CN107813137B - 一种用于装配轴承的加工设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轴承装配设备技术领域，具体涉及一种用于装配轴承的加工设备，包括图像捕捉定位装置、装配台、铆接机、第一机械手、第二机械手、轴承上料输送带、轴承下料输送带、铆钉上料装置和阀片上料装置，所述铆接机设置在所述装配台的后方，所述轴承下料输送带设置在装配台的前方，所述第一机械手和轴承上料输送带设置在所述装配台的一侧，所述第二机械手、铆钉上料装置和阀片上料装置设置在所述装配台的另一侧，所述图像捕捉定位装置设置在装配台的上方；这种结构的加工设备能够全自动地对轴承进行装配，避免了人工装配产生误差的问题，节省了人力，提高了工作效率。

Description

一种用于装配轴承的加工设备
技术领域
本发明涉及轴承装配设备技术领域，具体涉及一种用于装配轴承的加工设备。
背景技术
轴承是汽轮机的一个重要组成部件，轴承也叫径向轴承。它的作用是承受转子的全部重量以及由于转子质量不平衡引起的离心力，确定转子在汽缸中的正确径向位置。由于每个轴承都要承受较高的载荷，而且轴颈转速很高，因此轴承的质量是否可靠对机器的正常运作尤为重要。
现有的轴承，其结构一般包括轴承本体，轴承本体上具有用于安装阀片的安装槽以及与安装槽连通的排气孔，阀片与安装槽之间是采用铆钉进行固接的。而目前整个行业中，都是采用人工手动组装铆接的方式对轴承进行组装，由于人为因素的不可控很容易导致产品质量的不一致性，并且人工组装的方式工作效率低下，花费的人工成本较大。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种自动化程度高、工作效率高的用于装配轴承的加工设备。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种用于装配轴承的加工设备，包括图像捕捉定位装置、装配台、铆接机、第一机械手、第二机械手、轴承上料输送带、轴承下料输送带、铆钉上料装置和阀片上料装置，铆接机设置在装配台的后方，轴承下料输送带设置在装配台的前方，第一机械手和轴承上料输送带设置在装配台的一侧，第二机械手、铆钉上料装置和阀片上料装置设置在装配台的另一侧，图像捕捉定位装置设置在装配台的上方；图像捕捉定位装置分别与第一机械手和第二机械手通信连接，图像捕捉定位装置用于监测装配台的情况并产生第一电信号和第二电信号对应传输至第一机械手和第二机械手；第一机械手包括轴承夹具和驱动轴承夹具移动的第一移动机构，轴承夹具夹取轴承上料输送带的轴承，第一机械手根据第一电信号去输送至装配台进行组装；第二机械手包括双工位吸附夹具和驱动双工位吸附夹具移动的第二移动机构，双工位吸附夹具的第一工位吸附铆钉以及第二工位吸附阀片后，第二机械手根据第二电信号移动至装配台进行组装；当图像捕捉定位装置检测到组装后的轴承会产生第三信号输送至第一机械手，第一机械手根据第三信号去抓取组装后的轴承至铆接机进行铆接，铆接后的轴承通过第一机械手输送至轴承下料输送带进行卸料。
其中，装配台的顶端面设置有限位盘，限位盘开设有用于容置铆钉的头部的容置孔。
其中，轴承夹具包括至少两个夹持件和多爪气缸，多爪气缸设置有多个可水平移动的气动滑块，每两个夹持件对称地安装在多爪气缸的气动滑块上。
其中，夹持件设置有三个，三个夹持件呈三角形状安装在多爪气缸上。
其中，双工位吸附夹具包括连接板，连接板的一端固定安装有至少一个用于吸附阀片的吸盘，另一端可拆卸地安装有至少一个用于吸附铆钉的吸附头。
其中，阀片上料装置包括顶叉、驱动顶叉上下升降的升降机构和用于装载多个横向层叠阀片的料架，料架设置有位于料架顶端的出料口和位于料架底端的进料口，顶叉的顶端部对准料架的进料口。
其中，料架至少设置有两个，各个料架均布在旋转盘上，旋转盘的底部与旋转气缸的输出轴固接
其中，铆钉上料装置包括铆钉输送带、U型支架、顶块和驱动顶块在U型支架内水平移动的驱动气缸；顶块的端部开设有用于容纳铆钉的头部的开口槽，驱动气缸驱动顶块回缩的状态下，铆钉输送带的出口对准开口槽。
其中，顶块的左右两侧均开设有开口槽，铆钉输送带设置有两条，两条铆钉输送带分别对应地设置在顶块的两侧，各个开口槽的大小不同。
其中，铆钉上料装置还包括用于检测铆钉的纵向传感器和横向传感器，横向传感器横向设置在U型支架的端部，纵向传感器纵向设置在顶块上并对准开口槽，纵向传感器与驱动气缸电连接，横向传感器与第二机械手电连接。
