CN109366140A - 用于多规格托辊装配的全自动压装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于多规格托辊装配的全自动压装机，包括机架，机架上安装有输料装置，机架上依次设有进料工段、压装工段和出料工段；机架上竖向滑动安装有辊筒支架，辊筒支架连接有升降调节装置；机架上分别滑动安装有压装支座，两压装支座连接有同步调距装置；两压装支座上分别安装有压装头，压装头与对应的压装支座之间连接有压装驱动装置；本发明辊筒支架高度可调，可方便不同直径的辊筒与压装头同心调节，两压装支座间距可调，可针对不同长度的辊筒进行调节，从而本发明针对不同规格托辊压装的适用范围更广；且本发明各装置均可通过自动控制实现，降低人工使用成本，提高了压装效率。

Description

用于多规格托辊装配的全自动压装机

技术领域

本发明涉及一种压装机，尤其涉及一种用于多规格托辊装配的全自动压装机。

背景技术

托辊是带式运输机中主要起承载输送带和被输送物料作用的组成部件，使用量较大，型号种类多。托辊结构通常包括中心轴、辊筒以及两者之间的轴承座、轴承、密封装置等。其中轴承座、轴承在装配过程中，通常需要压装到辊筒工件两端，目前这些工作主要由压装机来完成。

现有压装机通常针对固定规格的托辊进行压装，适用面窄；也有可对辊筒中心进行调节的压装机，以针对不同直径的辊筒工件进行压装，如申请号为“201720795957.9”名称为“新型的轴承托辊装配工装”的实用新型专利，其采用两交叉设置的支杆形成对辊筒工件的支撑，通过调节两支杆之间的角度调节辊筒工件的中心高度，以方便与压装头同心后进行装配；又如申请号为“201410570828.0”名称为“轴承装配机”的发明专利申请公布的技术方案，用两倾斜的托辊形成V形支撑，通过调节两托辊的倾斜角度调节辊筒工件的中心高度。上述压装机在使用过程中仍存在诸多问题：(1)仅通过支撑辊筒工件的V形结构的开口角度，调节辊筒工件的中心高度，调节范围非常有限，而且调节过程多为人力操作，误差较大，在压装装配过程中极容易出现问题，且人力操作校准调节要耗费较多时间，降低了压装机的整体工作效率；(2)不同规格托辊对应的辊筒工件，其外形尺寸不单单在于横截面外径上的变化，还在于轴向长度上的变化，现有压装机不具有与辊筒工件中心高度调节结构相匹配的长度变化适应结构，这又严重限制了现有压装机的适用范围；(3)在整个压装作业中，需要较多人力辅助，如人工用平衡吊上料、人工将轴承或轴承座预先放置到压装头上等，对于生产量较大的托辊来说，人工成本高、装配效率低且安全性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种托辊规格适用范围广，压装作业自动化程度高，压装效率高的用于多规格托辊装配的全自动压装机。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：用于多规格托辊装配的全自动压装机，包括机架，所述机架上安装有输料装置，所述机架上沿输料方向依次设有进料工段、压装工段和出料工段；所述机架上位于所述压装工段处竖向滑动安装有用于支撑辊筒工件的辊筒支架，所述辊筒支架连接有升降调节装置；所述辊筒支架处所述辊筒工件两侧的所述机架上分别滑动安装有压装支座，两所述压装支座连接有同步调距装置；两所述压装支座上分别安装有压装头，两所述压装头同心设置，所述压装头与对应的所述压装支座之间连接有压装驱动装置。

作为优选的技术方案，所述输料装置包括固定设置在所述机架上并位于所述进料工段、所述压装工段和所述出料工段上方的输料连续滑道，所述输料连续滑道上滑动安装有输料滑座，所述输料滑座连接有输料驱动装置；所述输料滑座上设有输料夹持装置。

