CN108533624B - 一种航空发动机满球轴承自动装配机构 - Google Patents

Abstract

一种航空发动机满球轴承自动装配机构，本发明涉及现有航空发动机满球轴承的装配，本发明为了解决在装配时主要依靠人工，装配捹球轴承使用的捹球机已经很老旧，需要人工手脚并用才可以实现最后一个球的安装，生产效率低，并且手工安装钢球容易发生相互之间的碰撞，在装配过程中钢球表面容易划伤的问题，它包括控制总成、第一控制电机、支撑总成、第二控制电机、伸缩气缸、旋转杠杆、电磁机械手、成品托盘、内圈托盘、外圈托盘、气动总成、管路、捹球机构总成、滚动体传送总成和辅球总成。本发明属于轴承装配领域。

Description

一种航空发动机满球轴承自动装配机构

技术领域

本发明涉及一种航空发动机满球轴承装配机构。

背景技术

现有航空发动机满球轴承的装配主要依靠人工，装配捹球轴承使用的捹球机需要人工手脚并用才可以实现最后一个球的安装，生产效率低，并且手工安装钢球容易发生相互之间的碰撞，在装配过程中钢球表面容易划伤。

发明内容

本发明为解决现有航空发动机满球轴承的装配主要依靠人工，生产效率低，并且手工安装钢球容易发生相互之间的碰撞，在装配过程中钢球表面容易划伤。进而提供一种航空发动机满球轴承自动装配机构。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种航空发动机满球轴承自动装配机构，它包括控制总成、第一控制电机、支撑总成、第二控制电机、伸缩气缸、旋转杠杆、电磁机械手、成品托盘、内圈托盘、外圈托盘、气动总成、管路、捹球机构总成、滚动体传送总成和辅球总成；支撑总成安装在装配台上端面上，控制总成设置在支撑总成的内部，第一控制电机壳体竖直安装在支撑总成的内部上方，第一控制电机旋转轴的输出端与旋转杠杆的一端固定连接，第二控制电机壳体和旋转杠杆的另一端固定连接，第二控制电机旋转轴的输出端与伸缩气缸的伸缩杆的一端固定连接，伸缩气缸外壳体底座与电磁机械手固定连接，伸缩气缸与外部气动装置连接，成品托盘和内圈托盘分别安装在装配台上端面上，成品托盘和内圈托盘均设置在支撑总成的右侧，并且成品托盘和内圈托盘分别位于旋转杠杆的两侧，外圈托盘靠近内圈托盘的右侧安装在装配台上端面上，捹球机构总成安装在装配台上端面上，且捹球机构总成在外圈托盘的右侧，捹球机构总成通过管路与气动总成连接，气动总成靠近捹球机构总成安装在装配台上端面上，辅球总成靠近捹球机构总成安装在装配台的上端面上，滚动体传送总成靠近捹球机构总成安装在装配台的上端面上，控制总成通过内部电线与第一控制电机、第二控制电机、电磁机械手、气动总成、滚动体传动总成和辅球总成连接。

本发明的有益效果是：

本发明一种航空发动机满球轴承自动装配机构代替人工装配，实现全自动装配提高了生产效率，从根本上避免了手工安装钢球容易发生碰撞，钢球表面容易划伤的问题。通过第一控制电机2可以使旋转杠杆33在水平方向转动；第二控制电机4控制伸缩气缸5和电磁机械手6在竖直方向旋转运动，伸缩气缸5控制电磁机械手6在竖直方向做直线运动，由电磁机械手6通过电磁作用将内圈托盘8的内圈和外盘托盘9中的外圈放于捹球机构总成19当中，通过滚动体传送总成20和捹球机构总成19配合可以填装n-1个钢球，当填装第n个钢球时，滚动体传送总成20停止工作，通过辅球总成21安装第n个钢球。