本发明的有益效果：本申请的用于装配轴承的加工设备工作过程，图像捕捉定位装置用于监测装配台的情况并产生第一电信号和第二电信号对应传输至第一机械手和第二机械手；第一机械手的轴承夹具夹取轴承上料输送带的轴承，第一机械手根据第一电信号将轴承输送至装配台进行组装，第二机械手中双工位吸附夹具的第一工位吸附铆钉以及第二工位吸附阀片后，第二机械手根据第二电信号将铆钉和阀片移动至装配台进行组装；当图像捕捉定位装置检测到组装后的轴承会产生第三信号输送至第一机械手，第一机械手根据第三信号去抓取组装后的轴承至铆接机进行铆接，铆接后的轴承通过第一机械手输送至轴承下料输送带进行卸料，这种结构的加工设备能够全自动地对轴承进行装配，避免了人工装配产生误差的问题，节省了人力，提高了工作效率。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的一种用于装配轴承的加工设备的结构示意图。
图2为本发明的一种用于装配轴承的加工设备的装配台的结构示意图。
图3为本发明的一种用于装配轴承的加工设备的轴承夹具的结构示意图。
图4为本发明的一种用于装配轴承的加工设备的双工位吸附夹具的结构示意图。
图5为本发明的一种用于装配轴承的加工设备的铆钉上料装置的结构示意图。
图6为图5中A处的放大图。
图7为本发明的一种用于装配轴承的加工设备的阀片上料装置的结构示意图。
附图标记：第一机械手1、第一移动机构11、轴承夹具12、多爪气缸111、气动滑块112、夹持件113、定位柱114、第二机械手2、第二移动机构21、双工位吸附夹具22、连接板221、吸附头222、吸盘223、轴承上料输送带3、铆钉上料装置4、铆钉筛选机41、铆钉输送带42、驱动气缸43、顶块44、开口槽441、U型支架45、横向传感器46、纵向传感器47、阀片上料装置5、阀片51、料架52、毛刷53、上料传感器54、旋转气缸55、顶叉56、同步带57、固定件58、装配台6、轴承61、铆钉62、限位盘63、轴承下料输送带7、铆接机8、图像捕捉定位装置9。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
本发明的一种用于装配轴承的加工设备的具体实施方式，如图1至图7所示，包括图像捕捉定位装置9、装配台6、铆接机8、第一机械手1、第二机械手2、轴承上料输送带3、轴承下料输送带7、铆钉上料装置4和阀片上料装置5，铆接机8设置在装配台6的后方，轴承下料输送带7设置在装配台6的前方，第一机械手1和轴承上料输送带3设置在装配台6的一侧，第二机械手2、铆钉上料装置4和阀片上料装置5设置在装配台6的另一侧，图像捕捉定位装置9设置在装配台6的上方；第一机械手1的自由度能够在装配台6、轴承上料输送带3、铆接机8和轴承下料输送带7上方运动，第二机械手2的自由度能够在装配台6、铆钉上料装置4和阀片上料装置5的上方运动。
在本实施例中，请见图2，装配台6的顶端面设置有限位盘63，限位盘63开设有用于容置铆钉62的头部的容置孔，装配步骤，第二机械手2先将铆钉62的头部放置在限位盘63的容置孔中，然后第一机械手1将轴承61的安装孔对准铆钉62进行安放，最后第一机械手1再将阀片对准铆钉62安放在轴承61的安装槽中，限位盘63根据不同型号的轴承61装配可以开设多个容置孔，容置孔有效地起到限位的作用，进而使加工设备适用于多种不同型号的轴承61装配，增强加工设备的适用性。
在本实施例中，请见图3，第一机械手1包括轴承夹具12和驱动所述轴承夹具12移动的第一移动机构11，应当说明的是，第一移动机构11为常规的三维驱动机构，具体可以采用型号为AH-6520的机器人，轴承夹具12包括三个夹持件113和多爪气缸111，多爪气缸111设置有多个可水平移动的气动滑块112，三个夹持件113呈三角形状安装在多爪气缸111上，设置三个夹持件113能够为夹取轴承61提供足够的夹持力，并且，三角形排布的方式能够有效地均分应力，防止轴承61在移动过程中掉落，当然了，也可以设置两个、四个、六个夹持件113的方式，具体根据需求而进行选择即可；另外，为了进一步加强对轴承61夹持的定位，多爪气缸111的侧方设置有定位柱114。