作为优选的技术方案，所述输料驱动装置包括固定设置在所述机架上并位于所述进料工段、所述压装工段和所述出料工段上方的输料无杆气缸，所述输料无杆气缸的缸筒兼作所述输料连续滑道，所述输料滑座固定安装在所述输料无杆气缸的活塞上。

作为优选的技术方案，所述输料夹持装置包括进料夹持装置和出料夹持装置，所述进料夹持装置在输料方向上靠近所述进料工段设置，所述出料夹持装置在输料方向上靠近所述出料工段设置。

作为优选的技术方案，所述进料夹持装置包括两个侧向滑动安装在所述输料滑座上的进料夹持升降缸，两所述进料夹持升降缸之间连接有进料夹距调节装置；所述进料夹持升降缸的活塞杆端部固定安装有进料手指气缸，所述进料手指气缸的气爪上固定安装有进料夹爪；所述出料夹持装置包括两固定设置在所述输料滑座上的出料夹持升降缸，所述出料夹持升降缸的活塞杆端部固定安装有出料手指气缸，所述出料手指气缸的气爪上固定安装有出料夹爪。

作为优选的技术方案，所述进料夹距调节装置包括固定安装在所述输料滑座上的双轴复动气缸，所述双轴复动气缸的两活塞杆分别与两所述进料夹持升降缸固定连接。

作为优选的技术方案，所述辊筒支架包括两竖向滑动安装在所述机架上的辊筒支撑板，两所述辊筒支撑板的上端分别设有辊筒支撑槽。

作为优选的技术方案，所述升降调节装置包括固定设置在所述机架上的升降调心电机，所述升降调心电机的输出端连接有竖向设置的升降调节螺杆，所述辊筒支架上设有与所述升降调节螺杆对应的升降从动螺纹。

作为优选的技术方案，所述同步调距装置包括转动安装在所述机架上的同步调距螺杆，所述同步调距螺杆上设有两段分别与两所述压装支座对应的同步调距螺纹，两所述压装支座上分别设有与对应的所述同步调距螺纹配合的调距从动螺纹，两段所述同步调距螺纹的螺旋方向相反，所述同步调距螺杆连接有同步调距电机。

作为优选的技术方案，所述压装驱动装置包括固定设置在所述压装支座上的压装驱动缸，所述压装驱动缸的活塞杆与所述压装头固定连接。

由于采用了上述技术方案，用于多规格托辊装配的全自动压装机，包括机架，所述机架上安装有输料装置，所述机架上沿输料方向依次设有进料工段、压装工段和出料工段；所述机架上位于所述压装工段处竖向滑动安装有用于支撑辊筒工件的辊筒支架，所述辊筒支架连接有升降调节装置；所述辊筒支架处所述辊筒工件两侧的所述机架上分别滑动安装有压装支座，两所述压装支座连接有同步调距装置；两所述压装支座上分别安装有压装头，两所述压装头同心设置，所述压装头与对应的所述压装支座之间连接有压装驱动装置；本发明所述辊筒支架高度可调，可方便不同直径的辊筒与压装头同心调节，两所述压装支座间距可调，可针对不同长度的辊筒进行调节，从而本发明针对不同规格托辊压装的适用范围更广；且本发明各装置均可通过自动控制实现，降低人工使用成本，提高了压装效率。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的立体结构示意图；

图2是本发明实施例的俯视结构示意图，图中对压装支座的内部结构进行了示意；

图3是图2的A-A结构示意图，图中未对出料夹持装置进行示意。

图中：1-机架；11-进料工段；12-压装工段；13-出料工段；14-进料输送带；15-出料收集箱；2-辊筒支架；21-升降调心电机；3-压装支座；31-同步调距螺杆；32-同步调距电机；33-压装驱动缸；34-压装头；4-输料无杆气缸；41-输料滑座；42-进料夹持升降缸；43-进料手指气缸；44-进料夹爪；45-出料夹持升降缸；46-出料手指气缸；47-出料夹爪；48-双轴复动气缸；5-辊筒工件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1、图2和图3所示，用于多规格托辊装配的全自动压装机，包括机架1，所述机架1上沿输料方向依次设有进料工段11、压装工段12和出料工段13。所述进料工段11连接有辊筒工件5进料装置以及轴承或者轴承座进料装置，为方便说明，以下进料装置和压装作业均针对轴承进行说明。

