CN106382306B - 一种用于转动部件保持架的滚珠装配设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于转动部件保持架的滚珠装配设备，包括滚珠排列组件、滚珠压合组件、检测组件、控制系统，其中，滚珠排列组件用于在压合前将滚珠排列在预定位置上；滚珠压合组件用于将排列好的滚珠与保持架压合在一起；检测组件用于检测压合后的保持架上的每个预定位置是否均压合了滚珠述控制系统用于控制所述滚珠排列组件、所述滚珠压合组件和所述检测组件的动作。本发明另一方面还提供一种相应的方法。使用本发明提供的设备和方法，可顺序实现滚珠的自动均匀排列、滚珠的自动压合和滚珠的自动检测，且动作准确，运动平稳，效率较高；大大降低了员工的工作强度；使用检测组件替代视觉检测实现滚珠的自动检测，且检测合格率大大提高。

Description

一种用于转动部件保持架的滚珠装配设备及方法

技术领域

本发明涉及一种用于转动部件保持架的滚珠装配设备及方法，属于机械装配技术领域。

背景技术

在用于柜式空调机等家用电器的转动部件中，保持架的预装工序通常为：①人工逐个将滚珠摆放到保持架的预定位置上；②人工压合滚珠至保持架内；③人工检测保持架的滚珠漏装情况。所有工序全部由人工操作完成，因此目前的生产工序存在以下问题：员工劳动强度较大，每天员工需要摆放滚珠12800个，需要压合滚珠800次；质量问题较多，人工安装滚珠，出现少装漏装的频率比较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于转动部件保持架的滚珠装配设备及方法，以解决现有保持架的预装工序中存在的人工安装滚珠、压合滚珠劳动强度大且生产效率低、人工检测滚珠准确率的问题。

本发明目的通过以下技术方案实现：

本发明一方面提供一种用于转动部件保持架的滚珠装配设备，包括滚珠排列组件、滚珠压合组件、检测组件、控制系统，其中，

所述滚珠排列组件用于在压合前将滚珠排列在预定位置上；

所述滚珠压合组件用于将排列好的滚珠与保持架压合在一起；

所述检测组件用于检测压合后的保持架上的每个预定位置是否均压合了滚珠；

所述控制系统用于控制所述滚珠排列组件、所述滚珠压合组件和所述检测组件的动作。

优选地，所述滚珠排列组件包括滚珠储存盒、滚珠排列板、滚珠排列板驱动装置，其中，

所述滚珠储存盒用于存储滚珠，其底部设置有用于滚珠落下的孔隙；

所述滚珠排列板在所述滚珠排列板驱动装置的驱动下，在所述滚珠储存盒下方进行往返运动，使得滚珠从滚珠储存盒落下排列在滚珠排列板的预定位置上。

优选地，所述滚珠压合组件包括上压合板、下压合板、压合驱动装置，其中，

所述压合驱动装置驱动所述上压合板上下运动，

所述上压合板与所述下压合板相配合对放置在所述下压合板上的保持架和滚珠进行压合。

优选地，所述检测组件包括检测头和检测头固定板，所述检测头均匀固定在所述检测头固定板上，所述检测头的排列方式对应于所述保持架上用于装配滚珠的预定位置。

优选地，还包括支架，其中，

所述支架包括第一平台、第二平台、支架腿，所述第一平台位于所述第二平台上方，所述支架腿位于所述第二平台下方；所述第一平台和第二平台通过支柱固定在一起；

所述滚珠压合组件安装在所述第一平台上；所述检测组件安装在所述第一平台上；所述滚珠排列组件安装在所述第二平台上。

优选地，还包括机器人，所述机器人用于经由控制系统来控制执行如下动作：将保持架放置在所述滚珠压合组件的下压合板的预定位置上；将在所述滚珠排列板上排列好的滚珠移置到所述滚珠压合组件内的保持架的预定位置上；将压合了滚珠后的保持架移置到所述检测组件的预定位置处。

本发明另一方面提供一种用于转动部件保持架的滚珠装配方法，使用如上所述的任意一种用于转动部件保持架的滚珠装配设备，包括使用控制系统执行如下步骤：

步骤1：将待装配滚珠的保持架放置在滚珠压合组件内的预定位置处；

步骤2：滚珠排列组件对滚珠进行排列，将滚珠排列并定位在滚珠排列组件的预定位置上；

步骤3：将排列好的滚珠放入滚珠压合组件内的保持架预定位置上；

步骤4：滚珠压合组件对滚珠和保持架进行压合；

步骤5：滚珠压合组件恢复初始位置，压合结束；

步骤6：将已压合的滚珠和保持架从滚珠压合组件中取出，移动至检测组件的预定位置处进行检测。

使用本发明提供的上述设备和方法，可顺序实现滚珠的自动均匀排列、滚珠的自动压合和滚珠的自动检测，且动作准确，运动平稳，效率较高；通过更换定位工装和夹具，可实现其他不同大小和形状的滚珠安装，适应范围广；大大降低了员工的工作强度，提高了生产效率，降低了生产成本；使用检测组件替代视觉检测实现滚珠的自动检测，且检测合格率可达到100％。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例提供的用于转动部件保持架的滚珠装配设备的立体示意图。

