CN108466032B - 一种用于陶瓷托辊轴承座的自动压装机及压装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及陶瓷托辊轴承座压装在陶瓷托辊端口时专用自动压装机设备，具体为一种陶瓷托辊轴承座专用自动压装机。主要由储料系统、机械手上料系统、对中压装系统、机械手下料系统等组成。其中储料系统包括储料托盘和储料箱。机械手上料系统位于储料托盘和对中压装系统之间；机械手下料系统位于对中压装系统和储料箱之间。该发明实现了陶瓷托辊轴承座中的凹槽与陶瓷托辊内径上的棱柱的自动配合，保证了轴承座与陶瓷托辊压装后的同心度，提高了压装轴承座的质量，减少了该工序对操作工人的经验过度依赖，减轻了工人劳动强度，提高生了产效率与装配质量，实现了全自动高精度装配。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷托辊轴承座压装技术领域，具体为用于陶瓷托辊轴承座的自动压装机及压装方法。
背景技术
为减小输送带的运行阻力和限制输送带的垂度，输送带需要通过托辊组进行支承，因此，托辊作为承托输送带或钢丝绳的长回转体组件被广泛应用在一些冶金矿山、港口、电厂等输送矿石或粉料的带式输送机中。目前皮带输送机大多使用钢制托辊，其价格低廉、制造简单，然而钢制托辊严重的磨损问题不容忽视，往往托辊轴承未损坏而托辊已经被磨破。因此硬度更高的陶瓷托辊开始被应用于皮带输送机以减少磨损。陶瓷托辊具有硬度高、耐磨、耐腐蚀性强、寿命长等优点，运转过程中与输送带的摩擦力小，高效节能、节约成本。但是，由于陶瓷托辊是新型产品，其陶瓷托辊轴承座压装机设备有待进一步研发。
目前压装机的自动化程度很低，完全靠工人手动操作进行压装，对操作工人的经验过于依赖，相对于机械加工领域应用越来越多的自动加工设备，已大大落后。而且该压装机力和位移的测量精度偏低，有待改善。所以研制新的精度和自动化程度更高的压装机十分必要。由于压装轴承座是陶瓷托辊轴承座组件的第一道生产工序，如果压装失败则后续组件的所有零件都不能正常安装，所以较低的压装成功率造成了很大的浪费，亟待改善。
发明内容
为了克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种用于陶瓷托辊轴承座的自动压装机及压装方法，以提高轴承座与陶瓷托辊压装后的同心度，以提高压装轴承座的质量，减少对操作工人的经验过于依赖，减轻劳动强度，提高了生产效率与生产质量。
本发明提出的一种用于陶瓷托辊轴承座的自动压装机，包括储料系统、机械手上料系统、对中压装系统、机械手下料系统；储料系统包括储料托盘1和储料箱11；机械手上料系统位于储料托盘1和对中压装系统之间；机械手下料系统位于对中压装系统和储料箱11之间；
机械手上料系统包括上料机械手3，轴承座放置于储料托盘1的轴承座放置点2内部，轴承座放置点2与轴承座一一对应，有秩序的摆放便于上料机械手对轴承座一一抓取程序的编写，提高抓取的生产效率；
机械手上料系统用于轴承座与陶瓷托辊的配合安装，实现机械自动上料，减少工人劳动量；上料机械手3可以自动实现升降、旋转、伸缩功能，便于从储料托盘1上自动抓取轴承座且保证轴承座与陶瓷托辊灵活的配合安装，提高安装效率，节约时间成本；
对中压装系统包括对中压装机4，对中压装机4为四柱三梁式结构，其中包括支撑架5与压装头9；支撑架5用于陶瓷托辊6的固定，支撑架5可以伸缩以用于不同型号长度的陶瓷托辊6的固定；压装头9可随中梁上下移动，以便用于不同型号长度的陶瓷托辊的轴承座的压装；对中压装系统用于轴承座与陶瓷托辊6的压装，保证轴承座与陶瓷托辊6装配的同心度，减少对人工经验的依赖程度，保证了装配质量；
