CN108679100B - 一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机 - Google Patents

一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机，包括机座以及安装于机座上的上料模、分料模，所述上料模具有储存钢球的储料腔，所述分料模的中心设有上下贯通的内孔，所述内孔中活动穿过有推杆，所述推杆的上端设有放置保持架的保持架定位台阶，所述分料模设于上料模的中心位置，所述分料模环绕内孔设有呈辐射状分布的滚动分料球道，所述滚动分料球道内端连通内孔，外端连通储料腔，所述滚动分料球道从外端向内端向下倾斜。本发明可以实现钢球的准确装配、无漏装，提高了生产效率、降低了员工的劳动强度。

Description

一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机
技术领域
本发明涉及自动化技术，具体涉及汽车轮毂轴承钢球自动装配技术。
背景技术
现有的钢球装配为手动压入式，模具结构分为开口式、闭口式二种模具，开口式模具由底模及等分球套组成；闭口式模具由底模、上模组成。其中闭口式模具较难加工，不易找到钢球的压入角度，不同钢球规值、不同规格保持架、钢球的压入角度都不同，需在加工过程中不断的试压，且在装配过程中，员工体力消耗大，装配效率低，平均每分钟装配15个。开口式主要是用员工手掌将保持架压入钢球，对员工体力消耗巨大，且保持架倒角锋利处对员工造成伤害，同时装配效率低，平均每分种装配20个。
开口式保持架钢球装配工艺：钢球放入底模腔体内(模腔底部设有等分球套)→检查钢球数量→放入保持架→用手压保持架(将钢球压入保持架)→倒出装配好的组件。
闭口式保持架钢球装配工艺：将保持架放入底模腔体内→再放入钢球→检查钢球数量→放入手动压机(压机压入部分装有上模)，并扳动手柄，使钢球嵌入保持架→倒出装配好的组件。
该两种装配工艺过程复杂，球钢时有安装不到位或漏装钢球，员工需在组装过程中100％全检。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机，可以准确装配、无漏装、提高生产效率、降低员工的劳动强度。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机，包括机座以及安装于机座上的上料模、分料模，所述上料模具有储存钢球的储料腔，所述分料模的中心设有上下贯通的内孔，所述内孔中活动穿过有推杆，所述推杆的上端设有放置保持架的保持架定位台阶，所述分料模设于上料模的中心位置，所述分料模环绕内孔设有呈辐射状分布的滚动分料球道，所述滚动分料球道内端连通内孔，外端连通储料腔，所述滚动分料球道从外端向内端向下倾斜。
优选的，所述储料腔的底面为中心低四周高的锥面，且锥面内周缘与滚动分料球道平滑过渡衔接。
优选的，所述分料模的内孔设有与滚动分料球道相接的锥角部，在推杆向上顶升时，该锥角部使钢球向径向内侧收缩，从而使钢球挤入保持架球兜内。
优选的，所述锥角部对应每个滚动分料球道设有引导钢球向上滑动并向内收缩的斜度导向球道槽。
优选的，所述分料模由转盘带动转动，所述分料模连接有摆杆，所述摆杆随分料模转动从而搅动储料腔内的钢球。
优选的，所述分料模的底部连接垫块，所述垫块连接转盘，所述转盘设于平面轴承上。
优选的，所述平面轴承和上料模均安装在定位板上，所述定位板安装在机座上。
优选的，所述转盘连接小连杆，所述小连杆与转动气缸连接。
优选的，所述推杆的底部与升降气缸连接。
优选的，所述升降气缸固定在固定板上，所述固定板固定在机座上。
本发明采用的技术方案，将钢球储存在上料模储料腔内，保持架放置在推杆上端的保持架定位台阶上，储料腔内钢球通过滚动分料球道进行分料并滚动到保持架对应位置，当推杆上升并将保持架顶升至分料模上方时，可以取出保持架，完成钢球的自动装配。因此，本发明可以实现钢球的准确装配、无漏装，提高了生产效率、降低了员工的劳动强度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1是本发明的剖视图；