附图说明

图1表示本发明公开一种航空发动机满球轴承自动装配机构的整体侧视图；

图2表示本发明公开图1的俯视图；

图3表示本发明公开图2捹球机构总成的俯视图；

图4表示本发明公开图3定位盘的立体图；

图5表示本发明公开图2滚动体传动总成的立体图；

图6表示本发明公开图2滚动体传动总成的侧视图；

图7表示本发明公开图3内圈支撑架的立体图；

图8表示本发明公开图1辅球总成的立体图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图8说明，本实施方式所述一种航空发动机满球轴承自动装配机构，它包括控制总成1、第一控制电机2、支撑总成3、第二控制电机4、伸缩气缸5、旋转杠杆33、电磁机械手6、成品托盘7、内圈托盘8、外圈托盘9、气动总成17、管路18、捹球机构总成19、滚动体传送总成20和辅球总成21；支撑总成3安装在装配台上端面上，控制总成1设置在支撑总成3的内部，第一控制电机2壳体竖直安装在支撑总成3的内部上方，第一控制电机2旋转轴的输出端与旋转杠杆33的一端固定连接，第二控制电机4壳体和旋转杠杆33的另一端固定连接，第二控制电机4旋转轴的输出端与伸缩气缸5的伸缩杆的一端固定连接，伸缩气缸5外壳体底座与电磁机械手6固定连接，伸缩气缸5与外部气动装置连接，成品托盘7和内圈托盘8分别安装在装配台上端面上，成品托盘7和内圈托盘8均设置在支撑总成3的右侧，并且成品托盘7和内圈托盘8分别位于旋转杠杆33的两侧，外圈托盘9靠近内圈托盘8的右侧安装在装配台上端面上，捹球机构总成19安装在装配台上端面上，且捹球机构总成19在外圈托盘9的右侧，捹球机构总成19通过管路18与气动总成17连接，气动总成17靠近捹球机构总成19安装在装配台上端面上，辅球总成21靠近捹球机构总成19安装在装配台的上端面上，滚动体传送总成20靠近捹球机构总成19安装在装配台的上端面上，控制总成1通过内部电线与第一控制电机2、第二控制电机4、电磁机械手6、气动总成17、滚动体传动总成20和辅球总成21连接。

具体实施方式二：结合图1-图4说明，本实施方式所述捹球机构总成19包括第一捹球动力气缸10a、第二捹球动力气缸10b、第一传动杆11a、第二传动杆11b、第一传动固定装置12a、第二传动固定装置12b、第一捹球夹紧装置14a、第二捹球夹紧装置14b、定位盘15、内圈支撑架16、三个外圈固定装置15-1、四个第一螺钉13a和四个第二螺钉13b；第一捹球动力气缸10a一端通过管路18与气动总成17的一端连接，第一捹球动力气缸10a的另一端与第一传动杆11a的一端固定连接，第一传动杆11a的另一端穿过第一传动固定装置12a与第一捹球夹紧装置14a连接，第一传动固定装置12a通过四个第一螺钉13a固定在装配台上，第一捹球夹紧装置14a设置在定位盘15的一侧上，第二捹球夹紧装置14b设置在定位盘15的另一侧上，内圈支撑架16固定安装在定位盘15上，且内圈支撑架16固定安装在第一捹球夹紧装置14a和第二捹球夹紧装置14b之间，外圈固定装置15-1分别固定在定位盘15上，且外圈固定装置15-1位于第一捹球夹紧装置14a和第二捹球夹紧装置14b之间，定位盘15固定安装在装配台上表面上，第二球动力气缸10b通过管路18与气动总成17的另一端连接，第二球动力气缸10b的另一端与第二传动杆11b一端固定连接，第二传动杆11b的另一端穿过第二传动固定装置12b与第二捹球夹紧装置14b固定连接，第二传动固定装置12b通过四个第二螺钉13b固定在装配台上。其它结构及连接关系与具体实施方式一相同。

本实施方式中气动总成17通过管路18给捹球机构总成19的第一捹球动力气缸10a和第二捹球动力气缸10b提供动力，第一捹球动力气缸10a通过第一传动杆11a和第一传动固定装置12a可以带动第一捹球夹紧装置14a进行收缩运动；第二球动力气缸10b的运动原理和第一捹球动力气缸10a的运动原理相同。外圈通过三个外圈固定装置15-1固定在定位盘15上，内圈摆放在内圈支撑架16上。外圈通过第一捹球夹紧装置14a和第二捹球夹紧装置14b收缩会有微小形变，钢球从而落入内圈和外圈的空隙中。