具体实施方式

以下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。

本发明实施例提供的用于转动部件保持架的滚珠装配设备如图1中所示。用于转动部件保持架的滚珠装配设备总体上包括滚珠排列组件、滚珠压合组件、检测组件、控制系统5、支架4。

支架4是整个设备的“骨骼”部分，用于固定每个组件和器件，具体包括第一平台、第二平台和支架腿。其中，第一平台位于第二平台上方，支架腿位于第二平台下方，用于支撑住第一平台和第二平台，第一平台和第二平台支架通过立柱固定在一起，使第一平台和第二平台均相对于彼此及地面均是平行的。滚珠压合组件安装在第一平台上；检测组件也安装在第一平台上；滚珠排列组件安装在第二平台上。

控制系统5是整个设备的“大脑”部分，用于对各个组件和部件，例如滚珠排列组件、滚珠压合组件和检测组件及各组件所包括的部件的动作进行调节和控制。控制系统5可以连接和传递所需的任何信号，可以设定和调节相关参数实现对各部件的控制。

滚珠排列组件用于在压合前将滚珠排列在保持架的预定位置上，包括滚珠储存盒21、滚珠排列板22、滚珠排列板驱动装置23。滚珠储存盒21用于存放滚珠，其底部设置有用于滚珠落下的孔隙；滚珠排列板22用于均匀排列、定位滚珠，在滚珠排列板驱动装置23的驱动下，滚珠排列板22在滚珠储存盒21的下方进行往返运动，使得滚珠从滚珠储存盒21落下排列在滚珠排列板上。滚珠排列板上有孔位，用于放滚珠，孔位的尺寸大小根据保持架上的滚珠孔设计加工。滚珠排列板在滚珠存储盒下部做往返运动时，由于滚珠排列板顶面与滚珠存储盒底部之间的间隙非常小，从滚珠存储盒底板落下的滚珠只能落入滚珠排列板上为滚珠预留的空位上，从而将滚珠排列在滚珠排列板的预定位置上。预定位置是指滚珠排列板上所预留的用于容纳滚珠的位置，例如沿圆周均匀排列的若干小孔或凹槽。滚珠排列板驱动装置23优选为滚珠排列气缸，其固定在支架4上，可带动滚珠排列板左右运动，其动作可实现滚珠的自动排列。如图1中所示，滚珠储存盒21固定在支架4的第二平台上，滚珠排列板22可在其下方来回运动。滚珠排列气缸一端固定在支架4的支架腿上，另一端的气缸活塞杆连接至滚珠排列板22，以带动滚珠排列板22来回运动。

滚珠压合组件用于将排列好的滚珠与保持架压合在一起，包括上压合板11、下压合板12、压合驱动装置13。压合驱动装置13驱动上压合板11进行上下运动，上压合板11与下压合板12相配合对放置在下压合板12上的保持架和滚珠进行压合。压合驱动装置13优选为压合气缸，其固定于支架上，可带动上压合板上下运动，同时也是“压合力”的主要提供者，其动作可实现滚珠的自动压合。上压合板11固定于压合气缸的活塞端，在压合气缸的带动下对滚珠实现压合。下压合板12用于对保持架进行定位，以保证滚珠的准确压合。

检测组件用于检测压合动作后的保持架上的每个预定位置是否均压合了滚珠。检测组件包括检测头31和检测头固定板32。检测头31为多个均匀固定在检测头固定板32上的用于检测金属的器件。检测头固定板32固定在支架4的第一平台上，用于均匀固定检测头31。检测头的数量可以对应于保持架上为滚珠预留的预定位置的数量，排列方式对应于保持架上用于装配滚珠的预定位置。

在其他优选实施例中，用于转动部件保持架的滚珠装配设备还包括机器人，机器人用于经由控制系统来控制执行如下动作：将保持架放置在滚珠压合组件的下压合板的预定位置上；将在滚珠排列板上排列好的滚珠移置到所述滚珠压合组件的下压合板的预定位置上；将压合了滚珠后的保持架移置到所述检测组件的预定位置处。

在本发明另一方面的实施例中，提供一种用于转动部件保持架的滚珠装配方法，使用如上实施例中所提供的用于转动部件保持架的滚珠装配设备，包括使用控制系统执行如下步骤：

步骤1：将待装配滚珠的保持架放置在滚珠压合组件的预定位置处；

步骤2：滚珠排列组件对滚珠进行排列，将滚珠排列并定位在滚珠排列组件的预定位置上；

步骤3：将排列好的滚珠放入滚珠压合组件内的保持架的预定位置上进行定位；

步骤4：滚珠压合组件对滚珠和保持架进行压合；

步骤5：滚珠压合组件恢复初始位置，压合结束；

步骤6：将已压合的滚珠和保持架从滚珠压合组件中取出，移动至检测组件的预定位置处进行检测。

在优选实施例中，当所述检测组件包括多个检测头时，在所述步骤6中，每个检测头对应保持架上的每个用于装配滚珠的预定位置。

在优选实施例中，当所述滚珠排列组件包括滚珠储存盒21、滚珠排列板22、滚珠排列板驱动装置23时，所述步骤2包括：滚珠排列板22在滚珠排列板驱动装置23的带动下，在滚珠储存盒21下方做往返动作，滚珠从滚珠储存盒21落下均匀排列并被定位在排列板的预定位置上。