本实施例示意辊筒工件5进料装置为进料输送带14，当然进料输送带14上还应设有V形托架等结构，轴承进料装置可以为位于进料输送带14两侧的盘式输送结构，辊筒工件5进料装置以及轴承进料装置均为本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。所述出料工段13连接有出料装置，本实施例示意为出料收集箱15，当然出料装置也可为出料输送带，出料输送带上设置V形托架等结构，出料装置也为本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。

所述机架1上位于所述压装工段12处竖向滑动安装有用于支撑辊筒工件5的辊筒支架2，所述辊筒支架2连接有升降调节装置。所述升降调节装置包括固定设置在所述机架1上的升降调心电机21，所述升降调心电机21的输出端连接有竖向设置的升降调节螺杆，所述辊筒支架2上设有与所述升降调节螺杆对应的升降从动螺纹，本实施例所述升降调心电机21为伺服电机，可由编程对其进行精确控制，所述升降调节螺杆和所述升降从动螺纹构成螺旋传动，传动精度高且具有一定的自锁性，可提高调节辊筒工件5中心高度的精度和稳定性。本实施例所述辊筒支架2包括两竖向滑动安装在所述机架1上的辊筒支撑板，两所述辊筒支撑板的上端分别设有辊筒支撑槽，两所述辊筒支撑槽对辊筒工件5进行稳定支撑。本实施例两所述辊筒支撑槽均为V形槽，当然也可为梯形槽等。本实施例两所述辊筒支撑板分体设置，各所述辊筒支撑板分别连接一所述升降调心电机21，并在升降调心时同步控制；当然也可将两所述辊筒支撑板固定连接设置，仅通过一所述升降调心电机21进行同步控制。

所述辊筒支架2处所述辊筒工件5两侧的所述机架1上分别滑动安装有压装支座3，本实施例在所述机架1上对应每个所述压装支座3固定安装有两个压装滑轨，两所述压装滑轨对称设置在所述压装支座3两侧，这样在所述压装支座3受到反作用力时，受力较为均衡，不容易引起结构变形。为使所述压装支座3受到反作用力时在竖直方向上更为稳定，本实施例所述压装滑轨优选横截面为工字形的滑轨，当然所述压装支座3上的滑槽也对应呈工字形。

两所述压装支座3连接有同步调距装置，所述同步调距装置包括转动安装在所述机架1上的同步调距螺杆31，所述同步调距螺杆31上设有两段分别与两所述压装支座3对应的同步调距螺纹，两所述压装支座3上分别设有与对应的所述同步调距螺纹配合的调距从动螺纹，所述同步调距螺纹与对应的所述调距从动螺纹也构成螺旋传动，传动精度高且稳定性好。两段所述同步调距螺纹的螺旋方向相反，所述同步调距螺杆31连接有同步调距电机32。本实施例所述同步调距螺杆31示意为两根且也对称设置在所述压装支座3两侧，所述同步调距电机32的输出端通过齿轮传动及同样的齿轮传动比带动两所述同步调距螺杆31同时等速转动。所述同步调距电机32的正反转可使得所述同步调距螺杆31也能产生正反转，从而使得两所述压装支座3可同步靠近运动或者同步远离运动，实现两所述压装支座3的间距调节。