具体实施方式三：结合图1-图4和图7说明，本实施方式所述内圈支撑架16包括凵形支撑架16-1、弹簧16-2、支撑架底座16-3；支撑架底座16-3下表面固定安装在装配台的上表面上，弹簧16-2的底端固定安装在支撑架底座16-3的上表面上，弹簧16-2的顶端与凵形支撑架16-1的下表面固定连接。内圈摆放在凵形支撑架16-1上，内圈支撑架16与内圈成α夹角，夹角的角度为28°-30可以使的钢球可以更好的落入到内圈和外圈的缝隙中。其它结构及连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图5和图6说明，本实施方式所述滚动体传送总成20包括双轴震动电机22、落球结构26、滚动体自动阵列机构24、螺旋滚道25和两个震动支架23；双轴震动电机22固定安装在装配台上，两个震动支架23的底端与装配台上表面滑动连接，且两个震动支架23分别安装在双轴震动电机22的两侧，双轴震动电机22两侧转轴输出端分别与一个震动支架23的支架交叉点转动连接，两个震动支架23的顶端与滚动体自动阵列机构24的下表面滑动连接，自动阵列机构24的一端和螺旋滚道25的一端连接，螺旋滚道25的另一端和落球结构26一端连接，落球结构26的另一端固定在定位盘15上方。双轴震动电机22通过震动支架23对滚动体自动阵列机构24实现上下左右震动，从而实现滚动体自动阵列机构24中的钢球实行阵列，由螺旋滚道25中通过，达到落球结构26中，滚动体自动阵列机构24对钢球分频次进行输出，从而使钢球从落球结构26进入定位盘15内、外圈空隙中。其它结构及连接关系与具体实施方式二相同。

具体实施方式五：结合图5和图6说明，本实施方式所述所述震动支架23包括第一支板23-1和第二支板23-2；第一支板23-1和第二支板23-2交叉设置，且第一支板23-1和第二支板23-2通过螺栓连接。内圈摆放在凵形支撑架16-1上，内圈支撑架16与内圈成α夹角，夹角的角度为28°-30可以使的钢球可以更好的落入到内圈和外圈的缝隙中。其它结构及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图1、图2和图8说明，本实施方式所述辅球总成21包括辅球机底座27、辅球支撑28、辅球气缸29、辅球臂30、辅球手31、辅球压力传感器32和辅球杠杆34；辅球机底座27底端固定安装在装配台上，辅球支撑28的底端固定安装在辅球机底座27的顶端上，辅球支撑28的顶端和辅球杠杆34的一端固定连接，辅球杠杆34的另一端和辅球气缸29外壳体的顶端连接，辅球气缸29的气缸输出端与辅球臂30一端固定连接，辅球气缸29外壳体与外部气动装置连接，辅球手31的一端安装在辅球臂30的另一端上，辅球压力传感器32安装在辅球手31的另一端内部。主要功能是安装第n个钢球的，首先滚动体自动阵列机构24停止工作，辅助球总成21开始工作，外部气动装置为辅球气缸29提供动力，通过辅球臂30向下按入第n个钢球，通过辅球手31中的辅球压力传感器32控制下压位移，完成整个工作。其它结构及连接关系与具体实施方式二相同。

