CN108044336A - 一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械自动化领域，具体提供一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统。本发明旨在解决人工给偏心轴装配轴承效率低、装配质量差的问题，还存在工人劳动强度高、劳动安全性等问题。所述给偏心轴装配轴承的自动化系统包括工作台、机械人、机器人抓取组件以及压装组件，所述抓取组件固定连接到所述机器人本体，所述压装组件固定连接在所述工作台上，所述压装组件用于对轴承进行压装，所述自动化系统还包括翻转对中组件，所述翻转对中组件固定连接在所述工作台上，所述翻转对中组件用于对偏心轴翻转以及对中。由于具有以上结构，所述自动化系统能够大幅度提高装配偏心轴轴承的效率和质量，减少装配成本和工人的劳动强度。

Description

一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统

技术领域

本发明属于机械自动化领域，具体提供一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统。

背景技术

随着工业自动化的不断发展，机器人已广泛应用于机械加工、装配和搬运等工作中，机器人的应用大大提高了产品质量、减轻了劳动强度、降低了劳动成本以及提高了劳动工作效率。但是，机器人在给偏心轴装配轴承时，由于偏心轴的结构复杂，现有的机器人设备很难抓取和装配偏心轴。

目前，偏心轴轴承的装配由人工完成，不仅存在装配效率低、装配质量不稳定的问题，而且还存在工人劳动强度高、劳动安全性难于保障等问题。

相应地，本领域需要一种新的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决人工给偏心轴装配轴承时效率低和质量差等问题，本发明提供了一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统，该自动化系统包括工作台和机器人，其特征在于，所述自动化系统还包括机器人抓取组件和压装组件，所述机器人抓取组件固定连接到所述机器人，所述压装组件固定连接在所述工作台上，所述压装组件用于将轴承压装到偏心轴上。

在上述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的优选技术方案中，所述机器人抓取组件包括手指和第一气缸，所述手指与所述第一气缸的活塞杆固定连接，所述第一气缸固定连接到所述机器人。

在上述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的优选技术方案中，所述自动化系统还包括视觉引导装置，所述视觉引导装置固定连接到所述机器人抓取组件，用于引导所述机器人抓取组件的抓取操作。

在上述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的优选技术方案中，所述压装组件包括压装块、第二气缸、导向轴以及导向轴支座，所述压装块与所述第二气缸的活塞杆固定连接，所述第二气缸固定连接到所述导向轴，所述导向轴与所述导向轴支座固定连接，所述导向轴支座固定连接在所述工作台上。

在上述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的优选技术方案中，所述导向轴上设置有固定环，所述第二气缸通过所述固定环与所述导向轴固定连接，所述固定环上设置有紧固件，所述紧固件用于调节所述固定环的高度。

在上述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的优选技术方案中，所述自动化系统还包括翻转对中组件、装配台和偏心轴固定底座，所述装配台固定到所述工作台，所述偏心轴固定底座固定到所述装配台并且用于放置偏心轴，所述翻转对中组件包括夹持组件、旋转组件和安装在所述装配台上的平移组件和对中组件，所述平移组件与所述装配台固定连接并且与所述旋转组件连接，用于推拉所述旋转组件在所述装配台上移动，所述旋转组件与所述夹持组件连接，用于旋转所述夹持组件，所述夹持组件用于夹持偏心轴，所述对中组件固定连接到所述装配台，用于对偏心轴执行对中操作。

在上述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的优选技术方案中，所述夹持组件包括第三气缸、夹持手爪以及第一定位销，所述第三气缸的活塞杆与所述夹持手爪固定连接，所述第一定位销可调节地连接到所述夹持手爪，所述夹持组件在所述第三气缸处与所述旋转组件固定连接。

在上述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的优选技术方案中，所述旋转组件包括旋转气缸，所述旋转气缸与所述平移组件连接，所述旋转气缸的活塞杆与所述第三气缸固定连接。

在上述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的优选技术方案中，所述平移组件包括第四气缸，所述平移组件通过所述第四气缸与所述装配台固定连接，所述第四气缸的活塞杆与所述旋转气缸固定连接。

在上述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的优选技术方案中，所述对中组件包括第五气缸和第二定位销，所述第二定位销固定连接到所述第五气缸的活塞杆顶端，所述装配台上设置有开口，所述第五气缸的活塞杆能够向外伸出并使所述第二定位销穿过所述开口，从而使所述第二定位销与放置在所述偏心轴固定底座上的偏心轴的中心孔接合从而达到对中的效果。

在上述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的优选技术方案中，所述自动化系统还包括轴承加热器，所述轴承加热器固定连接在所述工作台上并且用于加热待装配的轴承。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，由于具有上述结构，本发明的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统能够大幅度提高装配偏心轴轴承的效率和质量，减少装配成本和工人的劳动强度，轴承的搬运、加热、以及压装都是由所述自动化系统操作完成，实现了偏心轴的自动化装配。