两所述压装支座3上分别安装有压装头34，两所述压装头34同心设置，所述压装头34与对应的所述压装支座3之间连接有压装驱动装置。所述压装驱动装置包括固定设置在所述压装支座3上的压装驱动缸33，所述压装驱动缸33的活塞杆与所述压装头34固定连接，当然优选地是所述压装驱动缸33与所述压装头34同心设置，通过所述压装驱动缸33的伸出动作完成所述压装头34对轴承的压装。所述压装头34的结构为本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。本实施例更优选的技术方案为，将所述同步调距螺杆31的轴线与所述压装驱动缸33、所述压装头34的轴线在同一水平面上设置，所述同步调距螺杆31依靠螺旋传动的自锁性成为承受所述压装支座3所受反作用力的主要结构，上述同一水平面的设置可使得所述压装支座3水平受力更为均衡，且相对减少了竖直方向的分力，从而减少了所述压装支座3对所述压装滑轨的作用力，进一步减少所述压装支座3和所述压装滑轨的结构变形，提高使用寿命。

所述机架1上安装有输料装置，所述输料装置包括固定设置在所述机架1上并位于所述进料工段11、所述压装工段12和所述出料工段13上方的输料连续滑道，所述输料连续滑道上滑动安装有输料滑座41，所述输料滑座41连接有输料驱动装置；所述输料滑座41上设有输料夹持装置。

本实施例所述输料驱动装置包括固定设置在所述机架1上并位于所述进料工段11、所述压装工段12和所述出料工段13上方的输料无杆气缸4，所述输料无杆气缸4的缸筒兼作所述输料连续滑道，所述输料滑座41固定安装在所述输料无杆气缸4的活塞上。当然所述输料驱动装置也可为电机通过螺旋传动与所述输料滑座41传动连接。

本实施例所述输料夹持装置包括进料夹持装置和出料夹持装置，所述进料夹持装置在输料方向上靠近所述进料工段11设置，所述出料夹持装置在输料方向上靠近所述出料工段13设置，所述进料夹持装置和所述出料夹持装置在同一所述输料滑座41上设置，可在出料的同时进行进料作业，更提高了本实施例的整体压装效率。

本实施例所述进料夹持装置包括两个侧向滑动安装在所述输料滑座41上的进料夹持升降缸42，两所述进料夹持升降缸42之间连接有进料夹距调节装置。本实施例所述进料夹距调节装置包括固定安装在所述输料滑座41上的双轴复动气缸48，所述双轴复动气缸48的两活塞杆分别与两所述进料夹持升降缸42固定连接，当然所述进料夹距调节装置也可设置为类似于所述同步调距装置的结构，这种结构是本领域技术人员可根据本实施例所述同步调距装置的结构原理描述可轻易得出的，在此不再赘述。通过所述进料夹距调节装置可调节两所述进料夹持升降缸42的间距，从而方便夹持进料不同长度的辊筒工件5或者夹持两侧的轴承。

所述进料夹持升降缸42的活塞杆向下伸出，所述进料夹持升降缸42的活塞杆端部固定安装有进料手指气缸43，所述进料手指气缸43的气爪上固定安装有进料夹爪44，通过所述进料手指气缸43两气爪的开合实现所述进料夹爪44对物料的夹持与否。所述出料夹持装置包括两固定设置在所述输料滑座41上的出料夹持升降缸45，因为出料时轴承已经装配到辊筒工件5上形成一整体，所以不需要间距调节，直接将辊筒工件5出料即可。本实施例所述出料夹持升降缸45的活塞杆也为向下伸出，所述出料夹持升降缸45的活塞杆端部固定安装有出料手指气缸46，所述出料手指气缸46的气爪上固定安装有出料夹爪47，所述出料夹爪47的夹持原理与所述进料夹爪44一致，在此不再赘述。当然两所述出料夹持升降缸45也可与所述进料夹持升降缸42一样为滑动安装并依靠双轴复动气缸48进行间距调节，以方便夹取不同长度的辊筒工件5。

当然本实施例还连接有控制器，所述控制器连接有控制面板，所述控制面板上可进行编程操作，在压装作业前，可手动输入本批次辊筒工件5的外径及长度规格，编程根据规格参数自动控制所述进料夹持升降缸42和所述出料夹持升降缸45的升降行程、所述同步调距电机32的转动圈数、所述升降调心电机21的转动圈数等，实现全程自动控制。所述控制器及其编程为本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。