工作原理

本发明中控制总成1控制第一控制电机2旋转，从而带动旋转杠杆33在水平方向运动，控制总成1控制第二控制电机4转动从而带动电磁机械手6进行水平方向转动，伸缩气缸5通过外部气动装置控制，进而带动电磁机械手6在竖直方向运动，电磁机械手6通过电磁作用将内圈托盘8的内圈放置在定位盘15内的内圈支撑架16上，电磁机械手6通过电磁作用将外圈托盘9的外圈固定安装在定位盘15内的外圈固定装置15-1上，双轴震动电机22的每个转轴输出端转动带动一个震动支架23震动，从而带动滚动体自动阵列机构24按照一定频率震动，使滚动体自动阵列机构24当中的钢球实行阵列，让钢球通过螺旋滚道25到达落球结构26中，最后使钢球落入定位盘15内、外圈空隙中。当第n-1个钢球安装到定位盘15内、外圈空隙中时，滚动体传送总成20停止工作，辅球总成21开始工作，通过辅球气缸29通过外部气动装置控制，进而带动辅球臂30伸缩运动，辅球手31拾取第n个钢球通过辅球压力传感器32将第n个钢球压到定位盘15内、外圈空隙中完成安装，最后通过电磁机械手6把安装好的满球轴拾取放入成品托盘7当中。

Claims (6)

1.一种航空发动机满球轴承自动装配机构，其特征在于：它包括控制总成(1)、第一控制电机(2)、支撑总成(3)、第二控制电机(4)、伸缩气缸(5)、旋转杠杆(33)、电磁机械手(6)、成品托盘(7)、内圈托盘(8)、外圈托盘(9)、气动总成(17)、管路(18)、捹球机构总成(19)、滚动体传送总成(20)和辅球总成(21)；支撑总成(3)安装在装配台上端面上，控制总成(1)设置在支撑总成(3)的内部，第一控制电机(2)壳体竖直安装在支撑总成(3)的内部上方，第一控制电机(2)旋转轴的输出端与旋转杠杆(33)的一端固定连接，第二控制电机(4)壳体和旋转杠杆(33)的另一端固定连接，第二控制电机(4)旋转轴的输出端与伸缩气缸(5)的伸缩杆的一端固定连接，伸缩气缸(5)外壳体底座与电磁机械手(6)固定连接，伸缩气缸(5)与外部气动装置连接，成品托盘(7)和内圈托盘(8)分别安装在装配台上端面上，成品托盘(7)和内圈托盘(8)均设置在支撑总成(3)的右侧，并且成品托盘(7)和内圈托盘(8)分别位于旋转杠杆(33)的两侧，外圈托盘(9)靠近内圈托盘(8)的右侧安装在装配台上端面上，捹球机构总成(19)安装在装配台上端面上，且捹球机构总成(19)在外圈托盘(9)的右侧，捹球机构总成(19)通过管路(18)与气动总成(17)连接，气动总成(17)靠近捹球机构总成(19)安装在装配台上端面上，辅球总成(21)靠近捹球机构总成(19)安装在装配台的上端面上，滚动体传送总成(20)靠近捹球机构总成(19)安装在装配台的上端面上，控制总成(1)通过内部电线与第一控制电机(2)、第二控制电机(4)、电磁机械手(6)、气动总成(17)、滚动体传动总成(20)和辅球总成(21)连接；

控制总成1控制第一控制电机2旋转，从而带动旋转杠杆33在水平方向运动，控制总成1控制第二控制电机4转动从而带动电磁机械手6进行水平方向转动，伸缩气缸5通过外部气动装置控制，进而带动电磁机械手6在竖直方向运动，电磁机械手6通过电磁作用将内圈托盘8的内圈放置在捹球机构总成19上，电磁机械手6通过电磁作用将外圈托盘9的外圈固定安装在捹球机构总成19上，气动总成17通过管路18控制捹球机构总成19夹紧外圈，滚动体传送总成20控制钢球落入捹球机构总成19中，完成球轴的预装配，钢球落到到捹球机构总成19内、外圈空隙中时，接近安装完成时，滚动体传送总成20停止工作，辅球总成21开始工作，外圈空隙中完成安装，最后通过电磁机械手6把安装好的满球轴拾取放入成品托盘7当中。