图2是本发明的俯视图；
图3是分料模的剖视结构示意图；
图4是推杆的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1至图3所示，一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机，包括机座6以及安装于机座6上的上料模3、分料模1，机座6为矩形框架式箱体，上部设有安装平台，用于安装上料模3、分料模1，中部设有封闭或者开放式的腔体，底部设有可调节高度的支脚。所述上料模3具有储存钢球32的储料腔，所述分料模1的中心设有上下贯通的内孔11，所述内孔11中活动穿过有推杆4，所述分料模1设于上料模3的中心位置，所述分料模1环绕内孔11设有呈辐射状分布的滚动分料球道12，所述滚动分料球道内端连通内孔11，外端连通储料腔，所述滚动分料球道12从外端向内端向下倾斜。
其中，上料模3采用“漏斗式”储料腔设计，将储料腔的底面设计为中心低四周高的锥面31，同时锥面内周缘与滚动分料球道12平滑过渡衔接，这样，一方面，在有限的空间内，使容量最大，一次放入更多的钢球，另外一方面，便于钢球顺着锥面斜度滚动到滚动分料球道12内。在材料上，上料模3选用尼龙材料，在制造过程中方便加工，同时在使用时，内腔表面不会对钢球产生磕伤。
本领域技术人员可以理解的是，需根据装配钢球数量及大小，对分料模采用的滚动分料球道12的数量及直径进行设计，使钢球进入滚动分料球道12有序的进行装配。当然，必然要保证滚动分料球道12直径大于钢球直径，以避免钢球卡死，进一步的，滚动分料球道12的倾斜角度可以大于储料腔底面锥角角度，以保证钢球进入滚动分料球道。本实施例中，储料腔底部锥面斜度设计为15度，滚动分料球道12也可以为15度，或者大于15度。
另外，内孔11的直径C2等于保持架滚动中心直径+钢球直径。所述分料模的内孔11设有与滚动分料球道12相接的锥角部13，该锥角部13上端直径小，而下端直径大，在推杆4向上顶升时，该锥角部13使钢球向径向内侧收缩，从而使钢球挤入保持架球兜内。
进一步的，所述锥角部13对应每个滚动分料球道设有引导钢球向上滑动并向内收缩的斜度导向球道槽14，使推杆4向上顶升时，钢球不至于产生周向的位移，脱离保持架。
为了避免保持架漏装钢球或钢球下料不均匀(钢球进入分料模不充分)，分料模1可以连接转动机构，通过转动机构带动分料模1转动。其中转动机构包括转盘22，所述分料模1由转盘22带动转动。另外，所述分料模1的顶部连接有向径向外侧伸出的连接板15，所述连接板15连接摆杆16，摆杆16竖直向下插入储料腔中。所述摆杆16随分料模1转动从而搅动储料腔内的钢球32，摆杆16沿分料模1周向均布多个，本实施例中具体为四个，摆杆16在储料腔内充分搅动，使钢球在分料模一周分布均匀，同时，也可以避免钢球堵塞在滚动分料球道入口端，使钢球顺利进入滚动分料球道。
所述分料模1的底部连接垫块23，所述垫块23连接转盘22，垫块23与转盘22采用螺丝连接，所述转盘22设于平面轴承21上。所述平面轴承21和上料模3均安装在定位板2上，所述定位板2安装在机座6上。定位板2设有定位槽，平面轴承21和转盘22定位在定位槽内。上料模3采用内六角螺钉33固定到定位板2上。
在本实施例中，转盘22的动力源采用转动气缸25，所述转盘22连接小连杆24，所述小连杆24与转动气缸25连接，转动气缸25的活塞杆伸缩，然后通过小连杆24驱动转盘22在一定角度范围内往复摆动。当然，本领域技术人员可以理解的是，转盘22也可以采用电机驱动转动。
参考图4所示，所述推杆4的上端设有放置保持架42的保持架定位台阶41。当推杆4下降且保持架定位台阶41上保持架42与滚动分料球道12平面对应时，钢球32沿动分料球道12滚动到保持架42上，当推杆4上升并顶升至分料模1上方时，可以取出保持架42。推杆上端定位台阶的直径C1小于保持架锁口直径0.4～0.5mm，主要便于保持架在放置后，保持架球兜中心与分料模滚动分料球道有一定的角度偏差，在钢球的推动及转动装置作用下，能使保持架自由转动，矫正保持架与分料模球道的角度偏差。