本实施例的工作原理为：

(1)输入本批次辊筒工件5的外径、长度参数，然后启动；

(2)由初始状态开始，所述同步调距电机32动作，使两所述压装支座3到达指定间距，这间距主要根据本批次辊筒工件5的长度而定，并且在本批次的压装作业中保持不变；

(3)所述双轴复动气缸48伸出，两所述进料夹持升降缸42及其对应的进料夹爪44位于进料输送带14两侧轴承的进料位置，两所述进料夹持升降缸42根据编程参数下降指定高度，两所述进料夹爪44闭合，夹持住两轴承，与此同时两所述出料夹持升降缸45也根据编程参数下降指定高度，两所述出料夹爪47闭合，夹持位于所述辊筒支架2上装配完毕的辊筒工件5，当然此时应注意的是，针对本批次的第一次动作，所述辊筒支架2上并不存在已装配完毕的辊筒工件5；然后两所述进料夹持升降缸42和两所述出料夹持升降缸45均收回一定高度，所述输料无杆气缸4沿输料方向动作，所述进料夹爪44由所述进料工段11到达所述压装工段12，所述出料夹爪47由所述压装工段12到达所述出料工段13；两所述进料夹持升降缸42和两所述出料夹持升降缸45根据编程分别伸出下降，使得所述进料夹爪44夹取的轴承与对应侧的所述压装头34同心，使得所述出料夹爪47夹取的装配完毕的辊筒工件5放置到出料装置上；所述压装头34伸出与轴承配合，或者所述双轴复动气缸48继续伸出使轴承套装在压装头34上，然后所述进料夹爪44、所述出料夹爪47、所述进料夹持升降缸42和所述出料夹持升降缸45回到初始状态，即两所述进料夹持升降缸42位于所述进料工段11且收回，两所述出料夹持升降缸45位于所述出料工段13且收回，所述进料夹爪44和所述出料夹爪47均松开，所述双轴复动气缸48收回；

(4)回位完毕后，两所述进料夹持升降缸42根据编程再次伸出下降一定高度，所述进料夹爪44将下一未装配的辊筒工件5进行夹持，两所述出料夹持升降缸45及所述出料夹爪47不动作，两所述进料夹持升降缸42收回一定高度，所述输料无杆气缸4沿输料方向动作，两所述进料夹爪44将未装配的辊筒工件5送至所述辊筒支架2上方，然后两所述进料夹持升降缸42伸出、两所述进料夹爪44松开，辊筒工件5被放到所述辊筒支架2上；所述升降调心电机21根据编程进行动作，控制所述辊筒支架2升降一定高度，最终使得辊筒工件5与两压装头34同轴心，并在本批次的压装作业中所述升降调心电机21不再动作；然后所述进料夹爪44、所述出料夹爪47、所述进料夹持升降缸42和所述出料夹持升降缸45再次回到初始状态；