在优选实施例中，当所述滚珠压合组件包括上压合板11、下压合板12、压合驱动装置13时，所述步骤4包括：上压合板11在压合驱动装置13驱动下向下运动，与下压合板12相配合实现滚珠的压合；所述步骤5包括：上压合板11在压合驱动装置13驱动下向上运动，回到初始位置，压合结束。

在其他优选实施例中，用于转动部件保持架的滚珠装配方法可以包括以下步骤：

步骤1：设定调节好控制系统上的相关参数；

步骤2：确认准确无误后，启动开关，开始工作；

步骤3：滚珠排列板在滚珠排列板气缸的带动下，在滚珠储存盒下方做往返动作，滚珠在滚珠排列板上均匀排列和定位；

步骤4：机器人将保持架放入下压合板内，定位完毕；

步骤5：上压合板在压合气缸的带动下，向下运动，实现滚珠的压合；

步骤6：压合完毕，上压合板在压合气缸带动下向上运动，回到初始位置；

步骤7：机器人将压合完毕的滚珠从下压合板中取出，然后放到检测组件上方进行检测；整个工序生产完毕，从步骤3开始循环。

以上实施例提供的用于转动部件保持架的滚珠装配设备和方法能够通过调整气缸组件的参数，实现压合速度和排列速度的可调性，从而实现周期的可调性，满足不同产品的要求。此外，还可以通过更换定位工装和夹具，实现其他不同大小和形状的滚珠安装，适用范围广。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本发明权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种用于转动部件保持架的滚珠装配设备，其特征在于，包括滚珠排列组件、滚珠压合组件、检测组件、控制系统，其中，

所述滚珠排列组件用于在压合前将滚珠排列在预定位置上；

所述滚珠压合组件用于将排列好的滚珠与保持架压合在一起；

所述检测组件用于检测压合后的保持架上的每个预定位置是否均压合了滚珠；

所述控制系统用于控制所述滚珠排列组件、所述滚珠压合组件和所述检测组件的动作；

所述滚珠排列组件包括滚珠储存盒、滚珠排列板、滚珠排列板驱动装置，其中，

所述滚珠储存盒用于存储滚珠，其底部设置有用于滚珠落下的孔隙；

所述滚珠排列板在所述滚珠排列板驱动装置的驱动下，在所述滚珠储存盒下方进行往返运动，使得滚珠从滚珠储存盒落下排列在滚珠排列板的预定位置上；

所述预定位置是指滚珠排列板上所预留的用于容纳滚珠的沿圆周均匀排列的若干小孔或凹槽。

2.根据权利要求1所述的用于转动部件保持架的滚珠装配设备，其特征在于，所述滚珠压合组件包括上压合板、下压合板、压合驱动装置，其中，

所述压合驱动装置驱动所述上压合板上下运动，

所述上压合板与所述下压合板相配合对放置在所述下压合板上的保持架和滚珠进行压合。

3.根据权利要求1所述的用于转动部件保持架的滚珠装配设备，其特征在于，所述检测组件包括检测头和检测头固定板，所述检测头均匀固定在所述检测头固定板上，所述检测头的排列方式对应于所述保持架上用于装配滚珠的预定位置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于转动部件保持架的滚珠装配设备，其特征在于，还包括支架，其中，

所述支架包括第一平台、第二平台、支架腿，所述第一平台位于所述第二平台上方，所述支架腿位于所述第二平台下方；所述第一平台和第二平台通过支柱固定在一起；

所述滚珠压合组件安装在所述第一平台上；所述检测组件安装在所述第一平台上；所述滚珠排列组件安装在所述第二平台上。

5.根据权利要求4所述的用于转动部件保持架的滚珠装配设备，其特征在于，还包括机器人，所述机器人用于经由控制系统来控制执行如下动作：将保持架放置在所述滚珠压合组件的下压合板的预定位置上；将在所述滚珠排列板上排列好的滚珠移置到所述滚珠压合组件内的保持架的预定位置上；将压合了滚珠后的保持架移置到所述检测组件的预定位置处。

6.一种用于转动部件保持架的滚珠装配方法，其特征在于，使用如权利要求1-5中任一项所述的用于转动部件保持架的滚珠装配设备，包括使用控制系统执行如下步骤：

步骤1：将待装配滚珠的保持架放置在滚珠压合组件内的预定位置处；

步骤2：滚珠排列组件对滚珠进行排列，将滚珠排列并定位在滚珠排列组件的预定位置上；

步骤3：将排列好的滚珠放入滚珠压合组件内的保持架预定位置上；

步骤4：滚珠压合组件对滚珠和保持架进行压合；

步骤5：滚珠压合组件恢复初始位置，压合结束；

步骤6：将已压合的滚珠和保持架从滚珠压合组件中取出，移动至检测组件的预定位置处进行检测。