附图说明

图1是本发明的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的立体图；

图2是本发明的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的抓取组件的放大图；

图3是本发明的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的压装组件的放大图；

图4是本发明的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的翻转对中组件的放大图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“两侧”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

首先参阅图1，该图是本发明的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统的系统图。如图1所示，本发明的自动化系统包括工作台1和机器人2，所述自动化系统还包括机器人抓取组件4和压装组件5，所述抓取组件4固定连接到所述机器人2，所述压装组件5固定连接在所述工作台1上，所述压装组件5用于将轴承压装到偏心轴上。关于此点，需要指出的是，图1中示出了两个工作台1，一个用于放置待装配的轴承(图1中的左侧工作台1)，另一个用于轴承装配(图1中的右侧工作台1)。

继续参阅图1，本发明的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统还包括轴承加热器7，所述轴承加热器7用于加热待装配的轴承。优选地，所述轴承加热器7是电热板加热器，在安装之前，将所述轴承放置在例如100℃的所述电热板加热器上几分钟，为了达到加热均匀的目的，可以在加热过程中翻转所述轴承。这样的安排可以有效避免所述轴承在安装中损坏。

接下来参阅图2，机器人抓取组件4包括手指41、第一气缸42和第一连接板43，所述手指41与所述第一气缸42的活塞杆固定连接，所述第一气缸42通过所述第一连接板43固定连接到所述机器人2。具体地，所述第一气缸42是平行开闭气缸。所述手指41设置有两个，通过所述第一气缸42控制，所述手指41可以抓取和松开待装配的轴承。所述机器人抓取组件4与所述机器人2通过所述第一连接板43和法兰盘44固定连接，所述机器人2能够将所述机器人抓取组件4移动到待装配的轴承处，根据所述轴承的结构，旋转和/或移动所述机器人抓取组件4，完成所述轴承的搬运工作。另外，所述机器人抓取组件4还包括固定连接在所述第一连接板43上的视觉引导装置45，优选地，所述视觉引导装置45采用工业相机，所述工业相机用于引导机器人2(具体是机器人抓取组件4)的运动行程。

接着参阅图3，所述压装组件5包括压装块51、第二气缸52、导向轴53以及导向轴支座54，所述压装块51与所述第二气缸52的活塞杆固定连接，所述第二气缸52固定连接到所述导向轴53，所述导向轴53与所述导向轴支座54固定连接，所述导向轴支座54固定连接到工作台1。具体地，所述压装组件5还设置有连接架55，所述第二气缸52通过所述连接架55与所述导向轴53可调节地连接，所述连接架55是由两个第二连接板(图中未示出)通过螺栓551可调节地连接，通过松开所述连接架55上的螺栓551能够调节所述连接架55的长度。所述导向轴53还设置有固定环56，所述连接架55通过所述固定环56与所述导向轴53固定连接，所述固定环56上设置有例如螺栓形式的紧固件561，所述紧固件561用于调节所述固定环56的高度。

最后参阅图4，所述自动化系统还包括装配台3、偏心轴固定底座8和翻转对中组件6，所述装配台3固定连接到所述工作台1，所述偏心轴固定底座8固定连接到所述装配台3并且用于放置偏心轴，所述翻转对中组件6包括夹持组件61、旋转组件62和安装在所述装配台3上的平移组件63和对中组件64，所述平移组件63与所述旋转组件62连接，用于推拉所述旋转组件62在装配台3上移动，所述旋转组件62与所述夹持组件61连接，用于旋转所述夹持组件61，所述对中组件64固定连接到所述装配台3的底部，用于对偏心轴执行对中操作。具体地，所述偏心轴固定底座8设置有U形开口(图中未示出)，所述平移组件63能够将所述偏心轴移动到所述偏心轴固定底座8的一侧(图4中的右侧)，从而有空间对所述偏心轴进行翻转。

具体地，继续参阅图4，所述夹持组件61包括第三气缸612、夹持手爪611以及第一定位销613，所述第三气缸612的活塞杆与所述夹持手爪611固定连接，所述第一定位销613可调节地连接到所述夹持手爪611，所述夹持组件61在所述第三气缸612处与旋转组件62固定连接。更具体地，所述第三气缸612采用平行开闭气缸。所述第一定位销613与所述夹持手爪611螺纹连接，通过调节所述第一定位销613能够在所述第一气缸612粗调的基础上进一步精细调节所述夹持手爪611之间的夹持距离。

继续参阅图4，所述旋转组件62包括旋转气缸621以及第三连接板622，所述旋转气缸621通过所述第三连接板622与所述平移组件63连接，所述旋转气缸621的活塞杆与所述第三气缸612固定连接。具体地，当偏心轴(图中未示出)一端完成轴承装配后，所述旋转气缸621能够驱动所述夹持组件61旋转180°，从而使所述偏心轴翻转，进而能够快速地对所述偏心轴的另一端进行轴承装配，节省了时间，提高了工作效率。