(5)两所述压装驱动缸33根据编程同步伸出一定长度，所述压装头34将轴承压装入辊筒工件5两端，两所述压装驱动缸33收回，然后从步骤(3)开始进行下一循环的动作。

以上主要对轴承压装进行说明，本领域技术人员可以意识到，本实施例对轴承座的压装工作同样适用。

本实施例通过编程输入当批次辊筒工件5的外径、长度等尺寸，所述同步调距电机32、所述升降调心电机21、所述双轴复动气缸48、所述进料夹持升降缸42和所述出料夹持升降缸45即可根据编程进行相应动作，自动化程度高。通过所述辊筒支架2的高度可调和两所述压装支座3的间距可调，使本实施例针对不同规格托辊压装的适用范围更广。本发明全程无需人力操作，降低人工使用成本，提高了压装效率和压装安全性。本实施例是与时俱进的新型生产设备，具有较高地推广价值。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.用于多规格托辊装配的全自动压装机，包括机架，其特征在于：所述机架上安装有输料装置，所述机架上沿输料方向依次设有进料工段、压装工段和出料工段；所述机架上位于所述压装工段处竖向滑动安装有用于支撑辊筒工件的辊筒支架，所述辊筒支架连接有升降调节装置；所述辊筒支架处所述辊筒工件两侧的所述机架上分别滑动安装有压装支座，两所述压装支座连接有同步调距装置；两所述压装支座上分别安装有压装头，两所述压装头同心设置，所述压装头与对应的所述压装支座之间连接有压装驱动装置。

2.如权利要求1所述的用于多规格托辊装配的全自动压装机，其特征在于：所述输料装置包括固定设置在所述机架上并位于所述进料工段、所述压装工段和所述出料工段上方的输料连续滑道，所述输料连续滑道上滑动安装有输料滑座，所述输料滑座连接有输料驱动装置；所述输料滑座上设有输料夹持装置。

3.如权利要求2所述的用于多规格托辊装配的全自动压装机，其特征在于：所述输料驱动装置包括固定设置在所述机架上并位于所述进料工段、所述压装工段和所述出料工段上方的输料无杆气缸，所述输料无杆气缸的缸筒兼作所述输料连续滑道，所述输料滑座固定安装在所述输料无杆气缸的活塞上。

4.如权利要求2所述的用于多规格托辊装配的全自动压装机，其特征在于：所述输料夹持装置包括进料夹持装置和出料夹持装置，所述进料夹持装置在输料方向上靠近所述进料工段设置，所述出料夹持装置在输料方向上靠近所述出料工段设置。

5.如权利要求4所述的用于多规格托辊装配的全自动压装机，其特征在于：所述进料夹持装置包括两个侧向滑动安装在所述输料滑座上的进料夹持升降缸，两所述进料夹持升降缸之间连接有进料夹距调节装置；所述进料夹持升降缸的活塞杆端部固定安装有进料手指气缸，所述进料手指气缸的气爪上固定安装有进料夹爪；所述出料夹持装置包括两固定设置在所述输料滑座上的出料夹持升降缸，所述出料夹持升降缸的活塞杆端部固定安装有出料手指气缸，所述出料手指气缸的气爪上固定安装有出料夹爪。

6.如权利要求5所述的用于多规格托辊装配的全自动压装机，其特征在于：所述进料夹距调节装置包括固定安装在所述输料滑座上的双轴复动气缸，所述双轴复动气缸的两活塞杆分别与两所述进料夹持升降缸固定连接。

7.如权利要求1所述的用于多规格托辊装配的全自动压装机，其特征在于：所述辊筒支架包括两竖向滑动安装在所述机架上的辊筒支撑板，两所述辊筒支撑板的上端分别设有辊筒支撑槽。

8.如权利要求1所述的用于多规格托辊装配的全自动压装机，其特征在于：所述升降调节装置包括固定设置在所述机架上的升降调心电机，所述升降调心电机的输出端连接有竖向设置的升降调节螺杆，所述辊筒支架上设有与所述升降调节螺杆对应的升降从动螺纹。

9.如权利要求1所述的用于多规格托辊装配的全自动压装机，其特征在于：所述同步调距装置包括转动安装在所述机架上的同步调距螺杆，所述同步调距螺杆上设有两段分别与两所述压装支座对应的同步调距螺纹，两所述压装支座上分别设有与对应的所述同步调距螺纹配合的调距从动螺纹，两段所述同步调距螺纹的螺旋方向相反，所述同步调距螺杆连接有同步调距电机。

10.如权利要求1至9任一权利要求所述的用于多规格托辊装配的全自动压装机，其特征在于：所述压装驱动装置包括固定设置在所述压装支座上的压装驱动缸，所述压装驱动缸的活塞杆与所述压装头固定连接。