机械手下料系统包括下料机械手10，机械手下料系统用于将压装好的轴承座与陶瓷托辊组件从对中压装系统中取出并将其放入储料箱11中；下料机械手10可实现升降、旋转、伸缩功能，便于组件的取出与有序放置；下料机械手10还用于陶瓷托辊的提取并将陶瓷托辊放置于对中压装系统中，完成陶瓷托辊的上料过程；
储料箱11用于压装好的轴承座与陶瓷托辊组件的放置；储料箱11内部为网格区间化处理结构，便于轴承座与陶瓷托辊组件的竖立放置且摆放有序便于完成加工组件的数量统计；
陶瓷托辊内圆柱面具有凸起的棱柱15，陶瓷托辊轴承座外圆柱面具有内凹的凹槽14，棱柱15与凹槽14位置一一对应，棱柱15与凹槽14均沿圆周方向均匀分布；棱柱15与凹槽14均为沿圆周方向间隔120度均布；
上料机械手3通过旋转、伸缩调试保证陶瓷托辊轴承座凹槽14与陶瓷托辊棱柱15完好配合；上料机械手保证陶瓷托辊轴承座垂直压入陶瓷托辊指定的深度；
对中压装机4上部具有伺服电机7和丝杠8，伺服电机7通过丝杠8与压装头9连接，压装头的高度可通过伺服电机7对丝杠8的转动驱动进行调节；
一种用于陶瓷托辊轴承座的自动压装机的压装方法，首先下料机械手(10)将陶瓷托辊(6)竖直放置在对中压装机(4)的指定位置，其次通过对中压装机(4)中的支撑架(5)将其对中固定，同时满足对中压装机(4)、陶瓷托辊(6)、压装头(9)的中心线对齐；
其次上料机械手(3)从储料托盘(1)上抓取指定位置上的陶瓷托辊轴承座(13)并将其放在陶瓷托辊(6)端口处使其中心线与陶瓷托辊(6)的中心线对齐，通过上料机械手(3)旋转、伸缩调试使陶瓷托辊轴承座凹槽(14)与陶瓷托辊棱柱(15)完好配合，再将陶瓷托辊轴承座(13)垂直压入陶瓷托辊(6)指定的深度，随后上料机械手(3)释放陶瓷托辊轴承座(13)并继续下一周期的准备工作；
然后使对中压装机(4)中的压装头(9)垂直压下陶瓷托辊轴承座(13)，调整其中心线与陶瓷托辊(6)中心线重合在指定范围内；为了满足各种类型的陶瓷托辊(6)与陶瓷托辊轴承座(13)的装配，压装头(9)的高度可通过伺服电机(7)对丝杠(8)的转动进行调节；
最后通过下料机械手(10)将完成好压装的组件按要求放入储料箱(11)中指定的网格区间中(12)，并继续下一周期的准备工作。
有益效果：但涉及的陶瓷托辊轴承座专用自动压装机无需人为干预，实现了全自动对中压装，减少了人工劳动强度，为工人提供了良好的工作环境。
附图说明
图1本发明的总体装配布局示意图
图2陶瓷托辊轴承座示意图
图3陶瓷托辊示意图
图中：1.储料托盘 2.轴承座放置点 3.上料机械手 4.对中压装机 5.支撑架 6.陶瓷托辊 7.伺服电机 8.丝杠 9.压装头 10.下料机械手 11.储料箱 12.储料箱网格区间13.陶瓷托辊轴承座 14.陶瓷托辊轴承座凹槽 15.陶瓷托辊棱柱
具体实施方式
以下结合附图1-3对本发明的具体实施作进一步说明：
图1为本发明的总体装配布局示意图，一种用于陶瓷托辊轴承座的自动压装机，包括储料系统、机械手上料系统、对中压装系统、机械手下料系统；储料系统包括储料托盘1和储料箱11；机械手上料系统位于储料托盘1和对中压装系统之间；机械手下料系统位于对中压装系统和储料箱11之间；
机械手上料系统包括上料机械手3，轴承座放置于储料托盘1的轴承座放置点2内部，轴承座放置点2与轴承座一一对应，有秩序的摆放便于上料机械手对轴承座一一抓取程序的编写，提高抓取的生产效率；