在本实施例中，请见图4，第二机械手2包括双工位吸附夹具22和驱动所述双工位吸附夹具22移动的第二移动机构21，应当说明的是，第二移动机构21为常规的三维驱动机构，具体可以采用型号为AH-6520的机器人，为了保证整个设备的自动化控制稳定，第一移动机构11和第二移动机构21采用相同的结构。双工位吸附夹具22包括连接板221，连接板221的一端固定安装有两个用于吸附阀片的吸盘223，另一端可拆卸地安装有一个用于吸附铆钉62的吸附头222，当然了，连接板221两端安装多少个吸盘223或吸附头222可以根据实际需求去进行选择，另外，吸附头222可拆卸地与连接板221连接，这样可以快速地跟换不同尺寸的吸附头222，进而适用于不同尺寸的铆钉62，适用于不同规程的轴承61装配，提高加工设备的适用性能。
请见图5，本实施例的阀片上料装置5包括用于装载多个横向层叠阀片51的料架52，在本实施例中，料架52设置有两个，当然了料架52也可以设置四个、六个等，只要根据需求进行选择就行，本实施例的上料装置还包括顶叉56和驱动顶叉56上下升降的升降机构，料架52设置有位于料架52顶端的出料口和位于料架52底端的进料口，顶叉56的顶端部对准料架52的进料口。
作为改进的是升降机构包括伺服电机(图中未视出)和与伺服电机传动连接的同步带57，顶叉56的底端通过固定件58与同步带57固定连接，进而伺服电机驱动同步带57转动，固定件58是与同步带57夹紧固接的，进而带动顶叉56上下移动，在本实施例中，料架52是竖直设置的，相应地，同步带57和顶叉56也是竖直设置的，当然了，根据需求也可以卧式设置，采用伺服电机进行作为驱动升降的驱动源，有效地提高传动的精度，进一步使阀片上料装置5工作更为稳定。
作为优选的，料架52的顶端部的两侧设置有毛刷53，毛刷53的设置有效地防止了阀片51在出料口处造成卡料，更利于层叠的阀片51分离，进一步使阀片上料装置5工作更为稳定。
作为优选的，料架52的顶端部设置有用于检测阀片51的上料传感器54，上料传感器54可以通过检测阀片51的有或没来发送电信号至机械手，进而机械手根据该电信号进行下一步工作，提高阀片上料装置5的自动化程度。
作为优选的，各个料架52均布在旋转盘的顶端面上，旋转盘的底部与旋转气缸55的输出轴固接，当其中一个料架52空载时，只需通过控制旋转气缸55对料架52进行位置的切换，即可马上对一个满载的料架52进行阀片51上了，减少了停机补料的麻烦，进一步提高阀片上料装置5的工作效率。
本实施例的轴承61装配用的阀片上料装置5，通过设置顶叉56从料架52的底部将阀片51进行顶出，使轴承61装配过程中的下一工序机械手吸取阀片51提供更为方便的工位，并且阀片51从底部往上顶出的方式，不会产生卡在料架52内的情况，提高了工作效率，保证了阀片51上料的稳定性。
请见图6和图7，在本实施例中，铆钉上料装置4包括铆钉输送带42、U型支架45、顶块44和驱动顶块44在U型支架45内水平移动的驱动气缸43；顶块44的端部开设有用于容纳铆钉62的头部的开口槽441，驱动气缸43驱动顶块44回缩的状态下，铆钉输送带42的出口对准开口槽441，应当说明的是，铆钉输送带42的入口与铆钉筛选机41所连通。
作为优选的是，顶块44的左右两侧均开设有开口槽441，铆钉输送带42设置有两条，两条铆钉输送带42分别对应地设置在顶块44的两侧，各个开口槽441的大小不同，并且两条铆钉输送带42所输送的铆钉62尺寸也是不同，可以根据不同的需求装配不同型号的轴承61，提高加工设备的适用性能。
作为改进的是，铆钉上料装置4还包括用于检测铆钉62的纵向传感器47和横向传感器46，横向传感器46横向设置在U型支架45的端部，纵向传感器47纵向设置在顶块44上并对准开口槽441，纵向传感器47与驱动气缸43电连接，横向传感器46与第二机械手2电连接。
本实施例的铆钉输送带42的工作过程，驱动气缸43驱动顶块44回缩，此时铆钉输送带42的出口对准开口槽441，铆钉筛选机41推动铆钉62在铆钉输送带42中前进，进而使一个铆钉62进入顶块44的开口槽441内，当铆钉62进入开口槽441后，纵向传感器47会检测到铆钉62并发送第五电信号至驱动气缸43，驱动气缸43根据第五电信号进而推动顶块44滑入U型支架45的U型槽内，当铆钉62被顶到U型支架45的端部时，横向传感器46检测到铆钉62并发送第六电信号至第二机械手2，第二机械手2根据第六电信号进而对铆钉62进行抓取。