所述推杆4的底部与升降气缸5连接，升降气缸5竖直设置在机座中部封闭或者开放式的腔体内，由脚踏开关控制升降，升降气缸的活塞杆顶部设有螺纹段，推杆的底部设有螺纹孔43，螺纹段旋入螺纹孔43内并连接有调节螺母54，可以通过调节螺母54来调节推杆4的推动行程。所述升降气缸5固定在固定板51上，所述固定板51连接螺杆52，螺杆52外套有套杆53，螺杆52的上端固定在机座安装平台上。升降气缸5驱动推杆4，并推动保持架42上升，通过斜度导向球道槽14对钢球32进行定位并找准钢球32与保持架42球兜装配位置，再通过锥角部13导向对钢球的径向活动尺寸进行收缩，使钢球挤入保持架球兜。
汽车轮毂轴承钢球的装配过程如下：
将钢球32倒入上料模的储料腔内，取保持架42放入推杆保持架定位台阶41(保持架42带锁口面朝上)；
点击脚踏开关，升降气缸5拉动推杆4收缩到最底部，转动气缸25快速来回推动一个循环，使钢球32通过分料模1上滚动分料球道12滚到保持架球兜外侧，升降气缸5将推杆4推顶出内孔11，在顶出过程中，一整圈钢球32被推杆4带出，通过分料模1的锥角部13及斜度导向球道槽14导向，钢球径向活动尺寸收缩，使钢球32挤入保持架42，推杆4推到顶端，取出装配完成件。再放入保持架42进行同样循环。
开口式及闭口式保持架装配钢球平均30～45/min相比手工装配效率提升了50-60％。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (8)

1.一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机，其特征在于：包括机座以及安装于机座上的上料模、分料模，所述上料模具有储存钢球的储料腔，所述分料模的中心设有上下贯通的内孔，所述内孔中活动穿过有推杆，所述推杆的上端设有放置保持架的保持架定位台阶，所述分料模设于上料模的中心位置，所述分料模环绕内孔设有呈辐射状分布的滚动分料球道，所述滚动分料球道内端连通内孔，外端连通储料腔，所述滚动分料球道从外端向内端向下倾斜，所述分料模的内孔设有与滚动分料球道相接的锥角部，在推杆向上顶升时，该锥角部使钢球向径向内侧收缩，从而使钢球挤入保持架球兜内，所述锥角部对应每个滚动分料球道设有引导钢球向上滑动并向内收缩的斜度导向球道槽。
2.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机，其特征在于：所述储料腔的底面为中心低四周高的锥面，且锥面内周缘与滚动分料球道平滑过渡衔接。
3.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机，其特征在于：所述分料模由转盘带动转动，所述分料模连接有摆杆，所述摆杆随分料模转动从而搅动储料腔内的钢球。
4.根据权利要求3所述的一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机，其特征在于：所述分料模的底部连接垫块，所述垫块连接转盘，所述转盘设于平面轴承上。
5.根据权利要求4所述的一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机，其特征在于：所述平面轴承和上料模均安装在定位板上，所述定位板安装在机座上。
6.根据权利要求3所述的一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机，其特征在于：所述转盘连接小连杆，所述小连杆与转动气缸连接。
7.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机，其特征在于：所述推杆的底部与升降气缸连接。
8.根据权利要求7所述的一种汽车轮毂轴承钢球自动装配机，其特征在于：所述升降气缸固定在固定板上，所述固定板固定在机座上。
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