机械手上料系统用于轴承座与陶瓷托辊的配合安装，实现机械自动上料，减少工人劳动量；上料机械手3可以自动实现升降、旋转、伸缩功能，便于从储料托盘1上自动抓取轴承座且保证轴承座与陶瓷托辊灵活的配合安装，提高安装效率，节约时间成本；
对中压装系统包括对中压装机4，对中压装机4为四柱三梁式结构，其中包括支撑架5与压装头9；支撑架5用于陶瓷托辊6的固定，支撑架5可以伸缩以用于不同型号长度的陶瓷托辊6的固定；压装头9可随中梁上下移动，以便用于不同型号长度的陶瓷托辊的轴承座的压装；对中压装系统用于轴承座与陶瓷托辊6的压装，保证轴承座与陶瓷托辊6装配的同心度，减少对人工经验的依赖程度，保证了装配质量；
机械手下料系统包括下料机械手10，机械手下料系统用于将压装好的轴承座与陶瓷托辊组件从对中压装系统中取出并将其放入储料箱11中；下料机械手10可实现升降、旋转、伸缩功能，便于组件的取出与有序放置；下料机械手10还用于陶瓷托辊的提取并将陶瓷托辊放置于对中压装系统中，完成陶瓷托辊的上料过程；
储料箱11用于压装好的轴承座与陶瓷托辊组件的放置；储料箱11内部为网格区间化处理结构，便于轴承座与陶瓷托辊组件的竖立放置且摆放有序便于完成加工组件的数量统计；
陶瓷托辊内圆柱面具有凸起的棱柱15，陶瓷托辊轴承座外圆柱面具有内凹的凹槽14，棱柱15与凹槽14位置一一对应，棱柱15与凹槽14均沿圆周方向均匀分布；棱柱15与凹槽14均为沿圆周方向间隔120度均布；
上料机械手3通过旋转、伸缩调试保证陶瓷托辊轴承座凹槽14与陶瓷托辊棱柱15完好配合；上料机械手保证陶瓷托辊轴承座垂直压入陶瓷托辊指定的深度；
对中压装机4上部具有伺服电机7和丝杠8，伺服电机7通过丝杠8与压装头9连接，压装头的高度可通过伺服电机7对丝杠8的转动驱动进行调节；
一种用于陶瓷托辊轴承座的自动压装机的具体压装方法如下：
首先下料机械手(10)将陶瓷托辊(6)竖直放置在对中压装机(4)的指定位置，其次通过对中压装机(4)中的支撑架(5)将其对中固定，同时满足对中压装机(4)、陶瓷托辊(6)、压装头(9)的中心线对齐；
其次上料机械手(3)从储料托盘(1)上抓取指定位置上的陶瓷托辊轴承座(13)并将其放在陶瓷托辊(6)端口处使其中心线与陶瓷托辊(6)的中心线对齐，通过上料机械手(3)旋转、伸缩调试使陶瓷托辊轴承座凹槽(14)与陶瓷托辊棱柱(15)完好配合，再将陶瓷托辊轴承座(13)垂直压入陶瓷托辊(6)指定的深度，随后上料机械手(3)释放陶瓷托辊轴承座(13)并继续下一周期的准备工作；
然后使对中压装机(4)中的压装头(9)垂直压下陶瓷托辊轴承座(13)，调整其中心线与陶瓷托辊(6)中心线重合在指定范围内；为了满足各种类型的陶瓷托辊(6)与陶瓷托辊轴承座(13)的装配，压装头(9)的高度可通过伺服电机(7)对丝杠(8)的转动进行调节；
最后通过下料机械手(10)将完成好压装的组件按要求放入储料箱(11)中指定的网格区间中(12)，并继续下一周期的准备工作。
有益效果：但涉及的陶瓷托辊轴承座专用自动压装机无需人为干预，实现了全自动对中压装，减少了人工劳动强度，为工人提供了良好的工作环境。
Claims (4)
1.一种用于陶瓷托辊轴承座的自动压装机，其特征在于：
包括储料系统、机械手上料系统、对中压装系统、机械手下料系统；储料系统包括储料托盘(1)和储料箱(11)；机械手上料系统位于储料托盘(1)和对中压装系统之间；机械手下料系统位于对中压装系统和储料箱(11)之间；