本申请的用于装配轴承的加工设备工作过程，图像捕捉定位装置9用于监测装配台6的情况并产生第一电信号和第二电信号对应传输至第一机械手1和第二机械手2；第一机械手1的轴承夹具12夹取轴承上料输送带3的轴承61，第一机械手1根据第一电信号将轴承61输送至装配台6进行组装，第二机械手2中双工位吸附夹具22的第一工位吸附铆钉62以及第二工位吸附阀片后，第二机械手2根据第二电信号将铆钉62和阀片移动至装配台6进行组装；当图像捕捉定位装置9检测到组装后的轴承61会产生第三信号输送至第一机械手1，第一机械手1根据第三信号去抓取组装后的轴承61至铆接机8进行铆接，铆接机8也与第一机械手1通信连接，当铆接机8铆接完一个轴承61后，铆接机8会产生第四电信号之第一机械手1，最后铆接后的轴承61通过第一机械手1输送至轴承下料输送带7进行卸料，这种结构的加工设备能够全自动地对轴承61进行装配，避免了人工装配产生误差的问题，节省了人力，提高了工作效率。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种用于装配轴承的加工设备，其特征在于：包括图像捕捉定位装置、装配台、铆接机、第一机械手、第二机械手、轴承上料输送带、轴承下料输送带、铆钉上料装置和阀片上料装置，所述铆接机设置在所述装配台的后方，所述轴承下料输送带设置在装配台的前方，所述第一机械手和轴承上料输送带设置在所述装配台的一侧，所述第二机械手、铆钉上料装置和阀片上料装置设置在所述装配台的一侧的位置相对的另一侧，所述图像捕捉定位装置设置在装配台的上方；
所述图像捕捉定位装置分别与第一机械手和第二机械手通信连接，所述图像捕捉定位装置用于监测装配台的情况并产生第一电信号和第二电信号对应传输至第一机械手和第二机械手；
所述第一机械手包括轴承夹具和驱动所述轴承夹具移动的第一移动机构，所述轴承夹具夹取所述轴承上料输送带的轴承，第一机械手根据所述第一电信号将轴承输送至所述装配台进行组装；
所述第二机械手包括双工位吸附夹具和驱动所述双工位吸附夹具移动的第二移动机构，所述双工位吸附夹具的第一工位吸附铆钉以及第二工位吸附阀片后，第二机械手根据所述第二电信号将铆钉和阀片移动至装配台进行组装；
当图像捕捉定位装置检测到组装后的轴承会产生第三信号输送至第一机械手，第一机械手根据第三信号去抓取组装后的轴承至铆接机进行铆接，铆接后的轴承通过第一机械手输送至轴承下料输送带进行卸料；
所述双工位吸附夹具包括连接板，所述连接板的一端固定安装有至少一个用于吸附阀片的吸盘，另一端可拆卸地安装有至少一个用于吸附铆钉的吸附头；
所述装配台的顶端面设置有限位盘，所述限位盘开设有用于容置所述铆钉的头部的容置孔。
2.根据权利要求1所述的一种用于装配轴承的加工设备，其特征在于：所述轴承夹具包括至少两个夹持件和多爪气缸，所述多爪气缸设置有多个可水平移动的气动滑块，每两个夹持件对称地安装在多爪气缸的气动滑块上。
3.根据权利要求2所述的一种用于装配轴承的加工设备，其特征在于：所述夹持件设置有三个，三个夹持件呈三角形状安装在多爪气缸上。
4.根据权利要求1所述的一种用于装配轴承的加工设备，其特征在于：所述阀片上料装置包括顶叉、驱动顶叉上下升降的升降机构和用于装载多个横向层叠阀片的料架，所述料架设置有位于料架顶端的出料口和位于料架底端的进料口，所述顶叉的顶端部对准所述料架的进料口。
5.根据权利要求4所述的一种用于装配轴承的加工设备，其特征在于：所述料架至少设置有两个，各个料架均布在旋转盘上，所述旋转盘的底部与旋转气缸的输出轴固接。
6.根据权利要求1所述的一种用于装配轴承的加工设备，其特征在于：所述铆钉上料装置包括铆钉输送带、U型支架、顶块和驱动顶块在U型支架内水平移动的驱动气缸；所述顶块的端部开设有用于容纳铆钉的头部的开口槽，所述驱动气缸驱动所述顶块回缩的状态下，所述铆钉输送带的出口对准所述开口槽。
7.根据权利要求6所述的一种用于装配轴承的加工设备，其特征在于：所述顶块的左右两侧均开设有开口槽，所述铆钉输送带设置有两条，两条铆钉输送带分别对应地设置在顶块的两侧，各个开口槽的大小不同。
8.根据权利要求6所述的一种用于装配轴承的加工设备，其特征在于：所述铆钉上料装置还包括用于检测铆钉的纵向传感器和横向传感器，所述横向传感器横向设置在U型支架的端部，所述纵向传感器纵向设置在顶块上并对准所述开口槽，所述纵向传感器与驱动气缸电连接，所述横向传感器与第二机械手电连接。
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