继续参阅图4，所述平移组件63包括推拉块632以及第四气缸631，所述推拉块632与所述第四气缸631的活塞杆固定连接，所述推拉块632的另一面与所述第三连接板622固定连接，所述第四气缸与所述装配台3固定连接。具体地，当所述偏心轴的一端完成轴承装配后，所述夹持组件61夹持所述偏心轴，所述第四气缸631驱动所述推拉块632收缩，为所述偏心轴旋转提供空间，完成所述偏心轴的旋转之后，所述第四气缸631驱动推拉块632伸出，驱动所述夹持组件61将所述偏心轴放入装配的位置。

继续参阅图4，所述对中组件64包括第五气缸641以及第二定位销(图中未示出)，所述第二定位销固定连接到所述第五气缸641的活塞杆顶端，所述装配台3设置有开口，所述第五气缸641的活塞杆伸出能够使所述第二定位销穿过所述开口，使所述第二定位销与放置在所述偏心轴固定底座8上的偏心轴的中心孔接合，从而达到对中的效果。

下面结合附图对本发明的自动化系统的使用方法及工作原理做简要说明。

首先，通过所述视觉引导装置45的引导，所述机器人2旋转并且移动到放置轴承的工作台1附近，所述机器人抓取组件4从工作台1上抓取轴承放置在所述轴承加热器7上几分钟，加热过程中可以对所述轴承进行翻转使所述轴承受热均匀。所述轴承预热好之后，将所述轴承放置在所述偏心轴的一端，所述压装组件5对所述轴承进行压装，完成所述偏心轴一端的轴承安装。下一步，所述压装组件5的压装块51收缩，所述翻转对中组件6将所述偏心轴翻转180°，所述对中组件64的第二定位销伸出，插入到所述偏心轴底部的中心孔，完成对中工作，然后所述第二定位销收回。所述机器人抓取组件4将另一个轴承抓取到所述电热板加热器7上进行预热，预热完成后，所述机器人抓取组件4将所述轴承安装到所述偏心轴的另一端，所述压装组件5下压，完成轴承装配。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统，所述自动化系统包括工作台和机器人，其特征在于，所述自动化系统还包括机器人抓取组件和压装组件，所述机器人抓取组件固定连接到所述机器人，所述压装组件固定连接在所述工作台上，所述压装组件用于将轴承压装到偏心轴上。

2.根据权利要求1所述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统，其特征在于，所述机器人抓取组件包括手指和第一气缸，所述手指与所述第一气缸的活塞杆固定连接，所述第一气缸固定连接到所述机器人。

3.根据权利要求2所述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统，其特征在于，所述自动化系统还包括视觉引导装置，所述视觉引导装置固定连接到所述机器人抓取组件，用于引导所述机器人抓取组件的抓取操作。

4.根据权利要求3所述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统，其特征在于，所述压装组件包括压装块、第二气缸、导向轴以及导向轴支座，所述压装块与所述第二气缸的活塞杆固定连接，所述第二气缸固定连接到所述导向轴，所述导向轴与所述导向轴支座固定连接，所述导向轴支座固定连接在所述工作台上。

5.根据权利要求4所述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统，其特征在于，所述导向轴上设置有固定环，所述第二气缸通过所述固定环与所述导向轴固定连接，所述固定环上设置有紧固件，所述紧固件用于调节所述固定环的高度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统，其特征在于，所述自动化系统还包括翻转对中组件、装配台和偏心轴固定底座，所述装配台固定到所述工作台，所述偏心轴固定底座固定到所述装配台并且用于放置偏心轴，所述翻转对中组件包括夹持组件、旋转组件和安装在所述装配台上的平移组件和对中组件，所述平移组件与所述装配台固定连接并且与所述旋转组件连接，用于推拉所述旋转组件在所述装配台上移动，所述旋转组件与所述夹持组件连接，用于旋转所述夹持组件，所述夹持组件用于夹持偏心轴，所述对中组件固定连接到所述装配台，用于对偏心轴执行对中操作。

7.根据权利要求6所述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统，其特征在于，所述夹持组件包括第三气缸、夹持手爪以及第一定位销，所述第三气缸的活塞杆与所述夹持手爪固定连接，所述第一定位销可调节地连接到所述夹持手爪，所述夹持组件在所述第三气缸处与所述旋转组件固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统，其特征在于，所述旋转组件包括旋转气缸，所述旋转气缸与所述平移组件连接，所述旋转气缸的活塞杆与所述第三气缸固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统，其特征在于，所述平移组件包括第四气缸，所述平移组件通过所述第四气缸与所述装配台固定连接，所述第四气缸的活塞杆与所述旋转气缸固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种用于给偏心轴装配轴承的自动化系统，其特征在于，所述对中组件包括第五气缸和第二定位销，所述第二定位销固定连接到所述第五气缸的活塞杆顶端，所述装配台上设置有开口，所述第五气缸的活塞杆能够向外伸出并使所述第二定位销穿过所述开口，从而使所述第二定位销与放置在所述偏心轴固定底座上的偏心轴的中心孔接合从而达到对中的效果。