机械手上料系统包括上料机械手(3)，轴承座放置于储料托盘(1)的轴承座放置点(2)内部，轴承座放置点(2)与轴承座一一对应，有秩序的摆放便于上料机械手对轴承座一一抓取程序的编写，提高抓取的生产效率；
机械手上料系统用于轴承座与陶瓷托辊的配合安装，实现机械自动上料，减少工人劳动量；上料机械手(3)可以自动实现升降、旋转、伸缩功能，便于从储料托盘(1)上自动抓取轴承座且保证轴承座与陶瓷托辊灵活的配合安装，提高安装效率，节约时间成本；
对中压装系统包括对中压装机(4)，对中压装机(4)为四柱三梁式结构，其中包括支撑架(5)与压装头(9)；支撑架(5)用于陶瓷托辊(6)的固定，支撑架(5)可以伸缩以用于不同型号长度的陶瓷托辊(6)的固定；压装头(9)可随中梁上下移动，以便用于不同型号长度的陶瓷托辊的轴承座的压装；对中压装系统用于轴承座与陶瓷托辊(6)的压装，保证轴承座与陶瓷托辊(6)装配的同心度，减少对人工经验的依赖程度，保证了装配质量；
机械手下料系统包括下料机械手(10)，机械手下料系统用于将压装好的轴承座与陶瓷托辊组件从对中压装系统中取出并将其放入储料箱(11)中；下料机械手(10)可实现升降、旋转、伸缩功能，便于组件的取出与有序放置；下料机械手(10)还用于陶瓷托辊的提取并将陶瓷托辊放置于对中压装系统中，完成陶瓷托辊的上料过程；
储料箱(11)用于压装好的轴承座与陶瓷托辊组件的放置；储料箱(11)内部为网格区间化处理结构，便于轴承座与陶瓷托辊组件的竖立放置且摆放有序便于完成加工组件的数量统计；
陶瓷托辊内圆柱面具有凸起的棱柱(15)，陶瓷托辊轴承座外圆柱面具有内凹的凹槽(14)，棱柱(15)与凹槽(14)位置一一对应。
2.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷托辊轴承座的自动压装机，其特征在于：
上料机械手(3)通过旋转、伸缩调试保证陶瓷托辊轴承座凹槽(14)与陶瓷托辊棱柱(15)完好配合；上料机械手保证陶瓷托辊轴承座垂直压入陶瓷托辊指定的深度。
3.根据权利要求2所述的一种用于陶瓷托辊轴承座的自动压装机，其特征在于：
对中压装机(4)上部具有伺服电机(7)和丝杠(8)，伺服电机(7)通过丝杠(8)与压装头(9)连接，压装头的高度可通过伺服电机(7)对丝杠(8)的转动驱动进行调节。
4.一种利用权利要求1-3任一项所述的用于陶瓷托辊轴承座的自动压装机的压装方法，其特征在于：
首先下料机械手(10)将陶瓷托辊(6)竖直放置在对中压装机(4)的指定位置，其次通过对中压装机(4)中的支撑架(5)将其对中固定，同时满足对中压装机(4)、陶瓷托辊(6)、压装头(9)的中心线对齐；
其次上料机械手(3)从储料托盘(1)上抓取指定位置上的陶瓷托辊轴承座(13)并将其放在陶瓷托辊(6)端口处使其中心线与陶瓷托辊(6)的中心线对齐，通过上料机械手(3)旋转、伸缩调试使陶瓷托辊轴承座凹槽(14)与陶瓷托辊棱柱(15)完好配合，再将陶瓷托辊轴承座(13)垂直压入陶瓷托辊(6)指定的深度，随后上料机械手(3)释放陶瓷托辊轴承座(13)并继续下一周期的准备工作；然后使对中压装机(4)中的压装头(9)垂直压下陶瓷托辊轴承座(13)，调整其中心线与陶瓷托辊(6)中心线重合在指定范围内；为了满足各种类型的陶瓷托辊(6)与陶瓷托辊轴承座(13)的装配，压装头(9)的高度可通过伺服电机(7)对丝杠(8)的转动进行调节；
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