2.根据权利要求1所述一种航空发动机满球轴承自动装配机构，其特征在于：所述捹球机构总成(19)包括第一捹球动力气缸(10a)、第二捹球动力气缸(10b)、第一传动杆(11a)、第二传动杆(11b)、第一传动固定装置(12a)、第二传动固定装置(12b)、第一捹球夹紧装置(14a)、第二捹球夹紧装置(14b)、定位盘(15)、内圈支撑架(16)、三个外圈固定装置(15-1)、四个第一螺钉(13a)和四个第二螺钉(13b)；第一捹球动力气缸(10a)一端通过管路(18)与气动总成(17)的一端连接，第一捹球动力气缸(10a)的另一端与第一传动杆(11a)的一端固定连接，第一传动杆(11a)的另一端穿过第一传动固定装置(12a)与第一捹球夹紧装置(14a)连接，第一传动固定装置(12a)通过四个第一螺钉(13a)固定在装配台上，第一捹球夹紧装置(14a)设置在定位盘(15)的一侧上，第二捹球夹紧装置(14b)设置在定位盘(15)的另一侧上，内圈支撑架(16)固定安装在定位盘(15)上，且内圈支撑架(16)固定安装在第一捹球夹紧装置(14a)和第二捹球夹紧装置(14b)之间，外圈固定装置(15-1)分别固定在定位盘(15)上，且外圈固定装置(15-1)位于第一捹球夹紧装置(14a)和第二捹球夹紧装置(14b)之间，定位盘(15)固定安装在装配台上表面上，第二球动力气缸(10b)通过管路(18)与气动总成(17)的另一端连接，第二球动力气缸(10b)的另一端与第二传动杆(11b)一端固定连接，第二传动杆(11b)的另一端穿过第二传动固定装置(12b)与第二捹球夹紧装置(14b)固定连接，第二传动固定装置(12b)通过四个第二螺钉(13b)固定在装配台上。

3.根据权利要求2所述一种航空发动机满球轴承自动装配机构，其特征在于：所述内圈支撑架(16)包括凵形支撑架(16-1)、弹簧(16-2)和支撑架底座(16-3)；支撑架底座(16-3)下表面固定安装在装配台的上表面上，弹簧(16-2)的底端固定安装在支撑架底座(16-3)的上表面上，弹簧(16-2)的顶端与凵形支撑架(16-1)的下表面固定连接。

4.根据权利要求2所述一种航空发动机满球轴承自动装配机构，其特征在于：所述滚动体传送总成(20)包括双轴震动电机(22)、落球结构(26)、滚动体自动阵列机构(24)、螺旋滚道(25)和两个震动支架(23)；双轴震动电机(22)固定安装在装配台上，两个震动支架(23)的底端与装配台上表面滑动连接，且两个震动支架(23)分别安装在双轴震动电机(22)的两侧，双轴震动电机(22)两侧转轴输出端分别与一个震动支架(23)的支架交叉点转动连接，两个震动支架(23)的顶端与滚动体自动阵列机构(24)的下表面滑动连接，自动阵列机构(24)的一端和螺旋滚道(25)的一端连接，螺旋滚道(25)的另一端和落球结构(26)一端连接，落球结构(26)的另一端固定在定位盘(15)上方。

5.根据权利要求4所述一种航空发动机满球轴承自动装配机构，其特征在于：所述震动支架(23)包括第一支板(23-1)和第二支板(23-2)；第一支板(23-1)和第二支板(23-2)交叉设置，且第一支板(23-1)和第二支板(23-2)通过螺栓连接。

6.根据权利要求2所述一种航空发动机满球轴承自动装配机构，其特征在于：所述辅球总成(21)包括辅球机底座(27)、辅球支撑(28)、辅球气缸(29)、辅球臂(30)、辅球手(31)、辅球压力传感器(32)和辅球杠杆(34)；辅球机底座(27)底端固定安装在装配台上，辅球支撑(28)的底端固定安装在辅球机底座(27)的顶端上，辅球支撑(28)的顶端和辅球杠杆(34)的一端固定连接，辅球杠杆(34)的另一端和辅球气缸(29)外壳体的顶端连接，辅球气缸(29)的气缸输出端与辅球臂(30)一端固定连接，辅球气缸(29)外壳体与外部气动装置连接，辅球手(31)的一端安装在辅球臂(30)的另一端上，辅球压力传感器(32)安装在辅球手(31)的另一端内部。