与分料直滑道7上滚出的滚子方向完全一致。
如图3和图4所示，工业相机安装在相机支撑座22上，步进电机安装在电机固定板21上，电机固定板21设在工业相机的上方并与相机支撑座相连，分料螺旋滑道4通过分料螺旋滑道固定座23支撑在地面上，分料直滑道7通过分料直滑道固定座31支撑在地面上，皮带输送机8上方具有支腿24，滑道I10和滑道II16均通过滑道固定座25支撑在地面上，伸缩机构I13通过支撑板I27支撑在地面上，伸缩机构II19通过支撑板II28支撑在地面上，支撑板I27和支撑板II28均连接在皮带输送机的侧面。上述各结构用于将整体装置支撑在地面上，防止运行或者运输过程中磨损，提高其使用寿命。
利用本装置的上料过程如下：
如图1至图6所示，将球面滚子2批量放入振动盘1中，由振动盘1将球面滚子2振动到振动盘出料口处，由振动盘挡料片20将球面滚子20挡住，工业相机6透过振动盘挡料片20上的方口来拍摄识别球面滚子2的端面朝向，继而将信号传递到控制器，控制器驱动步进电机5正转或者反转90度，如果球面滚子朝向与预设的一致，则步进电机5正转90度，通过拨料扇叶3将球面滚子2拨入分料直滑道7，反之，将球面滚子2拨入分料螺旋滑道4中；球面滚子2通过分料螺旋滑道4或者分料直滑道7滚入皮带输送机8上的料道I33或者料道II32中，由皮带输送机8输送至料道的末端，并由料道I挡板11或者料道II挡板17挡住，伸缩机构I 13或者伸缩机构II19作用，并通过推料片I 12或者将推料片II18将球面滚子2推入与料道衔接的滑道I10或者滑道II16，进而滚入磨床进行加工。

Claims (8)

1.一种球面滚子自动上料装置，包括振动盘机构以及输送机构，其特征在于，还包括分料机构和推送机构；所述振动盘机构包括振动盘(1)和安装于振动盘(1)出料口处的振动盘挡料片(20)；
所述分料机构包括工业相机(6)、步进电机(5)、拨料扇叶(3)、分料螺旋滑道(4)和分料直滑道(7)，所述工业相机(6)安装在振动盘出料口前方且拍摄镜头正对滚子的端面，所述步进电机(5)安装在振动盘出料口的正上方并与拨料扇叶(3)相连，工业相机(6)实时获取球面滚子(2)端面信号，继而将信号传递到控制器，控制器驱动步进电机(5)正转或者反转；分料螺旋滑道(4)和分料直滑道(7)均为倾斜设置，其入料端分列于振动盘出料口的两侧；
所述输送机构包括置于分料螺旋滑道(4)和分料直滑道(7)出料端下方的皮带输送机(8)，皮带输送机上分别设有平行的料道I(33)和料道II(32)，料道I(33)的进料端与分料螺旋滑道(4)的出料端衔接，料道II(32)的进料端与分料直滑道(7)的出料端衔接，皮带输送机(8)上两个料道与相应磨床上料口的相应位置处分别安装有料道I挡板(11)和料道II挡板(17)；
所述推送机构包括安装在皮带输送机(8)侧面的伸缩机构I(13)和伸缩机构II(19)，伸缩机构I(13)的伸出端正对料道I(33)的出料口，伸缩机构II(19)的出料端正对料道II(32)的出料口，料道I(33)的出料口处设有和滚子磨床上料口衔接的滑道I(10)，料道II(32)的出料口处设有和另一个滚子磨床上料口衔接的滑道II(16)。
2.如权利要求1所述的球面滚子自动上料装置，其特征在于，料道I(33)由L型挡板I(9)和L型挡板II(14)组成，料道II(32)由L型挡板II(14)和直板(15)组成，L型挡板I(9)和L型挡板II(14)的短板分别与所述滑道I(10)和滑道II(16)衔接；皮带输送机(8)的两侧安装有两组导向轴安装座(29)，L型挡板I(9)和L型挡板II(14)分别与一组安装在导向轴安装座(29)上的线性导向轴(30)相连，L型挡板II(14)和直板(15)分别和另一组安装在导向轴安装座(29)上的线性导向轴(30)相连。
3.如权利要求2所述的球面滚子自动上料装置，其特征在于，伸缩机构I(13)和伸缩机构II(19)均为气缸，气缸的伸出端分别固定有推料片I(12)和推料片II(18)，L型挡板II(14)上开有允许推料片I(12)穿过的长槽。
4.如权利要求3所述的球面滚子自动上料装置，其特征在于，所述的振动盘挡料片(20)上对应工业相机(6)镜头处开有方口。
5.如权利要求4所述的球面滚子自动上料装置，其特征在于，料道I挡板(11)和料道II挡板(17)均为L型并开有长槽，二者均通过挡料片固定板(26)固定在皮带输送机(8)上；推料片I(12)和推料片II(18)上开有长槽，并通过螺母紧固在气缸上。
6.如权利要求5所述的球面滚子自动上料装置，其特征在于，所述的拨料扇叶(3)采用四个扇叶片，各个扇叶之间成90度夹角。
7.如权利要求6所述的球面滚子自动上料装置，其特征在于，所述的分料螺旋滑道(4)采用半圈螺旋，螺旋的首尾端分别用一段直滑道进行过渡。
8.如权利要求1至7任一权利要求所述的球面滚子自动上料装置，其特征在于，工业相机安装在相机支撑座(22)上，步进电机安装在电机固定板(21)上，电机固定板(21)设在工业相机的上方并与相机支撑座相连，分料螺旋滑道(4)通过分料螺旋滑道固定座(23)支撑在地面上，分料直滑道(7)通过分料直滑道固定座(31)支撑在地面上，皮带输送机(8)上方具有支腿(24)，滑道I(10)和滑道II(16)均通过滑道固定座(25)支撑在地面上，伸缩机构I(13)通过支撑板I(27)支撑在地面上，伸缩机构II(19)通过支撑板II(28)支撑在地面上，支撑板I(27)和支撑板II(28)均连接在皮带输送机的侧面。
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